四輪或六輪差動－扭杆彈簧懸架式車載機構的製作方法

2023-05-15 01:28:46 2

專利名稱：四輪或六輪差動－扭杆彈簧懸架式車載機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種懸架式車載機構。
背景技術：
用於月球、行星探測用的車載機構需要具有移動姿態平穩、越障能力和適應地形能力強的特點。而專利申請公開號為CN1843800A
公開日為2006年10月11日的發明專利申請公開了一種《八輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構》，該車載機構雖然設置了差動裝置，解決了主車體的平穩性問題，使主車體的俯仰角度為兩側獨立懸架俯仰角度的平均值。但是，由於該車載機構的車輪個數較多，因此使整個車載機構的質量較大，功率消耗也較大，同時還增加了控制難度。

發明內容
本發明的目的是提供一種四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，它可解決八輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構存在車輪個數多、整體質量大、功率消耗大、控制難度大的問題。
本發明由主車體、四輪或六輪獨立懸架機構及差動裝置組成；差動裝置設置在主車體的內部；所述四輪獨立懸架機構由兩個單側兩輪獨立懸架機構組成，所述兩個單側兩輪獨立懸架機構分別設置在主車體的左右兩側；所述六輪獨立懸架機構由兩個單側三輪獨立懸架機構組成，所述兩個單側三輪獨立懸架機構分別設置在主車體的左右兩側，差動裝置分別與兩個單側兩輪獨立懸架機構或兩個單側三輪獨立懸架機構固接。
本發明具有以下有益效果一、本發明在原有的八輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構的基礎上減少了車輪數量，可以採用四輪差動、也可以採用六輪差動，使車載機構整體質量減小、功率消耗減小、控制難度減小。二、本發明具有結構簡單、工作可靠、整體協調性和整體穩定性好、自適應地形變化能力強、越障性能好，可使該車載機構在凹凸崎嶇的地表上平穩移動。三、懸架機構具有良好的拓展性，不僅可作為月球或行星探測車的車載機構，也可通過改變其幾何尺寸參數，作為車輛在複雜地形移動的車載移動機構或玩具車。


圖1是本發明的整體結構主視圖(採用四輪差動)，圖2是圖1的俯視圖，圖3是本發明的整體結構主視圖(採用六輪差動)，圖4是圖3的俯視圖，圖5是第一前扭杆彈簧56的主視結構圖，圖6是第二前扭杆彈簧66的主視結構圖，圖7是第一後扭杆彈簧57的主視結構圖，圖8是第二後扭杆彈簧67的主視結構圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結合圖1～圖4說明本實施方式，本實施方式由主車體30、四輪或六輪獨立懸架機構及差動裝置40組成；差動裝置40設置在主車體30的內部；所述四輪獨立懸架機構由兩個單側兩輪獨立懸架機構50組成，所述兩個單側兩輪獨立懸架機構50分別設置在主車體30的左右兩側；所述六輪獨立懸架機構由兩個單側三輪獨立懸架機構60組成，所述兩個單側三輪獨立懸架機構60分別設置在主車體30的左右兩側，差動裝置40分別與兩個單側兩輪獨立懸架機構50或兩個單側三輪獨立懸架機構60固接。
具體實施方式
二結合圖2和圖4說明本實施方式，本實施方式的差動裝置40由第一錐齒輪41、第二錐齒輪42、第三錐齒輪43、第四錐齒輪44、殼體45、第一伸出軸46、第二伸出軸47、第三短軸48和第四短軸49組成；所述裝在殼體45內並與第一伸出軸46裡端固接的第一錐齒輪41分別與第三錐齒輪43和第四錐齒輪44同時嚙合，第三錐齒輪43與第三短軸48的裡端固接，第四錐齒輪44與第四短軸49的裡端固接，第三短軸48的外端和第四短軸49的外端分別空套在殼體45上，裝在殼體45內並與第二伸出軸47裡端固接的第二錐齒輪42分別與第三錐齒輪43和第四錐齒輪44同時嚙合，第一伸出軸46和第二伸出軸47分別空套在殼體45上，殼體45與主車體30固接。如此設置，具有結構簡單，傳動平穩、可靠的優點。