一种车轮半径可调的非充气电动车轮制造技术

本发明专利技术公开了一种车轮半径可调的非充气电动车轮，包括轮毂、围绕在轮毂外侧的輮轮、控制电机及支撑结构，所述輮轮包括若干輮轮单元，所述控制电机包括双轴，控制电机设置于轮毂内，且控制电机的双轴分别自轮毂两端向外延伸，控制电机的双轴上均设置螺纹，控制电机的双轴上均套设有轴套，双轴转动带动轴套沿轴移动，所述支撑结构包括若干支撑单元，輮轮单元通过支撑单元与轴套连接，所述控制电机驱动双轴旋转，从而驱动双轴上的轴套沿轴移动，带动輮轮单元靠近或远离轮毂。采用控制电机控制轴套的轴向位移，从而带动輮轮单元的伸展或收缩，使车轮的半径变化带动汽车底盘高度的变化。化。化。

A non pneumatic electric wheel with adjustable wheel radius

【技术实现步骤摘要】
一种车轮半径可调的非充气电动车轮


[0001]本专利技术涉及电动车轮，具体是涉及一种车轮半径可调的非充气电动车轮。

技术介绍

[0002]目前，无人星球车一般采用刚性车轮，载人星球车一般采用金属弹性车轮。刚性车轮结构简单，承载性能好，应用最广，也最为成熟。弹性车轮在受载时会发生弹性变形，能够减少振动和冲击。由于外星球的星球表面环境恶劣，使星球表面的路况更加复杂，在运用星球车进行星球探索的过程中会遇到难以通过的路面。一般的星球车改变底盘的高度的范围有限，车辆的越障能力不足，而且对于摩擦力较小的星球表面其通过性不是很好。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：针对以上缺点，本专利技术提供一种改变车辆底盘高度的车轮半径可调的非充气电动车轮。
[0004]技术方案：为解决上述问题，本专利技术采用一种车轮半径可调的非充气电动车轮，包括轮毂、围绕在轮毂外侧的輮轮、控制电机及支撑结构，所述輮轮包括若干圆弧形的輮轮单元，所述控制电机包括双轴，控制电机设置于轮毂内，且控制电机的双轴分别自轮毂两端向外延伸，控制电机的双轴上均设置螺纹，控制电机的双轴上均套设有轴套，双轴转动带动轴套沿轴移动，所述支撑结构包括若干支撑单元，輮轮单元通过支撑单元与轴套连接，所述控制电机驱动双轴旋转，从而驱动双轴上的轴套沿轴移动，带动輮轮单元靠近或远离轮毂。
[0005]进一步的，所述支撑单元包括支架、第一连接杆和第二连接杆，所述支架一端固定连接于輮轮单元的内侧，支架另一端与第一连接杆和第二连接杆铰接，所述控制电机的双轴为第一转轴和第二转轴，第一连接杆一端与支架铰接，另一端与第一转轴上的轴套铰接，所述第二连接杆一端与支架铰接，另一端与第二转轴上的轴套铰接。
[0006]进一步的，所述控制电机驱动第一转轴和第二转轴同时同向转动，所述第一转轴和第二转轴的螺纹方向相反。
[0007]进一步的，所述控制电机驱动第一转轴和第二转轴同时反向转动，所述第一转轴和第二转轴的螺纹方向相同。
[0008]进一步的，所述輮轮单元内侧与轮毂外侧之间设置若干弹簧，弹簧一端与輮轮单元内侧固定连接，弹簧另一端与轮毂外侧固定连接。
[0009]进一步的，若干輮轮单元之间通过具有伸缩性的柔性材料连接。所述輮轮单元外侧设置防滑纹。
[0010]进一步的，还包括设置于轮毂内的转动电机，转动电机驱动輮轮滚动，转动电机的定子与控制电机的定子固定连接，转动电机的转子与轮毂固定连接。
[0011]进一步的，当若干輮轮单元靠近轮毂至輮轮最小半径状态时，该若干輮轮单元首尾相连形成完整的圆形结构，当若干輮轮单元自最小半径状态远离輮轮移动时，相邻两个輮轮单元之间形成间隙。
[0012]有益效果：本专利技术相对于现有技术，其显著优点是采用控制电机控制轴套的轴向位移，从而带动輮轮单元的伸展或收缩，使车轮的半径变化带动汽车底盘高度的变化。另外本专利技术采用輮轮和弹簧所组成的缓冲减震结构，代替充气轮胎的缓冲减震设计，采用电机组不仅能使车轮转动而且能使轴套沿轴向运动。通过改变车轮半径主动改变汽车底盘高度，可以运用在星球车、沙漠车和农用车等处于特殊工况的车辆，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0013]图1为本专利技术电动车轮輮轮单元伸展的整体结构示意图；
[0014]图2为本专利技术电动车轮輮轮单元收缩的整体结构示意图；
[0015]图3为本专利技术电机组的结构示意图；
[0016]图4为本专利技术支架的结构示意图；
[0017]图5为本专利技术第一连接杆/第二连接杆的结构示意；
[0018]图6为本专利技术轴套的结构示意图；
