專利名稱:探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種探測車車輪。
背景技術:
用于行星表面或其它惡劣環(huán)境的探測車,要求具有較強的地形適應性和靈 活的轉向能力。探測車車輪是探測車移動系統(tǒng)最為關鍵的部件之一。車輪的構 型對月球探測車的驅動能力、適應月面地形的能力具有極關鍵的影響。探測車
的車輪必須能夠有效降低接地壓力,即減小車輪下陷量;并且對塵埃顆粒的流 動產生必要的約束,產生較大的牽引力。
目前探測車的車輪的結構多采用剛性圓柱車輪結構,這種車輪在月球表面 在石塊障礙物及松軟的月面坡路上行走時會呈現(xiàn)出車輪易打滑,車輪遇較高障 礙時嚴重沉陷現(xiàn)象,車輪的越障能力不強的缺點突顯出來,探測車遇上述工況 時只能采取繞行,否則會造成探測車陷入月壤,失去移動性能而造成探測任務 的失?。煌瑫r剛性車輪在與石塊等硬性材料碰撞會對車輪內的器件造成沖擊, 影響其使用 壽命o
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有月球車的車輪為剛性車輪,在遇較高障礙及松 軟的月面坡路上行走時越障能力不強,車輪與硬性物體碰撞對車輪內 的器件造成沖擊的問題,提供一種探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪。
本發(fā)明包括驅動法蘭盤、若干個支撐桿、若干個滑桿、若干個彈簧、支撐 法蘭、若干個輪緣片、若干個齒片、驅動裝置和若干個限位塊,驅動裝置由驅 動電機、懸架連接法蘭、電機套和減速器組成,驅動電機的輸出端依次穿過懸 架連接法蘭和電機套的中心孔與減速器的輸入端連接,懸架連接法蘭與電機套 連接,所述驅動法蘭盤與減速器的輸出端相連,支撐法蘭套裝在減速器的輸出 軸上且位于減速器與驅動法蘭盤之間,支撐法蘭上徑向設有若干個滑槽,若干 個輪緣片以減速器的輸出軸為中心組成輪緣,若干個支撐桿均勻分布且一端與 驅動法蘭盤上鉸接,每個支撐桿的另一端鉸接在滑桿上,滑桿的一端與相應的
3輪緣片的內側壁固定連接,滑桿的另一端上套有彈簧且與彈簧一同插入與其對 應的滑槽中,滑桿沿滑槽徑向滑動,彈簧的一端與滑桿固定連接,彈簧的另一 端與滑槽的底部固定連接,限位塊設置在滑槽中且位于彈簧的外面,若干齒片 均勻分布在輪緣的外壁上且與輪緣固定連接。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點 一、本發(fā)明提高了車輪的越障能力,當車輪遇到障 礙時,通過驅動電機的帶動,車輪的直徑自動增大,車軸中心上移,從而導致 車輪所受法向力減小,車輪更容易越過障礙;二、提高了車輪在松軟地形上的 通過能力,當探測車發(fā)生打滑時,車輪直徑增大,增大了車輪外緣和土壤的接
觸面積,降低了接地壓力;三、有利于車輪的減震,彈性元件彈簧的引入降低
了車輪與巖石等硬性障礙碰撞時的沖擊。四、本發(fā)明可用于行星探測車的車輪。
圖1是本發(fā)明的整體結構主視圖,圖2是本發(fā)明的外部結構立體圖,圖3 是本發(fā)明在正常行駛時緊縮閉合狀態(tài)圖,圖4是本發(fā)明在變直徑狀態(tài)下的結構 示意圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結合圖1和圖2說明本實施方式,本實施方式包括驅動
法蘭盤l、若干個支撐桿2、若干個滑桿3、若干個彈簧4、支撐法蘭5、若干 個輪緣片6、若干個齒片7、驅動裝置12和若干個限位塊14,驅動裝置12由 驅動電機8、懸架連接法蘭9、電機套10和減速器11組成,驅動電機8的輸 出端依次穿過懸架連接法蘭9和電機套10的中心孔與減速器11的輸入端連 接,懸架連接法蘭9與電機套10連接,所述驅動法蘭盤1與減速器11的輸出 端相連,支撐法蘭5套裝在減速器11的輸出軸上且位于減速器11與驅動法蘭 盤1之間,支撐法蘭5上徑向設有若干個滑槽5-l,若干個輪緣片6以減速器 11的輸出軸為中心組成輪緣13,若干個支撐桿2均勻分布且一端與驅動法蘭 盤1上鉸接,每個支撐桿2的另一端鉸接在滑桿3上,滑桿3的一端與相應的 輪緣片6的內側壁固定連接,滑桿3的另一端上套有彈簧4且與彈簧4 一同插 入與其對應的滑槽5-1中,滑桿3可沿滑槽5-l徑向滑動,彈簧4的一端與滑 桿3固定連接,彈簧4的另一端與滑槽5-l的底部固定連接,限位塊14設置 在滑槽5-1中且位于彈簧4的外面,限位塊14起限制滑桿3極限移動距離的作用,若干齒片7均勻分布在輪緣13的外壁上且與輪緣13固定連接。如此設 置,車輪的直徑可根據(jù)地形條件自動伸縮,改變車輪直徑,提高了車輪的通過 能力。
具體實施方式
二結合圖l說明本實施方式,本實施方式的支撐桿2、滑
