CN101117139A

CN101117139A - 悬架可展开式八轮车载机构

Info

Publication number: CN101117139A
Application number: CNA2006101041536A
Authority: CN
Inventors: 邓宗全; 高海波; 邱雪松
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2026-08-02
Also published as: CN100480120C

Abstract

本发明提供一种悬架可展开式八轮车载机构，该八轮车载机构包括主车体以及分布连接于所述主车体左右两侧的单侧独立悬架系统；每个单侧独立悬架系统包括有前轮、中前轮、中后轮、后轮和多个悬架展开装置，其中前轮和中前轮通过悬架展开装置连接到主车体上，中后轮和后轮通过悬架展开装置连接到主车体上；悬架展开装置折叠时，单侧独立悬架系统折叠于主车体两侧，悬架展开装置展开时，将单侧独立悬架系统展开，并通过多个锁止限位单元将单侧独立悬架系统定位，使得该八轮车载机构处于运行状态。该八轮车载机构具有着陆前处于折叠状态、体积小适应运载工具有效载荷空间，着陆后展开运行、体积增大，改善越障性能的特点。

Description

悬架可展开式八轮车载机构

技术领域

本发明涉及一种八轮车载机构，特别涉及一种悬架可展开式八轮车载机构。

背景技术

受到运载工具有效载荷空间的限制，现有的月球、行星探测车等车载机构常以牺牲越障性能为代价来减小所占用的包络空间。为有效减小性能与体积之间的矛盾，需要具有折叠与展开功能的车载机构，即着陆前处于折叠状态、体积小，着陆后展开运行、体积增大的车载机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬架可展开式八轮车载机构，它具有着陆前处于折叠状态、体积小适应运载工具有效载荷空间，着陆后展开运行、体积增大，改善越障性能的特点。

为了实现上述目的，本发明提供一种悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：该八轮车载机构包括主车体以及分布连接于所述主车体左右两侧的单侧独立悬架系统；每个单侧独立悬架系统包括有前轮、中前轮、中后轮、后轮和多个悬架展开装置，其中前轮和中前轮通过悬架展开装置连接到主车体上，中后轮和后轮通过悬架展开装置连接到主车体上；悬架展开装置折叠时，单侧独立悬架系统折叠于主车体两侧，悬架展开装置展开时，将单侧独立悬架系统展开，并通过多个锁止限位单元将单侧独立悬架系统定位，使得该八轮车载机构处于运行状态。

本发明的进一步优选实施方案是，所述悬架展开装置包括有扭杆压臂折杆、扭杆压臂杆、扭杆弹簧、主摇臂前臂和主摇臂后臂；其中所述扭杆弹簧固定在主车体上，所述扭杆压臂杆一端固接于所述扭杆弹簧，另一端与所述扭杆压臂折杆的一端铰接，所述扭杆压臂折杆的另一端与主摇臂前臂的一端以及主摇臂后臂的一端铰接；所述主摇臂前臂的另一端与所述前轮或后轮枢接，所述主摇臂后臂的另一端与所述中前轮或中后轮枢接。

本发明的进一步优选实施方案是，所述锁止限位单元包括有两个臂杆件，两个臂杆件通过铰轴铰接，其中一个臂杆件上靠近铰接处设置有锥销孔，所述锥销孔内设置有锁止弹簧和锁止锥销，所述锁止弹簧抵靠所述锁止锥销，通过弹力将锁止锥销推向另一个臂杆件一侧；所述另一个臂杆件上设置有对应于所述锥销孔的锁止孔，在两个臂杆件相对转动时，所述锥销孔和锁止孔对应相通，所述锁止弹簧将所述锁止锥销推至锁止孔内，将两个臂杆件相对锁定。

本发明的进一步优选实施方案是，所述锁止限位单元设置在所述扭杆压臂杆与所述扭杆压臂折杆铰接处，所述锁止限位单元的两个臂杆件分别为扭杆压臂杆和扭杆压臂折杆；所述扭杆压臂杆与所述扭杆压臂折杆铰接处设置有驱动所述扭杆压臂杆与所述扭杆压臂折杆转动以进行锁止限位的动力源。

