橡胶履带定位装置及其支撑架总成

1.本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种橡胶履带定位装置及其支撑架总成。


背景技术：

2.可重构橡胶履带行走系统(以下简称行走系统)主要由轮系和橡胶履带组成，能够配套轮式车辆使用，形态可在轮胎形态和履带轮形态之间可控转换。轮胎形态时，行走系统整体转动，应用在铺设路面或其他硬质路面上，车辆可具有与轮式车辆等同的行驶速度和油耗。履带轮形态时，接地面积大，行走系统通过驱动轮驱动履带前进，应用在松软或附着系数低的越野地形上，能够提高车辆的越野机动能力。上述两种形态的驱动方式不同，轮胎形态时需要轮系能够可靠定位橡胶履带，从而使行走系统成为一个整体。目前的方法主要有两种，一种是使用附加在轮系中与形态转换相关机构上的定位块来锁止履带，一种是依靠驱动轮或者驱动装置的制动来锁止履带。
3.如中国专利公开了一种可实现轮履切换的可重构变体轮，申请号201922303041.9，具有轮式形态和履式形态，对应上述轮胎形态和履带轮形态。该专利在保持架上固连锁止块，在履式状态下，保持架回收，锁止块与履带脱离接触，从而保证履带在驱动链轮的驱动下正常运转；在轮式形态时，随保持架伸出，锁止块插入履带齿中，以确保轮式状态下履带不能相对于轮体转动。但锁止块插入履带后，与履带为刚性接触。
4.如中国专利公开了一种全地形自适应轮履及其应用，申请号201910034000.6，其形态包括轮式形态(即上述轮胎形态)和履带式形态(即上述履带轮形态)。在轮式形态时，其离合器接合闭锁行星排，整个行星排与橡胶履带锁定并跟随驱动轴同步转动，从而实现整体转动。此时行星排上的驱动轮与履带为刚性接触。
5.中国专利公开了一种履带式变形轮胎，申请号202011012809.8，其形态包括圆形形态和三角形态，分别对应上述轮胎形态和履带轮形态。该专利中，履带的齿部始终与三个变形机构中的三个同步齿轮啮合，在圆形形态系统整体转动时，同步齿轮能够防止履带转动，但与履带也为刚性接触。
6.中国专利公开了一种可实现轮履转换的履带轮行走装置，申请号201910324215.1。在履带行走状态下，该履带轮装置以平面着地，同时轮式驱动系统保持制动，以防止行走装置翻转。此时3个置于履带轮顶角处的履带驱动系统运转，通过驱动齿圈的驱动齿带动可变形履带围绕保持架总成外侧的轮系运动，实现履带轮的行驶；轮式行驶状态下，履带驱动系统保持制动，其上的驱动齿圈定位履带，实现履带与轮系无相对运动。但驱动齿圈与履带也为刚性接触。
7.总之上述两种方法均为刚性锁止履带，在行走系统处于轮胎形态整体转动时，无法为履带在接触地面时提供缓冲，履带容易受力集中，在障碍冲击等条件下，容易造成履带损坏。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种橡胶履带定位装置及其支撑架总成。
9.本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
10.一种橡胶履带定位装置，用于可重构橡胶履带行走系统，所述行走系统具有轮胎形态和履带轮形态，其形态重构是指两种形态的转换以及其他形态上的变化，该行走系统具有支撑架总成等组件，支撑架总成为行走系统提供基础支撑，包括定位轴和履带定位板，定位轴固连在履带定位板上，橡胶履带定位装置在行走系统处于轮胎形态时接触橡胶履带，进而阻止橡胶履带环绕轮系转动，在行走系统处于履带轮形态时，脱离橡胶履带。
11.优选地，定位轴上套装有橡胶套，或者橡胶圆垫、或者平垫圈或者上述几种零件的组合。
12.优选地，所述履带定位板采用弯曲板状结构。
13.优选地，所述履带定位板底部安装至少一根定位轴，多根定位轴之间的间距可匹配橡胶履带的节距。
