一種無軸車輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無軸車輪，輪轂、鏈輪、鏈子和連接架。其中，內(nèi)輪轂中間空心；外輪轂固定有鏈輪，內(nèi)輪轂固定有連接架，連接架位于車身側(cè)連接有鏈輪及剎車系統(tǒng)或者再固定有電動機(jī)，鏈子連接這兩個鏈輪。內(nèi)輪轂固定有定子和軸承圈、外輪轂固定有永磁體和軸承圈。鏈輪可以用同步帶輪代替，同時鏈子使用同步帶代替。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用車身的連接架安裝有剎車系統(tǒng)的鏈輪或者同步帶輪用于剎車，也可以安裝外置電動機(jī)和變速箱成為外置動力無軸車輪，還可以內(nèi)置輪轂電機(jī)為內(nèi)置動力無軸車輪，為車輛提供無軸車輪。
【專利說明】
一種無軸車輪
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種內(nèi)輪轂空心、通過鏈輪或者同步帶輪傳送動力和剎車的無軸車輪。【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的車輛的輪胎均由外胎和充氣的內(nèi)膽組成，容易發(fā)生爆胎，出現(xiàn)事故； 摩托車和電動車的輪子的輪轂均為實(shí)心的，有中心的軸，一直沒有改變。專利 201420785004.0公開了一種無軸車輪，能夠使電動車中心無軸。但是該專利在密封和軸承上考慮不準(zhǔn)確，使水容易進(jìn)入內(nèi)部燒壞線圈，以及鋼珠滾動后對輪轂的磨損會很快，導(dǎo)致該車輪無法運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種無軸車輪，它的構(gòu)成如下:一種無軸車輪，它包括:輪轂、鏈輪、鏈子和連接架。其中，所述車輪由輪胎、鏈輪、鏈子、 連接架、外輪轂和內(nèi)輪轂組成，內(nèi)輪轂中間空心;所述外輪轂為“U”字形，外圈固定有輪胎； 外輪轂的一側(cè)固定有鏈輪；內(nèi)輪轂呈“U”字形，與外輪轂的內(nèi)側(cè)面相對應(yīng)；內(nèi)輪轂的兩側(cè)固定有連接架;連接架的另一端固定于車身的車架;連接架的另一端內(nèi)布置有連接于車身的車架的鏈輪和剎車系統(tǒng);鏈子繞在輪轂鏈輪和連接架鏈輪的外圈形成一圈；連接架在中間內(nèi)部固定有兩個小鏈輪;鏈子繞在輪轂鏈輪和連接架鏈輪的外圈以及繞在連接架中間的小鏈輪的相對的內(nèi)側(cè)形成一圈。連接架的另一端內(nèi)布置有固定于車身的車架的電動機(jī)和與電動機(jī)相連接的鏈輪和剎車系統(tǒng)；內(nèi)輪轂固定有繞有線圈的定子、油箱、油封和遠(yuǎn)離中心的接觸面為“Z”字形的內(nèi)軸承圈；所述內(nèi)軸承圈有孔，油箱通過管道與孔相連接;所述外輪轂固定有輪胎、永磁體、和朝中心方向接觸面為“Z”字形的接觸面有巴氏合金層的外軸承圈；內(nèi)、 外輪轂分別通過軸承圈和油封相連接。
[0004]優(yōu)選的另一個實(shí)施例為，由同步帶輪代替鏈輪，同步帶代替鏈子。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用車身的連接架安裝有剎車系統(tǒng)的鏈輪或者同步帶輪用于剎車，也可以安裝外置電動機(jī)和變速箱成為外置動力無軸車輪，還可以內(nèi)置輪轂電機(jī)為內(nèi)置動力無軸車輪，為車輛提供無軸車輪。【附圖說明】
[0006]圖1為鏈輪正視圖。
[0007]圖2為同步帶輪和同步帶正視圖。