本发明的进一步优选实施方案是，所述锁止限位单元设置在所述主摇臂前臂与所述主摇臂后臂铰接处，所述锁止限位单元的两个臂杆件分别为主摇臂前臂和主摇臂后臂。所述主摇臂前臂与所述主摇臂后臂铰接处设置有驱动所述主摇臂前臂与所述主摇臂后臂转动以进行锁止限位的动力源。

本发明采用多组动力源同时驱动的方式，实现扭杆展开并抬起主车体，同时利用电机驱动多组主摇臂展开，锁止限位单元使各构件达到预定的相对位置后被锁定。展开后的车载机构采用八轮独立驱动、前后四轮独立转向的方式移动。主车体通过铰接方式作用在两对主摇臂上，八轮自适应地形变化，重力在各车轮上分配均匀，行驶平顺性能、越障性能良好。接地比压小，有利于减小行驶阻力，具有弹性悬挂系统，可减小车体振动，正向和逆向运动特性具有一致性。

本发明的上述和另外的特征、优点可以通过以下结合附图的详细说明得到进一步的理解。

附图说明

图1为本发明八轮车载机构主视图；

图2为本发明八轮车载机构俯视图；

图3为本发明八轮车载机构展开后结构示意图；

图4为锁止限位单元的主视图；

图5为图4中A-A视图；

图6为锁止限位单元锁止时的主视图；

图7为图6中B-B视图。

附图标记说明：前轮1；中前轮2；中后轮3；后轮4；扭杆压臂折杆5；扭杆压臂杆6；扭杆弹簧7；主摇臂前臂8；主摇臂后臂9；铰轴10；锥销孔11；锁止弹簧12；锁止锥销13；锁止孔14；锁止压盖15；螺钉16；限位面17；限位面18；单侧独立悬架系统20；主车体30

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明提供一种悬架可展开式八轮车载机构，主要是用于月球或行星探测车的车载机构，该八轮车载机构包括主车体30以及分布连接于所述主车体左右两侧的单侧独立悬架系统20；每个单侧独立悬架系统20包括有前轮1、中前轮2、中后轮3、后轮4和多个悬架展开装置，其中前轮1和中前轮2通过悬架展开装置连接到主车体30上，中后轮3和后轮4通过悬架展开装置连接到主车体30上；悬架展开装置折叠时，单侧独立悬架系统20折叠于主车体两侧，悬架展开装置展开时，将单侧独立悬架系统20展开，并通过多个锁止限位单元将单侧独立悬架系统20定位，使得该八轮车载机构处于运行状态。所述前轮、中前轮、中后轮和后轮均设置有独立驱动电机，驱动各个车轮进行转动；同时，在前后四个车轮上安装有独立的转向装置，该转向装置可以采用现有技术中的独立转向装置，由此，该八轮车载机构成为八轮独立驱动，前后四轮独立转向的机构。

在本实施例中，主车体两侧的单侧独立悬架系统20是对称的，而对于每个单侧独立悬架系统20，其多个悬架展开装置的结构也是一样的，因此，为了说明简要，在这里只说明一个单侧独立悬架系统20中的一个悬架展开装置，比如，说明将前轮1和中前轮2连接到主车体30上的悬架展开装置。所述悬架展开装置包括有扭杆压臂折杆5、扭杆压臂杆6、扭杆弹簧7、主摇臂前臂8和主摇臂后臂9；其中所述扭杆弹簧7固定在主车体30上，所述扭杆压臂杆6一端固接于所述扭杆弹簧7，另一端与所述扭杆压臂折杆5的一端铰接，所述扭杆压臂折杆5的另一端与主摇臂前臂8的一端以及主摇臂后臂9的一端铰接；所述主摇臂前臂8的另一端与所述前轮1枢接，所述主摇臂后臂9的另一端与所述中前轮2枢接。