14.优选地，所述定位轴两端分别固连在两个履带定位板上。
15.优选地，所述履带定位板固连支撑架总成上。
16.一种安装上述橡胶履带定位装置的支撑架总成，支撑架总成的主体为支撑架装配体，橡胶履带定位装置固连在支撑架装配体上。
17.优选地，支撑架总成采用两套橡胶履带定位装置，布置在支撑架总成的两侧。
18.优选地，所述支撑架总成具有两个支撑架装配体，分别为内侧支撑架装配体和外侧支撑架装配体，两者通过支撑架连接件固连在一起，橡胶履带定位装置固连在内/或外侧支撑架装配体上。
19.优选地，橡胶履带定位装置的履带定位板固连在内/或外侧支撑架装配体上。
20.优选地，橡胶履带定位装置的两个履带定位板分别固连在内侧支撑架装配体和外侧支撑架装配体上。
21.本发明的有益效果是：橡胶履带定位装置利用行走系统在轮胎形态和履带轮形态时，橡胶履带相对支撑架总成位置的变化，从而接触或脱离橡胶履带，作用方式简单可靠，确保行走系统处于轮胎形态时，橡胶履带无法环绕轮系转动。橡胶履带定位装置的履带定位板具有弯曲薄板结构，使其在保持较高的横向刚度同时，能够在外力作用下产生纵向形变，其较高的横向刚度保证了在定位橡胶履带时，橡胶履带不易滑动。当行走系统处于轮胎形态时，履带定位板会在该处履带碾压地面时产生纵向变形，起到缓冲作用，能够减缓行进中障碍等对行走系统造成的冲击，保护履带和其他组件。
附图说明
22.图1是本发明所应用的可重构橡胶履带行走系统示意图；
23.图2是橡胶履带定位装置安装在支撑架装配体上的结构示意图；
24.图3是本发明的结构示意图；
25.图4是橡胶履带的内侧图；
26.图5是橡胶履带的外侧图；
27.图6是本发明中轮胎形态时橡胶履带定位装置与橡胶履带的位置图；
28.图7是本发明中履带轮形态时橡胶履带定位装置与橡胶履带的位置图；
29.图中：1、内侧支撑架装配体；2、外侧支撑架装配体；3、支撑架连接件；4、橡胶履带定位装置；5、履带定位板；6、橡胶圆垫；7、定位轴；8、履带体；9、驱动齿；10、滚道面；11、花纹；12、中心轴安装套结构；13、凸台结构；14、扇形突起；15、连接座结构；16、轮系；17、橡胶履带。
具体实施方式
30.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
31.在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
32.在本发明创造的描述中，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”“固连”“固接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
33.如图1所示，某可重构橡胶履带行走系统主要包括轮系16和橡胶履带17等，其中轮系具有支撑架总成和橡胶履带定位装置，支撑架总成贯穿整个轮系16，为轮系其他组件提供基础支撑，橡胶履带定位装置在轮胎形态时为橡胶履带提供定位，使其不能环绕轮系转动。如图2所示，支撑架总成的主体为支撑架装配体，橡胶履带定位装置固连在支撑架装配体上。
34.如图3所示，支撑架总成主要由内侧支撑架装配体1、外侧支撑架装配体2和支撑架连接件3组成，支撑架连接件用于将两侧支撑架装配体固连。橡胶履带定位装置固连在内侧和外侧支撑架装配体上，处于两者之间，或者如图2所示，橡胶履带定位装置直接固定在内或外侧支撑架装配体上。
35.橡胶履带定位装置4用于行走系统在轮胎形态时限制橡胶履带17，以使橡胶履带17不能绕轮系16转动，在行走系统处于履带轮形态时，橡胶履带定位装置脱离橡胶履带。
