[发明专利]滚珠限位式重复折展锁解车轮机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过调节车轮径向尺寸来提高整车越障性能的机构，具体地涉及一种滚珠限位式重复折展锁解车轮机构。

背景技术

复杂地形移动探测车广泛应用于星球探测、军事侦察和灾险搜救等领域，运行环境大多为复杂的、非结构化地形。为满足移动探测车高机动性、强环境感知和快速反应的性能要求，车轮作为探测车移动系统的执行部件，其构型和尺寸对探测车的驱动、越障、非结构化地形适应性具有较大影响。目前复杂地形移动探测车所采用车轮虽已具备较强驱动性能和一定越障能力，但对于多变的复杂地形适应能力均较差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，改善复杂地形移动探测车对非结构化环境的适应性，需要为其设计可根据不同地形来调节车轮径向尺寸的车轮机构。本发明提供了一种滚珠限位式重复折展锁解车轮机构，可根据实际地形状况改变车轮的径向尺寸，进而提高复杂地形移动探测车对非结构化地形的适应能力。

所述的滚珠限位式重复折展锁解车轮机构，由轮缘、轮辐、轮毂、轮轴组成，所述轮缘包括轮缘斜块和内轮缘，所述轮辐部件包括轴向推杆和径向推杆，所述轮毂包括顺序运动式轮毂，所述轮轴包括主轴，所述轴向推杆一端铰接在所述顺序运动式轮毂上，另一端与相对应的径向推杆铰接，所述径向推杆的另一端穿过内轮缘的滑槽与所述轮缘斜块固定。

进一步的，所述主轴和顺序运动式轮毂内侧通过螺纹连接。

进一步的，所述轮毂还包括导向滚珠和轮架固定套，所述顺序运动式轮毂通过所述导向滚珠安装在轮架固定套中。

进一步的，所述顺序运动式轮毂上有槽结构，所述槽结构包括轮毂滑道后凹槽、轴向滑道和轮毂滑道前凹槽，所述轮架固定套上具有半球形凹槽，在车轮机构展开状态下，所述导向滚珠位于轮毂滑道前凹槽内，在车轮机构伸缩过程中，所述导向滚珠上半部分位于所述轮架固定套的半球形凹槽内，其下半部分位于所述顺序运动式轮毂的所述轴向滑道中。

进一步的，所述轮缘还包括位于所述轮缘斜块外侧上的轮缘齿片。

进一步的，所述轮轴包括轴端限位盘，用来限制所述顺序运动式轮毂的轴向运动。

进一步的，所述轴向推杆和径向推杆的根数是六根。

进一步的，所述轮缘斜块为六片，分别固接在对应的径向推杆上。

进一步的，在车轮机构展开状态下，所述轴向推杆和轮缘推杆展成一条直线，在车轮机构折叠状态下，所述轴向推杆和轮缘推杆的夹角为锐角。

本发明的有益效果是：1、滚珠限位式重复折展锁解车轮机构可以实现较大的折展比；2、车轮的折叠展开、行驶驱动仅使用一个电机，结构紧凑，充分利用了轮体的空间； 3、车轮锁定机构简单，能确保车轮多次折展的冗余可靠度；4、车轮轮缘斜块保证了车轮与地面的连续接触，可减少车体振动，轮缘齿片可以增加轮地的附着系数，增强其越障性能。5、应用广泛，除可在星球探测车、军事侦察和灾险搜救等领域使用外，还可作为其它复杂地形状况用移动探测装置。

附图说明

图1为本发明的滚珠限位式重复折展锁解车轮机构简图；

图2为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构组装结构示意图；

图3为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构分解结构示意图；

图4为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构展开状态示意图；

图5为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构折叠状态示意图；

图6为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构顺序运动式轮毂剖视图；

图7为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构轮毂滑道前凹槽剖视图；

图8为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构轮毂滑道后凹槽剖视图；

图9为滚珠限位式重复折展锁解车轮机构轮架固定套剖视图。

图1-9中各附图标记含义：1、轮缘斜块；2、轮缘齿片；3、径向推杆；4、内轮缘；5、轴向推杆；6、轴端限位盘；7、顺序运动式轮毂；8、轮毂滑道前凹槽；9、轴向滑道；10、轮毂滑道后凹槽；11、导向滚珠；12、轮架固定套；13、主轴；14、半球形凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的工作原理是：应用滚珠限位式重复折展锁解机构，通过滚珠限定装置实现顺序运动式轮毂的轴向和周向运动的转换。顺序运动式轮毂沿轴向运动时，与其铰接的轴向推杆做平面运动，进而驱动固接在轮缘上的径向推杆沿径向运动，从而调节车轮的径向尺寸；顺序运动式轮毂沿周向旋转时，轮毂、轮轴、轮辐、轮缘构成一体化车轮结构，车轮处于整体锁定状态，通过电机可驱动车轮转动以实现其行驶功能。