半径可调的轮式机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种半径可调的轮式机构，包括由多个轮辐构成的车轮，车轮包括，多个轮辐分左、右侧布置且各侧的3个以上轮辐圆周均布并处于相同的半径位置上；还包括半径调节组件和电机驱动组件，电机驱动组件包括于车轮中心设置并通过轮架安装的双输出轴电机，双输出轴电机的左、右输出轴上安装有主动锥齿轮；半径调节组件包括对应于各轮辐设置的丝杆和螺母以及导轨和滑座，导轨径向设于轮架上，轮辐通过对应的滑座安装于对应的导轨上，丝杆径向设置，螺母旋合于对应的丝杆并安装于对应的轮辐上，丝杆内端的从动锥齿轮啮合对应的主动锥齿轮。本发明能够适应不同的复杂地形，减少了车轮运行中的起伏感和撞击感，提高了车轮的越障能力。
【专利说明】
半径可调的轮式机构
技术领域
[0001]本发明涉及车轮结构，具体为一种半径可调的轮式机构。【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展和人类生活水平的提高，人们对运输工具的性能要求越来越高。一方面，当轮式机构在平坦地面运动时，要求其具有良好的动力特性，行走无起伏，效率高等优点；另一方面，当轮式机构在非平坦地面运动时，不仅要求其行走平稳、无较大撞击， 而且还具有一定的越障本领。
[0003]普通轮式机构的轴固定安装在车轮的轮心处，行驶在非平坦地面时不仅会随着路况的变化产生颠簸，同时伴有起伏感和撞击感;可调偏心距的轮式机构，可以根据路况来调节轴与轮心之间的距离，但这种机构大多都是通过改变动力轴与轮心之间的距离实现的 (距离越大，越障本领越强)，并没有改变轮体的半径。
【发明内容】
[0004]鉴于此，本发明提出了一种半径可调的轮式机构，该机构通过智能控制技术自动调节车轮的半径，以适应不同的复杂地形，同时增加了机构的平稳性和越障能力。
[0005]能够实现上述功能的半径可调的轮式机构，其技术方案包括车轮，所不同的是所述车轮包括具有一定轮缘宽度的多个轮辐，多个轮辐分左、右侧布置且各侧的3个以上轮辐圆周均布并处于相同的半径位置上;还包括半径调节组件和电机驱动组件，所述电机驱动组件包括于车轮中心设置并通过轮架安装的双输出轴电机，所述双输出轴电机的左、右输出轴上安装有主动锥齿轮;所述半径调节组件包括对应于各轮辐设置的丝杆和螺母以及导轨和滑座，所述导轨径向设于轮架上，所述轮辐通过对应的滑座安装于对应的导轨上，所述丝杆径向设置，所述螺母旋合于对应的丝杆并安装于对应的轮辐上，丝杆内端的从动锥齿轮啮合对应的主动锥齿轮。
[0006]为使运行平稳，左、右侧的轮辐错位相对，错位轮辐的轮缘之间有重叠的交集。
[0007]常规设计中，所述轮辐设计为8个，每侧各为4个轮辐。
[0008]本发明的有益效果:
[0009]1、本发明半径可调的轮式机构通过丝杠螺母传动副驱动轮辐径向来回移动，从而达到调节轮体半径的目的，使得车轮能够适应不同的复杂地形，不仅减少了车轮在移动过程中的起伏感和撞击感，而且也提高了车轮的越障能力。[〇〇1〇] 2、本发明采用丝杠螺母传动副，保证了传动过程中的自锁能力。【附图说明】
[0011]图1为本发明一种实施方式的立体结构示意图(显示为小半径的调节状态)。
[0012]图2为图1实施方式中半径扩大后的立体结构示意图。
[0013]图3为图1、图2实施方式中一侧轮体的立体结构示意图。
[0014]图4为图1、图2实施方式中双输出轴电机的安装结构示意图。[〇〇15]图号标识:1、轮辐;2、轮架;3、双输出轴电机;4、主动锥齿轮;5、丝杆;6、螺母;7、导轨;8、滑座;9、从动锥齿轮;10、电机支架。【具体实施方式】
[0016]下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
