CN101722791A - 径向伸缩式车轮机构 - Google Patents
径向伸缩式车轮机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101722791A CN101722791A CN200910157112A CN200910157112A CN101722791A CN 101722791 A CN101722791 A CN 101722791A CN 200910157112 A CN200910157112 A CN 200910157112A CN 200910157112 A CN200910157112 A CN 200910157112A CN 101722791 A CN101722791 A CN 101722791A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wheel
- hinged
- slide block
- rim
- piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 235000009854 Cucurbita moschata Nutrition 0.000 claims description 7
- 240000001980 Cucurbita pepo Species 0.000 claims description 7
- 235000009852 Cucurbita pepo Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- DOSMHBDKKKMIEF-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(diethylamino)-6-diethylazaniumylidenexanthen-9-yl]-5-[3-[3-[4-(1-methylindol-3-yl)-2,5-dioxopyrrol-3-yl]indol-1-yl]propylsulfamoyl]benzenesulfonate Chemical compound C1=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC3=CC(N(CC)CC)=CC=C3C(C=3C(=CC(=CC=3)S(=O)(=O)NCCCN3C4=CC=CC=C4C(C=4C(NC(=O)C=4C=4C5=CC=CC=C5N(C)C=4)=O)=C3)S([O-])(=O)=O)=C21 DOSMHBDKKKMIEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Handcart (AREA)
Abstract
本发明公开了一种径向伸缩式车轮机构，主要包括轮缘、连接有驱动机构的轮毂、以及与轮毂连接的用于支撑轮缘的连杆；所述的轮缘由间隔设置的至少三个内缘块和至少三个外缘块拼成，相邻的内缘块和外缘块之间通过“X型杆链”连接；所述的连杆的数量与滑块的数量相同，连杆一端铰接在轮毂外缘，另一端与其相应的滑块铰接。由驱动机构驱动轮毂转动实现滑块的径向移动，保证滑块和轮缘之间的X型杆链机构展开，从而使车轮径向尺寸扩大，实现车轮的径向展开。本发明中车轮的展开功能、行驶功能仅需一个驱动机构，实现了车轮的折展、驱动、传动的一体化设计，充分利用了轮体空间，结构紧凑。
Description
技术领域
本发明涉及一种星球探测车用径向伸缩式车轮机构，适用于非结构化地形环境。
背景技术
车轮是星球探测车直接与星球表面接触的部件，不仅承载探测车的整体重量，产生牵引力，反馈必要的地形信息，而且影响着探测车的运动性能、转向灵活性能及适应地形的能力。为保证车轮能够在星球表面上正常行驶，要求车轮直径足够大，这是保证星球探测车越障性能的必要条件。但在发射时由于受到运载工具有效载荷舱空间有限的约束，要求车轮几何尺寸尽可能小。因此，要求星球探测车用车轮的径向尺寸应具有伸缩功能。
发明内容
本发明一种径向伸缩式车轮机构，保证了星球探测车用车轮在发射过程中折叠为体积最小状态，节省运载空间；在星球表面着陆执行探测任务时，则可根据星球表面的实际地形状况展开，车轮径向尺寸增至最大，保证星球探测车的越障性能与地形适应性。
本发明所采用的技术方案如下：
径向伸缩式车轮机构主要包括轮缘、连接有驱动机构的轮毂、以及与轮毂连接的用于支撑轮缘的连杆；
所述的轮缘由间隔设置的至少三个内缘块和至少三个外缘块拼成，具体数目根据车轮的折展比、承载能力等要求综合考虑确定，相邻的内缘块和外缘块之间通过“X型杆链”连接；
轮缘和轮毂之间设有与外缘块数量相同且位置分别相应的固定滑道以及可沿固定滑道移动的滑块，固定滑道沿轮毂径向布置；
所述的“X型杆链”为铰接在一共同点形成“X型”的两根辐条，其中：
第一辐条的两端分别为末端二和末端三，第二辐条的两端分别为末端一和末端四；
末端一与外缘块铰接；
末端二与内缘块铰接；
末端三与滑块铰接，该滑块所在的固定滑道与末端一铰接的外缘块位置相应；
相邻的“X型杆链”中的末端四相互铰接，且相邻的“X型杆链”中的末端二相互铰接，使相邻的“X型杆链”围成一四边形；
