CN212654198U - 一种新式车轮结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新式车轮结构，涉及车轮技术领域，能够降低轮子的整体重量、节约材料，还可减少能耗、减少空间；该车轮采用部分轮子的结构来实现整个轮子的滚动功能；所述部分轮子包括同圆心轴的第一转动部和第二转动部；所述第一转动部和所述第二转动部在驱动力的作用下与地面交替接触实现车轮的滚动；所述第一转动部和所述第二转动部的外周均为圆弧状，且弧长为完整轮子圆周长度的1/8～1/4。本实用新型提供的技术方案适用于车体运行的过程中。

Description

一种新式车轮结构

【技术领域】

本实用新型涉及车轮技术领域，尤其涉及一种新式车轮结构。

【背景技术】

现有的车轮是圆形的，在使用时，靠车轮沿地面滚动实现车体的前行。在车轮滚动过程中，真正起作用的只有车轮中与地面接触的那一部分，其余部分在当下这一瞬间并无任何作用，只是作为额外的负重存在，增加能耗。

因此，有必要研究一种新式车轮结构来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【实用新型内容】

有鉴于此，本实用新型提供了一种新式车轮结构，采用部分轮子实现整个轮子的功能，能够降低轮子的整体重量、节约材料，还可减少能耗、减少空间。

一方面，本实用新型提供一种新式车轮结构，其特征在于，所述车轮采用部分轮子的结构来实现整个轮子的滚动功能；

所述部分轮子包括同圆心轴的第一转动部和第二转动部；所述第一转动部和所述第二转动部在驱动力的作用下与地面交替接触实现车轮的滚动；

所述第一转动部和所述第二转动部的外周均为圆弧状。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转动部和所述第二转动部的圆弧弧长为完整轮子圆周长度的 1/8～1/4。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转动部和所述第二转动部的外周弧长相等或不相等。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转动部和所述第二转动部均与步进电机连接，所述步进电机用于驱动完成当前滚动周期的转动部快速到达预备区准备下一个滚动周期。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转动部和所述第二转动部均为扇形，且弧长均为完整轮子圆周长度的1/6。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转动部或所述第二转动部到达预备区的方式为沿圆心轴向上进行转动或沿圆心轴向下进行摆动。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转动部或所述第二转动部到达预备区的方式为摆动时，所述第一转动部和所述第二转动部的圆心处分别与第一轴和第二轴连接，所述第一轴和所述第二轴处于同一轴线上，所述第一轴和所述第二轴分别与丝杠电机连接，并在丝杠电机的驱动下实现上下移动；转动部摆动时，丝杠电机驱动该转动部圆心所在的轴向上移动，带动该转动部向上移动且与地面不接触。

与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：采用部分轮子实现整个轮子的功能，能够降低轮子的整体重量、节约材料；还可减少整车的负载，降低能耗；采用摆动的方式交替时，车轮仅为原有车轮一半的高度，宽度也仅为两个转动部占用的宽度，可大大减少车轮占用的空间。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型一个实施例提供的新式车轮结构的正视图；

图2是本实用新型一个实施例提供的新式车轮结构的侧视图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

为了减少能耗，减轻车轮的重量，本申请用交替运动的一小部分轮子来实现整个轮子的功能。如图1所示，让区域A和区域B交替接地实现滚动的功能，从而达到减重、降低能耗和节约材料的目的。

区域A和区域B分别是一个完整轮子的一小部分，为扇形，其扇形的圆心处分别连接在同一个轴O上，轴O上还设有第一步进电机1和第二步进电机2，第一步进电机1和第二步进电机2分别与区域A和区域B连接，用于驱动区域A和区域B的转动或摆动。驱动区域A和区域B的转动或摆动时，可以使用步进电机，步进电机的参数满足区域A 或区域B快速达到预备区即可，根据轮子使用位置不同、转动时的速度不同，步进电机的参数相应改变。

