CN208263889U

CN208263889U - 无轮毂车轮

Info

Publication number: CN208263889U
Application number: CN201820241890.9U
Authority: CN
Inventors: 贺智威; 李亚明; 黄亮; 杨猛
Original assignee: Candela Shenzhen Technology Innovations Co Ltd
Current assignee: Kandra Shenzhen Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2018-02-11
Filing date: 2018-02-11
Publication date: 2018-12-21
Anticipated expiration: 2028-02-11

Abstract

一种无轮毂车轮，包括轮体、车轮同步带、车轮支撑架、至少三个滚轮模块和车轮传动组件；滚轮模块包括滚轮支架和滚轮；滚轮支架的一端用于滚轮模块和车轮支撑架的连接；滚轮支架的另一端部通过滚轮轴承和滚轮连接；轮体侧部设置有滚轮槽，用于容置滚轮在滚轮槽内运动，车轮支撑架借助至少三个滚轮模块实现对轮体的滚动支撑；车轮传动组件包括用于同外部动力源连接获得驱动力的输入带轮、第一同步带、同轴设置的输出带轮和车轮带轮；外部动力依次经过输入带轮、第一同步带、输出带轮、车轮带轮、车轮同步带和车轮。采用同步带替换了车轮内嵌的齿圈，无传动间隙，减轻了轮体重量，降低了整机功耗，增加了整机运动的灵活性。

Description

无轮毂车轮

技术领域

本实用新型涉及无轮毂车轮，尤其涉及使用同步带驱动方式的无轮毂车轮。

背景技术

现有技术中的无轮毂车轮通常采用齿轮啮合产生较大的减速比，在一定程度上取代了减速机，形成了电机加无轮毂车轮的驱动形式，简化了车轮驱动的整机结构，提高了传动效率。但由于车轮内部嵌有直径较大的齿圈，造成轮重增加，增加了整机功耗，降低了运动灵活性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一种无轮毂车轮。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案之一是一种无轮毂车轮，包括轮体、车轮支撑架和至少三个滚轮模块；各所述滚轮模块包括滚轮支架和滚轮；所述滚轮支架的一端用于和车轮支撑架活动连接；所述滚轮支架的另一端设置有滚轮；所述轮体侧部设置有用于容置所述滚轮的滚轮槽；车轮支撑架借助至少三个滚轮模块实现对轮体的滚动支撑。

所述滚轮支架和车轮支撑架之间为可调整滚轮支架朝向滚轮槽一侧长度的活动连接。

所述滚轮支架是三端部件，其中一端用于与车轮支撑架的连接；所述滚轮支架的另两端对称设置，且分别固定有滚轮；所述轮体两侧部，对称设置有用于容置所述滚轮的两道滚轮槽。

所述车轮支撑架包括弧形支撑臂、横向支撑臂和两个对称设置的L形支撑臂；所述横向支撑臂和所述弧形支撑臂围合形成封闭支撑环；所述L形支撑臂一端和所述横向支撑臂固定连接；所述L形支撑臂另一端和所述弧形支撑臂固定连接；横向支撑臂和两个对称设置的L形支撑臂共同形成π形支撑结构。

所述无轮毂车轮设置有三个滚轮模块时，各滚轮模块相对轮体的几何中心呈均匀分布；或设置有五个滚轮模块时，其中四个滚轮模块以一个滚轮模块和轮体的几何中心的连线，呈对称分布。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案之二是一种无轮毂车轮，包括：轮体、车轮支撑架、至少三个滚轮模块、固定设置在所述轮体内壁上的车轮同步带和车轮传动组件；各所述滚轮模块包括滚轮支架和滚轮；所述滚轮支架的一端用于和车轮支撑架活动连接；所述滚轮支架的另一端设置有滚轮；所述轮体侧部设置有用于容置所述滚轮的滚轮槽；车轮支撑架借助至少三个滚轮模块实现对轮体的滚动支撑；所述车轮传动组件包括用于同外部动力源连接获得驱动力的输入带轮、第一同步带、同轴设置的输出带轮和车轮带轮；输入带轮通过第一同步带带动输出带轮转动；输出带轮带动所述车轮带轮转动；所述车轮带轮通过同步带啮合方式带动所述车轮同步带转动。

所述滚轮支架是三端部件，其中一端用于与车轮支撑架的连接；所述滚轮支架的另两端对称设置，且分别固定有滚轮；所述轮体两侧部，对称设置有用于容置所述滚轮的两道道滚轮槽。

