借助重力启动与控制的球形独轮车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种借助重力启动与控制的球形独轮车，包括以下构件：轮式外球壳，在轮辋和轮毂之间连接有圆弧形的轮辐；主轴两端可转动地安装在轮式外球壳的轮毂中；驱动装置安装在轮式外球壳的内部并支撑在主轴上；内齿圈安装在轮式外球壳轮辋的内壁上，其轴线与轮辋的轴线重合；驱动齿轮与驱动装置传动连接并与内齿圈相啮合；载重体直接或间接地连接在主轴上，其重心位于主轴的正下方并可向主轴两端偏移；重心偏移机构用于使所述载重体的重心向主轴的两端偏移。本实用新型专利技术大大减轻车身重量，简化驱动机构，降低能耗，增加内部空间；当轮式外球壳滚动时，主轴仅做平移运动，为各种内部构件的安装提供了基础，也为人员的搭载提供了一个可靠的平台。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种内置驱动力的球形滚动装置，它可以用作一种小型的交通运载工具，也可以作为一种童车或者作为一种玩具、一种游乐设施。
技术介绍
现有的电瓶车、摩托车、小汽车等多轮式小型交通工具，安全性、舒适性差，能耗高。特别是小汽车，采取车身平移的运动方式，为保证车辆行驶的安全性和平稳性，设置了沉重的底盘结构和复杂的传动机构，致使自重远远高于载重，浪费掉大部分能源。中国专利申请CN99103781. 2公开了一种独轮摩托及球形车，它是一种机动独轮 车，带有发动机，靠发动机带动独轮接触地面转动(发动机可以是利用任何一种能源的，可以是混合能源方式的，也可以是电动机，藏于此独轮内)，使车子在道路上行驶。车子行驶之中，全车重量几乎全压在此独轮上，全车基本仅靠此独轮着地行；车子转弯时，驾驶员转动方向盘直接提供给全车身某一水平面一对扭力矩(以独轮着地点为转动中心)，扭动整车转一个行驶方向，这时支承全车的独轮整个轮面也同步地转了方向，全车实现转弯。独轮摩托及球形车的独轮可以是圆形的，也可以是非圆形的履带轮。车上还可以带有能沿管(轨)道移动的平衡重物(为减轻车子负荷，重物可以用车上必须的储电池等充当)，以维持车体运行中的平衡，或在车子转弯时促使车身向一侧倾斜产生所需向心力；辅助小轮，这些小轮可以是能够向上收脱离地面或向下放到地面，以维持车子在低于某一速度、刹车、倒车、停车等时车子的平衡；能使外圆环车轮隐身的光纤系统；弹性的外壳。但是，该申请仅仅提供一种抽象的构思和设想，并没有给出可以实施的技术方案，比如如何驱动独轮转动、如何制动、如何转向等基本问题都没有给出具体措施。中国专利申请CN03113914. O公开了一种球形结构的车，该车有驱动控制装置和转向控制装置，此种结构的车只有一个球形车轮，车身各部件置于球形车轮内部，该车的外轮廓完全是一个圆球；轮轴的轴线经过球形车轮的球心，摆动轴的轴线与轮轴的轴线垂直，车体悬挂在摆动轴上，车体可绕摆动轴的轴线转动，车体也可以和驱动桥一起绕轮轴的轴线转动。在静止状态下，车体重心点的位置低于球形车轮的球心。球形车轮起步及正常行驶时，车体的重心点到球形车轮球心的连线与垂直线始终保持一定的角度范围(0-90°之间)。球形结构的车向左(向右)转弯时，车体相对摆动轴向左(向右)转过的角度介于0-90°之间。但是该车主要适用于模型、玩具或娱乐等方面的用途，主要依靠遥控的方式进行驾驭，并没有为载人驾驶提供解决方案。中国专利申请CN03128216. 4公开了一种球形车，内球内装有平衡块，动力机通过传动杆和传动机构相连，外球内装有齿轮传动机构，外球内的齿轮传动机构和内球内的传动机构中的主轴的两端相连。齿轮传动机构包括和主轴两端相连的大盘形齿轮；支架轴，支架轴上装有平行轴齿轮；有一平行轴齿轮轴上装有锥形齿轮，锥形齿轮和大盘形齿轮相啮合，平行轴齿轮和外球内的齿轮轨道相连。该专利申请的传动机构非常复杂，使得加工、装配都非常困难。另外，该专利申请也没有为载人驾驶提供解决方案。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、操控方便的球形独轮车，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案一种借助重力启动与控制的球形独轮车，包括以下构件轮式外球壳，同时作为车轮和车身，包括轮辋和轮毂，在轮辋和轮毂之间连接有圆弧形的轮辐；主轴，两端可转动地安装在所述轮式外球壳的轮毂中；驱动装置，安装在轮式外球壳的内部并支撑在所述主轴上；内齿圈，安装在所述轮式外球壳轮辋的内壁上，内齿圈的轴线与所述轮 辋的轴线重合；驱动齿轮，与所述驱动装置传动连接并与所述内齿圈相啮合；载重体，直接或间接地连接在主轴上，载重体的重心位于主轴的正下方并可向所述主轴两端偏移；重心偏移机构，用于使所述载重体的重心向所述主轴的两端偏移。