一种内置动力装置的车轮的制作方法
【专利摘要】本发明是一种内置动力装置的车轮，包括外部输入连接部件、动力装置固定架、二级轴承承力装置及轮胎外圈。外部输入连接部件与动力装置固定架连接；动力装置固定架上固定的动力装置通过伞齿轮与轮胎外圈相配合，与轮胎外圈形成相对转动；轮胎外圈设置有伞齿轮，轮胎外圈内侧设置有内滑道；二级轴承承力装置包括若干小轴承，小轴承内圈固定连接在动力装置固定架上，外圈与轮胎外圈的内滑道相接触，小轴承均匀地环形分布于轮胎外圈与动力装置固定架之间。此外通过球形万向节将外部输入连接部件和动力装置固定架连接可实现轴线角度可调。本发明车轮内置动力装置，节省了空间，减小了机械传动带来的影响；提高了轮子在不同倾角环境下的适应性。
【专利说明】—种内置动力装置的车轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车轮，具体涉及一种内置动力装置的车轮。
【背景技术】
[0002]车轮包括车轮承载结构及固定在其上的轴，车轮可以绕轴旋转。现有车轮轴线角度固定，只能适用于垂直角度调节，并且需要外部提供动力装置，通过减速箱，离合器等传递动力，有一定的机械损耗。现有技术中也有一些可调节角度的轮子，但这种轮子在调节角度时，为了确保传动，传动轴和轮面必须始终保持垂直，同时也只是在水平面的方向上进行调节，对于特殊复杂的地形，如左面轮胎接触水平面，右面轮胎处于有一定倾角的地面，这种轮胎无法调节。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有车轮轴线角度固定，只能适用于垂直角度，并且需要外部提供动力装置，通过减速箱，离合器等传递动力，有一定的机械损耗，设计出一种内置动力装置的车轮，并提供了轴线角度可调节的方案。
[0004]本发明提供的内置动力装置的车轮，包括外部输入连接部件、动力装置固定架、二级轴承承力装置及轮胎外圈。外部输入连接部件用于连接外部电源；外部输入连接部件与动力装置固定架连接一起。动力装置固定架用于固定动力装置。动力装置通过伞齿轮与轮胎外圈相配合，以使得动力装置与轮胎外圈形成相对转动。轮胎外圈设置有伞齿轮，且轮胎外圈的内侧具有内滑道。二级轴承承力装置用于支撑轮胎外圈，包括K个轴承，轮胎外圈作为二级轴承的外圈，动力装置固定架作为二级轴承的内圈，K个轴承均匀地环形分布于二级轴承的内圈与外圈之间，K个轴承的内圈固定连接在动力装置固定架上，K个轴承的外圈与轮胎外圈的内滑道相接触。轮胎外圈的内滑道的宽度等于二级轴承承力装置中轴承的宽度。所述的K为大于等于3的整数。
[0005]所述的外部输入连接部件通过球形万向节和万向输出部件与动力装置固定架连接。外部输入连接部件与球形万向节的内球面相连，随内球面的转动一起改变角度，外部输入连接部件提供与外部部件连接的接口。球形万向节包括内球面和球面套筒，用于提供不同的角度。万向输出部件一端连接球面套筒，另一端固定连接动力装置固定架。
[0006]所述的车轮还包括外轮毂，外轮毂与动力装置固定架固定连接。外轮毂通过动力装置固定架与万向输出部件固定连接一体，通过旋转外轮毂，带动万向输出部件旋转，实现车轮轴线角度调节，通过万向输出部件与球形万向节的球面套筒紧固来固定调节的角度外轮毂与万向输出部件固定连接为一体。
[0007]本发明的优点与积极效果在于:本发明将动力装置直接放入轮胎内，节省空间，减小了机械传动带来的影响，外部只需提供电源便可驱动车轮转动，极大地简化了外部传动结构；本发明的车轮利用万向节原理连接轴与轮面，通过万向节的旋转与锁紧来调节和固定轮子的轴线角度，提高了轮子在不同倾角环境下的适应性。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明的车轮整体结构原理图；
[0009]图2是本发明的车轮中模块I的结构原理图；
[0010]图3是本发明的车轮中模块2的结构原理图；
[0011]图4是本发明的外轮毂结构示意图；(a)和(b)为外轮毂的两个侧面视图；
[0012]其中:1:外部输入连接部件；2:球形万向节；3:万向输出部件；4:动力装置固定架；5:二级轴承承力装置6:轮胎外圈；7:外轮毂；8:伞齿轮；9:旋转部件。
【具体实施方式】
[0013]下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0014]本发明提供的内置动力装置的车轮，结合所提供的可调节轴线角度装置进行说明，包括模块I和模块2两部分。可调节轴线角度装置如图1中模块I所示，内置动力装置如图1中的模块2。
[0015]可调节轴线角度装置包括外部输入连接部件1、球形万向节2、和万向输出部件3。外部输入连接部件I用于提供与外部部件连接接口，与外部电源连接，以便为轮子的转动提供能源。球形万向节2将外部输入连接部件I和万向输出部件3连接一起。
[0016]球形万向节2主要包括相连接的内球面和球面套筒，主要功能是提供不同的角度，并通过万向输出部件3与球面套筒之间的紧固来固定调节的角度，实现车轮的正常运转。外部输入连接部件I 一方面与球形万向节2的内球面相连，随内球面的转动一起改变角度，另一方面形成一个统一的接口，和车轮以外的其他模块相连接，例如与电源模块连接为轮子的转动提供能源。万向输出部件3—端连接球面套筒，另一端固定连接动力装置固定架4。万向输出部件3与动力装置固定架4通过螺钉等紧固连接一起，用于连接安装动力
