具有輔助輪的輪組裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有輔助輪的輪組裝置，包括圓形輪，圓形輪的前側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)輔助輪；圓形輪和輔助輪分別通過(guò)軸承連接支架；圓形輪用于接觸地面，輔助輪用于跨越障礙物或者接觸地面；支架連接控制軸，使支架相對(duì)于控制軸旋轉(zhuǎn)，能夠改變圓形輪和輔助輪與地面的接觸狀態(tài)。本發(fā)明的核心思想是用一段弧代替一個(gè)圓，從而能夠減少輪子的體積和重量。本發(fā)明的所有輪子所形成的弧的形狀是可以改變的，不僅弧線相對(duì)于地面的角度可以變化，弧線本身的形狀也可以變化，如變化成為近似弧線、直線或曲線；并且通過(guò)每個(gè)輪子的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，弧線本身的形狀能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時(shí)變化。
【專利說(shuō)明】具有輔助輪的輪組裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種交通工具的輪子，具體涉及一種具有輔助輪的輪組裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]車輪是人類最早的機(jī)械發(fā)明之一，是日常生活中不可或缺的工具。在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，人們不斷在車輪的制造材料、車輪的截面形狀等方面進(jìn)行改進(jìn)，但其單一的圓形結(jié)構(gòu)一直未變。
[0003]現(xiàn)有的車輪，為了通過(guò)一定高度的障礙物，車輪的半徑必須大于障礙物的高度。如果要克服較高的障礙物，就需要更大半徑的車輪，而車輪的體積和重量都要相應(yīng)增大?？墒遣还苘囕営卸啻?，在任何時(shí)候都只有很小一段弧形部分的車輪接觸地面，其他大部分都沒(méi)有用到，直到碰到障礙，車輪的靠前部分才用到。另外，現(xiàn)有車輪的另一個(gè)特點(diǎn)是半徑是固定的；車輪通過(guò)充氣或使用有彈性材料來(lái)防震。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有輔助輪的輪組裝置，它可以通過(guò)高度大于自身半徑的障礙物，并且每個(gè)車輪的相對(duì)位置可以改變，以通過(guò)復(fù)雜路面并減少振動(dòng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明具有輔助輪的輪組裝置的技術(shù)解決方案為:
[0006]用一段弧代替一個(gè)圓，這段弧的形狀是可以變化的:(1)相對(duì)地面角度可以變；
(2)結(jié)構(gòu)形狀可以變，例如近似弧形、直線、曲線；(3)瞬時(shí)形狀可以變，每個(gè)輪軸承可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。
[0007]具體結(jié)構(gòu)為:包括圓形輪，圓形輪的前側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)輔助輪；圓形輪和輔助輪分別通過(guò)軸承連接支架；圓形輪用于接觸地面，輔助輪用于跨越障礙物或者接觸地面；支架連接控制軸，使支架相對(duì)于控制軸旋轉(zhuǎn)，能夠改變圓形輪和輔助輪與地面的接觸狀態(tài)。
[0008]所述輔助輪為多個(gè)；多個(gè)輔助輪與圓形輪形成一弧形、近似弧形、直線或者曲線。
[0009]所述圓形輪和輔助輪彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。
[0010]所述輔助輪的直徑小于圓形輪的直徑。
[0011]所述輔助輪為多個(gè)；多個(gè)輔助輪的直徑互不相同。
[0012]所述支架設(shè)置有緩沖器。
[0013]所述圓形輪及多個(gè)輔助輪通過(guò)履帶連接。
[0014]所述支架包括總桿和與輔助輪數(shù)目相同的多個(gè)支桿，多個(gè)支桿分別連接總桿；圓形輪和輔助輪分別通過(guò)軸承連接支架的支桿；每個(gè)支桿上分別設(shè)置有一獨(dú)立緩沖器。
