轮式-履带式变体轮机构[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111605634 A(43)申请公布日 2020.09.01

(21)申请号 202010468569.6(22)申请日 2020.05.28

(71)申请人 天津捷强动力装备股份有限公司

地址 300000 天津市北辰区科技园区汾河

南道18号(72)发明人 孟祥德　张学玲　于洋洋　(74)专利代理机构 天津展誉专利代理有限公司

12221

代理人 刘永会(51)Int.Cl.

B62D 55/04(2006.01)B60B 19/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图4页

CN 111605634 A()发明名称

轮式-履带式变体轮机构(57)摘要

本发明涉及车辆行走机构技术领域，尤其涉及轮式-履带式变体轮机构，其包括机构变形装置、轮式驱动装置及履带式驱动装置，变形机构包括蜗杆、曲柄蜗轮、连杆、活塞缸、摇杆、轮周支撑件及三角固定板，轮式驱动装置包括穿过两个三角固定板的中心轴及安装于中心轴上的电磁离合器，履带式驱动装置包括一个第一齿轮、三个第二齿轮及三个第三齿轮，第一齿轮安装于于中心轴上，且第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮顺序啮合，第二齿轮的轮轴与曲柄及连杆共用，第三齿轮的轮轴与活塞缸及连杆共用。本发明提供的装置结构简单，轻便，轮式和履带式两种形式行走系统共用一套机构，且能够在行进中进行轮式和履带式两种形式之间切换。

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权　利　要　求　书

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1.轮式-履带式变体轮机构，其特征在于，包括机构变形装置、轮式驱动装置及履带式驱动装置，所述变形机构包括蜗杆、曲柄蜗轮、连杆、活塞缸、摇杆、轮周支撑件及三角固定板，所述变形机构为两组分别分布在车轮内外两侧且两个三角固定板之间通过三个三角固定板连接轴固定连接，曲柄蜗轮的曲柄为三个，蜗杆与曲柄蜗轮相互配合，曲柄蜗轮的三个曲柄上分别与相应的连杆一端铰接，活塞缸的活塞杆端部固定安装在相应的三角固定板上，每组所述轮周支撑件为六个组成其一端与相应的连杆另一端及活塞缸同轴铰接，轮周支撑件的中部与摇杆铰接，摇杆的另一端固定安装在相应的三角固定板连接轴上，所述轮式驱动装置包括穿过两个三角固定板的中心轴及安装于中心轴上的电磁离合器，所述履带式驱动装置包括一个第一齿轮、三个第二齿轮及三个第三齿轮，所述第一齿轮安装于于中心轴上，且第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮顺序啮合，第二齿轮的轮轴为与相应的曲柄蜗轮的曲柄及连杆共用的轴，第三齿轮的轮轴为与相应的活塞缸及连杆共用的轴。

2.根据权利要求1所述的轮式-履带式变体轮机构，其特征在于，所述蜗杆由固定安装于三角固定板上的电机驱动。

3.根据权利要求1所述的轮式-履带式变体轮机构，其特征在于，所述三角固定板与中心轴之间安装有轴承。

4.根据权利要求1所述的轮式-履带式变体轮机构，其特征在于，所述轮周支撑件上安装有多个滚轮。

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说　明　书轮式-履带式变体轮机构

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技术领域

[0001]本发明涉及车辆行走机构技术领域，尤其涉及轮式-履带式变体轮机构。背景技术

[0002]目前车辆常用的行走机构主要有两类形式：轮式结构和履带式结构。轮式结构具有快速机动性好、控制方便等优点，但是不适于越障，通过性差；而履带结构由于具有较大的地面接触面积，越障性能很好，适用于各类复杂地形，缺点则是速度较慢，外形笨重，移动不灵活。

[0003]一些特种车辆，如军用越野车、救援车、工程车等，希望在硬质路面采用轮式方式行驶，快速机动，在复杂地形松软路面采用履带方式行驶，越野性能好，这对于现有的车辆行走机构来说是个难题。有的工程车带有两种行走机构，在行驶到不同路面时停车更换；这种方式一是更换时间较长，二是平常需要随车携带两种行走机构，增加了车辆负重。发明内容

