专利名称：弧形车轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及越野车辆，特别涉及滚动装置。
背景技术：
目前的圆形车轮，通过能力与车轮直径大小成正比，而车轮直径受到车体高度和 车体有效空间的双重制约，车轮直径不能随意增加。实用的最大直径车轮一般不超过2米， 因而其过壕能力差，过垂直墙能力差，防沉陷能力差。
发明内容
本发明的目的是提供一种有较高过壕能力和较高过垂直墙能力，以及较高防沉陷 能力的滚动装置。为达到此目的，本发明采用如下一些方案 本发明的第一种技术方案是采用将多个滚轮构成的滚轮组均匀地，纵向排列安放
在有一定弧度的轮桥架上，将轮桥架上的全部滚轮组当作一个整体车轮来使用的结构该
结构由轮轴、轮桥架、滚轮组等部分构成。其特征在于上述滚轮组由两个以上的滚轮构成，
滚轮上可设置减振轮胎或防滑胶条，所述轮轴上可设置减振模块，所述桥轮架可做成一个
大圆弧的弧线形轮桥架，还可以做成两端弧形，中间平底的船形轮桥架，以及其它任何适合
的形状。轮桥架的弧线半径根据车轮的越野需要而设定大小。如是采用平底的轮桥架，其平
底长度可根根据对车轮越壕能力的要求而设定；不管是何种形状的轮桥架，其轮桥架的高
度都应以方便安装在车体下，尽量少占用车体有效空间为宜。所述滚轮组可由圆形轮构成，
圆轮上可设置轮胎或橡胶以及其它减振模块，将至少两列以上的滚轮组排列在轮桥架上，
可将其中一列或一列以上滚轮组作为垂直滚轮组，将其它列滚轮组作向内仰倾状设置在垂
直滚轮组旁，倾斜滚轮的触地点应尽量向纵向中间线靠拢。倾斜滚轮组可以分列在垂直滚
轮组两侧，所有滚轮组应尽量呈纵向均匀排列，两个滚轮间的触地点跨度应尽量縮短，以有
效减少障碍对后滚轮的二次冲击力，滚轮组的数量和排列密度应该根据过障需要和弧形车
轮的总体宽度而定，将一列滚轮组的两个相邻滚轮的触地点作为一个基准跨度，如果轮桥
架上设有两列滚轮组，就在此基准跨度中间设置二分之一平分参考线作为并列滚轮的触地
点。如果轮桥架上设有三排滚轮组，就在此基准跨度中间设三分之一平分参考线，将一前一
后的两条横向平分参考线分别作为左右两列滚轮的触地点，以此类推，如果弧形车轮有四
列以上的滚轮组，则在基准跨度中间可设四分之一、五分之一等等平分参考线，然后将滚轮
按照基准跨度的参考线位置排列触地点，两列以上的滚轮在纵向上交错安放。滚轮这间互
不干涉而侧面轮弧投影相交，多列滚轮组共同在轮桥架上构成一个具有大圆弧线和较低高
度的弧形车轮，该弧形车轮可被当作一个整体车轮来使用，该弧形车轮可以是两端弧线形
中间平底状的船形，也可以是弧形等任何适合的形状。两排或两排以上滚轮组构成的弧形
车轮还可以再重复并列构成更宽的弧形车轮使用。弧形车轮的传动可选择对两边外侧的轮
轴进行传动，也可以根据需要选择对任意一个或几个主要承重滚轮进行传动。 本发明的第二种技术方案是采用将至少一排垂直滚轮和至少一排倾斜滚轮作相
3互仰角倾斜安放在轮桥架上，将两列以上的滚轮组和轮桥架，当作一个整体的车轮来使用 的结构该结构由轮轴、轮桥架、滚轮组等部分构成。其特征在于上述桥轮架上可安放纵向 排列的滚轮，所述滚轮组可由圆形车轮构成，车轮上可设置轮胎或橡胶以及其它减振模块， 一个轮桥架上可以设置一列滚轮组，也可以设置两列以上的滚轮组，还可将两个轮桥架并 列重复构成一个大的轮桥架来使用，在轮桥架上的滚轮组，可作两列滚轮组相互仰角倾斜 安放在轮桥架上，两列以上的滚轮组，其中间滚轮可以呈垂直状态安放，处于两侧的滚轮则 分别一前一后呈交错状态相互仰角倾斜安放在轮桥架上，横向并列的滚轮组的滚轮触地点 应尽量相互靠拢，两列以上的滚轮组和轮桥架结合，可以当作一个整体的车轮来使用。