CN209776033U - 球形轮胎支撑驱动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球形轮胎支撑驱动结构。它包括内置有永磁体的球形轮胎本体以及球形轮胎本体上方设置驱动线圈，球形轮胎本体外围设置多个周侧万向轮，球形轮胎本体的顶部设置有一个顶部万向轮，各组驱动线圈的互成90度夹角且与前进方向相配合，相互垂直的驱动线圈能够使球形轮胎本体进行360度方向旋转，永磁体的磁极方向相同使其能够与驱动线圈产生同一方向力。采用上述的结构后，大大提高了支撑和运行的稳定性，降低了对电磁场的控制要求，控制可靠性好且解决了耗电问题，降低了使用成本，大大减少因刹车片过热而出现的刹车失灵的问题从而作为第一重刹车系统，将线圈与球形轮胎反向驱动即为第二重刹车系统。

Description

球形轮胎支撑驱动结构

技术领域

本实用新型涉及一种球形轮胎的生产技术，具体地说是一种球形轮胎支撑驱动结构。

背景技术

球形轮胎是由德国的轮胎制造商固特异在日内瓦车展上首次展现的一种概念性轮胎，它采用磁悬浮技术装载到汽车身上，也就是说轮胎与车身之间完全悬空，直接靠电磁进行驱动，驾驶时可以轻松过弯，轻松绕过障碍物，还可以自由操控，做到360度无死角转向行驶，并且不改变车身的方向，然而正是由于它的这种特性也导致了一些问题的存在，比如完全靠电磁支撑与驱动，使得结构十分不稳定，对电磁场的控制要求十分高，控制难度非常大，再者这种方式对电池的要求十分高，要靠电磁支撑整车重量，耗电量也十分巨大，使得使用成本很高，另外制动系统不可靠，容易出现安全隐患问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构设计巧妙、控制可靠且稳定性好，使用成本低的球形轮胎支撑驱动结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的球形轮胎支撑驱动结构，包括内置有永磁体的球形轮胎本体以及球形轮胎本体上方设置的多组弧形结构的驱动线圈，球形轮胎本体外围设置有位于同一水平面且相互之间具有夹角的多个周侧万向轮，球形轮胎本体的顶部设置有一个顶部万向轮，各组驱动线圈的互成90度夹角且与前进方向相配合，相互垂直的驱动线圈能够使球形轮胎本体进行360度方向旋转，永磁体的磁极方向相同使其能够与驱动线圈产生同一方向力。

所述周侧万向轮连接辅助悬挂支撑梁，辅助悬挂支撑梁铰接车梁支撑杆后与车架进行连接，所述顶部万向轮连接主悬挂支撑梁，主悬挂支撑梁直接连接在车架的底部。

所述主悬挂支撑梁和辅助悬挂支撑梁上均套有弹性部件。

所述车梁支撑杆上设置有用于对辅助悬挂支撑梁进行限位的限位件。

所述球形轮胎本体的上方安装有球壳状的轮胎罩。

所述弹性部件为弹簧。

所述周侧万向轮设置有四个，周侧万向轮设置为两组，两组周侧万向轮中的两个周侧万向轮均互成60度夹角。

所述周侧万向轮和顶部万向轮上均设置刹车装置。

采用上述的结构后，通过各个万向轮与地面将球形轮胎固定在轮胎罩内，利用主悬挂支撑梁控制转向，永磁体的所有磁极方向相同，即任何状态下都与驱动线圈产生同一方向力，且受力不平衡使车轮向一边旋转，相互垂直的驱动线圈产生的力合成为合力即可让车轮360度方向旋转，巧妙地利用了各个万向轮与磁悬结构配合，大大提高了支撑和运行的稳定性，降低了对电磁场的控制要求，控制可靠性好且解决了耗电问题，降低了使用成本，另外，各个万向轮上设置刹车装置，将一个轮胎的刹车分解为五个方向，大大减少因刹车片过热而出现的刹车失灵的问题从而作为第一重刹车系统，再者巧妙地利用力与速度都是矢量，两组垂直的线圈成90度即可控制每个线圈力的大小来控制合成力的方向，将线圈与球形轮胎反向驱动即为第二重刹车系统。

附图说明

图1为本实用新型球形轮胎支撑驱动结构的主视结构示意图；

图2为本实用新型球形轮胎支撑驱动结构的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的球形轮胎支撑驱动结构作进一步详细说明。

