CN107571686A - 环形车轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环形车轮，包括车轮本体，所述车轮本体包括内轮和外轮，所述外轮上周向安装有多个轴承，所述内轮上设置有与轴承配合的轨道。本发明提供的环形车轮，使用时可以直接将内轮固定于车的车轮的位置，在内轮或车上安装驱动装置驱动外轮相对内轮转动，从而带动车向前移动。这种结构，相对于现有的车轮，无需安装车轴，从而解决了背景技术提出的问题，并且，因为无需安装车轴，简化了车的结构，也方便了维护。

Description

环形车轮

技术领域

本发明涉及车轮技术领域，尤其是一种环形车轮，该环形车轮主要应用于车模型及玩具车上，也可以进一步应用在车上。

背景技术

车轮是车辆不可缺少的部件，现有的一种车轮包括轮毂和轮胎，轮胎套在轮毂上与轮毂过盈配合，这种结构的车轮，在使用时固定于车轴上，通过车轴带动车轮旋转，由于力臂较小，因此，输出相同的力矩时车轴承受的力较大，对车轴的强度要求较高。

发明内容

因此，本发明提供了一种环形车轮，以解决上述问题。

本发明的技术方案是：一种环形车轮，包括车轮本体，所述车轮本体包括内轮和外轮，所述外轮上周向安装有多个轴承，所述内轮上设置有与轴承配合的轨道。

可选的，所述内轮上安装有驱动装置，所述驱动装置与所述外轮配合。

可选的，所述驱动装置包括电机和第一齿轮，所述电机固定于所述内轮上，所述第一齿轮安装于所述电机的电机轴上，所述外轮上设置有与所述第一齿轮配合的第一齿。

可选的，所述电机轴与所述第一齿轮之间安装有离合器。

可选的，所述外轮上安装有轮胎，所述轮胎为橡胶轮胎。

可选的，所述外轮上周向安装有多个第一支撑杆，所述第一支撑杆位于所述轴承的外侧，所述橡胶轮胎套于所述多个第一支撑杆上，与所述第一支撑杆过盈配合。

可选的，所述车轮本体包括第一车轮本体和第二车轮本体，所述第一车轮本体和所述第二车轮本体的内轮之间固定有连接体，所述连接体上设置有平行于所述第一车轮本体和所述第二车轮本体的安装孔；所述连接体上在垂直于所述安装孔的方向安装有螺旋桨。

可选的，所述连接体内安装有电源，所述电源通过开关与所述螺旋桨及驱动装置连接。

可选的，所述连接体上安装有电源指示表，所述电源指示表通过开关与所述电源连接。

可选的，所述连接体上设置有凹槽，所述凹槽上设置有透明的盖，所述盖与凹槽可拆卸连接；所述凹槽的顶端固定有第三支撑杆，所述第三支撑杆上固定有弧形罩体，所述弧形罩体上设置有第一弹簧，所述罩体的下方设置有球体，所述球体上设置有连接凸起，所述第一弹簧套于所述连接凸起上；所述球体的下方设置有第一弧形托盘，所述第一弧形托盘通过转轴固定于所述密封凹槽内；所述凹槽的底部在竖直方向固定有支撑体，所述支撑体的顶端设置有弹片，所述弹片是倾斜的；所述第一弧形托盘在水平方向固定连接有支杆，所述支杆的一端与第一弧形托盘连接，另一端位于所述弹片上，与所述弹片接触；所述连接体上安装有报警器，所述报警器通过报警开关与所述电源连接；所述报警开关为以下结构：所述球体的下方安装有两个绝缘支架，两个绝缘支架的距离最好大于球体的直径，以方便球体掉落至两个绝缘支架之间，两个绝缘支架之间滑动连接有第二弧形托盘，所述第二弧形托盘的底部固定有第一导电柱，所述凹槽的底端固定有柱状绝缘体，所述柱状绝缘体上安装有与第一导电柱配合的第二导电柱，第二弧形托盘与凹槽的底端之间设置有第二弹簧，所述第一导电柱和第二导电柱位于第二弹簧内。

