CN103192660A - 一种可张开式车轮及具有该车轮的水陆汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可张开式车轮及具有该车轮的水陆汽车，车轮包括六个一端为弧形的轮缘，轮缘一端为钢制挂胶结构，另一端可转动的连接于半轴套盘上，半轴套盘上绕轴心均布六个钢制挂胶轮缘，轮缘的另一端可转动的连接于辐条顶端上，传动机构带动辐条绕半轴套的轴心转动，使轮缘与辐条相连的一端发生位移，从而使车轮张开。本发明的有益效果是将这种车轮应用于汽车时，六个轮缘内侧的设计成弧形利于增强结构和排泥，如果配合全向装置用在水陆汽车上，可在水中当螺旋桨使用；该车轮能适应泥泞、雪地、水陆等道路和复杂道路的路况；由于使用了钢制挂胶的轮辋，本发明所涉及的车轮可大幅降低橡胶的使用量，不会扎胎、爆胎、慢撒气。

Description

一种可张开式车轮及具有该车轮的水陆汽车

技术领域

本发明属于车轮领域，尤其是涉及一种可张开式车轮及具有该车轮的汽车。

背景技术

在现有的技术中车轮解决打滑的问题多在轮胎的纹理上做改进，这种改进在一定程度上增加了车轮的摩擦力，但遇到很滑的道路或泥泞的路况时效果不是很明显。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种可张开式车轮及具有该车轮的水陆汽车。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可张开式车轮，其特征在于：包括一个半轴套、一个半轴套盘、若干个轮缘、第一辐盘、第二辐盘、驱动件和传动机构：

所述半轴套盘套在所述半轴套上，所述半轴套盘与所述半轴套固定连接；每个所述轮缘包括一个弧形的轮辋片和两个支撑架，所述支撑架为片状结构，两个所述支撑架的一端分别固定于所述轮辋片两侧，将弧形的所述轮辋片依次拼起来后形成一个完整的圆形；

每个辐盘包括一个圆盘和与所述轮缘相同数量的辐条，每个所述辐条的根部与所述圆盘固定连接，所述辐条绕轴心均布于所述圆盘上；

所述第一辐盘和所述第二辐盘分别位于所述半轴套盘两侧，所述第一辐盘和所述第二辐盘能绕所述半轴套的轴心转动；

绕所述半轴套盘的轴向均布若干所述轮缘，每个所述轮缘上的两个所述支撑架远离所述轮辋片的一端分别可转动的连接于所述半轴套盘两侧；

每个所述轮缘上的两个所述支撑架的架体分别可转动的连接于两个所述辐盘上相对应的所述辐条的顶部；

所述驱动件通过所述传动机构驱动两个所述辐盘同轴向转动。

所述半轴套盘上具有六个所述轮缘，每个所述轮辋片弧形的凸面为钢制挂胶结构。

所述轮缘上的所述支撑架不与其他部件连接的其中一个边为内凹的弧形。

每个所述轮辋片与相邻所述轮辋片接触的端部具有凸条及开口，所述凸条和所述开口相匹配。

所述传动机构包括第二齿圈、第二行星齿轮组、第一伞形齿轮部件和第二伞形齿轮部件：

所述第二齿圈固定于所述第二辐盘上的所述圆盘上，所述第二齿圈与所述第二辐盘上的所述圆盘同轴心；

所述第二行星齿轮组包括若干个行星齿轮；

所述半轴套盘上与所述第二辐盘相对的一侧绕轴向均布固定所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮，所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮与所述第二齿圈啮合；

所述第一伞形齿轮部件为一端具有正常齿轮另一端具有伞形齿轮的轴套，所述正常齿轮与所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮啮合；

所述第二伞形齿轮部件为一端具有伞形齿轮的轴套，所述第二伞形齿轮部件套在所述驱动件的驱动轴上；所述第一伞形齿轮部件上的伞形齿轮与所述第二伞形齿轮部件上的伞形齿轮啮合。

所述传动机构包括第一齿圈和第二行星齿轮组：

所述第一齿圈固定于所述第一辐盘上的所述圆盘上与所述第二辐盘相对的一面上，所述第一齿圈与所述第一辐盘上的所述圆盘同轴心；

所述第一行星齿轮组包括与所述第二行星齿轮组相同数量的所述行星齿轮，所述第一行星齿轮组中的所述行星齿轮与所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮一一对应的通过穿过所述半轴套盘的花键轴连接，所述第一行星齿轮组中的所述行星齿轮与所述第一齿圈啮合。