所述的连杆的数量与滑块的数量相同，连杆一端铰接在轮毂外缘，另一端与其相应的滑块铰接。
所述的内缘块和外缘块均匀分布。
所述的固定滑道设置在与之对应的外缘块的对称轴上。
轮缘展开时，相邻的内缘块和外缘块相互搭接。
滑块和轮毂上分别设置挤压式弹簧锁定装置，有效保证了车轮驱动功能实现的可靠性。
所述的四边形的各边长度关系为：与内缘块铰接的两相邻边相等，远离内缘块的两相邻边相等。
本发明的工作原理是：由驱动机构驱动轮毂转动实现滑块的径向移动，保证滑块和轮缘之间的X型杆链机构展开，从而使车轮径向尺寸扩大，实现车轮的径向展开。当转至轮毂径向线与连杆共线位置时，滑块和轮毂上的挤压式弹簧锁定装置由储能弹簧推动，将连杆两端铰链锁定。此时轮毂、连杆、径向滑块、X型杆链构成一体化的车轮结构，车轮处于完全展开锁定状态。电机将继续驱动车轮转动以实现行驶功能。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：1、均布联动曲柄滑块机构和X型杆链机构组合设计有效地保证了较大折展比；2、车轮的折展、行驶功能可以仅需一个电机驱动，实现了车轮的折展、驱动、传动的一体化，结构紧凑，充分利用了轮体空间；3、实现车轮折展功能的均布联动曲柄滑块机构、X型杆链机构的具体设置数目可根据车轮的刚度、强度设计要求确定，以满足整车的载荷要求；4、挤压式弹簧锁定装置结构简单，能确保径向伸缩式车轮一次性折展的冗余可靠度；5、应用范围广，除可安装在星球探测车上外，还可作为其它非结构化地形中的行走机构。
附图说明
图1为径向伸缩式车轮机构的折展构型图；
图2为径向伸缩式车轮机构的折叠状态图；
图3为径向伸缩式车轮机构的完全展开状态图；
图4为图3的A-A向剖视图。
具体实施方式
结合图1、2、3和4说明本发明实施方式。
径向伸缩式车轮机构主要包括轮缘1、连接有电机的轮毂5、以及与轮毂5连接的用于支撑轮缘1的连杆4。
轮缘1由均匀间隔设置的三个内缘块和三个外缘块拼成，相邻的内缘块和外缘块之间通过“X型杆链”连接；
轮缘1和轮毂5之间设有与外缘块数量相同且位置分别相应的固定滑道11以及可沿固定滑道11移动的滑块3，固定滑道11沿轮毂5径向布置，且固定滑道11设置在与之对应的外缘块的对称轴上；
“X型杆链”为铰接在一共同点形成“X型”的两根辐条，其中：
第一辐条2的两端分别为末端二和末端三，第二辐条2’的两端分别为末端一和末端四；
末端一与外缘块铰接；
末端二与内缘块铰接；
末端三与滑块3铰接，该滑块3所在的固定滑道11与末端一铰接的外缘块位置相应；
相邻的“X型杆链”中的末端四相互铰接，且相邻的“X型杆链”中的末端二相互铰接，使相邻的“X型杆链”围成一四边形，其各边长度关系为：与内缘块铰接的两相邻边相等，远离内缘块的两相邻边相等；
连杆4的数量与滑块3的数量相同，连杆4一端铰接在轮毂5外缘，另一端与其相应的滑块3铰接。
滑块3和轮毂5上分别设置挤压式弹簧锁定装置，轮毂5前端设有轮毂端盖9。
径向伸缩式车轮机构的径向展开锁定动作在车轮实现转动行驶功能前完成，属于一次性展开。径向伸缩式车轮机构的动力通过电机组件6输入，电机组件支撑套筒8带动输出轴连接盘7转动，进而带动轮毂5转动，使轮毂5上均布的连杆4实现平面运动，连杆4带动与之铰接的各滑块3沿径向滑道11向外移动，进而推动与之铰接的X型杆链展开，最终，相临的外缘块和内缘块相互搭接，实现轮缘1的相应展开。
当滑块3处于车轮回转中心最远位置时，挤压式弹簧锁定装置10中的储能弹簧推动锁销将轮毂5与连杆4铰接点锁定，挤压式弹簧锁定装置12中的储能弹簧推动锁销将滑块3与连杆4铰接点锁定，径向伸缩式车轮机构展开，如图3所示。车轮完全展开结构确定后，轮毂5、连杆4、滑块3、滑道11实现一体化，电机组件6将驱动一体化车轮行驶。
Claims (6)
1.径向伸缩式车轮机构主要包括轮缘(1)、连接有驱动机构的轮毂(5)、以及与轮毂(5)连接的用于支撑轮缘(1)的连杆4，其特征在于：
所述的轮缘(1)由间隔设置的至少三个内缘块和至少三个外缘块拼成，相邻的内缘块和外缘块之间通过“X型杆链”连接；
轮缘(1)和轮毂(5)之间设有与外缘块数量相同且位置分别相应的固定滑道(11)以及可沿固定滑道(11)移动的滑块(3)，固定滑道(11)沿轮毂(5)径向布置；
所述的“X型杆链”为铰接在一共同点形成“X型”的两根辐条，其中：
第一辐条的两端分别为末端二和末端三，第二辐条的两端分别为末端一和末端四；
末端一与外缘块铰接；
末端二与内缘块铰接；
末端三与滑块(3)铰接，该滑块(3)所在的固定滑道(11)与末端一铰接的外缘块位置相应；
相邻的“X型杆链”中的末端四相互铰接，且相邻的“X型杆链”中的末端二相互铰接，使相邻的“X型杆链”围成一四边形；
所述的连杆(4)的数量与滑块(3)的数量相同，连杆(4)一端铰接在轮毂(5)外缘，另一端与其相应的滑块(3)铰接。
2.如权利要求1所述的径向伸缩式车轮机构，其特征在于：所述的内缘块和外缘块均匀分布。
3.如权利要求1所述的径向伸缩式车轮机构，其特征在于：所述的固定滑道11设置在与之对应的外缘块的对称轴上。
4.如权利要求1所述的径向伸缩式车轮机构，其特征在于：轮缘(1)展开时，相邻的内缘块和外缘块相互搭接。
