一种运动结构可重构的轮胎制造技术

本发明专利技术公开了一种运动结构可重构的轮胎，包括：胎体、内部驱动装置和机架；机架包括由其中心伸出的三个支杆；胎体为弧状，有三个，胎体的一端部内壁通过销轴三安装在支杆端部；内部驱动装置包括三个伸缩轴，伸缩轴的一端通过销轴二连接对应的支杆中部，另一端通过销轴一连接对应的胎体的内凸起，内凸起位于胎体内壁中间位置和胎体与支杆端部连接位置之间；当轮胎回收时，伸缩轴处于缩回状态，三个胎体首尾对接形成圆形轮廓；当轮胎张开时，伸缩轴处于伸出状态，三个胎体伸出分散开。本发明专利技术可变形为“腿”式结构，增加了轮胎的变形能力；采用本结构轮胎，可以提高车辆的最小距地高等指标；采用本结构轮胎，可以实现车辆在非连续地面的行走功能。

【技术实现步骤摘要】
一种运动结构可重构的轮胎
本专利技术属于特种车辆用轮胎
，涉及一种运动结构可重构的轮胎，特别涉及要求车辆在多复杂道路环境工况下具备行进能力的轮胎技术。
技术介绍
传统轮胎均为一体结构，不能拆分，只能完成旋转运动、形成连续轨迹行进。采用这种轮胎的车辆，其行驶道路环境一般较为良好，但在某些特殊环境/工况下，由于受到车辆最小距地高、涉水时发动机进气系统位置等因素影响，车辆将无法通过。
技术实现思路
(一)专利技术目的本专利技术的目的是：为克服传统轮胎结构的不足，提供一种运动结构可重构的轮胎；所谓运动结构可重构，是指轮胎通过内部驱动装置实现结构的改变，从而改变行进方式。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种运动结构可重构的轮胎，其包括：胎体1、内部驱动装置2和机架3；机架3包括由其中心呈放射状均匀分布伸出的三个支杆；胎体1为弧状，有三个，胎体1的一端部内壁通过销轴三6安装在对应的支杆端部；内部驱动装置2包括三个伸缩轴，伸缩轴的一端通过销轴二5连接对应的支杆中部，另一端通过销轴一4连接对应的胎体1的内凸起，内凸起位于胎体1内壁中间位置和胎体1与支杆端部连接位置之间；当轮胎回收时，伸缩轴处于缩回状态，三个胎体1首尾对接形成圆形轮廓；当轮胎张开时，伸缩轴处于伸出状态，三个胎体1伸出分散开。其中，所述胎体1和伸缩轴通过销轴一4连接，相互为转动副；胎体1和机架3通过销轴三6连接，相互为转动副；内部伸缩轴和机架3通过销轴二5连接，相互为转动副。其中，所述胎体1包括金属骨架和外层硫化橡胶层，硫化橡胶层呈蜂窝状或孔状结构。其中，所述伸缩轴连接胎体1和机架3，支撑、驱动并控制胎体1位置，伸缩轴为电动、液动、气动、电液比例控制形式。其中，所述机架3通过中心的六个孔与车辆的轮边或转向节连接。其中，相邻的所述胎体1的首尾两端分别设置凹槽和凸台，轮胎呈圆形轮廓时，相邻的凹槽和凸台配合锁定。其中，当驾驶人员通过控制系统发布指令，控制内部驱动装置2运动，将胎体1围绕销轴三6旋转张开并实时位置控制或者缩回，通过机架3的动力输入带动轮胎旋转运动，由内部驱动装置2控制的胎体1的位置控制运动，共同驱动车辆在非连续地面实现非连续轨迹行进。(三)有益效果上述技术方案所提供的运动结构可重构的轮胎，与传统轮胎相比，本结构轮胎可变形为“腿”式结构，增加了轮胎的变形能力；采用本结构轮胎，可以提高车辆的最小距地高等指标；采用本结构轮胎，可以实现车辆在非连续地面的行走功能。附图说明图1是运动结构可重构轮胎状态一—轮式行进；图2是运动结构可重构轮胎状态二—“腿”式行进。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。如图1所示，运动结构可重构的轮胎包括：胎体1、内部驱动装置2和机架3；机架3包括由其中心呈放射状均匀分布伸出的三个支杆；胎体1为弧状，有三个，胎体1的一端部内壁通过销轴三6安装在对应的支杆端部；内部驱动装置2包括三个伸缩轴，伸缩轴的一端通过销轴二5连接对应的支杆中部，另一端通过销轴一4连接对应的胎体1的内凸起，内凸起位于胎体1内壁中间位置和胎体1与支杆端部连接位置之间；当轮胎回收时，伸缩轴处于缩回状态，三个胎体1首尾对接形成圆形轮廓；当轮胎张开时，伸缩轴处于伸出状态，三个胎体1伸出分散开。其中，胎体1和伸缩轴通过销轴一4连接，相互为转动副；胎体1和机架3通过销轴三6连接，相互为转动副；内部伸缩轴和机架3通过销轴二5连接，相互为转动副。胎体1包括金属骨架和外层硫化橡胶层，硫化橡胶层呈蜂窝状或孔状结构，起到减重与减振的作用。伸缩轴连接胎体1和机架3，起到支撑、驱动并控制胎体1位置的作用。伸缩轴可以为电动、液动、气动、电液比例控制等形式。机架3作为本结构轮胎的支撑及动力输入，通过中心的六个孔与车辆的轮边或转向节连接。本实施例轮胎结构，当通过内部驱动装置2将胎体1回收并固定，使胎体1外圆形成圆形轮廓，即为图1所示轮胎结构，轮式行进状态。为了保证此状态下车辆高速行驶时的安全性，一是通过内部驱动装置2精确控制胎体1的位置，使轮胎保持圆形轮廓；二是当轮胎回收形成圆形轮廓时，三个胎体1之间即相互形成机械限位，如：相邻的两个胎体1的首尾两端通过凹槽和凸台配合锁定，保证轮胎的圆形轮廓，保证车辆高速行驶的安全性与平稳性。当驾驶人员通过控制系统发布指令，控制内部驱动装置2运动，将胎体1围绕销轴三6旋转张开并实时位置控制，即为图2所示轮胎结构，“腿”式行进状态。此状态下的运动由两部分组成，一是通过机架3的动力输入带动整个“腿”式结构轮胎的旋转运动，二是由内部驱动装置2控制的胎体1的位置控制运动，这两种运动相互配合，共同驱动车辆在非连续地面实现非连续轨迹行进，提高了车辆的通过性。上述技术方案中的变形轮胎，其包括两种运动状态，一是圆形轮胎状态，完成旋转运动、形成连续轨迹驱动车辆前进；二是通过驱动装置将外围轮胎胎体张开以后即形成若干条可以单独控制的“腿”，在这种状态下，由驱动装置单独控制“腿”的位置，然后与轮胎旋转运动配合，实现“腿”以非连续轨迹驱动车辆前进。状态一—轮式行进时，内部驱动装置控制胎体位置，使三个胎体形成圆形轮廓，作为传统结构圆形车轮滚动前进，使车辆具有较高的机动性；状态二—“腿”式行进时，内部驱动装置控制胎体位置，使三个胎体分离，形成“腿”式结构，内部驱动装置控制的胎体位置与轮胎旋转运动相配合，“腿”式结构便与地面以非连续轨迹接触行进(类似于哺乳动物抬足、落足动作)，使车辆具有较高的通过性。上述两种状态可根据道路环境由驾驶人员实时切换，从而满足车辆在不同道路环境下的行进要求。本专利技术方案的特点：一是轮胎具有变形能力，既能作为传统轮胎在良好道路环境下行驶，又能通过结构重构变形为“腿”式结构，实现在非连续地面等恶劣地形环境下的非连续轨迹行走功能；二是内部驱动装置的驱动型式多样，不局限于上述的电动、液动、气动、电液比例等型式；三是轮胎的硫化橡胶层为非实心蜂窝状/孔状结构，起到减重与减振的作用，但不局限于上述两种结构。本专利技术解决了车辆在恶劣工况下的脱困问题。车辆在良好道路环境下采用状态一—轮式方式行进，当遇到轮式方式无法通过的障碍时采用状态二—“腿”式方式行进，这样大大提高了车辆对道路环境的适应能力，提高了车辆的通过性与机动性。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动结构可重构的轮胎，其特征在于，包括：胎体(1)、内部驱动装置(2)和机架(3)；机架(3)包括由其中心呈放射状均匀分布伸出的三个支杆；胎体(1)为弧状，有三个，胎体(1)的一端部内壁通过销轴三(6)安装在对应的支杆端部；内部驱动装置(2)包括三个伸缩轴，伸缩轴的一端通过销轴二(5)连接对应的支杆中部，另一端通过销轴一(4)连接对应的胎体(1)的内凸起，内凸起位于胎体(1)内壁中间位置和胎体(1)与支杆端部连接位置之间；当轮胎回收时，伸缩轴处于缩回状态，三个胎体(1)首尾对接形成圆形轮廓；当轮胎张开时，伸缩轴处于伸出状态，三个胎体(1)伸出分散开。

