專利名稱：一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪架結(jié)構(gòu)，更特別地說，是指一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架。
背景技術(shù)：
可變直徑輪是一種通過輪徑張開或合攏可實(shí)現(xiàn)在無輪緣和有輪緣車輪間變換的 輪子。該可變直徑輪一般包括變徑驅(qū)動(dòng)單元、變徑傳動(dòng)單元、輪架和外覆件(如橡膠 胎塊)。
可變直徑輪是一種能夠適應(yīng)多種不同地面環(huán)境(如沼澤、灘涂、沙地等松軟地 面和瀝清路、水泥路等硬質(zhì)路面)、且具有高通過性的多棲行走輪子?？勺冎睆捷喛?廣泛應(yīng)用于軍、民用全地域車輛、移動(dòng)機(jī)器人和各種特殊裝備移動(dòng)平臺(tái)的行走機(jī)構(gòu)， 如沙漠車、灘涂車輛、探險(xiǎn)機(jī)器人、太空巡視探測(cè)車等。
在不同地面環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，通過控制輪徑的變化，可變直徑輪可在有輪緣和無 輪緣車輪之間轉(zhuǎn)換。如在松軟地面上，可變直徑輪呈張開狀，成為無輪緣車輪，能夠
提高通過性，減少滾動(dòng)阻力，增加驅(qū)動(dòng)力；如在硬質(zhì)地面上，可變直徑輪呈合攏狀， 成為有輪緣車輪，能夠提高車輪的平順性和行駛速度。
可變直徑輪的輪徑的變化是通過變徑驅(qū)動(dòng)單元輸出轉(zhuǎn)矩，并經(jīng)變徑傳動(dòng)單元傳 遞至輪架上，由輪架帶動(dòng)外覆件張開或合攏來實(shí)現(xiàn)輪子直徑可變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明購目的是提供一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架，該彈性螺旋輪架 通過B輪輻和D輪輻相對(duì)于C輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度下，同時(shí)帶動(dòng)彈性變徑件在輪輻圓 周方向上產(chǎn)生螺旋扭轉(zhuǎn)，使輪腳張開或合攏，從而實(shí)現(xiàn)可變直徑輪的輪徑可變。
本發(fā)明是一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架，由五個(gè)輪輻、六對(duì)(十二個(gè)) 結(jié)構(gòu)相同的彈性變徑件和六個(gè)結(jié)構(gòu)相同的輪腳板組成，六對(duì)彈性變徑件分別設(shè)置在五 個(gè)輪輻與六個(gè)輪腳板之間；五個(gè)輪輻中的A輪輻和E輪輻結(jié)構(gòu)相同，B輪輻和D輪 輻結(jié)構(gòu)相伺，五個(gè)輪輻的排列順序是在輪心線上順次排布為A輪輻、B輪輻、C輪 輻、D輪輻和E輪輻。
5A輪輻和E輪輻上均勻設(shè)有六個(gè)通孔，B輪輻和D輪輻上均勻設(shè)有六個(gè)圓柱， C輪輻的上下板面上均勻設(shè)有六個(gè)圓柱。B輪輻、C輪輻和D輪輻上設(shè)計(jì)的圓柱用 于穿過彈性變徑件的倒置"U"形端口上的彈簧螺旋圈，圓柱彈簧螺旋圈的套接實(shí)現(xiàn) 了輪輻與彈性變徑件的安裝。
十二個(gè)彈性變徑件的結(jié)構(gòu)是相同，即A彈性變徑件上設(shè)有A彈簧螺旋圈、B彈 簧螺旋圈、C彈簧螺旋圈和D彈簧螺旋圈，A彈性變徑件為倒置"U"形形狀，A彈 簧螺旋圈和D彈簧螺旋圈相對(duì)設(shè)置在倒置"U"形端口上，B彈簧螺旋圈和C彈簧 螺旋圈相對(duì)設(shè)置在倒置"U"形頂端。
六個(gè)輪腳板的結(jié)構(gòu)是相同的，即A輪腳板的底部設(shè)有A吊耳對(duì)、B吊耳對(duì)、C 吊耳對(duì)和D吊耳對(duì)；B吊耳對(duì)和D吊耳對(duì)相對(duì)平行設(shè)置在A輪腳板的右端，且B吊 耳對(duì)與上腳邊平齊，D吊耳對(duì)與下腳邊平齊；A吊耳對(duì)和C吊耳對(duì)相對(duì)平行設(shè)置在A 輪腳板的左端，且A吊耳對(duì)的外側(cè)距上腳邊的距離為L1 = 1/8L， C吊耳對(duì)的外側(cè)距 下腳邊的距離為L2-1/8L， L表示A輪腳板的寬。
五個(gè)輪輻為同心圓，六對(duì)彈性變徑件和六個(gè)輪腳板是以輪輻圓心O為圓心均勻 布置在輪輻的圓周上。
本發(fā)明的一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架的優(yōu)點(diǎn)在于
(1) 在輪腳板與輪輻(輪輻固定在輪轂上)之間安裝彈性變徑件，在B輪輻和 D輪輻相對(duì)于C輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度下，彈性變徑件在圓周方向上相應(yīng)產(chǎn)生 螺旋扭轉(zhuǎn)，使輪腳張開或合攏，實(shí)現(xiàn)可變直徑輪的輪徑可變。