5.如权利要求1所述的径向伸缩式车轮机构，其特征在于：滑块(3)和轮毂(5)上分别设置挤压式弹簧锁定装置。
6.如权利要求1所述的径向伸缩式车轮机构，其特征在于：所述的四边形各边长度关系为：与内缘块铰接的两相邻边相等，远离内缘块的两相邻边相等。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101571127A CN101722791B (zh) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | 径向伸缩式车轮机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009101571127A CN101722791B (zh) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | 径向伸缩式车轮机构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101722791A true CN101722791A (zh) | 2010-06-09 |
| CN101722791B CN101722791B (zh) | 2011-12-21 |
Family
ID=42444579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009101571127A Expired - Fee Related CN101722791B (zh) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | 径向伸缩式车轮机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101722791B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101954834A (zh) * | 2010-08-05 | 2011-01-26 | 北京航空航天大学 | 一种适用于可变直径轮的组合弹簧变径轮架 |
| CN101954836A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-01-26 | 中国矿业大学 | 一种自动适应路面的变径车轮 |
| CN102120404A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-07-13 | 上海大学 | 单动力展开与驱动一体化的移动机器人车轮 |
| CN102328717A (zh) * | 2011-08-18 | 2012-01-25 | 杨东旭 | 折叠轮自行车 |
| CN102825973A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-19 | 浙江理工大学 | 滚珠限位式重复折展锁解车轮机构 |
| CN110118290A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-13 | 广州工程技术职业学院 | 管道爬行机器人 |
| CN111546826A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-18 | 北京交通大学 | 单自由度变形轮 |
| CN111674198A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-18 | 南京航空航天大学 | 一种易清洗可变形的非充气防爆车轮 |
| WO2022088069A1 (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 车轮及其移动设备 |
| CN114872488A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-09 | 吉林大学 | 多段铰接全地形自行走智能轮足 |
-
2009
- 2009-12-22 CN CN2009101571127A patent/CN101722791B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101954834A (zh) * | 2010-08-05 | 2011-01-26 | 北京航空航天大学 | 一种适用于可变直径轮的组合弹簧变径轮架 |
| CN101954836A (zh) * | 2010-09-21 | 2011-01-26 | 中国矿业大学 | 一种自动适应路面的变径车轮 |
| CN102120404A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-07-13 | 上海大学 | 单动力展开与驱动一体化的移动机器人车轮 |
| CN102120404B (zh) * | 2011-03-02 | 2012-10-31 | 上海大学 | 单动力展开与驱动一体化的移动机器人车轮 |