本发明提供的环形车轮，使用时可以直接将内轮固定于车的车轮的位置，在内轮或车上安装驱动装置驱动外轮相对内轮转动，从而带动车向前移动。这种结构，相对于现有的车轮，无需安装车轴，从而解决了背景技术提出的问题，并且，因为无需安装车轴，简化了车的结构，也方便了维护。

附图说明

图1是本发明提供的一种环形车轮的整体结构示意图；

图2是本发明提供的一种环形车轮的外轮和内轮的连接结构示意图之一；

图3是本发明提供的一种环形车轮的外轮和内轮的连接结构示意图之二；

图4是本发明提供的一种环形车轮的局部结构示意图；；

图5是图4中的一种电源指示表的结构示意图；

图6是一中连接体的平面结构示意图；

图7是图6在A处的放大图；

图8是图7在B处的放大图；

图9是图7在C处的放大图；

图10是一种环形车轮驱动器的结构示意图之一；

图11是一种环形车轮驱动器的结构示意图之二；

图12是一种环形车轮驱动器的齿轮与驱动电机的电机轴的安装结构示意图；

图13是一种齿盘的结构示意图；

图14是图13的侧面结构示意图；

图15是一种齿盘与卡圈的配合图；

图16是一种固定支架的结构示意图；

其中：第一车轮本体-11；内轮-111；第一内轮片-1111；第二内轮片-1112；支撑柱-1113；外轮-112；第一外轮片-1121；第二外轮片-1122；轴承-113；第二支撑杆-1131；轨道-114；第二车轮本体-12；电机轴-13；第一齿轮-14；第一齿-15；橡胶轮胎-16；第一支撑杆-17；连接体-18；安装孔-19；螺旋桨-20；电机-201；固定杆-21；固定板-22；电源指示表-23；开关-24；光电开关-25；指针-26；凹槽-27；第三支撑杆-28；弧形罩体-29；第一弹簧-30；球体-31；连接凸起-32；第一弧形托盘-33；转轴-34；支撑体-35；弹片-36；支杆-37；绝缘支架-38；第二弧形托盘-39；第一导电柱-40；柱状绝缘体-41；第二导电柱-42；第二弹簧-43；报警器-44；第二齿轮-101；第一安装孔-1010；齿盘-102；固定圈-1021；第五齿-1022；通孔-1023；第二齿-1024；卡圈1025；第三齿1026；第四齿1027；驱动电机-103；驱动电机的电机轴-104；套环-105；扭簧-106；固定孔-107；支架腿-108；第一固定板-109；限位孔-202；连接杆-203；连接板-204；定位杆-205；与固定孔配合的孔-206；底脚-207。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案详细描述。

本发明提供了一种环形车轮，参见图1和图2，包括车轮本体，所述车轮本体包括内轮111和外轮112，所述外轮上周向安装有多个轴承113，所述内轮上设置有与轴承配合的轨道114，所述外轮上安装有轮胎，所述轮胎优选为橡胶轮胎16。

本发明提供的环形车轮，使用时可以直接将内轮固定于车的车轮的位置，在内轮或车上安装驱动装置驱动外轮相对内轮转动，从而带动车向前移动。这种结构，相对于现有的车轮，无需安装车轴，从而解决了背景技术提出的问题，并且，因为无需安装车轴，简化了车的结构，也方便了维护。

本申请中，申请人还做了如下设计，所述内轮上安装有驱动装置，所述驱动装置与所述外轮配合，驱动装置可以使用现有的驱动装置，以下为一种优选的方案：所述驱动装置包括电机和第一齿轮14，所述电机固定于所述内轮上，所述第一齿轮安装于所述电机的电机轴13上，所述外轮上设置有与所述第一齿轮配合的第一齿15。这种结构，通过电机带动第一齿轮转动从而带动外轮相对内轮转动，从而带动车向前移动，在停止时，能够通过第一齿轮与第一齿的啮合直接制动，停车位置准确，该结构尤其适用于惯性较小的车，对于惯性较大的车，还可以在电机轴与所述第一齿轮之间安装有离合器，离合器优选使用电磁离合器，离合器的安装是本领域技术人员熟知的，此处不再赘述。当然为了简化结构，还可以在内轮的中心位置安装电机，电机轴与外轮之间固定连接连接杆通过连接杆带动外轮相对内轮旋转。