所述的无轮毂车轮还包括基座；所述基座包括纵向基座板；所述纵向基座板包括对称设置的第一纵向基座板和第二纵向基座板；所述第一纵向基座板的一端和第二纵向基座板的一端连接；使纵向基座板呈现为中间被挖去U形空间后剩余的平面。

所述的无轮毂车轮，还包括减震机构；所述减震机构包括减震器；所述减震器的一端与所述横向支撑臂连接；所述减震器的另一端所述纵向基座板连接；所述L形支撑臂上设置有纵向的导轨；所述纵向基座板的第一纵向基座板和第二纵向基座板上分别设置有导轨滑块；所述导轨滑块和所述导轨活动连接，使所述导轨滑块可沿所述导轨滑动。

所述车轮传动组件还包括用于提供动力的电机和用于固定电机的横向支撑架；所述横向支撑架和横向支撑臂固定连接；所述电机通过电机支撑架和所述横向支撑架固定连接；所述电机经输出轴带动输入带轮转动。

同现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：采用同步带替换了车轮内嵌的齿圈，无传动间隙，减轻了轮体重量，降低了整机功耗，增加了整机运动的灵活性。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的主视示意图；

图2和图5分别涉及滚轮模块的一个优选实施例；图2是图1的AA剖面示意图之一；

图3是本实用新型优选实施例之一的轴测投影示意图之一；

图4是本实用新型优选实施例之一的轴测投影示意图之二；

图5是图1的AA剖面示意图之二，在图5的技术方案中，滚轮支架610的其中一端只设置有一个滚轮650。

具体实施方式

以下结合各附图对本实用新型的实施方式做进一步详述。

如图1至图5所示的一种无轮毂车轮的实施例中，包括：轮体100、固定设置在所述轮体100内壁上的车轮同步带200、车轮支撑架500和至少三个滚轮模块600；各所述滚轮模块600包括滚轮支架610、滚轮轴承620和滚轮650；所述滚轮支架610的一端用于滚轮模块600和车轮支撑架500的连接；所述滚轮支架610的另一端部和滚轮轴承620连接；滚轮轴承620上设置有滚轮650；所述轮体100侧部设置有滚轮槽160，用于容置所述滚轮650在滚轮槽160内运动，车轮支撑架500借助至少三个滚轮模块600实现对轮体100的滚动支撑。用同步带替换了车轮内嵌的齿圈，无传动间隙，减轻了轮体重量，降低了整机功耗，增加了整机运动的灵活性。

如图1至图5所示，所述滚轮支架610和车轮支撑架500之间为活动连接，且可调整滚轮支架610朝向滚轮槽一侧长度，实际应用时可根据滚轮650和滚轮槽的间距，调整滚轮支架610朝向滚轮槽一侧的长度，使得滚轮650和滚轮槽之间的配合间隙能灵活调整。滚轮支架610和车轮支撑架500之间的相对位置可调，间接实现了滚轮支架相对车轮同步带200的位置可调，因此可以灵活调整各个滚轮支架朝向滚轮槽一侧长度，实现各个滚轮和滚轮槽之间配合的间隙均匀合适，从而实现稳定支撑。如图2至4所示，所述滚轮支架610是纵剖面为倒置Y形的三端部件，所述滚轮支架610的一端用于滚轮模块600和车轮支撑架500的连接；所述滚轮支架610的另两端部对称设置，且分别和两个滚轮轴承620连接；两个滚轮轴承620上分别固定有滚轮650；所述轮体100内侧部，对称设置有两个滚轮槽160，用于容置所述滚轮模块600上的一对滚轮650在滚轮槽160内运动；所述滚轮支架610的两个对称端部分别跨过所述车轮同步带200；使得所述车轮同步带200和滚轮模块600能相对运动。

如图1、3和4所示，所述车轮支撑架500包括弧形支撑臂510、横向支撑臂520和两个对称设置的L形支撑臂530；所述横向支撑臂520和所述弧形支撑臂510围合形成封闭支撑环；所述L形支撑臂530一端和所述横向支撑臂520固定连接；所述L形支撑臂530另一端和所述弧形支撑臂510固定连接；横向支撑臂520和两个对称设置的L形支撑臂530共同形成π形支撑结构。π形支撑结构提高了支撑结构的刚度和强度。相比现有技术中不带减震器的无轮毂车轮，提高了整机运行过程中的平顺性。