【技术特征摘要】
1.一种运动结构可重构的轮胎，其特征在于，包括：胎体(1)、内部驱动装置(2)和机架(3)；机架(3)包括由其中心呈放射状均匀分布伸出的三个支杆；胎体(1)为弧状，有三个，胎体(1)的一端部内壁通过销轴三(6)安装在对应的支杆端部；内部驱动装置(2)包括三个伸缩轴，伸缩轴的一端通过销轴二(5)连接对应的支杆中部，另一端通过销轴一(4)连接对应的胎体(1)的内凸起，内凸起位于胎体(1)内壁中间位置和胎体(1)与支杆端部连接位置之间；当轮胎回收时，伸缩轴处于缩回状态，三个胎体(1)首尾对接形成圆形轮廓；当轮胎张开时，伸缩轴处于伸出状态，三个胎体(1)伸出分散开。2.如权利要求1所述的运动结构可重构的轮胎，其特征在于，所述胎体(1)和伸缩轴通过销轴一(4)连接，相互为转动副；胎体(1)和机架(3)通过销轴三(6)连接，相互为转动副；内部伸缩轴和机架(3)通过销轴二(5)连接，相互为转动副。3.如权利要求1所述的运动结构可重构的轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德海，徐震宇，尹宏俊，周黎明，张印，伏荣真，辛学亭，王竞，王二毛，张茂林，
申请(专利权)人：内蒙古第一机械集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15