所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種雙軸驅(qū)動(dòng)的球形車輪，屬于汽車車輪技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前汽車采用的車輪在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，無法實(shí)現(xiàn)汽車的側(cè)向移動(dòng)，這就導(dǎo)致汽車在狹小空間出現(xiàn)無法移動(dòng)的局面，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了使汽車在具有正常行駛功能情況下，可以側(cè)向行駛的球形車輪，能夠在公路上堵車和停車位周圍車輛較多的情況下，很容易地?cái)[脫擁堵的狀況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決以上原有技術(shù)缺陷，發(fā)明如下：

該裝置由前進(jìn)支撐半輪、側(cè)向側(cè)輪、球形車輪支架，支架連接盤、圓弧面蓋板、車身軸連接盤、車身軸、側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸、第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸、支撐半輪安裝盤、軸承、錐形齒輪副、側(cè)輪中心軸、中心軸軸承、中心軸軸承安裝盤、支撐半輪安裝盤固定結(jié)構(gòu)組成，其中側(cè)向側(cè)輪側(cè)面中間固定有側(cè)輪中心軸，側(cè)輪中心軸安裝于中心軸軸承內(nèi)，中心軸軸承安裝于中心軸軸承安裝盤上；支撐半輪截面上通過支撐半輪安裝盤固定結(jié)構(gòu)安裝有支撐半輪安裝盤，支撐半輪安裝盤通過螺栓與中心軸軸承安裝盤固定；球形車輪支架一端安裝于前進(jìn)支撐半輪側(cè)面，另一端安裝有支架連接盤，支架連接盤通過螺栓與固定在車身軸上的車身軸連接盤連接；側(cè)輪中心軸通過錐形齒輪副依次與第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸和側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸嚙合，且各傳動(dòng)軸通過軸承安裝于球形車輪支架內(nèi)部，車身軸同軸線套于側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸外側(cè)，圓弧面蓋板安裝在側(cè)向側(cè)輪和前進(jìn)支撐半輪間隙處；

側(cè)向側(cè)輪在側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸，第二傳動(dòng)軸和第一傳動(dòng)軸傳動(dòng)下，可以繞側(cè)輪中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即可以使汽車側(cè)向移動(dòng)，當(dāng)側(cè)向側(cè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支撐半輪和球形支架均為靜止?fàn)顟B(tài)，僅側(cè)向側(cè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；各傳動(dòng)軸成90度方向嚙合，所以使用錐形齒輪副嚙合，為了讓各傳動(dòng)軸在球形支架內(nèi)部順利轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸均安裝在軸承內(nèi)部，而軸承則安裝在球形支架內(nèi)部；支撐半輪兩半通過支撐半輪安裝盤和中心軸軸承安裝盤安裝在側(cè)向側(cè)輪側(cè)面兩側(cè)，兩支撐半輪圓柱面與中間的側(cè)向側(cè)輪橫截面在汽車前進(jìn)方向截面上組成一個(gè)圓柱面，該圓柱面通過汽車傳動(dòng)圍繞車身軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車向前運(yùn)動(dòng)，側(cè)向側(cè)輪和支撐半輪均圍繞車身軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在行駛過程中，側(cè)向側(cè)輪和支撐半輪接觸存在空隙和間隔，會(huì)增加汽車行駛阻力，若在間隔處增加圓弧面蓋板，使得側(cè)向側(cè)輪、支撐半輪和圓弧蓋板組成球面，那么能大大減少車輪的阻力。本發(fā)明為雙軸驅(qū)動(dòng)的球形車輪，側(cè)向?yàn)閭?cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，正向?yàn)槠囓嚿磔S驅(qū)動(dòng)，兩軸同軸嵌套。

作為該技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，球形車輪支架由支架、內(nèi)空橫梁、支架內(nèi)空轉(zhuǎn)軸組成，支架與內(nèi)空橫梁兩端連接，支架內(nèi)空轉(zhuǎn)軸一端安裝在內(nèi)空橫梁中間，另一端與支架連接盤固定。

作為該技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述側(cè)向側(cè)輪由側(cè)輪輪胎、側(cè)輪輪轂組成，側(cè)輪輪胎安裝于側(cè)輪輪轂圓柱面上。

