CN204998341U - 一种车轮边缘驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车轮边缘驱动装置，属于交通运输工具领域，包括车轮和传动轴，所述传动轴的一端设置有动力输入装置，所述动力输入装置与车体的传动系统配合，所述传动轴远离所述动力输入装置的一端伸入所述车轮内且设置有动力输出装置，所述车轮的内圆周面设置有与所述动力输出装置配合的内齿圈。本实用新型提供的车轮边缘驱动装置将驱动车轮转动的作用点设置在车轮的内圆周面上，增长了动力臂的长度，进而增大了动力臂与阻力臂的长度比值，实现省力效果，提高了车体的动力传递效率，节省燃油，降低了行驶成本，且设计结构巧妙，易于生产，实用性强。

Description

一种车轮边缘驱动装置

技术领域

本实用新型涉交通运输工具领域，具体而言，涉及一种车轮边缘驱动装置。

背景技术

目前，汽车、电瓶车以及摩托车等已成为人们生活中重要的交通运输工具，其中，现有汽车驱动的主要方式还是将发动机输出的动力先经离合器、变速箱、主传动轴，然后是差速器，再经半轴齿轮传递到半轴上，由于半轴与车轮是同轴线的传动连接，当半轴转动进而可驱动车轮转动，其驱动车轮转动的作用点在半轴齿轮上，然而，在现有的汽车中，通常情况下，半轴齿轮的半径远远小于车轮的半径，动力臂的长度小于阻力臂的长度，二者的比值较小，因此，采用半轴齿轮、半轴与车轮的同轴线的传动连接方式比较费力，导致耗油，不经济，并且这种连接方式的驱动效率低，此外，电瓶车和摩托车的车轮的驱动方式和汽车类似，都是将驱动车轮转动的作用点设置在轴上，通过轴的转动驱动车轮转动，也是属于较费力的传动方式。

实用新型内容

本实用新型提供了一种车轮边缘驱动装置，旨在改善上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种车轮边缘驱动装置，包括车轮和传动轴，所述传动轴的一端设置有动力输入装置，所述动力输入装置与车体的传动系统配合，所述传动轴远离所述动力输入装置的一端伸入所述车轮内且设置有动力输出装置，所述车轮的内圆周面设置有与所述动力输出装置配合的内齿圈。

进一步地，还包括固定轴，所述固定轴的一端与车体连接，另一端设置有第一轴承和第二轴承，所述车轮通过所述第一轴承与所述固定轴连接，所述传动轴通过第二轴承与所述固定轴连接。固定轴的设计能够将整个车轮边缘驱动装置固定在车体上，使得动力输入装置更协调地与车体的传动系统配合，驱动车轮转动。

进一步地，所述动力输入装置为主动齿轮，所述主动齿轮与所述传动轴的一端连接。将动力输入装置设计为主动齿轮，采用主动齿轮与车体传动系统配合的方式，使得其与现有汽车设计的动力传递结构更兼容，设计简单，易于生产，动力传递效率高。

进一步地，所述动力输出装置包括中心齿轮和恒动齿轮，所述中心齿轮与所述传动轴靠近所述车轮的一端连接，所述中心齿轮与所述恒动齿轮配合，所述恒动齿轮与所述内齿圈配合。传动轴将主动齿轮的动力传递到中心齿轮，中心齿轮可以与主动齿轮的同步转动，这种传递方式较省力，中心齿轮再动力传递给恒动齿轮，恒动齿轮再将动力传递给内齿圈，中心齿轮与恒动齿轮的协调配合使得动力的传递效率高，且比较省力。

进一步地，所述恒动齿轮上设置有用于支撑所述恒动齿轮的支撑组件，所述支撑组件包括支撑轴、第一支撑杆和第二支撑杆，所述支撑轴上设置有第三轴承，所述恒动齿轮通过所述第三轴承与所述支撑轴连接，所述支撑轴的两端分别与所述第一支撑杆和所述第二支撑杆连接，所述第一支撑杆远离所述支撑轴的一端设置有第四轴承，所述第一支撑杆通过第四轴承与所述传动轴连接，所述第二支撑杆远离所述支撑轴的一端与所述固定轴连接。支撑组件可以将恒动齿轮支撑在车轮内部，使得恒动齿轮始终自转，不围绕中心齿轮公转，可以确保中心齿轮与恒动齿轮之间的动力传递更稳定和省力。