[0004]本发明所要解决的技术问题是提供结构简单，轻便，轮式和履带式两种形式行走系统共用一套机构，且能够在行进中进行轮式和履带式两种形式之间切换的轮式-履带式变体轮机构。

[0005]本发明是通过以下技术方案予以实现：[0006]轮式-履带式变体轮机构，其包括机构变形装置、轮式驱动装置及履带式驱动装置，所述变形机构包括蜗杆、曲柄蜗轮、连杆、活塞缸、摇杆、轮周支撑件及三角固定板，所述变形机构为两组分别分布在车轮内外两侧且两个三角固定板之间通过三个三角固定板连接轴固定连接，曲柄蜗轮的曲柄为三个，蜗杆与曲柄蜗轮相互配合，曲柄蜗轮的三个曲柄上分别与相应的连杆一端铰接，活塞缸的活塞杆端部固定安装在相应的三角固定板上，每组所述轮周支撑件为六个组成其一端与相应的连杆另一端及活塞缸同轴铰接，轮周支撑件的中部与摇杆铰接，摇杆的另一端固定安装在相应的三角固定板连接轴上，所述轮式驱动装置包括穿过两个三角固定板的中心轴及安装于中心轴上的电磁离合器，所述履带式驱动装置包括一个第一齿轮、三个第二齿轮及三个第三齿轮，所述第一齿轮安装于于中心轴上，且第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮顺序啮合，第二齿轮的轮轴为与相应的曲柄蜗轮的曲柄及连杆共用的轴，第三齿轮的轮轴为与相应的活塞缸及连杆共用的轴。[0007]进一步，蜗杆由固定安装于三角固定板上的电机驱动。[0008]进一步，三角固定板与中心轴之间安装有轴承。[0009]进一步，轮周支撑件上安装有多个滚轮。[0010]发明的有益效果

[0011]本发明保护的轮式-履带式变体轮机构，与现有技术相比，具有如下有益效果：[0012]1、轮式和履带式装置为一套装置，通过变形机构驱动从动构件位置关系变化，带动构件组合成圆形或类三角形不同形状，完成在轮式和履带式两种形式之间切换，以适应

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各类地形行走，兼具机动性和越野性；[0013]2、用一套行走机构，减轻重量，并且只需控制电机的正反转，就可以在车辆行进中实现轮式和履带式两种形式间的转换，转换方便快捷。[0014]3、两种形式的动力驱动源均为车辆的半轴。附图说明

[0015]图1为本发明主视结构示意图；[0016]图2为本发明侧视结构示意图；[0017]图3为轮式状态结构示意图；[0018]图4为履带式状态结构示意图；[0019]图中1.电机，2.蜗杆，3.曲柄蜗轮，4.连杆，5.活塞杆，6.活塞缸，7.摇杆，8.轮周支撑件，9.中心轴，10.三角固定板连接轴，11.第一齿轮，12.第二齿轮，13.第三齿轮，14.电磁离合器,15.滚轮，16.三角固定板，17.环形橡胶带。具体实施方式

[0020]轮式-履带式变体轮机构，其包括机构变形装置、轮式驱动装置及履带式驱动装置，所述变形机构包括蜗杆2、曲柄蜗轮3、连杆4、活塞缸6、摇杆7、轮周支撑件8及三角固定板16，所述变形机构为两组分别分布在车轮内外两侧且两个三角固定板之间通过三个三角固定板连接轴10固定连接，变形机构部分组件分为两组，呈对称分布，可以使受力比较均匀。