(2) 將每個(gè)彈性變徑件設(shè)計(jì)成具有四個(gè)彈簧螺旋圏的倒置"U"形形狀，在受 到變徑轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，彈性變徑件上的四個(gè)彈簧螺旋圈分別繞圓柱或者銷軸 作圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)連接在彈性變徑件上的輪腳板張開或合攏。
(3) 彈性變徑件采用螺旋彈簧與扭臂桿相結(jié)合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得整體輪架的重 量得到輕量化，結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便。
(4) 輪腳板與彈性變徑件的連接采用吊耳對(duì)與銷軸的配合，提高了輪架的承載 能力。
(5) 采用輪腳板上安裝橡膠塊，而非充氣輪胎或者履帶等輪子結(jié)構(gòu)，改變了常 規(guī)輪子結(jié)構(gòu)，提出了一種具有輪徑變換的車輪新模式。(6) 由本發(fā)明的彈性螺旋輪架與可變直徑輪上的變徑驅(qū)動(dòng)單元、變徑傳動(dòng)單元、 外覆件裝配組合而成的輪子可在有輪緣和無輪緣車輪之間轉(zhuǎn)換，兼具了常 規(guī)車輪與步行輪的優(yōu)點(diǎn)，避免了常規(guī)車輪發(fā)生漏氣、爆胎等現(xiàn)象，并可提 高輪子的通過性和行駛平順性。


圖1是本發(fā)明彈性螺旋輪架的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是未裝配輪腳板的本發(fā)明彈性螺旋輪架的結(jié)構(gòu)圖。
圖2A是圖2的正視圖。
圖3是本發(fā)明五個(gè)輪輻通過圓柱裝配后的結(jié)構(gòu)圖。
圖3A是本發(fā)明A輪輻的結(jié)構(gòu)圖。
圖3B是本發(fā)明B輪輻的結(jié)構(gòu)圖。
圖3C是本發(fā)明C輪輻的結(jié)構(gòu)圖。
圖3D是本發(fā)明D輪輻的結(jié)構(gòu)圖。
圖3E是本發(fā)明E輪輻的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明第一對(duì)彈性變徑件的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本發(fā)明輪腳板的底部結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明彈性變徑件在輪輻圓周上的運(yùn)動(dòng)軌跡圖。
圖7是本發(fā)明彈性螺旋輪架的合攏示意圖。
圖中IOI.A輪輻lll.A通孔112.B通孔113.C通孔
114.D通孔115.E通孔116.F通孔102.B輪輻121.A圓柱
122.B圓柱123.C圓柱124.D圓柱125.E圓柱126.F圓柱
103.C輪輻131.M圓柱132.N圓柱133.0圓柱134.P圓柱
135.Q圓柱136.R圓柱104.D輪輻141.G圓柱142.H圓柱
143.1圓柱144.J圓柱145.K圓柱146丄圓柱105.E輪輻
151.G通孔152.H通孔153.1通孔154.J通孔155.K通孔
156丄通孔201.A彈性變徑件221.A彈簧螺旋圈
222.B彈簧螺旋圈222a.A銷軸223.C彈簧螺旋圈
223a.B銷軸224.D彈簧螺旋圈202.B彈性變徑件
203.C彈性變徑件 204.D彈性變徑件 205.E彈性變徑件
206.F彈性變徑件 21 l.G彈性變徑件 231.E彈簧螺旋圈232.F彈簧螺旋圈 232&(:銷軸 233.G彈簧螺旋圈
233a.D銷軸 234.H彈簧螺旋圈 212.H彈性變徑件
213.1彈性變徑件 214.J彈性變徑件 215.K彈性變徑件
216丄彈性變徑件 301.A輪腳板 311.A吊耳對(duì) 312.B吊耳對(duì)
313.C吊耳對(duì) 314.D吊耳對(duì) 315.右端 316.左端 317.上腳邊
318.下腳邊302.B輪腳板 303.C輪腳板 304.D輪腳板 305.E輪腳板
306.F輪腳板
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
本發(fā)明是一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架，該輪架由輪輻、彈性變徑件和 輪腳板組成，彈性變徑件安裝在輪輻與輪腳板之間，彈性變徑件與輪輻的安裝采用圓 柱，而彈性變徑件與輪腳板的安裝釆用了銷軸。彈性變徑件在輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度時(shí)， 被帶動(dòng)在輪輻圓周方向上產(chǎn)生螺旋扭轉(zhuǎn)，使輪腳張開或合攏，從而實(shí)現(xiàn)可變直徑輪的 輪徑變化。彈性變徑件在輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角度是彈性變徑件上的扭 臂桿與輪輻的圓周外邊相切(如圖6所示)。
