CN116080304A - 可变形轮胎、控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变形轮胎、控制方法及车辆，包括轮毂、胎面、传动系统；轮毂包括位于轮毂中心的基架、安装于基架的驱动机构以及贴合胎面设置的变形机构；驱动机构用于驱动变形机构形状改变从而使围合于变形机构外的胎面的形状改变；传动系统用于驱动轮毂转动，还用于驱动胎面相对轮毂转动。本可变形轮胎的传动系统同时驱动轮毂和胎面运行，提高了轮式模式的适应能力，在形态转换时传动系统不需适应性切换，只需进行驱动变形机构变形改变胎面形状并限制轮毂转动即可完成轮式至履带式的切换，变换更为快速、稳定。

Description

可变形轮胎、控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及特种车辆技术领域，特别地，涉及一种可变形轮胎、控制方法及车辆。

背景技术

目前车辆常用的车轮主要有两类形式：轮式结构和履带式结构。轮式结构具有快速机动性好、控制方便等优点，但是不适于越障，通过性差；而履带结构由于具有较大的地面接触面积，越障性能很好，适用于各类复杂地形，缺点则是速度较慢，外形笨重，移动不灵活。一些特种车辆，如军用越野车、救援车、工程车等，又或者是在崎岖陡峭地区行驶的检测作业小车，希望在硬质路面采用轮式方式行驶，快速机动，在复杂地形松软路面采用履带方式行驶，越野性能好，这对于现有的车辆行走机构来说是个难题。

现有技术中，专利CN112140803B提出了一种通过链条驱动的可变形轮胎，传动平稳性较低，行驶噪音大。专利CN101966797A同样提出了一种通过带有张紧装置的链条驱动的可变形轮胎，结构复杂且传动平稳性较低、行驶噪音大，轮式模式运行功能受限。

发明内容

本发明提供了一种可变形轮胎、控制方法及车辆，以解决现有技术中可变形轮胎传动平稳性差、综合性能有待提升的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种可变形轮胎，包括轮毂、胎面、传动系统；

所述轮毂包括位于轮毂中心的基架、安装于所述基架的驱动机构以及贴合所述胎面设置的变形机构；所述驱动机构用于驱动所述变形机构的关节位置移动并相对转动，从而使围合于所述变形机构外的所述胎面的形状改变并保持张紧；

所述传动系统用于驱动所述轮毂转动，还用于驱动所述胎面相对所述轮毂转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述变形机构包括贴合所述胎面设置的支板组件；

所述驱动机构包括安装于所述基架的第一驱动组件、安装于所述基架的第二驱动组件；

所述第二驱动组件的两侧对称设置有一组所述支板组件，所述第二驱动组件分别与两个所述支板组件的端部铰接；

所述第一驱动组件的第一端铰接于所述支板组件的中部区域或铰接于所述支板组件远离所述第二驱动组件的一端；

至少三组所述第二驱动组件于所述基架上沿周向均匀排布；

所述第二驱动组件用于相对所述轮毂径向移动进而驱动对应的两个所述支板组件的相邻端移动，所述第一驱动组件用于配合所述第二驱动组件的移动进行适应性伸缩和摆动进而改变两个所述支板组件的夹角，从而使围合于所述支板组件外的所述胎面的形状改变并保持张紧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可变形轮胎还包括驱动轮，所述驱动轮用于驱动所述胎面转动，所述传动系统包括第一齿轮箱，所述第一齿轮箱安装于所述基架并用于与输入轴连接；所述传动系统还包括第二齿轮箱，第二齿轮箱的输入端与第一齿轮箱传动连接，输出端与所述驱动轮连接，所述第二齿轮箱可相对所述轮毂径向移动并保持与所述第一齿轮箱传动连接，并带动所述驱动轮同步径向移动保持与所述胎面驱动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一齿轮箱包括：

