CN101537770A - 探测车弹性可自动伸缩变直径车轮 - Google Patents

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Abstract

探测车弹性可自动伸缩变直径车轮，它涉及一种探测车车轮。本发明为解决现有月球车车轮为刚性车轮，在遇较高障碍及松软的月面坡路上行走时越障能力不强，车轮与硬性物体碰撞对车轮内的器件造成冲击的问题。驱动法兰盘与驱动装置中减速器的输出端相连，驱动法兰盘上铰接若干支撑杆，支撑杆另一端铰接在滑杆上，滑杆的一端与轮缘片的内侧壁固接、另一端上套有弹簧且与弹簧一同插入与其对应的滑槽中，滑杆可沿滑槽径向滑动，弹簧的一端与滑杆固接、另一端与滑槽的底部固定连接，限位块设置在滑槽中且位于弹簧的外面，若干齿片均匀分布在轮缘上且与其固接。本发明能根据地形条件自动调整车轮直径，提高了车轮通过能力，降低了车轮对其内部器件的冲击。

Description

探测车弹性可自动伸缩变直径车轮
技术领域
本发明涉及一种探测车车轮。
背景技术
用于行星表面或其它恶劣环境的探测车，要求具有较强的地形适应性和灵活的转向能力。探测车车轮是探测车移动系统最为关键的部件之一。车轮的构型对月球探测车的驱动能力、适应月面地形的能力具有极关键的影响。探测车的车轮必须能够有效降低接地压力，即减小车轮下陷量；并且对尘埃颗粒的流动产生必要的约束，产生较大的牵引力。
目前探测车的车轮的结构多采用刚性圆柱车轮结构，这种车轮在月球表面在石块障碍物及松软的月面坡路上行走时会呈现出车轮易打滑，车轮遇较高障碍时严重沉陷现象，车轮的越障能力不强的缺点突显出来，探测车遇上述工况时只能采取绕行，否则会造成探测车陷入月壤，失去移动性能而造成探测任务的失败；同时刚性车轮在与石块等硬性材料碰撞会对车轮内的器件造成冲击，影响其使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为解决现有月球车的车轮为刚性车轮，在遇较高障碍及松
软的月面坡路上行走时越障能力不强，车轮与硬性物体碰撞对车轮内的器件造成冲击的问题，提供一种探测车弹性可自动伸缩变直径车轮。
本发明包括驱动法兰盘、若干个支撑杆、若干个滑杆、若干个弹簧、支撑法兰、若干个轮缘片、若干个齿片、驱动装置和若干个限位块，驱动装置由驱动电机、悬架连接法兰、电机套和减速器组成，驱动电机的输出端依次穿过悬架连接法兰和电机套的中心孔与减速器的输入端连接，悬架连接法兰与电机套连接，所述驱动法兰盘与减速器的输出端相连，支撑法兰套装在减速器的输出轴上且位于减速器与驱动法兰盘之间，支撑法兰上径向设有若干个滑槽，若干个轮缘片以减速器的输出轴为中心组成轮缘，若干个支撑杆均匀分布且一端与驱动法兰盘上铰接，每个支撑杆的另一端铰接在滑杆上，滑杆的一端与相应的轮缘片的内侧壁固定连接，滑杆的另一端上套有弹簧且与弹簧一同插入与其对应的滑槽中，滑杆沿滑槽径向滑动，弹簧的一端与滑杆固定连接，弹簧的另一端与滑槽的底部固定连接，限位块设置在滑槽中且位于弹簧的外面，若干齿片均匀分布在轮缘的外壁上且与轮缘固定连接。
本发明具有以下优点：一、本发明提高了车轮的越障能力，当车轮遇到障碍时，通过驱动电机的带动，车轮的直径自动增大，车轴中心上移，从而导致车轮所受法向力减小，车轮更容易越过障碍；二、提高了车轮在松软地形上的通过能力，当探测车发生打滑时，车轮直径增大，增大了车轮外缘和土壤的接触面积，降低了接地压力；三、有利于车轮的减震，弹性元件弹簧的引入降低了车轮与岩石等硬性障碍碰撞时的冲击。四、本发明可用于行星探测车的车轮。
附图说明
图1是本发明的整体结构主视图，图2是本发明的外部结构立体图，图3是本发明在正常行驶时紧缩闭合状态图，图4是本发明在变直径状态下的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括驱动法兰盘1、若干个支撑杆2、若干个滑杆3、若干个弹簧4、支撑法兰5、若干个轮缘片6、若干个齿片7、驱动装置12和若干个限位块14，驱动装置12由驱动电机8、悬架连接法兰9、电机套10和减速器11组成，驱动电机8的输出端依次穿过悬架连接法兰9和电机套10的中心孔与减速器11的输入端连接，悬架连接法兰9与电机套10连接，所述驱动法兰盘1与减速器11的输出端相连，支撑法兰5套装在减速器11的输出轴上且位于减速器11与驱动法兰盘1之间，支撑法兰5上径向设有若干个滑槽5-1，若干个轮缘片6以减速器11的输出轴为中心组成轮缘13，若干个支撑杆2均匀分布且一端与驱动法兰盘1上铰接，每个支撑杆2的另一端铰接在滑杆3上，滑杆3的一端与相应的轮缘片6的内侧壁固定连接，滑杆3的另一端上套有弹簧4且与弹簧4一同插入与其对应的滑槽5-1中，滑杆3可沿滑槽5-1径向滑动，弹簧4的一端与滑杆3固定连接，弹簧4的另一端与滑槽5-1的底部固定连接，限位块14设置在滑槽5-1中且位于弹簧4的外面，限位块14起限制滑杆3极限移动距离的作用，若干齿片7均匀分布在轮缘13的外壁上且与轮缘13固定连接。如此设置，车轮的直径可根据地形条件自动伸缩，改变车轮直径，提高了车轮的通过能力。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的支撑杆2、滑杆3、弹簧4、若干个轮缘片6和滑槽5-1的数量相同，且沿驱动法兰盘1的圆周均匀分布。这样设计保证车轮的若干单元结构相同，有利于车轮的自动展开。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的支撑杆2与滑杆3的夹角α为锐角，且支撑杆2的运动应朝向使夹角α减小(车轮直径增大)的方向。这样设计使车轮直径可自如的伸缩和变化，遇到障碍时车轮直径自动增大。其它组成及连接关系与具体实施方式一和二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的相邻两个轮缘片6在车轮压紧状态时相互压合，接触面为曲面。这样能够保证贴合过程平滑。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
工作原理：驱动法兰盘1、支撑杆2、滑杆3和支撑法兰5组成一个曲柄滑块机构。正常行驶时轮缘13处于紧缩闭合状态，当车轮打滑或遇到障碍时，驱动电机8通过减速器11的输出轴带动驱动法兰盘1转动，支撑杆2随之转动同时带动滑杆3转动，滑杆3转动的同时还沿支撑法兰5上的滑槽5-1径向向外滑动，从而带动轮缘13的直径增大；当车轮通过障碍或地形条件改善后，轮缘13在弹簧4的作用下自动回缩，轮缘13又处于正常的紧缩闭合状态。

