CN102514446B

CN102514446B - 一种轮履转换机构

Info

Publication number: CN102514446B
Application number: CN201110393359.6A
Authority: CN
Inventors: 钟伟斌; 曲杰
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2011-12-01
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2031-12-01
Also published as: CN102514446A

Abstract

本发明公开了轮履转换机构，包括变形轮辋部件、承重及履带张紧部件、变形传动部件、动力切换装置。变形轮辋部件、承重及履带张紧部件是通过变形传动部件的运动实现同步变形到圆轮式或履带式行进方式的工作状态。动力切换装置相当于一个离合器，可以控制变形传动部件输入动力的通断。本发明提供的轮履转换机构巧妙地整合了两种现有的车辆行进方式。拥有该结构的车辆或行进机构可以根据路况在轮式行进与履带式行进间自由切换，从而使车辆不仅具有轮式行进方式所具有的快速，灵活的特点，也能够具有履带式行进所具有的高越野性。

Description

一种轮履转换机构

技术领域

本发明涉及可根据路况改变行进模式的车轮，特别涉及一种轮履转换机构。

背景技术

在平直的路面上，圆形车轮具有快速灵活的特点。但是在雪地上或者沙漠上轮胎则无法正常行驶。履带系统具有非常高的越野性能，能够胜任各种不良的路况。但是在普通平时路面上的油耗相对圆形车轮行进的要高，维护费用相对较高，同时对路面具有很大的破坏作用。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种轮履转换机构，使车辆或行进机构可以在圆轮式与履带式行进方式中进行切换从而适应各种路况。

本发明目的通过下述方案实现：

一种轮履转换机构，包括变形轮辋部件、承重及履带张紧部件、变形传动部件和动力切换装置；

所述的变形轮辋部件包括：主轴、变形盘、与主轴通过花键连接的中心轮毂、连接在中心轮毂上的伸缩滑杆组件、大径轮辋、小径轮辋、连接轮辋和变形连杆；所述的主轴与中心轮毂通过花键连接，所述中心轮毂由左右两部分通过螺栓连接；所述大径轮辋、小径轮辋、连接轮辋通过是铰链两两连接在一起的；

所述变形连杆一端铰接在变形盘上，一端铰接在小径轮辋上；

所述的承重及履带张紧部件在整个轮履转换机构的两侧各有一个；该承重及履带张紧部件包括：前承重轮组、固定承重轮、后承重轮、支架、后承重轮槽、前承重轮组槽、前承重轮组连杆、后承重轮连杆、天轴、天轴支架、大链轮、小链轮、定位销、变形转盘以及包覆在部件外面的履带；所述的承重及履带张紧部件是通过天轴将动力传输到另外一侧的；所述前承重轮组和后承重轮，在支架的后承重轮槽、前承重轮组槽中滑动；所述天轴的转动是通过链传动的；所述大链轮固定在变形转盘上；所述的前承重轮组连杆和后承重轮连杆是分别铰接在变形转盘与前承重轮组以及变形转盘与后承重轮上的；

所述的变形传动部件包括：涡轮蜗杆、锥齿轮组、锥齿轮轴、变形摇杆；所述的涡轮蜗杆是通过锥齿轮组驱动的；所述的变形转盘与涡轮蜗杆是固定在一起的；

所述的动力切换装置包括：活动花键、拨叉、拨叉推杆；所述活动花键是空套在主轴上的；

所述伸缩滑杆组件由三节不同直径的金属杆套合在一起，其中第一节金属杆固定在中心轮毂上，第三节金属杆固定在小径轮辋上，第二节金属杆介于第一节金属杆与第三节金属杆之间；

所述的天轴支架是通过螺栓固定在支架上的；

所述的变形传动部件是安装在承重及履带张紧部件上的；

所述的变形摇杆是活动套设在锥齿轮轴上的；所述的履带为橡胶履带。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本发明所提供的轮履转换机构，采用了变形轮辋部件、承重及履带张紧部件、变形传动部件和动力切换装置等。变形轮辋部件、承重及履带张紧部件是通过变形传动部件的运动实现同步变形到圆轮式或履带式行进方式的工作状态。动力切换装置相当于一个离合器，可以控制变形传动部件输入动力的通断。本发明提供的轮履转换机构巧妙地整合了两种现有的车辆行进方式。拥有该结构的车辆或行进机构可以根据路况在轮式行进与履带式行进间自由切换，从而使车辆不仅具有轮式行进方式所具有的快速，灵活的特点，也能够具有履带式行进所具有的高越野性。