第一壳体，作为载体；

过渡齿轮，与所述输入轴驱动连接；

行星锥齿轮，通过行星架与所述过渡齿轮连接，所述行星锥齿轮的轴线垂直并穿过所述过渡齿轮的轴线，所述过渡齿轮用于经行星架带动所述行星锥齿轮环过渡齿轮的轴线旋转；

第一锥齿轮，与所述过渡齿轮同轴线并与所述行星锥齿轮啮合；

第一输出轴，转动连接于所述第一齿轮箱，所述第一输出轴的端部具有连接法兰以与所述轮毂固定连接，所述第一输出轴与所述第一锥齿轮同轴固定连接进而由所述第一锥齿轮经所述第一输出轴带动所述轮毂转动；

第二锥齿轮，与所述过渡齿轮同轴线并与所述行星锥齿轮啮合；

传动轴，转动连接于所述第一齿轮箱并与第二锥齿轮固定连接；

第三锥齿轮，固定连接于所述传动轴，进而由所述行星锥齿轮带动所述第二锥齿轮旋转从而使所述第三锥齿轮同步旋转；

第四锥齿轮，所述第四锥齿轮的轴线垂直并穿过所述过渡齿轮的轴向，所述第四锥齿轮与所述第三锥齿轮啮合；

第二输出轴，转动连接于所述第一齿轮箱，与所述第四锥齿轮同轴固定连接，并用于与所述第二齿轮箱传动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二齿轮箱包括：

配合轴，与所述第二输出轴同轴设置，具有用于与所述第二输出轴配合的配合构造；

第五锥齿轮，固定设置于所述配合轴；

第六锥齿轮，与所述第五锥齿轮啮合；

第三输出轴，转动连接于所述第二齿轮箱，与所述第六锥齿轮固定连接，并与所述驱动轮传动连接，所述第三输出轴的端部与所述第二驱动组件的活动端连接，用于随所述第二驱动组件移动从而保持所述驱动轮与所述胎面驱动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动轮的表面具有齿，所述胎面的内壁具有齿以与所述驱动轮啮合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二输出轴的端部设置有花键，所述配合构造为沿轴向开设于所述配合轴的配合端的花键槽，所述第二输出轴的端部用于插入所述花键槽内进而可沿配合轴的轴向移动并保持传动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一齿轮箱沿径向设置有第一导向构造，所述第二齿轮箱沿径向设置有用于与所述第一齿轮箱滑动配合的第二导向构造。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可变形轮胎包括刹车装置，用于限制所述轮毂的转动。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一驱动组件为伸缩油缸，所述第一驱动组件的第二端铰接于所述支板组件，所述第二驱动组件为沿径向设置于所述基架的伸缩油缸；所述第二驱动组件用于驱动对应的两个所述支板组件的相邻端远离或靠近所述轮毂的轴心进而使所述支板组件以所述第一驱动组件的第一端端部为转轴轴心转动，所述第一驱动组件用于匹配所述支板组件的转动轴心位置并支撑所述支板组件。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基架上开设有限位槽，所述第一驱动组件的第二端于所述限位槽内与所述基架铰接，所述限位槽用于限制所述第一驱动组件相对所述基架的转动角度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述支板组件包括支撑轮和两块平行设置的支撑板，所述支撑轮设置于两块所述支撑板之间，所述支撑轮用于与所述胎面配合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基架上设置有三组所述第二驱动组件，所述支板组件与所述胎面的配合面为弧形面；所述第二驱动组件用于驱动一组相邻的两个所述支板组件的夹角改变进而所述胎面形状呈圆形或呈三角形。

