| 专利名称： | 球形车轮驱动系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Spherical wheel driving system | ||
| 专利号： | CN201410086994.3 | 申请时间： | 20140311 |
| 公开号： | CN103802657A | 公开时间： | 20140521 |
| 申请人： | 太仓明静纺织有限公司 | ||
| 申请地址： | 215400 江苏省苏州市太仓市沙溪镇涂松村 | ||
| 发明人： | 顾平 | ||
| 分类号： | B60K7/00 | 主分类号： | B60K7/00 |
| 代理机构： | 苏州广正知识产权代理有限公司 32234 | 代理人： | 张汉钦 |
| 摘要： | 本发明公开了一种球形车轮驱动系统，包括：驱动轴支架、驱动电机、驱动轴，轴套、球体、联轴器、车轮支架、保持轴和保护壳，驱动轴设置在驱动轴支架上，驱动电机和驱动轴依靠联轴器连接，驱动轴上设置有轴套，球体设置在驱动轴中间，球体一侧的驱动轴支架上设置有车轮支架，球状车轮主体由保护壳保护。通过上述方式，本发明球形车轮驱动系统具有可靠性高、结构紧凑、全向驱动、适应性好、机动能力强，可完成普通汽车无法完成的动作，价格低廉等优点，同时在未来汽车市场有着广泛的市场前景。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a spherical wheel driving system which comprises a driving shaft support, a driving motor, a driving shaft, a shaft sleeve, a sphere, a coupler, a wheel support, a maintaining shaft and a protecting casing, wherein the driving shaft is arranged on the driving shaft support, the driving motor is connected with the driving shaft through the coupler, the shaft sleeve is arranged on the driving shaft, the sphere is arranged in the middle of the driving shaft, the wheel support is arranged on the driving shaft support on one side of the sphere, and a spherical wheel main body is protected by the protecting casing. Through the way, the spherical wheel driving system provided by the invention has the advantages of high reliability, compact structure, omnibearing driving, high adaptability and mobility, and low cost, can accomplish actions which can not be accomplished through a common automobile, and meanwhile has a wide market prospect in a future automobile market. | ||
1.一种球形车轮驱动系统，其特征在于，包括：驱动轴支架、驱动电机、驱动轴，轴套、球体、联轴器、车轮支架、保持轴、控制器和保护壳，驱动轴设置在驱动轴支架上且与水平面平行，驱动电机和驱动轴依靠联轴器连接，驱动轴上设置有轴套，球体设置在驱动轴中间，球体一侧的支架上设置有车轮支架，球状车轮主体由保护壳保护驱动电机由控制器控制。
2.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述驱动轴有X轴和Y轴两根，轴两端设置有轴承，轴上开设键槽。
3.根据权利要求2所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述X轴与Y轴相互垂直布置，且由X、Y轴确定的平面与水平面平行。
4.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述驱动轴设置在球体斜上方，通过球心与驱动轴和球体焦点的直线与水平面夹角为45°左右，且该直线与对应的驱动轴轴线垂直。
5.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述轴套套在驱动轴上，轴套内设置有与驱动轴对应的键槽。
6.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述车轮支架有2个，设置在驱动轴支架的上下两侧，车轮支架前段为球状万向轮。
7.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述车轮支架的轴线斜指向球心，且为45°，车轮支架在水平面上的投影位于驱动轴所成夹角的角平分线上。
8.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述保持轴为2根，设置在球体斜下方，且与驱动轴保持对应。
9.根据权利要求8所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述保持轴与驱动轴所成平面垂直于水平面，2根保持轴自身所成平面与水平面平行。
1.一种球形车轮驱动系统，其特征在于，包括：驱动轴支架、驱动电机、驱动轴，轴套、球体、联轴器、车轮支架、保持轴、控制器和保护壳，驱动轴设置在驱动轴支架上且与水平面平行，驱动电机和驱动轴依靠联轴器连接，驱动轴上设置有轴套，球体设置在驱动轴中间，球体一侧的支架上设置有车轮支架，球状车轮主体由保护壳保护驱动电机由控制器控制。
2.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述驱动轴有X轴和Y轴两根，轴两端设置有轴承，轴上开设键槽。
3.根据权利要求2所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述X轴与Y轴相互垂直布置，且由X、Y轴确定的平面与水平面平行。
4.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述驱动轴设置在球体斜上方，通过球心与驱动轴和球体焦点的直线与水平面夹角为45°左右，且该直线与对应的驱动轴轴线垂直。