附图说明

图1为本发明的变形轮辋部件正面示意图。

图2为本发明的变形轮辋部件背面示意图。

图3为本发明的承重及履带张紧部件总体示意图。

图4为本发明的承重及履带张紧部件外端部分的示意图。

图5为本发明的变形传动及动力切换部件的示意图。

图6为本发明的变形过程中的某一状态的示意图。

图7为本发明在轮式行进模式下的示意图。

图8为本发明在履带式行进模式下的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

图1-8所示，本发明轮履转换机构，包括变形轮辋部件、承重及履带张紧部件、变形传动部件和动力切换装置；

如图1、图2所示，所述的变形轮辋部件包括：主轴1、变形盘2、与主轴1通过花键连接的中心轮毂10、连接在中心轮毂10上的伸缩滑杆组件、大径轮辋5、小径轮辋3、连接轮辋4和变形连杆6；所述的主轴1与中心轮毂10通过花键连接，所述中心轮毂10由左右两部分通过螺栓连接；所述大径轮辋5、小径轮辋3、连接轮辋4是通过铰链两两连接在一起的；所述变形连杆6一端铰接在变形盘2上，一端铰接在小径轮辋3上；

如图3、图7、图8所示，所述的承重及履带张紧部件在整个轮履转换机构的两侧各有一个；该承重及履带张紧部件包括：前承重轮组15、固定承重轮17、后承重轮18、支架19、后承重轮槽33、前承重轮组槽34、前承重轮组连杆14、后承重轮连杆16、天轴12、天轴支架13、大链轮24、小链轮11、定位销20、变形转盘21以及包覆在部件外面的履带30；所述的承重及履带张紧部件是通过天轴12将动力传输到另外一侧的；所述前承重轮组15和后承重轮18，在支架19的后承重轮槽33、前承重轮组槽34中滑动；所述天轴12的转动是通过链传动的；所述大链轮24固定在变形转盘21上；所述的前承重轮组连杆14和后承重轮连杆16是分别铰接在变形转盘21与前承重轮组15以及变形转盘21与后承重轮18上的；

如图4、图5、图8所示，所述的变形传动部件包括：涡轮蜗杆28、锥齿轮组26、锥齿轮轴32、变形摇杆23；所述的涡轮蜗杆28是通过锥齿轮组26驱动的；所述的变形转盘21与涡轮蜗杆28是固定在一起的；

所述的动力切换装置包括：活动花键25、拨叉27、拨叉推杆22；所述活动花键25是空套在主轴1上的；

如图2所示，所述伸缩滑杆组件由三节不同直径的金属杆套合在一起，其中第一节金属杆9固定在中心轮毂10上，第三节金属杆7固定在小径轮辋3上，第二节金属杆8介于第一节金属杆9与第三节金属杆7之间；

所述的天轴支架13是通过螺栓固定在支架19上的；

所述的变形传动部件是安装在承重及履带张紧部件上的；

所述的变形摇杆23是活动套设在锥齿轮轴32上的；

所述的履带30为橡胶履带。

本发明轮履转换机构，其轮式行进与履带式行进之间的切换方法是：当机构使用轮式行进时，前承重轮组15、后承重轮18都处于变形轮辋部件的大径之内，避免了轮式行进时与履带30的干涉。此时可动花键25在拨叉27的控制下使变形盘2与中心轮毂10连接。在主轴1的带动下，变形盘2与中心轮毂10同步转动，从而带动整个变形轮辋部件与张紧在变形轮辋部件外圈的履带30随着主轴1转动。

当机构以履带带式行进时，前承重轮组15、后承重轮18都向外伸展，以张紧履带30。此时可动花键25在拨叉27的控制下使变形盘2与中心轮毂10连接。在主轴1的带动下，变形盘2与中心轮毂10同步转动(原理与轮式行进相同，只是变形轮辋部件此时是处于小径状态)，从而带动小径模式的变形轮辋部件转动。变形轮辋部件与履带30上的内齿相啮合，从而带动履带30运动。此时，车身的重量由前承重轮组15、后承重轮18、固定承重轮17共同承担。主轴1的转动则提供了小径模式的变形轮辋部件驱动履带30运动的动力。