根据本发明的另一方面，还提供了一种控制方法，所述可变形轮胎包括控制系统，所述控制方法包括：

若所述可变形轮胎的转速低于设定值，限制所述轮毂转动，所述第二驱动装置驱动所述变形机构切换至呈三角形，所述胎面相对所述轮毂转动，所述可变形轮胎以履带式模式运行；

若所述可变形轮胎的转速高于设定值，第二驱动装置驱动变形机构切换至呈圆形，轮毂转动同时胎面相对轮毂转动，可变形轮胎以轮式模式运行。

根据本发明的另一方面，还提供了一种车辆，应用有以上任一所述的可变形轮胎。

本发明具有以下有益效果：本可变形轮由驱动机构驱动变形机构变形，形状改变的同时关节位置移动，使其保持与胎面张紧，通过驱动变形使围合于变形机构外的胎面形状改变为圆形，即以轮式模式运行，传动系统驱动轮毂带动轮胎转动，同时传动系统也同时驱动胎面相对轮毂转动，即轮式模式下，轮胎转动且胎面相对轮毂进一步转动同时推动车辆运行，其具有轮式模式速度快、可控性强特性的同时，能够适应一定的复杂地形，综合性能优异；或由驱动机构驱动变形机构变形进而使围合于变形机构外的胎面形状改变为三角形，即以履带式模式运行，限制轮毂转动，传动系统驱动胎面相对轮毂转动实现履带式模式运行，增加与地面接触面积，进一步适应更为复杂的地形及松软路面；本可变形轮胎的传动系统同时驱动轮毂和胎面运行，提高了轮式模式的适应能力，在形态转换时传动系统不需适应性切换，只需进行驱动变形机构变形改变胎面形状并限制轮毂转动即可完成轮式至履带式的切换，变换更为快速、稳定。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的可变形轮胎圆形状态示意图；

图2是本发明优选实施例的可变形轮胎圆形状态剖面图；

图3是本发明优选实施例的可变形轮胎三角形状态示意图；

图4是本发明优选实施例的可变形轮胎三角形状态剖面图；

图5是本发明优选实施例的第一齿轮箱剖面图；

图6是本发明优选实施例的支板组件结构示意图；

图7是本发明优选实施例的第二齿轮箱剖面图；

图8是本发明优选实施例的基架结构示意图；

1、轮毂11、基架111、限位槽12、支板组件121、支撑板122、支撑轮13、第一驱动组件14、第二驱动组件15、推块16、驱动轮2、胎面3、传动系统31、第一齿轮箱3101、输入轴3102、过渡齿轮3103、行星锥齿轮3104、第一锥齿轮3105、连接法兰3106、第二锥齿轮3107、第三锥齿轮3108、传动轴3109、第四锥齿轮3110、第一壳体3111、第一导向构造3112、第二输出轴32、第二齿轮箱3201、配合轴3202、第六锥齿轮3203、第三输出轴3204、第二壳体3205、第二导向构造3206、第五锥齿轮4、刹车装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是本发明优选实施例的可变形轮胎圆形状态示意图；图2是本发明优选实施例的可变形轮胎圆形状态剖面图；图3是本发明优选实施例的可变形轮胎三角形状态示意图；图4是本发明优选实施例的可变形轮胎三角形状态剖面图；图5是本发明优选实施例的第一齿轮箱剖面图；图6是本发明优选实施例的支板组件结构示意图；图7是本发明优选实施例的第二齿轮箱剖面图；图8是本发明优选实施例的基架结构示意图；

参照图1至图8，本发明的优选实施例提供了一种可变形轮胎，包括轮毂1、胎面2、传动系统3；

轮毂1包括位于轮毂1中心的基架11、安装于基架11的驱动机构以及贴合胎面2设置的变形机构；驱动机构用于驱动变形机构的关节位置移动并相对转动，从而使围合于变形机构外的胎面2的形状改变并保持张紧；

传动系统3用于驱动轮毂1转动，还用于驱动胎面2相对轮毂1转动。

应当理解的是，胎面2为履带式橡胶胎面2；变形机构与胎面2的配合面可变化为圆形或三角形；

可以理解的是，本可变形轮由驱动机构驱动变形机构变形，形状改变的同时关节位置移动，使其保持与胎面张紧，通过驱动变形使围合于变形机构外的胎面2形状改变为圆形，即以轮式模式运行，传动系统3驱动轮毂1带动轮胎转动，同时传动系统3也同时驱动胎面2相对轮毂1转动，即轮式模式下，轮胎转动且胎面2相对轮毂1进一步转动同时推动车辆运行，其具有轮式模式速度快、可控性强特性的同时，能够适应一定的复杂地形，综合性能优异；或由驱动机构驱动变形机构变形进而使围合于变形机构外的胎面2形状改变为三角形，即以履带式模式运行，限制轮毂1转动，传动系统3驱动胎面2相对轮毂1转动实现履带式模式运行，增加与地面接触面积，进一步适应更为复杂的地形及松软路面；本可变形轮胎的传动系统3同时驱动轮毂1和胎面2运行，提高了轮式模式的适应能力，在形态转换时传动系统3不需适应性切换，只需进行驱动变形机构变形改变胎面2形状并限制轮毂1转动即可完成轮式至履带式的切换，变换更为快速、稳定。

