一種搖臂輪車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種搖臂輪車，包括車體、扭桿彈簧懸架和車輪，車輪成對(duì)設(shè)置于車體的外側(cè)，扭桿彈簧懸架位于車體的內(nèi)側(cè)且穿出車體與車輪一一對(duì)應(yīng)連接，扭桿彈簧懸架包括驅(qū)動(dòng)裝置、扭桿彈簧和搖臂，搖臂的一端與車輪連接，另一端與扭桿彈簧穿出車體的一端連接，驅(qū)動(dòng)裝置與扭桿彈簧的另一端連接，通過驅(qū)動(dòng)扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)搖臂旋轉(zhuǎn)使車輪抬起一定高度越障。本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)搖臂擺動(dòng)一定角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輪的提升或降低，使搖臂輪車便于越過一些特殊障礙或改變搖臂輪車底距地高，提高了搖臂輪車通過障礙和越野行駛能力，保證車輪可以主動(dòng)的跨過壕溝、垂直墻等單獨(dú)障礙。
【專利說明】
一種搖臂輪車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種搖臂輪車。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的扭桿彈簧懸架中，扭桿彈簧是一根彈簧鋼圓桿，一端固定于車架，另一端通過搖臂與車輪連接。車輪跳動(dòng)時(shí)，扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形將車輛振動(dòng)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，緩和地面不平度造成的車輛顛簸振動(dòng)。傳統(tǒng)的輪式行走機(jī)構(gòu)無法通過像臺(tái)階或垂直墻這樣的獨(dú)立障礙，而采用模擬動(dòng)物“腿”的行走機(jī)構(gòu)雖然通過性好，但無法在鋪裝路面的高速行駛，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低。采用空氣或者油氣彈簧的車高可調(diào)懸架，也無法使行走機(jī)構(gòu)的車輪抬起。國外傳統(tǒng)的搖臂輪車輛雖然可以實(shí)現(xiàn)車輪的抬起和落下，但在調(diào)節(jié)過程中，懸架為剛性，因此只能停車調(diào)節(jié)或者極低速時(shí)調(diào)節(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決普通輪式行走機(jī)構(gòu)無法通過臺(tái)階或垂直墻形式的獨(dú)立障礙，現(xiàn)有的搖臂輪車控制車輪抬起和落下越障的懸架為剛性，只能停車調(diào)節(jié)或者極低速時(shí)調(diào)節(jié)的問題。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種搖臂輪車，包括車體、扭桿彈簧懸架和車輪，所述車輪成對(duì)設(shè)置于所述車體的外側(cè)，所述扭桿彈簧懸架位于所述車體的內(nèi)側(cè)且穿出所述車體與所述車輪一一對(duì)應(yīng)連接，所述扭桿彈簧懸架包括驅(qū)動(dòng)裝置、扭桿彈簧和搖臂，所述搖臂的一端與所述車輪連接，另一端與所述扭桿彈簧穿出所述車體的一端連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述扭桿彈簧的另一端連接，以通過驅(qū)動(dòng)所述扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述搖臂旋轉(zhuǎn)使所述車輪抬起一定高度越障。
[0007]其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和傳動(dòng)組件，所述電機(jī)與所述傳動(dòng)組件連接，所述傳動(dòng)組件與所述扭桿彈簧的固定端通過花鍵連接。
[0008]其中，所述傳動(dòng)組件包括蝸輪與蝸桿，所述蝸桿與所述電機(jī)連接，所述蝸輪與所述蝸桿嚙合，所述蝸輪與所述扭桿彈簧連接。
[0009]其中，所述搖臂上設(shè)有轉(zhuǎn)角傳感器，以檢測(cè)所述搖臂的擺動(dòng)角度。
[0010]其中，所述車體的內(nèi)側(cè)設(shè)有側(cè)傾角和俯仰角傳感器，以檢測(cè)所述車體的姿態(tài)。
[0011]其中，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)均與所述驅(qū)動(dòng)裝置、所述轉(zhuǎn)角傳感器以及所述側(cè)傾角和俯仰角傳感器連接。
[0012](三)有益效果