进一步地，所述传动轴在所述动力输入装置与所述车轮之间设置用于支撑车体的悬挂组件。将悬挂组件设置在动力输入装置与车轮之间的传动轴上，可以使得悬挂组件可以更好地支撑车体的重量。

进一步地，所述悬挂组件包括支撑柱和减震组件，所述支撑柱的一端设置有第五轴承，所述支撑柱通过第五轴承与所述传动轴连接，另一端与所述减震组件连接，所述减震组件远离所述支撑柱的一端与车体连接。支撑柱可以支撑车体重量，减震组件可以使得车体在行驶的时候更平稳，有效地防止颠簸，增强车体的平稳性。

进一步地，所述车轮的两侧均设置有密封支撑板，靠近所述动力输入装置一侧的所述密封支撑板的中心处设置有第六轴承，靠近所述动力输入装置一侧的所述密封支撑板通过第六轴承与所述传动轴连接，远离所述动力输入装置一侧的所述密封支撑板通过第二轴承与所述固定轴连接，所述车轮两侧的所述密封支撑板沿所述车轮的圆周与所述车轮连接。在车轮的两侧设置密封支撑板，一方面可以将车轮内部的动力输出装置密封在车轮内，使其不受外界的雨水和尘土等杂质的腐蚀，延长使用寿命，另一方面可以起到支撑车轮的作用，增强其承载力，防止车轮受压变形，设计结构简单，易于生产。

进一步地，所述固定轴上设置有能将所述车轮的内部空间与外部空间连通的气孔。气孔可以将车轮内部与外部连通，使得车轮内部的气压与外界保持一致以及实现车轮内外空气的流通，这样可以使得动力输出装置的散热性更好，使用寿命更长。

进一步地，所述车轮外圆周上设置有轮胎，所述车轮靠近所述轮胎的外圆周面上还设置有减震圈。减震圈可以有效地降低车轮受到来自地面的作用力，防止车轮变形。

本实用新型提供的车轮边缘驱动装置的有益效果是：通过动力输入装置与车体的传动系统配合，传动轴将动力传递到车轮内部，再通过动力输出装置与车轮的内齿圈的配合，驱动车轮转动，将驱动车轮转动的作用点设置在车轮的内圆周面上，能够增长动力臂的长度，进而能够增大动力臂与阻力臂的长度比值，实现省力效果，提高了车体的动力传递效率，节省燃油，降低了行驶成本，且设计结构巧妙，易于生产，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的车轮边缘驱动装置的剖面图；

图2为本实用新型实施例提供的车轮边缘驱动装置的侧视图。

图中标记分别为：车轮101，内齿圈102，传动轴201，固定轴202，第一轴承301，第二轴承302，第三轴承303，第四轴承304，第五轴承305，第六轴306承，主动齿轮401，中心齿轮402，恒动齿轮403，支撑轴501、第一支撑杆502，第二支撑杆503，支撑柱601，减震组件602，密封支撑板603，气孔604，轮胎605，减震圈606。

具体实施方式

目前，汽车、电瓶车以及摩托车等已成为人们生活中重要的交通运输工具，其中，现有汽车驱动的主要方式还是将发动机输出的动力先经离合器、变速箱、主传动轴，然后是差速器，再经半轴齿轮传递到半轴上，由于半轴与车轮是同轴线的传动连接，当半轴转动进而可驱动车轮转动，其驱动车轮转动的作用点在半轴齿轮上，然而，在现有的汽车中，通常情况下，半轴齿轮的半径远远小于车轮的半径，动力臂的长度小于阻力臂的长度，二者的比值较小，因此，采用半轴齿轮、半轴与车轮的同轴线的传动连接方式比较费力，导致耗油，不经济，并且这种连接方式的驱动效率低此外，电瓶车和摩托车的车轮的驱动方式和汽车类似，都是将驱动车轮转动的作用点设置在轴上，通过轴的转动驱动车轮转动，也是属于较费力的传动方式。