如图所示，本实用新型的球形轮胎支撑驱动结构，包括内置有永磁体1的球形轮胎本体2以及球形轮胎本体2上方纵横交错设置的两组弧形结构的驱动线圈3，由图可见，横向方向有两列驱动线圈3，纵向方向也有两列驱动线圈3，两个方向的驱动线圈3互成90度交错形成井字形，驱动线圈3的弧形角度为180度并延伸至半个球面，球形轮胎本体 2外围设置有位于同一水平面且相互之间具有夹角的四个周侧万向轮4，球形轮胎本体2的顶部设置有一个顶部万向轮5，四个周侧万向轮4与地面平行且相互之间形成夹角，如图所示，其中互成60度夹角的为前进方向，由图2也可以看出，前方两个周侧万向轮4互成60度夹角，后方两个周侧万向轮4也互成60度夹角，各组驱动线圈3的互成90度夹角且与前进方向一致，即驱动线圈3的排布方向与前进方向一致，永磁体均环布在球形轮胎本体的表层内能够与驱动线圈进行感应，顶部万向轮5和四个周侧万向轮4不提供动力只提供支撑限定球形轮胎本体的活动范围，这样电磁场只需提供球形轮胎本体的前进方向动力即可，永磁体1的磁极方向相同，即任何状态下都与驱动线圈产生同一方向力，且受力不平衡使车轮向一边旋转，相互垂直的驱动线圈产生的力合成为合力即可让车轮360度方向旋转。

进一步地，所说的球形轮胎本体2的上方安装有球壳状的轮胎罩 10，轮胎罩10覆盖球形轮胎本体2的三分之二以上的面积，5个万向轮与地面将球形轮胎固定在轮胎罩内，周侧万向轮4连接辅助悬挂支撑梁 6，辅助悬挂支撑梁铰接车梁支撑杆7后与车架进行连接，顶部万向轮5 连接主悬挂支撑梁8，主悬挂支撑梁8直接连接在车架的底部，主悬挂支撑梁8能够由动力系统直接进行驱动旋转，

再进一步地，所说的主悬挂支撑梁和辅助悬挂支撑梁上均套有弹性部件，弹性部件优选为弹簧，车梁支撑杆7上设置有用于对辅助悬挂支撑梁进行限位的限位件9，周侧万向轮4和顶部万向轮5上均设置刹车装置，将一个轮胎的刹车分解为五个方向，大大减少因刹车片过热而出现的刹车失灵的问题从而作为第一重刹车系统，再者利用力与速度都是矢量，两组驱动线圈呈90度即可控制每个线圈力的大小来控制合成力的方向，将线圈与球形轮胎反向驱动即为第二重刹车系统。

其设计原理如下：将永磁体为车轮作为转子，因驱动线圈互成90 度且车轮将360度旋转，故将永磁体磁极固定为同一级即任何状态下每个磁极受力方向相同，又因磁极总是偏向磁感线切线方向且线圈只有半圈，所以车轮产生扭矩，因磁极未变所以不改变电流方向即可产生持续扭矩，若要改变扭矩方向反向通电即可，若要向非线圈方向前进，只需将线圈电流按比例通电即可，及力与速度的矢量合成。

Claims (8)

1.一种球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：包括内置有永磁体（1）的球形轮胎本体（2）以及球形轮胎本体（2）上方设置的多组弧形结构的驱动线圈（3），所述球形轮胎本体（2）外围设置有位于同一水平面且相互之间具有夹角的多个周侧万向轮（4），所述球形轮胎本体（2）的顶部设置有一个顶部万向轮（5），各组所述驱动线圈（3）的互成90度夹角且与前进方向相配合，相互垂直的驱动线圈能够使球形轮胎本体（2）进行360度方向旋转，所述永磁体（1）的磁极方向相同使其能够与驱动线圈产生同一方向力。

2.按照权利要求1所述的球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：所述周侧万向轮（4）连接辅助悬挂支撑梁（6），辅助悬挂支撑梁铰接车梁支撑杆（7）后与车架进行连接，所述顶部万向轮（5）连接主悬挂支撑梁（8），主悬挂支撑梁（8）直接连接在车架的底部。

3.按照权利要求2所述的球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：所述主悬挂支撑梁和辅助悬挂支撑梁上均套有弹性部件。

4.按照权利要求2或3所述的球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：所述车梁支撑杆（7）上设置有用于对辅助悬挂支撑梁进行限位的限位件（9）。

5.按照权利要求4所述的球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：所述球形轮胎本体（2）的上方安装有球壳状的轮胎罩（10）。

6.按照权利要求3所述的球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：所述弹性部件为弹簧。

7.按照权利要求2、3、5或6所述的球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：所述周侧万向轮（4）设置有四个，周侧万向轮（4）设置为两组，两组周侧万向轮（4）中的两个周侧万向轮均互成60度夹角。

8.按照权利要求1、2、3、5或6所述的球形轮胎支撑驱动结构，其特征在于：所述周侧万向轮（4）和顶部万向轮（5）上均设置刹车装置。