參見圖1、圖2所示，本發(fā)明的輪架由五個(gè)輪輻、六對(duì)彈性變徑件和六個(gè)輪腳板 組成，六對(duì)彈性變徑件分別設(shè)置在五個(gè)輪輻與六個(gè)輪腳板之間；五個(gè)輪輻是指A輪 輻101、 B輪輻102、 C輪輻103、 D輪輻104和E輪輻105;六對(duì)彈性變徑件是 指結(jié)構(gòu)相同的A彈性變徑件201、 B彈性變徑件202、 C彈性變徑件203、 D彈性 變徑件204、 E彈性變徑件205、 F彈性變徑件206、 G彈性變徑件211、 H彈性 變徑件212、 I彈性變徑件213、 J彈性變徑件214、 K彈性變徑件215和L彈性 變徑件216;六個(gè)輪腳板是指A輪腳板301、 B輪腳板302、 C輪腳板303、 D輪 腳板304、 E輪腳板305和F輪腳板306。在本發(fā)明中，五個(gè)輪輻中的A輪輻101 和E輪輻105結(jié)構(gòu)相同，B輪輻102和D輪輻104結(jié)構(gòu)相同。五個(gè)輪輻的排列順 序是在輪心線上順次排布為A輪輻101、 B輪輻102、 C輪輻103、 D輪輻104和 E輪輻105。六對(duì)彈性變徑件的結(jié)構(gòu)相同。六個(gè)輪腳板的結(jié)構(gòu)相同。 (一)彈性變徑件
參見圖l、圖2、圖2A所示，A彈性變徑件201與G彈性變徑件211組成第 一對(duì)彈性變徑件；B彈性變徑件202與H彈性變徑件212組成第二對(duì)彈性變徑件； C彈性變徑件203與I彈性變徑件213組成第三對(duì)彈性變徑件； D彈性變徑件204與J彈性變徑件214組成第四對(duì)彈性變徑件； E彈性變徑件205與K彈性變徑件215組成第五對(duì)彈性變徑件； F彈性變徑件206與L彈性變徑件216組成第六對(duì)彈性變徑件。 第一對(duì)彈性變徑件與第四對(duì)彈性變徑件在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置； 第二對(duì)彈性變徑件與第五對(duì)彈性變徑件在輪輻平面上以輪輻圓心0對(duì)稱設(shè)置； 第三對(duì)彈性變徑件與第六對(duì)彈性變徑件在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置。 參見圖2、圖4所示，第一對(duì)彈性變徑件由A彈性變徑件201和G彈性變徑件 211組成。A彈性變徑件201上設(shè)有A彈簧螺旋圈221、 B彈簧螺旋圈222、 C彈 簧螺旋圈223和D彈簧螺旋圈224， A彈性變徑件201為倒置"U"形形狀，A彈 簧螺旋圈221和D彈簧螺旋圈224相對(duì)設(shè)置在倒置"U"形端口上，B彈簧螺旋圈 222和C彈簧螺旋圈223相對(duì)設(shè)置在倒置"U"形頂端。為了方便說明其他彈性變 徑件與輪腳板和輪輻之間的裝配關(guān)系，A彈簧螺旋圈221也稱為端口 A螺旋圏，D 彈簧螺旋圈224也稱為端口 B螺旋圈，B彈簧螺旋圈222也稱為頂端A螺旋圈，C 彈簧螺旋圈223也稱為頂端B螺旋圈。
G彈性變徑件211上設(shè)有E彈簧螺旋圈231、 F彈簧螺旋圈232、 G彈簧螺旋 圈233和H彈簧螺旋圈234， G彈性變徑件211為倒置"U"形形狀，E彈簧螺旋 圈231和H彈簧螺旋圈234相對(duì)設(shè)置在倒置"U"形端口上，F(xiàn)彈簧螺旋圈232 和G彈簧螺旋圈233相對(duì)設(shè)置在倒置"U"形頂端。
A彈簧螺旋圈221套裝在M圓柱131的前端，M圓柱131的后端套裝有E彈 簧螺旋圈231，由于M圓柱131安裝在C輪輻103上，C輪輻103安裝在靜止不 動(dòng)的B輪轂上，故A彈簧螺旋圈221和E彈簧螺旋圈231相對(duì)于輪輻圓心O是不 動(dòng)的，伹可以繞M圓柱131轉(zhuǎn)動(dòng)。
B彈簧螺旋圈222通過A銷軸222a安裝在A輪腳板301的A吊耳對(duì)311中。 現(xiàn)有銷軸與軸孔的安裝中，銷軸需與橡膠軸套進(jìn)行配合安裝，而本發(fā)明也采用相同的 方式。
C彈簧螺旋圈223通過B銷軸223a安裝在A輪腳板301的B吊耳對(duì)312中。
9D彈簧螺旋圈224套裝在B輪輻102上的A圓柱121上，由于B輪輻102 安裝在A輪轂上，A輪轂在變徑傳動(dòng)單元的帶動(dòng)下會(huì)作圓周運(yùn)動(dòng)，故D彈簧螺旋圈 224在變徑時(shí)將隨著A輪轂運(yùn)動(dòng)。
E彈簧螺旋圈231套裝在R圓柱136的后端。
F彈簧螺旋圈232通過C銷軸232a安裝在A輪腳板301的C吊耳對(duì)313上。
G彈簧螺旋圈233通過D銷軸233a安裝在A輪腳板301的D吊耳對(duì)314上。