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式的每個單側兩輪獨立懸架機構50分別由第一前驅動輪51、第一前轉向電機52、第一前懸架杆55、第一前扭杆彈簧56、第一差動擺杆59、第一後扭杆彈簧57、第一後懸架杆58、第一後轉向電機53、第一後驅動輪54組成；所述第一前懸架杆55的前側設有第一前轉向電機52，第一前轉向電機52的輸出端與第一前驅動輪51鉸接，第一前懸架杆55的上端與第一前扭杆彈簧56的活動端固接，第一前扭杆彈簧56的固定端與第一差動擺杆59的前端固接，第一差動擺杆59的後端與第一後扭杆彈簧57的固定端固接，第一後扭杆彈簧57的活動端與第一後懸架杆58的上端固接，第一後懸架杆58的後側設有第一後轉向電機53，第一後轉向電機53的輸出端與第一後驅動輪54鉸接；所述第一伸出軸46的外端和第二伸出軸47的外端分別與相對應的第一差動擺杆59的中部固接。如此設置，懸架機構採用四輪獨立驅動，前後四個驅動輪採用獨立轉向的移動方式，輪繫結構採用驅動、傳動、輪體一體化的結構，可實現前進、後退和轉向等多種運動功能。主車體30的重量通過差動裝置40作用在前、後懸架杆上，並最終在各個輪上均勻分配。第一前驅動輪51和第一後驅動輪54可分別通過第一前轉向電機52和第一後轉向電機53實現驅動輪垂直其迴轉軸的轉向運動。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結合圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式的每個單側三輪獨立懸架機構60分別由第二前驅動輪61、第二前轉向電機62、第二前懸架杆65、第二前扭杆彈簧66、第二差動擺杆69、第二後扭杆彈簧67、第二後懸架杆68、第二後轉向電機63、第二後驅動輪64、搖臂70、中間輪71組成；所述第二前懸架杆65的下端與搖臂70鉸接，搖臂70的前側設有第二前轉向電機62，第二前轉向電機62的輸出端與第二前驅動輪61鉸接，搖臂70的後側與中間輪71鉸接，第二前懸架杆65的上端與第二前扭杆彈簧66的活動端固接，第二前扭杆彈簧66的固定端與第二差動擺杆69的前端固接，第二差動擺杆69的後端與第二後扭杆彈簧67的固定端固接，第二後扭杆彈簧67的活動端與第二後懸架杆68的上端固接，第二後懸架杆68的後側設有第二後轉向電機63，第二後轉向電機63的輸出端與第二後驅動輪64鉸接；所述第一伸出軸46的外端和第二伸出軸47的外端分別與相對應的第二差動擺杆69的中部固接。如此設置，懸架機構採用六輪獨立驅動，前後四個驅動輪採用獨立轉向的移動方式，中間輪71為主動輪，輪繫結構採用驅動、傳動、輪體一體化的結構。主車體30的重量通過差動裝置40作用在前、後懸架杆上，並最終在各個輪上均勻分配。主車體30與兩對搖臂之間由差動裝置40和扭杆彈簧支撐，使車載機構在移動過程中始終保持姿態平穩，提高了車載機構的穩定性，即車載機構的俯仰角為兩側三輪獨立懸架機構60俯仰角的平均值。同時第二前驅動輪61還可實現相對搖臂70作繞其迴轉軸的迴轉運動。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五結合圖1、圖2和圖5說明本實施方式，本實施方式的第一前扭杆彈簧56由第一扭杆導套72、第一軸承73、第一螺釘墊套74、第一緊固螺釘75、第一壓板緊固螺釘76、第一前扭杆壓板77、第一扭杆支架78、第一錐銷79、第一前扭杆80組成；所述第一扭杆支架78的右端通過第一螺釘墊套74及第一緊固螺釘75與所述第一差動擺杆59固接，所述第一扭杆導套72裝在由第一扭杆支架78與第一差動擺杆59圍成的空腔內，所述第一前扭杆80的右端插入第一扭杆導套72內，第一前扭杆80的左端裝在第一扭杆支架78的內腔中，第一前扭杆80的左端通過第一壓板緊固螺釘76和第一前扭杆壓板77與第一扭杆支架78固接，第一扭杆導套72兩側的第一前扭杆80上裝有第一軸承73，第一扭杆導套72與所述第一前懸架杆55通過第一錐銷79固接。如此設置，在崎嶇的地形表面移動時，差動裝置40與第一前扭杆彈簧56的綜合作用，可使第一前驅動輪51完全著地，使其具有較好的自適應地形變化能力和良好的越障性能。其它組成及連接關係與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
