專利名稱：一種越障驅(qū)動(dòng)車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種越障驅(qū)動(dòng)車輪，屬于車輛行走系統(tǒng)；這種越障驅(qū) 動(dòng)車輪是在行走輪上附加包含雙作用離合器、越障桿等零部件組成的 越障驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪遇到不可自行越過(guò)的障礙物時(shí)越障桿升起 驅(qū)動(dòng)車輪越過(guò)障礙物后可以繼續(xù)行駛，越障驅(qū)動(dòng)車輪適應(yīng)于階梯攀登 及其它復(fù)雜路面條件下越障行駛。 技術(shù)背景為了滿足救災(zāi)搶險(xiǎn)、特殊環(huán)境的交通運(yùn)輸?shù)刃枨?，人類?duì)越障驅(qū) 動(dòng)車輪的通過(guò)性、適應(yīng)性和靈活性提出越來(lái)越高的要求，車輛行走系 統(tǒng)要求能夠適用于階梯攀登及其它復(fù)雜路面條件下的越障驅(qū)動(dòng)行駛。目前應(yīng)用的越障車輪主要形式為用輻射狀分布的多個(gè)子輪代替 行走輪，或者設(shè)置可伸縮式千斤頂?shù)龋暾?qǐng)?zhí)枮?9224694.6的實(shí)用 新型專利是運(yùn)用多個(gè)子輪替代行走輪的越障車輪，同一平面上三個(gè)完 全相同的子輪，它們通過(guò)輪軸與輪轂固定組成一個(gè)復(fù)合輪，其驅(qū)動(dòng)軸 等距固定于三個(gè)子輪之間，在驅(qū)動(dòng)齒附近有鏈條定位輪，在驅(qū)動(dòng)齒和 鏈條定位齒之間有傳動(dòng)鏈條，驅(qū)動(dòng)齒與子輪上的飛輪通過(guò)鏈條傳動(dòng)， 正常行駛時(shí)有兩個(gè)子輪著地，遇到不可自行越過(guò)的障礙物時(shí)，各子輪 圍繞中心軸依次旋轉(zhuǎn)著地實(shí)現(xiàn)越障，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，但行駛平穩(wěn)性差； 申請(qǐng)?zhí)枮?2294678.0的實(shí)用新型專利是在車輛底盤后部靠近車輪的 位置設(shè)計(jì)可伸縮式千斤頂，液壓千斤頂壓力進(jìn)油管與車輛動(dòng)力液壓泵 相連，當(dāng)遇到障礙時(shí)，根據(jù)液體壓強(qiáng)原理，可伸縮式千斤頂升起車輛 實(shí)現(xiàn)越障，此方式實(shí)現(xiàn)便捷，但成本造價(jià)較高，需進(jìn)一步改進(jìn)提高。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供一種越障驅(qū)動(dòng)車輪，該驅(qū)動(dòng)車輪驅(qū)動(dòng)車輛正常行駛在平坦路面上時(shí)與普通氣胎輪相同，當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輪遇到不可自 行越過(guò)的障礙物時(shí)車輪上附加的越障桿升起驅(qū)動(dòng)車輪越過(guò)障礙物繼 續(xù)行駛，適應(yīng)于階梯攀登及其它復(fù)雜路面條件下低速越障行駛。為了達(dá)到本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案包括雙作用離合器由動(dòng)環(huán)4及其上固連的環(huán)形平面齒圈5和6、靜環(huán)2及其上固連的環(huán)形 平面齒圈3、靜環(huán)7及其上固連的環(huán)形平面齒圈8、彈簧10組成，輪 軸11與動(dòng)環(huán)4采用允許軸向移動(dòng)的花鍵聯(lián)結(jié)，行走輪1與靜環(huán)2固 連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱齒輪9與靜環(huán)7固連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱齒輪12同時(shí) 與圓柱齒輪9和齒條17嚙合傳動(dòng)，裝有彈簧15的越障桿14與齒條 17固連，驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)齒輪13驅(qū)動(dòng)輪軸11及動(dòng)環(huán)4在車架16上轉(zhuǎn) 動(dòng)，構(gòu)成本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪(如圖l)。動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)2和7、行 走輪1、圓柱齒輪9、齒輪13及輪軸11具有同一理論回轉(zhuǎn)軸線，動(dòng) 環(huán)4在彈簧IO控制下可以產(chǎn)生相對(duì)輪軸11的軸向移動(dòng)但始終保持同 速轉(zhuǎn)動(dòng)，其余各零部件均被限制軸向移動(dòng)僅可以轉(zhuǎn)動(dòng)；正常行駛狀態(tài)， 動(dòng)環(huán)4被彈簧10壓向靜環(huán)2，環(huán)形平面齒圈5、 3嚙合，驅(qū)動(dòng)力矩通 過(guò)齒輪13、輪軸ll、動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)2驅(qū)動(dòng)行走輪1轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)行走輪l 遇到不可自行越過(guò)的障礙物時(shí)，行走輪1受到的阻力矩超過(guò)設(shè)定值， 環(huán)形平面齒圈5、 3打滑、彈簧10被壓縮、環(huán)形平面齒圈6、 8嚙合， 驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)齒輪13、輪軸ll、動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)7、圓柱齒輪9、 12、 齒條17驅(qū)動(dòng)越障桿14向下移動(dòng)升起行走輪1越過(guò)障礙物繼續(xù)行駛。上述的越障驅(qū)動(dòng)車輪中，可以由桿系18、 19、 20取代齒條17實(shí) 現(xiàn)越障桿14向下移動(dòng)升起行走輪1越障(如圖3、圖4)。上述的越障驅(qū)動(dòng)車輪中，雙作用離合器的動(dòng)環(huán)4由彈簧10控制 可以更改為由力矩傳感器檢測(cè)設(shè)定力矩，由電磁鐵控制其兩個(gè)確定位 置。