36.如图4和5所示，橡胶履带17包括履带体8、驱动齿9、滚道面10、花纹11。其中驱动齿9均匀分布在橡胶履带17内侧，在内侧未分布驱动齿9的平整部分为滚道面10，花纹11与地面接触。橡胶履带17环绕在轮系16外周侧。
37.支撑架总成采用两套橡胶履带定位装置4，对称布置在内、外侧支撑架装配体的底部两侧。橡胶履带定位装置4固连在内侧支撑架装配体1、外侧支撑架装配体2上，如图2和图
3所示，橡胶履带定位装置由两个履带定位板5、多个橡胶圆垫6(也可以将橡胶圆垫换成平垫圈、或一根橡胶套或以上零件的组合)和多根定位轴7组成，也可只采用一根定位轴7，进行定位。两个履带定位板5分别固连在两侧支撑架装配体底部的连接座结构15上，定位轴7固连在两侧履带定位板5之间，橡胶圆垫6套在定位轴上。履带定位板5采用弯曲薄板结构，具有较好的弹性，使其在保持较高的横向刚度同时，能够在外力作用下产生纵向形变，其中横向是指履带环绕在履带定位板处的切线方向，纵向是指履带滚道面至支撑架总成中心的方向，如图2和图3所示，箭头a指的方向为纵向，与橡胶履带定位装置处的履带厚度方向平行，箭头b指的方向为横向，与该处履带环绕轮系的切线方向平行。在行走系统处于轮胎形态时，履带定位板5较高的横向刚度保证了在定位橡胶履带时，橡胶履带不能滑动，同时履带定位板5会在该处履带碾压地面时产生纵向变形，从而减缓来自地面的冲击。履带定位板5底部安装至少一根定位轴，多根定位轴之间的间距可匹配橡胶履带的1个节距或多个节距，使定位轴7可以进入到橡胶履带驱动齿9间的凹槽内进行定位。
38.如图6所示，行走系统为轮胎形态时，橡胶履带定位装置4装有橡胶圆垫6的两个定位轴7进入橡胶履带驱动齿9间的凹槽，卡住驱动齿9，从而使橡胶履带17无法绕轮系16外周侧转动，履带定位板5同时可为橡胶履带17和地面接触时提供缓冲。如图7所示，行走系统为履带轮形态时，橡胶履带定位装置4装有橡胶圆垫6的两个定位轴7脱离橡胶履带驱动齿9间的凹槽，远离驱动齿9，橡胶履带17可以环绕轮系转动。
39.橡胶履带定位装置接触和脱离橡胶履带，利用了行走系统在轮胎形态和履带轮形态时，橡胶履带相对支撑架总成位置的变化。如图7，在履带轮形态时，行走系统外形近似三角形，橡胶履带定位装置处于三角形的顶点位置，此时该处的橡胶履带相对支撑架总成的距离远。如图6，在轮胎形态时，行走系统为圆形，此时该处的橡胶履带相对支撑架总成的距离近的多。上述距离差别使橡胶履带定位装置能够在行走系统处于履带轮形态时脱离橡胶履带，在轮胎形态时接触并卡住橡胶履带。
40.此外，橡胶履带定位装置的定位轴7上安装的橡胶圆垫6和其他元件能够绕定位轴转动，与履带定位板5的纵向变形结合，便于定位轴7进入橡胶履带驱动齿9间的凹槽，且橡胶圆垫6能够产生弹性变形，以进一步减缓定位轴与履带之间的接触冲击，并增加接触面积，使橡胶履带定位装置更加可靠地定位履带。
41.总之，本发明的橡胶履带定位装置通过履带定位板和橡胶圆垫等的变形以及橡胶圆垫等的滚动，使其与橡胶履带的接触过程更加柔顺，同时能够在橡胶履带碾压地面时起到缓冲作用，避免刚性接触造成组件的损坏，并有利于降低振动，提高车辆的平顺性。
42.本发明中，在内侧支撑架装配体1和外侧支撑架装配体2的内侧分别具有中心轴安装套结构12，两个中心轴安装套结构12在同一轴线上。在内侧支撑架装配体1和外侧支撑架装配体2的顶部和底部两侧分别具有连接座结构15。连接座结构15可以安装其他构件，各连接座结构在中心轴安装套结构轴线法平面上的投影之间夹角为120
°
。在内侧支撑架装配体1和外侧支撑架装配体2的内侧分别具有凸台结构13，凸台结构13的轴线与所述中心轴安装套结构12的轴线重合，在凸台结构的周围均布有扇形突起14。
43.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。