[0008]圖3為無軸車輪無動力單側(cè)連接架實(shí)施例剖視示意圖圖4為無軸車輪有電動機(jī)和雙側(cè)連接架實(shí)施例剖視示意圖。
[0009]圖5為無軸車輪正視示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0010]下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0011]在附圖中，1為分度圓，2為鏈輪，3為齒頂圓直徑，4為同步帶，5為同步帶徑線，6為同步帶輪，7為分度圓直徑，8為輪胎，9為外輪轂，10為連接架，11為內(nèi)輪轂，12為鏈子，13為剎車系統(tǒng)，14為電動機(jī)，15為變速箱，201為小鏈輪，202為連接架鏈輪。
[0012]圖1和圖2示出了兩組傳動輪子的結(jié)構(gòu)。如圖所示，鏈輪(2)和同步帶輪(6)是優(yōu)化的內(nèi)嚙合直齒圓柱齒輪的內(nèi)齒輪，它們的外齒輪分別優(yōu)化為鏈子和同步帶(4 );鏈輪(2 )和同步帶輪(6)都有分度圓(1)，分度圓(1)為齒輪的有效運(yùn)行線，是在端面內(nèi)計(jì)算齒輪幾何尺寸的基準(zhǔn)圓，同步帶(6)的同步帶徑線(5)相當(dāng)于分度圓，同步帶輪(6)的分度圓直徑(7)大于齒頂圓直徑(3)。它們兩者可以互換使用，只是同步帶輪適用于力量較小的傳動，鏈輪則適用于任何力量的傳動。[0013 ]圖1到圖3和圖5示出了無軸車輪第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。如圖所示，車輪由輪胎(8 )、鏈輪(2)、鏈子(12)、連接架(10)、外輪轂(9)和內(nèi)輪轂(11)組成，內(nèi)輪轂(11)中間空心，這樣看上去沒有軸，沒有普通車輪的那根固定軸，為無軸車輪的整體組成部分;外輪轂(9)為“U”字形，符合國家標(biāo)準(zhǔn)，外圈固定有輪胎(8)，用于行駛和減震，其中，輪胎(8)可以使用普通內(nèi)外胎結(jié)合的充氣輪胎，也可以使用充氣的真空胎和子午胎，還可以使用一些永久免充氣的輪胎，這樣更加方便、安全和節(jié)省輪胎充氣嘴的空間；外輪轂(9)的一側(cè)固定有鏈輪(2)，也可以兩側(cè)同時固定有鏈輪(2)，用于傳送動力、接收動力以及止動，通常使用單側(cè)，兩側(cè)可以增強(qiáng)聯(lián)動；內(nèi)輪轂(11)呈“U”字形，與外輪轂(9)朝向圓心的面相對應(yīng)，使內(nèi)外輪轂可以轉(zhuǎn)動， 而且轉(zhuǎn)動時不會左右偏移，其中，內(nèi)輪轂(11)內(nèi)需要安裝一些潤滑劑減少兩者的摩擦力，潤滑劑包括固態(tài)的石墨棒、半固態(tài)的潤滑脂和液體的潤滑油，前兩者安裝于內(nèi)輪轂(11)遠(yuǎn)離圓心方向的孔內(nèi)，而潤滑油需要在內(nèi)輪轂(11)安裝有油箱以及管道和回收的過濾設(shè)備，過濾設(shè)備主要是濾清器，以便重復(fù)使用和方便清理；另外，在內(nèi)外輪轂的兩側(cè)需要安裝油封， 防止其他物質(zhì)的進(jìn)入損壞兩者的接觸面，通常油封使用聚四氟乙烯或者增強(qiáng)型聚四氟乙烯外加作為彈簧的橡膠圈，以耐受高速的摩擦，也可以使用碳纖維復(fù)合材料，以增強(qiáng)油封的耐磨性和使用壽命，還可以使用其他材料。內(nèi)輪轂(11)的一側(cè)固定有連接架(10)，也可以兩側(cè)同時有連接架(10)，其中單側(cè)可以減少安裝步驟和部件，雙側(cè)可以增強(qiáng)車輪的穩(wěn)定性和聯(lián)動性，連接架(1 〇 )的另一端連接于車身的車架，用于連接車身和車輪，其中連接架(1 〇 )固定有與車身相連接的避震器，也可以在位于車身的車架端的兩側(cè)連接的中間部分有中置避震器，這里的避震器可以是單根的，也可以是雙根或者多根，形成避震作用。