六結合圖3、圖4和圖6說明本實施方式，本實施方式的第二前扭杆彈簧66由第二扭杆導套81、第二軸承82、第二螺釘墊套83、第二緊固螺釘84、第二壓板緊固螺釘85、第二前扭杆壓板86、第二扭杆支架87、第二錐銷88、第二前扭杆89組成；所述第二扭杆支架87的右端通過第二螺釘墊套83及第二緊固螺釘84與所述第二差動擺杆69固接，所述第二扭杆導套81裝在由第二扭杆支架87與第二差動擺杆69圍成的空腔內，所述第二前扭杆89的右端插入第二扭杆導套81內，第二前扭杆89的左端裝在第二扭杆支架87的內腔中，第二前扭杆89的左端通過第二壓板緊固螺釘85和第二前扭杆壓板86與第二扭杆支架87固接，第二扭杆導套81兩側的第二前扭杆89上裝有第二軸承82，第二扭杆導套81與所述第二前懸架杆65通過第二錐銷88固接。如此設置，在崎嶇的地形表面移動時，差動裝置40與第二前扭杆彈簧66的綜合作用，可使第二前驅動輪61完全著地，使其具有較好的自適應地形變化能力和良好的越障性能。其它組成及連接關係與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
七結合圖1、圖2和圖7說明本實施方式，本實施方式的第一後扭杆彈簧57由第三扭杆導套90、第三軸承91、第三螺釘墊套92、第三緊固螺釘93、第三壓板緊固螺釘94、第三後扭杆壓板95、第三扭杆支架96、第三錐銷97、第三後扭杆98組成；所述第三扭杆支架96的右端通過第三螺釘墊套92及第三緊固螺釘93與所述第一差動擺杆59固接，所述第三扭杆導套90裝在由第三扭杆支架96與第一差動擺杆59圍成的空腔內，所述第三後扭杆98的右端插入第三扭杆導套90內，第三後扭杆98的左端裝在第三扭杆支架96的內腔中，第三後扭杆98的左端通過第三壓板緊固螺釘94和第三後扭杆壓板95與第三扭杆支架96固接，第三扭杆導套90兩側的第三後扭杆98上裝有第三軸承91，第三扭杆導套90與所述第一後懸架杆58通過第三錐銷97固接。如此設置，在崎嶇的地形表面移動時，本實施方式與具體實施方式
五的第一前扭杆彈簧56聯合作用，可使各輪都能完全著地，使各驅動輪具有較好的自適應地形變化能力和良好的越障性能。當遇到障礙時，可通過扭杆彈簧的轉動，並藉助差動裝置40來調整重力在各輪上的分配，以提高車載機構的穩定性和越障能力。其它組成及連接關係與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
八結合圖3、圖4和圖8說明本實施方式，本實施方式的第二後扭杆彈簧67由第四扭杆導套107、第四軸承99、第四螺釘墊套100、第四緊固螺釘101、第四壓板緊固螺釘102、第四後扭杆壓板103、第四扭杆支架104、第四錐銷105、第四後扭杆106組成；所述第四扭杆支架104的右端通過第四螺釘墊套100及第四緊固螺釘101與所述第二差動擺杆69固接，所述第四扭杆導套107裝在由第四扭杆支架104與第二差動擺杆69圍成的空腔內，所述第四後扭杆106的右端插入第四扭杆導套107內，第四後扭杆106的左端裝在第四扭杆支架104的內腔中，第四後扭杆106的左端通過第四壓板緊固螺釘102和第四後扭杆壓板103與第四扭杆支架104固接，第四扭杆導套107兩側的第四後扭杆106上裝有第四軸承99，第四扭杆導套107與所述第二後懸架杆68通過第四錐銷105固接。如此設置，在崎嶇的地形表面移動時，本實施方式與具體實施方式
六的第二前扭杆彈簧66聯合作用，可使各輪都能完全著地，使各驅動輪具有較好的自適應地形變化能力和良好的越障性能。當遇到障礙時，可通過扭杆彈簧的轉動，並藉助差動裝置40來調整重力在各輪上的分配，以提高車體的穩定性和越障能力。其它組成及連接關係與具體實施方式
四相同。
權利要求
1.一種四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，它由主車體(30)、四輪或六輪獨立懸架機構及差動裝置(40)組成；差動裝置(40)設置在主車體(30)的內部；其特徵在於所述四輪獨立懸架機構由兩個單側兩輪獨立懸架機構(50)組成，所述兩個單側兩輪獨立懸架機構(50)分別設置在主車體(30)的左右兩側；所述六輪獨立懸架機構由兩個單側三輪獨立懸架機構(60)組成，所述兩個單側三輪獨立懸架機構(60)分別設置在主車體(30)的左右兩側，差動裝置(40)分別與兩個單側兩輪獨立懸架機構(50)或兩個單側三輪獨立懸架機構(60)固接。
