[发明专利]可变形车轮总成

说明书

技术领域

本发明涉及动力总成，尤其涉及可呈现圆形、轮状构造和更平坦化、带状构造的种类的车辆动力总成。

发明背景

已知包括一方面可呈现轮状构造以及另一方面可呈现履带构造的构件的动力总成。美国专利3,698,461、6,422,576、7,334,850、7,557,078中描述这类总成的一些实施例；并且美国专利7,334,850和7,547,078中也有描述，所述美国专利都让与给本申请案的受让人。

发明概要

本发明提供可用于推进地面车辆的新式动力总成。

根据本发明，动力总成包括至少一个柔性构件，或优选的是包括一对柔性构件，每个柔性构件具有沿着平截头圆锥轴在其相对较窄末端与相对较宽末端之间延伸的平截头圆锥表面。

平截头圆锥形构造具有平坦图案突出(2D突出)，即所述平截头圆锥构件的表面可打开/展开为平面布局。已知平截头圆锥几何形是界定在平行平面上的相对较大圆形底座与相对较小圆形底座之间延伸的平截头圆锥表面，因此界定平截头圆锥轴。应了解具有平坦图案突出的真正几何平截头圆锥形状在(响应施加至其表面的力)从其原始状态(其中其具有圆形横截面)变形时其表现和其变形状态(其中其具有非圆形(类椭圆形)横截面)与没有这种平坦突出的任何圆锥形主体根本不同。此外，在涉及柔性但实质上不可伸展的材料(其为动力总成中的情况)时，这种差异更本质。实际上，当这样一种柔性并且不可伸展的元件具有纯圆锥形状或其一部分(即，平截头圆锥形状)时，这种元件从其原始结构的变形导致圆锥弯曲，而使用具有任何其他圆锥形状(其无平坦2D突出)的类似材料组合物元件，这种弯曲在实践中可能不存在。无平坦2D突出的形状牺牲柔性而提供更高的刚性，而对于具有平坦2D突出(诸如平截头圆锥形状)的形状而言反之亦然。施加至纯圆锥形主体和圆锥形主体的给定分布的力会在圆锥形主体的与纯圆锥主体不同的点上导致高得多的应力，因此应力的周期性施加(举例而言如通常在以车辆车轮形式滚动时发生)可能会在圆锥形主体中导致高得多的材料疲劳和热积累。

应注意本发明的动力总成中所使用的平截头圆锥构件是柔性的使得其可从其偏斜圆形形状(真正平截头圆锥形状)(其中其侧视图是圆形)可逆地变形为更平坦化的形状(变形的平截头圆锥形状)(其中其侧视图是非圆形的)。但是平截头圆锥构件是刚性的，意味着其圆周尺寸不可伸展。因此，平截头圆锥构件由不可伸展的柔性板制成。

成对的平截头圆锥构件可围绕与其平截头圆锥轴重合的共同轴旋转并且以大致对称方式布置。在这点上，应注意，针对本申请案，平截头圆锥构件的“大致对称布置”应以比双向对称或镜像对称更宽泛的意义解释。成对平截头圆锥构件被称作“大致对称相同”或以“大致对称”方式布置，意味着其以共同轴相对定向(其通过其宽末端或其窄末端彼此相向)，且其相同或具有类似几何形，即作为全等圆锥的部分。因此，一对平截头圆锥构件具有相同锥角且举例而言可在其宽末端上具有相同几何形(尺寸)和相同或不同高度(即，沿着其轴的长度)以及因此在其窄末端上具有相同或不同几何形(尺寸)。

此外，应注意，平截头圆锥构件可由具有平截头圆锥表面的单个元件或由一起界定所述平截头圆锥表面的多个元件形成。

反向(相对定向)组装一对平截头圆锥构件且施加至将在围绕其几何顶点的半径上滚动的这样一个构件的任何类型的力(例如，驱动力)由从相对构件施加的相同力平衡，导致由这对反向平截头圆锥构件形成的总成在直线上(即，垂直于平截头圆锥轴)滚动。通过将成对平截头圆锥构件的这种总成耦合至车轮会导致车轮沿着垂直于轮轴的线(即，直线)移动。

一对两个平截头圆锥构件可以不同方式布置，前提是两个构件同心布置并且相对定向。在一些实施例中，举例而言，其沿着共同轴呈隔开关系布置使得其较窄底座或较宽底座重合(为‘背’对‘背’或‘面’对‘面’布置)。在另一个实施例中，平截头圆锥构件中的每一个包括其平截头圆锥表面的图案化部分，所述图案化部分由在其面向另一构件的一侧上沿着其圆周通过刚性尖状物分隔的狭缝(容座、凹槽、腔或孔)阵列形成，因此形成格栅并且使一个平截头圆锥构件可接合(穿透至)联合的另一个，因此，在平截头圆锥构件的壁之间不存在接触。在又一个实施例中，两个平截头圆锥构件被构造成使得其每一个以不存在其中一个平截头圆锥构件的区段穿透至另一个平截头圆锥构件中的这种区域而是一个构件的小部分以部分柔性方式耦合至另一个相对定向构件的较大部分的方式分为两部分。总体上，由一对平截头圆锥构件形成的结构的构造使得结构的外圆周部分执行两个相对定向的平截头圆锥构件之间经由其共同轴的耦合。