[0013]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明是將現(xiàn)有技術(shù)中固定于車體的扭桿彈簧一端連接到驅(qū)動(dòng)裝置上，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)扭桿彈簧的固定端轉(zhuǎn)角，從而帶動(dòng)搖臂擺動(dòng)一定角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輪相對(duì)于車身的提升或降低，使搖臂輪車便于越過一些特殊障礙或改變搖臂輪車底距地高，同時(shí)本發(fā)明的搖臂輪車的扭桿彈簧懸架保留了扭桿彈簧的彈性緩沖性能，使搖臂輪車在調(diào)節(jié)過程中可以正常高速行駛，實(shí)現(xiàn)車輪的姿態(tài)在搖臂輪車行進(jìn)間調(diào)節(jié)，提高了搖臂輪車通過障礙和越野行駛能力，本發(fā)明的每個(gè)車輪對(duì)應(yīng)連接一個(gè)扭桿彈簧懸架，每個(gè)扭桿彈簧懸架的驅(qū)動(dòng)裝置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)各自所連接的車輪，互不干涉，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)車輪的姿態(tài)調(diào)節(jié)，保證車輪可以主動(dòng)的跨過壕溝、垂直墻等單獨(dú)障礙，也可以調(diào)節(jié)車身姿態(tài)。
[0014]除了上面所描述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成的技術(shù)方案的技術(shù)特征以及有這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明的其他技術(shù)特征及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖作出進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例搖臂輪車的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2-圖7是本發(fā)明實(shí)施例搖臂輪車的越障行進(jìn)過程示意圖。
[0017]圖中:1:驅(qū)動(dòng)裝置;2:扭桿彈簧;3:搖臂;4:車輪;5:車體;6:轉(zhuǎn)角傳感器；11:電機(jī)；12:傳動(dòng)組件;41:前輪;42:中輪;43;后輪;121:蝸輪;122:蝸桿。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0020]此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”、“多根”、“多組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，“若干個(gè)”、“若干根”、“若干組”的含義是一個(gè)或一個(gè)以上。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的搖臂輪車，包括車體5、扭桿彈簧懸架和車輪4，車輪4成對(duì)設(shè)置于車體5的外側(cè)，扭桿彈簧懸架位于車體5的內(nèi)側(cè)且穿出車體5與車輪4——對(duì)應(yīng)連接，扭桿彈簧懸架包括驅(qū)動(dòng)裝置1、扭桿彈簧2和搖臂3，搖臂3的一端與車輪4連接，搖臂3的另一端與扭桿彈簧2穿出車體5的一端連接，驅(qū)動(dòng)裝置I與扭桿彈簧2的另一端連接，以通過驅(qū)動(dòng)扭桿彈簧2轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)搖臂3旋轉(zhuǎn)使行走機(jī)構(gòu)的車輪4抬起一定高度越障。
[0022]本發(fā)明是將現(xiàn)有技術(shù)中固定于車體的扭桿彈簧一端連接到驅(qū)動(dòng)裝置上，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)扭桿彈簧的固定端轉(zhuǎn)角，從而帶動(dòng)搖臂擺動(dòng)一定角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輪相對(duì)于車身的提升或降低，使搖臂輪車便于越過一些特殊障礙或改變搖臂輪車底距地高，同時(shí)本發(fā)明的搖臂輪車的扭桿彈簧懸架保留了扭桿彈簧的彈性緩沖性能，使搖臂輪車在調(diào)節(jié)過程中可以正常高速行駛，實(shí)現(xiàn)車輪的姿態(tài)在搖臂輪車行進(jìn)間調(diào)節(jié)，提高了搖臂輪車通過障礙和越野行駛能力，本發(fā)明的每個(gè)車輪對(duì)應(yīng)連接一個(gè)扭桿彈簧懸架，每個(gè)扭桿彈簧懸架的驅(qū)動(dòng)裝置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)各自所連接的車輪，互不干涉，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)車輪的姿態(tài)調(diào)節(jié)，保證車輪可以主動(dòng)的跨過壕溝、垂直墻等單獨(dú)障礙，也可以調(diào)節(jié)車身姿態(tài)。