在另一些附图中没有显示的实施例中，当滚轮模块600为三个时，各滚轮模块600相对轮体100的几何中心呈均匀分布；如图3所示的实施例中设置有五个滚轮模块，分别是第一滚轮模块601、第二滚轮模块602、第三滚轮模块603、第四滚轮模块604和第五滚轮模块605；当滚轮模块600为五个时，其中四个滚轮模块600以一个滚轮模块600和轮体100的几何中心的连线，呈对称分布。

如图1至图4所示的一种无轮毂车轮的实施例中，除了上述设有同步带的无轮毂车轮之外，还包括车轮传动组件300；所述车轮传动组件300包括用于同外部动力源连接获得驱动力的输入带轮320、第一同步带340、同轴设置的输出带轮330和车轮带轮350；输入带轮320通过第一同步带340带动输出带轮330转动；输出带轮330经输出轴带动所述车轮带轮350转动；所述车轮带轮350通过同步带啮合方式带动所述车轮同步带200转动。

当外部动力源有动力输入时候，动力依次经过输入带轮320、第一同步带340、输出带轮330、车轮带轮350和车轮同步带200，车轮同步带200带动轮子转动。当车轮支撑架500被固定在机动车或者机器人等主体上时候，车轮支撑架500借助滚轮模块600相对轮子运动，并起到支撑主体的作用，从而使得车轮支撑架500和主体能借助车轮转动获得位移。

在上述无轮毂车轮的实施例中，在轮体内圈上设置的车轮同步带，采用同步带传动实现车轮滚动，整体重量远小于齿轮啮合的传动方式，实现了无轮毂车轮的轻量化设计；消除了传统齿轮啮合传动时由于齿隙导致的啮合噪声、提高了运动控制精度；且本实用新型方案中的传动机构中没有另设减速机构，优化了整个传动链结构，提高了传动效率。

如图1、3和4所示无轮毂车轮的实施例中，还包括基座700；所述基座700包括互相相交的横向基座板770和纵向基座板780；所述纵向基座板780包括对称设置的第一纵向基座板781和第二纵向基座板782；所述第一纵向基座板781的一端和第二纵向基座板782的一端连接；使纵向基座板780呈现为中间被挖去U形空间后剩余的平面。在另外一些实施例中，横向基座板770可以被省略。

如图1、3和4所示无轮毂车轮的实施例中，还包括减震机构800；所述减震机构800包括减震器820、第一减震器固定轴830和第二减震器固定轴840；所述减震器820的一端通过第一减震器固定轴830与所述横向支撑臂520活动连接；所述减震器820的另一端通过第二减震器固定轴840和所述纵向基座板780活动连接；所述L形支撑臂530上设置有纵向的导轨537；第一纵向基座板781和第二纵向基座板782上分别设置有导轨滑块785；所述导轨滑块785和所述导轨537活动连接，使所述导轨滑块785可沿所述导轨537滑动。第一减震器固定轴830和第二减震器固定轴840可以绕其各自轴线转动；减震器820的两端分别套接在第一减震器固定轴830和第二减震器固定轴840上，当轮子受到外部冲击时，减震器820带动所述导轨滑块785沿导轨537滑动，减震器820缓冲吸收震动，以减小横向支撑臂520以及整个支撑架500受到的冲击。同现有技术相比较，本实用新型设计的无轮毂同步带传动车轮不仅具有质量轻、无传动间隙的优点，还具有可减震的优点。

如图3所示无轮毂车轮的实施例中，所述车轮传动组件300还包括用于提供动力的电机390和用于固定电机390的横向支撑架570；所述横向支撑架570和横向支撑臂520固定连接；所述电机390通过电机支撑架571和所述横向支撑架570固定连接；所述电机390经输出轴带动输入带轮320转动。

同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。它综合了带传动和齿轮传动各自的优点。转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。传输用同步带传动具有准确的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大。

本实用新型设计的无轮毂车轮包括轮体、车轮同步带、车轮支撑架、至少三个滚轮模块和车轮传动组件；滚轮模块包括滚轮支架和滚轮；滚轮支架的一端用于滚轮模块和车轮支撑架的连接；滚轮支架的另一端部通过滚轮轴承和滚轮连接；轮体侧部设置有滚轮槽，用于容置滚轮在滚轮槽内运动，车轮支撑架借助至少三个滚轮模块实现对轮体的滚动支撑；车轮传动组件包括用于同外部动力源连接获得驱动力的输入带轮、第一同步带、同轴设置的输出带轮和车轮带轮；外部动力依次经过输入带轮、第一同步带、输出带轮、车轮带轮、车轮同步带和车轮。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种无轮毂车轮，其特征在于,包括：

