一种用于轮腿式车辆的减振机构及其轮腿式结构制造技术

本发明专利技术公开一种用于轮腿式车辆的减振机构及其轮腿式结构，包括弹簧外套以及分别设置在所述弹簧外套轴向两端部的弹簧内套和第一弹簧座，所述第一弹簧座和所述弹簧内套分别设置有轴向相向延伸的第一限位凸起和第二限位凸起，所述第一限位凸起和所述第二限位凸起均深入所述弹簧外套内，并将所述弹簧外套的内径侧划分成两弹簧放置区，两所述弹簧放置区内沿周向分别设置有压簧，锁定所述弹簧内套后，所述第一弹簧座与所述弹簧内套之间通过所述压簧实现减振连接。本发明专利技术通过在弹簧内套和第一弹簧座之间设置压簧，利用压簧实现二者的减振连接，能够利用压簧的压缩变形实现较大的减振行程，利于缓冲地面带来的较大的冲击，进一步保证轮式运动时的稳定性。保证轮式运动时的稳定性。保证轮式运动时的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于轮腿式车辆的减振机构及其轮腿式结构


[0001]本专利技术涉及轮腿式车辆减振
，特别是涉及一种用于轮腿式车辆的减振机构及其轮腿式结构。

技术介绍

[0002]轮腿式车辆是具备轮式、腿式以及复合式等多种移动形式的平台，其兼具轮式平台和仿生腿足式平台的优点，在应对不同路面环境时可以有不同的解决方案和策略，相比于单一移动形式而言更加机动灵活。当轮腿式车辆进行轮式运动时，类似于智能车或小型无人车，常以较快的速度行驶且会受到地面冲击，因而轮腿式车辆需要减振系统为其提供一定的缓冲减振能力，削弱路面冲击带来的负面影响；当以腿式运动驱动时，可以通过关节柔顺控制策略降低地面对足端的作用力，故对减振系统的需求较低。
[0003]现有的轮腿式车辆由于腿部设计形式不同以及驱动方式不同，有些没有减振系统，有些是基于腿部柔性结构设计达到减振效果，还有些通过扭簧实现缓冲减振作用。例如，申请公布号为CN 113483035 A的中国专利公开了一种能够用于轮腿式车辆的悬架机构，包括第一减振部，第一减振部包括扭簧支撑座，扭簧支撑座上套设有扭簧，第一减振部内设置有第二减振部，第一减振部和第二减振部之间能够相对转动。该方案通过扭簧实现减振效果。另外，申请公布号为CN 113306649 A的中国专利公开了一种悬架与驱动系统的集成布置结构，该方案同样也采用了扭簧来实现减振效果。上述方案对于扭簧的应用，均设置有套设扭簧的扭簧支撑座，当扭簧承受扭转力时会径向收缩或扩张，这就需要具有较大的径向变形空间，否则会影响减振效果。
[0004]申请公布号为CN 113306645 A的中国专利公开了一种能够应用于轮腿式车辆的可分离式扭转减振机构，包括能够与小腿电机传动连接的内圈筒，内圈筒外壁上通过弹性件铰接有外圈定位环，外圈定位环能够与安装于大腿内侧臂上的电磁销固定卡接，大腿内侧臂能够通过限位装置与车身固定连接；大腿内侧臂一侧固定连接有大腿外侧臂，小腿电机的固定端设置于大腿外侧臂的外侧。弹性件包括弹簧，弹簧套设于套筒和连杆外部，通过弹簧的压缩实现减振的作用。由此可见，该方案采用了压缩弹簧来替代扭簧，但是从该方案弹簧的设计结构来看，其主要在弹簧压缩时能够起到减振效果，在相反方向转动时，无法起到减振效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种用于轮腿式车辆的减振机构及其轮腿式结构，以解决上述现有技术存在的问题，通过在弹簧内套和第一弹簧座之间设置压簧，利用压簧实现二者的减振连接，能够利用压簧的压缩变形实现较大的减振行程，利于缓冲地面带来的较大的冲击，进一步保证轮式运动时的稳定性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种用于轮腿式车辆的减振机构，包括弹簧外套以及分别设置在所述
弹簧外套轴向两端部的弹簧内套和第一弹簧座，所述第一弹簧座和所述弹簧内套分别设置有轴向相向延伸的第一限位凸起和第二限位凸起，所述第一限位凸起和所述第二限位凸起均深入所述弹簧外套内，并将所述弹簧外套的内径侧划分成两弹簧放置区，两所述弹簧放置区内沿周向分别设置有压簧，锁定所述弹簧内套后，所述第一弹簧座与所述弹簧内套之间通过所述压簧实现减振连接。
[0008]优选地，包括用于安装在车辆本体上的电机安装座，所述电机安装座上安装有销驱动结构，所述销驱动结构的驱动部连接有限位销，所述弹簧内套设置有第一销槽，所述限位销能够卡入所述第一销槽限定所述弹簧内套的周向转动。
[0009]优选地，所述销驱动结构为舵机，所述舵机的主轴垂直于所述第一销槽的开槽方向，通过所述舵机的主轴转动实现所述限位销卡入或卡出所述第一销槽。
