一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，屬于林用車輛底盤【技術(shù)領域】。該林用輪盤包括車輪和底盤，車輪包括人字形輪骨和自預緊緩沖裝置；人字形輪骨安裝在底盤中部兩側(cè)，底部兩臂為輪臂，輪臂的端部安裝有車輪，頂部單臂為引伸臂，引伸臂上安裝有自預緊緩沖裝置；輪骨外殼和輪骨內(nèi)殼配合安裝形成封閉的殼體，兩者輪臂內(nèi)側(cè)的端部分別安裝有直齒輪，兩者內(nèi)側(cè)的中部同軸安裝有直齒輪，并通過齒型嚙合皮帶嚙合傳動；自預緊緩沖裝置實現(xiàn)自預緊緩沖的功能，實現(xiàn)對輪臂的大幅擺動，并且在車輛越野行駛過程中收緊對承載物資的約束。本發(fā)明有助于提高林用車輛的機動越野性能、簡化車輛的整體構(gòu)型并提高車輛的運載能力。
【專利說明】一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種林用輪盤，具體涉及一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，屬于林用車輛底盤【技術(shù)領域】。

【背景技術(shù)】
[0002]中國國土面積大，森林覆蓋面積廣，林區(qū)地形復雜多變:地面崎嶇不平、土丘和坡道隨處可見、地面也常有溝壑和沼澤。因此林用車輛在林區(qū)容易出現(xiàn)側(cè)翻、難越障和動力不足等現(xiàn)象，即使空載車輛在林區(qū)內(nèi)自由順暢地行駛也十分困難，在運載物資的情況下，面對復雜的林區(qū)地形將更為困難。因此開發(fā)一種行駛平穩(wěn)、不易打滑和深陷的高越野性能的林用車輛是非常必要的。
[0003]林用車輛需要具備極高的路況適應能力和動力性能。隨著我國林業(yè)建設的發(fā)展，林用車輛的類型和用途，都正在日漸趨向多樣化。但目前國內(nèi)外在林用特種車輛上的突破相對欠缺，現(xiàn)有的林用車輛多存在著行駛不穩(wěn)定、運輸承載量小、整體結(jié)構(gòu)笨重和機動性差等缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，該輪盤有助于提高林用車輛的機動越野性能、簡化車輛的整體構(gòu)型并提高車輛的運載能力。
[0005]一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，該林用輪盤包括車輪和底盤，車輪安裝在底盤上，該林用輪盤還包括人字形輪骨和自預緊緩沖裝置；
[0006]所述人字形輪骨包括輪骨內(nèi)殼、輪骨外殼、直齒輪和齒型嚙合皮帶，其中輪骨外殼和輪骨內(nèi)殼均為人字形殼體，兩者側(cè)面沿厚度方向加工有人字形安裝槽，底部兩個分支記為輪臂，頂部分支記為引伸臂；輪骨外殼和輪骨內(nèi)殼配合安裝形成封閉的殼體，兩者輪臂內(nèi)側(cè)的端部分別安裝第一直齒輪和第四直齒輪，兩者內(nèi)側(cè)的中部同軸安裝第二直齒輪和第三直齒輪，第一直齒輪和第二直齒輪之間及第三直齒輪和第四直齒輪之間均通過齒型嚙合皮帶嚙合傳動；
[0007]底盤中部兩側(cè)均安裝有一個人字形輪骨，人字形輪骨中輪臂的端部分別與第一直齒輪和第四直齒輪同軸并安裝有車輪，人字形輪骨的引伸臂上安裝有自預緊緩沖裝置實現(xiàn)自預緊緩沖的功能。
[0008]所述自預緊緩沖裝置包括手控按鈕、搖桿、棘輪、驅(qū)動棘爪、主彈簧、球形止動柱和副彈簧；所述底盤中部向上延伸對稱形成基臺；