[0015]所述支架包括總桿和兩個(gè)支桿，兩個(gè)支桿分別連接總桿；圓形輪連接其中一個(gè)支桿，多個(gè)輔助輪共同連接另一支桿；每個(gè)支桿上分別設(shè)置有一獨(dú)立緩沖器；多個(gè)輔助輪通過(guò)履帶或皮帶連接，形成輔助輪組。
[0016]所述支架為活動(dòng)框架；所述支架包括總桿和兩個(gè)支桿，兩個(gè)支桿分別連接總桿；其中一個(gè)支桿通過(guò)軸承連接分支架；分支架的兩個(gè)支腿分別連接圓形輪和與其相鄰的輔助輪；總桿通過(guò)軸承連接緩沖器；另一個(gè)支桿通過(guò)另一軸承連接另一分支架；該分支架的兩個(gè)支腿分別連接另外兩個(gè)輔助輪；或者，另一個(gè)支桿直接連接輔助輪。
[0017]所述輔助輪設(shè)置于圓形輪的前、后、左、右。
[0018]本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:
[0019]本發(fā)明的核心思想是用一段弧代替一個(gè)圓，從而能夠減少輪子的體積和重量并且能夠通過(guò)障礙物比其輪子半徑高的路面。
[0020]本發(fā)明的所有輪子所形成的弧的形狀是可以改變的，不僅弧線相對(duì)于地面的角度可以變化，弧線本身的形狀也可以變化，如變化成為近似弧線、直線或曲線；并且通過(guò)每個(gè)輪子的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，弧線本身的形狀能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時(shí)變化，從而能夠減小振動(dòng)，提高通過(guò)復(fù)雜路面的能力。
[0021]本發(fā)明用兩個(gè)或兩個(gè)以上的小輪子組成輪組，通過(guò)與控制軸不同的連接方式實(shí)現(xiàn)不同的排列方式構(gòu)成一段弧形或近似弧形結(jié)構(gòu)，每個(gè)輪軸可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，以代替一個(gè)大輪子，能夠通過(guò)比其本身半徑高的障礙物和復(fù)雜的路面，同時(shí)可以減少振動(dòng)，減少輪子的體積和重量，使得輪子既小而輕，又具有與大輪子相同的通過(guò)障礙物的能力。
[0022]本發(fā)明在保證車輪使用性能的前提下，能夠減小體積、減輕重量，提高速度，減小振動(dòng)，減少材料和生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0024]圖1是本發(fā)明具有輔助輪的輪組裝置的第一實(shí)施例的示意圖，該實(shí)施例采用固定框架；
[0025]圖2至圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施例的示意圖，該實(shí)施例采用固定框架并且有履帶；
[0027]圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖；
[0028]圖7是本發(fā)明的第三實(shí)施例的示意圖，該實(shí)施例具有獨(dú)立防震功能；
[0029]圖8是本發(fā)明的第三實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖；
[0030]圖9是本發(fā)明的第四實(shí)施例的示意圖，該實(shí)施例具有輔助輪組；
[0031]圖10是本發(fā)明的第四實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖；
[0032]圖11是本發(fā)明的第五實(shí)施例的示意圖，該實(shí)施例采用活動(dòng)框架；
[0033]圖12、圖13是本發(fā)明的第五實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖；
[0034]圖14是本發(fā)明的輪子排列示意圖，圖中的方框表示車輪；
[0035]圖15是本發(fā)明的應(yīng)用原理示意圖。
[0036]圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0037]I為圓形輪，2為輔助輪，
[0038]3為支架，4為緩沖器，
[0039]5為控制軸，6為履帶，
[0040]7為獨(dú)立緩沖器，51、52為軸承，
[0041]10、20為小輪組，30、40為大輪。

【具體實(shí)施方式】
[0042]如圖1所示為本發(fā)明具有輔助輪的輪組裝置的第一實(shí)施例，包括圓形輪1，圓形輪I的前側(cè)設(shè)置有多個(gè)輔助輪2 (圖中為三個(gè))，圓形輪I和輔助輪2分別通過(guò)軸承連接支架3 ；
