阅读说明：本技术 一种可行走的车轮单元 (Wheel unit capable of walking ) 是由 范桂霞 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种可行走的车轮单元,包括车轮本体及贯穿于所述车轮本体的轮轴,在所述车轮本体内径向设有多个块状的抓地机构,所述抓地机构可沿径向从所述车轮本体中伸出并收回,以实现在草地、沼泽、楼梯等特殊地面上的有效行驶。(The invention provides a wheel unit capable of walking, which comprises a wheel body and a wheel shaft penetrating through the wheel body, wherein a plurality of block-shaped ground grabbing mechanisms are radially arranged in the wheel body, and the ground grabbing mechanisms can radially extend out of the wheel body and retract, so that the wheel unit can effectively run on special ground such as grasslands, swamps, stairs and the like.)

一种可行走的车轮单元

技术领域

本发明涉及车辆工程领域，具体涉及一种可行走的车轮单元。

背景技术

为了满足救灾抢险、特殊地形环境的交通运输等需求，人类对行走车轮的通过性、适应性和灵活性提出越来越高的要求，要求行走车轮能够用于人们不能进入或难以进入的区域作业，能够适用于阶梯攀登及其它复杂路面条件下的驱动行驶，例如草地、泥地或楼梯等等。

目前已有专利能够使行走车轮具有越障功能，但是结构复杂，且功能单一。因此亟需一种结构简单可行走的车轮单元，不仅能够实现越障行驶，而且能够完成水田、泥泞、雪地、楼梯等复杂地面的行驶任务。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可行走的车轮单元，原有车轮的基础上增加了能够伸出轮子本体的抓地机构，从而避免车轮在不同的复杂的地面行走时可能出现的打滑或无法行走的现象。

为达到上述目的，本发明提出了如下技术方案：

一种可行走的车轮单元，包括车轮本体及贯穿于所述车轮本体的轮轴，在所述车轮本体内径向设有多个块状的抓地机构，所述抓地机构可沿径向从所述车轮本体中伸出并收回，以实现在草地、沼泽、楼梯等特殊地面上的有效行驶。

优选地，所述抓地机构的径向长度满足：当所述抓地机构完全收回至所述车轮本体内部时，所述抓地机构的最外侧面与所述车轮本体的接地面相平齐，以保证在平整路面上的正常行驶。

优选地，在所述车轮本体内部还设有第一驱动装置，所述第一驱动装置通过传动装置与所述抓地机构连接，以驱动所述抓地机构的伸出与收回，现了行进过程中，根据路况迅速变换车轮的模式。

优选地，所述传动装置包括带有螺旋的槽轮，所述槽轮被所述轮轴贯穿，且与所述第一驱动装置固定连接。

优选地，所述抓地机构与所述槽轮的接触面上设有与所述螺旋相契合的凹槽。

优选地，所述第一驱动装置包括第一轮毂电机，所述第一轮毂电机被所述轮轴贯穿，且通过轴承安装于所述轮轴上；在车轮打滑的情况下，藏在车轮里面的抓地机构，根据路况通过第一轮毂电机驱动和槽轮旋转，同时伸出抓住地面，使车辆能够在不同的路面的情况下依靠爪前行，同时，只要停止轮毂电机驱动即可锁定抓地机构的伸出长度，以随时适应不同的路面。

最好，所述车轮本体内部还包括用于驱动所述车轮本体转动的第二驱动装置。

最好，所述第二驱动装置包括第二轮毂电机，所述第二轮毂电机被所述轮轴贯穿，且固连于所述轮轴上；车轮的双电机设计模式，一为前进驱动，二为抓地机构伸出驱动，两个驱动安装到同一轮毂上，联动配合互不影响。

优选地，所述车轮本体的外侧面还设有防尘装置。

优选地，所述防尘装置包括设于所述槽轮外侧的防尘密封盖，以及设于所述车轮本体最外侧的挡板。

与现有技术相比，本发明所述的一种可行走的车轮单元，达到了如下效果：

(1)、通过车轮上可伸出脚爪的设计(数量不限根据实际需求而定)，从而实现本申请所述的车轮单元在特殊路面(草地、沼泽、楼梯、水田、泥泞、雪地等)上的有效行驶。

(2)、改变了车轮的结构和驱动安装的结构，实现了车轮行进驱动过程中，对脚爪的驱动。实现了行进过程中，根据路况迅速变换车轮的模式。

(3)、车轮单元的双电机设计模式，一为前进驱动，二为抓地机构的伸出驱动，两个驱动安装到同一轮毂上，联动配合互不影响。

(4)、在现有车轮设计的基础上加装抓地机构和驱动装置，在车轮打滑的情况下，藏在车轮里面的抓地机构，根据路况通过电机驱动和槽轮旋转，同时伸出抓住地面，使车辆能够在不同的路面的情况下依靠抓地机构前行。

