一种变形轮装置制造方法及图纸

?本发明专利技术公开一种变形轮装置，具体涉及一种轻型车辆的可适应不同路面的可变形的车轮。包括变形轮圈、驱动轴，变形轮圈内表面有内齿圈，内齿圈上啮合有驱动轮和导向轮，驱动轮和导向轮对称布置在变形轮圈圆心垂直线两边，在变形轮圈外表面驱动轮和导向轮的相对处分别安装有限位轮Ａ、限位轮Ｂ，限位轮Ａ和驱动轮中心共线，限位轮Ｂ和导向轮中心共线。本发明专利技术当车辆受载时，变形轮发生变形，由圆形变为近似椭圆形，从而改变接地面积，减小单位压力，提高车辆的通过能力，且受载越大，变形越大，接地面积越大。在硬路面上时，还可利用调节装置使车轮保持近似圆型，以提高行驶速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种车辆行走装置，具体涉及一种轻型车辆的可适应不同路面的可变 形的车轮。
技术介绍
目前人们研究最多、应用也最为广泛的行走机构有轮式、履带式、腿足式行走机 构。轮式行走机构具有行走速度快、转向灵活等优点，被大多数车辆所采用，现代汽车 几乎都采用轮式结构，车轮采用充气轮胎与地面接触，充气轮胎和悬架共同缓和汽车行驶 时所受到的冲击，并保证车轮和路面间有良好的附着性、摩擦性，但由于车轮和地面的接触 面积较小，汽车在松软路面上行驶时，容易发生打滑和沉陷，适应性和通过性大为降低，即 便有些汽车安装了轮胎气压调节系统，通过调节气压来改变车轮与地面的接触面积，其改 变量也相当有限，且系统复杂，成本较高。与轮式行走机构相比，履带式行走机构具有接地比压小，越野机动性好等优点，但 其机构复杂，质量大，高速运动过程特别是转弯时能耗较高，加之履带对路面有一定的破坏 作用，只在某些特殊用途车辆上使用。腿足式行走机构虽然适合任何实际存在的地形，但其运动速度较低，结构和控制 系统复杂。目前，用于松软路面的车辆多采用低压真空定型车轮，采用低限位车轮的实质是 增大车轮接地面积，但改变量不大，另外，现有技术中有些车辆结构可实现车轮外形的改 变，来达到改变接地面积的目的。例如CN1958375A公开了一种履带式多路况自动变形轮， 这种机构利用液压缸驱动凸轮轴套，虽然可使变形轮外轮廓发生变化，但系统结构复杂，成 本较高。
技术实现思路
为解决现有技术中变形车轮结构复杂、成本高、维修困难、应用范围小的问题，本 专利技术提供一种结构简单、调节方便、适用于硬路和松软路面的可变形车轮，具体方案如下 一种变形轮装置，包括变形轮圈、驱动轴，其特征在于，所述变形轮圈采用弹性材料制成，变 形轮圈内表面有内齿圈，内齿圈上啮合有驱动轮和导向轮，驱动轮和导向轮对称布置在变 形轮圈圆心垂直线两边，在变形轮圈外表面驱动轮和导向轮的相对处分别安装有限位轮A、 限位轮B，所述限位轮A和驱动轮中心共线，限位轮B和导向轮中心共线，所述驱动轮与车辆 的驱动轴连接，限位轮A、限位轮B和导向轮通过支撑轴与车体连接。本专利技术的另一优选方式所述限位轮A、限位轮B中间有滚动轴，滚动轴的两端有 挡片。本专利技术的另一优选方式驱动轮与导向轮之间的位置相对变形轮圈轴心的角度从 驱动轮和导向轮相互接触至180°。3本专利技术的另一优选方式所述角度优选为120°。本专利技术的另一优选方式所述内齿圈一侧有调节圈，调节圈中安装有调节装置，调 节装置包括中心轴、中心轴圆周上安装的支杆，支杆包括依次连接的固定端、调节缸和接触 端，接触端与调节圈接触，固定端固定在中心轴上。 本专利技术的另一优选方式所述接触端顶部安装有垫片，垫片固定在调节圈内，所述 中心轴随变形轮圈一同运动。本专利技术的另一优选方式所述接触端与垫片之间为铰接，所述垫片为弧形。本专利技术的另一优选方式所述接触端为光滑面，接触端与调节圈滑动接触，所述中 心轴固定在车体上并不随变形轮圈一同转动。本专利技术的另一优选方式所述调节缸为液压缸、气缸或液气混合缸。本专利技术适用于一种低负荷的轻型车辆，负重一般在几公斤至几千公斤，车轮的厚 度可以视负载的情况，增加或减小，以保证车轮变形在一个可控范围之内，当系统受载时， 变形轮发生变形，由圆形变为近似椭圆形，从而改变接地面积，减小单位压力，提高车辆的 通过能力，且受载越大，变形越大，接地面积越大，单位压力增加量不大或基本不变。本方案 充分结合轮式和履带式行走机构的优点，既有一定得行驶速度又有良好的通过能力，不仅 可以一定的速度顺利通过松软路面如海滩、沙漠、雪地、草原等，也可在硬路面上以较高的 速度行驶。另外，变形轮有较好的弹性，相当于悬架中的弹性元件，驱动轮、导向轮和限位 轮相当于悬架中的导向元件，故系统本身具有悬架的作用，车辆无需另加悬架。在硬路面 上时，利用调节装置使车轮保持近似圆型，以提高行驶速度，在松软路面上时，使其保持近 似椭圆，以增大接地面积，增加了行驶的安全性。本方案的限位轮A、限位轮B将车轮卡住， 保证驱动轮的正常驱动，采用齿轮啮合的行走方式，保证了在任何情况下，动力传输的完整 性。