[0009]其中，棘輪為不等高齒輪；搖桿的下端面沿軸向加工有沉孔記為柱型腔，沉孔的底面中心加工有通孔，內(nèi)壁加工有環(huán)形槽；驅(qū)動棘爪為圓柱體，其圓周面上均布有四個安裝槽，其下部加工有錐形凸起；
[0010]棘輪通過輪軸安裝在底盤的基臺側(cè)面上，搖桿側(cè)面安裝在人字形輪骨的引伸臂上，驅(qū)動棘爪安裝在搖桿的柱形腔內(nèi)且其下部凸起與棘輪咬合，主彈簧也設置在搖桿的柱形腔內(nèi)，其兩端分別抵住搖桿柱形腔的底面和驅(qū)動棘爪的頂面，驅(qū)動棘爪的安裝槽內(nèi)安裝有球形止動柱和副彈簧，副彈簧的兩端分別抵住安裝槽的底面和球形止動柱的端面，手控按鈕安裝在搖桿上方，其下端面中心的支撐桿端部穿過搖桿中心通孔與驅(qū)動棘爪頂面的螺紋孔配合。
[0011]所述自預緊緩沖裝置還包括回位約束彈簧和制動棘爪，制動棘爪位于棘輪下方，其一端安裝在人字形輪骨的引伸臂上，另一端與棘輪咬合，回位約束彈簧的一端也安裝在人字形輪骨的引伸臂上，另一端安裝在制動棘爪的中部。
[0012]所述林用輪盤還包括繩索收緊器，繩索收緊器包括手輪、繩鉤、卷筒、十字鍵軸和繩索，其中繩索的一端纏繞在卷筒上，另一端安裝繩鉤，手輪通過螺紋安裝在卷筒的一側(cè)端面上；
[0013]繩索收緊器中卷筒的另一側(cè)端面與棘輪同軸安裝在底盤上基臺所述另一側(cè)面上，即十字鍵軸穿過基臺端部與棘輪的輪軸固定成一體。
[0014]所述輪骨外殼兩個輪臂的長度相同且端部均為圓弧形，齒型嚙合皮帶與輪骨外殼的內(nèi)壁平行。
[0015]所述人字形輪骨的兩個等長輪臂之間及兩個輪臂與引伸臂之間的夾角為120°。
[0016]所述搖桿的上端面也加工有環(huán)形槽，手控按鈕下端面上的定位桿安裝在搖桿上端面的環(huán)形槽內(nèi)。
[0017]所述驅(qū)動棘爪下部的錐形凸起為非等腰三角形，其中一條側(cè)邊的長度此另一條長。
[0018]所述棘輪加高輪齒的加高高度為8mm。
[0019]有益效果:
[0020](I)本發(fā)明針對的是林用特種車輛，該輪盤有助于提高林用車輛的機動越野性能。普通車輛的車輪只能繞車輪中心做定軸轉(zhuǎn)動，在非平坦的路段上整車穩(wěn)定性差。通過人字形輪骨將前后輪連接在一起，各車輪除可實現(xiàn)自身的定軸轉(zhuǎn)動外，還可繞人字形輪骨中心軸線轉(zhuǎn)動，可適應不同路況的路面。
[0021](2)本發(fā)明可大幅度的簡化車輛整體構(gòu)型并提高車輛的運輸承載能力，在人字形車架上設有自預緊緩沖裝置，所承載的物資通過繩索收緊器來實現(xiàn)固定，且當繩索不工作時收回在卷筒上，節(jié)省了空間，同時也克服以往了物資在行駛過程中的松動和脫落問題，從而提聞了整車的承載能力。
[0022](3)本發(fā)明提高了整車行駛過程中的穩(wěn)定性。在晃動過程中自身承載貨物的重力轉(zhuǎn)化繩索的拉力反作用于人字形輪骨，減緩了車輪在行駛過程中的劇烈晃動，從而提高了整車行駛過程中的穩(wěn)定性。
[0023](4)本發(fā)明降低了動力傳遞過程中的能量損耗，實現(xiàn)低噪聲。車輪動力的傳動通過齒型嚙合皮帶來實現(xiàn)，齒型嚙合皮帶傳動過程中嚙合沖擊低、噪聲低和傳動效率高，并能滿足高速重載的要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明人字形林用輪盤的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2為本發(fā)明人字形輪骨的軸測半剖圖。
