CN207257237U - 一种基于球形轮胎的驱动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于球形轮胎的驱动结构，包括球形轮胎，球形轮胎的上半部设置有驱动装置，驱动装置包括驱动轮和驱动电机，驱动装置的顶部连接有液压支撑轴的一端部，液压支撑轴的外部套有弹簧减振器，液压支撑轴的另一端部连接金属丝网减振器，金属丝网减振器的一端固定在外壳体的上表面。本实用新型在使用中可通过控制系统改变三个驱动轮的方向和速度大小，使其和速度方向在想要运行的方向上，达到球形轮胎360°全方位运动的目的；该球形轮运动系统操作简单、易控制、易拆装维修、安全可靠优点；整个结构充分考虑的车辆行驶过程中的诸多因素，采用三级减振系统，是车辆在行驶过程的避振性能更好，更安全可靠。

Description

一种基于球形轮胎的驱动结构

技术领域

本实用新型涉及轮胎的驱动结构，特别涉及一种基于球形轮胎的驱动结构。

背景技术

众所周知，球形轮胎，一种球状的轮胎，是由Goodyear公司在日内瓦车展上首次展现的一种概念性轮胎，它与一般的轮胎相比是它可以实现360°无死角的运动。

目前人们对球形轮胎如何安装和驱动都采取的是利用磁悬浮技术，通过轨道中线圈制造的磁场就可推动车辆前进。但是在实际推广中很可能存在以下缺点：1、电磁场是一种很难有效控制的技术，在没有轨道的情况下，用磁悬浮技术来控制轮胎转动技术难度比较大；2、成本高，磁悬浮技术本属于一项高端技术，应用这样的技术来实现球形轮运动，这样的成本会很高，难普及；3、利用磁悬浮控制球形轮，轮胎制作工艺难度大，更换复杂，价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于球形轮胎的驱动结构，通过控制系统改变三个驱动轮的方向和速度大小，使其和速度方向在想要运行的方向上，达到球形轮胎360°全方位运动的目的，可广泛应用于各种车用球形轮胎驱动领域。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型的技术点在于：驱动轮与球形轮胎之间是通过使用摩擦力作为驱动力，充分利用车体和人体的重量来增加驱动力（摩擦力），并采用均匀分布的三个驱动轮来驱动球形轮，用滚珠轴承来固定球形轮胎，同时使用液压轴承、弹簧减振器和金属丝网减振器三级减振，再采用本实用新型创造的结构设计时，该球形轮运动系统在使用时，利用车体和人体的重量来使三个驱动轮与球形轮产生较大的摩擦力，驱动电机带动驱动轮转动，驱动轮通过摩擦力驱动球形轮转动，通过控制系统改变驱动轮的转速和方向，来实现球形轮的360°全方位运动。

本实用新型一种基于球形轮胎的驱动结构，包括球形轮胎，以及包裹球形轮胎的外壳体，壳体有上下两部分组成，所述球形轮胎的上半部设置有驱动装置，所述球形轮上部与壳体内表面之间均匀分布有三个驱动装置，包括驱动轮和驱动电机，所述驱动装置的顶部连接有液压支撑轴的一端部，所述液压支撑轴的外部套有弹簧减振器，所述液压支撑轴的另一端部连接金属丝网减振器，所述金属丝网减振器的一端固定在外壳体的上表面，在液压支撑轴顶部装有金属丝网减振器，且金属丝网减振器顶部和外壳体顶部连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述驱动轮与球形轮胎之间为活动连接，且具有滚动摩擦力结构设计。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述液压支撑轴、金属丝网减振器和弹簧减振器同时构成多级减振系统。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述球形轮胎与外壳体之间装有滚珠轴承。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述滚珠轴承由滚珠轴承轨道和滚珠轴承滚珠构成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述滚珠轴承轨道采用一体式设计。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述滚珠轴承滚珠在轨道中可以进行自转也可绕轨道转动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述驱动轮采用耐摩擦，且摩擦系数高的材料制作而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型在使用中可通过控制系统改变三个驱动轮的方向和速度大小，使其和速度方向在想要运行的方向上，达到球形轮胎360°全方位运动的目的，且结构简单、设计合理。

2.该球形轮运动系统操作简单、易控制、易拆装维修、安全可靠优点，可广泛应用于各种车用球形轮胎驱动领域。

3.整个结构充分考虑的车辆行驶过程中的诸多因素，采用三级减振系统，是车辆在行驶过程的避振性能更好，更安全可靠。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图3是本实用新型的减振装置结构示意图；

