CN110576702B - 可调车轮及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调车轮及具有其的车辆，包括：轮毂；多个轮辐组件，多个所述轮辐组件均设在所述轮毂上，每个所述轮辐组件均包括：滑动推杆，所述滑动推杆可伸缩地设在所述轮毂上；伸缩驱动件，所述伸缩驱动件与所述滑动推杆相连，以驱动所述滑动推杆相对所述轮毂伸缩；多个支撑体，多个所述支撑体分别连接在多个所述滑动推杆的端部，多个所述支撑体构成环绕所述轮毂设置的轮辋。根据本发明实施例的可调车轮，通过设置多个轮辐组件和多个支撑体，可以调节可调车轮的等效轮径，可使车辆适应于多种路况。

Description

可调车轮及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是涉及一种可调车轮及具有其的车辆。

背景技术

相关技术中，车辆多为依靠发动机带动轮子转动，扭矩一定，轮子半径越大前进方向的力就越小。一般的车辆中，提高轮子的越野性能多需要通过增加汽车的功率，然而这种方式能耗高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种可调车轮，以提高可调车轮的越野性能，降低能耗。

本发明提出一种具有上述可调车轮的车辆，以提高车辆的越野性能，降低能耗。

根据本发明实施例的可调车轮，包括：轮毂；多个轮辐组件，多个所述轮辐组件均设在所述轮毂上，每个所述轮辐组件均包括：滑动推杆，所述滑动推杆可伸缩地设在所述轮毂上；伸缩驱动件，所述伸缩驱动件与所述滑动推杆相连，以驱动所述滑动推杆相对所述轮毂伸缩；多个支撑体，多个所述支撑体分别连接在多个所述滑动推杆的端部，多个所述支撑体构成环绕所述轮毂设置的轮辋。

本发明实施例中的可调车轮，通过设置多个轮辐组件和多个支撑体，可以调节可调车轮的等效轮径，可使车辆适应于多种路况。例如负重爬坡时，滑动推杆可以将撑地的支撑体朝向轮毂回缩以减小可调车轮的等效轮径，此时可调车轮的推行力大，从而在可调车轮在负重大或者坡度大的情况仍能保持可调车轮的越野性能。又例如越障时，滑动推杆可以使支撑体朝向远离障碍物的方向回缩，当遇到平坦地面时滑动推杆再将支撑体朝向地面前伸。有的实施例中，可调车轮还可以使车辆在泥泞道路上、车辆在转向时、车辆在水中行驶更加顺畅。

在一些实施例中，所述滑动推杆的两端分别从所述轮毂的两侧伸出，所述滑动推杆的两端均分别连接有所述支撑体。

在一些实施例中，所述滑动推杆包括：滑杆，所述滑杆可滑动地设在所述轮毂上；丝杠，所述丝杠相对所述滑杆平行设置；螺母，所述螺母可转动地设在所述轮毂上，所述螺母外套配合在所述丝杠上，所述螺母与所述伸缩驱动件相连。

具体地，所述螺母为管状，所述螺母上外套有滚动轴承，所述滚动轴承连接在所述轮毂上，所述伸缩驱动件为转动电机且通过齿轮组与所述螺母相连，所述齿轮组的一个所述齿轮外套在所述丝杠上并与所述螺母端部相连。

在一些可选的实施例中，所述滑动推杆还包括：导管，所述导管设在所述轮毂上，所述滑杆配合在所述导管内。

在一些实施例中，多个所述滑动推杆环绕所述轮毂等角度设置。

在一些实施例中，每个所述支撑体均形成为弧形板，所述弧形板上设有花纹。

在一些实施例中，所述轮毂为正多边形盒体，所述正多边形盒体的每个侧边上均对应伸出有一个所述滑动推杆。

根据本发明实施例的车辆，包括：车体；可调车轮，所述可调车轮为本发明上述实施例所述的可调车轮。

根据本发明实施例的车辆，通过伸缩驱动件驱动滑动推杆相对轮毂伸缩，可以提供可调车轮轴向的推行力，且可以改变可调车轮的等效轮径以使车辆适应于多种路况，提高车辆越野性能，从而可以扩大车辆的使用范围。

根据本发明实施例的车辆，还包括：行驶驱动机构，所述行驶驱动机构包括行驶电机，所述行驶电机连接所述可调车轮；当所述可调车轮为多个时，多个所述可调车轮一一对应地连接多个所述行驶电机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例中可调车轮的立体图；

图2为本发明实施例中可调车轮的部分结构示意图；

图3为一个实施例中可调车轮在越障前后的状态对比图

图4为本发明实施例中车辆的立体图。

附图标记：

车辆1000、

可调车轮100、

轮毂1、

轮辐组件2、滑动推杆21、滑杆211、丝杠212、螺母213、滚动轴承214、导管215、伸缩驱动件22、齿轮组221、

支撑体3、

车体200

行驶驱动机构300、行驶电机310。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“长度”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的可调车轮100。

根据本发明实施例的可调车轮100，如图1所示，包括：轮毂1、多个轮辐组件2和多个支撑体3。多个轮辐组件2均设在轮毂1上，每个轮辐组件2均包括：滑动推杆21和伸缩驱动件22。滑动推杆21可伸缩地设在轮毂1上。伸缩驱动件22与滑动推杆21相连，以驱动滑动推杆21相对轮毂1伸缩。多个支撑体3分别连接在多个滑动推杆21的端部，多个支撑体3构成环绕轮毂1设置的轮辋。

通过设置多个轮辐组件2和多个支撑体3，可以调节可调车轮100的等效轮径。这里等效轮径，等于与地面接触的支撑体3上最低点到轮毂1轴线的距离。例如当某时刻一个支撑体3与地面接触，该支撑体3上的滑动推杆21缩短了，使该支撑体3上最低点到轮毂1轴线的距离较小，此时可调车轮100的等效轮径较小，此时的可调车轮100等效于一个小轮的普通车轮；当另一时刻某支撑体3与地面接触，该支撑体3上的滑动推杆21伸长了，使该支撑体3上最低点到轮毂1轴线的距离较大，此时可调车轮100的等效轮径较大，此时的可调车轮100等效于一个大轮的普通车轮。

需要说明的是，车辆在行驶时，假如动力源施加至车轮的扭矩一定，则轮子半径越大前进方向的力就越小。基于这一原理，本发明实施例的可调车轮100，通过调整等效轮径，可以适应多种不同行驶环境，增强车辆的行驶能力和环境适应能力。

例如，当车辆行驶在路面状态良好的环境下，可将可调车轮100的等效轮径增大，这样同样转动一圈，大轮径下的车辆行驶路程更远。当负重爬坡、过泥泞道路等，可以根据需要将等效轮径调小，使可调车轮100在一定转矩下获得更多前行力。

还有的特殊环境下，可调车轮100可以实现特殊的行驶方法。例如在转弯时，在车辆转弯方向的内侧车轮行驶路程短，而车辆转弯方向的外侧车轮行驶路程长，这种车辆如果内外侧车轮为可调车轮100，可以轻松调整双轮路程。

另外，当车辆上前后设有多个车轮，至少一个为可调车轮100，通过调节等效轮径，可使车辆的重心也能调整。例如在车辆陷入凹坑、泥泞道路中，后侧可调车轮100增大等效轮径，而前侧可调车轮100减小等效轮径，使整车可产生向前移的趋势。又或者利用滑动推杆21伸出的推地力，将车辆向前推动。

再有可调车轮100可以将等效轮径反复地调大再调小，可以使车辆产生跳跃感，可以产生特征的行驶效果。甚至有的实施例中，将可调车轮100制作成防水性能强的情况下，还可以利用可调车轮100充当螺旋桨，使车辆具有水上行驶功能。

可以理解的是，伸缩驱动件22可以驱动滑动推杆21相对轮毂1伸缩，当连接于滑动推杆21端部的支撑体3接触地面时，滑动推杆21伸缩过程中产生的推力将通过支撑体3作用于地面，使可调车轮100在该推力的作用下运动，多个支撑体3与多个滑动推杆21相连，从而使得可调车轮100可连续地通过当下需要的等效轮径运动。

本发明实施例中的可调车轮100，通过设置多个轮辐组件2和多个支撑体3，可以调节可调车轮100的等效轮径，可使车辆适应于多种路况。例如负重爬坡时，滑动推杆21可以将撑地的支撑体3朝向轮毂1回缩以减小可调车轮100的等效轮径，此时可调车轮100的推行力大，从而在可调车轮100在负重大或者坡度大的情况仍能保持可调车轮100的越野性能。又例如如图3所示越障情况下，遇障时滑动推杆21可以使支撑体3朝向远离障碍物的方向回缩，当越过障碍遇到平坦地面时滑动推杆21再将支撑体3朝向地面前伸。有的实施例中，可调车轮100还可以使车辆在泥泞道路上、车辆在转向时、车辆在水中行驶更加顺畅。

根据本发明实施例的可调车轮100，通过伸缩驱动件22驱动滑动推杆21相对轮毂1伸缩，可以提供可调车轮100径向的推行力，提高可调车轮100的越野性能，从而可以扩大可调车轮100的应用范围，且无需增加可调车轮100的功率，可以降低可调车轮100的能耗。

在一些实施例中，如图1所示，滑动推杆21的两端分别从轮毂1的两侧伸出，滑动推杆21的两端均分别连接有支撑体3。可以减少伸缩驱动件22的数量，从而可以简化可调车轮100的结构，节约成本。

具体地，通过伸缩驱动件22驱动滑动推杆21相对轮毂1伸缩，该滑动推杆21在轮毂1的一侧的长度变长时，该滑动推杆21在轮毂1的另一侧的长度就会变短。

当然，在其它的一些实施例中，滑动推杆21的一端可以从轮毂1的一侧伸出，另一端位于轮毂1内部。轮毂1的另一侧可以设置另一滑动推杆21，或者与轮毂1另一侧呈一定角度处设有另一滑动推杆21，这样沿轮毂周向伸出的滑动推杆21彼此独立，有利于提高滑动推杆21伸缩的灵活性。在此对滑动推杆21相对于轮毂1伸出的形式不作具体限制。

在一些实施例中，如图2所示，滑动推杆21包括：滑杆211、丝杠212和螺母213。滑动推杆21的两端分别从轮毂1的两侧伸出。丝杠212相对滑杆211平行设置。螺母213可转动地设在轮毂1上，螺母213外套配合在丝杠212上，螺母213与伸缩驱动件22相连。可以理解的是，伸缩驱动件22可以驱动螺母213转动，转动的螺母213可以带动丝杠212沿滑动推杆21的长度方向移动，从而可以改变丝杠212从轮毂1内的伸出量。

如图1和图2所示，滑杆211与丝杠212平行设置，从而滑杆211可以与丝杠212具有相同的伸缩方向，可以跟随丝杠212一起伸缩。这样，一方面可以提高滑动推杆21的结构强度，提高可调车轮100的使用寿命，另一方面可以提高滑动推杆21对地面的推行力，从而提高可调车轮100的越野性能。

采用丝杠212、螺母213相配合的结构可以将螺母213的旋转运动转化为丝杠212的移动运动形式，结构简单，运动平稳。当然，在本发明的其他实施例中，滑动推杆21也可以采用齿轮齿条啮合机构，也能实现上述功能。

具体地，如图2所示，螺母213为管状，螺母213上外套有滚动轴承214，滚动轴承214连接在轮毂1上，伸缩驱动件22为转动电机且通过齿轮组221与螺母213相连，齿轮组221的一个齿轮外套在丝杠212上并与螺母213端部相连。可以理解的是，转动电机可以带动齿轮组221转动，从而外套在丝杠212上并与螺母213端部相连的一个齿轮可以带动螺母213转动。这种传动结构不仅零件数量少、结构紧凑，有利于可调车轮100的精简化设计，而且这种驱动结构稳定性高，传动更加可靠。此外，滚动轴承214的设置可以将螺母213与轮毂1之件的滑动摩擦转化为滚动摩擦，减少摩擦损耗，节约能源。

在发明的其他实施例中，伸缩驱动件22也可以是气缸或者液缸，车辆行驶时这种伸缩驱动件22对地面冲击力缓冲性好，不易受损。

在一些可选的实施例中，如图2所示，滑动推杆21还包括：导管215，导管215设在轮毂1上，滑杆211配合在导管215内。可以理解的是，一方面导管215的设置可以支撑、固定滑杆211，提高滑杆211的安装稳定性。另一方面，导管215也可以对滑杆211起到导向作用。具体而言，滑杆211在跟随丝杠212移动的过程中，导管215可以使得滑杆211仅沿轴向运动，提高滑杆211的运动稳定性，减少滑杆211的运动偏移。

在一些实施例中，如图1所示，多个滑动推杆21环绕轮毂1等角度设置。这样，一方面环绕轮毂1等角度设置的多个滑动推杆1有利于可调车轮100转动的平稳性，具体而言，滑动推杆21环绕轮毂1等角度设置时，滑动推杆的伸缩可以设置为周期性变化以相互配合适应于地面，从而可以提高可调车轮运动的稳定性，减少颠簸等情况。

在一些实施例中，如图1和图2所示，每个支撑体3均形成为弧形板，弧形板上设有花纹。可以理解的是，一方面弧形板的设置有利于提高可调车轮100转动的平稳性，例如当可调车轮100在地面行驶时，弧形板的设置可以减少颠簸等情况。另一方面，弧形板的设置可以减少地面对可调车轮100的阻力。此外，弧形板上设有的花纹有利于增大弧形板与地面之间的摩擦力，提高车轮的抓地能力，减少可调车轮100打滑等情况。

在一些实施例中，如图1所示，轮毂1为正多边形盒体，正多边形盒体的每个侧边上均对应伸出有一个滑动推杆21。可以理解的是，一方面滑动推杆21从正多边形盒体的每个侧边上伸出，从而当可调车轮100在地面行驶时，有利于提高可调车轮100的转动平稳性。另一方面轮毂1设置为正多边形盒体，从而可以为从其侧边伸出的滑动推杆21提供支撑、限位，提高滑动推杆21的安装稳定性。

下面参考图1-图2描述本发明一个具体实施中的可调车轮100。

根据本发明实施例的可调车轮100，包括：轮毂1、三个轮辐组件2和六个支撑体3。

轮毂1为正六边形盒体。

三个轮辐组件2均设在轮毂1上，且呈60度等角度布置，每个轮辐组件2均包括：滑动推杆21和伸缩驱动件22。

其中，滑动推杆21的两端分别从轮毂1的两侧伸出，滑动推杆21包括：滑杆211、丝杠212、螺母213和导管215。螺母213为管状，螺母213上外套有滚动轴承214，滚动轴承214连接在轮毂1上，伸缩驱动件22为转动电机且通过齿轮组221与螺母213相连，齿轮组221的一个齿轮外套在丝杠212上并与螺母213端部相连。导管215设在轮毂1上，滑杆211相对丝杠212平行设置且配合在导管215内。

支撑体3连接于滑动推杆21的两端。每个支撑体3均形成为弧形板，弧形板上设有花纹。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的车辆1000。

根据本发明实施例的车辆1000，如图4所示，包括：车体200和可调车轮。可调车轮为本发明上述实施例的可调车轮100，这里对可调车辆100的结构不再赘述。

根据本发明实施例的车辆1000，通过伸缩驱动件22驱动滑动推杆21相对轮毂1伸缩，可以提供可调车轮100轴向的推行力，且可以改变可调车轮100的等效轮径以使车辆1000适应于多种路况，提高车辆越野性能，从而可以扩大车辆1000的使用范围。

在本发明实施例中，车辆1000类型不受限制。车辆1000可以为机械动力车，车上没有行驶驱动机构，例如车辆1000为人力车或者畜力车。又例如，车辆1000为有机械动力车，车上设有行驶驱动机构。行驶驱动机构可以是马达、发动机等。

在一些实施例中，如图4所示，车辆1000还包括：行驶驱动机构300，行驶驱动机构300包括行驶电机310，行驶电机310连接可调车轮100。当可调车轮100为多个时，多个可调车轮100一一对应地连接多个行驶电机310。可以理解的是，行驶驱动机构300可以驱动可调车轮100转动。当可调车轮100为多个时，多个可调车轮100一一对应地连接多个行驶电机310，这样每个可调车轮100均设有单独的行驶电机310有利于提高车辆1000的灵活性。具体而言，如图1和图4所示，可以根据情况选择启动行驶电机310或伸缩驱动件22，例如在平坦地面时，可以使用行驶电机310驱动可调车轮100行驶，当地面情况恶劣时，可以使用伸缩驱动件22驱动滑动推杆21相对轮毂1伸缩以驱动可调车轮100。

在一些可选的实施例中，车体200侧面的中部也可以设有可伸缩的推杆(图未示出)。这样当车辆1000侧翻时，通过推杆的伸缩运动可以使得车辆1000爬起。

具体地，车体200可以为密封的中空结构，这样当车辆1000在水中划行时，车体200可以漂浮在水中，通过推杆和滑动推杆21的伸缩运动可以推动车辆10000在水中前进。

在本发明实施例中，车辆1000应用的领域也非常之广，可以作为工业机器人的移动平台，或者作为农用机(如施肥机、喷药机、除草机、田间运输车等)，还可以作为快递运输车、武器运输车、载人机车等。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可调车轮，其特征在于，包括：

轮毂；

多个轮辐组件，多个所述轮辐组件均设在所述轮毂上，每个所述轮辐组件均包括：

滑动推杆，所述滑动推杆可伸缩地设在所述轮毂上；

伸缩驱动件，所述伸缩驱动件与所述滑动推杆相连，以驱动所述滑动推杆相对所述轮毂伸缩；

多个支撑体，多个所述支撑体分别连接在多个所述滑动推杆的端部，多个所述支撑体构成环绕所述轮毂设置的轮辋；

其中，所述滑动推杆的两端分别从所述轮毂的两侧伸出，所述滑动推杆的两端均分别连接有所述支撑体，每个所述轮辐组件的所述滑动推杆均可独立伸缩；

所述滑动推杆包括丝杠和螺母，所述螺母可转动地设在所述轮毂上，所述螺母外套配合在所述丝杠上，所述螺母与所述伸缩驱动件相连。

2.根据权利要求1所述的可调车轮，其特征在于，所述滑动推杆包括：

滑杆，所述滑杆可滑动地设在所述轮毂上，所述丝杠相对所述滑杆平行设置。

3.根据权利要求2所述的可调车轮，其特征在于，所述螺母为管状，所述螺母上外套有滚动轴承，所述滚动轴承连接在所述轮毂上，所述伸缩驱动件为转动电机且通过齿轮组与所述螺母相连，所述齿轮组的一个所述齿轮外套在所述丝杠上并与所述螺母端部相连。

4.根据权利要求2所述的可调车轮，其特征在于，所述滑动推杆还包括：导管，所述导管设在所述轮毂上，所述滑杆配合在所述导管内。

5.根据权利要求1所述的可调车轮，其特征在于，多个所述滑动推杆环绕所述轮毂等角度设置。

6.根据权利要求1所述的可调车轮，其特征在于，每个所述支撑体均形成为弧形板，所述弧形板上设有花纹。

7.根据权利要求1所述的可调车轮，其特征在于，所述轮毂为正多边形盒体，所述正多边形盒体的每个侧边上均对应伸出有一个所述滑动推杆。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

车体；

可调车轮，所述可调车轮为根据权利要求1-7中任一项所述的可调车轮。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，还包括：行驶驱动机构，所述行驶驱动机构包括行驶电机，所述行驶电机连接所述可调车轮；当所述可调车轮为多个时，多个所述可调车轮一一对应地连接多个所述行驶电机。

Images