车辆及其行走单元制造技术

本发明专利技术提供一种车辆及其行走单元，该行走单元包括车轮、油气弹簧和转向驱动装置；转向驱动装置包括花键轴和转向驱动机构；花键轴同轴穿设于油气弹簧的油缸上，且位于油缸外的轴段与转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于油缸内的轴段与油缸的活塞杆花键连接；活塞杆的底端连接有轮轴座，轮轴座上安装有轴向为水平向的轮轴；车轮配置有轮毂电机且装配于轮轴上，车轮的中心位于活塞杆中轴线的延长线上。本发明专利技术提供的车辆的行走单元，将油气弹簧的功能与转向功能结合为一体，通过穿设于油缸顶部的花键轴带动活塞杆花键套旋转，在保证油气弹簧的基本功能的情况下，还可实现车轮的转向，从而有效地提高车辆的可操作性。

Vehicle and its walking unit

The invention provides a vehicle and its walking unit, which includes the wheel, the oil and gas spring and the steering driving device, and the steering driving device includes the spline shaft and the steering driving mechanism, and the spline shaft is worn on the oil and gas spring cylinder in a coaxial line, and the shaft section outside the cylinder is connected to the rotating drive mechanism so that it can wound itself around itself. The axis of the cylinder is rotated, the shaft in the cylinder is connected with the piston rod of the cylinder; the bottom end of the piston rod is connected with a wheelbase, and the axis is mounted with a horizontal axis; the wheel is equipped with a wheel motor and is assembled on the axle, and the center of the wheel is located on the extension line of the central axis of the piston rod. The vehicle's walking unit of the invention combines the function of the oil and gas spring with the steering function. Through the spline shaft worn on the top of the oil cylinder, the piston rod spline sleeve is rotated. Under the condition of ensuring the basic function of the oil and gas spring, the steering of the wheel can be realized, and the maneuverability of the vehicle is effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
车辆及其行走单元
本专利技术属于汽车
，更具体地说，是涉及一种车辆的行走单元及采用该行走单元的车辆。
技术介绍
