专利名称：轮履自由切换轮系装置的制作方法
技术领域：
本发明属于车辆行走装置领域，尤其涉及一种能适应圆轮和履带相互转换运行的 驱动轮系装置。
背景技术：
众所周知，在车辆的行走装置中圆形车轮相对于履带具有更高的灵活性和更高的 速度性能，但履带比圆形车轮具有更高的越野性能。这两种行走装置各有优点，当以圆形车 轮为行走装置的车辆特别是救援性质的车辆遇到特殊的路况，如山体滑坡、沙地或泥地时， 就无法前行，而以履带为行走装置的车辆遇到平坦的、高质量的路况时，往往速度很慢。通 常情况下，圆形车轮和履带不可能同时存在于同一套行走装置中，兼顾这两方面的优点，这 就使绝大部分车辆的使用范围和用途受到很大的限制。
发明内容
针对上述当前车辆行走装置所面临的问题，本发明提供一种轮履自由切换轮系装 置，该装置实现了车辆行走装置中圆轮与履带的自由切换，使车辆可以根据不同的路况随 时切换圆轮或履带，提高了车辆的行驶性能，增大了车辆的应用范围。本发明的技术方案为轮履自由切换轮系装置包括通过离合装置实现相互切换运 行的轮辋系统和履带系统。所述轮辋系统包括主轴、安装在主轴上的轮辋支架、安装在主轴上控制轮辋支架 与主轴断开或连接的第一离合装置、安装在轮辋支架上一端装有第一从动齿轮的第一伸缩 机构、固定连接在第一伸缩机构另一端的轮辋联接器、空套在主轴上的的第一主动齿轮、与 第一主动齿轮固定连接的第三离合装置和一端与轮辋支架连接，另一端与轮辋联接器连接 的分段轮辋圆弧，其中第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合；履带系统包括安装在主轴上 的驱动轮支架、装配在驱动轮支架上的驱动轮、传递主轴的动力到驱动轮的传动系统、安装 在主轴上的第二主动齿轮、与第二主动齿轮固定连接的第四离合装置、固定在驱动轮支架 上的伸缩张紧机构和驱动轮外的履带。所述轮辋支架通过轴承安装在主轴上，驱动轮支架通过轴承安装在主轴上。所述分段轮辋圆弧两端设有易于相互连接配合的凹凸镶嵌设计特征。所述第一伸缩机构为三副，其两两夹角为120°，分别安装在轮辋支架上。根据需 要伸缩机构可为多副。所述第一伸缩机构为螺旋式伸缩机构。该机构由若干段直径渐小的螺杆相互套装 在一起，其通过锥齿轮之间的啮合来传递动力，运动时螺旋机构可自由伸缩。所述传动系统为链轮传动系统或皮带传动系统。所述传动系统包括与驱动轮固定在一起的从动链轮、空套在主轴上的主动链轮、 与主动链轮固定连接的第二离合装置和连接主动链轮与从动链轮的链条。所述伸缩张紧机构包括固定在驱动轮支架上的张紧杆支架、与张紧杆支架固定连接的伸缩导向杆、安装在伸缩导向杆顶端的张紧导轮和一端设有第二从动齿轮固定在张 紧杆支架上，另一端连接到张紧导轮的第二伸缩机构，第二从动齿轮与第二主动齿轮啮合。 所述第二伸缩机构为螺旋伸缩机构。履带可为橡胶履带。本发明所提供的轮履自由切换轮系装置，实现了车辆行走装置中圆轮与履带的自 由切换，使车辆可以根据不同的路况随时切换圆轮或履带，提高了车辆的行驶性能，增大了 车辆的应用范围。
图1为本发明轮辋变形系统正面立体图；图2为本发明轮辋变形系统背面立体图；图3为本发明轮辋变形系统主视图；图4为本发明履带系统立体图；图5为本发明履带系统主视图；图6为本发明圆轮状态立体图；图7为本发明履带状态主视图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的说明。如图1-7所示，本发明所提供的轮履自由切换轮系装置包括通过离合装置实现相 互切换运行的轮辋系统和履带系统。