圖1為本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖； 圖2為本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪的越障部分機(jī)構(gòu)配置原理圖； 圖3為本發(fā)明采用桿系推動(dòng)越障桿的越障驅(qū)動(dòng)車輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖； 圖4為本發(fā)明釆用桿系推動(dòng)越障桿的越障驅(qū)動(dòng)車輪的越障部分 機(jī)構(gòu)配置原理圖；圖5為本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪越障過(guò)程原理圖； 圖6為本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪組成車輛行走系統(tǒng)示意圖。 具體實(shí)施方案下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。 圖1所示為本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，由動(dòng)環(huán)4及其上 固連的環(huán)形平面齒圈5和6、靜環(huán)2及其上固連的環(huán)形平面齒圈3、 靜環(huán)7及其上固連的環(huán)形平面齒圈8、彈簧10組成雙作用離合器， 環(huán)形平面齒圈3、 5、 6、 8具有相同的幾何尺寸和齒形(等腰梯形或 等腰三角形等)，輪軸11與動(dòng)環(huán)4采用花鍵聯(lián)結(jié)傳遞扭矩但允許一定 量的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，彈簧10將動(dòng)環(huán)4壓向靜環(huán)2保持環(huán)形平面齒圈 5、 3嚙合，通過(guò)調(diào)整彈簧10的預(yù)緊力可以設(shè)定動(dòng)環(huán)4相對(duì)靜環(huán)2的 打滑力矩，靜環(huán)2、 7分別與行走輪1、圓柱齒輪9固連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 圓柱齒輪12同時(shí)與圓柱齒輪9和齒條17嚙合傳動(dòng)，裝有彈簧15的 越障桿14與齒條17固連，可以產(chǎn)生豎直往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，調(diào)整彈簧 15的預(yù)緊力可以保持越障后越障桿14復(fù)位(如圖2);動(dòng)環(huán)4、靜環(huán) 2和7、行走輪l、圓柱齒輪9、齒輪13及輪軸11具有同一理論回轉(zhuǎn) 軸線，動(dòng)環(huán)4在彈簧IO控制下可以產(chǎn)生相對(duì)輪軸11的軸向移動(dòng)，其 余各零部件均被限制軸向移動(dòng)僅可以轉(zhuǎn)動(dòng)；正常行駛狀態(tài)，動(dòng)環(huán)4被 彈簧10壓向靜環(huán)2，環(huán)形平面齒圈5、 3嚙合，驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)齒輪13、 輪軸11、動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)2驅(qū)動(dòng)行走輪1轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)行走輪1遇到不可自 行越過(guò)的障礙物時(shí)，行走輪1受到的阻力矩超過(guò)設(shè)定值，環(huán)形平面齒圈5、 3打滑、彈簧10被再壓縮、環(huán)形平面齒圈6、 8嚙合，驅(qū)動(dòng)力 矩通過(guò)齒輪13、輪軸ll、動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)7、圓柱齒輪9、 12、齒條17 驅(qū)動(dòng)越障桿14向下移動(dòng)升起行走輪1，隨著行走輪1相對(duì)障礙物上 升，作用在行走輪1上的阻力矩越來(lái)越小，當(dāng)阻力矩小于設(shè)定值時(shí)， 環(huán)形平面齒圈5、 3停止打滑，驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)動(dòng)行走輪1越過(guò)障礙物繼 續(xù)行駛；越障后彈簧10復(fù)位，環(huán)形平面齒圈6、 8脫開，環(huán)形平面齒 圈5、 3正常嚙合、行走輪1正常行駛，越障后彈簧15復(fù)位，越障桿 14上升復(fù)位，本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪越障過(guò)程原理如圖5所示。圖3所示為本發(fā)明采用桿系推動(dòng)越障桿的越障驅(qū)動(dòng)車輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn) 圖，由連桿18、擺桿19、推桿20組成平面桿系取代齒條17實(shí)現(xiàn)越 障桿14向下移動(dòng)升起行走輪1越障，同樣可以實(shí)現(xiàn)正常行駛和越障 驅(qū)動(dòng)功能，其中連桿18—端在圓柱齒輪12上偏心鉸接，另一端與擺 桿19及推桿20鉸接，擺桿19的另一端與車架16鉸接，推桿20的 另一端與越障桿14鉸接(如圖4);正常行駛狀態(tài)，電磁鐵斷電、鐵 芯復(fù)位、動(dòng)環(huán)4被壓向靜環(huán)2，環(huán)形平面齒圈5、 3嚙合，驅(qū)動(dòng)力矩 