轮体（100）、车轮支撑架（500）和至少三个滚轮模块（600）；

各所述滚轮模块（600）包括滚轮支架（610）和滚轮（650）；所述滚轮支架（610）的一端用于和车轮支撑架（500）活动连接；所述滚轮支架（610）的另一端设置有滚轮（650）；

所述轮体（100）侧部设置有用于容置所述滚轮（650）的滚轮槽；车轮支撑架（500）借助至少三个滚轮模块（600）实现对轮体（100）的滚动支撑。

2.根据权利要求1所述的无轮毂车轮，其特征在于：

所述滚轮支架（610）和车轮支撑架（500）之间为可调整滚轮支架（610）朝向滚轮槽一侧长度的活动连接。

3.根据权利要求1所述的无轮毂车轮，其特征在于：

所述滚轮支架（610）是三端部件，其中一端用于与车轮支撑架（500）的连接；所述滚轮支架（610）的另两端对称设置，且分别固定有滚轮（650）；

所述轮体（100）两侧部，对称设置有用于容置所述滚轮（650）的两道滚轮槽（160）。

4.根据权利要求1所述的无轮毂车轮，其特征在于：

所述车轮支撑架（500）包括弧形支撑臂（510）、横向支撑臂（520）和两个对称设置的L形支撑臂（530）；所述横向支撑臂（520）和所述弧形支撑臂（510）围合形成封闭支撑环；

所述L形支撑臂（530）一端和所述横向支撑臂（520）固定连接；所述L形支撑臂（530）另一端和所述弧形支撑臂（510）固定连接；横向支撑臂（520）和两个对称设置的L形支撑臂（530）共同形成π形支撑结构。

5.根据权利要求1所述的无轮毂车轮，其特征在于：

设置有三个滚轮模块（600）时，各滚轮模块（600）相对轮体（100）的几何中心呈均匀分布；

或设置有五个滚轮模块（600）时，其中四个滚轮模块（600）以一个滚轮模块（600）和轮体（100）的几何中心的连线，呈对称分布。

6.一种无轮毂车轮，其特征在于,

包括：轮体（100）、车轮支撑架（500）、至少三个滚轮模块（600）、固定设置在所述轮体（100）内壁上的车轮同步带（200）和车轮传动组件（300）；

所述轮体（100）侧部设置有用于容置所述滚轮（650）的滚轮槽；车轮支撑架（500）借助至少三个滚轮模块（600）实现对轮体（100）的滚动支撑；

所述车轮传动组件（300）包括用于同外部动力源连接获得驱动力的输入带轮（320）、第一同步带（340）、同轴设置的输出带轮（330）和车轮带轮（350）；输入带轮（320）通过第一同步带（340）带动输出带轮（330）转动；输出带轮（330）带动所述车轮带轮（350）转动；所述车轮带轮（350）通过同步带啮合方式带动所述车轮同步带（200）转动。

7.根据权利要求6所述的无轮毂车轮，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的无轮毂车轮，其特征在于：

所述轮体（100）两侧部，对称设置有用于容置所述滚轮（650）的两道道滚轮槽（160）。

9.根据权利要求6所述的无轮毂车轮，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的无轮毂车轮，其特征在于：

还包括基座（700）；所述基座（700）包括纵向基座板（780）；所述纵向基座板（780）包括对称设置的第一纵向基座板（781）和第二纵向基座板（782）；所述第一纵向基座板（781）的一端和第二纵向基座板（782）的一端连接；使纵向基座板（780）呈现为中间被挖去U形空间后剩余的平面。

11.根据权利要求10所述的无轮毂车轮，其特征在于：

还包括减震机构（800）；所述减震机构（800）包括减震器（820）；所述减震器（820）的一端与所述横向支撑臂（520）连接；所述减震器（820）的另一端所述纵向基座板（780）连接；

所述L形支撑臂（530）上设置有纵向的导轨（537）；

所述纵向基座板（780）的第一纵向基座板（781）和第二纵向基座板（782）上分别设置有导轨滑块（785）；所述导轨滑块（785）和所述导轨（537）活动连接，使所述导轨滑块（785）可沿所述导轨（537）滑动。

12.根据权利要求11所述的无轮毂车轮，其特征在于：

所述车轮传动组件（300）还包括用于提供动力的电机（390）和用于固定电机（390）的横向支撑架（570）；所述横向支撑架（570）和横向支撑臂（520）固定连接；所述电机（390）通过电机支撑架（571）和所述横向支撑架（570）固定连接；所述电机（390）经输出轴带动输入带轮（320）转动。