图4是本实用新型的滚珠轴承结构示意图；

图5是本实用新型的驱动装置结构示意图；

图中：1、球形轮胎；111、驱动装置；2、驱动轮；222、滚珠轴承；3、液压支撑轴；4、外壳体；5、金属丝网减振器；6、弹簧减振器；7、驱动电机；8、滚珠轴承轨道；9、滚珠轴承滚珠。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-5所示，本实用新型提供一种基于球形轮胎的驱动结构，包括球形轮胎1，球形轮胎1的上半部设置有驱动装置111，驱动装置111包括驱动轮2和驱动电机7，驱动装置111的顶部连接有液压支撑轴3的一端部，液压支撑轴3的外部套有弹簧减振器6，液压支撑轴3的另一端部连接金属丝网减振器5，金属丝网减振器5的一端固定在外壳体4的上表面，驱动轮2与球形轮胎1之间是通过使用摩擦力作为驱动力，充分利用车体和人体的重量来增加驱动力（摩擦力），并采用均匀分布的三个驱动轮2来驱动球形轮，用滚珠轴承222来固定球形轮胎1，同时使用液压支撑轴3、弹簧减振器6和金属丝网减振器5三级减振，再采用本实用新型创造的结构设计时，该球形轮胎1运动系统在使用时，利用车体和人体的重量来使三个驱动轮2与球形轮胎1产生较大的摩擦力，驱动电机7带动驱动轮2转动，驱动轮2通过摩擦力驱动球形轮胎1转动，通过控制系统改变驱动轮2的转速和方向，来实现该种球形轮的360°全方位运动。

驱动轮2与球形轮胎1之间为活动连接，球形轮胎1采用内空结构，内部充气体，这样可以减轻轮胎重量，且具有滚动摩擦力结构设计，整体或外表面使用摩擦因数大材料，这样增大驱动轮2和球形轮胎1的摩擦力，更有效的控制轮胎，球形轮胎1的外皮使用弹性材料，这样在重力作用下，驱动轮2和球形轮胎1能有更大的接触面积，增加摩擦力，更有效的控制轮胎，且主要靠驱动轮2与球形轮胎1之间的摩擦力作为驱动力。

液压支撑轴3、金属丝网减振器5和弹簧减振器6同时构成多级减振系统，支撑柱使用液压支撑轴3，外部套有弹簧减振器6，顶部装有金属丝网减振器5，这样可以实现三级防振减振，同时可以使车体和该球形轮之间有弹簧缓冲，提高系统的安全性，为整个球形轮胎的驱动结构提供高效的减振效果；球形轮胎1与外壳体4之间装有滚珠轴承222，滚珠轴承222为整圈圆环式，内部有球形的滚珠，将球形轮胎1固定在中心位置，确保球形轮胎1在运动时不会左右大幅度摆动，符合本实用新型创造的设计要求。

滚珠轴承222由滚珠轴承轨道8和滚珠轴承滚珠9构成，达到结构上的配合作用；滚珠轴承轨道8采用一体式设计，具有很强的坚固性能，结构匀称；滚珠轴承滚珠9在轨道中可以进行自转也可绕轨道转动，灵活便捷，到达运动过程中的需求，驱动轮2采用耐摩擦，且摩擦系数高的材料制作而成，达到耐磨实用的效果。

具体的，在工作的过程中，在车体和人体的重力作用下，驱动轮2和球形轮胎1紧密接触，驱动轮2通过摩擦力带动球形轮胎1运动，通过控制系统来控制三个驱动轮2的转动方向，让三个驱动轮2的和速度方向指向要行驶的方向，这样就会使球形轮胎1的和速度指向行驶方向，同时改变三个驱动轮2的转速，让他们的转速按一定的比例分配，改变三个驱动轮2的和速大小，以此来达到控制球形轮胎1的运动方向和速度目的。

整个车体以及球形轮胎1与整个装置之间通过液压支撑轴3、弹簧减振器6和金属丝网减振器5来实现三级减振，让整个车体在行驶过程中有更好的减振避振性能，同时球形轮胎1与整个装置之间有缓冲弹性，整个系统有更好的安全性能。