H彈簧螺旋圈234套裝在D輪輻104上的G圓柱141上，由于D輪輻104 安裝在C輪轂上，C輪轂在變徑傳動(dòng)單元的帶動(dòng)下會(huì)作圓周運(yùn)動(dòng)，故H彈簧螺旋圈 234在變徑時(shí)將隨著C輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)第一對(duì)彈性變徑件與A輪腳板301與輪輻(B輪輻102、 C輪輻103、 D 輪輻104)的裝配關(guān)系，以及圖l、圖2和圖2A所示的說明書附圖，可以類推得到 第二對(duì)彈性變徑件、第三對(duì)彈性變徑件、第四對(duì)彈性變徑件、第五對(duì)彈性變徑件和第 六對(duì)彈性變徑件分別與輪腳板、輪輻間的裝配關(guān)系。
B彈性變徑件202的倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈和H彈性變徑件212的 倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈安裝在H圓柱132上，B彈性變徑件202的倒置 "U"形端口的B彈簧螺旋圏安裝在B圓柱122上，H彈性變徑件212的倒置"U" 形端口的B彈簧螺旋圈安裝在H圓柱142上，B彈性變徑件202的倒置"U"形頂 端C、 D彈簧螺旋圈和H彈性變徑件212的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈分 別安裝在B輪腳板302底部設(shè)計(jì)的四個(gè)吊耳對(duì)中。
C彈性變徑件203的倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圏和I彈性變徑件213的 倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈安裝在I圓柱133上，C彈性變徑件203的倒置 "U"形端口的B彈簧螺旋圈安裝在C圓柱123上，I彈性變徑件213的倒置"U" 形端口的B彈簧螺旋圈安裝在I圓柱143上，C彈性變徑件203的倒置"U"形頂 端C、 D彈簧螺旋圈和I彈性變徑件213的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈分別 安裝在C輪腳板303底部設(shè)計(jì)的四個(gè)吊耳對(duì)中。
D彈性變徑件204的倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈和J彈性變徑件214的 倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈安裝在J圓柱134上，D彈性變徑件204的倒置 "U"形端口的B彈簧螺旋圈安裝在D圓柱124上，J彈性變徑件214的倒置"U" 形端口的B彈簧螺旋圈安裝在J圓柱144上，D彈性變徑件204的倒置"U"形頂 端C、 D彈簧螺旋圈和J彈性變徑件214的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈分 別安裝在D輪腳板304底部設(shè)計(jì)的四個(gè)吊耳對(duì)中。
10E彈性變徑件205的倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈和K彈性變徑件215的 倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈安裝在K圓柱135上，E彈性變徑件205的倒置 "U"形端口的B彈簧螺旋圈安裝在E圓柱125上，K彈性變徑件215的倒置"U" 形端口的B彈簧螺旋圈安裝在K圓柱145上，E彈性變徑件205的倒置"U"形頂 端C、 D彈簧螺旋圈和K彈性變徑件215的倒置"U"形C、 D頂端彈簧螺旋圈分 別安裝在E輪腳板305底部設(shè)計(jì)的四個(gè)吊耳對(duì)中。
F彈性變徑件206的倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈和L彈性變徑件216的 倒置"U"形端口的A彈簧螺旋圈安裝在L圓柱136上，F(xiàn)彈性變徑件206的倒置 "U"形端口的B彈簧螺旋圈安裝在F圓柱126上，L彈性變徑件216的倒置"U" 形端口的B彈簧螺旋圈安裝在L圓柱146上，F(xiàn)彈性變徑件206的倒置"U"形頂 端C、 D彈簧螺旋圈和L彈性變徑件216的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈分 別安裝在F輪腳板306底部設(shè)計(jì)的四個(gè)吊耳對(duì)中。 (二)輪輻