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[0017]当不需要轴线角度可调时，图1中的模块I可简化为外部输入连接部件1，外部输入连接部件I直接连接动力装置固定架4。
[0018]内置动力装置包括动力装置固定架4、二级轴承承力装置5、轮胎外圈6及外轮毂7。动力装置固定架4用于承载和固定内置在车轮中的动力装置。
[0019]本发明实施例中，动力装置固定架4与万向输出部件3设计为固定连接的一体，用于固定动力装置。通过二级轴承承力装置，动力装置通过伞齿轮8与轮胎外圈6配合，并形成相对转动。内置的动力装置是指电机之类的装置，电机安置在动力装置固定架4中，将电能转化为机械能，为轮子的转动提供动力。通过内置的动力装置，车轮不需要通过外部电机将旋转动力通过传动轴传递进去。
[0020]本发明中采用一种二级轴承承力装置5来支撑轮胎外圈6。二级轴承承力装置5包括K个小轴承，本发明实例中K等于4。如图3所示，二级轴承承力装置5的外圈为轮胎外圈6，内圈是动力装置固定架4，四个普通小轴承均匀地环形分布于轮胎外圈6的内侧，四个轴承的内圈通过螺柱与二级轴承承力装置5的内圈(即动力装置固定架4)固定连接，四个轴承的外圈与轮胎外圈6内侧的内滑道相接触。二级轴承承力装置5通过四个小轴承的外圈与轮胎外圈6滚动接触。利用二级轴承承力装置解决了轴承尺寸和重量的问题，进一步节省轮胎内部空间，优化承力结构。
[0021]轮胎外圈6设计有伞齿轮，与动力装置的伞齿轮相配合，相对内部进行转动，同时轮胎外圈6具有宽度等于二级轴承承力装置5中的小轴承的厚度的内滑道，在二级轴承承力装置5的支撑下，均匀受力，平稳转动。
[0022]图1所示的外轮毂7与动力装置固定架4紧固连接一起。于是外轮毂7也与二级轴承承力装置5固定连接。万向输出部件3、动力装置固定架4与外轮毂7三者整体连接为一体，通过手动旋转外轮毂7，可带动万向输出部件3旋转，实现车轮轴线角度调节，通过万向输出部件3与球形万向节2的球面套筒紧固来固定调节的角度，从而可达到调节并固定车轮轴线角度的目的。
[0023]本发明的外轮毂7不同与传统的外轮毂外形和结构，本发明的外轮毂7并不用来支持轮胎外圈6，其作用是使得轮胎外观美观，并在需要调节轴线角度时，提供一个易于手工操作的旋转部件8。如图4的(a)和(b)所示，本发明实施例的外轮毂7包括一个圆形曲面单片，其上设置有一个易于手工旋转的旋转部件8，旋转部件8固定连接在动力装置固定架4上。通过操作旋转部件8，可以带动与动力装置固定架4固定连接的万向输出部件3转到。
[0024]传统车轮中，通过外部动力装置驱动轴，进而带动车轮转动，外部动力装置通过减速箱，离合器等传递动力，有一定的机械损耗。本发明的轮子通过内置动力装置，由设置在动力装置固定架省去了从轮胎外部到轮子本身的传动需求，整个传动均在轮胎内部实现，外部连接的轴只起到承力作用，这样一来，不论是水平方向还是铅垂方向，均可以任意调节轮面与轴线的角度，控制器部分也在轮子内部，只要外部提供能源，便可以驱动内置的动力装置，将电能转化为机械能，驱动轮子转动，这种高度集成化的设计使其有更强的适用性。
【权利要求】
1.一种内置动力装置的车轮，其特征在于:包括外部输入连接部件、动力装置固定架、二级轴承承力装置及轮胎外圈； 外部输入连接部件用于连接外部电源，且外部输入连接部件与动力装置固定架连接一起；动力装置固定架用于固定动力装置；动力装置通过伞齿轮与轮胎外圈相配合，以使得动力装置与轮胎外圈形成相对转动；轮胎外圈设置有伞齿轮，且轮胎外圈的内侧设置有内滑道；二级轴承承力装置用于支撑轮胎外圈，包括K个轴承，轮胎外圈作为二级轴承的外圈，动力装置固定架作为二级轴承的内圈，K个轴承均匀地环形分布于二级轴承的内圈与外圈之间，K个轴承的内圈固定连接在动力装置固定架上，K个轴承的外圈与轮胎外圈的内滑道相接触；所述的K为大于等于3的整数。
2.根据权利要求1所述的一种内置动力装置的车轮，其特征在于，所述的K为4。
3.根据权利要求1或2所述的一种内置动力装置的车轮，其特征在于，所述的外部输入连接部件，其与动力装置固定架之间通过球形万向节和万向输出部件连接；外部输入连接部件与球形万向节的内球面相连，随内球面的转动一起改变角度；球形万向节用于提供不同的角度；万向输出部件一端与球形万向节的球面套筒连接，另一端固定连接动力装置固定架。
4.根据权利要求3所述的一种内置动力装置的车轮，其特征在于，所述的车轮还包括外轮毂，外轮毂与动力装置固定架固定连接；外轮毂通过动力装置固定架与万向输出部件固定连接一体，通过旋转外轮毂，带动万向输出部件旋转，实现车轮轴线角度调节，通过万向输出部件与球形万向节的球面套筒紧固来固定调节的角度。
【文档编号】B60K7/00GK104354526SQ201410594035
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】马仲海, 杨健勃 申请人:北京可以科技有限公司