优选地,所述驱动装置为电动机、发动机或人力驱动装置。优选地，所述重心偏移机构包括螺杆、螺母和伺服电机，所述螺杆与伺服电机相连接并与螺母相配合，所述主轴的下面固定有两个减振承重座，所述螺杆的两端支撑在减振承重座上，所述载重体固定连接在所述螺母上。优选地,所述轮式外球壳的内部还设有内壳，内壳与所述轮式外球壳之间设有间隙,所述主轴的两端穿过内壳插入所述轮式外球壳的轮毂中。 进一步地，所述载重体包括一滑块，所述重心偏移机构包括一弧形滑道和一拨叉，所述弧形滑道设在内壳上，所述滑块位于弧形滑道上，所述拨叉的一端可转动地安装在主轴上，另一端与所述滑块相接触。进一步地，所述内壳与轮式外球壳之间还设有刹车片。进一步地,所述载重体包括一座椅,座椅的底部设有滚轮，座椅与内壳之间设有减振弹簧，内壳底部与轮式外球壳之间也设有滚轮。进一步地，所述重心偏移机构包括螺杆、螺母和伺服电机，所述主轴为空心轴，所述螺杆、螺母和伺服电机均位于主轴内部，主轴的侧壁上沿轴向开有条形孔，所述螺母穿过所述条形孔与座椅固定连接。优选地，所述主轴的两端伸出轮式外球壳以外，主轴的两端各连接一根垂直于主轴向下可伸缩的撑杆，撑杆的中段安装有可伸缩的弹簧，撑杆的下端安装有辅助滚轮。进一步地，所述撑杆上还安装有车灯。本技术的有益效果是1、采用驱动齿轮与内齿圈啮合来驱动作为车身的轮式外球壳滚动的结构模式和运动方式，可以大大减轻自身重量，简化驱动机构，降低能耗，增加内部空间，提高舒适性；2、利用驱动齿轮与内齿圈之间的啮合转动，可以在球形独轮车启动阶段，很自然地形成重心提升，从而借助重力实现车辆的启动；3、本技术的主轴与轮式外球壳转动连接，当轮式外球壳滚动时,主轴仅做平移运动,该平移的主轴为各种内部构件的安装提供了基础，也为人员的搭载提供了一个可靠的平台；4、设置了重心偏移机构，通过使载重体的重心偏移实现车辆的平衡与转向，为车辆的灵活驾驭提供了可能；5、通过安装在主轴两端的可伸缩撑杆辅助平衡车身，可以提高车辆行驶的安全性和平稳性。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细说明。图I是本技术球形独轮车的前视结构示意图。图2是本技术球形独轮车的侧视结构示意图。图3是本技术球形独轮车在启动状态下的示意图(侧视方向)。图4是本技术球形独轮车在转弯状态下的示意图(前视方向)。图5是本技术一种可载人的球形独轮车的结构示意图。图6是图5中的A-A剖视图。图7是图6中B处的局部放大图。图8是本技术另一种可载人的球形独轮车的结构示意图。图9是图8中C向的局部示意图。附图说明图10是本技术中一种轮式外球壳的结构示意图。图11是本技术一种电动球形独轮车的结构示意图。具体实施方式如图I所示，本技术一种借助重力启动与控制的球形独轮车包括一个轮式外球壳1，轮式外球壳I同时作为车轮和车身，它的一种外形如图10所示，包括轮辋13和两个轮毂15，在轮辋13和两个轮毂15之间连接有圆弧形的轮辐14，形成球形轮廓。它既可以是如图10所示的这样一个不封闭的球形骨架；也可以在相邻轮辐14之间安装面板，或直接将轮辐14做成球面形的辐板，形成一个封闭的壳体。如图I、图2所示，结合图10，在轮式外球壳I的内部设有一根水平的主轴2，主轴2经过轮式外球壳I的球心，其两端通过轴承21可转动地安装在轮式外球壳I的轮毂15中。驱动装置4通过安装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.22 CN 201110042151.X1.一种借助重力启动与控制的球形独轮车，其特征是，包括以下构件 轮式外球壳，同时作为车轮和车身，包括轮辋和轮毂，在轮辋和轮毂之间连接有圆弧形的轮辐； 主轴，两端可转动地安装在所述轮式外球壳的轮毂中； 驱动装置，安装在轮式外球壳的内部并支撑在所述主轴上； 内齿圈，安装在所述轮式外球壳轮辋的内壁上，内齿圈的轴线与所述轮辋的轴线重合； 驱动齿轮，与所述驱动装置传动连接并与所述内齿圈相啮合； 载重体，直接或间接地连接在主轴上，载重体的重心位于主轴的正下方并可向所述主轴两端偏移； 重心偏移机构，用于使所述载重体的重心向所述主轴的两端偏移。2.根据权利要求I所述的球形独轮车，其特征是，所述驱动装置为电动机、发动机或人力驱动装置。3.根据权利要求I所述的球形独轮车，其特征是，所述重心偏移机构包括螺杆、螺母和伺服电机，所述螺杆与伺服电机相连接并与螺母相配合，所述主轴的下面固定有两个减振承重座，所述螺杆的两端支撑在减振承重座上，所述载重体固定连接在所述螺母上。4.根据权利要求I所述的球形独轮车，其特征是，所述轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：许致远，许文彬，
申请(专利权)人：许文彬，许致远，
类型：实用新型
国别省市：