參見圖3所示，在本發(fā)明中，B輪輻102、 C輪輻103和D輪輻104分別安 裝在三個(gè)輪轂(輪轂為可變直徑輪的變徑傳動(dòng)單元中的一個(gè)零件，輪架與變徑傳動(dòng)單 元的連接通過輪轂實(shí)現(xiàn))上，該三個(gè)輪轂可以記為A輪轂、B輪轂、C輪轂， 一般A 輪轂和C輪轂在變徑驅(qū)動(dòng)單元提供的動(dòng)力條件下經(jīng)變徑傳動(dòng)單元傳遞轉(zhuǎn)換為同一方 向的轉(zhuǎn)動(dòng)，而B輪轂則保持靜止不動(dòng)。輪腳板由張開變徑至合攏時(shí)，A輪轂和C輪 轂按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，B輪轂靜止不動(dòng)；輪腳板由合攏變徑至張開時(shí),A輪轂和C 輪轂按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，B輪轂靜止不動(dòng)。由于B輪輻102安裝在A輪轂上，C輪 輻103安裝在B輪轂上，D輪輻104安裝在C輪轂上，在三個(gè)輪轂相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)(A 輪轂和C輪轂動(dòng)，B輪轂不動(dòng))的條件下，彈性變徑件隨著B輪輻102和D輪輻 104相對(duì)C輪輻103的轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)輪腳板的張開或合攏。在可變直徑輪中，變徑傳
動(dòng)單元與變徑驅(qū)動(dòng)單元也可以稱作變徑機(jī)構(gòu)，對(duì)于本發(fā)明設(shè)計(jì)的輪架可以套裝在如專 利申請(qǐng)?zhí)?00910078042.6公開的徑機(jī)構(gòu)上，但這不是唯一模式。
在本發(fā)明中，五個(gè)輪輻均為空心圓盤形狀，輪輻上設(shè)有通孔(該通孔為圓形孔) 和減重孔(橢圓形，減重孔為每?jī)蓚€(gè)通孔之間設(shè)一個(gè))，所述通孔用于放置圓柱，而 圓柱用于套接彈性變徑件上的彈簧螺旋圈，該彈簧螺旋圈在圓柱上能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。參見圖3A所示，在本發(fā)明中，A輪輻101的圓盤上均勻分布設(shè)置有A通孔111、 B通孔112、 C通孔113、 D通孔114、 E通孔115和F通孔116，且每?jī)蓚€(gè)通孔 之間設(shè)有一橢圓形的減重孔。A通孔111、 B通孔112、 C通孔113、 D通孔114、 E通孔115和F通孔116分別用于安裝A圓柱121、 B圓柱122、 C圓柱123、 D圓柱124、 E圓柱125和F圓柱126， A輪輻101與B輪輻102之間通過圓柱 實(shí)現(xiàn)連接。
參見圖3B所示，在本發(fā)明中，B輪輻102的圓盤上均勻分布設(shè)置有A圓柱121、 B圓柱122、 C圓柱123、 D圓柱124、 E圓柱125和F圓柱126，且輪輻上每?jī)?個(gè)圓柱之間設(shè)有一橢圓形的減重孔。A圓柱121、 B圓柱122、 C圓柱123、 D圓 柱124、 E圓柱125和F圓柱126分別安裝在A通孔111、 B通孔112、 C通孔 113、 D通孔114、 E通孔115和F通孔116內(nèi)。B輪輻102上設(shè)置的六個(gè)圓柱 的位置與A輪輻101上設(shè)置的六個(gè)通孔的位置是對(duì)應(yīng)相同的。
參見圖3C所示，在本發(fā)明中，C輪輻103的圓盤上均勻分布設(shè)置有M圓柱131 、 N圓柱132、 O圓柱133、 P圓柱134、 Q圓柱135和R圓柱136，且輪輻上每?jī)?個(gè)圓柱之間設(shè)有一橢圓形的減重孔。C輪輻103設(shè)置在B輪輻102與D輪輻104 之間，且C輪輻103在B輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是靜止不動(dòng)的。
參見圖3D所示，在本發(fā)明中，D輪輻104的圓盤上均勻分布設(shè)置有G圓柱141 、 H圓柱142、 I圓柱143、 J圓柱144、 K圓柱145和L圓柱146,且輪輻上每?jī)?個(gè)圓柱之間設(shè)有一橢圓形的減重孔。G圓柱141、 H圓柱142、 I圓柱143、 J圓柱 144、 K圓柱145和L圓柱146分別安裝在G通孔151、 H通孔152、 I通孔153、 J通孔154、 K通孔155和L通孔156內(nèi)。D輪輻104上設(shè)置的六個(gè)圓柱的位置 與E輪輻105上設(shè)置的六個(gè)通孔的位置是對(duì)應(yīng)相同的。
在術(shù)發(fā)明中，B輪輻102上設(shè)置的六個(gè)圓柱的位置與D輪輻104上設(shè)置的六個(gè) 圓柱的位置是相同的。
參見圖3E所示，在本發(fā)明中，E輪輻105的圓盤上均勻分布設(shè)置有G通孔151、 H通孔152、 I通孔153、 J通孔154、 K通孔155和L通孔156，且輪輻上每?jī)?個(gè)通孔之間設(shè)有一橢圓形的減重孔。G通孔151、 H通孔152、 I通孔153、 J通孔 154、 K通孔155和L通孔156分別用于安裝G圓柱141、 H圓柱142、 I圓柱 143、 J圓柱144、 K圓柱145和L圓柱146， D輪輻104與E輪輻105之間通 過圓柱實(shí)現(xiàn)連接。(三)輪腳板
參見圖1、圖5所示，在本發(fā)明中，六個(gè)輪腳板是指A輪腳板301、 B輪腳板 302、 C輪腳板303、 D輪腳板304、 E輪腳板305、 F輪腳板306,六個(gè)輪腳板 以可變直徑彈性輪的輪輻圓心O為圓心布置，在合攏時(shí)，形成一個(gè)供輪腳胎(外覆件) 安裝的圓形基座(如圖7所示)。