[0026]圖3為本發(fā)明自預緊緩沖裝置的工作原理圖。
[0027]圖4為本發(fā)明繩索收緊器的軸測圖。
[0028]其中，1-繩索收緊器2-車輪3-底盤4-人字形輪骨5-自預緊緩沖裝置6_輪骨內(nèi)殼7-齒型嚙合皮帶8-直齒輪9-輪骨外殼10-手控按鈕11-搖桿12-棘輪13-驅(qū)動棘爪14-主彈簧15-球形止動柱16-回位約束彈簧17-制動棘爪18-副彈簧19-手輪20-繩鉤21-十字鍵軸22-繩索。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。
[0030]如附圖1所示，本發(fā)明提供一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，該林用輪盤包括繩索收緊器1、車輪2、底盤3、人字形輪骨4和自預緊緩沖裝置5。
[0031]如附圖2所示，人字形輪骨4包括輪骨內(nèi)殼6、輪骨外殼9、直齒輪8和齒型嚙合皮帶7，輪骨外殼9和輪骨內(nèi)殼6均為人字形殼體，其側(cè)面沿厚度方向加工有人字形安裝槽，底部兩個等長分支為輪臂，頂部分支為引伸臂，兩輪臂的端部均為圓弧形，美觀且便于直齒輪8的安裝。
[0032]輪骨外殼9和輪骨內(nèi)殼6配合安裝形成封閉的殼體，兩者輪臂內(nèi)側(cè)的端部分別安裝第一直齒輪8和第四直齒輪，兩者內(nèi)側(cè)的中部同軸安裝第二直齒輪和第三直齒輪，第一直齒輪8和第二直齒輪之間以及第三直齒輪和第四直齒輪之間均通過齒型嚙合皮帶7嚙合傳動，齒型嚙合皮帶7與輪骨外殼9的內(nèi)壁平行。
[0033]上述中，利用直齒輪8和齒型嚙合皮帶7來實現(xiàn)車輪動力的傳遞，齒型嚙合皮帶7的引入提供了足夠大的中心距。由于輪臂端部的第一直齒輪8和第四直齒輪與前后車輪同軸安裝，前端車輪帶動第一直齒輪8轉(zhuǎn)動，并通過齒型嚙合皮帶7將動力傳遞到第二直齒輪和第三直齒輪，從而帶動后端的車輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了單點兩輪的設置，即通過齒型嚙合皮帶7低損耗地將大動力傳遞給后輪從而實現(xiàn)整車的運動，無干涉現(xiàn)象，且傳動過程中嚙合沖擊低、噪聲低和效率高，并能滿足高速重載的要求。另外，一方面內(nèi)置傳動副使整車機構(gòu)更為緊湊，另一方面可大大減少整車重量，讓車輛更為輕便，增強整車機動性。
[0034]上述中，在引伸臂上設置自預緊緩沖裝置5，利用引伸臂在車輛行駛過程中的受迫擺動來實現(xiàn)無人工操作的自預緊緩沖功能，從而提高整車的承載能力。
[0035]本發(fā)明中，底盤3中部兩側(cè)各安裝一個人字形輪骨4，人字形輪骨4上兩個等長輪臂的端部與第一直齒輪8和第四直齒輪同軸處并安裝一個車輪2。車輪2的中心到人字形輪骨4中心的直線距離為500mm，人字形輪骨4的三個臂之間夾角均為120°，可避免應力的集中。同側(cè)兩個車輪2的中心距為866mm。