在现有高通过性无人驾驶车辆的底盘设计中，一般分履带式和轮式两大类。前者履带式车辆越野性能好，能过较宽壕沟，能爬一定台阶，但在公路上车速不高；转向靠左右履带速度差来实现，行驶中对路面破坏较大；不能侧向、斜向平移，限制了机动性。后者轮式车辆在公路上行驶车速高，行驶中对路面没破坏。但现有轮式车辆受悬架系统和转向系统设计方案的影响而越野性能较差，由于现有的轮式车辆的车轮不能自行提起离开地面，也不能自行往下伸去接触下面的地面，故它能爬上的台阶高度一般不超过车轮的半径。对于深度超过车轮半径的壕沟的跨越宽度也就受到一定的限制。同时由于现有的轮式车辆的左右转向轮之间均采用转向横拉杆机械连接以便形成所谓“转向梯形”，再加上现有的轮式车辆的悬架系统的导向机构的制约，从而也就不能实现各轮绕车辆中心纯滚动的原地转向，也不能实现侧向平移和斜向平移，限制了机动性。另外，现有的轮式车辆都将转向主销设计成有一定内倾和后倾并有一定的转向偏置距，目的是为了获得低速及高速的自动回正能力，但同时也就带来转向阻力增加、轮胎磨损增大、转向轮占用空间增大等弊端。车辆在良好公路上行驶时为获得良好的平顺性和操稳性，希望车辆离地间隙小一些，重心低一些，悬架系统刚度小一些、阻尼小一些，这时悬架系统的动行程也可小一些。而在越野行驶时则希望车辆离地间隙大一些，悬架系统刚度大一些、阻尼也大一些，这时悬架系统的动行程也要大一些才能在越野行驶时提高平均车速。这些要求在现有无人驾驶车辆中都较难实现。专利技术内容本专利技术提供一种车辆的行走单元及采用该行走单元的车辆，至少可解决现有技术的部分缺陷。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种车辆的行走单元，包括车轮，还包括油气弹簧和转向驱动装置；所述转向驱动装置包括花键轴和转向驱动机构；所述花键轴同轴穿设于所述油气弹簧的油缸上，且位于所述油缸外的轴段与所述转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于所述油缸内的轴段与所述油缸的活塞杆花键连接；所述活塞杆的底端连接有轮轴座，所述轮轴座上安装有轴向为水平向的轮轴；所述车轮配置有轮毂电机且装配于所述轮轴上，所述车轮的中心位于所述活塞杆中轴线的延长线上。作为实施例之一，所述油气弹簧包括所述油缸、弹性阻尼机构和油路机构，所述油缸包括所述活塞杆和自外而内逐级嵌套的多级缸筒；每相邻两级缸筒中，内层缸筒外壁呈上宽下窄的阶梯轴结构，该内层缸筒的大直径段嵌装滑设于外层缸筒内且顶端开设有与该外层缸筒内腔导通的通油孔，该内层缸筒的小直径段穿设于外层缸筒的底端且与该外层缸筒内壁围设形成一环形油室；所述活塞杆包括活塞部和连接于所述活塞部底端的杆部，所述活塞部嵌装滑设于最内层缸筒中，所述杆部穿设于该最内层缸筒的底端且与该最内层缸筒内壁围设形成一环形油室；最外层缸筒的上部开设有弹性阻尼接口且与所述弹性阻尼机构连接，最外层缸筒的上部以及各所述环形油室均开设有油路接口，各所述油路接口均与所述油路机构连接；所述花键轴与各所述缸筒同轴设置，所述花键轴的顶端位于最外层缸筒上方且底端伸至所述杆部的内腔中，所述活塞部与所述花键轴花键连接。作为实施例之一，所述花键轴上自内而外依次套设有至少一个花键套，各所述花键套的顶部和底部均设有限位件，所述活塞部与最外层的所述花键套花键连接。作为实施例之一，所述弹性阻尼机构包括高阻尼管路、低阻尼管路及弹性气囊结构，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路并联且均与所述弹性阻尼接口及所述弹性气囊结构连接，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路上均设有阻尼器和第一控制阀，且所述高阻尼管路上的阻尼器的阻尼值高于所述低阻尼管路上的阻尼器的阻尼值。作为实施例之一，所述弹性气囊结构包括并联设置的大气囊室和小气囊室，且两个气囊室所在支路上均设有第二控制阀。作为实施例之一，所述油气弹簧包括所述油缸、阻尼板和浮动活塞；所述油缸包括缸筒和中空的所述活塞杆，所述活塞杆顶端滑设于所述缸筒内且底端位于所述缸筒外，所述活塞杆内腔与所述缸筒油腔通过开设于所述活塞杆顶端的过油孔导通；所述花键轴穿设于所述缸筒上且与所述活塞杆顶端花键连接，所述花键轴底端伸至所述活塞杆的内腔中；所述阻尼板嵌装滑设于所述活塞杆的内腔中且与所述花键轴底端固接，于所述阻尼板上设置有阻尼过油通道；所述浮动活塞滑设于所述活塞杆的内腔中且位于所述阻尼板下方，并将所述活塞杆的内腔分隔为上方油室和下方气室。作为实施例之一，所述阻尼过油通道包括开设于所述阻尼板上的压缩阻尼孔和伸张阻尼孔，所述压缩阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自上而下方向的第一单向控制单元，所述伸张阻尼孔配置有用于控制其过油方向为自下而上方向的第二单向控制单元。作为实施例之一，所述第一单向控制单元包括安设于所述阻尼板下表面上的第一弹性盖片，所述第二单向控制单元包括安设于所述阻尼板上表面上的第二弹性盖片，所述第一弹性盖片和所述第二弹性盖片均与所述阻尼板的板面平行贴合且分别覆盖对应的阻尼孔。作为实施例之一，所述花键轴还连接有转向角传感器。