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一种无轴 车轮

阅读：914发布：2024-01-11

专利汇可以提供一种无轴车轮专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种无轴车轮，包括轮毂、永磁块、高速轴承和连接架。其中，内轮毂中间空心；外轮毂固定的链轮和碟刹器分别通过圆形阵列高速轴承组或者磁性相排斥的永磁块与内轮毂和连接架相接触，链轮通过链条与连接架前方的电动机固定的小链轮相连接；连接架通过单边与内轮毂的一侧相连接。通过优化设计，利用阵列高速轴承使外轮毂和同步带轮或者同步带轮能够绕着空心的内轮毂旋转，还可以内置轮毂电机为内置动力无轴车轮，降低造价和减少油封造成的摩擦力，为车辆提供无轴车轮；也可以通过磁极相反布置、磁性相排斥的永磁块与内轮毂结构相接触，使外轮毂结构磁悬浮于内轮毂结构，极大地降低了摩擦力，减少损耗。，下面是一种无轴车轮专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无轴车轮，它包括：轮毂、高速轴承和连接架，其特征是：无轴车轮由轮胎、阵列高速轴承、连接架、链轮、外轮毂和内轮毂组成，内轮毂中间空心；所述外轮毂为“U”字形，外圈固定有轮胎，内圈固定有外轮毂轮圈；
所述外轮毂轮圈的一侧通过轮圈挡板及圆形阵列的高速轴承组Ⅰ固定有链轮，另一侧通过轮圈挡板及圆形阵列高速轴承组Ⅱ固定有碟刹片；所述高速轴承组Ⅰ和高速轴承组Ⅱ分别为固定于轴承支撑架Ⅰ的轴承销Ⅰ和高速轴承Ⅰ及固定于轴承支撑架Ⅱ的轴承销Ⅱ和高速轴承Ⅱ；所述两种圆形阵列的高速轴承分别与两边的、固定于内轮毂的连接架的相对面相接触；所述外轮毂的链轮Ⅰ通过链条与固定于连接架前端的电动机上的链轮Ⅱ相连接；所述碟刹片与固定于连接架的碟刹器相接触；
所述内轮毂分别通过圆形阵列高速轴承组Ⅲ和圆形阵列高速轴承组Ⅳ与外轮毂的轮圈内圈及链轮的内圈相接触，所述的圆形阵列高速轴承组Ⅲ和圆形阵列高速轴承组Ⅳ分别为固定于轴承支撑架Ⅲ的轴承销Ⅲ和高速轴承Ⅲ及固定于轴承支撑架Ⅳ的轴承销Ⅳ和高速轴承Ⅳ。
2.一种无轴车轮，它包括：轮毂、高速轴承和连接架，其特征是：无轴车轮由轮胎、阵列高速轴承、连接架、链轮、外轮毂和内轮毂组成，内轮毂中间空心；所述外轮毂为“U”字形，外圈固定有轮胎，内圈固定有外轮毂轮圈；
所述外轮毂轮圈的一侧通过轮圈挡板及圆形阵列的高速轴承组Ⅰ固定有链轮，另一侧通过轮圈挡板及圆形阵列高速轴承组Ⅱ固定有碟刹片；所述高速轴承组Ⅰ和高速轴承组Ⅱ分别为固定于轴承支撑架Ⅰ的轴承销Ⅰ和高速轴承Ⅰ及固定于轴承支撑架Ⅱ的轴承销Ⅱ和高速轴承Ⅱ；所述两种圆形阵列的高速轴承分别与两边的、固定于内轮毂的连接架的相对面相接触；
所述外轮毂的链轮Ⅰ通过链条与固定于连接架前端的电动机上的链轮Ⅱ相连接；所述碟刹片与固定于连接架的碟刹器相接触；
所述外轮毂的轮圈内圈及链轮的内圈分别通过圆形阵列的轴承支撑架Ⅲ、轴承销Ⅲ和高速轴承Ⅲ与内轮毂相接触。