轮胎的安装可以使用现有的方式安装，本申请中，优选使用以下结构配合安装轮胎，参见图3，内轮包括第一内轮片1111和第二内轮片1112，第一内轮片1111和第二内轮片1112之间固定有支撑柱1113；外轮包括第一外轮片1121和第二外轮片1122，第一外轮片1121和第二外轮片1122之间固定有第二支撑杆1131，第二支撑杆的两端安装有轴承113，第一内轮片1111和第二内轮片1112之间的距离等于第二支撑杆的两端的轴承之间的距离，被限制在第一外轮片和第二外轮片之间，外边缘形成轨道114使轴承能够沿轨道滑动，橡胶轮胎套于所述多个第一支撑杆上，与所述第二支撑杆过盈配合，这种结构相对于一体式的瓦圈结构，使用材料少，重量较小，尤其适用于能够飞行的车模型或玩具车；此外，该结构中间有大量空间，有利于散热进而保护车轮的器件，尤其是电机、橡胶轮胎等运行发热量较高的器件。

本申请中，申请人还做了如下设计，参见图1，所述车轮本体包括第一车轮本体11和第二车轮本体12，所述第一车轮本体和所述第二车轮本体的内轮之间固定有连接体18，所述连接体上设置有平行于所述第一车轮本体和所述第二车轮本体的安装孔19；所述连接体上在垂直于所述安装孔的方向安装有螺旋桨20。该结构在使用的时候，安装孔用于安装转轴，转轴通过旋转电机固定于车上，螺旋桨的电机201以及旋转电机连接控制装置，当需要飞行时，通过控制装置控制旋转电机旋转使环形车轮旋转至水平位置，启动螺旋桨带动车飞行。本申请中，电源可以设置于车上，转轴可以为管状，电源线穿过管与用电器件连接，作为一种优选的方式，在连接体内安装有电源，所述电源通过开关与所述螺旋桨及驱动装置连接，开关可以是一般的控制开关，这种方式操作比较麻烦，也可以是继电器，通过自动控制实现其功能。本申请中，连接体可以做成正多边形或圆形，第一车轮本体和所述第二车轮本体的内轮的内侧固定于正多边形或圆形的侧面上，更进一步的，参见图4，第二车轮本体的内轮的内侧均匀设置有多个固定杆21，所述固定杆固定于正多边形或圆形的侧面上。第一车轮本体和所述第二车轮本体的内轮的内侧还可以是通过固定板22固定为一体，固定杆的一端与固定板连接，另一端固定于正多边形或圆形的侧面上。当然，为了固定牢固，第一车轮本体和所述第二车轮本体的外轮的内侧也可以安装固定板。

本申请中的电源可以是锂电池、现有的高能量电池、开关电源等，为了方便对电源监控，防止电量不足，所述连接体上安装有电源指示表23，所述电源指示表通过开关24与所述电源连接，电源指示表可以是电压表、电流表等。

本申请中，申请人还做了如下设计，参见图5，上述电源指示表优选直流电源指示表，直流电源指示表一般为双向指针式的电源指示表，电源指示表的表盘上在零刻度线的一侧安装有光电开关25，光电开关为扩散反射型光电开关；连接体内安装振动传感器，处理器，处理器可以是市面上的处理器、微处理器、CPU等，连接体上固定有蜂鸣器，光电开关和振动传感器分别通过处理器与蜂鸣器连接，蜂鸣器还可以使用声光报警器，传感器，处理器也可以设置于连接体的表面。这种结构，在使用车轮或者车时，可以打开开关24通过电源指示表查看电源电量是否充足，确定电源电量充足后，关闭开关，源指示表的指针26位于零刻度线处，当车轮运转的过程中，如果颠簸振动大，指针受振动会左右摆动，当指针摆动到扩散反射型光电开关位置时，扩散反射型光电开关发射的光被指针挡住，从而通过处理器控制蜂鸣器报警，以提示路面太差不适宜环形车轮在此处运行；当然如果在很平的路面上运行时蜂鸣器报警意味着环形车轮受损，对于车来说应该更换车轮了。扩散反射型光电开安装的位置与零刻度线的距离可以根据人们要求报警的灵敏度设置，距离越近，灵敏度越高。