作為該技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述前進(jìn)支撐半輪由支撐半輪輪胎、支撐半輪輪轂組成，支撐半輪輪胎安裝于支撐半輪輪轂圓柱面上。球形車輪支架安裝于支撐半輪輪轂側(cè)面。

作為該技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，圓弧面蓋板外表面為光滑表面或?yàn)閹в袌A形凹坑的表面，增加圓弧蓋板減小了車輪阻力，若進(jìn)一步將圓弧蓋板表面設(shè)計(jì)成具有凹坑的表面，能將球形車輪表面的邊界層打亂形成湍流邊界層，更能大大減低車輪阻力，就像高爾夫球上的凹坑一個(gè)道理。

本設(shè)計(jì)發(fā)明的一種雙軸驅(qū)動(dòng)的球形車輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠側(cè)向移動(dòng)的作用。

附圖說明

圖1是設(shè)計(jì)的球形輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是沒有圓弧蓋板的球形輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是沒有圓弧蓋板和車身軸連接盤的球形輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是沒有圓弧蓋板和連接盤的球形輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是傳動(dòng)軸傳動(dòng)示意圖；

圖6是傳動(dòng)軸傳動(dòng)俯視圖；

圖7是球形輪俯視圖；

圖8是球形輪側(cè)視圖；

圖9是側(cè)向側(cè)輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是帶中心軸軸承的側(cè)向側(cè)輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是帶安裝盤的側(cè)向側(cè)輪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是第一傳動(dòng)軸安裝示意圖；

圖13是前進(jìn)支撐半輪示意圖；

圖14是支撐半輪安裝盤示意圖；

圖15是帶有支撐半輪安裝盤的支撐半輪示意圖；

圖16是側(cè)向側(cè)輪剖面圖；

圖17是圓弧面蓋板示意圖；

圖18是汽車前進(jìn)、側(cè)向移動(dòng)和轉(zhuǎn)向時(shí)球形輪運(yùn)動(dòng)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)名稱：1、前進(jìn)支撐半輪，2、圓弧面蓋板，3、側(cè)向側(cè)輪，4、球形車輪支架，5、支架連接盤，6、車身軸連接盤，7、車身軸，8、側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸，9、第一傳動(dòng)軸，10、支架，11、內(nèi)空橫梁，12、支架內(nèi)空轉(zhuǎn)軸、13、第二傳動(dòng)軸，14、支撐半輪安裝盤，15、軸承，16、錐形齒輪副，17、側(cè)輪輪胎，18、側(cè)輪輪轂，19、支撐半輪輪轂，20、側(cè)輪中心軸，21、中心軸軸承，22、中心軸軸承安裝盤，23、支撐半輪輪胎，24、支撐半輪安裝盤固定結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

如圖1-4,7,8所示，該裝置由前進(jìn)支撐半輪、側(cè)向側(cè)輪、球形車輪支架，支架連接盤、圓弧面蓋板、車身軸連接盤、車身軸、側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸、第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸、支撐半輪安裝盤、軸承、錐形齒輪副、側(cè)輪中心軸、中心軸軸承、中心軸軸承安裝盤、支撐半輪安裝盤固定結(jié)構(gòu)組成，如圖9-11，16，其中側(cè)向側(cè)輪側(cè)面中間固定有側(cè)輪中心軸，側(cè)輪中心軸安裝于中心軸軸承內(nèi)，中心軸軸承安裝于中心軸軸承安裝盤上,如圖13,14,15，支撐半輪截面上通過支撐半輪安裝盤固定結(jié)構(gòu)安裝有支撐半輪安裝盤，支撐半輪安裝盤通過螺栓與中心軸軸承安裝盤固定；球形車輪支架一端安裝于前進(jìn)支撐半輪側(cè)面，另一端安裝有支架連接盤，支架連接盤通過螺栓與固定在車身軸上的車身軸連接盤連接；如圖5、6、12所示，側(cè)輪中心軸通過錐形齒輪副依次與第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸和側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸嚙合，且各傳動(dòng)軸通過軸承安裝于球形車輪支架內(nèi)部，車身軸同軸線套于側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸外側(cè)，圓弧面蓋板安裝在側(cè)向側(cè)輪和前進(jìn)支撐半輪間隙處；