[0023]具體的，驅(qū)動(dòng)裝置I包括電機(jī)11和傳動(dòng)組件12，電機(jī)11與傳動(dòng)組件12連接，傳動(dòng)組件12與扭桿彈簧2連接。電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)組件，從而帶動(dòng)扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)的角度。當(dāng)需要調(diào)整車輛姿態(tài)時(shí)，可以多電機(jī)協(xié)同控制工作。
[0024]其中，傳動(dòng)組件12包括蝸輪121與蝸桿122，蝸桿122與電機(jī)11連接，蝸輪121與蝸桿122嚙合，蝸輪121與扭桿彈簧2的固定端通過花鍵連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿與蝸輪嚙合傳動(dòng)，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)不工作時(shí)，蝸輪蝸桿自鎖，本發(fā)明搖臂輪車的扭桿彈簧懸架與現(xiàn)有技術(shù)的懸架功能相同，利用蝸輪蝸桿的自鎖性，保持了本發(fā)明能夠在普通道路路面的高速行駛能力;在遇到障礙時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力通過蝸輪傳至扭桿彈簧，將車輪抬起越過障礙。
[0025]進(jìn)一步的，搖臂3上設(shè)有轉(zhuǎn)角傳感器6，以檢測(cè)搖臂3的擺動(dòng)角度。扭桿彈簧另一端連接的搖臂上安裝有轉(zhuǎn)角傳感器，檢測(cè)所述搖臂的擺動(dòng)角度，可以得出車輪調(diào)節(jié)的高度。
[0026]另外，車體5的內(nèi)側(cè)設(shè)有側(cè)傾角和俯仰角傳感器，以檢測(cè)車體5的姿態(tài)。車體內(nèi)還有一個(gè)側(cè)傾角和俯仰角傳感器，用于搖臂輪車的姿態(tài)調(diào)節(jié)。電機(jī)不工作時(shí)當(dāng)需要調(diào)整車輛姿態(tài)，具體包括調(diào)整車底距離地面高度與車體的俯仰和側(cè)傾角，多電機(jī)協(xié)同控制扭桿彈簧懸架的擺角，實(shí)現(xiàn)搖臂輪車的距離地面高度的調(diào)節(jié)，因此本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)車身姿態(tài)的調(diào)節(jié)，使搖臂輪車無論處于何種位置，都能調(diào)平車身，提高車身距離地面高度，可以提高車輛惡劣地面的通過性，防止托底，降低距地高，可以提高搖臂輪車高速行駛時(shí)操作的穩(wěn)定性。
[0027]其中，本發(fā)明的搖臂輪車還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)均與驅(qū)動(dòng)裝置1、轉(zhuǎn)角傳感器6以及側(cè)傾角和俯仰角傳感器連接?？刂葡到y(tǒng)可通過控制驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)從而控制扭桿彈簧的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，轉(zhuǎn)角傳感器與側(cè)傾角和俯仰角傳感器將信號(hào)傳遞至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)信號(hào)分析得出當(dāng)下?lián)u臂的擺角和搖臂輪車姿態(tài)狀況，并根據(jù)實(shí)際情況控制驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)角傳感器以及側(cè)傾角和俯仰角，使其協(xié)同工作。
[0028]如圖2-圖7所示為本發(fā)明搖臂輪車的越障行進(jìn)過程，本實(shí)施例的搖臂輪車包括三對(duì)相對(duì)設(shè)置的車輪，如圖2所示，搖臂輪車在行進(jìn)方向上，前輪41靠近障礙物，首先控制前輪41的搖臂擺動(dòng)使前輪41向前抬起，中輪42與后輪43在地面保持正常的行進(jìn)姿態(tài)，如圖3所示，前輪41接觸障礙物上表面，中輪42因車體5抬高而離開地面，后輪43在地面保持正常的行進(jìn)姿態(tài)，如圖4所示，前輪41在障礙物上表面進(jìn)行正常行進(jìn)，后輪43在地面保持正常的行進(jìn)姿態(tài)，中輪42處于懸空狀態(tài)，控制中輪42的搖臂豎直向下，如圖5所示，控制前輪41的搖臂在障礙物表面豎直向下，控制后輪43的搖臂在地面豎直向下，使車體5處于最高位置，控制中輪42的搖臂擺動(dòng)使中輪42向后抬起，如圖6所示，前輪41與后輪43保持圖6狀態(tài)繼續(xù)行進(jìn)，中輪42接觸障礙物上表面，如圖7所示，中輪43與前輪41在障礙物上表面保持正常行進(jìn)，車體5在前輪搖臂與中輪42搖臂的支撐下被整體抬高，高于障礙物上表面，帶動(dòng)后輪43處于懸空狀態(tài)，最終使搖臂輪車整個(gè)車體5處于障礙物上。其中，扭桿彈簧懸架的驅(qū)動(dòng)裝置可單獨(dú)驅(qū)動(dòng)其連接的扭桿彈簧，從而帶動(dòng)搖臂擺動(dòng)，改變車輪的高度位置或車體的高度位置。