本申请中，申请人还做了如下设计，参见图6-图9，连接体上设置有凹槽27，所述凹槽上设置有透明的盖，与凹槽可拆卸连接，因为盖是透明的，因此图中未指出，所述凹槽的顶端固定有第三支撑杆28，所述第三支撑杆上固定有弧形罩体29，所述弧形罩体上设置有第一弹簧30，第一支撑杆、弧形罩体及第一弹簧最好倾斜设置，所述罩体的下方设置有球体31，所述球体上设置有连接凸起32，所述第一弹簧套于所述连接凸起上，所述球体的下方设置有第一弧形托盘33，所述第一弧形托盘通过转轴34固定于所述密封凹槽内，凹槽的底部在竖直方向固定有支撑体35，支撑体可以使用现有结构，比如第一支撑杆结构，只要能实现对弹片及支杆起到支撑的作用即可，所述支撑体的顶端设置有弹片36，所述弹片是倾斜的；所述第一弧形托盘在水平方向固定连接有支杆37，所述支杆的一端与第一弧形托盘连接，另一端位于所述弹片上，与所述弹片接触；所述连接体上安装有报警器44，当然，在使用的过程中可以将报警器安装于车上，所述报警器通过报警开关与所述电源连接；报警开关为以下结构：球体的下方安装有两个绝缘支架38，绝缘支架可以使圆柱体、长方体等形状，两个绝缘支架的距离最好大于球体的直径，以方便球体掉落至两个绝缘支架之间，两个绝缘支架之间滑动连接有第二弧形托盘39，此处的滑动连接一般使用现有的方式，比如滑轨滑块结构，所述第二弧形托盘的底部固定有第一导电柱40，所述凹槽的底端固定有柱状绝缘体41，所述柱状绝缘体上安装有与第一导电柱配合的第二导电柱42，一般的，第二导电柱位于第一导电柱的正下方，第二弧形托盘与凹槽的底端之间设置有第二弹簧43，所述第一导电柱和第二导电柱位于第二弹簧内，一般的第二弹簧不与第一导电柱和第二导电柱接触，为了防止第二弹簧导电，第二弹簧表面设置绝缘层，具体的可以涂绝缘漆或套绝缘管。这种结构，安装时，第一支撑杆位于凹槽的顶端，当车轮运转的过程中，如果颠簸振动大，可以启动报警器报警，其原理如下：正常状态下，球体由于第一弧形托盘作用及第一弹簧与连接凸起的作用，受较小振动时，只能在小范围内动作，不会脱离托盘；如果颠簸振动大，弹片振动变形较大，使支杆37从弹片上滑落，带动第一弧形托盘旋转，旋转的过程中，第一弧形托盘对球体的支撑力变成了向右侧的推力，球体在推力和重力的作用下，脱离第一弧形托盘下落至第二弧形托盘上，压缩第二弹簧使第一导电柱和第二导电柱接触，从而将电源与报警器连通，报警器得电报警。这种结构相对于自动控制结构结构简单，故障率小。本申请中，还可以不使用导电柱结构，直接将振动体安装在两个绝缘支架之间，通过球体掉落后砸在振动体上振动发生提示人们振动过大。

