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1. (CN106004233) 用于水陆两用车辆的车轮
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用于水陆两用车辆的车轮


技术领域
本发明涉及特种车辆技术领域,尤其是涉及水陆两用车辆技术领域,具体为用于水陆两用车辆的车轮。
背景技术
水陆两用车是结合了车与船的双重性能,既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭,又可像船一样在水上泛水浮渡的特种车辆。由于其具备卓越的水陆通行性能,可从行进中渡越江河湖海而不受桥或船的限制,因而在交通运输上,具有其特殊的历史意义;因而水陆两用车多用于军事、救灾救难、探测等专业领域,也有经改造用于旅游。现有的水陆两用车辆多是通过设置于尾部的螺旋浆装置来推动车辆在水面行驶,其存在排水量小、行驶速度慢的问题;目前本领域内也出现了将划水叶轮可轴向移动地安装于车轮的轮毂内,当车辆在需要在水面行驶时划水叶轮70向外伸出车轮轮毂、划水叶轮随着车轮轮毂同步转动从而实现车辆在水面的行驶(见图1),而当车辆在陆地行驶时划水叶轮70回收于车轮轮毂内从而不会影响车辆的正常陆地行驶(见图2),但是其存在划水叶轮与车轮轮毂之间的装配结构复杂的问题,同时由于划水叶轮是整体轴向移动,而车轮轮毂内用于收纳划水叶轮的轴向空间有限从而导致了划水叶轮的叶片宽度较窄,也就导致了排水量较小、车辆的水面行驶速度较慢。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了用于水陆两用车辆的车轮,其能解决现有水陆两用车辆的车轮结构存在的划水叶轮与车轮轮毂之间装配结构复杂、划水叶轮的排水量小、车辆水面行驶速度慢的问题。
其技术方案是这样的,其包括车轮轮毂、轮毂电机和轮胎,所述轮胎安装于所述车轮轮毂的轮辋外周,所述轮毂电机同轴安装于所述车轮轮毂的内侧,所述车轮轮毂的中心轴孔中滑动安装有滑动轴,其特征在于:所述车轮轮毂的外侧端面上通过弹簧铰链可转动地安装有水桨叶片,所述水桨叶片可垂直于所述车轮轮毂外侧端面或与所述车轮轮毂端面贴合,所述滑动轴沿所述中心轴孔向外滑出时其外侧端部与所述水桨叶片形成配合从而推动所述水桨叶片向外翻转打开并与所述车轮轮毂外侧端面垂直。
进一步的,所述水桨叶片设置有三片,所述三片水桨叶片分别通过所述弹簧铰链安装于所述车轮轮毂的外侧端面上,并且所述三片水桨叶片对应的三个弹簧铰链围绕所述中心轴孔外周均匀布置,同时所述三个弹簧铰链沿所述中心轴孔的切线方向设置。
进一步的,所述弹簧铰链包括固定端板、转动端板,所述固定端板与所述车轮轮毂外侧端面上的安装板固接,所述转动端板与所述水桨叶片的一侧端面的安装板固接,所述固定端板与转动端板之间通过弹簧连接。
进一步的,所述滑动轴的外侧端面为平面,所述滑动轴的外周面与所述外侧端面之间通过周向锥形面过渡连接,所述周向锥形面自内向外呈渐缩状。
进一步的,所述滑动轴的外周面与所述周向锥形面接合部位还设有沿轴向延伸的水平切口槽。
进一步的,所述水平切口槽设置有三个,并且所述三个水平切口槽分别与所述三片水桨叶片一一对应。
进一步的,所述滑动轴外周的内侧端均布设置有台阶凸块,所述车轮轮毂的中心轴孔的孔壁周向均布开有轴向延伸的盲孔槽,所述盲孔槽内安装有复位弹簧,所述滑动轴安装于所述中心轴孔内并且所述台阶凸块嵌于所述盲孔槽内与所述复位弹簧抵接。
进一步的,所述轮毂电机包括定子、轮轴轴承、外转子,所述轮轴轴承上套装有线圈并且所述轮轴轴承的内侧端与所述定子固接、外侧端与所述外转子固接,所述外转子与所述车轮轮毂同轴固接,所述滑动轴的内侧端部固装有永磁体,所述线圈通电后与所述永磁体产生相互的排斥力从而能推动所述滑动轴沿着所述中心轴孔向外移动。
进一步的,相邻两个水平切口槽之间的滑动轴周面上还设置有销孔,所述滑动轴的外侧端面开有轴向螺孔,当所述水桨叶片打开时即所述滑动轴向外伸出所述中心轴孔时所述销孔内安装定位销。
