一种无轮毂车轮的制作方法

本发明涉及一种机械结构的装置，尤其是涉及一种无轮毂车轮。

背景技术：

目前的无轮毂结构形式有很多，但是多为齿轮传动。由于齿轮啮合要求精度高，从而导致加工成本偏高，且适应性较差。同时，由于齿轮与车轮轮辋直接啮合，导致车轮结构体积较大，影响美观性。

例如专利cn204749726u描述了一种无轮毂车轮，包含轮框、传动轮，轮框为圆环形，内圆周均布内齿，两侧面外缘各设连接台阶，外圆周两端各设轮眉，轮眉中间设胎槽，轮眉中间与胎槽外侧固定外胎，传动轮为整体，设在轮框的内侧，设外盘、内盘，内盘中间设轴承孔，外圈均布若干连接筋，连接筋另一端与外盘连接，外盘的外圆周面均布若干外齿，所述外齿与内齿啮合。此设计结构简单，可以降低成本，但是由于全部是齿轮传动，导致其无法承受较大的冲击载荷，可能在冲击下造成齿轮损坏。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无轮毂车轮。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种无轮毂车轮，包括橡胶轮、支撑机构和驱动机构，

所述橡胶轮为无轮毂的橡胶轮；

所述支撑机构包括竖直安装的支撑杆、与该支撑杆下端固定连接的保持板、安装于所述保持板上的无轮毂轮支撑杆和安装于所述无轮毂轮支撑杆上的限位夹；

所述驱动机构包括固定于所述支撑杆上的电动机、安装于所述电动机输出轴的主动同步齿形带轮、以及与所述橡胶轮固定匹配连接的从动同步齿形带轮；所述主动同步齿形带轮与从动同步齿形带轮通过同步齿形带连接；

所述限位夹与所述从动同步齿形带轮的内壁接触连接。

所述限位夹呈“凹”形，与所述从动同步齿形带轮的内径表面和两个侧面接触连接。

所述“凹”形结构的限位夹的三个内表面均设有圆柱形滚子，该圆柱形滚子与所述从动同步齿形带轮的内径表面和两个侧面线接触连接。

所述圆柱形滚子与所述从动同步齿形带轮之间的接触面上涂润滑油。

所述保持板设有两个，对称安装于所述橡胶轮和从动同步齿形带轮的两侧；所述保持板沿所述从动同步齿形带轮的圆周方向均匀开设若干安装孔，所述无轮毂轮支撑杆的两端固定安装于所述安装孔中。

所述保持板沿所述从动同步齿形带轮的圆周方向均匀开设三个安装孔，所述无轮毂轮支撑杆的两端固定安装于所述安装孔中。

所述无轮毂车轮还包括张紧机构，

所述张紧机构包括张紧带轮固定架、以及通过螺栓固定于所述张紧带轮固定架上的张紧带轮；

所述张紧带轮固定架成y型结构，其下端固定连接于所述保持板上；

所述张紧带轮设有两个，分别固定于所述y型结构的两个上臂上，所述同步齿形带从两个张紧带轮之间穿过。

所述y型结构的两个上臂上设有腰型孔，所述同步带张紧轮通过螺栓固定于所述y型结构的腰型孔中。

因此，本发明中两个张紧轮之间的距离可以通过螺栓在腰型孔中的紧固位置进行调节，以对同步齿形带施以适当的张紧力，保证传动比准确。

所述无轮毂车轮还包括制动机构，该制动机构包括固定于所述保持板上端的刹车夹固定架、以及固定于所述刹车夹固定架上的刹车夹，所述刹车夹的底部通过夹紧所述橡胶轮实现制动。

所述电动机通过螺栓位置可调节安装于所述支撑杆上；

所述支撑杆上设有电动机座，电池盒通过螺栓固定连接于所述支撑杆和电动机座上；与电动机连接的电机驱动板和电池放置于所述电池盒内。

本发明的工作原理为：电动机输出轴与主动齿形带轮通过键连接传递电机扭矩，主、从动齿形带轮间通过齿形带传动，橡胶轮车轮与同步齿形带轮之间通过螺栓连接，从动齿形带轮最终驱动车轮转动；该无轮毂车轮，由两块保持板及三根无轮毂轮支撑杆作为骨架，用三根沿圆周均布于保持板上的销杆支撑同步齿形带轮。

本发明的限位夹呈“凹”形结构，与从动齿形带轮接触的三个内表面各装有一个圆柱滚子，与其为线接触，以减少摩擦力。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、适应性强：与齿轮传动相比，齿轮对在受到车身振动后会改变中心距，从而降低了传动的准确性以及齿轮的寿命；而采用同步齿形带传动则会提高车的适应能力。

2、安全可靠：与链传动相比，同步齿形带传动在受到振动时不会卡齿以致阻碍驱动。

3、成本较低：传统链式结构的成本约为300-500元，而市面上量产的无轮毂结构售价高达1000-3000元。本专利设计可将成本控制在500元以内，与传统结构价格持平。

4、传动性能好：用同步齿形带传动以保证精确的传动比，而中间安装张紧轮可增大带的包角并保证带的张紧力。

5、空间利用率高：将该无轮毂车轮应用于后三点式及其他形式电动车的驱动轮，摆脱了原有电动车轮轮毂的特征，采用无轮毂的设计，在结构上创新有未来感，原有轮毂位置省出的空间亦可用于载货，提高了空间利用率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的支撑机构的结构示意图；