本申请中，在不安装螺旋桨的情况下，驱动装置可以使用以下结构的驱动器：参见图10-图13，包括第二齿轮101、与第二齿轮啮合的齿盘102和驱动电机103，所述第二齿轮固定于所述驱动电机的电机轴104上；所述齿盘包括固定圈1021和位于固定圈内侧的第五齿1022，所述固定圈与所述第五齿为一体的；所述第二齿轮的第一安装孔1010与所述驱动电机的电机轴之间设置有套环105，所述第一安装孔的内边缘与所述套环之间设置有扭簧106，所述扭簧的一端固定于所述第一安装孔的内边缘上，另一端固定于所述套环上。为了节约材料，并且为了方便散热，所述固定圈周向设置有一个通孔1023，参见图14；为了方便固定，驱动电机上还设置有固定孔107。需要说明的是，图3结构安装时一般要外轮和驱动电机的电机轴要同轴设置，即安装于连接体的中心位置；图11结构安装时一般要外轮和驱动电机的电机轴非同轴设置。

本发明提供的驱动器，使用时，将驱动电机固定于连接体的侧面，将齿盘固定于外轮的侧面，通过驱动电机带动第二齿轮旋转，从而带动齿盘旋转，使外轮相内轮转动，使用时，可以在车或环形车轮上安装电源及控制器控制驱动器运转；通过设置扭簧，在车启动的过程中，套环相对第一安装孔的内边缘转动使扭簧蓄能，在车停止时，扭簧释放能量，推动内轮和外轮继续相对运动，当释放完能量后，由于惯性，内轮和外轮继续相对运动，扭簧反向蓄能阻止内轮和外轮继续相对运动，最终停止外轮和内轮的相对运动，车停下来，整个停车过程是平缓的制动过程，可以大大缓冲内轮和外轮直接停止相对运动带来的惯性冲击，增加了该驱动器的使用寿命。

对于驱动器，申请人还做了如下设计，参见图15，所述固定圈的外侧设置有第二齿1024，所述固定圈外套有卡圈1025，所述卡圈的内侧设置有与第二齿配合的第三齿1026，所述固定圈与所述卡圈通过第二齿和第三齿啮合；所述卡圈的外侧还设置有第四齿1027，作为一种优选的方式，所述第五齿、第二齿、第三齿和第四齿均为多个，所述第五齿和第二齿均匀的分布与所述固定圈上，所述第三齿和第四齿均匀的分布与所述卡圈上。制作时，将外轮的侧面或内侧设置与第四齿配合的齿，安装时，将卡圈卡在外圈上，借助过盈配合的力对固定圈和第二齿轮产生微量变形压紧，使第二齿轮和固定圈啮合的更牢固。该结构安装方便。

在实际使用时，为了方便驱动电机的固定，且固定的更牢固，申请人还为驱动器设置了固定支架，参见图16，所述固定支架包括三个支架腿108，三个所述支架腿呈三角形排布，以增加固定支架的稳定性；三个所述支架腿的顶部一体设置有第一固定板109，第一固定板一般垂直于三个支架腿，所述第一固定板上设置有限位孔202；相邻的支架腿之间安装有两条连接杆203，两条所述连接杆交叉设置；两条斜定位杆在交叉位置为断开的，断开位置通过连接板204连接；相邻的支架腿之间在底部还固定安装有定位杆205，所述定位杆与所述支架腿一般垂直设置。该结构，第一固定板109与定位杆205分别在顶部和底部横向上将三个支架腿牢牢地支撑住，抵御振动对支架腿产生的向内侧的压力，中间两条断开的连接杆通过连接板连接，抵御振动对支架腿产生的向外的拉力，如果向外的拉力倾斜的，主要利用的是其中一根的定位杆，如果向外的拉力是垂直于支架腿的，主要利用的是两根的定位杆，此时，连接板相对于直接将两根定位杆交叉设置，增加了两根定位杆的接触面积，并且使接触的位置由直接接触改为间接接触，使接触部位承受的变形更大。使用时将驱动电机固定到第一固定板上，三个支架腿固定于连接体的侧面，一般的驱动电机与第一固定板借助与固定孔配合的孔206固定，三个支架腿通过底部的底脚207固定，可以使用焊接或螺纹连接等形式，为了使安装的更牢固，所述定位杆与所述支架腿的底端之间有距离，此时，不需要设置底脚，直接在连接体的侧面上设置三个与支架腿配合的孔，将三个支架腿插入孔内焊接或通过螺纹连接等方式固定牢固。支架的高度根据实际固定圈的位置确定。