进一步的，可变形轮胎包括刹车装置4，该刹车装置4为设置于轮毂1一侧的刹车盘，通过控制刹车盘抱死轮毂1即限制轮毂1的转动。

本实施例中，变形机构包括贴合胎面2设置的支板组件12；驱动机构包括安装于基架11的第一驱动组件13和安装于基架11的第二驱动组件14；第二驱动组件14的两侧对称设置有一组支板组件12，每一第二驱动组件14的活动端分别与两个支板组件12铰接；第一驱动组件13的第一端铰接于支板组件12的中部区域或铰接于支板组件12远离第二驱动组件14的一端；至少三组第二驱动组件14于基架11上沿周向均匀排布；第二驱动组件14用于相对轮毂1径向移动进而驱动对应的两个支板组件12的相邻端移动，第一驱动组件13用于配合第二驱动组件14的移动进行适应性伸缩和摆动进而改变两个支板组件12的夹角，从而使围合于支板组件12外的胎面2的形状改变并保持张紧，即通过第二驱动组件14相对轮毂1径向移动带动对应的两个支板组件12的相邻端同步移动，两支板组件12分别基于与第一驱动组件13的铰接位置转动同时基于与第二驱动组件14的铰接位置转动，第一驱动组件13适应性伸缩和摆动从而使两支板组件12的夹角改变，胎面2与支板组件12的贴合进而使胎面2的形状改变并保持张紧；

应当理解的是，本实施例的基架11上设置有三组第二驱动组件14，第二驱动组件14的活动端设置有推块15用于与支板组件12铰接，即三组第二驱动组件14上共设置有六个支板组件12，支板组件12与胎面2的配合面为弧形面，如图1所示，第二驱动组件14在常规状态下，六个支板组件12的外壁面即围合呈圆形；如图3所示，第二驱动组件14的活动端的推块15相对基架11径向向外移动，进而驱动一组相邻的两个支板组件12的夹角改变(缩小)，三组支板组件12同时改变夹角，同时第一驱动组件13适应性伸缩调整，进而使三组支板组件12围合呈三角形，此时关节位置外移，与胎面接触的表面积不变，进行形状切换同时保持对胎面张紧；可以理解的是，第一驱动机构13和第二驱动机构14同步伸缩调整，进而在形状切换过程中保持支板组件12与胎面2的张紧。

具体的，第一驱动组件13为伸缩油缸，第一驱动组件13的第二端铰接于支板组件12，第二驱动组件14为沿径向设置于基架11的伸缩油缸；第二驱动组件14用于驱动对应的两个支板组件12的相邻端远离或靠近轮毂1的轴心进而使支板组件12以第一驱动组件13的第一端端部为转轴轴心转动(同时也基于与推块15的铰接位置转动)，第一驱动组件13用于匹配支板组件12的转动轴心位置并支撑支板组件12，例如，轮式模式切换履带式模式时，两支板组件12的相邻端随第二驱动组件14沿轮毂1径向向外移动，第一驱动组件13通过伸缩和摆动调整支板组件12与其铰接位置进而使两支板组件12相对推块15转动改变夹角；

进一步的，基架11上开设有限位槽111，第一驱动组件13的第二端于限位槽111内与基架11铰接，限位槽111用于限制第一驱动组件13相对基架11的转动角度，轮式模式切换履带式模式时，第二驱动组件14伸出，对应的两个第一驱动组件13回缩并向第二驱动组件14摆动至抵靠限位槽111，两支板组件12夹角缩小(趋于60度)，任一支板组件12与另一组支板组件12内相邻的一支板组件12趋于平行，增加与地面接触面积；同理，履带式模式切换为轮式模式则反之；

