專利名稱：可變輪徑的車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可折疊車輪，更具體地說，涉及一種可變輪徑的車輪。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在國內(nèi)外研發(fā)的用于探測(cè)任務(wù)車的車輪都是輪式車輪，輪式車輪的移動(dòng)對(duì)地面
適應(yīng)性強(qiáng)，具有運(yùn)行可靠且控制方便的特點(diǎn)。例如，美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的Nanorover
號(hào)微型火星車，日本宇宙開發(fā)事業(yè)團(tuán)(NASDA)研制開發(fā)的Micro-5號(hào)行星車等。 但是一般的輪式車輪有個(gè)較大的局限，即車輪外周輪廓的大小固定，對(duì)地面起伏
及障礙物的適應(yīng)性較小，況且有些場(chǎng)合地形很復(fù)雜，有各種各樣的地形障礙，為了完成研究
任務(wù)，應(yīng)用在這些場(chǎng)合的探測(cè)車不但要具有前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、爬坡、取物、采樣和翻轉(zhuǎn)(跌
倒后能翻身)等基本功能，還應(yīng)當(dāng)能夠擁有較強(qiáng)的地形適應(yīng)能力，以應(yīng)付各種復(fù)雜地形帶
來的不利，順利地完成任務(wù)?，F(xiàn)有的一些工作在復(fù)雜地形的探測(cè)車，容易受到地形不確定性
的影響，嚴(yán)重影響研究進(jìn)度，如遇到較大的坑洼地形，車子一旦陷入其中，將嚴(yán)重延誤探測(cè)
進(jìn)程，甚至導(dǎo)致整個(gè)研究任務(wù)中斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可變輪徑的車輪，該車輪能根據(jù)要求隨時(shí)改變輪徑大 小，以適應(yīng)復(fù)雜地形行走的需要。 本發(fā)明中的可變輪徑的車輪包括有車輪外輪廓及用于驅(qū)動(dòng)所述車輪外輪廓變形 的變徑裝置，所述車輪外輪廓由數(shù)片小葉片首尾交叉相互連接而成。 所述變徑裝置包括有一端與所述小葉片轉(zhuǎn)動(dòng)連接的偏心連桿，與所述偏心連桿固 定連接的大齒輪，及用于驅(qū)動(dòng)所述偏心連桿與所述大齒輪繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分。
所述驅(qū)動(dòng)部分包括有與所述軸架固定連接的電機(jī)、與所述電機(jī)固定連接的小齒 輪，所述小齒輪與所述大齒輪相互嚙合。 所述車輪外輪廓的小葉片以交錯(cuò)方式連接，并且經(jīng)過計(jì)算，所述小葉片上用于相 互連接及鉸接的孔呈150°的等腰三角形分布時(shí)所需的12組輪片組合為最佳。
所述大齒輪與所述偏心連桿一體成型。 本發(fā)明中的可變輪徑的車輪，它能有效地克服因障礙物的大小或壕溝的深度大于 車輪原有直徑所導(dǎo)致的探測(cè)車無法走出障礙區(qū)的局限，并且控制更為簡(jiǎn)單，操作方便。
本發(fā)明中可變輪徑的車輪在應(yīng)用時(shí)，如果障礙物尺寸稍微大于車輪直徑，可以直 接變大車輪，使得車輪輕松越障；如果障礙物高于車輪直徑達(dá)到一定限度，可以使一邊車輪 大小不變化，另一邊車輪變小，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，繞道而行；如果路面坡度達(dá)到一定限度，可以使一 邊車輪迅速變大，另一邊車輪變小，防止側(cè)翻，保持平衡；如果陷入溝槽，則直接變大直徑， 使陷入部分占車輪比例減小，很容易走出低坑。在斜坡方面更能顯示其優(yōu)越性，前兩輪不 變，后兩輪依次變大。相當(dāng)于抵消了一部分斜度，從而減少爬坡功耗，也有助于提高在斜坡 的平穩(wěn)性。
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本發(fā)明中可變輪徑的車輪具有外輪廓可伸縮的特性，所以不僅有利于躲避障礙
物，而且提高了復(fù)雜地面上行駛的平衡能力，減少了事故發(fā)生的幾率，易于操作。 本發(fā)明中的車輪可以在復(fù)雜的地形中輕松地翻越障礙，提高行進(jìn)速度，也可以用
于對(duì)車子爬斜坡的能力要求比較高的場(chǎng)合；該車輪還可用于其他具有折疊要求的場(chǎng)合，如
航天中克服運(yùn)載空間限制的折疊機(jī)構(gòu)，特殊場(chǎng)合的運(yùn)輸車，童車及玩具；還可以用來設(shè)計(jì)戶
外折疊帳篷，折疊后帳篷面積將大大減小，使用時(shí)又可以很輕松地伸展成所需要的大小，便
于攜帶。


圖1為本發(fā)明中車輪的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中車輪變徑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明中的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明中的可變輪徑的車輪包括有車輪外輪廓及用于驅(qū)動(dòng)車 輪外輪廓變形的變徑裝置，其中，車輪外輪廓由數(shù)片小葉片1首尾交叉相互連接而成。