球形轮胎1在行驶过程中能免会遇到障碍，是球形轮胎1前后左右晃动，所以需要滚珠轴承222来固定球形轮胎1，使球形轮胎1在运动时，位置保持在外壳体的中线上，不会前后左右晃动，大大提高整个系统的安全性能。

实施例2

如附图1所示，包括球形轮胎1以及驱动装置111，球形轮胎1采用内空结构，减轻轮胎本身的重量，球形轮胎1外部的橡胶保护层，使用摩擦因数大材料，这样增大驱动轮2和球形轮胎1的摩擦力，更有效的控制轮胎，球形轮胎1外部采用橡胶保护层，这样在重力作用下，驱动轮2和球形轮胎1能有更大的接触面积，增加摩擦力，更有效的控制轮胎。

在外壳体4与球形轮胎1上部是均匀分布的三个驱动装置111，包括驱动电机7和驱动轮2，在车体和人体重力的作用下，驱动轮2和球形轮胎1外部橡胶保护层可以实现大面积接触，增大摩擦力，有利于对球形轮胎1的驱动。

如附图4所示，在外壳体4下部与球形轮胎1中部位置附近装有滚珠轴承222，滚珠轴承222轨道8固定在外壳体4下部；滚珠轴承滚珠9镶嵌在滚珠轴承222轨道内部，可沿轨道自由运动，也可自由转动；滚珠轴承滚珠9与球形轮胎1的外层橡胶保护层接触。在车辆行驶过程中，因路面问题易发生振动，因为球形轮胎1没有固定的轴，所以在振动时容易脱离设定的驱动位置，增加滚珠轴承222，确保球形轮胎1总是处于中心的驱动位置，这样会大大增加整个驱动装置111的可靠性。

驱动装置111上部连接液压支撑轴3，液压支撑轴3外部套有弹簧减振器6，上部连接金属丝网减振器5，金属丝网减振器5上部固定在外壳体4顶部。等于在车体和球形轮胎1之间增加了一个三级减振装置，确保车辆在行驶过重的平稳性。

本实用新型在使用中可通过控制系统改变三个驱动轮2的方向和速度大小，使其和速度方向在想要运行的方向上，达到球形轮胎360°全方位运动的目的，且结构简单、设计合理；该球形轮运动系统有操作简单、易控制、易拆装维修、安全可靠优点，可广泛应用于各种车用球形轮胎1驱动领域；整个结构充分考虑的车辆行驶过程中的诸多因素，采用三级减振系统，是车辆在行驶过程的避振性能更好，更安全可靠。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，本实用新型描述使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是本实用新型创造在实际运行或工作过程中的空间位置方向，并非完全为附图中所指方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种基于球形轮胎的驱动结构，包括球形轮胎（1），其特征在于，所述球形轮胎（1）的上半部设置有驱动装置（111），所述驱动装置（111）包括驱动轮（2）和驱动电机（7），所述驱动装置（111）的顶部连接有液压支撑轴（3）的一端部，所述液压支撑轴（3）的外部套有弹簧减振器（6），所述液压支撑轴（3）的另一端部连接金属丝网减振器（5），所述金属丝网减振器（5）的一端固定在外壳体（4）的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种基于球形轮胎的驱动结构，其特征在于，所述驱动轮（2）与球形轮胎（1）之间为活动连接，且具有滚动摩擦力结构设计。

3.根据权利要求1所述的一种基于球形轮胎的驱动结构，其特征在于，所述液压支撑轴（3）、金属丝网减振器（5）和弹簧减振器（6）同时构成多级减振系统。

4.根据权利要求1所述的一种基于球形轮胎的驱动结构，其特征在于，所述球形轮胎（1）与外壳体（4）之间装有滚珠轴承（222）。

5.根据权利要求4所述的一种基于球形轮胎的驱动结构，其特征在于，所述滚珠轴承（222）由滚珠轴承轨道（8）和滚珠轴承滚珠（9）构成。

6.根据权利要求5所述的一种基于球形轮胎的驱动结构，其特征在于，所述滚珠轴承轨道（8）采用一体式设计。

7.根据权利要求5所述的一种基于球形轮胎的驱动结构，其特征在于，所述滚珠轴承滚珠（9）在轨道中可以进行自转也可绕轨道转动。

8.根据权利要求1所述的一种基于球形轮胎的驱动结构，其特征在于，所述驱动轮（2）采用耐摩擦，且摩擦系数高的材料制作而成。