本实施例中，支板组件12包括支撑轮122和两块平行设置的支撑板121，支撑轮122设置于两块支撑板121之间，支撑轮122用于与胎面2配合，二者相对转动，以支撑胎面2于轮式模式即履带式模式下的正常运转；

应当理解的是，轮毂1的基架11具有两组平行间隔设置的安装结构，基架11的两组安装结构上分别设置有三组对应设置的驱动机构和变形机构；传动系统3即设置于基架11的两组安装结构之间，结构紧凑。

本实施例中，可变形轮胎还包括驱动轮16，驱动轮16用于驱动胎面2转动，传动系统3包括第一齿轮箱31，具有第一壳体3110，第一齿轮箱31安装于基架11并用于与输入轴3101连接；传动系统3还包括第二齿轮箱32，具有第二壳体3204，第二齿轮箱32的输入端与第一齿轮箱31传动连接，输出端与驱动轮16连接，第二齿轮箱32可相对轮毂1径向移动并保持与第一齿轮箱31传动连接，并带动驱动轮同步径向移动保持与胎面驱动连接。

其中，驱动轮16的表面具有齿，胎面2的内壁具有齿以与驱动轮16啮合，实现驱动轮16平稳驱动胎面2的转动；

本实施例中，第一齿轮箱31包括：

第一壳体3110，作为载体；

过渡齿轮3102，与输入轴3101驱动连接；

行星锥齿轮3103，通过行星架与过渡齿轮3102连接，行星锥齿轮3103的轴线垂直并穿过过渡齿轮3102的轴线，过渡齿轮3102用于经行星架带动行星锥齿轮3103环过渡齿轮3102的轴线周向旋转；

第一锥齿轮3104，与过渡齿轮3102同轴线并与行星锥齿轮3103啮合；

第一输出轴，转动连接于第一齿轮箱31，由第一齿轮箱31的第一端伸出，第一输出轴的端部具有连接法兰3105以与轮毂1固定连接，第一输出轴与第一锥齿轮3104同轴固定连接进而由第一锥齿轮3104经第一输出轴带动轮毂1转动；

第二锥齿轮3106，与过渡齿轮3102同轴线并与行星锥齿轮3103啮合；其与第一锥齿轮3104相对设置；

传动轴3108，通过轴承转动连接于第一齿轮箱31并与第二锥齿轮3106固定连接，传动轴3108穿设于第一齿轮箱31的第二端，与第一输出轴同轴线并具有一定间隔；

第三锥齿轮3107，固定连接于传动轴3108，进而由行星锥齿轮3103带动第二锥齿轮3106旋转从而使第三锥齿轮3107同步旋转；

第四锥齿轮3109，第四锥齿轮3109的轴线垂直并穿过过渡齿轮3102的轴线，第四锥齿轮3109与第三锥齿轮3107啮合；

第二输出轴3112，通过轴承转动连接于第一齿轮箱31，与第四锥齿轮3109同轴固定连接，并用于与第二齿轮箱32传动连接。

本实施例的第一齿轮箱31为固定设置于基架11内并与基架11同轴设置，由外部驱动经过输入轴3101及输入轴3101上的齿轮驱动过渡齿轮3102旋转，过渡齿轮3102经行星架带动行星锥齿轮3103沿行星架轨迹环绕轮毂1轴线/第一齿轮箱31轴线周向旋转，轮式模式下，行星锥齿轮3103带动第二锥齿轮3106和第三锥齿轮3107同步反向旋转，第二锥齿轮3106带动第一输出轴至连接法兰3105以带动轮毂1旋转，第三锥齿轮3107经传动轴3108带动第四锥齿轮3109传动至第五锥齿轮3206旋转从而带动第二输出轴3112旋转传动至第二齿轮箱32使驱动轮16旋转，基于本第一齿轮箱31的差速器结构以同步驱动轮毂1旋转并驱动胎面2相对轮毂1差速转动，传动路线稳定、紧凑，传动平稳；切换为履带模式时，驱动机构驱动变形机构动作，刹车盘抱死轮毂1限制轮毂1转动，第三锥齿轮3107基于前述传动路线带动胎面2转动，模式变换快速、稳定。