變徑裝置包括三個(gè)大齒輪2、三根與大齒輪固定連接的偏心連桿6、小齒輪3、電機(jī) 4及固定大齒輪2中心軸的軸架5。其中偏心連桿6的一端通過銷釘與小葉片1轉(zhuǎn)動(dòng)連接， 另一端與大齒輪2固定連接。電機(jī)4與軸架5固定連接，電機(jī)4的輸出軸與小齒輪3固定 連接，即電機(jī)4的輸出軸與小齒輪3 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪3與三個(gè)圓周均布的大齒輪2相互嚙 合，大齒輪2與設(shè)在車本體上的軸架5轉(zhuǎn)動(dòng)連接，軸架5帶動(dòng)三個(gè)大齒輪2繞軸架5的中心 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 本發(fā)明中用于形成車輪外輪廓的小葉片1以交錯(cuò)方式連接，在每片小葉片1上設(shè)
置有三個(gè)小孔，其中兩端部的兩個(gè)小孔分別用于與其他小葉片鉸接，中部的小孔用于兩小 葉片相互鉸接，同時(shí)與偏心連桿6鉸接。該三個(gè)小孔呈150。的等腰三角形分布。
本發(fā)明中可變輪徑的車輪的工作過程如下車輪軸架5用于連接車體兩端的車 輪，每個(gè)車輪有對(duì)應(yīng)的變徑裝置，當(dāng)固定在軸架5上的電機(jī)4工作時(shí)，會(huì)通過電機(jī)4的輸出 軸帶動(dòng)小齒輪3 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)與之嚙合的大齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)與大齒輪2固 定連接的偏心連桿6隨著大齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，由于偏心連桿6只能繞著大齒輪2 的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，其另一端距小齒輪3的軸線距離逐漸增大或縮小，從而推動(dòng)車輪外輪廓伸縮， 實(shí)現(xiàn)了車輪的直徑大小變化。
權(quán)利要求
一種可變輪徑的車輪，其特征在于，包括有車輪外輪廓及用于驅(qū)動(dòng)所述車輪外輪廓變形的變徑裝置，所述車輪外輪廓由數(shù)片小葉片首尾交叉相互連接而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變輪徑的車輪，其特征在于，所述變徑裝置包括有一端與 所述小葉片轉(zhuǎn)動(dòng)連接的偏心連桿，與所述偏心連桿固定連接的大齒輪，與所述大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) 連接的軸架，及用于驅(qū)動(dòng)所述偏心連桿與所述大齒輪繞其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變輪徑的車輪，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)部分包括有與所述 軸架固定連接的電機(jī)、與所述電機(jī)固定連接的小齒輪，所述小齒輪與所述大齒輪相互嚙合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的可變輪徑的車輪，其特征在于，所述車輪外輪 廓的小葉片以交錯(cuò)方式連接，并且所述小葉片上用于相互連接及鉸接的兩端孔與中心孔之 間的連線長度相等，且其夾角為150° 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的可變輪徑的車輪，其特征在于，所述大齒輪與 所述偏心連桿一體成型。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可變輪徑的車輪，其包括有車輪外輪廓及用于驅(qū)動(dòng)所述車輪外輪廓變形的變徑裝置，所述車輪外輪廓由數(shù)片小葉片首尾交叉相互連接而成。所述變徑裝置包括有一端與所述小葉片轉(zhuǎn)動(dòng)連接的偏心連桿，與所述偏心連桿固定連接的大齒輪，及用于驅(qū)動(dòng)所述偏心連桿與所述大齒輪繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分。本發(fā)明中可變輪徑的車輪具有外輪廓可伸縮的特性，所以不僅有利于躲避障礙物，而且提高了復(fù)雜地面上行駛的平衡能力，減少了事故發(fā)生的幾率，易于操作。
文檔編號(hào)B60B19/00GK101774331SQ201010117489
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者廖啟征, 張振華, 李端玲, 李鵬, 林惟鋟, 王興澤, 鄒存?zhèn)?申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)