所述驱动件安装于能与所述半轴套同轴转动的支架机构上。

所述支架机构为与所述可张开式车轮同轴转动的刹车盘上的羊角轴。

所述驱动件为齿轮油泵。

所述齿轮油泵的驱动轴上具有一体成型的弹簧挡圈，在紧靠所述弹簧挡圈下端位置上设有回位弹簧，所述回位弹簧一端顶在所述弹簧挡圈上，另一端顶在所述回位弹簧下边的限位机构上，在所述驱动轴位于所述齿轮油泵内的一端设有一个进回油口，所述驱动轴与所述齿轮油泵内的主动齿轮轴采用花键式结构连接。

一种具有所述可张开式车轮的水陆汽车，包括半轴和动力轴，其特征在于：所述可张开式车轮上的所述半轴套套在所述半轴的一端，所述半轴的另一端具有第一球形齿轮；所述动力轴端部具有第二球形齿轮部件，所述第二球形齿轮部件为一端具有球形齿轮的轴套，所述第二球形齿轮部件的所述轴套内靠近所述球形齿轮的一端具有一段花键，所述第二球形齿轮部件与所述动力轴采用花键式连接，所述第一球形齿轮和所述第二球形齿轮部件上的所述球形齿轮啮合。

所述第二球形齿轮部件的所述轴套内还具有弹簧，所述弹簧位于所述第二球形齿轮部件的所述轴套与所述动力轴连接的出口端，所述弹簧一端伸出所述第二球形齿轮部件的所述轴套，所述第二球形齿轮部件的所述轴套内具有第一限位凸台，所述动力轴上与所述弹簧伸出的一端接触的位置上具有第二限位凸台，所述弹簧一端顶在所述第一限位凸台上，所述弹簧另一端顶在所述第二限位凸台上，所述第二球形齿轮部件的所述轴套端部的外壁与所述动力轴上的所述第二限位凸台用防尘罩连接。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使车辆能在泥泞、雪地、水陆等道路和复杂道路的路况正常行驶，由于使用的是钢制挂胶的轮辋，可大幅降低橡胶的使用量，不用充气所以不会扎胎、爆胎、慢撒气；轮辋内侧设计成弧形以利于排泥；将车轮旋转90度后张开可以在水中当螺旋桨使用，在陆地上车轮不张开的情况下可以使车轮以超过90度旋转,这样车子就可以在无需改变车头方向的情况下向任意方向行驶。

附图说明

图1是本发明中所述可张开车轮的零件组合图

图2是齿轮油泵的局部示意图

图3左边是轮缘与辐盘连接示意图，右边是轮缘与半轴套连接示意图

图4是行星齿轮与花键轴的连接示意图

图5是轮辋片顶端的局部示意图

图6是车轮正常行驶时半轴和主动轴的状态示意图

图7是车轮旋转90度时半轴和主动轴的状态示意图

图中：

具体实施方式

如图所示，本发明提供一种可张开式车轮，包括一个半轴套6、一个半轴套盘7、若干个轮缘12、第一辐盘2、第二辐盘28、驱动件和传动机构：

半轴套盘7套在半轴套6上，半轴套盘7与半轴套6固定连接；每个轮缘12包括一个弧形的轮辋片31和两个支撑架32，支撑架32为片状结构，两个支撑架32的一端分别固定于轮辋片31两侧，将弧形的轮辋片31依次拼起来后形成一个完整的圆形；

每个辐盘包括一个圆盘20和与轮缘12相同数量的辐条34，每个辐条34的根部与圆盘20固定连接，辐条34绕轴心均布于圆盘20上；第一辐盘2和第二辐盘28分别位于半轴套盘7两侧，第一辐盘2和第二辐盘28能绕半轴套6的轴心转动；

绕半轴套盘7的轴向均布若干轮缘12，每个轮缘12上的两个支撑架32远离轮辋片31的一端通过第二轴销14分别可转动的连接于半轴套盘7两侧；每个轮缘12上的两个支撑架32的架体通过第一轴销13分别可转动的连接于两个辐盘上相对应的辐条34的顶部；驱动件通过传动机构驱动两个辐盘同轴向转动。

