CN201914038U - 具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轮式车辆悬架系统，特别涉及一种具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统。本实用新型由旋转油缸、控制臂、主动转矩传动机构、从动转矩传动机构、减振橡胶块、锁紧螺栓、定位套筒、含油轴承、支撑套筒、端盖、限位块、转矩输出轴组成。本实用新型的机构在满足车辆行驶时缓冲减振性能要求的同时，各个控制臂可以实现单独摆动，从而使车轮可以随着地面起伏的变化相对车身有较大幅度的运动，可提高车辆的越障能力；此外，该机构可以实现车身相对地面高度的调节，并保持车辆在侧坡行驶时，具有理想的车身姿态；这些特性对高通过性越野车辆具有十分重要意义。

Description

具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统

技术领域

本实用新型涉及轮式车辆悬架系统，特别涉及一种具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统。

背景技术

普通地面车辆的悬架系统通常只具备减振缓冲的功能，对于高性能的轮式越野车辆来说，上述功能还远远不够；例如，当跨越障碍的高度大于车轮半径时，由于阻力过大，即使动力足够也很难通过；再如由于车身高度不能调整，离地间隙不能随不同地面的不平度变化而变化，通过性能受到制约；在侧坡行驶时车身的姿态受坡度影响不能保持较为理想的水平状态。因此，为了解决上述问题，就必须将悬架系统增加对车轮运动状态的调整功能。

高通过性轮式车辆要求具有较高越野行驶能力和各种复杂地面适应能力，在结构设计上提出了更高的要求。其中，特殊设计的行走机构就是一项重要的总成部件，其性能好坏对车辆越野行驶性能起着关键性的作用。与传统车辆的不同的是该行走机构除了要满足车辆越野行驶时缓和地面的冲击以及减少地面激励引起的振动外，还要求每个车轮具有可单独控制的相对车身大幅度相对运动，从而具有一定程度的“行走的功能”，这对车辆越过大的障碍，如高台阶、壕沟等十分必要。车轮相对车身大幅度相对运动不仅可以实现车身相对地面的高度调节，还可以在车辆侧坡行驶时，通过调节车轮运动使车身保持水平，这些功能的实现都有赖于行走机构的设计。由于无人驾驶车辆对重量、体积以及设计空间的要求十分苛刻，同时还要兼顾传动系统的布置要求，因此，行走结构如何在满足要求的前提下，使设计紧凑就是一个难题。许多常规的方案很难实现上述的目标。本发明就是为解决上述问题而经过多方案筛选和优化后提出的。

实用新型内容

本实用新型针对当前车辆悬架系统不能适用于有较高越野行驶能力和各种复杂地面适应能力的车辆行驶要求，提出了一种具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统。

一种具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统，其特征在于，该系统由位于箱型车身1与驱动车轮2之间的旋转油缸3、控制臂4、主动转矩传动机构、从动转矩传动机构、减振橡胶块7、锁紧螺栓8、定位套筒9、含油轴承10、支撑套筒11、端盖12、限位块13、转矩输出轴14组成；主动转矩传动机构由花键套筒5和星型套筒6组成；从动转矩传动机构由控制臂4和端盖12组成；旋转油缸3固定于箱型车身1侧壁的内侧，其转矩输出轴14通过箱型车身1侧壁上的开孔伸到箱型车身1外侧，并与主动转矩传动机构通过花键连接；在星型套筒6和控制臂4的凹槽之间有减振橡胶块7；控制臂4靠含油轴承10支撑于与箱型车身1焊接的支撑套筒11上；限位块13固定于箱型车身1外侧。

所述控制臂4具有凹槽和隔板构成的沿圆周均匀分布的空腔。

所述花键套筒5和星型套筒6设有端齿。

所述星型套筒6上的沿圆周均匀分布的叶片位于控制臂4的凹槽内，减振橡胶块7装在其间形成的空腔内。

本发明的有益效果：本实用新型所述的系统在实现缓冲减振的性能要求的同时，实现控制臂的大范围的摆动，作到了车身高度可调，车身姿态可调，大大提高了车辆的越野通过性能，尤其是越障性能以及通过各种复杂地面的能力，最大限度地保证了车辆越野行驶时的车身平稳性。本实用新型设计紧凑，性能较佳，可靠性和维修性好，工艺性较好，简单实用，是高通过性车辆悬架和行驶机构较理想的设计方案。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型整体结构侧视图；