图3为本发明的张紧机构的结构示意图；

图中，1为支撑杆，2为电动机，3为主动同步齿形带轮，4为电池盒，5为电池和电机驱动板组件，6为同步带张紧轮，7为张紧轮固定架，8为刹车夹，9为刹车夹固定架，10为保持板，11为从动同步齿形带轮，12为橡胶轮，13为限位夹，14为无轮毂轮支撑杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例

一种无轮毂车轮，如图1所示，包括橡胶轮12、支撑机构、驱动机构、张紧机构和制动机构，其中，橡胶轮12为无轮毂的橡胶轮。

驱动机构包括固定于支撑杆1上的电动机2、安装于电动机输出轴的主动同步齿形带轮3、以及与橡胶轮12固定匹配连接的从动同步齿形带轮11；主动同步齿形带轮3与从动同步齿形带轮11通过同步齿形带连接。

该驱动结构由电动机2提供扭矩，电动机2与主动同步齿形带轮3之间通过键连接，将扭矩传递给主动同步齿形带轮3，主动同步齿形带轮3通过同步齿形带将扭矩传递给从动同步齿形带轮11，从动同步齿形带轮11与橡胶轮12通过螺栓联结，使扭矩作用在橡胶轮12上，轮与地面接触产生摩擦力最终驱动轮运动。

支撑机构包括竖直安装的支撑杆1、与该支撑杆1下端固定连接的保持板10、安装于保持板10上的无轮毂轮支撑杆14和安装于无轮毂轮支撑杆14的限位夹13，如图2所示；限位夹13呈“凹”形，与从动同步齿形带轮11的内径表面和两个侧面接触连接，为了进一步减小限位夹与从动同步齿形带轮之间的摩擦，“凹”形结构的限位夹13的三个内表面均设有圆柱形滚子，该圆柱形滚子与从动同步齿形带轮11的内径表面和两个侧面线接触连接，并且圆柱形滚子与从动同步齿形带轮11之间的接触面上涂油润滑油。保持板10设有两个，对称安装于橡胶轮12和从动同步齿形带轮11的两侧，如图1所示；保持板10沿从动同步齿形带轮11的圆周方向均匀开设三个安装孔，无轮毂轮支撑杆14的两端固定安装于安装孔中；优选地，保持板10厚度为5mm，采用硬质铝合金材料；无轮毂轮支撑杆的直径为φ10mm，壁厚2mm，采用硬质铝合金材料。

本实施例中的支撑机构中保持板10作为受力板，三根无轮毂轮支撑杆14上的限位夹固定了从动同步齿形带轮11相对于车身的位置，并减小了摩擦损耗。

张紧机构包括张紧轮固定架、以及通过螺栓固定于张紧轮固定架7上的同步带张紧轮6，如图3所示；张紧轮固定架7成y型结构，其下端固定连接于保持板10上；同步带张紧轮6设有两个，分别固定于y型结构的两个上臂上，同步齿形带从两个同步带张紧轮6之间穿过。y型结构的两个上臂上设有腰型孔，同步带张紧轮6通过螺栓固定于同步带张紧轮的腰型孔中，两个张紧轮之间的距离可以通过螺栓在腰型孔中的紧固位置进行调节，以对同步齿形带施以适当的张紧力，保证传动比准确。

张紧结构由两个同步带张紧轮6对同步带进行约束而形成，同步带从两个同步带张紧轮6之间穿过，而两个同步带张紧轮6之间的距离可通过螺栓调节，对同步带施以适当的张紧力，增加同步带与从动同步齿形带轮11的包角，使得传动能够平稳均匀进行。

制动机构包括固定于保持板10上端的刹车夹固定架9、以及固定于刹车夹固定架9上的刹车夹8，刹车夹8的底部通过夹紧橡胶轮12实现制动。

制动结构主要由刹车夹8实行对橡胶轮12的加紧过程，使橡胶轮12不能继续转动而通过轮与地面的滑动摩擦过程实现车体的制动。

本实施例中电动机2通过螺栓位置可调节安装于支撑杆1上；支撑杆1上设有电动机座，电池盒4通过螺栓固定连接于支撑杆1和电动机座上；与电动机2连接的电机驱动板和电池放置于电池盒4内。

本实施例中无轮毂轮支撑杆与保持板之间、电动机与支撑杆之间、橡胶轮与从动同步齿形带轮之间、同步带张紧轮与张紧轮固定架之间、张紧轮固定架与保持板之间、刹车夹固定架与保持板之间的固定连接均为通过螺栓连接。

本实施例适用于后三点式及其他形式电动车的驱动轮，摆脱了原有电动车轮轮毂的特征，采用无轮毂的设计，在结构上创新有未来感，原有轮毂位置省出的空间亦可用于载货，提高了空间利用率，与现有技术相比，本实施例适应性强：与齿轮传动相比，齿轮对在受到车身振动后会改变中心距，从而降低了传动的准确性以及齿轮的寿命；而采用同步齿形带传动则会提高车的适应能力；安全可靠：与链传动相比，同步齿形带传动在受到振动时不会卡齿以致阻碍驱动；成本较低：传统链式结构的成本约为300-500元，而市面上量产的无轮毂结构售价高达1000-3000元。本专利设计可将成本控制在500元以内，与传统结构价格持平；传动性能好：用同步齿形带传动以保证精确的传动比，而中间安装张紧轮可增大带的包角并保证带的张紧力。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。