專利名稱：一種輪履轉換機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及可根據路況改變行進模式的車輪，特別涉及一種輪履轉換機構。
技術背景
在平直的路面上，圓形車輪具有快速靈活的特點。但是在雪地上或者沙漠上輪胎則無法正常行駛。履帶系統具有非常高的越野性能，能夠勝任各種不良的路況。但是在普通平時路面上的油耗相對圓形車輪行進的要高，維護費用相對較高，同時對路面具有很大的破壞作用。發明內容
本發明目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供一種輪履轉換機構，使車輛或行進機構可以在圓輪式與履帶式行進方式中進行切換從而適應各種路況。
本發明目的通過下述方案實現
一種輪履轉換機構，包括變形輪輞部件、承重及履帶張緊部件、變形傳動部件和動力切換裝置；
所述的變形輪輞部件包括主軸、變形盤、與主軸通過花鍵連接的中心輪轂、連接在中心輪轂上的伸縮滑桿組件、大徑輪輞、小徑輪輞、連接輪輞和變形連桿；所述的主軸與中心輪轂通過花鍵連接，所述中心輪轂由左右兩部分通過螺栓連接；所述大徑輪輞、小徑輪輞、連接輪輞通過是鉸鏈兩兩連接在一起的；
所述變形連桿一端鉸接在變形盤上，一端鉸接在小徑輪輞上；
所述的承重及履帶張緊部件在整個輪履轉換機構的兩側各有一個；該承重及履帶張緊部件包括前承重輪組、固定承重輪、后承重輪、支架、后承重輪槽、前承重輪組槽、前承重輪組連桿、后承重輪連桿、天軸、天軸支架、大鏈輪、小鏈輪、定位銷、變形轉盤以及包覆在部件外面的履帶；所述的承重及履帶張緊部件是通過天軸將動力傳輸到另外一側的；所述前承重輪組和后承重輪，在支架的后承重輪槽、前承重輪組槽中滑動；所述天軸的轉動是通過鏈傳動的；所述大鏈輪固定在變形轉盤上；所述的前承重輪組連桿和后承重輪連桿是分別鉸接在變形轉盤與前承重輪組以及變形轉盤與后承重輪上的；
所述的變形傳動部件包括渦輪蝸桿、錐齒輪組、錐齒輪軸、變形搖桿；所述的渦輪蝸桿是通過錐齒輪組驅動的；所述的變形轉盤與渦輪蝸桿是固定在一起的；
所述的動力切換裝置包括活動花鍵、撥叉、撥叉推桿；所述活動花鍵是空套在主軸上的；
所述伸縮滑桿組件由三節不同直徑的金屬桿套合在一起，其中第一節金屬桿固定在中心輪轂上，第三節金屬桿固定在小徑輪輞上，第二節金屬桿介于第一節金屬桿與第三節金屬桿之間；
所述的天軸支架是通過螺栓固定在支架上的；
所述的變形傳動部件是安裝在承重及履帶張緊部件上的；
所述的變形搖桿是活動套設在錐齒輪軸上的；所述的履帶為橡膠履帶。
本發明相對于現有技術，具有如下的優點及效果
本發明所提供的輪履轉換機構，采用了變形輪輞部件、承重及履帶張緊部件、變形傳動部件和動力切換裝置等。變形輪輞部件、承重及履帶張緊部件是通過變形傳動部件的運動實現同步變形到圓輪式或履帶式行進方式的工作狀態。動力切換裝置相當于一個離合器，可以控制變形傳動部件輸入動力的通斷。本發明提供的輪履轉換機構巧妙地整合了兩種現有的車輛行進方式。擁有該結構的車輛或行進機構可以根據路況在輪式行進與履帶式行進間自由切換，從而使車輛不僅具有輪式行進方式所具有的快速，靈活的特點，也能夠具有履帶式行進所具有的高越野性。


圖1為本發明的變形輪輞部件正面示意圖。
圖2為本發明的變形輪輞部件背面示意圖。
圖3為本發明的承重及履帶張緊部件總體示意圖。
圖4為本發明的承重及履帶張緊部件外端部分的示意圖。
圖5為本發明的變形傳動及動力切換部件的示意圖。
圖6為本發明的變形過程中的某一狀態的示意圖。
圖7為本發明在輪式行進模式下的示意圖。
圖8為本發明在履帶式行進模式下的示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
實施例
圖1-8所示，本發明輪履轉換機構，包括變形輪輞部件、承重及履帶張緊部件、變形傳動部件和動力切換裝置；