[0021]曲柄蜗轮的曲柄为三个，蜗杆与曲柄蜗轮相互配合，曲柄蜗轮的三个曲柄上分别与相应的连杆一端铰接，活塞缸的活塞杆5端部固定安装在相应的三角固定板上，每组所述轮周支撑件为六个组成其一端与相应的连杆另一端及活塞缸同轴铰接，轮周支撑件的中部与摇杆铰接，摇杆的另一端固定安装在相应的三角固定板连接轴上，蜗杆通过电机驱动转动一定角度，蜗杆带动曲柄蜗轮旋转一定角度，曲柄蜗轮的三个曲柄分别带动所述的各组连杆运动，驱动所述活塞杆、活塞缸、摇杆、轮周支撑件在各自约束下运动到指定的位置，六个所述的轮周支撑件组合成类圆形或类三角形，实现轮式-履带式变形。

[0022]轮式驱动装置包括穿过两个三角固定板的中心轴9及安装于中心轴上的电磁离合器14，中心轴为车辆轮轴，两个三角固定板与中心轴之间安装轴承，电磁离合器合上时，连接中心轴就会连接两个三角固定板，使三角固定板随着轴一起转动，由于两个三角固定板通过三个三角固定板连接轴连接固定，固定于两个三角固定板及固定板连接轴上的其余构件也一同转动，此时，所述机构变形装置处于轮式形式，以整体轮式方式转动，即车辆轮式滚动行走状态。

[0023]履带式驱动装置包括一个第一齿轮11、三个第二齿轮12及三个第三齿轮13，所述第一齿轮安装于于中心轴上，且第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮顺序啮合，第二齿轮的轮轴为与相应的曲柄蜗轮的曲柄及连杆共用的轴，第三齿轮的轮轴为与相应的活塞缸及连杆共用的轴。将电磁离合器分离，使中心轴与两个三角固定板分离，两个三角固定板逐渐静止，机构变形装置就会变换为类三角形形式。[0024]进一步，蜗杆由固定安装于三角固定板上的电机1驱动。

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进一步，三角固定板与中心轴之间安装有轴承(未示出)。

[0026]进一步，轮周支撑件上安装有多个滚轮15，方便轮式驱动时行走。[0027]具体的，当履带式-轮式变形：电机启动正转，驱动所述蜗杆转动一定角度，蜗杆带动所述曲柄蜗轮旋转一定角度，曲柄蜗轮的三个曲柄分别带动所述的各组连杆运动，驱动所述活塞杆、摇杆、轮周支撑件在各自约束下运动到指定的位置，六个所述的轮周支撑件组合成类圆形，此时为轮式。[0028]轮式行进：电磁离合器合上，中心轴和两个三角固定板固连为一体，中心轴转动，驱动电磁离合器转动，带动两个三角固定板以及所有构件转动；当轮转动到轮周支撑件远离活塞缸的一端接触地面时，受地面力作用，轮周支撑件为主动件，此时，传力路径为：轮周支撑件-活塞缸-连杆-曲柄蜗轮-蜗杆，蜗轮蜗杆机构自锁，防止机构变形为类三角形；[0029]轮式-履带式变形：电机启动反转，驱动所述蜗杆反转动一定角度，蜗杆带动所述曲柄蜗轮反向旋转一定角度，曲柄蜗轮的三个曲柄分别带动所述的各组连杆运动，驱动所述活塞杆、摇杆、轮周支撑件在各自约束下运动，运动到曲柄蜗轮的曲柄与活塞杆、活塞缸成一直线，此时六个所述的轮周支撑件组合成类三角形。[0030]履带式行进：电磁离合器分离，中心轴和两个三角固定板分离，三角固定板靠中心轴上的轴承支撑，三角固定板逐渐静止，由于机构变形装置已经变换为类三角形形式，中心轴转动，继续驱动第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮转动，第三齿轮的齿与机构外周安装的环形橡胶带17的内圈齿形啮合，驱动环形橡胶带，此时即为车辆三角履带式行走状态。[0031]综上所述，本发明保护的轮式-履带式变体轮机构，结构简单，轻便，轮式和履带式两种形式行走系统共用一套机构，且能够在行进中进行轮式和履带式两种形式之间切换。[0032]对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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图1

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图2

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图3

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图4

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