[0043]通過(guò)改變圓形輪I和輔助輪2與支架3的連接方式，能夠使圓形輪I和輔助輪2彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)；
[0044]至少有一個(gè)輔助輪2的高度大于圓形輪I ;多個(gè)輔助輪2與圓形輪I的最低點(diǎn)最好形成一弧形或近似弧形；輔助輪2與圓形輪I可以不處于同一平面，即輔助輪2與圓形輪I沿中心軸線交錯(cuò)布置；
[0045]輔助輪2的直徑最好小于圓形輪I的直徑；各輔助輪2的直徑也可以互不相同；
[0046]支架3的頂部設(shè)置有緩沖器4，用于為支架3防震；緩沖器4可以是彈簧；
[0047]支架3連接控制軸5，支架3通過(guò)控制軸5與使用輪子的設(shè)備連接。使支架3相對(duì)于控制軸5旋轉(zhuǎn)，能夠改變圓形輪I和輔助輪2與地面的接觸狀態(tài)；
[0048]如圖1所示為初始狀態(tài)，此時(shí)圓形輪I著地；使支架3相對(duì)于控制軸5旋轉(zhuǎn)一角度，調(diào)整輔助輪2與圓形輪I所形成的弧形與路面之間形成的夾角，使圓形輪I和與其相鄰的輔助輪2著地；使支架3相對(duì)于控制軸5再旋轉(zhuǎn)一角度,則使中間兩個(gè)輔助輪2著地。
[0049]如果需要越過(guò)高于路面的障礙物，使弧形向上翹，圓形輪I著地，輔助輪2可以跨越障礙物，如圖2所示；如果需要通過(guò)松軟或有凹坑的路面時(shí)，調(diào)整輔助輪2與圓形輪I所形成的弧形與路面之間形成的夾角，即可使至少兩個(gè)輪子同時(shí)著地，從而減小對(duì)路面的壓強(qiáng)，順利通過(guò)松軟或有凹坑的路面。
[0050]圓形輪I及多個(gè)輔助輪2的材料可以互不相同。
[0051]圓形輪I及多個(gè)輔助輪2的寬度可以互不相同。
[0052]本發(fā)明可以作為主動(dòng)輪，也可以作為從動(dòng)輪。如果作為主動(dòng)輪，每個(gè)輪子(包括圓形輪I和多個(gè)輔助輪2)都可以被驅(qū)動(dòng)，或者只有直接接觸地面的圓形輪I被驅(qū)動(dòng)；也可以通過(guò)觸動(dòng)設(shè)計(jì)，使得只有碰到障礙物的輔助輪2才被驅(qū)動(dòng)。
[0053]本發(fā)明的多個(gè)輔助輪2與圓形輪I形成一弧形，該弧形接近大輪子的一段弧形，只要該弧形最高點(diǎn)的高度大于障礙物的高度，就能夠通過(guò)障礙物，從而能夠通過(guò)比圓形輪I的半徑高幾倍的障礙物。
[0054]本發(fā)明的多個(gè)輔助輪，每個(gè)輔助輪可以單獨(dú)設(shè)計(jì)以適應(yīng)不同的需要，所以能夠比大輪子更靈活，有更多的功能。比如每個(gè)輪子可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，在通過(guò)不平的路面時(shí)，通過(guò)各個(gè)輪子上下位置的自動(dòng)調(diào)整，可以減小振動(dòng)，而且因?yàn)椴煌喿涌梢酝瑫r(shí)接觸地面，單個(gè)輪子的壓強(qiáng)會(huì)減少。
[0055]如圖5所示為本發(fā)明的第二實(shí)施例，包括圓形輪1，圓形輪I的前側(cè)設(shè)置有多個(gè)輔助輪2 (圖中為三個(gè))，圓形輪I和輔助輪2分別通過(guò)軸承連接支架3 ;輔助輪2的高度大于圓形輪I ;多個(gè)輔助輪2與圓形輪I的最低點(diǎn)最好形成一弧形；
[0056]圓形輪I及多個(gè)輔助輪2通過(guò)履帶6連接；
[0057]如圖6所示，工作時(shí)，圓形輪I接觸地面；輔助輪2用于跨越障礙物。由于全部輪子均通過(guò)履帶連接，只需要圓形輪I被驅(qū)動(dòng)，所有輪子都轉(zhuǎn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)可以被用于地形復(fù)雜或有大洞的路面。
[0058]如圖7所示為本發(fā)明的第三實(shí)施例，包括圓形輪1，圓形輪I的前側(cè)設(shè)置有多個(gè)輔助輪2 (圖中為三個(gè))，圓形輪I和輔助輪2分別通過(guò)軸承連接支架3 ；
[0059]支架3包括總桿和四個(gè)支桿，四個(gè)支桿分別連接總桿；圓形輪I和三個(gè)輔助輪2分別通過(guò)軸承連接支架3的支桿；每個(gè)輪子所在的支桿上分別設(shè)置有一獨(dú)立緩沖器7 ；