如圖1、圖2所示，所述的變形輪輞部件包括主軸1、變形盤2、與主軸1通過花鍵連接的中心輪轂10、連接在中心輪轂10上的伸縮滑桿組件、大徑輪輞5、小徑輪輞3、連接輪輞4和變形連桿6 ；所述的主軸1與中心輪轂10通過花鍵連接，所述中心輪轂10由左右兩部分通過螺栓連接；所述大徑輪輞5、小徑輪輞3、連接輪輞4是通過鉸鏈兩兩連接在一起的；所述變形連桿6 —端鉸接在變形盤2上，一端鉸接在小徑輪輞3上；
如圖3、圖7、圖8所示，所述的承重及履帶張緊部件在整個輪履轉換機構的兩側各有一個；該承重及履帶張緊部件包括前承重輪組15、固定承重輪17、后承重輪18、支架 19、后承重輪槽33、前承重輪組槽34、前承重輪組連桿14、后承重輪連桿16、天軸12、天軸支架13、大鏈輪M、小鏈輪11、定位銷20、變形轉盤21以及包覆在部件外面的履帶30 ；所述的承重及履帶張緊部件是通過天軸12將動力傳輸到另外一側的；所述前承重輪組15和后承重輪18，在支架19的后承重輪槽33、前承重輪組槽34中滑動；所述天軸12的轉動是通過鏈傳動的；所述大鏈輪M固定在變形轉盤21上；所述的前承重輪組連桿14和后承重輪連桿16是分別鉸接在變形轉盤21與前承重輪組15以及變形轉盤21與后承重輪18上的；
如圖4、圖5、圖8所示，所述的變形傳動部件包括渦輪蝸桿觀、錐齒輪組沈、錐齒輪軸32、變形搖桿23 ；所述的渦輪蝸桿觀是通過錐齒輪組沈驅動的；所述的變形轉盤21 與渦輪蝸桿觀是固定在一起的；
所述的動力切換裝置包括活動花鍵25、撥叉27、撥叉推桿22 ；所述活動花鍵25 是空套在主軸1上的；
如圖2所示，所述伸縮滑桿組件由三節不同直徑的金屬桿套合在一起，其中第一節金屬桿9固定在中心輪轂10上，第三節金屬桿7固定在小徑輪輞3上，第二節金屬桿8 介于第一節金屬桿9與第三節金屬桿7之間；
所述的天軸支架13是通過螺栓固定在支架19上的；
所述的變形傳動部件是安裝在承重及履帶張緊部件上的；
所述的變形搖桿23是活動套設在錐齒輪軸32上的；
所述的履帶30為橡膠履帶。
本發明輪履轉換機構，其輪式行進與履帶式行進之間的切換方法是當機構使用輪式行進時，前承重輪組15、后承重輪18都處于變形輪輞部件的大徑之內，避免了輪式行進時與履帶30的干涉。此時可動花鍵25在撥叉27的控制下使變形盤2與中心輪轂10連接。在主軸1的帶動下，變形盤2與中心輪轂10同步轉動，從而帶動整個變形輪輞部件與張緊在變形輪輞部件外圈的履帶30隨著主軸1轉動。
當機構以履帶帶式行進時，前承重輪組15、后承重輪18都向外伸展，以張緊履帶 30。此時可動花鍵25在撥叉27的控制下使變形盤2與中心輪轂10連接。在主軸1的帶動下，變形盤2與中心輪轂10同步轉動(原理與輪式行進相同，只是變形輪輞部件此時是處于小徑狀態)，從而帶動小徑模式的變形輪輞部件轉動。變形輪輞部件與履帶30上的內齒相嚙合，從而帶動履帶30運動。此時，車身的重量由前承重輪組15、后承重輪18、固定承重輪17共同承擔。主軸1的轉動則提供了小徑模式的變形輪輞部件驅動履帶30運動的動力。
如果需要在兩種模式之間進行切換，則撥動撥叉推桿22使可動花鍵25配合于渦輪蝸桿觀與變形盤2之間(同時變形盤2與中心輪轂10的配合關系解除)。通過手動轉動套在錐齒輪軸32上變形搖桿23使錐齒輪組沈轉動，從而驅動蝸輪蝸桿28。蝸輪蝸桿 28驅動固定在其上的變形轉盤21轉動，變形轉盤21帶動鉸接在其上的前承重輪組連桿14 和后承重輪連桿16運動，進而控制前承重輪組15和后承重輪18沿支架19上的前承重輪組槽34和后承重輪槽33做伸展或收縮運動。同時，變形轉盤21帶動固定在其上的大鏈輪對，通過鏈傳動帶動小鏈輪11，從而帶動天軸12轉動，進而帶動另一側的承重及履帶張緊部件同步變形。由于變形盤2與渦輪蝸桿觀通過可動花鍵25連接，于是在轉動變形搖桿 23使前承重輪組15、后承重輪16運動的同時，變形輪輞部件也會同步的進行變形。當變形轉盤21運動到定位銷20的位置的時候，意味著變形過程的結束。變形完成后，向上推動撥叉推桿22，使撥叉推桿22推動撥叉27推動可動花鍵25配合于變形盤2與中心輪轂10之間(同時，渦輪蝸桿觀與變形盤2之間的配合關系解除)，便可在主軸1的帶動下實現履帶式行進或輪式行進。變形完畢后把變形搖桿23卸下即可。