3.一种无轴车轮，它包括：轮毂、永磁块、高速轴承和连接架，其特征是：无轴车轮由轮胎、阵列高速轴承、连接架、链轮、外轮毂和内轮毂组成，内轮毂中间空心；所述外轮毂为“U”字形，外圈固定有轮胎，内圈固定有外轮毂轮圈；
所述外轮毂轮圈固定有永磁体Ⅰ，在内轮毂外圈相对应位置固定有绕有线圈的定子；在两边的外轮毂轮圈挡板向两侧形成“U”字形的轴承支撑架圈，内部通过轴承销Ⅲ阵列固定有高速轴承Ⅲ与内轮毂的外圈接触；所述外轮毂轮圈的“U”字形的轴承支撑架圈的一侧固定有圆形阵列的、固定于轴承支撑架Ⅴ的轴承销Ⅴ和高速轴承Ⅴ，另一侧通过固定有圆形阵列的、固定有轴承销Ⅱ和高速轴承Ⅱ的轴承支撑架Ⅱ连接有碟刹片；
所述外轮毂轮圈的“U”字形轴承支撑架圈的开口朝向内轮毂；所述两种圆形阵列的高速轴承分别与两边的、固定于内轮毂的连接架的相对面相接触；所述碟刹片与固定于连接架的碟刹器相接触。
4.如权利要求3所述的一种无轴车轮，其特征是：所述内轮毂外圈相对应的位置固定有与外轮毂内圈永磁体磁极相排斥的永磁块Ⅱ。
5.如权利要求1到4任意一项所述的一种无轴车轮，其特征是：所述连接架为单边与内轮毂相连接；外轮毂连接的链轮位于外轮毂与固定架之间；碟刹片固定于链轮一侧，与固定于连接架的碟刹器相接触；内轮毂的另一侧连接有挡圈；外轮毂与连接架和挡圈相对应的通过阵列高速轴承组相接触。
6.一种无轴车轮，它包括：轮毂、永磁块和连接架，其特征是：无轴车轮由轮胎、永磁块、连接架、链轮、外轮毂和内轮毂组成，内轮毂中间空心；所述外轮毂为“U”字形，外圈固定有轮胎，内圈固定有外轮毂轮圈；
所述外轮毂轮圈固定有永磁体Ⅰ，在内轮毂外圈相对应位置固定有与外轮毂永磁块磁极相排斥的永磁块Ⅱ；在两边的外轮毂轮圈挡板通过连接圈分别与链轮Ⅰ和碟刹片相连接；
所述链轮Ⅰ内圈固定有永磁块Ⅲ，在内轮毂外圈相对应位置固定有与所述永磁块Ⅲ磁极相排斥的永磁块Ⅳ；
所述链轮Ⅰ和碟刹片的相反一侧固定有永磁块Ⅴ，连接架相对应的位置固定有反向布置的永磁块Ⅴ；所述碟刹片与固定于连接架的碟刹器相接触；所述外轮毂的链轮Ⅰ通过链条与固定于连接架前端的电动机上的链轮Ⅱ相连接。
7.一种无轴车轮，它包括：轮毂、永磁块和连接架，其特征是：无轴车轮由轮胎、永磁块、连接架、链轮、外轮毂和内轮毂组成，内轮毂中间空心；所述外轮毂为“U”字形，外圈固定有轮胎，内圈固定有外轮毂轮圈；
所述内轮毂的一侧与连接架相连接，内轮毂的另一侧固定有挡圈；
所述外轮毂轮圈固定有永磁体Ⅰ，在内轮毂外圈相对应位置固定有与外轮毂永磁块磁极相排斥的永磁块Ⅱ；
外轮毂轮圈挡板一侧通过连接圈与固定有碟刹片的链轮Ⅰ相连接；所述链轮Ⅰ内圈固定有永磁块Ⅲ，在内轮毂外圈相对应位置固定有与所述永磁块Ⅲ磁极相排斥的永磁块Ⅳ；所述固定有碟刹片的链轮Ⅰ的一侧固定有永磁块Ⅴ，连接架相对应的位置固定反向布置的永磁块Ⅴ；所述外轮毂轮圈挡板的另一侧固定有永磁块Ⅴ，固定有内轮毂该侧的挡圈的相对应的位置固定反向布置的永磁块Ⅴ；
所述碟刹片与固定于连接架的碟刹器相接触；所述外轮毂的链轮Ⅰ通过链条与固定于连接架前端的电动机上的链轮Ⅱ相连接。
8.如权利要求1到3或者6或者7任意一项所述的一种无轴车轮，其特征是：所述链轮用同步带轮代替，链条用同步带代替。