[0060]支架3的頂部設(shè)置有緩沖器4 ;緩沖器4和獨(dú)立緩沖器7可以是彈簧；獨(dú)立緩沖器7用于防震，還能夠調(diào)節(jié)各個(gè)輪子的懸掛高度；獨(dú)立緩沖器7的伸縮范圍小于輔助輪2或圓形輪I的半徑；
[0061]輔助輪2的高度大于圓形輪I ;多個(gè)輔助輪2與圓形輪I的最低點(diǎn)最好形成一弧形；
[0062]支架3的總桿連接控制軸5 ;根據(jù)路面的情況，通過(guò)控制軸5能夠調(diào)整支架3相對(duì)于地面的角度；支架3通過(guò)控制軸5與使用輪子的設(shè)備連接。
[0063]如圖8所示，工作時(shí)，圓形輪I接觸地面；輔助輪2用于跨越障礙物。如果遇到障礙物，各個(gè)輪子可以根據(jù)地面形狀獨(dú)立改變高度，減少車子的振動(dòng)。
[0064]如圖9所示為本發(fā)明的第四實(shí)施例，包括圓形輪1，圓形輪I的前側(cè)設(shè)置有多個(gè)輔助輪2 (圖中為三個(gè))，圓形輪I和輔助輪2分別通過(guò)軸承連接支架3 ；
[0065]支架3包括總桿和兩個(gè)支桿，兩個(gè)支桿分別連接總桿；圓形輪I連接其中一個(gè)支桿，三個(gè)輔助輪2共同連接另一支桿；每個(gè)支桿上分別設(shè)置有一獨(dú)立緩沖器7 ；
[0066]多個(gè)輔助輪2通過(guò)履帶6或皮帶連接，形成輔助輪組；
[0067]輔助輪2的高度大于圓形輪I ;多個(gè)輔助輪2與圓形輪I的最低點(diǎn)最好形成一弧形。
[0068]如圖10所示，工作時(shí)，圓形輪I接觸地面；輔助輪組用于跨越障礙物。如果遇到障礙物，輔助輪2的高度和角度可以根據(jù)地面形狀獨(dú)立進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是障礙物不會(huì)被卡在多個(gè)輔助輪2之間。
[0069]如圖11所示為本發(fā)明的第五實(shí)施例，包括圓形輪1，圓形輪I的前側(cè)設(shè)置有多個(gè)輔助輪2 (圖中為三個(gè))，圓形輪I和輔助輪2分別通過(guò)軸承連接支架3 ；
[0070]支架3包括總桿和兩個(gè)支桿，兩個(gè)支桿分別連接總桿；其中一個(gè)支桿通過(guò)軸承51連接分支架；分支架的兩個(gè)支腿分別連接圓形輪I和與其相鄰的輔助輪2 ；
[0071]另一個(gè)支桿通過(guò)另一軸承52連接另一分支架；該分支架的兩個(gè)支腿分別連接另外兩個(gè)輔助輪2 ；
[0072]或者，另一個(gè)支桿直接連接輔助輪2 ；
[0073]支架3的頂部設(shè)置有緩沖器4 ；
[0074]支架3的總桿連接控制軸5 ;根據(jù)路面的情況，通過(guò)控制軸5能夠調(diào)整支架3相對(duì)于地面的角度；支架3通過(guò)控制軸5與使用輪子的設(shè)備連接。
[0075]如圖12、圖13所示，工作時(shí)，圓形輪I接觸地面；輔助輪2用于跨越障礙物。碰到障礙物時(shí)，前面的輔助輪2向上翹，同時(shí)通過(guò)軸承51將后面的輔助輪2壓下去。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是能夠減小車體的振動(dòng)，不同輪子可以同時(shí)接觸地面和障礙，增加通過(guò)障礙的能力。
[0076]如圖14所示，多個(gè)輔助輪2與圓形輪I排列成一弧形；其中至少一個(gè)輔助輪2設(shè)置于圓形輪I的前側(cè)，其余的輔助輪2可以設(shè)置于圓形輪I的前、后、左、右；具體可以有以下幾種排列方式:
[0077]如圖14a、b、c所示，其中一個(gè)輔助輪2設(shè)置于圓形輪I的前側(cè)，其余的輔助輪2設(shè)置于圓形輪I的前側(cè)或后側(cè)；且輔助輪2和圓形輪I處于同一平面內(nèi)；
[0078]如圖14d所示，其中一個(gè)輔助輪2設(shè)置于圓形輪I的前側(cè)，其余的輔助輪2設(shè)置于圓形輪I的前側(cè)、后側(cè)或左側(cè)；即全部車輪分處于兩個(gè)平面內(nèi)；
[0079]如圖14e所示，其中一個(gè)輔助輪2設(shè)置于圓形輪I的前側(cè)，其余的輔助輪2設(shè)置于圓形輪I左右兩側(cè)；即全部車輪分處于三個(gè)平面內(nèi)；
[0080]如圖14f、h所示，全部車輪形成一斜線；
[0081]如圖14g所示，其中兩個(gè)輔助輪2設(shè)置于圓形輪I前方的左右側(cè)，另外兩個(gè)輔助輪2設(shè)置于圓形輪I后方的左右兩側(cè)。