[0019]图7为本专利技术电动车轮輮轮单元伸展和收缩时半径变化的对比图；
[0020]图8为本专利技术电动车轮輮轮单元之间采用用柔性材料连接的示意图。
具体实施方式
[0021]如图1和图2所示，本实施例中的一种车轮半径可调的非充气电动车轮，包括轮毂5、围绕在轮毂5外侧的輮轮、控制电机及支撑结构，輮轮包括若干輮轮单元1，支撑结构包括若干支撑单元，。輮轮单元1内侧与轮毂5外侧之间设置若干弹簧2，輮轮单元1通过弹簧2连接到轮毂5，弹簧2一端与輮轮单元1内侧固定连接，弹簧2另一端与轮毂5外侧固定连接，弹簧2周向分布在輮轮与轮毂5之间。
[0022]电机组8整体安装在轮毂5内部，如图3所示，电机组8包括转动电机和控制电机。控制电机为双轴电机，双轴分别为第一转轴71和第二转轴72，第一转轴71和第二转轴72分别自轮毂5两端向外延伸，且垂直于轮毂5的端面，第一转轴71和第二转轴72均设有螺纹，当控制电机驱动第一转轴71和第二转轴72同时同向转动，第一转轴和第二转轴的螺纹方向相反；当控制电机驱动第一转轴71和第二转轴72同时向相反方向转动时，第一转轴和第二转轴的螺纹方向相同。第一转轴71和第二转轴72上均套设有轴套6，如图6所示，轴套6设置与转轴螺纹配合的内螺纹，双轴转动带动轴套6沿轴移动，支撑结构包括若干支撑单元，輮轮单元1通过支撑单元与轴套6连接，控制电机驱动双轴旋转，从而驱动双轴上的轴套6沿轴移动，带动輮轮单元1靠近或远离轮毂5。当若干輮轮单元1靠近轮毂至輮轮最小半径状态时，该若干輮轮单元首尾相连形成完整的圆形结构，当若干輮轮单元自最小半径状态远离輮轮移动时，相邻两个輮轮单元之间形成间隙。
[0023]控制电机安装在转动电机内部，控制电机的定子11和转动电机的定子10固定连接在一起，控制电机的转子12安装在轴7上，转动电机的转子9在电机组8的最外侧，且与轮毂5内部固定连接，转动电机能够使车轮滚动。
[0024]支撑单元包括支架3、第一连接杆41和第二连接杆42，支架3结构如图,4，第一连接杆41和第二连接杆42结构如图5，支架3一端固定连接于輮轮单元1的内侧，支架3另一端与第一连接杆41和第二连接杆42铰接，第一连接杆41一端与支架3铰接，另一端与第一转轴上
的轴套铰接，第二连接杆42一端与支架3铰接，另一端与第二转轴上的轴套铰接。
[0025]輮轮1的内圈和轴套6的外侧均开设有用于连接的连接孔。輮轮1的内圈和轴套6的外侧的连接孔数量，都与支架3的数量一致。輮轮1的内侧与轮毂5的外侧通过弹簧2焊接在一起。在本实施例中包括6个弹簧。輮轮单元1外侧设置防滑纹。
[0026]輮轮1包括具有伸缩性的橡胶或金属等材料，如图8所示，輮轮单元1之间可以采用具有伸缩性的柔性材料连接，车轮半径变大时，拉伸形变，车轮半径变小时收缩，可以有效增加车轮与地面的接触棉结。如图7所示，本实施例中的结构能够明显改变车轮的半径，进而使车辆的底盘高度抬升了Δh的高度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车轮半径可调的非充气电动车轮，其特征在于，包括轮毂(5)、围绕在轮毂(5)外侧的輮轮、控制电机及支撑结构，所述輮轮包括若干圆弧形的輮轮单元(1)，所述控制电机包括双轴，控制电机设置于轮毂(5)内，且控制电机的双轴分别自轮毂(5)两端向外延伸，控制电机的双轴上均设置螺纹，控制电机的双轴上均套设有轴套(6)，双轴转动带动轴套(6)沿轴移动，所述支撑结构包括若干支撑单元，輮轮单元(1)通过支撑单元与轴套连接，所述控制电机驱动双轴旋转，从而驱动双轴上的轴套(6)沿轴移动，带动輮轮单元(1)靠近或远离轮毂(5)。2.根据权利要求1所述的非充气电动车轮，其特征在于，所述支撑单元包括支架(3)、第一连接杆(41)和第二连接杆(42)，所述支架(3)一端固定连接于輮轮单元(1)的内侧，支架(3)另一端与第一连接杆(41)和第二连接杆(42)铰接，所述控制电机的双轴为第一转轴和第二转轴，第一连接杆(41)一端与支架(3)铰接，另一端与第一转轴上的轴套铰接，所述第二连接杆(42)一端与支架(3)铰接，另一端与第二转轴上的轴套铰接。3.根据权利要求2所述的非充气电动车轮，其特征在于，所述控制电机驱动第一转轴和...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈亚伟，赵又群，张陈曦，林棻，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：