图3为本实用新型整体结构侧视图放大图；

图4为控制臂处于极限位置(车辆处于最低重心高度位置)示意图；

图5为控制臂处于极限位置(车辆处于最高重心高度位置)示意图；

图6为前轴上的车轮抬离地面的情况；

图7为侧坡上行驶的情况；

图中：1-箱型车身、2-驱动车轮、3-旋转油缸、4-控制臂、5-花键套筒、6-星型套筒、7-减振橡胶块、8-锁紧螺栓、9-定位套筒、10-含油轴承、11-支撑套筒、12-端盖、13-限位块、14-转矩输出轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明：

实施例1

如图1-图6所示为该实用新型在6×6高通过性轮式越野车辆上完成的一个示例。该系统由位于箱型车身1与驱动车轮2之间的旋转油缸3、控制臂4、主动转矩传动机构、从动转矩传动机构、减振橡胶块7、锁紧螺栓8、定位套筒9、含油轴承10、支撑套筒11、端盖12、限位块13、转矩输出轴14组成；主动转矩传动机构由花键套筒5和星型套筒6组成；从动转矩传动机构由控制臂4和端盖12组成；旋转油缸3固定于箱型车身1侧壁的内侧，其转矩输出轴14通过箱型车身1侧壁上的开孔伸到箱型车身1外侧，并与主动转矩传动机构通过花键连接；在星型套筒6和控制臂4的凹槽之间有减振橡胶块7；控制臂4靠含油轴承10支撑于与箱型车身1焊接的支撑套筒11上；限位块13固定于箱型车身1外侧。

该系统的行走机构采用单纵向控制臂结构，由于转向采用左右车轮单独驱动的滑差转向，因此，各个车辆无需专门设置转向机构；用于驱动控制臂4的旋转油缸3固定于箱型车身1的内侧，并通过箱型车身1侧壁的开孔将驱动轴伸向箱型车身1外侧，每个旋转油缸3都可以单独控制，以便将转矩传递至相应的控制臂4；转矩传递路线为转矩输出轴14→花键套筒5→星型套筒6→橡胶块7→控制臂4；其中，花键套筒5和星型套筒6是靠端齿传递转矩；其轴向定位是靠与驱动轴联接的锁紧螺栓8和定位套筒9；控制臂4通过含油轴承10支撑在一个支撑套筒11上，支撑套筒11与车箱1侧壁焊接固定；含油轴承10使结构紧凑的同时，达到基本免维护目的，大大提高了车辆的可靠性和维修性；位于星型套筒6和控制臂4凹槽之间的橡胶块7是缓冲减振的重要部件，在车辆受力的情况下，橡胶块会受到挤压变形，其力学特性将决定了缓冲减振的性能的好坏；因此，橡胶块的选择十分重要，根据需要，位于星型套筒叶片两边的橡胶块可以选择不对称结构，橡胶块的设计可以通过改变配方(包括采用复合材料)、外型尺寸、工艺以及通过设置特殊的孔结构等方式来调整优化性能；控制臂的最大摆角是靠设置于车箱外侧的限位块13来限制；端盖12用于控制臂内部结构的密封。

Claims (4)

1.一种具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统，其特征在于，该系统由位于箱型车身(1)与驱动车轮(2)之间的旋转油缸(3)、控制臂(4)、主动转矩传动机构、从动转矩传动机构、减振橡胶块(7)、锁紧螺栓(8)、定位套筒(9)、含油轴承(10)、支撑套筒(11)、端盖(12)、限位块(13)、转矩输出轴(14)组成；主动转矩传动机构由花键套筒(5)和星型套筒(6)组成；从动转矩传动机构由控制臂(4)和端盖(12)组成；旋转油缸(3)固定于箱型车身(1)侧壁的内侧，其转矩输出轴(14)通过箱型车身(1)侧壁上的开孔伸到箱型车身(1)外侧，并与主动转矩传动机构通过花键连接；在星型套筒(6)和控制臂(4)的凹槽之间有减振橡胶块(7)；控制臂(4)靠含油轴承(10)支撑于与箱型车身(1)焊接的支撑套筒(11)上；限位块(13)固定于箱型车身(1)外侧。

2.根据权利要求1所述的具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统，其特征在于，所述控制臂(4)具有凹槽和隔板构成的沿圆周均匀分布的空腔。

3.根据权利要求1所述的具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统，其特征在于，所述花键套筒(5)和星型套筒(6)设有端齿。

4.根据权利要求1所述的具有行走功能的高通过性轮式车辆悬架系统，其特征在于，所述星型套筒(6)上的沿圆周均匀分布的叶片位于控制臂(4)的凹槽内，减振橡胶块(7)装在其间形成的空腔内。

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