本发明的有益效果在于:其叶片的打开收拢方式由现有的滑动轴与划水叶轮同步轴向移动的方式转变为由滑动轴的轴向移动推动水桨叶片的翻转的方式,从而使得水桨叶片可垂直于车轮轮毂外侧端面向外打开或与车轮轮毂端面贴合实现向内收拢,其不仅对车轮轮毂的叶片容纳空间要求小同时能提高单片水桨的划水面积,因而其在使用时排水量大、车辆水面行驶速度快;滑动轴外侧端设置的周向锥形面能够在推动水浆叶片向外翻转打开过程中产生的较大的力臂从而提供足够的扭转力矩,保证水桨叶片平稳、可靠地打开;而滑动轴的外周面与所述周向锥形面接合部位还设有的水平切口槽,能够在水桨叶片向外翻转打开后与水桨叶片形成面接触,从而更好地承受水桨叶片在划水过程中受到阻力,车辆在水面行驶时水桨叶片的可靠转动;此外,其通过对安装于轮毂电机轮轴轴承上的线圈的通电与否来实现与安装于滑动轴内侧端部的永磁体的配合,从而达到推动滑动轴轴向外移以及滑动轴在复位弹簧的作用下轴向内移的目的;而通过在滑动轴周面上设置有销孔、滑动轴的外侧端面开设轴向螺孔,在轴向螺孔中安装螺栓、通过手动向外拉动螺栓能够直接将滑动轴从中心轴孔内拔出从而实现水桨叶片的手动打开,并通过在销孔内插装定位销来实现水桨叶片打开后的定位,从而保证在断电或者故障情况下水桨叶片的可靠打开与运行。
附图说明
图1为现有用于水陆两用车辆的车轮在划水叶轮伸出打开状态下的示意图;
图2为现有用于水陆两用车辆的车轮在划水叶轮收拢于车轮轮毂内状态下的示意图;
图3为本发明用于水陆两用车辆的车轮的轴向分解结构示意图;
图4为本发明用于水陆两用车辆的车轮在水桨叶片收拢于车轮轮毂内的示意图;
图5为本发明用于水陆两用车辆的车轮在水桨叶片向外翻转打开状态下的示意图;
图6为本发明中滑动轴的放大结构示意图;
图7为本发明中车轮轮毂的放大结构示意图;
图8为本发明中水桨叶片的放大结构示意图;
图9为本发明中弹簧铰链的放大结构示意图。
附图标记,10-车轮轮毂,11-中心轴孔,12-车轮轮毂外侧端面,13-安装板,14-盲孔槽,15-复位弹簧,20-轮毂电机,21-定子,22-轮轴轴承,23-外转子,24-线圈,30-轮胎,40-滑动轴,41-外侧端面,42-外周面,43-周向锥形面,44-水平切口槽,45-台阶凸块,46-永磁体,47-销孔,48-轴向螺孔,49-定位销,50-弹簧铰链,51-固定端板,52-弹簧,53-转动端板, 60-水桨叶片,61-安装板,70-划水叶轮,81-螺母,82-螺钉。
具体实施方式
见图1,其包括车轮轮毂10、轮毂电机20和轮胎30,轮胎30安装于车轮轮毂10的轮辋外周,轮毂电机同轴安装于车轮轮毂10的内侧端,车轮轮毂的中心轴孔11中滑动安装有滑动轴40,车轮轮毂10的外侧端面上通过弹簧铰链50可转动地安装有水桨叶片60,水桨叶片60可垂直于车轮轮毂外侧端面12或与车轮轮毂外侧端面12贴合,滑动轴40沿中心轴孔11向外滑出时其外侧端部与水桨叶片60形成配合从而推动水桨叶片60向外翻转打开从而与车轮轮毂外侧端面12垂直。
水桨叶片60设置有三片,三片水桨叶片60分别通过弹簧铰链50安装于车轮轮毂的外侧端面12上,并且三片水桨叶片对应的三个弹簧铰链50围绕中心轴孔12外周均匀布置,同时三个弹簧铰链50沿所述中心轴孔的切线方向设置。
弹簧铰链50包括固定端板51、转动端板53,固定端板51与车轮轮毂外侧端面12上的安装板13固接,转动端板53与水桨叶片60的一侧端面的安装板61固接,固定端板51与转动端板53之间通过弹簧52连接。
见图3,滑动轴40的外侧端面41为平面,滑动轴40的外周面42与外侧端面41之间通过周向锥形面43过渡连接,周向锥形面43自内向外呈渐缩状;滑动轴40的外周面42与周向锥形面43接合部位还设有轴向延伸的水平切口槽44,并且水平切口槽44设置有三个,三个水平切口槽44分别与三片水桨叶片60一一对应;
滑动轴40外周的内侧端均布设置有台阶凸块45,车轮轮毂10的中心轴孔11的孔壁周向均布开有轴向延伸的盲孔槽14,盲孔槽14内安装有复位弹簧15,滑动轴40安装于中心轴孔11内并且台阶凸块45嵌于盲孔槽14内与复位弹簧15抵接。
轮毂电机20包括定子21、轮轴轴承22、外转子23,轮轴轴承22上套装有线圈24并且轮轴轴承22的内侧端与定子21固接、外侧端与外转子23固接,外转子23与车轮轮毂10同轴固接,滑动轴40的内侧端部固装有永磁体46,线圈24通电后与永磁体46产生相互的排斥力从而能推动滑动轴40沿着中心轴孔11向外移动,同时滑动轴40内侧端周面上的台阶凸块45在盲孔槽内压紧复位弹簧15,并且滑动轴40在向外移动的过程中外侧端面41先将水桨叶片60向外顶起,随着滑动轴40的进一步外移滑动轴40的周向锥形面43推动水桨叶片60并在铰链弹簧50的作用下向外翻转打开,直至水桨叶片60与车轮轮毂外侧端面12呈垂直状态,此时水桨叶片60与滑动轴40的水平切口槽44的槽底面接触。
相邻两个水平切口槽44之间的滑动轴周面上还设置有销孔47,滑动轴40的外侧端面开有轴向螺孔48,当水桨叶片60打开时即滑动轴40向外伸出中心轴孔11时通过在销孔47内安装定位销49来对滑动轴40进行轴向限位。