A輪腳板301與D輪腳板304在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置； B輪腳板302與E輪腳板305在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置； C輪腳板303與F輪腳板306在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置。 參見圖5所示，在本發(fā)明中，A輪腳板301的底部設(shè)有A吊耳對(duì)311、 B吊耳 對(duì)312、 C吊耳對(duì)313和D吊耳對(duì)314; B吊耳對(duì)312和D吊耳對(duì)314相對(duì)平行 設(shè)置在A輪腳板301的右端315，且B吊耳對(duì)312與上腳邊317平齊，D吊耳對(duì) 與314下腳邊318平齊；A吊耳對(duì)311和C吊耳對(duì)313相對(duì)平行設(shè)置在A輪腳板 301的左端316，且A吊耳對(duì)311的外側(cè)距上腳邊317的距離為Ll， L1 = 1/8L， C吊耳對(duì)313的外側(cè)距下腳邊318的距離為L2， L2=1/8L， L表示A輪腳板301 的寬。
根據(jù)A輪腳板301與A彈性變徑件201的安裝關(guān)系，依次類推得到其它五個(gè)輪 腳板的裝配關(guān)系。
B輪腳板302底部的四個(gè)吊耳對(duì)分別與B彈性變徑件202和H彈性變徑件212 上的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈運(yùn)用銷軸連接。
C輪腳板303底部的四個(gè)吊耳對(duì)分別與C彈性變徑件203和I彈性變徑件213 上的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈運(yùn)用銷軸連接。
D輪腳板304底部的四個(gè)吊耳對(duì)分別與D彈性變徑件204和J彈性變徑件214 上的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈運(yùn)用銷軸連接。
E輪腳板305底部的四個(gè)吊耳對(duì)分別與E彈性變徑件205和K彈性變徑件215 上的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈運(yùn)用銷軸連接。
F輪腳板306底部的四個(gè)吊耳對(duì)分別與F彈性變徑件206和L彈性變徑件216 上的倒置"U"形頂端C、 D彈簧螺旋圈運(yùn)用銷軸連接。本發(fā)明是一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架，其變徑實(shí)施過程如下(以一個(gè) 彈性變徑件為例進(jìn)行說明)
參見圖6所示，當(dāng)輪架中的所有彈性變徑件在受到由變徑傳動(dòng)單元A輪轂、C輪 轂傳遞過來的轉(zhuǎn)矩作用下，B輪輻102和D輪輻104同時(shí)按順時(shí)針方向(箭頭方向) 轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)彈性變徑件也按順時(shí)針方向(箭頭方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，在彈性變徑件向箭頭方 向轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，彈性變徑件上的彈簧螺旋圈將以圓柱(R圓柱136)為定點(diǎn)向箭頭方 向運(yùn)動(dòng)，則A彈簧螺旋圈221繞R圓柱136作圓周運(yùn)動(dòng)，B彈簧螺旋圈222繞A 銷軸222a轉(zhuǎn)動(dòng)，C彈簧螺旋圈223繞B銷軸223a轉(zhuǎn)動(dòng)，D彈簧螺旋圈224繞A 圓柱121轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)D彈簧螺旋圈224繞輪輻圓心O轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣便實(shí)現(xiàn)了輪架的合 攏。當(dāng)B輪輻102和D輪輻104同時(shí)按逆時(shí)針方向(箭頭方向的反方向)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 彈性變徑件也按逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，則實(shí)現(xiàn)了輪架的張開。其它各組彈性變徑件的動(dòng)作 與此同理，并一起保持同步張開或合攏，從而使整套彈性螺旋輪架同步張開或合攏， 使對(duì)應(yīng)安裝的輪腳張開組成離散不連續(xù)的輪子或收縮合攏成完整的圓形輪子，可使輪 子在有輪緣和無輪緣車輪之間轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)車輪直徑的可變，增強(qiáng)輪子對(duì)不同地面 環(huán)境的適應(yīng)能力，提高輪子的通過性和平順性，并使輪子具有一定彈性來緩沖來自路 面的沖擊作用，改善輪子的受載狀況。