以上所述的變形搖桿23的轉動也可以通過一固定在支架19上的電機或外接電機實現。
本發明提供的輪履轉換機構是一種新型的車輪結構，該結構巧妙地整合了兩種現有的車輛行進方式。擁有該結構的車輛或行進機構可以根據路況在輪式行進與履帶式行進間自由切換，從而使車輛不僅具有輪式行進方式所具有的快速，靈活的特點，也能夠具有履帶式行進所具有的高越野性。
該機構可應用于救援車上，當遇到救援生命線中斷的情況，可通過手工操作使救援車瞬間具有良好的通過性，在第一時間趕赴災區開展救援工作。該系統也可以應用于私家車上，當發生災難需要逃離災區而遇到惡劣路況無法前行時，通過手工操作切換車輛的行進模式，快速地逃離災區，防止被困而造成不良的后果。當遇到冰雪天氣時，也可以通過切換行進模式避免因車輪打滑而造成的事故。該系統還可應用于軍事上，使普通裝甲車不僅具有輪式行進快速靈活的特點，也能適應各種不良路況，有利于作戰任務的開展。
如上所述，便可較好地實現本發明。
上述實施例僅為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種輪履轉換機構，其特征在于包括變形輪輞部件、承重及履帶張緊部件、變形傳動部件和動力切換裝置；所述的變形輪輞部件包括主軸、變形盤、與主軸通過花鍵連接的中心輪轂、連接在中心輪轂上的伸縮滑桿組件、大徑輪輞、小徑輪輞、連接輪輞和變形連桿；所述的主軸與中心輪轂通過花鍵連接，所述中心輪轂由左右兩部分通過螺栓連接；所述大徑輪輞、小徑輪輞、 連接輪輞是通過鉸鏈兩兩連接在一起的；所述變形連桿一端鉸接在變形盤上，一端鉸接在小徑輪輞上；所述的承重及履帶張緊部件在整個輪履轉換機構的兩側各有一個；該承重及履帶張緊部件包括前承重輪組、固定承重輪、后承重輪、支架、后承重輪槽、前承重輪組槽、前承重輪組連桿、后承重輪連桿、天軸、天軸支架、大鏈輪、小鏈輪、定位銷、變形轉盤以及包覆在部件外面的履帶；所述的承重及履帶張緊部件是通過天軸將動力傳輸到另外一側的；所述前承重輪組和后承重輪，在支架的后承重輪槽、前承重輪組槽中滑動；所述天軸的轉動是通過鏈傳動的；所述大鏈輪固定在變形轉盤上；所述的前承重輪組連桿和后承重輪連桿是分別鉸接在變形轉盤與前承重輪組以及變形轉盤與后承重輪上的；所述的變形傳動部件包括渦輪蝸桿、錐齒輪組、錐齒輪軸、變形搖桿；所述的渦輪蝸桿是通過錐齒輪組驅動的，所述的變形轉盤與渦輪蝸桿是固定在一起的；所述的動力切換裝置包括活動花鍵、撥叉、撥叉推桿；所述活動花鍵是空套在主軸上的。
2.根據權利要求1所述的輪履轉換機構，其特征在于，所述伸縮滑桿組件由三節不同直徑的金屬桿套合在一起，其中第一節金屬桿固定在中心輪轂上，第三節金屬桿固定在小徑輪輞上，第二節金屬桿介于第一節金屬桿與第三節金屬桿之間。
3.根據權利要求2所述的輪履轉換機構，其特征在于，所述的天軸支架是通過螺栓固定在支架上的。
4.根據權利要求1 2中任一項所述的輪履轉換機構，其特征在于，所述的變形傳動部件是安裝在承重及履帶張緊部件上的。
5.根據權利要求4所述的輪履轉換機構，其特征在于，所述的變形搖桿是活動套設在錐齒輪軸上的。
6.根據權利要求5所述的輪履轉換機構，其特征在于，所述的履帶為橡膠履帶。
全文摘要
本發明公開了輪履轉換機構，包括變形輪輞部件、承重及履帶張緊部件、變形傳動部件、動力切換裝置。變形輪輞部件、承重及履帶張緊部件是通過變形傳動部件的運動實現同步變形到圓輪式或履帶式行進方式的工作狀態。動力切換裝置相當于一個離合器，可以控制變形傳動部件輸入動力的通斷。本發明提供的輪履轉換機構巧妙地整合了兩種現有的車輛行進方式。擁有該結構的車輛或行進機構可以根據路況在輪式行進與履帶式行進間自由切換，從而使車輛不僅具有輪式行進方式所具有的快速，靈活的特點，也能夠具有履帶式行進所具有的高越野性。
文檔編號B62D55/04GK102514446SQ201110393359
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者曲杰, 鐘偉斌 申請人:華南理工大學