[0017]本发明半径可调的轮式机构，其技术方案包括基于轮架2设置的车轮、半径调节组件和电机驱动组件。
[0018]所述车轮包括左、右侧的各四个轮辐1，各侧的四个轮辐1圆周均布设置，所述轮辐 1包括扇形辐板和弧形轮缘，所述轮缘具有一定宽度且向另一侧横置，左、右侧的轮辐1同处于相同的半径位置上且错位45°相对，错位轮辐1的轮缘之间有重叠的交集(保证车轮行驶过程中的稳定性和平稳性)，即一侧的轮辐1的两端(圆周方向)与另一侧相邻的轮辐1的首、 尾端(圆周方向)之间重叠，重叠的轮缘端面之间为〇距离，车轮的宽度为左、右轮缘宽度之和，如图1、图2、图3所示。
[0019]所述轮架2设于车轮的中心，为错位45°的左、右十字架，左、右十字架的位置分别对应于左、右轮辐1的轮缘，各十字架的中心开设有电机输出轴穿设孔，如图3所示。
[0020]所述电机驱动组件包括双输出轴电机3和锥齿轮传动副，所述锥齿轮传动副包括左、右的主动锥齿轮4和左、右各四个从动锥齿轮9,所述双输出轴电机3通过电机支架10安装于左、右十字架之间，双输出轴电机3的左、右输出轴分别通过左、右十字架的电机输出轴穿设孔伸出于对应的十字架并处于对应一侧的轮辐1辐板外，各主动锥齿轮4安装在对应的双输出轴电机3输出轴上，如图1、图2、图3、图4所不。
[0021]所述半径调节组件包括对应于各轮辐1设置的丝杆5和螺母6以及导轨7和滑座8， 所述丝杆5和螺母6设于对应轮辐1的辐板外，所述导轨7(滑动销)和滑座8(滑块)设于对应轮辐1的辐板内，具体的:所述导轨7径向设置，导轨7的内端安装在对应的十字架上，导轨7 的外端悬空在对应轮辐1的轮缘底部，内、外两个滑座8于对应导轨7上滑动安装并紧固于对应轮辐1的辐板内侧面上;所述丝杆5径向设置并通过旋合的上、下螺母6安装于对应轮辐1 的辐板外侧面上，丝杆5的内端安装对应的从动锥齿轮9,所述从动锥齿轮9与对应的主动锥齿轮4啮合，如图1、图2、图3所示。[〇〇22]本发明车轮半径的调节方式:
[0023]双输出轴电机3将动力提供给左、右输出轴上的主动锥齿轮4,左、右主动锥齿轮4 将动力传递给左、右的四个从动锥齿轮9,各从动锥齿轮9同时带动对应的丝杆5转动，所述丝杠5驱动对应的螺母6径向移动，从而带动对应的轮辐1径向移动，从而同时扩张轮辐1增大车轮直径和同时收缩轮辐1减小车轮直径，进而实现车轮的半径调节。
【主权项】
1.半径可调的轮式机构，包括车轮，其特征在于:所述车轮包括具有一定轮缘宽度的多 个轮辐(1 )，多个轮辐(1)分左、右侧布置且各侧的3个以上轮辐(1)圆周均布并处于相同的 半径位置上；还包括半径调节组件和电机驱动组件，所述电机驱动组件包括于车轮中心设 置并通过轮架(2)安装的双输出轴电机(3)，所述双输出轴电机(3)的左、右输出轴上安装有 主动锥齿轮(4);所述半径调节组件包括对应于各轮辐(1)设置的丝杆(5)和螺母(6)以及导 轨(7)和滑座(8)，所述导轨(7)径向设于轮架(2)上，所述轮辐(1)通过对应的滑座(8)安装 于对应的导轨(7)上，所述丝杆(5)径向设置，所述螺母(6)旋合于对应的丝杆(5)并安装于 对应的轮辐(1)上，丝杆(5)内端的从动锥齿轮(9)啮合对应的主动锥齿轮(4)。2.根据权利要求1所述的半径可调的轮式机构，其特征在于:左、右侧的轮辐(1)错位相 对，错位轮辐(1)的轮缘之间有重叠的交集。3.根据权利要求1或2所述的半径可调的轮式机构，其特征在于:所述轮辐(1)共8个，各 侧为4个轮辐(1)。
【文档编号】B60B19/00GK105946449SQ201610278700
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】庄未, 刘成举, 何淑通, 黄用华, 匡兵, 孙永厚, 刘夫云, 黄美发, 钟永全
【申请人】桂林电子科技大学