上述实施例只是发明的例示，不应当以说明书及附图的例示性实施例描述限制专利权的保护范围。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号作为对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种环形车轮，其特征在于，包括车轮本体，所述车轮本体包括内轮(111)和外轮(112)，所述外轮上周向安装有多个轴承(113)，所述内轮上设置有与轴承配合的轨道(114)。

2.根据权利要求1所述的环形车轮，其特征在于，所述内轮上安装有驱动装置，所述驱动装置与所述外轮配合。

3.根据权利要求2所述的环形车轮，其特征在于，所述驱动装置包括电机和第一齿轮(14)，所述电机固定于所述内轮上，所述第一齿轮安装于所述电机的电机轴(13)上，所述外轮上设置有与所述第一齿轮配合的第一齿(15)。

4.根据权利要求3所述的环形车轮，其特征在于，所述电机轴与所述第一齿轮之间安装有离合器。

5.根据权利要求1所述的环形车轮，其特征在于，所述外轮上安装有轮胎，所述轮胎为橡胶轮胎(16)。

6.根据权利要求5所述的环形车轮，其特征在于，所述外轮上周向安装有多个第一支撑杆(17)，所述第一支撑杆位于所述轴承的外侧，所述橡胶轮胎套于所述多个第一支撑杆上，与所述第一支撑杆过盈配合。

7.根据权利要求1所述的环形车轮，其特征在于，所述车轮本体包括第一车轮本体(11)和第二车轮本体(12)，所述第一车轮本体和所述第二车轮本体的内轮之间固定有连接体(18)，所述连接体上设置有平行于所述第一车轮本体和所述第二车轮本体的安装孔(19)；

所述连接体上在垂直于所述安装孔的方向安装有螺旋桨(20)。

8.根据权利要求7所述的环形车轮，其特征在于，所述连接体内安装有电源，所述电源通过开关与所述螺旋桨及驱动装置连接。

9.根据权利要求8所述的环形车轮，其特征在于，所述连接体上安装有电源指示表(23)，所述电源指示表通过开关(24)与所述电源连接。

10.根据权利要求8所述的环形车轮，其特征在于，所述连接体上设置有凹槽(27)，所述凹槽上设置有透明的盖，所述盖与凹槽可拆卸连接；

所述凹槽的顶端固定有第三支撑杆(28)，所述第三支撑杆上固定有弧形罩体(29)，所述弧形罩体上设置有第一弹簧(30)，所述罩体的下方设置有球体(31)，所述球体上设置有连接凸起(32)，所述第一弹簧套于所述连接凸起上；

所述球体的下方设置有第一弧形托盘(33)，所述第一弧形托盘通过转轴(34)固定于所述密封凹槽内；

所述凹槽的底部在竖直方向固定有支撑体(35)，所述支撑体的顶端设置有弹片(36)，所述弹片是倾斜的；

所述第一弧形托盘在水平方向固定连接有支杆(37)，所述支杆的一端与第一弧形托盘连接，另一端位于所述弹片上，与所述弹片接触；

所述连接体上安装有报警器(44)，所述报警器通过报警开关与所述电源连接；

所述报警开关为以下结构：所述球体的下方安装有两个绝缘支架(38)，两个绝缘支架的距离最好大于球体的直径，以方便球体掉落至两个绝缘支架之间，两个绝缘支架之间滑动连接有第二弧形托盘(39)，所述第二弧形托盘的底部固定有第一导电柱(40)，所述凹槽的底端固定有柱状绝缘体(41)，所述柱状绝缘体上安装有与第一导电柱配合的第二导电柱(42)，第二弧形托盘与凹槽的底端之间设置有第二弹簧(43)，所述第一导电柱和第二导电柱位于第二弹簧内。