側(cè)向側(cè)輪在側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸，第二傳動(dòng)軸和第一傳動(dòng)軸傳動(dòng)下，可以繞側(cè)輪中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即可以使汽車側(cè)向移動(dòng)，當(dāng)側(cè)向側(cè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，支撐半輪和球形支架均為靜止?fàn)顟B(tài)，僅側(cè)向側(cè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；各傳動(dòng)軸成90度方向嚙合，所以使用錐形齒輪副嚙合，為了讓各傳動(dòng)軸在球形支架內(nèi)部順利轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸均安裝在軸承內(nèi)部，而軸承則安裝在球形支架內(nèi)部；支撐半輪兩半通過支撐半輪安裝盤和中心軸軸承安裝盤安裝在側(cè)向側(cè)輪側(cè)面兩側(cè)，兩支撐半輪圓柱面與中間的側(cè)向側(cè)輪橫截面在汽車前進(jìn)方向截面上組成一個(gè)圓柱面，該圓柱面通過汽車傳動(dòng)圍繞車身軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車向前運(yùn)動(dòng)，側(cè)向側(cè)輪和支撐半輪均圍繞車身軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在行駛過程中，側(cè)向側(cè)輪和支撐半輪接觸存在空隙和間隔，會(huì)增加汽車行駛阻力，若在間隔處增加圓弧面蓋板，使得側(cè)向側(cè)輪、支撐半輪和圓弧蓋板組成球面，那么能大大減少車輪的阻力。本發(fā)明為雙軸驅(qū)動(dòng)的球形車輪，側(cè)向?yàn)閭?cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，側(cè)向側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸由變速箱提供扭矩，，正向?yàn)槠囓嚿磔S驅(qū)動(dòng)，兩軸同軸嵌套。

球形車輪支架由支架、內(nèi)空橫梁、支架內(nèi)空轉(zhuǎn)軸組成，支架與內(nèi)空橫梁兩端連接，支架內(nèi)空轉(zhuǎn)軸一端安裝在內(nèi)空橫梁中間，另一端與支架連接盤固定，側(cè)輪的傳動(dòng)內(nèi)嵌套在支架內(nèi)部，有機(jī)的將側(cè)輪驅(qū)動(dòng)和整個(gè)球形輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)合到了一起，使用更加方便。

如圖9、10、11、16所示，上述側(cè)向側(cè)輪由側(cè)輪輪胎、側(cè)輪輪轂組成，側(cè)輪輪胎安裝于側(cè)輪輪轂圓柱面上。

如圖13、14、15所示，上述前進(jìn)支撐半輪由支撐半輪輪胎、支撐半輪輪轂組成，支撐半輪輪胎安裝于支撐半輪輪轂圓柱面上。球形車輪支架安裝于支撐半輪輪轂側(cè)面。

如圖17所示，圓弧面蓋板外表面為光滑表面或?yàn)閹в袌A形凹坑的表面，增加圓弧蓋板減小了車輪阻力，若進(jìn)一步將圓弧蓋板表面設(shè)計(jì)成具有凹坑的表面，能將球形車輪表面的邊界層打亂形成湍流邊界層，更能大大減低車輪阻力，就像高爾夫球上的凹坑一個(gè)道理。

如圖18中的a所示，汽車前進(jìn)過程中，車輪圍繞車身軸整體轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中的剖面線為車輪運(yùn)動(dòng)部位；如圖13中的b所示，汽車側(cè)向移動(dòng)過程中，僅側(cè)向側(cè)輪通過側(cè)輪驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)圍繞側(cè)輪中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐半輪和球形支架以及汽車車軸均為靜止?fàn)顟B(tài)；如圖13中的c所示，汽車轉(zhuǎn)向過程中，車身軸連接盤同球形輪一起圍繞車身底盤某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，同時(shí)整個(gè)球形輪圍繞車身軸轉(zhuǎn)動(dòng)。