2.根據權利要求1所述的四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，其特徵在於所述差動裝置(40)由第一錐齒輪(41)、第二錐齒輪(42)、第三錐齒輪(43)、第四錐齒輪(44)、殼體(45)、第一伸出軸(46)、第二伸出軸(47)、第三短軸(48)和第四短軸(49)組成；所述裝在殼體(45)內並與第一伸出軸(46)裡端固接的第一錐齒輪(41)分別與第三錐齒輪(43)和第四錐齒輪(44)同時嚙合，第三錐齒輪(43)與第三短軸(48)的裡端固接，第四錐齒輪(44)與第四短軸(49)的裡端固接，第三短軸(48)的外端和第四短軸(49)的外端分別空套在殼體(45)上，裝在殼體(45)內並與第二伸出軸(47)裡端固接的第二錐齒輪(42)分別與第三錐齒輪(43)和第四錐齒輪(44)同時嚙合，第一伸出軸(46)和第二伸出軸(47)分別空套在殼體(45)上，殼體(45)與主車體(30)固接。
3.根據權利要求2所述的四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，其特徵在於所述每個單側兩輪獨立懸架機構(50)分別由第一前驅動輪(51)、第一前轉向電機(52)、第一前懸架杆(55)、第一前扭杆彈簧(56)、第一差動擺杆(59)、第一後扭杆彈簧(57)、第一後懸架杆(58)、第一後轉向電機(53)、第一後驅動輪(54)組成；所述第一前懸架杆(55)的前側設有第一前轉向電機(52)，第一前轉向電機(52)的輸出端與第一前驅動輪(51)鉸接，第一前懸架杆(55)的上端與第一前扭杆彈簧(56)的活動端固接，第一前扭杆彈簧(56)的同定端與第一差動擺杆(59)的前端固接，第一差動擺杆(59)的後端與第一後扭杆彈簧(57)的固定端固接，第一後扭杆彈簧(57)的活動端與第一後懸架杆(58)的上端固接，第一後懸架杆(58)的後側設有第一後轉向電機(53)，第一後轉向電機(53)的輸出端與第一後驅動輪(54)鉸接；所述第一伸出軸(46)的外端和第二伸出軸(47)的外端分別與相對應的第一差動擺杆(59)的中部固接。
4.根據權利要求2所述的四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，其特徵在於所述每個單側三輪獨立懸架機構(60)分別由第二前驅動輪(61)、第二前轉向電機(62)、第二前懸架杆(65)、第二前扭杆彈簧(66)、第二差動擺杆(69)、第二後扭杆彈簧(67)、第二後懸架杆(68)、第二後轉向電機(63)、第二後驅動輪(64)、搖臂(70)、中間輪(71)組成；所述第二前懸架杆(65)的下端與搖臂(70)鉸接，搖臂(70)的前側設有第二前轉向電機(62)，第二前轉向電機(62)的輸出端與第二前驅動輪(61)鉸接，搖臂(70)的後側與中間輪(71)鉸接，第二前懸架杆(65)的上端與第二前扭杆彈簧(66)的活動端固接，第二前扭杆彈簧(66)的固定端與第二差動擺杆(69)的前端固接，第二差動擺杆(69)的後端與第二後扭杆彈簧(67)的固定端固接，第二後扭杆彈簧(67)的活動端與第二後懸架杆(68)的上端固接，第二後懸架杆(68)的後側設有第二後轉向電機(63)，第二後轉向電機(63)的輸出端與第二後驅動輪(64)鉸接；所述第一伸出軸(46)的外端和第二伸出軸(47)的外端分別與相對應的第二差動擺杆(69)的中部固接。
5.根據權利要求3所述的四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，其特徵在於所述第一前扭杆彈簧(56)由第一扭杆導套(72)、第一軸承(73)、第一螺釘墊套(74)、第一緊固螺釘(75)、第一壓板緊固螺釘(76)、第一前扭杆壓板(77)、第一扭杆支架(78)、第一錐銷(79)、第一前扭杆(80)組成；所述第一扭杆支架(78)的右端通過第一螺釘墊套(74)及第一緊固螺釘(75)與所述第一差動擺杆(59)固接，所述第一扭杆導套(72)裝在由第一扭杆支架(78)與第一差動擺杆(59)圍成的空腔內，所述第一前扭杆(80)的右端插入第一扭杆導套(72)內，第一前扭杆(80)的左端裝在第一扭杆支架(78)的內腔中，第一前扭杆(80)的左端通過第一壓板緊固螺釘(76)和第一前扭杆壓板(77)與第一扭杆支架(78)固接，第一扭杆導套(72)兩側的第一前扭杆(80)上裝有第一軸承(73)，第一扭杆導套(72)與所述第一前懸架杆(55)通過第一錐銷(79)固接。