半轴套盘7上具有六个轮缘12，每个轮辋片31弧形的凸面为钢制挂胶结构。轮缘12上的支撑架32不与其他部件连接的其中一个边33为内凹的弧形，这样有利于车轮张开时增强结构和排泥。每个轮辋片31与相邻轮辋片31接触的端部具有凸条1-1及开口1-2，凸条1-1和开口1-2相匹配。

传动机构包括第二齿圈29、第二行星齿轮组、第一伞形齿轮部件10和第二伞形齿轮部件11：

第二齿圈29固定于第二辐盘28上的圆盘20上，第二齿圈29与第二辐盘28上的圆盘20同轴心；第二行星齿轮组包括若干个行星齿轮；半轴套盘7上与第二辐盘28相对的一侧绕轴向均布固定第二行星齿轮组中的行星齿轮30，第二行星齿轮组中的行星齿轮30与第二齿圈29啮合；

第一伞形齿轮部件10为一端具有正常齿轮另一端具有伞形齿轮的轴套，正常齿轮与第二行星齿轮组中的行星齿轮30啮合；第二伞形齿轮部件11为一端具有伞形齿轮的轴套，第二伞形齿轮部件11套在驱动件的驱动轴15上；第一伞形齿轮部件10上的伞形齿轮与第二伞形齿轮部件11上的伞形齿轮啮合。

传动机构还包括第一齿圈3和第二行星齿轮组：第一齿圈3固定于第一辐盘2上的圆盘20上与第二辐盘28相对的一面上，第一齿圈3与第一辐盘28上的圆盘20同轴心；第一行星齿轮组包括与第二行星齿轮组相同数量的行星齿轮，第一行星齿轮组中的行星齿轮5与第二行星齿轮组中的行星齿轮30一一对应的通过穿过半轴套盘7的花键轴4连接，第一行星齿轮组中的行星齿轮5与第一齿圈3啮合。

驱动件安装于能与半轴套6同轴转动的支架机构上。支架机构为与可张开式车轮同轴转动的刹车盘8上的羊角轴9。驱动件为齿轮油泵。

齿轮油泵的驱动轴15上具有一体成型的弹簧挡圈16，在紧靠弹簧挡圈16下端位置上设有回位弹簧17，回位弹簧17一端顶在弹簧挡圈16上，另一端顶在回位弹簧17下边的限位机构上，在驱动轴15位于齿轮油泵内的一端设有一个进回油口18，驱动轴15与齿轮油泵内的主动齿轮轴采用花键式结构19连接。

一种具有的可张开式车轮的水陆汽车，包括半轴21和动力轴22，其特征在于：可张开式车轮上的半轴套6套在半轴21的一端，半轴21的另一端具有第一球形齿轮2；动力轴22端部具有第二球形齿轮部件24，第二球形齿轮部件24为一端具有球形齿轮的轴套，第二球形齿轮部件24的轴套内靠近球形齿轮的一端具有一段花键25，第二球形齿轮部件24与动力轴22采用花键式连接，第一球形齿轮23和第二球形齿轮部件24上的球形齿轮啮合。

第二球形齿轮部件24的轴套内还具有弹簧26，弹簧26位于第二球形齿轮部件24的轴套与动力轴22连接的出口端，弹簧26一端伸出第二球形齿轮部件24的轴套，第二球形齿轮部件24的轴套内具有第一限位凸台35，动力轴22上与弹簧26伸出的一端接触的位置上具有第二限位凸台36，弹簧26一端顶在第一限位凸台35上，弹簧26另一端顶在第二限位凸台36上，第二球形齿轮部件24的轴套端部的外壁与动力轴22上的第二限位凸台36用防尘罩27连接。

本实例的工作过程：当遇到车轮打滑时，启动在羊角轴9上安装的齿轮油泵，齿轮油泵上的进回油口18进油，油压将驱动轴15向下顶使第二伞形齿轮部件11上的伞形齿轮与第一伞形齿轮部件10上的伞形齿轮啮合，此时驱动轴15转动从而带动第一伞形齿轮部件10转动，与第一伞形齿轮部件10啮合的第二行星齿轮组中的行星齿轮30发生连动，由于第一齿圈3和第二齿圈29上的行星齿轮之间通过花键轴4连接，因此与第一齿圈3和第二齿圈29相啮合的行星齿轮同步转动，从而带动第一齿圈3和第二齿圈29同步转动,这样就使得第一辐盘2和第二辐盘28同步同轴转动带动轮缘12与辐条34相连的一侧发生相对移动，而轮缘12与半轴套6相连的一端只发生转动，并没有相对的移动，这样轮缘12就张开了。半轴21正常运转，带动半轴套6转动，从而使整个车轮转动起来。车轮转动时，下部的轮缘12的压强变大，下部的轮缘12下陷，抓地力也同时增大，当下一个轮缘12转下来时，又增加了一个接地点，以此类推就可以使车辆驶出打滑的区域，轮缘12上的支撑架32不与其他部件连接的其中一个边33为内凹的弧形，这样有利于车轮张开时增强结构和排泥。