權(quán)利要求
1、一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架，其特征在于該輪架由五個(gè)輪輻、六對(duì)彈性變徑件和六個(gè)輪腳板組成，六對(duì)彈性變徑件分別設(shè)置在五個(gè)輪輻與六個(gè)輪腳板之間；五個(gè)輪輻是指A輪輻(101)、B輪輻(102)、C輪輻(103)、D輪輻(104)和E輪輻(105)；其中，A輪輻(101)和E輪輻(105)結(jié)構(gòu)相同，B輪輻(102)和D輪輻(104)結(jié)構(gòu)相同；五個(gè)輪輻的排列順序是在輪心線上順次排布為A輪輻(101)、B輪輻(102)、C輪輻(103)、D輪輻(104)和E輪輻(105)；六對(duì)彈性變徑件是指結(jié)構(gòu)相同的A彈性變徑件(201)、B彈性變徑件(202)、C彈性變徑件(203)、D彈性變徑件(204)、E彈性變徑件(205)、F彈性變徑件(206)、G彈性變徑件(211)、H彈性變徑件(212)、I彈性變徑件(213)、J彈性變徑件(214)、K彈性變徑件(215)和L彈性變徑件(216)；B彈性變徑件(202)與H彈性變徑件(212)組成第二對(duì)彈性變徑件；C彈性變徑件(203)與I彈性變徑件(213)組成第三對(duì)彈性變徑件；D彈性變徑件(204)與J彈性變徑件(214)組成第四對(duì)彈性變徑件；E彈性變徑件(205)與K彈性變徑件(215)組成第五對(duì)彈性變徑件；F彈性變徑件(206)與L彈性變徑件(216)組成第六對(duì)彈性變徑件；第一對(duì)彈性變徑件與第四對(duì)彈性變徑件在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置；第二對(duì)彈性變徑件與第五對(duì)彈性變徑件在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置；第三對(duì)彈性變徑件與第六對(duì)彈性變徑件在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置；六個(gè)輪腳板是指結(jié)構(gòu)相同的A輪腳板(301)、B輪腳板(302)、C輪腳板(303)、D輪腳板(304)、E輪腳板(305)和F輪腳板(306)；A輪腳板(301)與D輪腳板(304)在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置；B輪腳板(302)與E輪腳板(305)在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置；C輪腳板(303)與F輪腳板(306)在輪輻平面上以輪輻圓心O對(duì)稱設(shè)置；所述A輪輻(101)的圓盤上均勻分布設(shè)置有A通孔(111)、B通孔(112)、C通孔(113)、D通孔(114)、E通孔(115)和F通孔(116)，且每?jī)蓚€(gè)通孔之間設(shè)有一橢圓形的減重孔；A通孔(111)、B通孔(112)、C通孔(113)、D通孔(114)、E通孔(115)和F通孔(116)分別用于安裝A圓柱(121)、B圓柱(122)、C圓柱(123)、D圓柱(124)、E圓柱(125)和F圓柱(126)，A輪輻(101)與B輪輻(102)之間通過圓柱實(shí)現(xiàn)連接；所述B輪輻(102)的圓盤上均勻分布設(shè)置有A圓柱(121)、B圓柱(122)、C圓柱(123)、D圓柱(124)、E圓柱(125)和F圓柱(126)，且輪輻上每?jī)蓚€(gè)圓柱之間設(shè)有一橢圓形的減重孔；所述C輪輻(103)的圓盤上均勻分布設(shè)置有M圓柱(131)、N圓柱(132)、O圓柱(133)、P圓柱(134)、Q圓柱(135)和R圓柱(136)，且輪輻上每?jī)蓚€(gè)圓柱之間設(shè)有一橢圓形的減重孔；C輪輻(103)設(shè)置在B輪輻(102)與D輪輻(104)之間，且安裝在B輪轂上的C輪輻103是靜止不動(dòng)的；所述D輪輻(104)的圓盤上均勻分布設(shè)置有G圓柱(141)、H圓柱(142)、I圓柱(143)、J圓柱(144)、K圓柱(145)和L圓柱(146)，且輪輻上每?jī)蓚€(gè)圓柱之間設(shè)有一橢圓形的減重孔；所述E輪輻(105)的圓盤上均勻分布設(shè)置有G通孔(151)、H通孔(152)、I通孔(153)、J通孔(154)、K通孔(155)和L通孔(156)，且輪輻上每?jī)蓚€(gè)通孔之間設(shè)有一橢圓形的減重孔；G通孔(151)、H通孔(152)、I通孔(153)、J通孔(154)、K通孔(155)和L通孔(156)分別用于安裝G圓柱(141)、H圓柱(142)、I圓柱(143