如果需要在两种模式之间进行切换，则拨动拨叉推杆22使可动花键25配合于涡轮蜗杆28与变形盘2之间(同时变形盘2与中心轮毂10的配合关系解除)。通过手动转动套在锥齿轮轴32上变形摇杆23使锥齿轮组26转动，从而驱动蜗轮蜗杆28。蜗轮蜗杆28驱动固定在其上的变形转盘21转动，变形转盘21带动铰接在其上的前承重轮组连杆14和后承重轮连杆16运动，进而控制前承重轮组15和后承重轮18沿支架19上的前承重轮组槽34和后承重轮槽33做伸展或收缩运动。同时，变形转盘21带动固定在其上的大链轮24，通过链传动带动小链轮11，从而带动天轴12转动，进而带动另一侧的承重及履带张紧部件同步变形。由于变形盘2与涡轮蜗杆28通过可动花键25连接，于是在转动变形摇杆23使前承重轮组15、后承重轮16运动的同时，变形轮辋部件也会同步的进行变形。当变形转盘21运动到定位销20的位置的时候，意味着变形过程的结束。变形完成后，向上推动拨叉推杆22，使拨叉推杆22推动拨叉27推动可动花键25配合于变形盘2与中心轮毂10之间(同时，涡轮蜗杆28与变形盘2之间的配合关系解除)，便可在主轴1的带动下实现履带式行进或轮式行进。变形完毕后把变形摇杆23卸下即可。

以上所述的变形摇杆23的转动也可以通过一固定在支架19上的电机或外接电机实现。

本发明提供的轮履转换机构是一种新型的车轮结构，该结构巧妙地整合了两种现有的车辆行进方式。拥有该结构的车辆或行进机构可以根据路况在轮式行进与履带式行进间自由切换，从而使车辆不仅具有轮式行进方式所具有的快速，灵活的特点，也能够具有履带式行进所具有的高越野性。

该机构可应用于救援车上，当遇到救援生命线中断的情况，可通过手工操作使救援车瞬间具有良好的通过性，在第一时间赶赴灾区开展救援工作。该系统也可以应用于私家车上，当发生灾难需要逃离灾区而遇到恶劣路况无法前行时，通过手工操作切换车辆的行进模式，快速地逃离灾区，防止被困而造成不良的后果。当遇到冰雪天气时，也可以通过切换行进模式避免因车轮打滑而造成的事故。该系统还可应用于军事上，使普通装甲车不仅具有轮式行进快速灵活的特点，也能适应各种不良路况，有利于作战任务的开展。

如上所述，便可较好地实现本发明。

上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种轮履转换机构，其特征在于：包括变形轮辋部件、承重及履带张紧部件、变形传动部件和动力切换装置；

所述的变形轮辋部件包括：主轴、变形盘、与主轴通过花键连接的中心轮毂、连接在中心轮毂上的伸缩滑杆组件、大径轮辋、小径轮辋、连接轮辋和变形连杆；所述的主轴与中心轮毂通过花键连接，所述中心轮毂由左右两部分通过螺栓连接；所述大径轮辋、小径轮辋、连接轮辋是通过铰链两两连接在一起的；所述变形连杆一端铰接在变形盘上，一端铰接在小径轮辋上；

所述的承重及履带张紧部件在整个轮履转换机构的两侧各有一个；该承重及履带张紧部件包括：前承重轮组、固定承重轮、后承重轮、支架、后承重轮槽、前承重轮组槽、前承重轮组连杆、后承重轮连杆、天轴、天轴支架、大链轮、小链轮、定位销、变形转盘以及包覆在承重及履带张紧部件外面的履带；所述的承重及履带张紧部件是通过天轴将动力传输到另外一侧的；所述前承重轮组和后承重轮，在支架的后承重轮槽、前承重轮组槽中滑动；所述天轴的转动是通过链传动的；所述大链轮固定在变形转盘上；所述的前承重轮组连杆和后承重轮连杆是分别铰接在变形转盘与前承重轮组以及变形转盘与后承重轮上的；

所述的变形传动部件包括：蜗轮蜗杆、锥齿轮组、锥齿轮轴、变形摇杆；所述的蜗轮蜗杆是通过锥齿轮组驱动的，所述的变形转盘与蜗轮蜗杆是固定在一起的；

所述的动力切换装置包括：活动花键、拨叉、拨叉推杆；所述活动花键是空套在主轴上的。

2.根据权利要求1所述的轮履转换机构，其特征在于，所述伸缩滑杆组件由三节不同直径的金属杆套合在一起，其中第一节金属杆固定在中心轮毂上，第三节金属杆固定在小径轮辋上，第二节金属杆介于第一节金属杆与第三节金属杆之间。

3.根据权利要求2所述的轮履转换机构，其特征在于，所述的天轴支架是通过螺栓固定在支架上的。

4.根据权利要求1～2中任一项所述的轮履转换机构，其特征在于，所述的变形传动部件是安装在承重及履带张紧部件上的。

5.根据权利要求4所述的轮履转换机构，其特征在于，所述的变形摇杆是活动套设在锥齿轮轴上的。

6.根据权利要求5所述的轮履转换机构，其特征在于，所述的履带为橡胶履带。