说明书全文

一种无轴车轮

技术领域

[0001] 本发明涉及一种内轮毂空心、通过链轮或者同步带轮传送动力和利用阵列轴承转动或者永磁块形成磁悬浮的无轴车轮。

背景技术

[0002] 目前，公知的车辆的轮胎均由外胎和充气的内胆组成，容易发生爆胎，出现事故；摩托车和电动车的轮子的轮毂均为实心的，有中心的轴，一直没有改变。专利
201420785004.0公开了一种无轴车轮，能够使电动车中心无轴。但是该专利在密封和轴承上考虑不准确，使水容易进入内部烧坏线圈，以及钢珠滚动后对轮毂的磨损会很快，导致该车轮无法运行。专利201620673750.X公开了一种无轴车轮，能够使电动车中心无轴。但是该专利在密封上过于复杂，导致阻力比较大，能量损耗大。

发明内容

[0003] 为了克服上述缺陷，本发明提供一种无轴车轮，它的构成如下：一种无轴车轮，它包括：轮毂、高速轴承和连接架。其中，所述无轴车轮由轮胎、高速轴承、连接架、同步带轮、外轮毂和内轮毂组成，内轮毂中间空心；所述外轮毂为“U”字形，外圈固定有轮胎，内圈固定有轮圈；外轮毂轮圈的一侧通过轮圈挡板和连接有高速轴承的轴承支撑架固定有链轮，另一侧通过轮圈挡板和连接有高速轴承的轴承支撑架固定有碟刹片，两组高速轴承分别与两边的连接架的相对面相接触；外轮毂同步带轮通过链条与固定于连接架前端的电动机上的同步带轮相连接；碟刹片与固定于连接架的碟刹器相接触；内轮毂分别通过轴承支撑架、轴承销和轴承与外轮毂的轮圈内圈及同步带轮轮内圈相连接。

[0004] 优选的另一个实施例为，外轮毂轮圈的内圈及同步带轮内圈分别通过轴承支撑架、轴承销和轴承与内轮毂相连接，内轮毂固定有轴承圈。外轮毂轮圈的两侧分别通过“U”字形环的轴承支撑架、轴承销和轴承与内轮毂相连接，内轮毂固定有轴承圈和绕有线圈的定子，外轮毂轮圈的内圈固定有永磁块。外轮毂轮圈的一侧通过轮圈挡板和轴承支撑架固定有同步带轮，同步带轮外侧固定有碟刹片。

[0005] 进一步的，所述外轮毂连接的同步带轮和碟刹片通过磁极相反布置、磁性相排斥的永磁块与内轮毂和连接架相接触。

[0006] 又进一步的，所述连接架通过单边与内轮毂的一侧相连接。

[0007] 又进一步的，由同步带轮代替同步带轮，同步带代替链子。

[0008] 本发明的优点是：通过优化设计，利用阵列高速轴承使外轮毂和同步带轮或者同步带轮能够绕着空心的内轮毂旋转，还可以内置轮毂电机为内置动力无轴车轮，降低造价和减少油封造成的摩擦力，为车辆提供无轴车轮；也可以通过磁极相反布置、磁性相排斥的永磁块与内轮毂结构相接触，使外轮毂结构磁悬浮于内轮毂结构，极大地降低了摩擦力，减少损耗。附图说明

[0009] 图1为同步带轮正视图。

[0010] 图2为同步带轮和同步带正视图。

[0011] 图3为无轴车轮上半部分第一实施例剖视示意图。

[0012] 图4为无轴车轮上半部分第二实施例剖视示意图。

[0013] 图5为无轴车轮同步带轮上半部分第一实施例剖视示意图。

[0014] 图6为无轴车轮同步带轮上半部分第二实施例剖视示意图图7为无轴车轮正视图。

具体实施方式

[0015] 下面参照附图对本发明进行详细描述。

[0016] 在附图中，1为分度圆，2为链轮，3为齿顶圆直径，4为同步带，5为同步带径线，6为同步带轮，7为分度圆直径，8为外轮毂，9为轮圈，10为碟刹器，11为碟刹片，12为高速轴承，13为连接架，14为内轮毂，15为轴承支撑架，16为轮圈挡板，17为同步带轮挡板，18为电动机。

[0017] 图1和图2示出了两组传动轮子的结构。如图所示，链轮（2）和同步带轮（6）是优化的内啮合直齿圆柱齿轮的内齿轮，它们的外齿轮分别优化为链子和同步带（4）；链轮（2）和同步带轮（6）都有分度圆（1），分度圆（1）为齿轮的有效运行线，是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆，同步带（6）的同步带径线（5）相当于分度圆，同步带轮（6）的分度圆直径（7）大于齿顶圆直径（3）。它们两者可以互换使用，只是同步带轮（6）的传动最高力量比链轮（2）小，链轮（2）包括多排同步带轮适用于任何力量的传动。

[0018] 图3、图5和图7示出了无轴车轮第一实施例的结构。如图所示，无轴车轮由轮胎、外轮毂（8）、阵列高速轴承（12）、连接架（13）和内轮毂（14）组成，为整体结构，内轮毂（14）中间空心，这样看上去不像普通轮毂那样实心的轴，是空心无轴的；所述外轮毂（8）为“U”字形，外圈固定有轮胎，内圈固定有轮圈（9），当然，轮圈（9）两侧边有螺丝孔，这个是目前实心轮毂电机中轮毂的结构，为通用结构；外轮毂轮圈（9）的一侧通过轮圈挡板（16）和连接有均匀分布的阵列高速轴承（12）的轴承支撑架（15）固定有同步带轮（6），这里的阵列高速轴承（12）可称之为同步带轮支撑高速轴承（12）阵列组，这样，当同步带轮（6）转动或者停止时，可以带动外轮毂转动或者停止，同步带轮（6）有相对应的大小的孔可以使接有轴承支撑架（15）的高速轴承（12）通过；当然，一般情况下前轮没有同步带轮，则该处的高速轴承可称之为支撑高速轴承（12）阵列组，仅仅起到支撑作用，可以在所述高速轴承（12）阵列组处安装一个有相对应孔的片状保护圈，保护高速轴承（12）阵列组不会偏移及移动。外轮毂轮圈（9）的另一侧通过轮圈挡板（16）和连接有有均匀分布的阵列高速轴承（12）的轴承支撑架（15）固定有碟刹片（11），这里的阵列高速轴承（12）可称之为碟刹支撑高速轴承（12）阵列组，这样，可以在需要时通过碟刹器（10）刹住外轮毂（8）的转动；以上所述的三种阵列高速轴承（12）分别与两边的、通过螺丝固定于内轮毂（14）的连接架（13）的相对面相接触，使整个外轮毂结构在不会向两侧偏移以及可以很好的转动，在阵列高速轴承（12）的外圈空隙处，可以有吸水高密度海绵加固定圈形成的防护圈，防止灰尘和浑水中的杂质进入，影响轴承的寿命。外轮毂同步带轮（6）通过同步带（4）与固定于连接架前端的电动机（18）上的小同步带轮相连接，为外轮毂（8）转动提供动力；碟刹片（11）与固定于连接架（13）的碟刹器（10）相接触，形成碟刹系统。内轮毂（14）分别通过轴承支撑架（15）、轴承销和阵列高速轴承（12）与外轮毂的轮圈（9）内圈及同步带轮（6）内圈相连接，该处的高速轴承可称之为轮毂高速轴承（12）阵列组，相当于形成一个大的轴承，使外轮毂（8）可以高速旋转，这样，整个外轮毂加上同步带可以很好的旋转，其中位于内轮毂（14）顶部三分之一部分的轴承组因为不承载重量，其数量可以减少，在位于内轮毂（14）低部四分之一部分因为这里承受的重量最大，其轴承组的数量需要密集。当然，由于同步带轮(6)比较宽，因此，同步带轮（6）与连接架（13）之间使用的阵列高速轴承（12）及其轴承支撑架（15）可以完全固定于同步带轮（6）内，而同步带轮（6）与轮圈挡板（16）之间的连接可以使用圆环形连接架，该连接架两侧边有；同步带轮（6）也可以使用切割或者冲压的板材组装而成，内轮毂同样也可以，这样造价会降低一些。这里的高速轴承（12）可以是高速深沟球轴承，也可以是高速滚针轴承，还可以是陶瓷轴承；
轴承支撑架与高速轴承之间可以有垫片，防止高速轴承与轴承支撑架有摩擦。

[0019] 图4、图6和图7示出了无轴车轮第二实施例的结构，此实施例的结构与第一实施例不同的地方在于，外轮毂的轮圈（9）内圈及同步带轮（6）内圈分别通过轴承支撑架（15）、轴承销和阵列高速轴承（12）与内轮毂（14）相连接，其中轮圈挡板（16）和同步带轮挡板（17）可以分别作为轴承支撑架使用，这样，整个外轮毂加上同步带可以很好的旋转，相对于第一实施例，高速轴承（12）的旋转速度降低，使用寿命延长。

[0020] 无轴车轮第三实施例不同于第一实施例和第二实施例的地方是，外轮毂的轮圈内圈贴有永磁体，在内轮毂外圈相对应的位置固定有绕有线圈的定子，形成轮毂电机；在两边的外轮毂轮圈挡板向两侧形成“U”字形的轴承支撑架圈，内部通过圆形阵列的固定有轴承销的高速轴承与内轮毂的外圈接触，所述外轮毂轮圈的“U”字形轴承支撑架圈的开口朝向内轮毂，可以使外轮毂精确的绕着内轮毂旋转；再通过所述的轴承支撑架圈及阵列高速轴承组连接碟刹片并与两侧的连接架相接触，这里不需要链轮、链条和电动机进行传动。

[0021] 无轴车轮第四实施例不同于第三实施例的地方是，外轮毂轮圈固定于永磁体，在内轮毂外圈相对应位置固定有与外轮毂永磁块磁极相排斥的永磁块，这样形成磁悬浮轮毂，大大降低了摩擦力；当然在内轮毂的上三分之一可以减少永磁块的数量，降低排斥力，甚至可以插入铁块或者铁皮，增加引力，增强载重力，该实施例适用于前轮。

[0022] 无轴车轮的这四个实施例的连接架均为两侧与内轮毂相连接，为常规连接方式，其结构可延伸为：所述连接架为单边与内轮毂相连接，外轮毂连接的链轮位于外轮毂与固定架之间，碟刹片固定于链轮一侧，与固定于连接架的碟刹器相接触；内轮毂的另一侧连接有挡圈，外轮毂与连接架和挡圈相对应的通过阵列高速轴承组相接触，这样成为单边无轴车轮。另外，所有高速轴承接触的地方可以固定有用轴承钢制作的轴承圈。

[0023] 无轴车轮第五实施例不同于第四实施例的地方是，在轮毂间使用磁悬浮的同时，在链轮与内轮毂之间、链轮与连接架之间以及碟刹片与连接架之间使用永磁块与永磁块反向布置、磁力相排斥的磁悬浮，极大的降低了外轮毂结构与内轮毂之间的摩擦力，降低了损耗，其中，链轮与连接架之间以及碟刹片与连接架之间使用永磁块是相同大小的永磁块，当然，链轮与轮圈挡板之间以及碟刹片与轮圈挡板之间使用连接圈相互连接、固定，以达到同步运行；同样，外轮毂同步带轮通过同步带与固定于连接架前端的电动机（18）上的小同步带轮相连接，为外轮毂转动提供动力；碟刹片与固定于连接架的碟刹器相接触，形成碟刹系统。。

[0024] 无轴车轮的第五实施例的连接架也是为两侧与内轮毂相连接，为常规连接方式，其结构可延伸为：所述连接架为单边与内轮毂相连接，外轮毂连接的链轮位于外轮毂与固定架之间，碟刹片固定于链轮一侧，与固定于连接架的碟刹器相接触；内轮毂的另一侧连接有挡圈，外轮毂与连接架和挡圈相对应的通过磁极相排斥的永磁块相接触，当然，链轮和外轮毂与内轮毂之间相对应的通过反向布置、磁极相排斥的永磁块相接触，这样成为单边磁悬浮无轴车轮。如果没有链轮则为前轮。另外，前轮的外轮毂的轮圈可以延伸到碟刹片，并在轮圈内圈的两边固定永磁块，内轮毂有相对应的永磁块；后轮的轮圈可以延伸到链轮和碟刹片，并在轮圈内圈的两边固定永磁块，内轮毂有相对应的永磁块，中间不一定要有永磁块，以增强外轮毂的稳定性，尤其是单边的车轮。

[0025] 其中，在连接架位于两个同步带轮之间固定有小同步带轮压住同步带，减少同步带之间的距离以及增大张紧力，也可以用无齿的圆轮代替或者安装有轴承的无齿轮代替或者直接用高速轴承代替，可以减少摩擦力或者节省材料费。另外，同步带可以使用碳纤维复合材料制作，以增强其牢固性。以上所有实施例的同步带轮都可以使用链轮代替，同时同步带使用链子代替，可以达到相同的效果，但是同步带轮噪音低。

[0026] 此发明适用于电动车、电动摩托车和电动汽车，以及其他交通工具。

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