探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪的製作方法

2023-09-23 12:00:35 7

專利名稱：探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種探測車車輪。
背景技術：
用於行星表面或其它惡劣環境的探測車，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；並且對塵埃顆粒的流 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採用剛性圓柱車輪結構，這種車輪在月球表面 在石塊障礙物及鬆軟的月面坡路上行走時會呈現出車輪易打滑，車輪遇較高障 礙時嚴重沉陷現象，車輪的越障能力不強的缺點突顯出來，探測車遇上述工況 時只能採取繞行，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 的失敗；同時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衝擊， 影響其使用 壽命o

發明內容
本發明的目的是為解決現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 的器件造成衝擊的問題，提供一種探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪。
本發明包括驅動法蘭盤、若干個支撐杆、若干個滑杆、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 軸上且位於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，若干個支撐杆均勻分布且一端與 驅動法蘭盤上鉸接，每個支撐杆的另一端鉸接在滑杆上，滑杆的一端與相應的
3輪緣片的內側壁固定連接，滑杆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，滑杆沿滑槽徑向滑動，彈簧的一端與滑杆固定連接，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於彈簧的外面，若干齒片 均勻分布在輪緣的外壁上且與輪緣固定連接。
本發明具有以下優點 一、本發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，車輪的直逕自動增大，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、提高了車輪在鬆軟地形上的 通過能力，當探測車發生打滑時，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、有利於車輪的減震，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衝擊。四、本發明可用於行星探測車的車輪。


圖1是本發明的整體結構主視圖，圖2是本發明的外部結構立體圖，圖3 是本發明在正常行駛時緊縮閉合狀態圖，圖4是本發明在變直徑狀態下的結構 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、若干個支撐杆2、若干個滑杆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的輸出軸上且位於減速器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，若干個支撐杆2均勻分布且一端與驅動法蘭 盤1上鉸接，每個支撐杆2的另一端鉸接在滑杆3上，滑杆3的一端與相應的 輪緣片6的內側壁固定連接，滑杆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，滑杆3可沿滑槽5-l徑向滑動，彈簧4的一端與滑 杆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中且位於彈簧4的外面，限位塊14起限制滑杆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，本實施方式的支撐杆2、滑
杆3、彈簧4、若干個輪緣片6和滑槽5-l的數量相同，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，有利於車輪的自動展 開。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖l和圖2說明本實施方式，本實施方式的支撐杆 2與滑杆3的夾角a為銳角，且支撐杆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 直逕自動增大。其它組成及連接關係與具體實施方式
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。 其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
工作原理驅動法蘭盤1、支撐杆2、滑杆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處於緊縮閉合狀態，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，支撐杆2隨之轉 動同時帶動滑杆3轉動，滑杆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後， 輪緣13在彈簧4的作用下自動回縮，輪緣13又處於正常的緊縮閉合狀態。
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，其特徵在於它還包括驅動法蘭盤(1)、若干個支撐杆(2)、若干個滑杆(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)的輸出軸上且位於減速器(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)，若干個支撐杆(2)均勻分布且一端與驅動法蘭盤(1)上鉸接，每個支撐杆(2)的另一端鉸接在滑杆(3)上，滑杆(3)的一端與相應的輪緣片(6)的內側壁固定連接，滑杆(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，滑杆(3)沿滑槽(5-1)徑向滑動，彈簧(4)的一端與滑杆(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)中且位於彈簧(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，其特徵在 於支撐杆(2)、滑杆(3)、彈簧(4)、若干個輪緣片(6)和滑槽(5-1)的 數量相同。
3、 根據權利要求1或2所述的探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪，其特 徵在於支撐杆(2)與滑杆(3)的夾角(a )為銳角。
4、 根據權利要求3所述的探測車彈性可自動伸縮變直徑車輪，其特徵在 於相鄰兩個輪緣片(6)在車輪壓緊狀態時相互壓合，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。本發明為解決現有月球車車輪為剛性車輪，在遇較高障礙及鬆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衝擊的問題。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杆，支撐杆另一端鉸接在滑杆上，滑杆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，滑杆可沿滑槽徑向滑動，彈簧的一端與滑杆固接、另一端與滑槽的底部固定連接，限位塊設置在滑槽中且位於彈簧的外面，若干齒片均勻分布在輪緣上且與其固接。本發明能根據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衝擊。
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 優先權日2009年4月20日
發明者朋 張, 李所軍, 鄧宗全, 高海波 申請人:哈爾濱工業大學