| CN102328717A (zh) * | 2011-08-18 | 2012-01-25 | 杨东旭 | 折叠轮自行车 |
| CN102825973B (zh) * | 2012-09-11 | 2014-11-26 | 浙江理工大学 | 滚珠限位式重复折展锁解车轮机构 |
| CN102825973A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-12-19 | 浙江理工大学 | 滚珠限位式重复折展锁解车轮机构 |
| CN110118290A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-13 | 广州工程技术职业学院 | 管道爬行机器人 |
| CN110118290B (zh) * | 2019-06-24 | 2024-04-26 | 广州工程技术职业学院 | 管道爬行机器人 |
| CN111546826A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-18 | 北京交通大学 | 单自由度变形轮 |
| CN111546826B (zh) * | 2020-04-24 | 2021-08-27 | 北京交通大学 | 单自由度变形轮 |
| CN111674198A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-18 | 南京航空航天大学 | 一种易清洗可变形的非充气防爆车轮 |
| WO2022088069A1 (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 车轮及其移动设备 |
| CN114872488A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-08-09 | 吉林大学 | 多段铰接全地形自行走智能轮足 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101722791B (zh) | 2011-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101722791B (zh) | 径向伸缩式车轮机构 | |
| US8109463B2 (en) | Self-propelled undercarriage wheel having a low profile tire | |
| CN102530245A (zh) | 带有摩擦致动的双向离合器的飞行器电滑行系统 | |
| CN104149973B (zh) | 航空器的可选择性地接合的电滑行系统 | |
| CN102348570B (zh) | 在推进和扭矩矢量模式之间选择性转换驱动的驱动机构 | |
| EP3644479B1 (en) | High torque and power density drive system with shortened overall width | |
| CN101774331A (zh) | 可变轮径的车轮 | |
| CN103950352B (zh) | 一种径向重复折展车轮机构 | |
| CN111845197A (zh) | 基于轮式和履带式两种行进方式的可变形轮毂及轮胎 | |
| CN102825973B (zh) | 滚珠限位式重复折展锁解车轮机构 | |
| CN101229774A (zh) | 车轮重力发电装置 | |
| KR20160040792A (ko) | 가변형 타이어 | |
| US11565577B2 (en) | Powertrain module | |
| CN110650890B (zh) | 可在道路行车状态与飞行状态之间转换的飞行/驾驶运载工具 | |
| CN210000022U (zh) | 电驱动桥和车辆 | |
| CN103029562B (zh) | 轮内电动机驱动单元 | |
| CN201231645Y (zh) | 车轮防滑发电装置 | |
| CN112424009A (zh) | 一种用于驱动车辆的至少一个车轮的动力总成系统 | |
| CN110997377A (zh) | 机动化车轴和装备有这种车轴的车辆 | |
| CN211106735U (zh) | 一种变形车轮 | |
| CN209224929U (zh) | 车辆及其动力总成 | |
| CN104029592A (zh) | 用于机动车的机电车轮驱动系统 | |
| CN110730730B (zh) | 用于机动车，尤其是载货汽车的驱动装置 | |
| CN104802845A (zh) | 一种使电动童车具备摇摆功能的机构 | |
| CN202782474U (zh) | 滚珠限位式重复折展锁解车轮机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111221 Termination date: 20151222 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |