CN112061258A - 一种适应多地形的轮履复合装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适应多地形的轮履复合装置和车辆，所述适应多地形的轮履复合装置包括环形履带、可绕自身轴线旋转的轮毂支撑架、变形支撑部件、伸缩轮部件、伸缩支撑架以及侧边支撑架；所述轮毂支撑架位于所述环形履带内侧；所述适应多地形的轮履复合装置具有轮式模式与履带模式，其中通过控制所述变形支撑部件、所述伸缩轮部件以及所述伸缩支撑架的形状切换，以实现轮式模式与履带模式的自由切换，当将其应用至车辆上时，车辆具有轮式和履带式车的优点，承重性能和越障性能优越，可以通过变换环形履带得到多种结构，极大增加了越野性能。

Description

一种适应多地形的轮履复合装置和车辆

技术领域

本发明属于行走机构，具体涉及一种适应多地形的轮履复合装置和车辆。

背景技术

目前装甲车辆常用的行走机构主要有四类结构：轮式结构、履带结构、轮履组合式行走机构、轮履更换式行走机构。轮式机构具有在硬底地面行驶速度快，移动灵活，控制方便等优点，但是这种机构对路面的要求比较高，不能越障，一旦遇到恶劣的路面，便很难行进；履带结构的优点是可以很好地越障，但是履带机构的行走速度有限，且一旦履带的一个链节出现故障，整个车辆都可能无法继续行进；轮履组合式行走机构兼顾轮式和履带式机构的优点，但是这种结构由于同时具有两种机构，结构臃肿，尺寸较大；轮履更换式行走机构则有着机构更换时间过长的缺点。但是由于现代军事车辆行进时，面对的路面环境往往非常恶劣，且复杂多变，对不同路面的速度也有不同的要求，上述的机构往往在运行速度、行走效率上不能达到最好。

发明内容

本发明实施例涉及一种适应多地形的轮履复合装置和车辆，能够在采用同一种结构的基础上，针对不同地形自由切换对应的行驶模式，具有良好适应性和越野性能。

本发明实施例提供一种适应多地形的轮履复合装置，具有轮式模式和履带模式并包括环形履带以及可绕自身轴线旋转的轮毂支撑架，所述轮毂支撑架位于所述环形履带内侧，所述适应多地形的轮履复合装置还包括变形支撑部件、伸缩轮部件、伸缩支撑架以及侧边支撑架；

所述侧边支撑架为两组且分别安设于所述轮毂支撑架的相对两侧；

所述变形支撑部件包括展开角度可调的两个支承轮架，两个所述支承轮架共同支撑所述环形履带且与所述轮毂支撑架固定连接；

所述伸缩轮部件与所述变形支撑部件相对设置且通过竖直设置的连接杆与所述轮毂支撑架固定连接；

所述伸缩支撑架包括两根第二伸缩杆，两根所述第二伸缩杆均一端连接轮毂支撑架，另一端连接环形履带，且两根所述第二伸缩杆与所述环形履带的连接处分别位于所述伸缩轮部件的两侧；

在轮式模式下，所述侧边支撑架、变形支撑部件、伸缩轮部件以及伸缩支撑架共同支撑所述环形履带，所述轮毂支撑架驱动所述环形履带转动，所述环形履带呈圆形且圆心位于所述轮毂支撑架的旋转轴线上；

在履带模式下，所述变形支撑部件、伸缩轮部件以及伸缩支撑架共同支撑所述环形履带，其中一所述第二伸缩杆驱动所述环形履带移动。

作为实施例之一，两个所述支承轮架的其中一端之间铰接，两者的另一端通过水平设置的第一伸缩杆连接，所述第一伸缩杆与所述轮毂支撑架固定连接。

作为实施例之一，所述第一伸缩杆包括两个伸缩段与伸缩连接两个所述伸缩段的固定段，所述固定段连接于所述轮毂支撑架，各所述伸缩段的两端分别连接于所述固定段和对应的所述支承轮架。

作为实施例之一，其中一所述第二伸缩杆的端部设置有主动轮，所述主动轮与所述环形履带啮合，另一所述第二伸缩杆的端部设置有从动轮，所述从动轮支撑所述环形履带。

作为实施例之一，两根所述第二伸缩杆与所述环形履带的连接处均靠近所述伸缩轮部件。

作为实施例之一，在履带模式下，所述伸缩轮部件位于所述变形支撑部件正下方，或者所述伸缩轮部件位于所述变形支撑部件正上方。

作为实施例之一，还包括两个相对设置的轮毂挡片，两个所述轮毂挡片均安装固定于所述轮毂支撑架，且所述轮毂支撑架位于两个所述轮毂挡片之间。

作为实施例之一，其中一所述轮毂挡片上设置有与车轮联轴器连接的连接部，所述连接部位于所述轮毂支撑架的旋转轴线上。

作为实施例之一，其中一所述轮毂挡片上设置有与车轮联轴器连接的连接部，所述连接部位于所述轮毂支撑架的旋转轴线上。

本发明实施例还提供一种车辆，包括车轮联轴器，还包括上述的适应多地形的轮履复合装置，所述车轮联轴器与所述轮毂支撑架连接。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明提供的复合装置具有两种工作模式，轮式模式与履带模式，可以通过控制变形支撑部件、伸缩轮部件以及伸缩支撑架，以实现轮式模式与履带模式的自由切换，当将其应用至车辆上时，车辆具有轮式和履带式车的优点，承重性能和越障性能优越，复合装置可以通过变换环形履带得到多种结构，极大增加了越野性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的适应多地形的轮履复合装置处于轮式模式的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的适应多地形的轮履复合装置处于履带模式的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的适应多地形的轮履复合装置处于轮式模式且无环形履带的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的适应多地形的轮履复合装置处于履带模式且为倒梯形的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的适应多地形的轮履复合装置爆炸图；

图6为本发明实施例提供的适应多地形的轮履复合装置的变形支撑部件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的适应多地形的轮履复合装置的第二伸缩杆的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图5，本发明实施例提供一种适应多地形的轮履复合装置，包括环形履带1以及轮毂支撑架2，其中环形履带1为行走部件，而轮毂支撑架2位于环形履带1内侧，可以作为环形履带1的支撑部件，且轮毂支撑架2能够绕自身轴线旋转，当然其旋转轴线水平设置，所述适应多地形的轮履复合装置还包括变形支撑部件3、伸缩轮部件4、伸缩支撑架5以及侧边支撑架6。

其中侧边支撑架6为两组且分别安设于轮毂支撑架2的相对两侧，侧边支撑架6能够对环形履带1形成支撑作用，侧边支撑架6呈圆弧形，且圆心位于轮毂支撑架2的旋转轴线上。

参见图3、图4以及图6，变形支撑部件3包括两个共同支撑环形履带1的支承轮架31，两个支承轮架31也均呈弧形且两者之间为铰接，即两个支承轮架31之间可以相对转动，从而表明两个支承轮架31之间的展开角度可以调节，具体是支承轮架31采用变形连杆33进行角度调节，两个支承轮架31安装于两个变形连杆33上，两个变形连杆33之间铰接；具体地，变形支撑部件3还包括有第一伸缩杆32，第一伸缩杆32水平设置且与轮毂支撑架2固定连接，第一伸缩杆32两端分别与两个变形连杆33铰接，当第一伸缩杆32沿水平方向进行长度调节时，可以推动两个支承轮架31相对转动，从而达到调节两个支承轮架31对应部分的环形履带1的展开角度；在优选方案中，第一伸缩杆32包括两节伸缩段321以及一节固定段322，三者均水平依次连接且固定段322位于中间，固定段322与轮毂支撑架2固定连接，两节伸缩段321均与固定段322之间水平滑动连接，具体是固定段322具有滑槽，伸缩段321可以至少部分滑动设置于该滑槽内，且两节伸缩段321的另一端分别与两个变形连杆33铰接，当两节伸缩段321滑出固定段322时，则两个支承轮架31之间的角度增大，两个支承轮架31带动对应部分的环形履带1撑开，该段环形履带1弧度增大，反之两节伸缩段321滑入固定段322时，则两个支承轮架31带动对应部分的环形履带1回缩，该段环形履带1弧度减小，而通过两节伸缩段321可以使得两个支承轮架31单独调节，调节更加灵活，也可以使得弧度调节范围比较大，通过这种方式可以使得弧度范围为120-180度，且在调节件至合适弧度时，两节伸缩段321保持静止或者处于浮动状态。

参见图3以及图4，伸缩轮部件4与变形支撑部件3相对设置，通过竖直设置的连接杆41与轮毂支撑架2固定连接。伸缩轮部件4也为弧形且能够支撑环形履带1，其中连接杆41也可以采用伸缩结构，可以驱使伸缩轮部件4靠近或者远离轮毂支撑架2，进而也在一定程度上起到调节对应部分环形履带1弧度的作用。

参见图4以及图7，伸缩支撑架5包括两根第二伸缩杆51，两根第二伸缩杆51均一端连接轮毂支撑架2，另一端连接环形履带1，且两根第二伸缩杆51与环形履带1的连接处分别位于伸缩轮部件4的两侧。两根第二伸缩杆51沿轮毂支撑架2的径向设置，即两根第二伸缩杆51的延长线相交于侧边支撑架6所在圆的圆心。两根第二伸缩杆51与环形履带1之间的连接处分别位于伸缩轮部件4与两个侧边支撑架6之间，即相对于变形支撑部件3，两根第二伸缩杆51靠近伸缩轮部件4。其中一第二伸缩杆51的端部通过一支撑底座513设置有主动轮511，该主动轮511与环形履带1啮合，其可以驱动对应位置的环形履带1移动，另一第二伸缩杆51的端部设置有从动轮512。

参见图1-图4，在本发明中，复合装置具有两种工作模式，分别为轮式模式与履带模式。通过控制各伸缩杆的伸缩动作，可以变换环形履带1的外形结构，具体是当环形履带1为圆形时，则复合装置可以采用轮式模式工作，此时两个支承轮架31的外弧线、两个侧边支撑架6的外弧线、伸缩轮部件4的外弧线以及两根第二伸缩杆51的端部均位于同一圆周上，且均对环形履带1形成支撑作用，且该圆周的圆心位于轮毂支撑架2的旋转轴线上，两个支承轮架31对应的环形履带1弧度为120度，且第二伸缩杆51的两个伸缩段321保持静止或者处于浮动状态，由此，轮毂支撑架2为复合装置的驱动部件，轮毂支撑架2可以绕自身的旋转轴线旋转，进而可以驱使环形履带1滚动；当环形履带1为四边形时，则复合装置可以采用履带模式工作，此时两个支承轮架31均展开，以使该部分对应的环形履带1的弧度接近180度，两节伸缩段321处于浮动状态，两个侧边支撑架6与环形履带1之间没有接触，或者可以只有顶点位置支撑环形履带1，而伸缩轮部件4也只有顶点位置支撑环形履带1，且两个第二伸缩杆51的端部与伸缩轮部件4的顶点位于同一水平直线上，由此采用主动轮511作为复合装置的驱动部件，通过主动轮511旋转驱使对应位置的环形履带1移动，以达到驱使整个环形履带1行走的目的。在履带模式下，主动轮511与从动轮512之间的距离大于两个支承轮架31展开的长度，则履带模式下，环形履带1整体为梯形，优选为等腰梯形，当变形支撑部件3位于伸缩轮部件4下方时，为倒梯形，当变形支撑部件3位于伸缩轮部件4上方时，为正梯形，达到在不同接地比压、不同越障性能的地面上运动的要求。进一步地，在环形履带1的外部设置有防滑块，可以使得复合装置更好适应野外工作。

在优选方案中，各伸缩结构保持原始状态时，环形履带1为圆形，即复合装置的原始状态为轮式模式，其中第一伸缩杆32与第二伸缩杆51均处于最短状态，而连接杆41则处于最长状态，当伸展第一伸缩杆32与第二伸缩杆51，且回缩连接杆41时，环形履带1由圆形向四边形转变，且在主动轮511、从动轮512以及伸缩轮部件4的顶点处于同一水平直线上时，各伸缩杆均调整到位，复合装置调整至履带模式。当然无论是轮式模式，还是履带模式，各伸缩结构均应为浮动状态。至于动力部件可以采用多种形式，比如一种为单动力源输入，通过传动结构分解为三个动力源输出，分别对应轮毂支撑架2驱动、主动轮511驱动以及环形履带1变形，当然也可以直接为三个动力源输入，分别对应前述三个动作。

综上，本发明实施例提供的复合装置可以根据需要切换为轮式模式或者履带模式，使其兼具了轮式与履带式的优点，承重性能和越障性能优越，装置可以通过变换得到多种结构，极大增加了越野性能，从而可以适应多种不同地形。另外复合装置的变形方式可以由用户自主选择，更加人性化，其也可以结合智能算法找出适合当前路况的最佳变形结构，且复合装置结构简单，若部件出现故障，更换部件即可，减少维修时间。

可以理解的是，本发明在同一种结构上实现了两种机构的自由切换，从而使得所述复合装置能够对应自由地切换为轮式模式或履带模式，在简化结构的同时提升了所述复合装置对不同地形的适应能力和越野性能。

参见图1以及图2，进一步地，复合装置还包括有两个轮毂挡片7，两个轮毂挡片7相对设置，且均安装固定于轮毂支撑架2上，具体是轮毂支撑架2安装于两个轮毂挡片7之间。轮毂支撑架2完全收容于两个轮毂挡片7之间，同时将变形支撑部件3、伸缩轮部件4、伸缩支撑架5以及侧边支撑架6的大部分结构收容于两个轮毂挡片7之间，轮毂挡片7能够对前述各部分结构形成较好的保护作用，且能够很好地挡掉飞溅起来的泥土，防止泥土溅入复合装置内部。

优选方案中，其中一轮毂挡片7上设置有与车轮联轴器连接的连接部，该连接部位于轮毂支撑架2的旋转轴线上。轮毂挡片7上通过螺栓安装具有大转矩的转动轴，该转动轴可与车轮联轴器连接，车轮联轴器将转动传递至轮毂挡片7，再由轮毂挡片7传动至轮毂支撑架2。

再次参见图1以及图2，本发明实施例还提供一种车辆，包括车轮联轴器以及上述的复合装置，车轮联轴器与轮毂支撑架2连接，具体是与其中一轮毂挡片7连接。本实施例中，将上述的复合装置应用于车辆上，当然，车辆中复合装置可以为多个，比如两个或者四个，从而可以使得车辆能够使用多种复杂地形，显著提高车辆的越野性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适应多地形的轮履复合装置，其特征在于，具有轮式模式和履带模式并包括环形履带、可绕自身轴线旋转的轮毂支撑架、变形支撑部件、伸缩轮部件、伸缩支撑架以及侧边支撑架；所述轮毂支撑架位于所述环形履带内侧；

所述侧边支撑架为两组且分别安设于所述轮毂支撑架的相对两侧；

所述变形支撑部件包括展开角度可调的两个支承轮架，两个所述支承轮架共同支撑所述环形履带且与所述轮毂支撑架固定连接；

所述伸缩轮部件与所述变形支撑部件相对设置且通过竖直设置的连接杆与所述轮毂支撑架固定连接；

所述伸缩支撑架包括两根第二伸缩杆，各所述第二伸缩杆的两端分别连接于所述轮毂支撑架和所述环形履带，且各所述第二伸缩杆与所述环形履带的连接处分别位于所述伸缩轮部件的两侧；

在轮式模式下，所述侧边支撑架、所述变形支撑部件、所述伸缩轮部件以及所述伸缩支撑架共同支撑所述环形履带，所述轮毂支撑架驱动所述环形履带转动，所述环形履带呈圆形且圆心位于所述轮毂支撑架的旋转轴线上；

在履带模式下，所述变形支撑部件、所述伸缩轮部件以及所述伸缩支撑架共同支撑所述环形履带，其中一所述第二伸缩杆驱动所述环形履带移动。

2.如权利要求1所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：两个所述支承轮架的其中一端之间铰接，两者的另一端通过水平设置的第一伸缩杆连接，所述第一伸缩杆与所述轮毂支撑架固定连接。

3.如权利要求2所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：所述第一伸缩杆包括两个伸缩段与伸缩连接两个所述伸缩段的固定段，所述固定段连接于所述轮毂支撑架，各所述伸缩段的两端分别连接于所述固定段和对应的所述支承轮架。

4.如权利要求1所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：其中一所述第二伸缩杆的端部设置有主动轮，所述主动轮与所述环形履带啮合，另一所述第二伸缩杆的端部设置有从动轮，所述从动轮支撑所述环形履带。

5.如权利要求1所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：两根所述第二伸缩杆与所述环形履带的连接处均靠近所述伸缩轮部件。

6.如权利要求5所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：在履带模式下，所述伸缩轮部件位于所述变形支撑部件正下方，或者所述伸缩轮部件位于所述变形支撑部件正上方。

7.如权利要求1所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：还包括两个相对设置的轮毂挡片，两个所述轮毂挡片均安装固定于所述轮毂支撑架，且所述轮毂支撑架位于两个所述轮毂挡片之间。

8.如权利要求7所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：其中一所述轮毂挡片上设置有与车轮联轴器连接的连接部，所述连接部位于所述轮毂支撑架的旋转轴线上。

9.如权利要求1所述的适应多地形的轮履复合装置，其特征在于：所述环形履带上设置有防滑块。

10.一种车辆，包括车轮联轴器，其特征在于：还包括如权利要求1-9任一项所述的适应多地形的轮履复合装置，所述车轮联轴器与所述轮毂支撑架连接。

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