其中，在所述扭杆压臂杆6与所述扭杆压臂折杆5铰接处，以及所述主摇臂前臂8与所述主摇臂后臂9铰接处，均设置有锁止限位单元和动力源，所述动力源可以是电机或弹簧，驱动所述扭杆压臂杆6与所述扭杆压臂折杆5，或者驱动所述主摇臂前臂8与所述主摇臂后臂9进行转动一边采用所述锁止限位单元进行锁止限位。

如图4至图7所示，所述锁止限位单元包括有两个臂杆件，对于安装于所述扭杆压臂杆6与所述扭杆压臂折杆5铰接处的锁止限位单元，这两个臂杆件分别为所述扭杆压臂杆6与所述扭杆压臂折杆5，而对于安装于所述主摇臂前臂8与所述主摇臂后臂9铰接处的锁止限位单元，这两个臂杆件分别为所述主摇臂前臂8与所述主摇臂后臂9。两个臂杆件通过铰轴10铰接，在其中一个臂杆件上靠近铰接处设置有锥销孔11，所述锥销孔11内设置有锁止弹簧12和锁止锥销13，所述锁止弹簧12抵靠所述锁止锥销13，通过弹力将锁止锥销13推向另一个臂杆件一侧；所述另一个臂杆件上设置有对应于所述锥销孔11的锁止孔14，在两个臂杆件相对转动时，所述锥销孔11和锁止孔14对应相通，所述锁止弹簧12将所述锁止锥销13推至锁止孔14内，进入锁止状态，而将两个臂杆件相对锁定。此外，在另一个实施例中，该锁止限位单元还可以包括有锁止压盖15，该锁止压盖15通过螺钉16固定设置在其中一个臂杆件上，锁止压盖15的中心与所述铰轴10的轴心对齐，在这种情况下，如图5和图7所示，所述锥销孔11是贯穿臂杆件的，从而所述锁止弹簧12是抵靠在锁止压盖15上。如图4和图6所示，在两个臂杆件的靠近铰接处设置有限位面17和18，如图4所示，在该锁止限位单元折叠的时候，依靠所述限位面17、18的相对抵靠干涉而限制两个臂杆件的相对位置。

如图1所示，在该八轮车载机构处于折叠状态时，所述扭杆压臂杆6与所述扭杆压臂折杆5铰接处是处于弯折状态，通过锁止限位单元的限位功能使其定位；所述扭杆压臂折杆5与主摇臂前臂8以及主摇臂后臂9铰接处也处于弯折状态，此时，通过锁止限位单元的限位功能使得主摇臂前臂8与主摇臂后臂9定位。如图3所示，当该八轮车载机构展开时，由设置在铰接处的动力源，也就是电机或弹簧，驱动所述扭杆压臂杆6与所述扭杆压臂折杆5在其铰接处转动，同时带动主摇臂前臂8与主摇臂后臂9一起转动，直到该铰接处的锁止限位单元进入锁止状态，而将所述扭杆压臂杆6与所述扭杆压臂折杆5相对锁定；同时，由设置在铰接处的动力源驱动主摇臂前臂8与主摇臂后臂9在其铰接处转动，直到该铰接处的锁止限位单元进入锁止状态，而将主摇臂前臂8与主摇臂后臂9相对锁定；由此，悬架展开机构带动两个车轮完全展开，并锁止定位，处于如图3所示的状态。

以上只是以前轮1、中前轮2以及将前轮1和中前轮2连接到主车体30上的悬架展开装置为例进行说明，中后轮3、后轮4以及将中后轮3和后轮4连接到主车体30上的悬架展开装置的结构和工作方式也与上述说明类似，此时，是所述主摇臂前臂8的另一端与所述后轮4枢接，而所述主摇臂后臂9的另一端与所述中后轮3枢接，其余的结构相同；而另一侧的单侧独立悬架系统20的结构和工作方式则与上述说明的结构和工作方式相同。