所述轮辋系统包括主轴5、安装在主轴5上的轮辋支架1、安装在主轴5上控制轮 辋支架1与主轴断开或连接的第一离合装置9、安装在轮辋支架1上一端装有第一从动齿轮 7的第一伸缩机构3、固定连接在第一伸缩机构3另一端的轮辋联接器4、空套在主轴5上的 的第一主动齿轮6、与第一主动齿轮6固定连接的第三离合装置10和一端与轮辋支架1连 接，另一端与轮辋联接器4连接的分段轮辋圆弧2，其中第一从动齿轮7与第一主动齿轮6 啮合；履带系统包括安装在主轴5上的驱动轮支架11、装配在驱动轮支架11上的驱动轮 15、传递主轴5的动力到驱动轮15的传动系统30、安装在主轴5上的第二主动齿轮22、与 第二主动齿轮22固定连接的第四离合装置23、固定在驱动轮支架11上的伸缩张紧机构16 和驱动轮15外的履带24。所述轮辋支架1通过轴承8安装在主轴5上，驱动轮支架11通过轴承安装在主轴 5上。所述分段轮辋圆弧2两端设有易于相互连接配合的凹凸镶嵌设计特征。所述第一伸缩机构3为三副，其两两夹角为120°，分别安装在轮辋支架1上。根 据需要伸缩机构可为多副。所述第一伸缩机构3为螺旋式伸缩机构。该机构由若干段直径渐小的螺杆相互套 装在一起，其通过锥齿轮之间的啮合来传递动力，运动时螺旋机构可自由伸缩。所述传动系统30为链轮传动系统或皮带传动系统。所述传动系统30包括与驱动轮15固定在一起的从动链轮14、空套在主轴5上 的主动链轮12、与主动链轮12固定连接的第二离合装置20和连接主动链轮12与从动链轮14的链条13。所述伸缩张紧机构16包括固定在驱动轮支架11上的张紧杆支架19、与张紧杆支架19固定连接的伸缩导向杆18、安装在伸缩导向杆18顶端的张紧导轮17和一端设有第 二从动齿轮21固定在张紧杆支架19上，另一端连接到张紧导轮17的第二伸缩机构31，第 二从动齿轮21与第二主动齿轮22啮合。所述第二伸缩机构31为螺旋伸缩机构。履带24可为橡胶履带。本发明圆轮与履带相互切换的方法是当以圆轮为行走方式时，操作轮辋变形系 统中的第三离合装置10使第一主动齿轮6与第一从动齿轮7啮合传动，驱动伸缩机构3向 外伸出，使分段轮辋圆弧2张开形成一个正圆结构，同时履带系统中的第四离合装置23产 生同步联动，使第二主动齿轮22与第二从动齿轮21啮合传动，驱动伸缩张紧机构16向内 收缩到预定位置，此时置于最外层履带24就与形成正圆结构的分段轮辋圆弧2紧套在一 起，第三离合装置10和第四离合装置23同时断开，操作第一离合装置9，使轮辋支架1与 主轴5连接，在主轴5的驱动下，圆轮就像普通轮一样可在地面做滚动运行，带动车辆行进。 当以履带为行走方式时，操作第一离合装置9，使轮辋支架1与主轴5断开连接，同时操作第 三离合装置10和第四离合装置23，使第一主动齿轮6、第二主动齿轮22分别与第一从动齿 轮7、第二从动齿轮21啮合传动，分别驱动伸缩机构3向内收缩和伸缩张紧机构16向外伸 出到预定位置，第三离合装置10和第四离合装置23同时断开，此时轮辋变形系统缩成一个 类似三角形的结构，同时履带系统在张紧导轮17的支撑下使履带24与驱动轮15配合，操 作第二离合装置20，使驱动轮5通过链轮传动系统30的传动来驱动履带24运动，此时履带 24与地面以平面接触，车辆的行走方式切换为履带方式。以上对各离合装置的操作可为手动或电磁控制。本发明所提供的轮履自由切换轮系装置，实现了车辆行走装置中圆轮与履带的自 由切换，使车辆可以根据不同的路况随时切换圆轮或履带，提高了车辆的行驶性能，增大了 车辆的应用范围。
权利要求
轮履自由切换轮系装置，其特征在于包括通过离合装置实现相互切换运行的轮辋系统和履带系统。
