CN105539040A - 一种摇臂弹性悬挂机构及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种摇臂弹性悬挂机构及系统，包括一个安装在车体上的橡胶安装座，所述的橡胶安装座与固定于摇臂上的转轴同轴安装，且橡胶安装座与车体的转轴之间形成的三角形立体空间，在所述的三角形立体空间内安装有阻止橡胶安装座和转轴发生相对运动的橡胶块；摇臂悬挂转轴发生转动时，挤压橡胶块，橡胶块发生弹性变形缓冲转轴的震动，转轴能够利用安装座孔内的橡胶块阻碍转轴的旋转角度过大甚至发生翻转。

Description

一种摇臂弹性悬挂机构及系统
技术领域
本发明涉及车体转轴领域，具体涉及一种摇臂弹性悬挂机构及应用。
背景技术
随着机器人的应用范围越来越广，户外机器人的种类和应用场景越来越多。结构上多采用履带式和轮式驱动方式。轮胎式行走装置与履带式的相比，缺点是越障和地面适应能力较弱，优点是运行速度快、机动性好，效率高、运行时轮胎不损坏路面，运动噪声小。摇臂转轴能够大大提升车体对环境的适应能力。
现有摇臂转轴系统防止机构发生翻转主要依靠机械硬限位和软限位的方式。硬限位对本体冲击较大，容易造成车体和电子元器件等的损伤，减小系统使用寿命。应用较多的软限位多为弹簧悬挂等形式，不仅结构复杂，维修不便，而且成本较高。
发明内容
本发明主要解决了摇臂悬挂结构的抗翻转问题和刚性冲击问题。本发明采用橡胶块填充的形式实现上述功能。结构简单、可靠性高。线缆可在转轴中通过，方便走线。
本发明采用的技术方案如下：
一种摇臂弹性悬挂机构，包括一个安装在车体上的橡胶安装座，所述的橡胶安装座与固定于摇臂上的转轴同轴安装，且橡胶安装座与车体的转轴之间形成的三角形立体空间，在所述的三角形立体空间内安装有阻止橡胶安装座和转轴发生相对运动的橡胶块；摇臂悬挂转轴发生转动时，挤压橡胶块，橡胶块发生弹性变形缓冲转轴的震动，转轴能够利用安装座孔内的橡胶块阻碍转轴的旋转角度过大甚至发生翻转。
进一步的，所述橡胶安装座的一端内圈安装有与转轴配合的两个深沟球轴承，在两个深沟球轴承之间安装有一个轴套，橡胶安装座的另一端内圈形状为方形，且转轴与该段相对应的外圈形状也为方形，两者套装在一起交叉形成三角形立体空间。
进一步的，所述的三角形立体空间为四个，每个空间内都插装有一个橡胶块；橡胶块安装与安装座与转轴的方形孔组合所成的三角形空间内，使两者难于发生相对运动。
进一步的，橡胶安装座方形对角线与相邻的转轴方形对角线之间成45度角。
进一步的，橡胶安装座的端面设有一个防止橡胶块在运动过程中滑出的挡圈。
进一步的，所述的挡圈的外侧设有止推轴承，止推轴承抵住挡圈，且通过小圆螺母将止推轴承固定，防止转轴的轴向窜动。
进一步的，所述的圆螺母与转轴端部的外螺纹配合。
进一步的，所述的转轴端面设有防水盖。
进一步的，所述橡胶块需选用弹性好，耐磨性高，使用寿命长的橡胶材料。
一种摇臂转轴系统，采用所述的摇臂弹性悬挂机构。
一种机器人，采用所述的摇臂转轴系统。
本发明的原理如下：
橡胶安装座与固定于摇臂上的转轴同轴安装，且橡胶安装座与车体的转轴之间形成的三角形立体空间，在三角形立体空间内安装有橡胶块；当摇臂悬挂转轴发生转动时，转轴的方形结构部分会挤压橡胶块，橡胶块发生弹性变形缓冲转轴的震动，同时转轴能够利用安装座孔内的橡胶块阻碍转轴的旋转角度过大甚至发生翻转。橡胶块的外侧用挡圈密封，橡胶块不会发生轴向和径向窜动；安装四块橡胶块能够提高结构的可靠性与减震效果。
本发明的有益效果如下：
本发明的摇臂转轴机构，机构简单，安装方便，能够应用在机器人车体摇臂转轴系统等领域，具体如下：
1.橡胶块的更换：橡胶块为耗材，使用时间长了需要更换，橡胶块安放在这个位置，只需要拧下小圆螺母即可将止推轴承和挡圈取下，更换橡胶块。
2.当摇臂悬挂转轴发生转动时，转轴的方形结构部分会挤压橡胶块，橡胶块发生弹性变形缓冲转轴的震动。
3.橡胶块的外侧用挡圈密封，橡胶块不会发生轴向和径向窜动。
5.安装四块橡胶块能够提高结构的可靠性与减震效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的橡胶块安装布局示意图；
图中：1-防水盖，2-转轴，3-橡胶安装座，4-挡圈，5-止推轴承，6-深沟球轴承，7-轴套，8-橡胶块，9-小圆螺母。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明所公开的摇臂弹性悬挂机构做进一步详细说明。
实施例1
本发明的所公开的摇臂转轴，其整体结构如图1、图2所示，橡胶安装座3安装在车体上，将轴套7和两个深沟球轴承6装入安装座的左侧孔内，转轴2固定于摇臂上之后与橡胶安装座配合安装；橡胶块8装入转轴与安装座配合后形成的三角形空间内。挡圈4安装在安装座右端防止在运动过程中橡胶块滑出，止推轴承5抵住挡圈4，用小圆螺母9将止推轴承固定，防止转轴的轴向窜动；具体的结构如下：