鉴于此，本实用新型的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，设计了一种车轮边缘驱动装置，将驱动车轮转动的作用点设置在车轮的内圆周面上，增长了动力臂的长度，进而增大了动力臂与阻力臂的长度比值，实现省力效果，提高了车体的动力传递效率，节省燃油，降低了行驶成本，且设计结构巧妙，易于生产，实用性强，不仅能够应用于汽车，还能够应用于电瓶车、摩托车以及具有车轮结构的交通运输工具等领域。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1，本实用新型实施例提供的车轮边缘驱动装置，包括车轮101和传动轴201，传动轴201的一端设置有动力输入装置，动力输入装置与车体的传动系统配合，传动轴201远离动力输入装置的一端伸入车轮101内且设置有动力输出装置，车轮101的内圆周面设置有与动力输出装置配合的内齿圈102。通过动力输入装置与车体的传动系统配合，传动轴201将动力传递到车轮101内部，再通过动力输出装置与车轮101的内齿圈102的配合，驱动车轮101转动，将驱动车轮101转动的作用点设置在车轮101的内圆周面上，增长了动力臂的长度，进而增大了动力臂与阻力臂的长度比值，实现省力效果，

请参阅图1，为了使动力输入装置更协调地与车体的传动系统配合，驱动车轮101转动，在上述结构的基础上设置了固定轴202，固定轴202的一端与车体连接，固定轴202可以与车体固定连接，也可以与车体可拆卸连接，具体地，在本实例中，固定轴202与车体固定连接，将固定轴202直接焊接在车体的底盘的支撑梁上，另一端设置有第一轴承301，车轮101通过第一轴承301与固定轴202连接，车轮101可绕固定轴202转动，此外，固定轴202上还设有第二轴承302，传动轴201通过第二轴承302与固定轴202连接，具体地，在本实施例中，传动轴201上设置有2个第二轴承302，当然也可以是1个或多个，传动轴201的两端分别通过2个第二轴承302与套设在固定轴202上，使得固定轴202与传动轴201的轴线重合，固定轴202的能够将整个车轮边缘驱动装置固定在车体上，使得动力输入装置更协调地与车体的传动系统配合，驱动车轮101转动，传动轴201围绕固定转动，传递动力。

为使本实施例提供的车轮边缘驱动装置更好地与现有汽车的传动系统兼容，将动力输入装置设计为主动齿轮401，主动齿轮401相当于现有汽车上的半轴齿轮，因此，将主动齿轮401设计为可以直接与现有汽车上的差速器中的驱动齿轮配合，实现动力输入装置与车体的传动系统的配合效果，主动齿轮401与传动轴201的一端连接，具体地，主动齿轮401与传动轴201固定连接，当然可采用焊接，也可以采用将主动齿轮401与传动轴201一体成型，又或者其他的固定连接方式，只要能实现主动齿轮401与传动轴201能够同步转动即可。在本实施例中，将主动齿轮401与传动轴201一体成型，这样便于生产，且传动效果好，这样的设计结构即可使得本实施例提供的车轮边缘驱动装置与现有汽车设计的动力传递结构兼容，设计简单，易于生产，动力传递效率高。另外，还可以将主动齿轮401通过链条与现有电瓶车以及摩托车等的动力输出端的齿轮传动连接，实现传动效果，驱动车轮101转动。因此，只需改变动力输入装置的结构即可使得本实施例提供的车轮边缘驱动装置适用范围更广。