通過(guò)齒輪13、輪軸11、動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)2驅(qū)動(dòng)行走輪1轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)行走 輪1遇到不可自行越過(guò)的障礙物時(shí)，行走輪1受到的阻力矩超過(guò)設(shè)定 值，力矩傳感器檢測(cè)到該設(shè)定的力矩值后電磁鐵通電、鐵芯推動(dòng)動(dòng)環(huán) 4，環(huán)形平面齒圈5、 3脫開、環(huán)形平面齒圈6、 8嚙合，驅(qū)動(dòng)力矩通 過(guò)齒輪13、輪軸ll、動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)7、圓柱齒輪9、 12、連桿18、擺 桿19、推桿20驅(qū)動(dòng)越障桿14向下移動(dòng)升起行走輪1，隨著行走輪1 相對(duì)障礙物上升，作用在行走輪l上的阻力矩越來(lái)越小，當(dāng)阻力矩小 于設(shè)定值時(shí)，電磁鐵斷電、鐵芯復(fù)位，驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)動(dòng)行走輪1越過(guò)障 礙物繼續(xù)行駛；越障后驅(qū)動(dòng)力矩恢復(fù)正常，行走輪1正常行駛，越障 后彈簧15復(fù)位，越障桿14上升復(fù)位，以備下一次越障過(guò)程。圖6所示為本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪組成車輛行走系統(tǒng)示意圖，在車架16上沿前進(jìn)方向?qū)ΨQ配置兩組本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪且對(duì)應(yīng)并 列兩個(gè)常規(guī)的支撐后輪形成前輪驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)，可以在車架16上沿 前進(jìn)方向?qū)ΨQ配置兩組本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪且對(duì)應(yīng)并列兩個(gè)常規(guī) 的支撐前輪形成后輪驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)，也可以在車架16上沿前進(jìn)方向 對(duì)稱配置四組本發(fā)明的越障驅(qū)動(dòng)車輪，形成四輪驅(qū)動(dòng)行走系統(tǒng)，具有 更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)行走和越障能力。
權(quán)利要求
1、一種越障驅(qū)動(dòng)車輪包括雙作用離合器由動(dòng)環(huán)4及其上固連的環(huán)形平面齒圈5和6、靜環(huán)2及其上固連的環(huán)形平面齒圈3、靜環(huán)7及其上固連的環(huán)形平面齒圈8、彈簧10組成，其特征在于，輪軸11與動(dòng)環(huán)4采用允許軸向移動(dòng)的花鍵聯(lián)結(jié)，行走輪1與靜環(huán)2固連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱齒輪9與靜環(huán)7固連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱齒輪12同時(shí)與圓柱齒輪9和齒條17嚙合傳動(dòng)，裝有彈簧15的越障桿14與齒條17固連，驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)齒輪13驅(qū)動(dòng)輪軸11及動(dòng)環(huán)4在車架16上轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)行走輪1轉(zhuǎn)動(dòng)或越障桿14運(yùn)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的越障驅(qū)動(dòng)車輪，其特征在于，可以由桿系 18、 19、 20取代齒條17實(shí)現(xiàn)越障桿14向下移動(dòng)升起行走輪1越 障。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的越障驅(qū)動(dòng)車輪，其特征在于，雙作用離合 器的動(dòng)環(huán)4由彈簧10控制可以更改為由力矩傳感器檢測(cè)設(shè)定力 矩，由電磁鐵控制其兩個(gè)確定位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種越障驅(qū)動(dòng)車輪，屬于車輛行走系統(tǒng)。技術(shù)方案包括雙作用離合器的動(dòng)環(huán)4與輪軸11采用花鍵聯(lián)結(jié)，靜環(huán)2與行走輪1固連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，靜環(huán)7與圓柱齒輪9固連同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱齒輪12同時(shí)與圓柱齒輪9和齒條17嚙合傳動(dòng)，裝有彈簧15的越障桿14與齒條17固連，驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)齒輪13驅(qū)動(dòng)輪軸11及動(dòng)環(huán)4在車架16上轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)行走輪1轉(zhuǎn)動(dòng)或越障桿14運(yùn)動(dòng)，越障驅(qū)動(dòng)車輪適應(yīng)于階梯攀登及其它復(fù)雜路面條件下越障行駛。
文檔編號(hào)B60K17/32GK101323257SQ20081011643
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者杰 丁, 劉平義, 張紹英, 李海濤, 魏文軍 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)