附图说明图1本专利技术变形轮结构示意图；图2本专利技术图1变形轮的A-A剖视3本专利技术变形轮变形状态示意4本专利技术调节装置示意图具体实施例方式如图1、2、3所示，本方案的变形轮由变形轮圈1、驱动轮2、限位轮A3、导向轮4、限 位轮B5和调节装置组成，变形轮圈1外表面与普通车轮一样，都有摩擦纹，但本变形轮圈内 部并不充气，而是采用实心结构，在变形轮圈1的内表面有内齿圈7，利用安装在车体上的 驱动轮2与导向轮4，以啮合的方式，从变形轮圈1内部驱动变形轮圈前进，驱动轮2与车 辆的驱动轴6连接，为保证对变形轮圈的控制，在驱动轮和导向轮处安装相应的限位轮A3、 限位轮B5，限位轮A和限位轮B的中间为滚动轴8，在滚动轴8的两端安装有挡片9，安装 时将限位轮A、限位轮B卡在变形轮圈外表面上，限位轮A、限位轮B滚动轴8两端的挡片9 卡在变形轮圈1的两侧，从而保证变形轮圈在行驶过程中不会受力脱离及动力传输的完整 性，而导向轮4和限位轮B5的工作方式与驱动轮2和限位轮A3工作方式相同，只是导向轮4的运动由驱动轮2带动，驱动轮和导向轮的宽度一般与变形轮圈内部的内齿圈7宽度相 同，也可以大于或小于内齿圈的宽度，以适应不同的车辆需求，而限位轮A、限位轮B的宽度 则需大于车辆的宽度，好方便卡在变形轮圈外表面。驱动轮2和导向轮4对称的分布在变形轮圈1圆心垂线两边，驱动轮与导向轮之 间的角度可在一定范围内变化，驱动轮与导向轮之间的角度不同，相同负载下变形轮圈变 形后的形状也不同，角度的最大值为180°，最小值应根据系统的结构尺寸而定，驱动轮与 导向轮刚好接触时角度最小。如图4所示，本方案的变形轮还包括调节装置，可以更好的适应路面情况，带调节 装置的变形轮圈内齿圈7的一侧有调节圈，调节装置包括中心轴14、固定在中心轴上的支 杆，支杆包括依次连接的固定端12、调节缸10和接触端11，固定端12固定在中心轴14上， 接触端11与变形轮圈1的调节圈接触，支杆均勻固定在中心轴14的圆周上，支杆的数目视 负载的情况而定，负载大时可以多安装支杆，接触端11与调节圈之间可以采用不同方式连 接，本方案公开以下两种方式(1)接触端与调节圈固定此时接触端11的端点安装一个弧形的垫片13，其中固 定端与中心轴、接触端与垫片之间固定方式为铰接方式，中心轴随着支杆与变形轮圈同步 运动。(2)接触端不与调节圈固定此时接触端11表面为圆滑面，接触端与调节圈为滑 动接触，此时固定端与中心轴为固定连接，中心轴固定在车体上并不转动，而是变形轮圈相 对转动。以上两各方式中，支杆的固定端12、接触端11长度相同，调节缸10位于支杆的中 间位置，调节缸的伸长缩短会使支杆的长度发生变化，在调节缸伸长到预定值时，所有支杆 的长度相同，此时变形轮圈会保持一个近似的圆形，这种情形适合车辆在硬路面上行驶时。调节缸的运动是通过车辆采用的不同动力方式工作的，如气动方式、液动方式或 液气混合方式，支杆的固定端与调节缸之间的支杆内部有供气体或液体流动的通道，通道 一端的开口与中心轴上的气液出口接通，由车上供应的气体/液体经中心轴、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变形轮装置，包括变形轮圈（１）、驱动轴（６），其特征在于，所述变形轮圈采用弹性材料制成，变形轮圈内表面有内齿圈（７），内齿圈上啮合有驱动轮（２）和导向轮（４），驱动轮和导向轮对称布置在变形轮圈圆心垂直线两边，在变形轮圈外表面驱动轮和导向轮的相对处分别安装有限位轮Ａ（３）、限位轮Ｂ（５），所述限位轮Ａ和驱动轮中心共线，限位轮Ｂ和导向轮中心共线，所述驱动轮与车辆的驱动轴（６）连接，限位轮Ａ、限位轮Ｂ和导向轮通过支撑轴与车体连接。

【技术特征摘要】
一种变形轮装置，包括变形轮圈(1)、驱动轴(6)，其特征在于，所述变形轮圈采用弹性材料制成，变形轮圈内表面有内齿圈(7)，内齿圈上啮合有驱动轮(2)和导向轮(4)，驱动轮和导向轮对称布置在变形轮圈圆心垂直线两边，在变形轮圈外表面驱动轮和导向轮的相对处分别安装有限位轮A(3)、限位轮B(5)，所述限位轮A和驱动轮中心共线，限位轮B和导向轮中心共线，所述驱动轮与车辆的驱动轴(6)连接，限位轮A、限位轮B和导向轮通过支撑轴与车体连接。2.如权利要求1所述的一种变形轮装置，其特征在于，所述限位轮A(3)、限位轮B (5) 中间有滚动轴(8)，活动轴的两端有挡片(9)。3.如权利要求2所述的一种变形轮装置，其特征在于，驱动轮(2)与导向轮(4)之间的 位置相对变形轮圈轴心的角度从驱动轮和导向轮相互接触至180°。4.如权利要求3所述的一种变形轮装置，其特征在于，所述角度优选为120°。5.如权利要求4所述的一种变形轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国新，王东亮，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]