[发明专利]一种球型磁悬浮非接触车轮及使用该车轮的小车

说明书

本发明提供了一种球型磁悬浮非接触车轮及使用该车轮的小车，属于电磁设备的技术领域。一种球型磁悬浮非接触车轮包括球型的车轮和空心的悬浮装置，车轮设置于悬浮装置的空心内，悬浮装置与车身连接，且两者具带有磁性物质；本发明通过将车轮上磁场和悬浮装置上磁性形成相斥布置，使得悬浮装置悬浮于车轮上，实现了车轮的非接触式连接，防止了机械磨损和运行震动问题，且可万向转向，提高了可操控性和灵活性；并且提供了采用带磁性结构的平面型驱动装置与车身的交流线圈作用、车身的无线驱动控制系统与车轮的无线控制系统信号连接以及增设带驱动的主动轮进行驱动的三种驱动方式的小车，防止了小车转向卡顿问题，提升了小车的可操控性和灵活性。

技术领域

本发明涉及电磁设备的技术领域，具体是涉及一种球型磁悬浮非接触车轮及使用该车轮的小车。

背景技术

小车作为交通载具而被广泛应用，对于小车的研究一直是人们关注的重点。

传统的，小车包括车身和车轮，车身的底盘与车轮的扁圆柱形轮毂属于轴系连接，并由刚性齿轮机构传动，导致了小车的行车方向存在限制，无法做到横向移动等，并且其转向控制则一般由差速器调节，导致了其在转向时存在最小转弯半径，无法做到原地360°转动等动作，局限性大，适应性差；并且由于底盘和车轮之间为轴系连接，导致了这种接触式机械结构存在易于磨损，且震动较大的问题，不仅资源浪费大，而且一使用体验差。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种球型磁悬浮非接触车轮及使用该车轮的小车，以设置球型的车轮，以及罩设于车轮上的悬浮装置，并且在车轮的外表面设置磁性物质，同时，在悬浮装置的内表面上同样设置有相对的磁性物质，产生相斥力，将悬浮装置悬浮在车轮上，从而实现了车轮的支撑和旋转，使得车轮和与悬浮装置连接的车身之间为非接触式连接，避免了机械磨损和震动较大的问题，资源利用率更高，体验效果更好，同时，车轮可万向转动，从而提高了小车的操控灵活性和机动性，实现横向移动以及360°旋转等复杂动作，适应性更高；并且使用这种车轮结构的小车采用了在车身内设置交流线圈，且于正上方设置带有永磁体的平面型驱动装置，通过改变交流线圈中的电流强度，实现控制小车动作的目的，操作简单方便，且动作多样；还可将车轮结构作为从动轮，并于小车的车底设置带驱动的主动轮，通过主动轮提供动力，从动轮转向，防止转向卡顿的问题，同样能完成各种复杂动作，提高小车的灵活性和机动性，并且小车车身内可设置无线驱动控制系统，与车轮内置无线控制系统连接，实现了对车轮的控制，同样提高了小车的操控灵活性和机动性，实用性更高。

具体技术方案如下：

一种球型磁悬浮非接触车轮，具有这样的特征，包括：车轮和悬浮装置，车轮呈球型设置，悬浮装置呈空心的球型设置，且车轮设置于悬浮装置的空心内且两者之间设置有间隙，悬浮装置的下部开设有一通孔，车轮的一部分球面从通孔内凸出，车轮的外表面上均匀布满磁性物质或均匀分区布置有若干磁性物质，悬浮装置的内表面上均匀布满磁性物质或均匀分区布置有若干磁性物质，且车轮的外表面上的磁性物质形成的法相的磁场极性与悬浮装置的内表面上的磁性物质形成的法相向外的磁场极性相同。

上述的一种球型磁悬浮非接触车轮，其中，悬浮装置的外表面的上部设置有连接块，连接块在竖直方向上和通孔同轴设置。

上述的一种球型磁悬浮非接触车轮，其中，磁性物质为薄片磁铁，且每一薄片磁铁的形状一致。

上述的一种球型磁悬浮非接触车轮，其中，磁性物质呈圆形设置，且同一车轮或同一悬浮装置上的相邻的两磁性物质的边沿相切。

上述的一种球型磁悬浮非接触车轮，其中，车轮外表面上均匀分区布置有若干磁性物质时，悬浮装置的内表面上同样均匀分区布置有若干磁性物质；或车轮外表面上均匀布满磁性物质时，悬浮装置的内表面上同样均匀布满磁性物质。

上述的一种球型磁悬浮非接触车轮，其中，车轮的外表面上均匀分区布置有12个磁性物质，悬浮装置的内表面上均匀分区布置有10个或11个磁性物质。