请参阅图1～图2，另外，动力输出装置包括中心齿轮402和恒动齿轮403，其中，恒动齿轮403与内齿圈102的啮合点、恒动齿轮403的中心点、恒动齿轮403与中心齿轮402的啮合点、中心齿轮402的中心点、车轮101的中心点以及车轮101与地面的接触点在一条垂直于地面的直线上，且恒动齿轮403位于中心齿轮402的上方，当然，恒动齿轮也可以位于中心齿轮的下方。中心齿轮402与传动轴201靠近车轮101的一端连接，中心齿轮402与传动轴201固定连接，当然，可采用焊接，也可以采用将中心齿轮402与传动轴201一体成型，又或者采用其他的固定连接方式，只要能实现中心齿轮402与传动轴201能够同步转动即可，具体地，在本实施例中，中心齿轮402与传动轴201固定连接，中心齿轮402又与恒动齿轮403配合，恒动齿轮403与内齿圈102配合。因此，这样的结构可使得传动轴201将主动齿轮401的动力传递到中心齿轮402，中心齿轮402可以与主动齿轮401的同步转动，这种传递方式较省力，中心齿轮402再动力传递给恒动齿轮403，恒动齿轮403再将动力传递给内齿圈102，中心齿轮402与恒动齿轮403的协调配合使得动力的传递效率高，且比较省力。

请参阅图1，在恒动齿轮403上设置有用于支撑恒动齿轮403的支撑组件，支撑组件包括支撑轴501、第一支撑杆502和第二支撑杆503，支撑轴501上设置有第三轴承303，恒动齿轮403通过第三轴承303与支撑轴501连接，支撑轴501的两端分别与第一支撑杆502和第二支撑杆503连接，第一支撑杆502远离支撑轴501的一端设置有第四轴承304，第一支撑杆通过第四轴承304与传动轴201连接，第二支撑杆503远离支撑轴501的一端与固定轴202连接，第二支撑杆503与固定轴202需固定连接，使得恒动齿轮403始终自转，不围绕中心齿轮402公转，可以确保中心齿轮402与恒动齿轮403之间的动力传递更稳定，具体地，在本实施例中，第二支撑杆503远离支撑轴501的一端与固定轴202焊接，生产方便，连接稳定。

请参阅图1，传动轴201在动力输入装置与车轮101之间还设置用于支撑车体的悬挂组件，将悬挂组件设置在动力输入装置与车轮101之间的传动轴201上，可以使得悬挂组件可以更好地支撑车体的重量。

具体地，悬挂组件包括支撑柱601和减震组件602，支撑柱601的一端设置有第五轴承305，支撑柱601通过第五轴承305与传动轴201连接，另一端与减震组件602连接，具体地，在本实施例中，减震组件602可采用弹簧减震的方式来减震，当然也可采用其他的减震方式如液压减震等现有的减震技术，本实施例中减震组件602包括了减震活塞、复位弹簧以及复位柱，减震活塞的一端与支撑柱601连接，另一端伸入到复位柱中，中间设置复位弹簧，减震组件602远离支撑柱601的一端与车体连接。支撑柱601可以支撑车体重量，减震组件602可以使得车体在行驶的时候更平稳，有效地防止颠簸，增强车体的平稳性。

请参阅图1，车轮101的两侧均设置有密封支撑板603，靠近动力输入装置一侧的密封支撑板603的中心处设置有第六轴承306，靠近动力输入装置一侧的密封支撑板603通过第六轴承306与传动轴201连接，远离动力输入装置一侧的密封支撑板603通过第二轴承302与固定轴202连接，车轮101两侧的密封支撑板603沿车轮101的圆周与车轮101连接。在车轮101的两侧设置密封支撑板603，一方面可以将车轮101内部的动力输出装置密封在车轮101内，使其不受外界的雨水和尘土等杂质的腐蚀，延长使用寿命，另一方面可以起到支撑车轮101的作用，增强其承载力，防止车轮101受压变形，设计结构简单，易于生产，当然在车轮101内部还可以添加润滑机油，用于使得中心齿轮402与恒动齿轮403以及恒动齿轮403与内齿圈102之间的传动顺畅，减少摩擦，提升传动效率。

请参阅图1～2，此外，固定轴202上设置有能将车轮101的内部空间与外部空间连通的气孔604。气孔604可以将车轮101内部与外部连通，使得车轮101内部的气压与外界保持一致以及实现车轮101内外空气的流通，这样可以使得动力输出装置的散热性更好，使用寿命更长。