[0036]如附圖3所示，自預緊緩沖裝置5包括手控按鈕10、搖桿11、棘輪12、驅(qū)動棘爪13、主彈簧14、球形止動柱15、回位約束彈簧16、制動棘爪17和副彈簧18。其中，搖桿11的下端面沿軸向加工有柱型沉孔，沉孔的底面中心加工有通孔，內(nèi)壁加工有環(huán)形槽，搖桿11的上端面也加工有環(huán)形槽。棘輪12為不等高齒輪，該棘輪12加高了一個齒的齒高，加高的高度為8_，用于實現(xiàn)自動控制。驅(qū)動棘爪13為圓柱體，其圓周面上均布有四個安裝槽，其下部加工有錐形凸起，為更好地與棘輪12配合，凸起截面不是等腰三角形，其中一條側(cè)邊長于另一條，這樣可保證驅(qū)動棘爪13與棘輪12配合時，只能是單方向驅(qū)動，所以棘輪12若發(fā)生跟驅(qū)動方向相反的轉(zhuǎn)動情況，只會是因為繩子22的拉力作用于與棘輪12同步轉(zhuǎn)動的繩索收緊器I上，從而發(fā)生反向轉(zhuǎn)動。
[0037]本發(fā)明中，底盤3中部向上延伸對稱形成基臺，每個基臺上均設置有自預緊緩沖裝置5，棘輪12通過輪軸安裝在底盤3的基臺側(cè)面上，搖桿11安裝在人字形輪骨4的引伸臂上，驅(qū)動棘爪13安裝在搖桿11的柱形腔內(nèi)且其下部凸起與棘輪12咬合，主彈簧14也設置在搖桿11的柱形腔內(nèi)，兩端分別抵住搖桿11柱形腔的底面和驅(qū)動棘爪13的頂面，驅(qū)動棘爪13的安裝槽內(nèi)安裝有球形止動柱15和副彈簧18，副彈簧18的兩端分別抵住安裝槽的底面和球形止動柱15的端面，手控按鈕10安裝在搖桿11上方，其下端面中心的支撐桿端部穿過搖桿11中心通孔與驅(qū)動棘爪13頂面的螺紋孔連接，帶動驅(qū)動棘爪13 —起在搖桿11內(nèi)的柱形空腔中做上下往復運動；其下端面的定位桿位于搖桿11上端面的環(huán)形槽內(nèi)，能夠使得手控按鈕10更可靠的安裝在搖桿11上。
[0038]制動棘爪17位于棘輪12下方，其一端安裝在人字形輪骨4的引伸臂上，另一端與棘輪12下方輪齒咬合，回位約束彈簧16的一端也安裝在人字形輪骨4的引伸臂上，另一端安裝在制動棘爪17的中部。
[0039]本發(fā)明中，自預緊緩沖裝置5的工作原理如下:
[0040]在整車的行駛過程中，驅(qū)動棘爪13與棘輪12的正常輪齒嚙合時，驅(qū)動棘爪13在搖桿11內(nèi)部的柱形腔中實現(xiàn)正常往復運動，球形止動柱15受搖桿11內(nèi)柱型腔的作用力壓縮副彈簧18，球形止動柱15收于驅(qū)動棘爪13的四個安裝槽內(nèi)；當驅(qū)動棘爪13經(jīng)過棘輪12加高的輪齒時，驅(qū)動棘爪13向上抬升距離變大，驅(qū)動棘爪13中的四個球形止動柱15受內(nèi)部壓縮的副彈簧18的作用力彈出進入搖桿11內(nèi)部柱形腔內(nèi)壁的環(huán)形槽中。由于副彈簧18向上的合力大于主彈簧14向下的彈力，所以驅(qū)動棘爪13靜止在搖桿11的柱形腔中，驅(qū)動棘爪13帶動手控按鈕10上抬，實現(xiàn)驅(qū)動棘爪13與棘輪12分離，此時與棘輪12同步轉(zhuǎn)動的繩索收緊器I不再工作，在回位約束彈簧16和制動棘爪17的作用下實現(xiàn)物資的預緊固定。第二次物資固定時按下手控按鈕10即可重新實現(xiàn)正常工作。
[0041]如附圖4所示，繩索收緊器I包括手輪19、繩鉤20、十字鍵軸21、卷筒和繩索22，繩索22的一端纏繞在卷筒上，另一端安裝繩鉤20，手輪19通過螺紋安裝在卷筒的端面上，可以帶動卷筒轉(zhuǎn)動，從而將繩索22收起。繩索收緊器I與棘輪12同軸安裝在底盤3上基臺的另一側(cè)面上，十字鍵軸21穿過基臺端部與棘輪12的輪軸固定成一體。