桿3、彈簧4、若干個輪緣片6和滑槽5-l的數(shù)量相同,且沿驅動法蘭盤l的
圓周均勻分布。這樣設計保證車輪的若干單元結構相同,有利于車輪的自動展 開。其它組成及連接關系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖l和圖2說明本實施方式,本實施方式的支撐桿 2與滑桿3的夾角a為銳角,且支撐桿2的運動應朝向使夾角a減小(車輪直 徑增大)的方向。這樣設計使車輪直徑可自如的伸縮和變化,遇到障礙時車輪 直徑自動增大。其它組成及連接關系與具體實施方式
一和二相同。
具體實施方式
四結合圖1說明本實施方式,本實施方式的相鄰兩個輪緣 片6在車輪壓緊狀態(tài)時相互壓合,接觸面為曲面。這樣能夠保證貼合過程平滑。 其它組成及連接關系與具體實施方式
一相同。
工作原理驅動法蘭盤1、支撐桿2、滑桿3和支撐法蘭5組成一個曲柄 滑塊機構。正常行駛時輪緣13處于緊縮閉合狀態(tài),當車輪打滑或遇到障礙時, 驅動電機8通過減速器11的輸出軸帶動驅動法蘭盤1轉動,支撐桿2隨之轉 動同時帶動滑桿3轉動,滑桿3轉動的同時還沿支撐法蘭5上的滑槽5-1徑向 向外滑動,從而帶動輪緣13的直徑增大;當車輪通過障礙或地形條件改善后, 輪緣13在彈簧4的作用下自動回縮,輪緣13又處于正常的緊縮閉合狀態(tài)。
權利要求
1、一種探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪,它包括驅動裝置(12),驅動裝置(12)由驅動電機(8)、懸架連接法蘭(9)、電機套(10)和減速器(11)組成,驅動電機(8)的輸出端依次穿過懸架連接法蘭(9)和電機套(10)的中心孔與減速器(11)的輸入端連接,懸架連接法蘭(9)與電機套(10)連接,其特征在于它還包括驅動法蘭盤(1)、若干個支撐桿(2)、若干個滑桿(3)、若干個彈簧(4)、支撐法蘭(5)、若干個輪緣片(6)、若干個齒片(7)和若干個限位塊(14),所述驅動法蘭盤(1)與減速器(11)的輸出端相連,支撐法蘭(5)套裝在減速器(11)的輸出軸上且位于減速器(11)與驅動法蘭盤(1)之間,支撐法蘭(5)上徑向設有若干個滑槽(5-1),若干個輪緣片(6)以減速器(11)的輸出軸為中心組成輪緣(13),若干個支撐桿(2)均勻分布且一端與驅動法蘭盤(1)上鉸接,每個支撐桿(2)的另一端鉸接在滑桿(3)上,滑桿(3)的一端與相應的輪緣片(6)的內側壁固定連接,滑桿(3)的另一端上套有彈簧(4)且與彈簧(4)一同插入與其對應的滑槽(5-1)中,滑桿(3)沿滑槽(5-1)徑向滑動,彈簧(4)的一端與滑桿(3)固定連接,彈簧(4)的另一端與滑槽(5-1)的底部固定連接,限位塊(14)設置在滑槽(5-1)中且位于彈簧(4)的外面,若干齒片(7)均勻分布在輪緣(13)的外壁上且與輪緣(13)固定連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪,其特征在 于支撐桿(2)、滑桿(3)、彈簧(4)、若干個輪緣片(6)和滑槽(5-1)的 數(shù)量相同。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪,其特 征在于支撐桿(2)與滑桿(3)的夾角(a )為銳角。
4、 根據(jù)權利要求3所述的探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪,其特征在 于相鄰兩個輪緣片(6)在車輪壓緊狀態(tài)時相互壓合,接觸面為曲面。
全文摘要
探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪,它涉及一種探測車車輪。本發(fā)明為解決現(xiàn)有月球車車輪為剛性車輪,在遇較高障礙及松軟的月面坡路上行走時越障能力不強,車輪與硬性物體碰撞對車輪內的器件造成沖擊的問題。驅動法蘭盤與驅動裝置中減速器的輸出端相連,驅動法蘭盤上鉸接若干支撐桿,支撐桿另一端鉸接在滑桿上,滑桿的一端與輪緣片的內側壁固接、另一端上套有彈簧且與彈簧一同插入與其對應的滑槽中,滑桿可沿滑槽徑向滑動,彈簧的一端與滑桿固接、另一端與滑槽的底部固定連接,限位塊設置在滑槽中且位于彈簧的外面,若干齒片均勻分布在輪緣上且與其固接。本發(fā)明能根據(jù)地形條件自動調整車輪直徑,提高了車輪通過能力,降低了車輪對其內部器件的沖擊。
文檔編號B64G1/16GK101537770SQ200910071829
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權日2009年4月20日
發(fā)明者朋 張, 李所軍, 鄧宗全, 高海波 申請人:哈爾濱工業(yè)大學