(5)、当抓地机构伸出车轮外后，只要停止电机驱动即可锁定抓地机构的伸出长度，以随时适应不同的路面。

附图说明

图1是本发明中抓地机构伸出状态时可行走的车轮单元的立体图；

图2是本发明中抓地机构收回状态时可行走的车轮单元的立体图；

图3是本发明中抓地机构伸出状态时可行走的车轮单元的主视图；

图4是图3的E-E剖视图；

图5是图3的A-A剖视图；

图6是图3的C-C剖视图；

图7是本发明中抓地机构伸出状态时可行走的车轮单元的左视图；

图8是本发明中抓地机构收回状态时可行走的车轮单元的主视图；

图9是图8的A-A剖视图；

图10是抓地机构的立体图；

图11是槽轮的立体图。

其中，1-车轮本体；2-轮轴；3-第二驱动装置；4-第一驱动装置；5-槽轮；6-抓地机构；7-挡板；8-锁紧螺母；9-轴承；10-防尘密封盖；11-车轮连接转向轴。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

参照图1-图11，在一种优选实施例中，公开了一种可行走的车轮单元，包括车轮本体1及贯穿于所述车轮本体1的轮轴2，在所述车轮本体1内径向设有多个块状的抓地机构6，所述抓地机构6可沿径向从所述车轮本体1中伸出并收回，以实现安装有所述可行走车轮单元的车辆在草地、沼泽、楼梯等特殊地面上的有效行驶。

进一步地，所述抓地机构6的径向长度满足：当所述抓地机构6完全收回至所述车轮本体1内部时，所述抓地机构6的最外侧面与所述车轮本体1的接地面相平齐，以保证车辆在平整路面上的正常行驶。

进一步地，在所述车轮本体1内部还设有第一驱动装置4，具体可以选择为被所述轮轴2贯穿的第一轮毂电机，通过轴承9安装于所述轮轴2上；所述第一驱动装置4通过传动装置与所述抓地机构6连接，传动装置具体可以选择为被所述轮轴2贯穿的、带有螺旋的槽轮5，且与第一轮毂电机固定连接，相应的，所述抓地机构6与所述槽轮5的接触面上设有与所述螺旋相契合的凹槽。

在车轮打滑的情况下，藏在车轮里面的抓地机构6，根据路况通过第一轮毂电机驱动和槽轮5旋转，驱动所述抓地机构6的伸出与收回，使车辆能够在不同的路面的情况下依靠爪前行，同时，只要停止轮毂电机驱动即可锁定抓地机构6的伸出长度，以随时适应不同的路面。

进一步地，所述车轮本体1的外侧面还设有防尘装置以及轮轴2的锁紧螺母；具体地，所述防尘装置包括设于所述槽轮5外侧的防尘密封盖10，以及设于所述车轮本体1最外侧的挡板7。

参照图1-图11，在另一种优选实施例中，公开了一种可行走的车轮单元，包括车轮本体1及贯穿于所述车轮本体1的轮轴2，在所述车轮本体1内径向设有多个块状的抓地机构6，所述抓地机构6可沿径向从所述车轮本体1中伸出并收回，以实现安装有所述可行走车轮单元的车辆在草地、沼泽、楼梯等特殊地面上的有效行驶。

进一步地，所述抓地机构6的径向长度满足：当所述抓地机构6完全收回至所述车轮本体1内部时，所述抓地机构6的最外侧面与所述车轮本体1的接地面相平齐，以保证车辆在平整路面上的正常行驶。

进一步地，在所述车轮本体1内部还设有第一驱动装置4，具体可以选择为被所述轮轴2贯穿的第一轮毂电机，通过轴承9安装于所述轮轴2上；所述第一驱动装置4通过传动装置与所述抓地机构6连接，传动装置具体可以选择为被所述轮轴2贯穿的、带有螺旋的槽轮5，且与第一轮毂电机固定连接，相应的，所述抓地机构6与所述槽轮5的接触面上设有与所述螺旋相契合的凹槽。