[0042]本發(fā)明工作過程如下:
[0043]輪臂和引伸臂可繞人字形輪骨4中心做定軸轉(zhuǎn)動，在不平整的路面，人字形輪骨4整體發(fā)生轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)前輪和后輪抬升和下落。在車輪2抬升及下落過程中引伸臂發(fā)生受迫擺動，固定在引伸臂上的搖桿11跟隨發(fā)生同步擺動，驅(qū)動棘爪13發(fā)生擺動進而撥動棘輪12，棘輪12轉(zhuǎn)動帶動繩索收緊器I同步轉(zhuǎn)動，收緊繩索22，實現(xiàn)繩索22的二次自動預緊，在不平整的路段保證承載物資在車輛行駛過程中不會發(fā)動松動和脫落。
[0044]當物資固定完成時，繩索22通過繩鉤20與底盤3牢固纏繞。在不平整的路面段，底盤3的顛簸促使纏繞的繩索22施加給自預緊緩沖裝置5 —個拉力，拉力作用在人字形輪骨4的引伸臂上，然后抑制人字形輪骨4的擺動，防止人字形輪骨4發(fā)生瞬時的大幅度擺動，進而減緩了車輪2的劇烈跳動，實現(xiàn)了整車自緩沖的作用。
[0045]繩索22的收緊一方面可以通過手輪19人工驅(qū)動，另一方面可通過自預緊緩沖裝置5中的棘輪12自動實現(xiàn)。整車物資的固定通過繩索來實現(xiàn)，繩索22不工作時可通過卷筒收起；在底盤3的不同位置設有繩鉤，用于實現(xiàn)繩索22的纏繞，進而完成物資的固定工作，簡化了車輛的整體構(gòu)型，減小了車輛的重量。
[0046]繩索22對自預緊緩沖裝置5的反作用力幫助實現(xiàn)車輪2在運動過程中的自緩沖，減小車輪2在不平整路面的跳動幅度，提高整車在行駛過程中的穩(wěn)定性。
[0047]綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，該林用輪盤包括車輪(2)和底盤(3)，車輪(2)安裝在底盤(3)上，其特征在于，該林用輪盤還包括人字形輪骨(4)和自預緊緩沖裝置(5)； 所述人字形輪骨(4)包括輪骨內(nèi)殼￠)、輪骨外殼(9)、直齒輪(8)和齒型嚙合皮帶(7)，其中輪骨外殼(9)和輪骨內(nèi)殼(6)均為人字形殼體，兩者側(cè)面沿厚度方向加工有人字形安裝槽，底部兩個分支記為輪臂，頂部分支記為引伸臂；輪骨外殼(9)和輪骨內(nèi)殼(6)配合安裝形成封閉的殼體，兩者輪臂內(nèi)側(cè)的端部分別安裝第一直齒輪(8)和第四直齒輪，兩者內(nèi)側(cè)的中部同軸安裝第二直齒輪和第三直齒輪，第一直齒輪(8)和第二直齒輪之間及第三直齒輪和第四直齒輪之間均通過齒型嚙合皮帶(7)嚙合傳動； 底盤(3)中部兩側(cè)均安裝有一個人字形輪骨(4)，人字形輪骨(4)中輪臂的端部分別與第一直齒輪(8)和第四直齒輪同軸并安裝有車輪(2)，人字形輪骨(4)的引伸臂上安裝有自預緊緩沖裝置(5)實現(xiàn)自預緊緩沖的功能。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述自預緊緩沖裝置(5)包括手控按鈕(10)、搖桿(11)、棘輪(12)、驅(qū)動棘爪(13)、主彈簧(14)、球形止動柱(15)和副彈簧(18);所述底盤(3)中部向上延伸對稱形成基臺； 其中，棘輪(12)為不等高齒輪；搖桿(11)的下端面沿軸向加工有沉孔記為柱型腔，沉孔的底面中心加工有通孔，內(nèi)壁加工有環(huán)形槽；驅(qū)動棘爪(13)為圓柱體，其圓周面上均布有四個安裝槽，其下部加工有錐形凸起； 