当然，为使车体能够正常的行驶，在车轮101外圆周上设置有轮胎605，车轮101靠近轮胎605的外圆周面上还设置有减震圈606。减震圈606的两侧与车轮101连接，其横截面呈弓形，具体地，在本实例中，减震圈606的两侧与车轮101焊接，这种设计结构的减震圈可以有效地降低车轮受到来自地面的作用力，防止车轮变形，保护内齿圈102。

因此，本实施例提供的车轮边缘驱动装置由于在车轮101的内圆周面上设置了内齿圈102，通过主动齿轮401与现有汽车的差速器的驱动齿轮配合，将动力输入到传动轴201，再传递到中心齿轮402，中心齿轮402与恒动齿轮403配合，恒动齿轮403再与内齿圈102配合，进而驱动车轮101转动，将驱动车轮101转动的作用点既恒动齿轮403与内齿圈102的啮合处设置在车轮101的内圆周面上，增长了动力臂的长度，进而增大了动力臂与阻力臂的长度比值，实现省力效果，提高了车体的动力传递效率，节省燃油，降低了行驶成本，且设计结构巧妙，具有易于生产，实用性强，适用范围广的优点。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车轮边缘驱动装置，其特征在于，包括车轮和传动轴，所述传动轴的一端设置有动力输入装置，所述动力输入装置与车体的传动系统配合，所述传动轴远离所述动力输入装置的一端伸入所述车轮内且设置有动力输出装置，所述车轮的内圆周面设置有与所述动力输出装置配合的内齿圈。

2.根据权利要求1所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，还包括固定轴，所述固定轴的一端与车体连接，另一端设置有第一轴承和第二轴承，所述车轮通过所述第一轴承与所述固定轴连接，所述传动轴通过第二轴承与所述固定轴连接。

3.根据权利要求2所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述动力输入装置为主动齿轮，所述主动齿轮与所述传动轴的一端连接。

4.根据权利要求2所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述动力输出装置包括中心齿轮和恒动齿轮，所述中心齿轮与所述传动轴靠近所述车轮的一端连接，所述中心齿轮与所述恒动齿轮配合，所述恒动齿轮与所述内齿圈配合。

5.根据权利要求4所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述恒动齿轮上设置有用于支撑所述恒动齿轮的支撑组件，所述支撑组件包括支撑轴、第一支撑杆和第二支撑杆，所述支撑轴上设置有第三轴承，所述恒动齿轮通过所述第三轴承与所述支撑轴连接，所述支撑轴的两端分别与所述第一支撑杆和所述第二支撑杆连接，所述第一支撑杆远离所述支撑轴的一端设置有第四轴承，所述第一支撑杆通过第四轴承与所述传动轴连接，所述第二支撑杆远离所述支撑轴的一端与所述固定轴连接。

6.根据权利要求2所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述传动轴在所述动力输入装置与所述车轮之间设置用于支撑车体的悬挂组件。

7.根据权利要求6所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述悬挂组件包括支撑柱和减震组件，所述支撑柱的一端设置有第五轴承，所述支撑柱通过第五轴承与所述传动轴连接，另一端与所述减震组件连接，所述减震组件远离所述支撑柱的一端与车体连接。

8.根据权利要求2所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述车轮的两侧均设置有密封支撑板，靠近所述动力输入装置一侧的所述密封支撑板的中心处设置有第六轴承，靠近所述动力输入装置一侧的所述密封支撑板通过第六轴承与所述传动轴连接，远离所述动力输入装置一侧的所述密封支撑板通过第二轴承与所述固定轴连接，所述车轮两侧的所述密封支撑板沿所述车轮的圆周与所述车轮连接。

9.根据权利要求8所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述固定轴上设置有能将所述车轮的内部空间与外部空间连通的气孔。

10.根据权利要求1～9任一项所述的车轮边缘驱动装置，其特征在于，所述车轮外圆周上设置有轮胎，所述车轮靠近所述轮胎的外圆周面上还设置有减震圈，所述减震圈的两侧与所述车轮连接。