5.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述轴套套在驱动轴上，轴套内设置有与驱动轴对应的键槽。
6.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述车轮支架有2个，设置在驱动轴支架的上下两侧，车轮支架前段为球状万向轮。
7.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述车轮支架的轴线斜指向球心，且为45°，车轮支架在水平面上的投影位于驱动轴所成夹角的角平分线上。
8.根据权利要求1所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述保持轴为2根，设置在球体斜下方，且与驱动轴保持对应。
9.根据权利要求8所述的球形车轮驱动系统，其特征在于，所述保持轴与驱动轴所成平面垂直于水平面，2根保持轴自身所成平面与水平面平行。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种球形车轮驱动系统。
背景技术
圆形车轮已经沿用了数千年，基本结构未发生改变，均是轴上设置车轮，现代汽车依靠轴驱动车轮前进，该驱动方式所需结构简单可靠，但要实现转向则需要复杂机械结构，车轮仅能前后滚动，无法左右横移，汽车球形车轮要求驱动系统能驱动球作全向运动，现有设计无法适应球形车轮的驱动需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种球形车轮驱动系统，通过设计XY驱动轴的合成运动驱动球体做全向运动，通过控制器控制动力系统直接输出到轴，精确驱动每根轴的转动，通过设计车轮支架，保证球与驱动轴的接触，通过保持轴和保护壳，防止球状车轮脱落，并起到保护作用，具有可靠性高、结构紧凑、全向驱动、适应性好、机动能力强，可完成普通汽车无法完成的动作，价格低廉等优点，同时在未来汽车市场有着广泛的市场前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种球形车轮驱动系统，包括：支架、驱动电机、驱动轴，轴套、球体、联轴器、车轮支架、保持轴、控制器和保护壳，驱动轴设置在支架上且与水平面平行，驱动电机和驱动轴依靠联轴器连接，驱动轴上设置有轴套，球体设置在驱动轴中间，球体一侧的支架上设置有车轮支架，球状车轮主体由保护壳保护驱动电机由控制器控制。
在本发明一个较佳实施例中，所述驱动轴有X轴和Y轴两根，轴两端设置有轴承，轴上开设键槽。
在本发明一个较佳实施例中，所述X轴与Y轴相互垂直布置，且由X、Y轴确定的平面与水平面平行。
在本发明一个较佳实施例中，所述驱动轴设置在球体斜上方，通过球心与驱动轴和球体焦点的直线与水平面夹角为45°左右，且该直线与对应的驱动轴轴线垂直。
在本发明一个较佳实施例中，所述轴套套在驱动轴上，轴套内设置有与驱动轴对应的键槽。
在本发明一个较佳实施例中，所述车轮支架有2个，设置在支架的上下两侧，车轮支架前段为球状万向轮。
在本发明一个较佳实施例中，所述车轮支架的轴线斜指向球心，且为45°，车轮支架在水平面上的投影位于驱动轴所成夹角的角平分线上。
在本发明一个较佳实施例中，所述保持轴为2根，设置在球体斜下方，且与驱动轴保持对应。
在本发明一个较佳实施例中，所述保持轴与驱动轴所成平面垂直于水平面，2根保持轴自身所成平面与水平面平行。
本发明的有益效果是：本发明球形车轮驱动系统通过设计XY驱动轴的合成运动驱动球体做全向运动，通过控制器控制动力系统直接输出到轴，精确驱动每根轴的转动，通过设计车轮支架，保证球与驱动轴的接触，通过保持轴和保护壳，防止球状车轮脱落，并起到保护作用，具有可靠性高、结构紧凑、全向驱动、适应性好、机动能力强，可完成普通汽车无法完成的动作，价格低廉等优点，同时在未来汽车市场有着广泛的市场前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的球形车轮驱动系统一较佳实施例的结构示意图；
图2是支架结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1、驱动轴支架，2、X轴电机，3、Y轴电机，4、X驱动轴，5、Y驱动轴，6、X轴套，7、Y轴套，8、车轮保持轴，9、球体，10、车轮支架，11、万向轮，12、轴套安装位，13、X驱动轴安装位，14、Y驱动轴安装位，15、X保持轴安装位，16、Y保持轴安装位，17制动系统安装位。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2，本发明实施例包括：
一种球形车轮驱动系统，包括：驱动轴支架1、驱动电机2、驱动轴4，轴套6、球体9、联轴器、车轮支架10、保持轴8、控制器和保护壳，驱动轴4设置在支架1上且与水平面平行，驱动电机2和驱动轴4依靠联轴器连接，驱动轴4上设置有轴套6，球体9设置在驱动轴4中间，球体一侧的支架上设置有车轮支架10，球状车轮主体由保护壳保护驱动电机由控制器控制。
所述驱动轴有X轴4和Y轴5两根，轴两端设置有轴承，轴上开设键槽，用于合成运动并保持动力传递。
所述X轴4与Y轴5相互垂直布置，且由X、Y轴确定的平面与水平面平行，可驱动车轮合成运动。
所述驱动轴设置在球体斜上方，通过球心与驱动轴和球体焦点的直线与水平面夹角为45°左右，且该直线与对应的驱动轴轴线垂直，有效驱动车轮。
所述轴套6套在驱动轴上，轴套内设置有与驱动轴对应的键槽，保护轴并保持动力传递。
所述车轮支架10有2个，设置在驱动轴支架的上下两侧，车轮支架前段为球状万向轮，固定并支撑球体，同时不妨碍车轮运动。
所述车轮支架10的轴线斜指向球心，且为45°，车轮支架在水平面上的投影位于驱动轴所成夹角的角平分线上。
所述保持轴为2根，设置在球体斜下方，且与驱动轴保持对应，防止车轮脱落并保护能车轮。
所述保持轴8与驱动轴4所成平面垂直于水平面，2根保持轴自身所成平面与水平面平行，有效固定车轮。
车轮工作过程为：
控制器获取输入信号并将其转化为驱动电机运动信号，通过驱动并控制X轴和Y轴上的电机转速，精确有效控制球的合成运动方向，使之具有全向驱动能力，提高汽车灵活性。
本发明球形车轮驱动系统的有益效果是：
一、通过设计XY驱动轴的合成运动驱动球体做全向运动，灵活性高；
二、通过控制器控制动力系统直接输出到轴，精确驱动每根轴的转动；
三、通过设计车轮支架，保证球与驱动轴的接触，通过保持轴和保护壳，防止球状车轮脱落，并起到保护作用；
四、相比于现有车轮及其驱动系统，本发明颠覆性设计，具有具有可靠性高、结构紧凑、全向驱动、适应性好、机动能力强，可完成普通汽车无法完成的动作，价格低廉等优点，同时在未来汽车市场有着广泛的市场前景。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