連接架(10)在車身的車架端內(nèi)布置有連接于連接架的連接架鏈輪(202 )和剎車系統(tǒng)(13 )，剎車系統(tǒng)(13 )是含有剎車鼓和剎車盤的鼓剎系統(tǒng)或者是含有碟剎器和碟剎片的碟剎系統(tǒng)，鏈子(12)繞在輪轂的鏈輪(2)和連接架鏈輪(202)的外圈形成一圈，這樣可以形成聯(lián)動，通常情況下連接架鏈輪(202 )比輪轂的鏈輪(2 )小，相對于連接架鏈輪(202 )，輪轂的鏈輪(2 )為減速，當(dāng)剎車系統(tǒng)(13 )剎車時，通過止動連接架鏈輪(20 2 )而止動輪轂的鏈輪(2 )，導(dǎo)致車輪停止運(yùn)行，這里的剎車系統(tǒng)也可以安裝在輪轂部分，也可以兩組剎車系統(tǒng)同時存在，增強(qiáng)剎車能力，在外輪轂兩側(cè)對稱固定有剎車片，內(nèi)輪轂兩側(cè)對稱固定有碟剎器，這里的碟剎器為“一”字形，與普通的“U”字形卡住碟剎片的卡口不同，沒有另一邊的固定側(cè)、沒有卡口，兩側(cè)同時壓緊剎住外輪轂運(yùn)行，另外輪轂剎車系統(tǒng)還可以是在內(nèi)輪轂中部安裝鼓剎系統(tǒng)與外輪轂內(nèi)側(cè)相接觸，進(jìn)行剎車;其中，在連接架(10)位于兩個鏈輪之間固定有小鏈輪(201)對，小鏈輪(201) 對可以是一對兩個，在連接架(10)的中間部分，也可以是二對四個，分別在靠近輪轂鏈輪 (2)和連接架鏈輪(202)個安裝一對，鏈子(12)分別通過兩端鏈輪(2)的外側(cè)和中間小鏈輪 (201)對之間形成一圈，用于減少連接架(10)外圍的空間和連接更加緊密。另外，固定于連接架(10)的保護(hù)殼與外輪轂(9)的連接處有密封圈，密封圈的材質(zhì)使用聚四氟乙烯或者增強(qiáng)型聚四氟乙烯外加作為彈簧的橡膠圈，以耐受高速的摩擦，也可以使用碳纖維復(fù)合材料， 以增強(qiáng)密封圈的耐磨性和使用壽命，也可以是濾網(wǎng)，濾網(wǎng)具有良好的彈性，在其內(nèi)側(cè)有油后摩擦力極大的降低，能夠防止水和其他東西的進(jìn)入，更換也方便，價(jià)格也低，還可以使用其他材料。此為第一實(shí)施例，為無動力車輪，通常用于后置動力的前輪，也可以用于前置動力的后輪。第一實(shí)施例的延伸實(shí)施例為在內(nèi)外輪轂之間安裝輪轂電機(jī)，內(nèi)輪轂(11)固定有繞有線圈的定子、油箱、油封和遠(yuǎn)離中心的接觸面為“Z”字形的內(nèi)軸承圈，內(nèi)軸承圈有孔，油箱通過管道與孔相連接，用于潤滑，外輪轂(9)固定永磁體和朝中心方向接觸面為“Z”字形的外軸承圈，內(nèi)、外輪轂分別通過軸承圈和油封相連接，整體形成輪轂電機(jī)。其中，軸承圈接觸面有巴氏合金層的外軸承圈，能夠起到更好的軸承的作用，巴氏合金為汽車發(fā)動機(jī)曲軸軸瓦的成分，還用于大型機(jī)電的軸瓦，用于小型機(jī)電和車輪時其他技術(shù)人員想不到，市場上也沒有這樣的產(chǎn)品，其中，巴氏合金可以分別用在內(nèi)軸承圈或者外軸承圈，另外一個軸承圈最好不使用巴氏合金，以降低摩擦系數(shù)，另外一種材質(zhì)以20號鋼為最佳，兩者的螯合性最佳， 結(jié)合的牢固性也就最好，摩擦系數(shù)也是最低的，價(jià)格也是最劃算的，能夠降低成本;這里內(nèi)外軸承圈的材質(zhì)可以相同，也可以不同，另外一個軸承圈使用軸承鋼可以大大延長軸承圈的使用壽命;如果巴氏合金加潤滑劑后，其摩擦系數(shù)可低至0.005左右，可極大的降低摩擦系數(shù)并且能夠大大的提高軸承圈的耐磨能力，達(dá)到降低能耗和提高使用壽命；巴氏合金主要有錫基、鉛基、鎘基三個系列，常用的是前兩者，有多個牌號，其中錫基的耐磨性好，使用壽命長，但是價(jià)格貴。