其中 一个滚轮组作为垂直滚轮组，将均匀排列的垂直滚轮组两个相邻滚轮的触地点作为一个基 准跨度，如果弧形车轮有两排滚轮组，就在此基准跨度中间设二分之一平分参考线作为倾 斜滚轮的触地点。如果弧形车轮有三排滚轮组，就在此基准跨度中间设三分之一平分参考 线，分别作为左右倾斜滚轮的触地点，以此类推，如果是弧形车轮需要四排以上滚轮组，则 在基准跨度中间设四分之一、五分之一等等平分参考线。如果是两列滚轮组构成的弧形轮， 其结构就是两列滚轮组在轮桥架上交错排列，轮弧侧面投影相交，两列滚轮组之间还在轮 桥架上呈相互仰倾角对称交错排列，弧形车轮的传动可选择对两边的滚轮进行传动，也可 根据需要选择对任意一个或几个主要承重滚轮进行传动，还可以利用滚动的仰倾角腾出的 空间，将滚轮的一侧做成齿轮，对滚轮进行齿轮传动，如果采用齿轮传动，在传动齿外的其 它滚轮，还可以通过在两个相邻的齿轮间加装一个联动齿来传递动力。如果是三列滚轮组 构成的弧形轮，其结构就是将中间基准轮组作垂直安放，左右倾斜滚轮作向内的仰倾角安 放，其滚轮的触地点应可能地靠近中间基准轮，左右倾斜滚轮的触地点还应尽可能地靠近 基准跨度的前三分之一平分线和后三分之一平分线处的位置上。三排滚轮组的轮弧侧面投 影相交。如果弧形车轮有三排以上的滚轮组，可采用将中间滚轮组垂直安放，将两边外侧的 滚轮组向内仰角倾斜安放，传动方式可以是在垂直滚轮组的两侧对轴进行联动，也可以是 在垂直滚轮组的两侧滚轮加装整合齿轮，对滚轮进行齿轮传动，还可以在相邻的两个带齿 的滚轮轮间加装联动齿轮，用一个主动轮对多个滚轮进行传动。 根据上述说明可以看出，本发明所述的多列滚轮组，其滚轮交错排列在轮桥架上， 并列的滚轮组，其滚轮的触地点呈纵向交错排列，轮弧呈侧面投影相交，轮弧交叉点的高度 就是垂直墙障碍相对后轮的高度，在过垂直墙障碍时，滚轮组的滚轮在依次翻越高过轮弧 投影交叉点的垂直墙时，后一滚轮不必从垂直墙的最低处开始翻越，而是从垂直墙的中部 就开始翻越，有效地减小了较高垂直墙对滚轮组的二次冲击，弧形轮在翻越较高障碍时，由 于有较大圆弧的轮桥架和其上的滚轮组作为一个整体滚轮，其通过能力比相同高度的普通 圆形车轮更高，其缓冲能力更强。采用所述轮桥架与滚轮组合理结合构成一种全新的越野 车轮，该车轮的轮弧大小不再受车体高度的限制，因而可以达到根据需要而不是根据车体 高度来设定轮弧大小的目的；从而大大提高车辆的过壕能力和过垂直墙能力。本发明的弧 形车轮可应用于机器人行走装置；还可应用于轮椅、雪地车、沙漠越野车、工程车、装甲车等 特种用途的车，可以大大提高这些车辆的通过能力。 本方案的积极效果在于利用轮桥架的大圆弧线段组成一个低高度的车轮，其圆弧 线段可在一米高度取十米圆弧直径的一小段做成轮桥架，通过在轮桥架上合理排列滚轮 组，组成整体高度比普通车轮低，而越野能力比普通车轮更高的弧形车轮。
图1为轮桥架与滚轮的结构示意图。
图2为弧形车轮的主视图。 图3为垂直滚轮和倾斜滚轮的触地点排布仰视图。 图4为垂直滚轮与倾斜滚轮的在轮桥架上的分布示意图。 图5为弧形车轮的结构正视图。 图6为船形状弧形车轮的主视图。 图7为船形平底状弧形车轮与滑行鞋主视图。 图8为船形平底状弧形车轮与滑行鞋斜视图。 图9为弧形车轮在滑板上应用的侧视图。
图10为弧形车轮在滑板上应用的斜视图。
图11为弧形车轮在滑板上应用的仰视图。
图中(l)为垂直滚轮，(2)为倾斜滚轮，(3)为轮桥架，(4)支撑架，(5)为滚轮触地点，(6)为轮轴，(7)为轮滑鞋鞋体。
具体实施例方式
下面结合图1、图2、图3、图4、图5对实施例一进行具体说明。该实施例为一个弧形车轮，由垂直滚轮(1)、倾斜滚轮(2)、轮桥架(3)、支撑架(4)等构成。所述轮桥架(3)纵向呈一个较大的弧线形，在其上纵向均匀排列安装垂直滚轮(1)和倾斜滚轮(2)，所述垂直滚轮(1)和倾斜滚轮(2)的滚轮触地点(5)呈纵向交错分布。处于垂直滚轮(1)左右的倾斜滚轮(2)，其滚轮触地点(5)分别处于垂直滚轮(1)两轮轴间跨度三分之一平分参考线一前一后的位置上，所述倾斜滚轮(2)呈向两侧仰倾状安放在轮桥架(3)上，所述倾斜滚轮