当车辆驶出打滑区域时，齿轮油泵反向旋转，依次重复上述过程，使轮缘12复位,轮缘12复位后，其顶端的相匹配的凸条1-1及开口1-2卡合，再加上几个轮缘12之间相互的限位挤压使轮子定型，轮缘12顶端的钢制挂胶结构可代替一般车轮上的轮胎，这样就避免了扎胎、爆胎、慢撒气等问题的发生。

轮缘12复位后齿轮油泵停止工作，齿轮油泵内的进出油口18回油，此时驱动轴15在回位弹簧17作用下向上抬起，使第一伞形齿轮部件10和第一伞形齿轮部件11分离。这样做的目的降低齿轮之间的磨损，延长齿轮的使用寿命。

另外本发明将控制轮缘12张开或闭合的驱动件安装在可张开车轮外部，使驱动件的更换和维修变得更方便。

当具有可张开式车轮的汽车驶入水中时，将张开的车轮转动90度，在第二球形齿轮部件24中的弹簧26的作用下使轮轴21上的第一球形齿轮23与第二球形齿轮部件24上的凹凸圆齿齿圈始终保持啮合。此时动力轴22带动车轮转动，相当于螺旋桨在水中转动的效果。

当具有可张开式车轮的汽车被卡在两辆汽车中间很难出来时，可以不张开车轮，仅将车轮旋转90度甚至更大的角度，使车子可以不用调转车头就能向任意方向行驶。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种可张开式车轮，其特征在于：包括一个半轴套(6)、一个半轴套盘(7)、若干个轮缘(12)、第一辐盘(2)、第二辐盘(28)、驱动件和传动机构：

所述半轴套盘(7)套在所述半轴套(6)上，所述半轴套盘(7)与所述半轴套(6)固定连接；

每个所述轮缘(12)包括一个弧形的轮辋片(31)和两个支撑架(32)，所述支撑架(32)为片状结构，两个所述支撑架(32)的一端分别固定于所述轮辋片(31)两侧，将弧形的所述轮辋片(31)依次拼起来后形成一个完整的圆形；

每个辐盘包括一个圆盘(20)和与所述轮缘(12)相同数量的辐条(34)，每个所述辐条(34)的根部与所述圆盘(20)固定连接，所述辐条(34)绕轴心均布于所述圆盘(20)上；

所述第一辐盘(2)和所述第二辐盘(28)分别位于所述半轴套盘(7)两侧，所述第一辐盘(2)和所述第二辐盘(28)能绕所述半轴套（6）的轴心转动；

绕所述半轴套盘(7)的轴向均布若干所述轮缘(12)，每个所述轮缘(12)上的两个所述支撑架(32)远离所述轮辋片(31)的一端分别可转动的连接于所述半轴套盘(7)两侧；

每个所述轮缘(12)上的两个所述支撑架(32)的架体分别可转动的连接于两个所述辐盘上相对应的所述辐条(34)的顶部；

所述驱动件通过所述传动机构驱动两个所述辐盘同轴向转动。

2.根据权利要求1所述的可张开式车轮，其特征在于：所述半轴套盘(7)上具有六个所述轮缘(12)，每个所述轮辋片(31)弧形的凸面为钢制挂胶结构,：所述轮缘(12)上的所述支撑架(32)不与其他部件连接的其中一个边(33)为内凹的弧形,每个所述轮辋片(31)与相邻所述轮辋片(31)接触的端部具有凸条(1-1)及开口(1-2)，所述凸条(1-1)和所述开口(1-2)相匹配。