6.根據權利要求4所述的四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，其特徵在於所述第二前扭杆彈簧(66)由第二扭杆導套(81)、第二軸承(82)、第二螺釘墊套(83)、第二緊固螺釘(84)、第二壓板緊固螺釘(85)、第二前扭杆壓板(86)、第二扭杆支架(87)、第二錐銷(88)、第二前扭杆(89)組成；所述第二扭杆支架(87)的右端通過第二螺釘墊套(83)及第二緊固螺釘(84)與所述第二差動擺杆(69)固接，所述第二扭杆導套(81)裝在由第二扭杆支架(87)與第二差動擺杆(69)圍成的空腔內，所述第二前扭杆(89)的右端插入第二扭杆導套(81)內，第二前扭杆(89)的左端裝在第二扭杆支架(87)的內腔中，第二前扭杆(89)的左端通過第二壓板緊固螺釘(85)和第二前扭杆壓板(86)與第二扭杆支架(87)固接，第二扭杆導套(81)兩側的第二前扭杆(89)上裝有第二軸承(82)，第二扭杆導套(81)與所述第二前懸架杆(65)通過第二錐銷(88)固接。
7.根據權利要求3所述的四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，其特徵在於所述第一後扭杆彈簧(57)由第三扭杆導套(90)、第三軸承(91)、第三螺釘墊套(92)、第三緊固螺釘(93)、第三壓板緊固螺釘(94)、第三後扭杆壓板(95)、第三扭杆支架(96)、第三錐銷(97)、第三後扭杆(98)組成；所述第三扭杆支架(96)的右端通過第三螺釘墊套(92)及第三緊固螺釘(93)與所述第一差動擺杆(59)固接，所述第三扭杆導套(90)裝在由第三扭杆支架(96)與第一差動擺杆(59)圍成的空腔內，所述第三後扭杆(98)的右端插入第三扭杆導套(90)內，第三後扭杆(98)的左端裝在第三掃杆支架(96)的內腔中，第三後扭杆(98)的左端通過第三壓板緊固螺釘(94)和第三後扭杆壓板(95)與第三扭杆支架(96)固接，第三扭杆導套(90)兩側的第三後扭杆(98)上裝有第三軸承(91)，第三扭杆導套(90)與所述第一後懸架杆(58)通過第三錐銷(97)固接。
8.根據權利要求4所述的四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構，其特徵在於所述第二後扭杆彈簧(67)由第四扭杆導套(107)、第四軸承(99)、第四螺釘墊套(100)、第四緊固螺釘(101)、第四壓板緊固螺釘(102)、第四後扭杆壓板(103)、第四扭杆支架(104)、第四錐銷(105)、第四後扭杆(106)組成；所述第四扭杆支架(104)的右端通過第四螺釘墊套(100)及第四緊固螺釘(101)與所述第二差動擺杆(69)固接，所述第四扭杆導套(107)裝在由第四扭杆支架(104)與第二差動擺杆(69)圍成的空腔內，所述第四後扭杆(106)的右端插入第四扭杆導套(107)內，第四後扭杆(106)的左端裝在第四扭杆支架(104)的內腔中，第四後扭杆(106)的左端通過第四壓板緊固螺釘(102)和第四後扭杆壓板(103)與第四扭杆支架(104)固接，第四扭杆導套(107)兩側的第四後扭杆(106)上裝有第四軸承(99)，第四扭杆導套(107)與所述第二後懸架杆(68)通過第四錐銷(105)固接。
全文摘要
四輪或六輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構。它涉及一種懸架式車載機構。針對八輪差動—扭杆彈簧懸架式車載機構車輪個數多、質量大、功率消耗大、控制難度大問題。本發明由主車體(30)、四輪或六輪獨立懸架機構及差動裝置(40)組成；差動裝置(40)設置在主車體(30)的內部；四輪獨立懸架機構的兩個單側兩輪獨立懸架機構(50)或六輪獨立懸架機構的兩個單側三輪獨立懸架機構(60)分別設置在主車體(30)的左右兩側，差動裝置(40)與兩個單側兩輪獨立懸架機構(50)或兩個單側三輪獨立懸架機構(60)固接。本發明具有車輪個數少、質量小、功率消耗小、控制難度小的優點，可作為月球或行星探測車的車載機構，也可通過改變幾何尺寸作為車輛在複雜地形移動的車載移動機構或玩具車。
文檔編號B62D63/02GK101033008SQ20071007209
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月25日 優先權日2007年4月25日
發明者高海波, 鄧宗全, 陶建國, 胡明 申請人:哈爾濱工業大學