本实施例中，第二齿轮箱32包括：

配合轴3201，与第二输出轴3112同轴设置，具有用于与第二输出轴3112配合的配合构造；具体的，第二输出轴3112的端部设置有花键，配合构造为沿轴向开设于配合轴3201的配合端的花键槽，第二输出轴3112的端部用于插入花键槽内进而可沿配合轴3201的轴向移动并保持传动连接；其他实施例中，也可以是第二输出轴3112开设花键槽，配合轴3201设置花键；

第五锥齿轮3206，固定设置于配合轴3201；

第六锥齿轮3202，与第五锥齿轮3206啮合；

第三输出轴3203，转动连接于第二齿轮箱32，与第六锥齿轮3202固定连接，并与驱动轮16传动连接，第三输出轴3203的端部与第二驱动组件14的活动端连接，用于随第二驱动组件14移动从而保持驱动轮16与胎面2驱动连接。

本实施例的第二齿轮箱32于轮胎内为活动设置，进行轮胎形状切换时，一第二驱动组件14驱动推块15相对轮毂1径向移动，同步带动第三输出轴3203移动，进而带动驱动轮16移动，使驱动轮16保持与胎面2啮合，同时，第二输出轴3112于配合轴3201的花键槽内沿其轴向移动(即相对轮毂1径向移动)，二者保持传动连接，本传动系统3结构采用齿轮传动，传动路线紧凑、稳定、可靠；基于差速器原理，实现对轮胎和胎面2的同时驱动，使其于轮式模式下具有快速、易控的同时适应一定复杂地形，并基于差速器原理通过刹车装置4限制轮毂1转动即可在行驶状态下进行形态转换，变换快速、便捷；形态切换中，第一齿轮箱31固定，第二齿轮箱32相对径向活动，保持驱动轮16与胎面2啮合，两齿轮箱基于配合构造实现活动状态下的传动连接，从而实现行驶过程中的形态切换，切换过程中所有齿轮保持啮合状态，传动平稳，两齿轮箱保持联通传动状态，传动平稳，变换快速、温度。

进一步的，第一齿轮箱31沿径向设置有呈筒状的第一导向构造3111，第二齿轮箱32沿径向设置有呈筒状的用于与第一齿轮箱31滑动配合的第二导向构造3205，对第二齿轮箱32的移动进行导向和限位，具体可以于两导向构造分别设置相匹配的滑轨和滑槽。

需要说明的是，本实施例的可变形轮胎还包括控制系统，用于控制轮胎的形态切换，其可指令选择切换或基于转速切换，

例如，当轮胎转速高于设定值时，可变形轮胎为轮式模式，此时轮毂1转动同时橡胶胎面2也相对轮毂1转动；

当轮胎转速低于设定值时，可变形轮胎为履带式模式，此时刹车盘抱死轮毂1固定，仅驱动橡胶胎面2相对轮毂1转动；

当轮胎转速由高速降到设定值以下时，第二驱动装置伸出，轮胎由圆形变为三角形，可变形轮胎切换为履带式模式，安装于轮毂1上的刹车盘抱死，轮毂1停止转动，全部动力均通过传动系统3至驱动轮驱动胎面2相对轮毂1转动；

当轮胎转速由低速升至设定值以上时，第二驱动装置收缩，轮胎由三角形由变为圆形，可变形轮胎变切换轮式模式，抱死于轮毂1上的刹车盘分离，动力经第一输出轴第二输出轴3112分别输出至轮毂1及第二齿轮箱32至驱动轮，轮毂1开始转动，胎面2相对轮毂1转动；

可以理解的是，轮胎转速为设定值时，维持当前运行模式；本实施例的控制方法根据轮胎的实时转速确定运行模式，使其开始起步或降低转速至于设定值以下时通过履带式模式增加与地面接触面积，提高运行推力并可适应复杂地形，转速提升后即通过轮式模式运行便于控制并提高运行速度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (15)