3.根据权利要求1所述的可张开式车轮，其特征在于：所述传动机构包括第二齿圈(29)、第二行星齿轮组、第一伞形齿轮部件(10)和第二伞形齿轮部件(11)：

所述第二齿圈(29)固定于所述第二辐盘(28)上的所述圆盘(20)上，所述第二齿圈(29)与所述第二辐盘(28)上的所述圆盘(20)同轴心；

所述第二行星齿轮组包括若干个行星齿轮；

所述半轴套盘(7)上与所述第二辐盘(28)相对的一侧绕轴向均布固定所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮(30)，所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮(30)与所述第二齿圈(29)啮合；

所述第一伞形齿轮部件(10)为一端具有正常齿轮另一端具有伞形齿轮的轴套，所述正常齿轮与所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮(30)啮合；

所述第二伞形齿轮部件(11)为一端具有伞形齿轮的轴套，所述第二伞形齿轮部件(11)套在所述驱动件的驱动轴（15）上；所述第一伞形齿轮部件(10)上的伞形齿轮与所述第二伞形齿轮部件(11)上的伞形齿轮啮合。

4.根据权利要求3所述的可张开式车轮，其特征在于：所述传动机构包括第一齿圈(3)和第二行星齿轮组：

所述第一齿圈(3)固定于所述第一辐盘(2)上的所述圆盘(20)上与所述第二辐盘(28)相对的一面上，所述第一齿圈(3)与所述第一辐盘(28)上的所述圆盘(20)同轴心；

所述第一行星齿轮组包括与所述第二行星齿轮组相同数量的所述行星齿轮，所述第一行星齿轮组中的所述行星齿轮(5)与所述第二行星齿轮组中的所述行星齿轮(30)一一对应的通过穿过所述半轴套盘(7)的花键轴(4)连接，所述第一行星齿轮组中的所述行星齿轮(5)与所述第一齿圈(3)啮合。

5.根据权利要求4所述的可张开式车轮，其特征在于：所述驱动件安装于能与所述半轴套(6)同轴转动的支架机构上。

6.根据权利要求5所述的可张开式车轮，其特征在于：所述支架机构为与所述可张开式车轮同轴转动的刹车盘(8)上的羊角轴(9)。

7.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的可张开式车轮，其特征在于：所述驱动件为齿轮油泵。

8.根据权利要求7所述的可张开式车轮，其特征在于：所述齿轮油泵的驱动轴(15)上具有一体成型的弹簧挡圈(16)，在紧靠所述弹簧挡圈(16)下端位置上设有回位弹簧(17)，所述回位弹簧(17)一端顶在所述弹簧挡圈(16)上，另一端顶在所述回位弹簧(17)下边的限位机构上，在所述驱动轴(15)位于所述齿轮油泵内的一端设有一个进回油口(18)，所述驱动轴(15)与所述齿轮油泵内的主动齿轮轴采用花键式结构(19)连接。

9.一种具有如权利要求1所述的可张开式车轮的水陆汽车，包括半轴(21)和动力轴(22)，其特征在于：所述可张开式车轮上的所述半轴套(6)套在所述半轴(21)的一端，所述半轴(21)的另一端具有第一球形齿轮(23)；所述动力轴(22)端部具有第二球形齿轮部件(24)，所述第二球形齿轮部件(24)为一端具有球形齿轮的轴套，所述第二球形齿轮部件(24)的所述轴套内靠近所述球形齿轮的一端具有一段花键(25)，所述第二球形齿轮部件(24)与所述动力轴(22)采用花键式连接，所述第一球形齿轮(23)和所述第二球形齿轮部件(24)上的所述球形齿轮啮合。

10.根据权利要求9所述的水陆汽车，其特征在于：所述第二球形齿轮部件(24)的所述轴套内还具有弹簧(26)，所述弹簧(26)位于所述第二球形齿轮部件(24)的所述轴套与所述动力轴(22)连接的出口端，所述弹簧(26)一端伸出所述第二球形齿轮部件(24)的所述轴套，所述第二球形齿轮部件(24)的所述轴套内具有第一限位凸台(35)，所述动力轴(22)上与所述弹簧(26)伸出的一端接触的位置上具有第二限位凸台(36)，所述弹簧(26)一端顶在所述第一限位凸台(35)上，所述弹簧(26)另一端顶在所述第二限位凸台(36)上，所述第二球形齿轮部件(24)的所述轴套端部的外壁与所述动力轴(22)上的所述第二限位凸台(36)用防尘罩(27)连接。

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