本发明采用多组动力源同时驱动的方式，实现悬架展开装置展开并抬起主车体，同时利用锁止限位单元使各构件达到预定的相对位置后被锁定。展开后的车载机构采用八轮独立驱动、前后四轮独立转向的方式移动。该车载机构由于扭杆弹簧和两中间轮的作用，当遇到障碍时，可通过扭杆弹簧的转动，并借助两中间车轮来调整重力在各车轮的分配，以提高车体的稳定性和越障能力。主车体通过铰接方式作用在两对主摇臂上，八轮自适应地形变化，重力在各车轮上分配均匀，行驶平顺性能、越障性能良好。本发明的悬架机构具有良好的拓展性，不仅可作为月球或行星探测车的车载机构，也可通过改变其几何尺寸参数，作为复杂地形移动车辆的车载移动机构或玩具车。

应当理解，以上结合实施例的说明对本发明而言只是说明性而非限制性的，在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明做出许多变更和修改，其都将落在由权利要求所限定的本发明的范围内。

Claims

1.一种悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：该八轮车载机构包括主车体以及分布连接于所述主车体左右两侧的单侧独立悬架系统；每个单侧独立悬架系统包括有前轮、中前轮、中后轮、后轮和多个悬架展开装置，其中前轮和中前轮通过悬架展开装置连接到主车体上，中后轮和后轮通过悬架展开装置连接到主车体上；悬架展开装置折叠时，单侧独立悬架系统折叠于主车体两侧，悬架展开装置展开时，将单侧独立悬架系统展开，并通过多个锁止限位单元将单侧独立悬架系统定位，使得该八轮车载机构处于运行状态。

2.如权利要求1所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述悬架展开装置包括有扭杆压臂折杆、扭杆压臂杆、扭杆弹簧、主摇臂前臂和主摇臂后臂；其中所述扭杆弹簧固定在主车体上，所述扭杆压臂杆一端固接于所述扭杆弹簧，另一端与所述扭杆压臂折杆的一端铰接，所述扭杆压臂折杆的另一端与主摇臂前臂的一端以及主摇臂后臂的一端铰接；所述主摇臂前臂的另一端与所述前轮或后轮枢接，所述主摇臂后臂的另一端与所述中前轮或中后轮枢接。

3.如权利要求1所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述锁止限位单元包括有两个臂杆件，两个臂杆件通过铰轴铰接，其中一个臂杆件上靠近铰接处设置有锥销孔，所述锥销孔内设置有锁止弹簧和锁止锥销，所述锁止弹簧抵靠所述锁止锥销，通过弹力将锁止锥销推向另一个臂杆件一侧；所述另一个臂杆件上设置有对应于所述锥销孔的锁止孔，在两个臂杆件相对转动时，所述锥销孔和锁止孔对应相通，所述锁止弹簧将所述锁止锥销推至锁止孔内，将两个臂杆件相对锁定。

4.如权利要求2或3所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述锁止限位单元设置在所述扭杆压臂杆与所述扭杆压臂折杆铰接处，所述锁止限位单元的两个臂杆件分别为扭杆压臂杆和扭杆压臂折杆。

5.如权利要求4所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述扭杆压臂杆与所述扭杆压臂折杆铰接处设置有驱动所述扭杆压臂杆与所述扭杆压臂折杆转动以进行锁止限位的动力源。

6.如权利要求2或3所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述锁止限位单元设置在所述主摇臂前臂与所述主摇臂后臂铰接处，所述锁止限位单元的两个臂杆件分别为主摇臂前臂和主摇臂后臂。

7.如权利要求6所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述主摇臂前臂与所述主摇臂后臂铰接处设置有驱动所述主摇臂前臂与所述主摇臂后臂转动以进行锁止限位的动力源。

8.如权利要求1所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述前轮、中前轮、中后轮和后轮均设置有独立驱动电机，驱动各个车轮进行转动。

9.如权利要求5或7所述的悬架可展开式八轮车载机构，其特征在于：所述动力源为电机或弹簧。