Claims (4)

1、一种探测车弹性可自动伸缩变直径车轮，它包括驱动装置(12)，驱动装置(12)由驱动电机(8)、悬架连接法兰(9)、电机套(10)和减速器(11)组成，驱动电机(8)的输出端依次穿过悬架连接法兰(9)和电机套(10)的中心孔与减速器(11)的输入端连接，悬架连接法兰(9)与电机套(10)连接，其特征在于：它还包括驱动法兰盘(1)、若干个支撑杆(2)、若干个滑杆(3)、若干个弹簧(4)、支撑法兰(5)、若干个轮缘片(6)、若干个齿片(7)和若干个限位块(14)，所述驱动法兰盘(1)与减速器(11)的输出端相连，支撑法兰(5)套装在减速器(11)的输出轴上且位于减速器(11)与驱动法兰盘(1)之间，支撑法兰(5)上径向设有若干个滑槽(5-1)，若干个轮缘片(6)以减速器(11)的输出轴为中心组成轮缘(13)，若干个支撑杆(2)均匀分布且一端与驱动法兰盘(1)上铰接，每个支撑杆(2)的另一端铰接在滑杆(3)上，滑杆(3)的一端与相应的轮缘片(6)的内侧壁固定连接，滑杆(3)的另一端上套有弹簧(4)且与弹簧(4)一同插入与其对应的滑槽(5-1)中，滑杆(3)沿滑槽(5-1)径向滑动，弹簧(4)的一端与滑杆(3)固定连接，弹簧(4)的另一端与滑槽(5-1)的底部固定连接，限位块(14)设置在滑槽(5-1)中且位于弹簧(4)的外面，若干齿片(7)均匀分布在轮缘(13)的外壁上且与轮缘(13)固定连接。
2、根据权利要求1所述的探测车弹性可自动伸缩变直径车轮，其特征在于：支撑杆(2)、滑杆(3)、弹簧(4)、若干个轮缘片(6)和滑槽(5-1)的数量相同。
3、根据权利要求1或2所述的探测车弹性可自动伸缩变直径车轮，其特征在于：支撑杆(2)与滑杆(3)的夹角(α)为锐角。
4、根据权利要求3所述的探测车弹性可自动伸缩变直径车轮，其特征在于：相邻两个轮缘片(6)在车轮压紧状态时相互压合，接触面为曲面。
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