区域A和区域B均为整个车轮的1/8～1/4，区域A和区域B可以是相同的大小也可以是不同的大小。优选方案是区域A和区域B均为整个车轮的1/6，对应圆心角均为60゜，此时两个区域占总车轮的1/3，达到了比较好的空间节省的目的，且对步进电机的速度要求也不至于太高；圆心与两个圆弧端点构成的三角形为等边三角形，稳定性最佳，长期使用车轮的自然损耗最小，达到比较好的性价比。

区域A和区域B优选扇形，但也可以是其他异形结构，只需保证圆弧状的边缘即可。

在运动过程中，当区域B的边缘线ob接触地面、重心落在区域B 时，区域A沿轴O在步进电机的推动下快速达到预备区C的位置准备下一个周期，以此交替实现车轮的滚动。

区域A在驱动力作用下到达预备区C的过程可以是滚动区以轴O 为中心向上进行圆周旋转，也可以是以轴O为中心向下进行摆动。以摆动方式进行转动时，优选将区域A和区域B设置在不同的轴上，第一轴和第二轴，两根轴都与丝杠电机连接，由丝杠电机驱动使其可在垂直向上下移动，若区域A与第一轴连接，开始摆动前，第一轴垂直向上移动，使区域A的扇形圆弧与地面之间具有距离，然后开始摆动，避免区域A 与地面接触摩擦力大而无法摆动的问题。

本实用新型用轮子的一部分来实现整个轮子的功能，可以降低轮子的整体重量、节约材料，还可减少能耗、减少空间。

在使用时，区域A和区域B(即第一转动部和第二转动部)的转动和摆动的动作是独立存在的，与车轮的驱动系统无关。整体车轮的驱动可以使用现有技术的驱动方式，比如在轴O的外围设置齿轮，再通过链条等传动机构带动车轮的整体前行，区域A和区域B在这个基础上相对运动，此时，与地面接触的区域对应的步进电机不工作，靠外部驱动力转动。也可以不使用整体车轮的驱动，靠步进电机的驱动该区域与地面接触时的用于前进的转动。若使用后者的方案，步进电机至少需要两个速度，一个是车轮的整体前行速度，一个是迅速到达预备区的摆动或转动速度。

以上对本申请实施例所提供的一种新式车轮结构，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/ 包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (7)

1.一种新式车轮结构，其特征在于，所述车轮包括同圆心轴的第一转动部和第二转动部；所述第一转动部和所述第二转动部分别与用于驱动转动部到达预备区的驱动设备连接；所述第一转动部和所述第二转动部与地面交替接触；所述第一转动部和所述第二转动部的外周均为圆弧状。

2.根据权利要求1所述的新式车轮结构，其特征在于，所述第一转动部和所述第二转动部的弧长为完整轮子圆周长度的1/8～1/4。

3.根据权利要求2所述的新式车轮结构，其特征在于，所述第一转动部和所述第二转动部的外周弧长相等或不相等。

4.根据权利要求1所述的新式车轮结构，其特征在于，所述驱动设备为步进电机。

5.根据权利要求2所述的新式车轮结构，其特征在于，所述第一转动部和所述第二转动部均为扇形，且弧长均为完整轮子圆周长度的1/6。

6.根据权利要求1所述的新式车轮结构，其特征在于，所述第一转动部或所述第二转动部到达预备区的方式为沿圆心轴向上进行转动或沿圆心轴向下进行摆动。

7.根据权利要求6所述的新式车轮结构，其特征在于，所述第一转动部或所述第二转动部到达预备区的方式为摆动时，所述第一转动部和所述第二转动部的圆心处分别与第一轴和第二轴连接，所述第一轴和所述第二轴处于同一轴线上，所述第一轴和所述第二轴分别与丝杠电机连接，并在丝杠电机的驱动下上下移动；转动部摆动时，丝杠电机驱动该转动部圆心所在的轴向上移动，带动对应的转动部向上移动且与地面不接触。

Images