本专利技术还提供一种车辆，包括车体，还包括多组如上所述的车辆的行走单元，各所述油气弹簧的油缸均固定安装在所述车体上。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的车辆的行走单元，将油气弹簧的功能与转向功能结合为一体，通过穿设于油缸顶部的花键轴带动活塞杆花键套旋转，在保证油气弹簧的基本功能的情况下，还可实现车轮的转向，从而有效地提高车辆的可操作性；在悬架系统全行程跳动中活塞杆花键套均能可靠地带动活塞杆旋转而不影响悬架系统跳动，该行走单元可以控制车轮的任意角度旋转转向，从而保证车辆能根据各种行驶工况的需要实现绕车辆中心原地任意角度旋转转向、侧向平移、斜向平移、公路各种速度转向行驶等功能。基于上述车辆的行走单元，车辆的各个车轮之间没有转向横直拉杆的机械连接，也没有传动系统的机械连接，因而具有较好的通过性和机动性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的油气弹簧的结构示意图；图2为本专利技术实施例二提供的车辆的行走单元的结构图；图3为本专利技术实施例三提供的车辆的行走单元的结构图图4和图5为本专利技术实施例提供的车辆上、下台阶的示意图；图6为本专利技术实施例提供的车辆转向行驶的示意图；图7为本专利技术实施例提供的车辆在侧坡路上行驶的示意图；图8为本专利技术实施例提供的车辆斜向平移的示意图；图9为本专利技术实施例提供的车辆侧向平移的示意图；图10为本专利技术实施例提供的车辆转弯行驶的示意图；图11为本专利技术实施例提供的车辆原地掉头的示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的行走单元，包括车轮，其特征在于：还包括油气弹簧和转向驱动装置；所述转向驱动装置包括花键轴和转向驱动机构；所述花键轴同轴穿设于所述油气弹簧的油缸上，且位于所述油缸外的轴段与所述转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于所述油缸内的轴段与所述油缸的活塞杆花键连接；所述活塞杆的底端连接有轮轴座，所述轮轴座上安装有轴向为水平向的轮轴；所述车轮配置有轮毂电机且装配于所述轮轴上，所述车轮的中心位于所述活塞杆中轴线的延长线上。

【技术特征摘要】
1.一种车辆的行走单元，包括车轮，其特征在于：还包括油气弹簧和转向驱动装置；所述转向驱动装置包括花键轴和转向驱动机构；所述花键轴同轴穿设于所述油气弹簧的油缸上，且位于所述油缸外的轴段与所述转向驱动机构连接从而能够绕自身轴线旋转，位于所述油缸内的轴段与所述油缸的活塞杆花键连接；所述活塞杆的底端连接有轮轴座，所述轮轴座上安装有轴向为水平向的轮轴；所述车轮配置有轮毂电机且装配于所述轮轴上，所述车轮的中心位于所述活塞杆中轴线的延长线上。2.如权利要求1所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述油气弹簧包括所述油缸、弹性阻尼机构和油路机构，所述油缸包括所述活塞杆和自外而内逐级嵌套的多级缸筒；每相邻两级缸筒中，内层缸筒外壁呈上宽下窄的阶梯轴结构，该内层缸筒的大直径段嵌装滑设于外层缸筒内且顶端开设有与该外层缸筒内腔导通的通油孔，该内层缸筒的小直径段穿设于外层缸筒的底端且与该外层缸筒内壁围设形成一环形油室；所述活塞杆包括活塞部和连接于所述活塞部底端的杆部，所述活塞部嵌装滑设于最内层缸筒中，所述杆部穿设于该最内层缸筒的底端且与该最内层缸筒内壁围设形成一环形油室；最外层缸筒的上部开设有弹性阻尼接口且与所述弹性阻尼机构连接，最外层缸筒的上部以及各所述环形油室均开设有油路接口，各所述油路接口均与所述油路机构连接；所述花键轴与各所述缸筒同轴设置，所述花键轴的顶端位于最外层缸筒上方且底端伸至所述杆部的内腔中，所述活塞部与所述花键轴花键连接。3.如权利要求2所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述花键轴上自内而外依次套设有至少一个花键套，各所述花键套的顶部和底部均设有限位件，所述活塞部与最外层的所述花键套花键连接。4.如权利要求2所述的车辆的行走单元，其特征在于：所述弹性阻尼机构包括高阻尼管路、低阻尼管路及弹性气囊结构，所述高阻尼管路与所述低阻尼管路并联且均与所述弹性阻尼接口及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯德钧，朱恒，
申请(专利权)人：欧孚迪汽车设计武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42