棘輪(12)通過輪軸安裝在底盤(3)的基臺側(cè)面上，搖桿(11)側(cè)面安裝在人字形輪骨⑷的引伸臂上，驅(qū)動棘爪(13)安裝在搖桿(11)的柱形腔內(nèi)且其下部凸起與棘輪(12)咬合，主彈簧(14)也設置在搖桿(11)的柱形腔內(nèi)，其兩端分別抵住搖桿(11)柱形腔的底面和驅(qū)動棘爪(13)的頂面，驅(qū)動棘爪(13)的安裝槽內(nèi)安裝有球形止動柱(15)和副彈簧(18)，副彈簧(18)的兩端分別抵住安裝槽的底面和球形止動柱(15)的端面，手控按鈕(10)安裝在搖桿(11)上方，其下端面中心的支撐桿端部穿過搖桿(11)中心通孔與驅(qū)動棘爪(13)頂面的螺紋孔配合。
3.如權(quán)利要求2所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述自預緊緩沖裝置(5)還包括回位約束彈簧(16)和制動棘爪(17)，制動棘爪(17)位于棘輪(12)下方，其一端安裝在人字形輪骨(4)的引伸臂上，另一端與棘輪(12)咬合，回位約束彈簧(16)的一端也安裝在人字形輪骨(4)的引伸臂上，另一端安裝在制動棘爪(17)的中部。
4.如權(quán)利要求1所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述林用輪盤還包括繩索收緊器(I)，繩索收緊器(I)包括手輪(19)、繩鉤(20)、卷筒、十字鍵軸(21)和繩索(22)，其中繩索(22)的一端纏繞在卷筒上，另一端安裝繩鉤(20)，手輪(19)通過螺紋安裝在卷筒的一側(cè)端面上； 繩索收緊器(I)中卷筒的另一側(cè)端面通過十字鍵鈾(21)與棘輪(12)同軸安裝在底盤(3)上基臺所述另一側(cè)面上，即十字鍵軸(21)穿過基臺端部與棘輪(12)的輪軸固定成一體。
5.如權(quán)利要求1所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述輪骨外殼(9)兩個輪臂的長度相同且端部均為圓弧形，齒型嚙合皮帶(7)與輪骨外殼(9)的內(nèi)壁平行。
6.如權(quán)利要求1所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述人字形輪骨(4)的兩個等長輪臂之間及兩個輪臂與引伸臂之間的夾角為120°。
7.如權(quán)利要求2所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述搖桿(11)的上端面也加工有環(huán)形槽，手控按鈕(10)下端面上的定位桿安裝在搖桿(11)上端面的環(huán)形槽內(nèi)。
8.如權(quán)利要求2所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述驅(qū)動棘爪(13)下部的錐形凸起為非等腰三角形，其中一條側(cè)邊的長度比另一條長。
9.如權(quán)利要求2所述的一種自預緊緩沖的人字形林用輪盤，其特征在于，所述棘輪(12)加1?輪齒的加1?!?度為8mm。
【文檔編號】B60B37/00GK104175805SQ201410449493
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】徐道春, 柯清禪, 闞江明, 陳忠加 申請人:北京林業(yè)大學