[0029]綜上所述，本發(fā)明是將現(xiàn)有技術(shù)中固定于車體的扭桿彈簧一端連接到驅(qū)動(dòng)裝置上，通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)扭桿彈簧的固定端轉(zhuǎn)角，從而帶動(dòng)搖臂擺動(dòng)一定角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輪相對(duì)于車身的提升或降低，使搖臂輪車便于越過一些特殊障礙或改變搖臂輪車距地高，同時(shí)本發(fā)明的搖臂輪車的扭桿彈簧懸架保留了扭桿彈簧的彈性緩沖性能，使搖臂輪車在調(diào)節(jié)過程中可以正常高速行駛，實(shí)現(xiàn)車輪的姿態(tài)在搖臂輪車行進(jìn)間調(diào)節(jié)，提高了搖臂輪車通過障礙和越野行駛能力，本發(fā)明的每個(gè)車輪對(duì)應(yīng)連接一個(gè)扭桿彈簧懸架，每個(gè)扭桿彈簧懸架的驅(qū)動(dòng)裝置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)各自所連接的車輪，互不干涉，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)車輪的姿態(tài)調(diào)節(jié)，保證車輪可以主動(dòng)的跨過壕溝、垂直墻等單獨(dú)障礙，也可以調(diào)節(jié)車身姿態(tài)。
[0030]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種搖臂輪車，其特征在于:包括車體、扭桿彈簧懸架和車輪，所述車輪成對(duì)設(shè)置于所述車體的外側(cè)，所述扭桿彈簧懸架位于所述車體的內(nèi)側(cè)且穿出所述車體與所述車輪一一對(duì)應(yīng)連接，所述扭桿彈簧懸架包括驅(qū)動(dòng)裝置、扭桿彈簧和搖臂，所述搖臂的一端與所述車輪連接，另一端與所述扭桿彈簧穿出所述車體的一端連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述扭桿彈簧的另一端連接，以通過驅(qū)動(dòng)所述扭桿彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)所述搖臂旋轉(zhuǎn)使所述車輪抬起一定高度越障。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖臂輪車，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和傳動(dòng)組件，所述電機(jī)與所述傳動(dòng)組件連接，所述傳動(dòng)組件與所述扭桿彈簧連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搖臂輪車，其特征在于:所述傳動(dòng)組件包括蝸輪與蝸桿，所述蝸桿與所述電機(jī)連接，所述蝸輪與所述蝸桿嚙合，所述蝸輪與所述扭桿彈簧的固定端通過花鍵連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖臂輪車，其特征在于:所述搖臂上設(shè)有轉(zhuǎn)角傳感器，以檢測(cè)所述搖臂的擺動(dòng)角度。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的搖臂輪車，其特征在于:所述車體的內(nèi)側(cè)設(shè)有側(cè)傾角和俯仰角傳感器，以檢測(cè)所述車體的姿態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的搖臂輪車，其特征在于:還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)均與所述驅(qū)動(dòng)裝置、所述轉(zhuǎn)角傳感器以及所述側(cè)傾角和俯仰角傳感器連接。
【文檔編號(hào)】B60G17/0165GK105857001SQ201610320308
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】董明明, 趙艷輝
【申請(qǐng)人】北京理工大學(xué)