另外，在內(nèi)外輪轂的兩側(cè)需要安裝油封，防止其他物質(zhì)的進(jìn)入損壞兩者的接觸面，通常油封使用聚四氟乙烯或者增強(qiáng)型聚四氟乙烯外加作為彈簧的橡膠圈，以耐受高速的摩擦，也可以使用碳纖維復(fù)合材料，以增強(qiáng)油封的耐磨性和使用壽命，還可以使用其他材料。延伸實(shí)施例為內(nèi)置動力無軸車輪。
[0014]如圖1、圖2、圖4和圖5示出了無軸車輪第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，此實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例不同的地方在于，在一側(cè)的連接架(10 )在車身的車架端內(nèi)布置有固定于連接架的電動機(jī)(14)，電動機(jī)(14)連接有連接架鏈輪(202)和剎車系統(tǒng)(13)，為車輪提供外罩動力，其中，電動機(jī)(14)可以通過變速箱(15)與連接架鏈輪(202)和剎車系統(tǒng)(13)相連接，電動機(jī)[14]還可以通過安裝有減速器或者增速器的變速箱(15)與連接架鏈輪(202)和剎車系統(tǒng) (13)相連接，為車輪運(yùn)行變速提供動力。
[0015]以上所有實(shí)施例的鏈輪(2)都可以使用同步帶輪代替，同時鏈子(12)使用同步帶代替，可以達(dá)到相同的效果。其中，在連接架(1 〇)位于兩個鏈輪之間固定有小鏈輪(201)對可以用同步帶輪代替，也可以用無齒的圓輪代替或者安裝有軸承的無齒輪代替或者直接用軸承代替，可以減少摩擦力或者節(jié)省材料費(fèi)。另外，同步帶可以使用碳纖維復(fù)合材料制作， 以增強(qiáng)其牢固性。
[0016]此發(fā)明適用于電動車、電動摩托車和電動汽車，以及其他交通工具。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無軸車輪，它包括:輪轂、鏈輪、鏈子和連接架，其特征是:所述車輪由輪胎、鏈 輪、鏈子、連接架、外輪轂和內(nèi)輪轂組成，內(nèi)輪轂中間空心;所述外輪轂為“U”字形，外圈固定 有輪胎;外輪轂的一側(cè)固定有鏈輪；內(nèi)輪轂呈“U”字形，與外輪轂朝向圓心的面相對應(yīng)；內(nèi)輪 轂的一側(cè)固定有連接架;連接架的另一端連接于車身的車架;連接架在車身的車架端內(nèi)布 置有連接于連接架的鏈輪和剎車系統(tǒng);鏈子繞在輪轂鏈輪和車身的車架鏈輪的外圈形成一 圈。2.—種無軸車輪，它包括:輪轂、鏈輪、鏈子、電動機(jī)和連接架，其特征是:所述車輪由輪 胎、鏈輪、鏈子、定子、永磁體、連接架、外輪轂和內(nèi)輪轂組成，內(nèi)輪轂中間空心;所述外輪轂 為“U”字形，外圈固定有輪胎;外輪轂的一側(cè)固定有鏈輪；內(nèi)輪轂呈“U”字形，與外輪轂朝向 圓心的面相對應(yīng)；內(nèi)輪轂的一側(cè)固定有連接架;連接架的另一端連接于車身的車架;連接架 在車身的車架端內(nèi)布置有鏈輪和剎車系統(tǒng);鏈輪和剎車系統(tǒng)和固定于連接架的電動機(jī)相連 接;鏈子繞在輪轂鏈輪和車身的車架鏈輪的外圈形成一圈。3.