)、J圓柱(144)、K圓柱(145)和L圓柱(146)，D輪輻(104)與E輪輻(105)之間通過圓柱實(shí)現(xiàn)連接；所述A彈性變徑件(201)上設(shè)有A彈簧螺旋圈(221)、B彈簧螺旋圈(222)、C彈簧螺旋圈(223)和D彈簧螺旋圈(224)，A彈性變徑件(201)為倒置“U”形形狀，A彈簧螺旋圈(221)和D彈簧螺旋圈(224)相對(duì)設(shè)置在倒置“U”形端口上，B彈簧螺旋圈(222)和C彈簧螺旋圈(223)相對(duì)設(shè)置在倒置“U”形頂端；所述G彈性變徑件(211)上設(shè)有E彈簧螺旋圈(231)、F彈簧螺旋圈(232)、G彈簧螺旋圈(233)和H彈簧螺旋圈(234)，G彈性變徑件(211)為倒置“U”形形狀，E彈簧螺旋圈(231)和H彈簧螺旋圈(234)相對(duì)設(shè)置在倒置“U”形端口上，F(xiàn)彈簧螺旋圈(232)和G彈簧螺旋圈(233)相對(duì)設(shè)置在倒置“U”形頂端；A彈簧螺旋圈(221)套裝在M圓柱(131)的前端，M圓柱(131)的后端套裝有E彈簧螺旋圈(231)，由于M圓柱(131)安裝在C輪輻(103)上，C輪輻(103)安裝在靜止不動(dòng)的B輪轂上，故A彈簧螺旋圈(221)和E彈簧螺旋圈(231)相對(duì)于輪輻圓心O是不動(dòng)的，但繞M圓柱(131)轉(zhuǎn)動(dòng)；B彈簧螺旋圈(222)通過A銷軸(222a)安裝在A輪腳板(301)的A吊耳對(duì)(311)中；C彈簧螺旋圈(223)通過B銷軸(223a)安裝在A輪腳板(301)的B吊耳對(duì)(312)中；D彈簧螺旋圈(224)套裝在B輪輻(102)上的A圓柱(121)上，由于B輪輻(102)安裝在A輪轂上，A輪轂在變徑傳動(dòng)單元的帶動(dòng)下會(huì)作圓周運(yùn)動(dòng)，故D彈簧螺旋圈(224)在變徑時(shí)將隨著A輪轂運(yùn)動(dòng)；E彈簧螺旋圈(231)套裝在R圓柱(136)的后端；F彈簧螺旋圈(232)通過C銷軸(232a)安裝在A輪腳板(301)的C吊耳對(duì)(313)上；G彈簧螺旋圈(233)通過D銷軸(233a)安裝在A輪腳板(301)的D吊耳對(duì)(314)上；H彈簧螺旋圈(234)套裝在D輪輻(104)上的G圓柱(141)上，由于D輪輻(104)安裝在C輪轂上，C輪轂在變徑傳動(dòng)單元的帶動(dòng)下會(huì)作圓周運(yùn)動(dòng)，故H彈簧螺旋圈(234)在變徑時(shí)將隨著C輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)；第二對(duì)彈性變徑件、第三對(duì)彈性變徑件、第四對(duì)彈性變徑件、第五對(duì)彈性變徑件和第六對(duì)彈性變徑件分別與五個(gè)輪輻、六對(duì)腳底板的安裝關(guān)系是相同的；所述A輪腳板(301)的底部設(shè)有A吊耳對(duì)(311)、B吊耳對(duì)(312)、C吊耳對(duì)(313)和D吊耳對(duì)(314)；B吊耳對(duì)(312)和D吊耳對(duì)(314)相對(duì)平行設(shè)置在A輪腳板(301)的右端(315)，且B吊耳對(duì)(312)與上腳邊(317)平齊，D吊耳對(duì)與(314)下腳邊(318)平齊；A吊耳對(duì)(311)和C吊耳對(duì)(313)相對(duì)平行設(shè)置在A輪腳板(301)的左端(316)，且A吊耳對(duì)(311)的外側(cè)距上腳邊(317)的距離為L1＝1/8L，C吊耳對(duì)(313)的外側(cè)距下腳邊(318)的距離為L2＝1/8L，L表示A輪腳板(301)的寬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于可變直徑輪的彈性螺旋輪架，由五個(gè)輪輻、六對(duì)結(jié)構(gòu)相同的彈性變徑件和六個(gè)結(jié)構(gòu)相同的輪腳板組成，六對(duì)彈性變徑件分別設(shè)置在五個(gè)輪輻與六個(gè)輪腳板之間；五個(gè)輪輻中的A輪輻和E輪輻結(jié)構(gòu)相同，B輪輻和D輪輻結(jié)構(gòu)相同，五個(gè)輪輻的排列順序是在輪心線上順次排布為A輪輻、B輪輻、C輪輻、D輪輻和E輪輻。該彈性螺旋輪架通過B輪輻和D輪輻相對(duì)于C輪輻轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度下，同時(shí)帶動(dòng)彈性變徑件在輪輻圓周方向上產(chǎn)生螺旋扭轉(zhuǎn)，使輪腳張開或合攏，從而實(shí)現(xiàn)可變直徑輪的輪徑可變。
文檔編號(hào)B60B19/02GK101491995SQ200910078939
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者姚圣卓, 瑩 崔, 徐國艷, 陳新波, 峰 高 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)