(2) 的滚轮触地点(5)向垂直滚轮(1)靠拢。所述轮桥架(3)上设置有用于连接车体的支撑架(4)。 下面结合图6、图7、图8对实施例二进行具体说明。该实施例为一个船形平底状弧形车轮滑行器，由垂直滚轮(1)、轮桥架(3)、轮轴(6)，轮滑鞋鞋体(7)等构成。所述轮桥架(3)两端为较大的圆弧形，中间为具备一定长度的平底形，侧视呈船形，在所述轮桥架
(3) 上通过轮轴(6)安装四列垂直滚轮(l)，所述垂直滚轮(1)上设置有防滑减振胶条，在纵向相邻的两个轮轴间设置四分之一平分参考线，再将并排相邻的轮轴(6)轴心放置在四分之一平分参考线上；四列并排的垂直滚轮(1)依次处于前后不同的四个四分之一平分参考线上，轮弧侧面投影相交，在所述轮桥架(3)上加装轮滑鞋鞋体(7)，构成一个弧形车轮滑行器。 下面结合图1、图2、图3、图4、图5、图9、图10、图11对实施例三进行具体说明。该实施例为一个弧形车轮滑板，由垂直滚轮(D、倾斜滚轮(2)、轮桥架(3)、支撑架(4)、轮板连接轴(9)、足踏板(10)、足踏板连接轴(11)等构成。所述轮桥架(3)纵向呈一个较大的弧线形，在其上纵向均匀排列安装垂直滚轮(1)和倾斜滚轮(2)，所述垂直滚轮(1)和倾斜滚轮(2)的滚轮触地点(5)呈纵向交错分布。处于垂直滚轮(1)左右的倾斜滚轮(2)，其滚轮触地点(5)分别处于垂直滚轮(1)两轮轴间跨度三分之一平分参考线一前一后的位置上，所述倾斜滚轮(2)呈向两侧仰倾状安放在轮桥架(3)上，所述倾斜滚轮(2)的滚轮触地点(5)向垂直滚轮(1)靠拢。所述轮桥架(3)上设置有用于安放轮板连接轴(5)的支撑架(4)，将前后两个足踏板(6)通过足踏板连接轴(7)连接成一个整体，在前后两个足踏板(10)下，分别加装弧形车轮，所述弧形车轮通过轮板连接轴(9)与足踏板(10)相连接，构成一个带弧形车轮的两轮滑板。
权利要求
一种弧形车轮，包括滚轮、轮轴、轮桥架，其特征在于所述轮桥架呈弧形或中间平底的船形以及其它任何合适的形状，在轮桥架上设置至少两列以上滚轮组，每列滚轮组由两个以上滚轮构成，相邻并排的滚轮在纵向上前后交错排列，轮弧侧面投影相交。
2. 根据权利要求1所述的弧形车轮，其特征在于轮桥架上并列处于两侧的滚轮组，其 滚轮横向相对呈仰倾状，滚轮触地点尽量靠近纵向中心线位置。
3. 根据权利要求1所述的弧形车轮，其特征在于滚轮上设置有减振防滑轮胎或胶条。
4. 根据权利要求1至3之一所述的弧形车轮，其特征在于所述弧形车轮上设置有一 轮滑鞋鞋体。
5. 根据权利要求1至3之一所述的弧形车轮，其特征在于所述滚轮的轮轴上设置有 传动齿轮。
全文摘要
本发明涉及一种弧形车轮。它包括轮桥架、滚轮、轮轴。所述轮桥架可以是弧形或中间平底的船形，在轮桥架上并排安放至少两列以上的滚轮，处于中间的滚轮通常是垂直滚轮，处于外侧的滚轮向两侧仰倾状安放，多组滚轮相互交错排布，轮弧侧面投影相交，通过降低轮弧交叉点，有效控制较高障碍对后滚轮的二次冲击，通过对滚轮的合理分布排列和对多个轮轴的传动，将滚轮组同轮桥架整合成一个整体的弧形车轮，克服传统车轮受车体有效空间限制，不能随意增高轮径的缺陷。采用弧形车轮可做成高越野能力的草原越野车、沙漠车、工程车、装甲车等新型高性能越野车。
文档编号B60B11/02GK101786402SQ200910110129
公开日2010年7月28日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者孙继华 申请人:孙继华