1.一种可变形轮胎，其特征在于，包括轮毂(1)、胎面(2)、传动系统(3)；

所述轮毂(1)包括位于轮毂(1)中心的基架(11)、安装于所述基架(11)的驱动机构以及贴合所述胎面(2)设置的变形机构；所述驱动机构用于驱动所述变形机构的关节位置移动并相对转动，从而使围合于所述变形机构外的所述胎面(2)的形状改变并保持张紧；

所述传动系统(3)用于驱动所述轮毂(1)转动，还用于驱动所述胎面(2)相对所述轮毂(1)转动。

2.根据权利要求1所述的可变形轮胎，其特征在于，

所述变形机构包括贴合所述胎面(2)设置的支板组件(12)；

所述驱动机构包括安装于所述基架(11)的第一驱动组件(13)、安装于所述基架(11)的第二驱动组件(14)；

所述第二驱动组件(14)的两侧对称设置有一组所述支板组件(12)，所述第二驱动组件(14)分别与两个所述支板组件(12)的端部铰接；

所述第一驱动组件(13)的第一端铰接于所述支板组件(12)的中部区域或铰接于所述支板组件(12)远离所述第二驱动组件(14)的一端；

至少三组所述第二驱动组件(14)于所述基架(11)上沿周向均匀排布；

所述第二驱动组件(14)用于相对所述轮毂(1)径向移动进而驱动对应的两个所述支板组件(12)的相邻端移动，所述第一驱动组件(13)用于配合所述第二驱动组件(14)的移动进行适应性伸缩和摆动进而改变两个所述支板组件(12)的夹角，从而使围合于所述支板组件(12)外的所述胎面(2)的形状改变并保持张紧。

3.根据权利要求2所述的可变形轮胎，其特征在于，所述可变形轮胎还包括驱动轮(16)，所述驱动轮(16)用于驱动所述胎面(2)转动，所述传动系统(3)包括第一齿轮箱(31)，所述第一齿轮箱(31)安装于所述基架(11)并用于与输入轴(3101)连接；所述传动系统(3)还包括第二齿轮箱(32)，第二齿轮箱(32)的输入端与第一齿轮箱(31)传动连接，输出端与所述驱动轮(16)连接，所述第二齿轮箱(32)可相对所述轮毂(1)径向移动并保持与所述第一齿轮箱(31)传动连接，并带动所述驱动轮同步径向移动保持与所述胎面驱动连接。

4.根据权利要求3所述的可变形轮胎，其特征在于，所述第一齿轮箱(31)包括：

第一壳体(3110)，作为载体；

过渡齿轮(3102)，与所述输入轴(3101)驱动连接；

行星锥齿轮(3103)，通过行星架与所述过渡齿轮(3102)连接，所述行星锥齿轮(3103)的轴线垂直并穿过所述过渡齿轮(3102)的轴线，所述过渡齿轮(3102)用于经行星架带动所述行星锥齿轮(3103)环过渡齿轮(3102)的轴线旋转；

第一锥齿轮(3104)，与所述过渡齿轮(3102)同轴线并与所述行星锥齿轮(3103)啮合；

第一输出轴，转动连接于所述第一齿轮箱(31)，所述第一输出轴的端部具有连接法兰(3105)以与所述轮毂(1)固定连接，所述第一输出轴与所述第一锥齿轮(3104)同轴固定连接进而由所述第一锥齿轮(3104)经所述第一输出轴带动所述轮毂(1)转动；

第二锥齿轮(3106)，与所述过渡齿轮(3102)同轴线并与所述行星锥齿轮(3103)啮合；

传动轴(3108)，转动连接于所述第一齿轮箱(31)并与第二锥齿轮(3106)固定连接；

第三锥齿轮(3107)，固定连接于所述传动轴(3108)，进而由所述行星锥齿轮(3103)带动所述第二锥齿轮(3106)旋转从而使所述第三锥齿轮(3107)同步旋转；

