全方位抗过载橡胶车轮.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102343763A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102343763A(43)申请公布日2012.02.08(21)申请号201010246091.9(22)申请日2010.08.05(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号北京理工大学机电学院智能机器人研究所(72)发明人黄强张连存桑文华李月黄远灿(51)Int.Cl.B60B9/12(2006.01)B60B27/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称全方位抗过载橡胶车轮(57)摘要本发明公开了一种具有全向缓冲能力的全方位抗过载橡胶车轮，包括橡胶减振轮、轮毂、紧固件，所述橡胶减振轮外廓为圆柱面和椭球面相结合的形式，具有轴向安装端面、径向配合面和轴向配合端面，并且所述紧固件通过所述轴向安装端面将所述橡胶减振轮固定在所述轮毂上；所述橡胶减振轮能够吸收所述车轮受到的来自径向、轴向和/或各个侧向的冲击力的一部分能量；所述轴向安装端面、轴向配合端面和径向配合面能够将所述冲击力的没有被吸收的能量向轮毂传递。本发明通过固定在轮毂外侧的橡胶减振轮来吸收轴向、径向及侧向冲击能量，从而达到全方位抗冲击的目的。CN1023476ACCNN110234376302343782A权利要求书1/1页1.一种车轮，包括减振轮、轮毂、紧固件，其特征在于：所述减振轮由用于吸收振动能量的弹性材料制成，其外廓为圆柱面和椭球面相结合的形式。2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于：所述减振轮在车轮内侧方向具有轴向安装端面、径向配合面和轴向配合端面；所述轮毂具有沿轴向延伸的主体，以及在车轮内侧方向与所述主体同轴相连并径向突出的凸缘；所述主体与所述减振轮的轴向安装端面、径向配合面相接触，所述凸缘与所述减振轮的轴向配合端面相接触；所述紧固件通过所述轴向安装端面将所述减振轮固定在所述轮毂上。3.根据权利要求2所述的车轮，其特征在于：所述减振轮表面具有弹性胎纹。4.根据权利要求1-3之一所述的车轮，其特征在于：所述弹性材料的主要成分为橡胶。5.根据权利要求1-3之一所述的车轮，其特征在于：所述轮毂由硬质合金材料制成。2CCNN110234376302343782A说明书1/3页全方位抗过载橡胶车轮技术领域[0001]本发明涉及一种车轮，特别是一种具有全方向抗过载功能的橡胶车轮。背景技术[0002]本发明所述的径向冲击是指在车轮直径方向上所受到的冲击载荷。[0003]本发明所述的轴向冲击是指在车轮轴向上所受到的冲击载荷。[0004]本发明所述的抗过载是指为防止机身遭受超过自身承受范围的冲击或振动等载荷而采取的技术。[0005]在振动、冲击等恶劣环境中工作的机器，遭受振动、冲击是不可避免的。不管冲击载荷的方向如何，均可以分解为沿着轴向和径向的冲击力。但传动轴往往只能承受有限的弯矩和很小的轴向力，如果不采取一定的轴向和径向抗过载措施，强大的冲击力就有可能从运动输出轴(即从动轴)传递至运动输入轴(即主动轴)直至电机轴上，这样，将导致轴变形卡死、电机轴不能正常工作等。因此，用于高空落地、撞击等冲击过载的场合的机器人或车体，为了保证其能够承受来自任意方向的冲击，需要设计有全方位抗过载措施。[0006]公开号为CN101402300A的中国发明专利申请“一种具有全向缓冲能力的弹簧减振充气轮机构”提出了一种弹簧减振充气轮机构。该机构从一定程度上解决上述全方位抗过载问题，但其实现机构比较复杂，实用性不强。如图1所示，该机构由充气轮1、轮毂2、减振盖3、减振弹簧4组成。轮毂2外侧固定有减振弹簧4，弹簧4的另一端固定连接有减振盖3，减振盖3一端嵌入轮毂2内；轮毂安装有特制充气轮胎。[0007]工作时，当车轮受到轴向或各个侧向的落地、撞击的冲击力时，减振盖3将冲击力传递至减振弹簧4及轮毂2内侧。一方面减振弹簧4压缩，吸收大部分的冲击能量，将其转化为弹性势能，随后释放，达到轴向或是各个侧向抗过载的目的。当车轮受到径向的落地、撞击的冲击力时，由特制的高弹性充气轮吸收大部分的冲击能量，随后释放，达到径向抗过载的目的。[0008]但是，该弹簧减振充气轮机构在工作时，当车轮受到轴向或各个侧向的落地、撞击的冲击力时，减振盖3将冲击力传递至减振弹簧4及轮毂2内侧。但由于车轮受力是任意方向的，减振盖3的受力也是任意方向的，当车轮受到侧向的落地、撞击的冲击力时，由于减振盖3与轮毂2间是滑动摩擦运动，减振盖3极易与轮毂2卡住，甚至卡死的情况，这样减振盖3所受作用力就不能有效地传递到弹簧上，而是将外力直接传递到轮毂2上，使机构失效。再者，即使能把大部分轴向作用力传递到弹簧4上，弹簧4被压缩后能量会迅速释放，反作用到减振盖3上，减振盖3又将作用力传递到轮