摇臂弹性悬挂机构，包括一个安装在车体上的橡胶安装座3，橡胶安装座3与固定于摇臂上的转轴2同轴安装，转轴2端面设有防水盖1；且橡胶安装座3与车体的转轴2之间形成的三角形立体空间，在所述的三角形立体空间内安装有阻止橡胶安装座3和转轴2发生相对运动的橡胶块8；摇臂悬挂转轴发生转动时，挤压橡胶块8，橡胶块8发生弹性变形缓冲转轴2的震动，转轴2能够利用安装座孔内的橡胶块8阻碍转轴的旋转角度过大甚至发生翻转。
橡胶安装座3的一端内圈安装有与转轴2配合的两个深沟球轴承6，在两个深沟球轴承6之间安装有一个轴套7，橡胶安装座3的另一端内圈形状为方形，且转轴2与该段相对应的外圈形状也为方形，两者套装在一起交叉形成三角形立体空间。
三角形立体空间为四个，每个空间内都插装有一个橡胶块8；橡胶块8安装与安装座与转轴的方形孔组合所成的三角形空间内，使两者难于发生相对运动。
橡胶安装座3方形对角线与相邻的转轴方形对角线之间成45度角，使得四个三角形空间大小一样，这样保证转轴在360度方向上受到的阻力是一样的，进而保证转轴的平衡。
橡胶安装座3的端面设有一个防止橡胶块在运动过程中滑出的挡圈4。
挡圈的外侧设有止推轴承5，止推轴承5抵住挡圈4，且通过小圆螺母9将止推轴承固定，防止转轴的轴向窜动，小圆螺母9与转轴端部的外螺纹配合，实现对止推轴承固定的轴向固定。
橡胶块8需选用弹性好，耐磨性高，使用寿命长的橡胶材料。
本发明中的橡胶安装座3与固定于摇臂上的转轴2同轴安装，且橡胶安装座3与车体的转轴2之间形成的三角形立体空间，在三角形立体空间内安装有橡胶块8；当摇臂悬挂转轴2发生转动时，转轴2的方形结构部分会挤压橡胶块8，橡胶块8发生弹性变形缓冲转轴的震动，同时转轴2能够利用安装座孔内的橡胶块8阻碍转轴2的旋转角度过大甚至发生翻转。橡胶块8的外侧用挡圈4密封，橡胶块8不会发生轴向和径向窜动；安装四块橡胶块8能够提高结构的可靠性与减震效果。
本发明的安装过程如下：
将橡胶安装座3固定于车体之上，装入深沟球轴承和轴套；摇臂转轴2安装于摇臂上后与橡胶安装座3配合，将橡胶块8放置到安装座与转轴形成的三角形空间内，用挡圈将橡胶块密封，防止脱落，再利用止推轴承及小圆螺母将其固定。橡胶块填充到转轴与安装座之间能够防止转轴发生翻转，并且橡胶自身的弹性能够为转轴提供减震作用。转轴径向开有走线孔，且为中空结构，方便走线。该发明的优点是利用简单的机构就能够防止发生翻转并实现良好的减震效果。
实施例2
一种摇臂转轴系统，采用实施例1中描述的摇臂弹性悬挂机构，其余的与现有技术相同，在此不进行详细展开。
实施例3
一种机器人系统，采用实施例1中描述的摇臂弹性悬挂机构，其余的与现有技术相同，在此不进行详细展开。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，包括一个安装在车体上的橡胶安装座，所述的橡胶安装座与固定于摇臂上的转轴同轴安装，且橡胶安装座与车体的转轴之间形成的三角形立体空间，在所述的三角形立体空间内安装有阻止橡胶安装座和转轴发生相对运动的橡胶块。
2.如权利要求1所述的摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，所述橡胶安装座的一端内圈安装有与转轴配合的两个深沟球轴承，在两个深沟球轴承之间安装有一个轴套，橡胶安装座的另一端内圈形状为方形，且转轴与该段相对应的外圈形状也为方形，两者套装在一起交叉形成三角形立体空间。
3.如权利要求2所述的摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，所述的三角形立体空间为四个，每个空间内都插装有一个橡胶块。
4.如权利要求2所述的摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，橡胶安装座方形对角线与相邻的转轴方形对角线之间成45度角。
5.如权利要求1所述的摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，橡胶安装座的端面设有一个防止橡胶块在运动过程中滑出的挡圈。
6.如权利要求5所述的摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，所述的挡圈的外侧设有止推轴承，止推轴承抵住挡圈，且通过圆螺母将止推轴承固定，防止转轴的轴向窜动。
7.如权利要求1所述的摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，所述的转轴端面设有防水盖。
8.如权利要求1所述的摇臂弹性悬挂机构，其特征在于，所述转轴径向开有走线孔，且为中空结构。
9.一种摇臂转轴系统，其特征在于，采用如权利要求1-8任一所述的摇臂弹性悬挂机构。
10.一种机器人，其特征在于，采用如权利要求9所述的摇臂转轴系统。
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