在车轮打滑的情况下，藏在车轮里面的抓地机构6，根据路况通过第一轮毂电机驱动和槽轮5旋转，驱动所述抓地机构6的伸出与收回，使车辆能够在不同的路面的情况下依靠爪前行，同时，只要停止轮毂电机驱动即可锁定抓地机构6的伸出长度，以随时适应不同的路面。

进一步地，所述车轮本体1内部还包括用于驱动所述车轮本体1转动的第二驱动装置3，具体地，所述第二驱动装置3包括第二轮毂电机，所述第二轮毂电机被所述轮轴2贯穿，且固连于所述轮轴2上；这种车轮的双电机设计模式，一为前进驱动，二为抓地机构6伸出驱动，两个驱动安装到同一轮毂上，联动配合互不影响。

进一步地，所述车轮本体1的外侧面还设有防尘装置以及轮轴2的锁紧螺母；具体地，所述防尘装置包括设于所述槽轮5外侧的防尘密封盖10，以及设于所述车轮本体1最外侧的挡板7。

参照图1-图11，在另一种优选实施例中，公开了一种可行走的车轮单元，包括车轮本体1及贯穿于所述车轮本体1的轮轴2，在所述车轮本体1内径向设有多个块状的抓地机构6，所述抓地机构6可沿径向从所述车轮本体1中伸出并收回，以实现安装有所述可行走车轮单元的车辆在草地、沼泽、楼梯等特殊地面上的有效行驶。

进一步地，所述抓地机构6的径向长度满足：当所述抓地机构6完全收回至所述车轮本体1内部时，所述抓地机构6的最外侧面与所述车轮本体1的接地面相平齐，以保证车辆在平整路面上的正常行驶。

进一步地，在所述车轮本体1内部还设有第一驱动装置4，具体可以选择为被所述轮轴2贯穿的第一轮毂电机，通过轴承9安装于所述轮轴2上；所述第一驱动装置4通过传动装置与所述抓地机构6连接，传动装置具体可以选择为被所述轮轴2贯穿的、带有螺旋的槽轮5，且与第一轮毂电机固定连接，相应的，所述抓地机构6与所述槽轮5的接触面上设有与所述螺旋相契合的凹槽。

在车轮打滑的情况下，藏在车轮里面的抓地机构6，根据路况通过第一轮毂电机驱动和槽轮5旋转，驱动所述抓地机构6的伸出与收回，使车辆能够在不同的路面的情况下依靠爪前行，同时，只要停止轮毂电机驱动即可锁定抓地机构6的伸出长度，以随时适应不同的路面。

进一步地，所述车轮本体1内部还包括用于驱动所述车轮本体1转动的第二驱动装置3，具体地，所述第二驱动装置3包括第二轮毂电机，所述第二轮毂电机被所述轮轴2贯穿，且固连于所述轮轴2上；这种车轮的双电机设计模式，一为前进驱动，二为抓地机构6伸出驱动，两个驱动安装到同一轮毂上，联动配合互不影响。

进一步地，所述车轮本体1的外侧面还设有防尘装置以及轮轴2的锁紧螺母；具体地，所述防尘装置包括设于所述槽轮5外侧的防尘密封盖10，以及设于所述车轮本体1最外侧的挡板7。

进一步地，为了方便安装有所述可行走的车轮单元的车辆能够灵活转向，以适应更多复杂多变的路况，在所述轮轴2的内侧一端还设有车轮连接转向轴11，所述车轮连接转向轴11呈Z形并绕过车轮，且形状满足抓地机构6完全伸出时不阻挡抓地机构6的运动。

与现有技术相比，本发明所述的一种可行走的车轮单元，达到了如下效果：

(1)、通过车轮上可伸出脚爪的设计(数量不限根据实际需求而定)，从而实现本申请所述的车轮单元在特殊路面(草地、沼泽、楼梯、水田、泥泞、雪地等)上的有效行驶。

(2)、改变了车轮的结构和驱动安装的结构，实现了车轮行进驱动过程中，对脚爪的驱动。实现了行进过程中，根据路况迅速变换车轮的模式。

(3)、车轮单元的双电机设计模式，一为前进驱动，二为抓地机构的伸出驱动，两个驱动安装到同一轮毂上，联动配合互不影响。

(4)、在现有车轮设计的基础上加装抓地机构和驱动装置，在车轮打滑的情况下，藏在车轮里面的抓地机构，根据路况通过电机驱动和槽轮旋转，同时伸出抓住地面，使车辆能够在不同的路面的情况下依靠抓地机构前行。

(5)、当抓地机构伸出车轮外后，只要停止电机驱动即可锁定抓地机构的伸出长度，以随时适应不同的路面。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。