—種無軸車輪，它包括:輪轂、定子、永磁體、軸承圈、鏈輪、鏈子和連接架，其特征是: 所述車輪由輪胎、鏈輪、鏈子、、定子、永磁體連接架、外輪轂和內(nèi)輪轂組成，內(nèi)輪轂中間空 心;外圈固定有輪胎;外輪轂的一側(cè)固定有鏈輪；內(nèi)輪轂固定有繞有線圈的定子、油箱、油封 和遠(yuǎn)離中心的接觸面為“Z”字形的內(nèi)軸承圈；所述內(nèi)軸承圈有孔，油箱通過管道與孔相連 接;所述外輪轂固定有輪胎、永磁體、和朝中心方向接觸面為“Z”字形的外軸承圈；內(nèi)、外輪 轂分別通過軸承圈和油封相連接；內(nèi)輪轂的一側(cè)固定有連接架;連接架的另一端連接于車 身的車架;連接架在車身的車架端內(nèi)布置有連接于連接架的鏈輪和剎車系統(tǒng);鏈子繞在輪 轂鏈輪和車身的車架鏈輪的外圈形成一圈。4.一種無軸車輪，它包括:輪轂、定子、永磁體、軸承圈、鏈輪、鏈子和連接架，其特征是: 所述車輪由輪胎、鏈輪、鏈子、連接架、外輪轂和內(nèi)輪轂組成，內(nèi)輪轂中間空心；外圈固定有 輪胎;外輪轂的一側(cè)固定有鏈輪；內(nèi)輪轂固定有繞有線圈的定子、油箱、油封和遠(yuǎn)離中心的 接觸面為“Z”字形的內(nèi)軸承圈；所述內(nèi)軸承圈有孔，油箱通過管道與孔相連接;所述外輪轂 固定有輪胎、永磁體、和朝中心方向接觸面為“Z”字形的接觸面有巴氏合金層的外軸承圈； 內(nèi)、外輪轂分別通過軸承圈和油封相連接；內(nèi)輪轂的一側(cè)固定有連接架;連接架的另一端連 接于車身的車架;連接架在車身的車架端內(nèi)布置有連接于連接架的鏈輪和剎車系統(tǒng);鏈子 繞在輪轂鏈輪和車身的車架鏈輪的外圈形成一圈。5.如權(quán)利要求1或者4任意一項(xiàng)所述的一種無軸車輪，其特征是:所述內(nèi)輪轂兩側(cè)固定 有連接架，兩側(cè)的連接架的另一端連接于車身的車架的兩側(cè)。6.如權(quán)利要求1或者3到5任意一項(xiàng)所述的一種無軸車輪，其特征是:所述外輪轂兩側(cè)固 定有鏈輪；內(nèi)輪轂兩側(cè)固定有連接架，兩側(cè)的連接架的另一端連接于車身的車架兩側(cè);兩側(cè) 的連接架在車身的車架端內(nèi)布置有連接于連接架的鏈輪和剎車系統(tǒng);兩側(cè)的鏈子分別繞在 同一側(cè)的輪轂鏈輪和車身的車架鏈輪的外圈形成一圈。7.如權(quán)利要求2或者5任意一項(xiàng)所述的一種無軸車輪，其特征是:所述外輪轂兩側(cè)固定 有鏈輪；內(nèi)輪轂兩側(cè)固定有連接架，兩側(cè)的連接架的另一端連接于車身的車架兩側(cè);兩側(cè)的 連接架其中的一側(cè)在車身的車架端內(nèi)布置有連接于連接架的鏈輪和剎車系統(tǒng)，另一側(cè)的連 接架在車身的車架端內(nèi)布置有固定于連接架的電動機(jī)以及與電動機(jī)相連接的鏈輪和剎車 系統(tǒng);兩側(cè)的鏈子分別繞在同一側(cè)的輪轂鏈輪和車身的車架鏈輪的外圈形成一圈。8.如權(quán)利要求1或者7任意一項(xiàng)所述的一種無軸車輪，其特征是:所述外輪轂兩側(cè)對稱 固定有剎車片，內(nèi)輪轂兩側(cè)對稱固定有碟剎器;所述碟剎器為“一”字形，無普通的“U”字形 卡住碟剎片的卡口另一邊的固定側(cè)、沒有卡口。9.如權(quán)利要求1到8任意一項(xiàng)所述的一種無軸車輪，其特征是:所述連接架在位于兩個 鏈輪之間固定有小鏈輪對，鏈子分別通過兩端鏈輪的外側(cè)和中間小鏈輪對之間形成一圈。10.如權(quán)利要求1到9任意一項(xiàng)所述的一種無軸車輪，其特征是:所述鏈輪用同步帶輪代 替，鏈子用同步帶代替。
【文檔編號】B60K7/00GK105946453SQ201610501952
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】宣建民
【申請人】宣建民