[0082]本發(fā)明的多個(gè)小輪子排列成弧形，就像輪子的一段弧。在運(yùn)行中只有一個(gè)或多個(gè)小輪子接觸地面，其他小輪子向前向上翹起。翹起部分可以根據(jù)需要通過(guò)的障礙物進(jìn)行調(diào)整，從而能夠節(jié)省輪子的80-90%的“浪費(fèi)”部分。
[0083]本發(fā)明可以用于任何交通工具上，如汽車、卡車、自行車、滑板、旱冰鞋、摩托車、飛機(jī)起落架等。在保持同樣的通過(guò)障礙能力的前提下，本發(fā)明能夠比現(xiàn)有的輪子在體積和大小方面減少很多，如圖15所示，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)用小輪組10、20取代大輪30、40。
【權(quán)利要求】
1.一種具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:包括圓形輪，圓形輪的前側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)輔助輪；圓形輪和輔助輪分別通過(guò)軸承連接支架；圓形輪用于接觸地面，輔助輪用于跨越障礙物或者接觸地面；支架連接控制軸，使支架相對(duì)于控制軸旋轉(zhuǎn)，能夠改變圓形輪和輔助輪與地面的接觸狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述輔助輪為多個(gè)；多個(gè)輔助輪與圓形輪形成一弧形、近似弧形、直線或者曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述圓形輪和輔助輪彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述輔助輪為多個(gè)；多個(gè)輔助輪的直徑互不相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述支架設(shè)置有緩沖器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述圓形輪及多個(gè)輔助輪通過(guò)履帶連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述支架包括總桿和與輔助輪數(shù)目相同的多個(gè)支桿，多個(gè)支桿分別連接總桿；圓形輪和輔助輪通過(guò)軸承分別連接支架的支桿；每個(gè)支桿上分別設(shè)置有一獨(dú)立緩沖器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述支架包括總桿和兩個(gè)支桿，兩個(gè)支桿分別連接總桿；圓形輪連接其中一個(gè)支桿，多個(gè)輔助輪共同連接另一支桿；每個(gè)支桿上分別設(shè)置有一獨(dú)立緩沖器；多個(gè)輔助輪通過(guò)履帶或皮帶連接，形成輔助輪組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述支架為活動(dòng)框架；所述支架包括總桿和兩個(gè)支桿，兩個(gè)支桿分別連接總桿；其中一個(gè)支桿通過(guò)軸承連接分支架；分支架的兩個(gè)支腿分別連接圓形輪和與其相鄰的輔助輪；總桿通過(guò)軸承連接緩沖器； 另一個(gè)支桿通過(guò)另一軸承連接另一分支架；該分支架的兩個(gè)支腿分別連接另外兩個(gè)輔助輪；或者，另一個(gè)支桿直接連接輔助輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述輔助輪設(shè)置于圓形輪的前、后、左、右。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有輔助輪的輪組裝置，其特征在于:所述圓形輪和輔助輪形成一段弧，用一段弧代替一個(gè)圓；所述弧線相對(duì)于地面的角度能夠變化；所述弧線本身的形狀能夠變化；通過(guò)每個(gè)輪子的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，所述弧線本身的形狀能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時(shí)變化。
【文檔編號(hào)】B60B19/00GK104339974SQ201310345248
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月8日
【發(fā)明者】高·哈里·凡, 高小平 申請(qǐng)人:高·哈里·凡, 高小平