2.根据权利要求1所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述轮辋系统包括主 轴(5)、安装在主轴(5)上的轮辋支架(1)、安装在主轴(5)上控制轮辋支架(1)与主轴断 开或连接的第一离合装置(9)、安装在轮辋支架(1)上一端装有第一从动齿轮(7)的第一伸 缩机构(3)、固定连接在第一伸缩机构(3)另一端的轮辋联接器(4)、空套在主轴(5)上的 的第一主动齿轮(6)、与第一主动齿轮(6)固定连接的第三离合装置(10)和一端与轮辋支 架(1)连接，另一端与轮辋联接器(4)连接的分段轮辋圆弧(2)，其中第一从动齿轮(7)与 第一主动齿轮(6)啮合；履带系统包括安装在主轴(5)上的驱动轮支架(11)、装配在驱动 轮支架(11)上的驱动轮(15)、传递主轴(5)的动力到驱动轮(15)的传动系统(30)、安装 在主轴(5)上的第二主动齿轮(22)、与第二主动齿轮(22)固定连接的第四离合装置(23)、 固定在驱动轮支架(11)上的伸缩张紧机构(16)和驱动轮(15)外的履带(24)。
3.根据权利要求2所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述轮辋支架(1)通 过轴承(8)安装在主轴(5)上，驱动轮支架(11)通过轴承安装在主轴(5)上。
4.根据权利要求2所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述分段轮辋圆弧(2) 两端设有易于相互连接配合的凹凸镶嵌设计特征。
5.根据权利要求2所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述第一伸缩机构(3) 为三副，其两两夹角为120°，分别安装在轮辋支架(1)上。
6.根据权利要求2所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述第一伸缩机构(3) 为螺旋式伸缩机构。
7.根据权利要求2所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述传动系统(30)为 链轮传动系统。
8.根据权利要求7所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述传动系统(30)包 括与驱动轮(15)固定在一起的从动链轮(14)、空套在主轴(5)上的主动链轮(12)、与主 动链轮(12)固定连接的第二离合装置(20)和连接主动链轮(12)与从动链轮(14)的链条 (13)。
9.根据权利要求2所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述伸缩张紧机构 (16)包括固定在驱动轮支架(11)上的张紧杆支架(19)、与张紧杆支架(19)固定连接的 伸缩导向杆(18)、安装在伸缩导向杆(18)顶端的张紧导轮(17)和一端设有第二从动齿轮 (21)固定在张紧杆支架(19)上，另一端连接到张紧导轮(17)的第二伸缩机构(31)，第二 从动齿轮(21)与第二主动齿轮(22)啮合。
10.根据权利要求9所述的轮履自由切换轮系装置，其特征在于所述第二伸缩机构 (31)为螺旋伸缩机构。
全文摘要
本发明提供的轮履自由切换轮系装置包括轮辋变形系统和履带系统。轮辋变形系统包括主轴、轴承、轮辋支架、安装在主轴上控制轮辋支架与主轴断开或连接的第一离合装置、安装在轮辋支架上一端装有第一从动齿轮的伸缩机构、固定连接在伸缩机构另一端的轮辋联接器、空套在主轴上的的第一主动齿轮、与第一主动齿轮固定连接的第三离合装置和一端与轮辋支架连接，另一端与轮辋联接器连接的分段轮辋圆弧，其中第一从动齿轮与第一主动齿轮啮合。本发明所提供的轮履自由切换轮系装置，实现了车辆行走装置中圆轮与履带的自由切换，使车辆可以根据不同的路况随时切换圆轮或履带，提高了车辆的行驶性能，增大了车辆的应用范围。
文档编号B60B19/02GK101966797SQ20101028923
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者何以田, 李克天, 钟伟斌 申请人:广东工业大学