第四锥齿轮(3109)，所述第四锥齿轮(3109)的轴线垂直并穿过所述过渡齿轮(3102)的轴向，所述第四锥齿轮(3109)与所述第三锥齿轮(3107)啮合；

第二输出轴(3112)，转动连接于所述第一齿轮箱(31)，与所述第四锥齿轮(3109)同轴固定连接，并用于与所述第二齿轮箱(32)传动连接。

5.根据权利要求4所述的可变形轮胎，其特征在于，所述第二齿轮箱包括：

配合轴(3201)，与所述第二输出轴(3112)同轴设置，具有用于与所述第二输出轴(3112)配合的配合构造；

第五锥齿轮(3206)，固定设置于所述配合轴(3201)；

第六锥齿轮(3202)，与所述第五锥齿轮(3206)啮合；

第三输出轴(3203)，转动连接于所述第二齿轮箱(32)，与所述第六锥齿轮(3202)固定连接，并与所述驱动轮(16)传动连接，所述第三输出轴(3203)的端部与所述第二驱动组件(14)的活动端连接，用于随所述第二驱动组件(14)移动从而保持所述驱动轮(16)与所述胎面(2)驱动连接。

6.根据权利要求5所述的可变形轮胎，其特征在于，所述驱动轮(16)的表面具有齿，所述胎面(2)的内壁具有齿以与所述驱动轮(16)啮合。

7.根据权利要求5所述的可变形轮胎，其特征在于，所述第二输出轴(3112)的端部设置有花键，所述配合构造为沿轴向开设于所述配合轴(3201)的配合端的花键槽，所述第二输出轴(3112)的端部用于插入所述花键槽内进而可沿配合轴(3201)的轴向移动并保持传动连接。

8.根据权利要求3-7任一项所述的可变形轮胎，其特征在于，所述第一齿轮箱(31)沿径向设置有第一导向构造(3111)，所述第二齿轮箱(32)沿径向设置有用于与所述第一齿轮箱(31)滑动配合的第二导向构造(3205)。

9.根据权利要求2-7任一项所述的可变形轮胎，其特征在于，所述可变形轮胎包括刹车装置(4)，用于限制所述轮毂(1)的转动。

10.根据权利要求1-7任一项所述的可变形轮胎，其特征在于，所述第一驱动组件(13)为伸缩油缸，所述第一驱动组件(13)的第二端铰接于所述支板组件(12)，所述第二驱动组件(14)为沿径向设置于所述基架(11)的伸缩油缸；所述第二驱动组件(14)用于驱动对应的两个所述支板组件(12)的相邻端远离或靠近所述轮毂(1)的轴心进而使所述支板组件(12)以所述第一驱动组件(13)的第一端端部为转轴轴心转动，所述第一驱动组件(13)用于匹配所述支板组件(12)的转动轴心位置并支撑所述支板组件(12)。

11.根据权利要求10所述的可变形轮胎，其特征在于，所述基架(11)上开设有限位槽(111)，所述第一驱动组件(13)的第二端于所述限位槽(111)内与所述基架(11)铰接，所述限位槽(111)用于限制所述第一驱动组件(13)相对所述基架(11)的转动角度。

12.根据权利要求1-7任一项所述的可变形轮胎，其特征在于，所述支板组件(12)包括支撑轮(122)和两块平行设置的支撑板(121)，所述支撑轮(122)设置于两块所述支撑板(121)之间，所述支撑轮(122)用于与所述胎面(2)配合。

13.根据权利要求1-7任一项所述的可变形轮胎，其特征在于，所述基架(11)上设置有三组所述第二驱动组件(14)，所述支板组件(12)与所述胎面(2)的配合面为弧形面；所述第二驱动组件(14)用于驱动一组相邻的两个所述支板组件(12)的夹角改变进而所述胎面(2)形状呈圆形或呈三角形。

14.一种控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1-13任一项所述的可变形轮胎，所述控制方法包括：

若所述可变形轮胎的转速低于设定值，限制所述轮毂转动，所述第二驱动装置驱动所述变形机构切换至呈三角形，所述胎面相对所述轮毂转动，所述可变形轮胎以履带式模式运行；

若所述可变形轮胎的转速高于设定值，第二驱动装置驱动变形机构切换至呈圆形，轮毂转动同时胎面相对轮毂转动，可变形轮胎以轮式模式运行。

15.一种车辆，其特征在于，应用有权利要求1-13任一项所述的可变形轮胎。

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