[0010]优选地，所述弹簧外套的内径侧设置有第二弹簧座，所述第二弹簧座与所述弹簧内套周向限位连接，所述压簧位于所述第二弹簧座与所述弹簧外套所形成的环形空间内。
[0011]优选地，所述第二弹簧座内径侧设置有缓冲机构，所述缓冲机构包括轴向延伸的碟簧安装座和顺次套设在所述碟簧安装座上的碟簧、弹子盘和摩擦片，所述摩擦片包括外齿摩擦片和内齿摩擦片，所述外齿摩擦片与所述第二弹簧座周向限位连接，所述内齿摩擦片与所述碟簧安装座周向限位连接，所述碟簧安装座旋转时，所述弹子盘中的弹子在球形螺旋槽中作圆周运动，推动所述弹子盘轴向压紧所述外齿摩擦片和所述内齿摩擦片。
[0012]优选地，所述碟簧安装座与所述第一弹簧座周向限位连接。
[0013]优选地，所述碟簧安装座端部设置有连接座，所述连接座上周向限位连接有用于驱动小腿臂转动的主动带轮，所述连接座用于动力连接小腿电机。
[0014]本专利技术还提供一种轮腿式结构，应用前文记载的所述的用于轮腿式车辆的减振机构，所述弹簧外套的外径侧套设有大腿臂、轴向两端分别设置有小腿电机和大腿电机，所述大腿电机安装在所述电机安装座上，所述大腿电机用于驱动所述大腿臂转动，所述小腿电机用于驱动小腿臂转动，所述小腿臂端部设置有车轮以及驱动所述车轮转动的轮毂电机。
[0015]优选地，所述小腿电机连接有主动带轮，所述大腿臂和所述小腿臂铰接处设置有与所述小腿臂固定连接的从动带轮，所述主动带轮与所述从动带轮之间通过皮带连接，所述皮带设置在所述大腿臂内部的空腔中。
[0016]优选地，所述电机安装座上设置有第二销槽，所述大腿臂上设置有第三销槽，所述限位销能够同时卡入所述第一销槽、所述第二销槽和所述第三销槽，同时锁定所述大腿臂和所述弹簧内套。
[0017]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0018](1)本专利技术通过在弹簧内套和第一弹簧座之间设置压簧，利用压簧实现二者的减振连接，能够利用压簧的压缩变形实现较大的减振行程，利于缓冲地面带来的较大的冲击，进一步保证轮式运动时的稳定性；
[0019](2)本专利技术利用限位销卡入弹簧内套的第一销槽内限制弹簧内套转动，能够实现对减振机构的锁定，从而发挥减振效果，在应用于轮腿式结构时，利用限位销能够同时锁定大腿臂和电机安装座，从而能够将大腿臂和大腿电机与车辆本体锁定一体，小腿臂传递的振动经过减振机构后传递到车辆本体，实现在轮式运动时减振，并在腿式运动时，通过控制限位销解除锁定，实现减振机构随小腿电机一同转动，满足了轮腿式车辆轮式运动的减振
需求，同时避免对腿式运动的阻碍和对腿部控制的影响；
[0020](3)本专利技术在第二弹簧座内径侧设置有缓冲机构，在锁定弹簧内套后，缓冲机构开始发挥作用，能够实现车辆的减振缓冲效果，实现对地面冲击的缓冲，实现减振，避免车体发生晃动、倾覆，另外，能够与压簧配合进一步提高缓冲减振的效果，避免压簧单独应用时所带来的减振时的往复振动冲击，更快的消除振动，达到更佳的缓冲减振效果。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于轮腿式车辆的减振机构，其特征在于：包括弹簧外套以及分别设置在所述弹簧外套轴向两端部的弹簧内套和第一弹簧座，所述第一弹簧座和所述弹簧内套分别设置有轴向相向延伸的第一限位凸起和第二限位凸起，所述第一限位凸起和所述第二限位凸起均深入所述弹簧外套内，并将所述弹簧外套的内径侧划分成两弹簧放置区，两所述弹簧放置区内沿周向分别设置有压簧，锁定所述弹簧内套后，所述第一弹簧座与所述弹簧内套之间通过所述压簧实现减振连接。2.根据权利要求1所述的用于轮腿式车辆的减振机构，其特征在于：包括用于安装在车辆本体上的电机安装座，所述电机安装座上安装有销驱动结构，所述销驱动结构的驱动部连接有限位销，所述弹簧内套设置有第一销槽，所述限位销能够卡入所述第一销槽限定所述弹簧内套的周向转动。3.根据权利要求2所述的用于轮腿式车辆的减振机构，其特征在于：所述销驱动结构为舵机，所述舵机的主轴垂直于所述第一销槽的开槽方向，通过所述舵机的主轴转动实现所述限位销卡入或卡出所述第一销槽。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的用于轮腿式车辆的减振机构，其特征在于：所述弹簧外套的内径侧设置有第二弹簧座，所述第二弹簧座与所述弹簧内套周向限位连接，所述压簧位于所述第二弹簧座与所述弹簧外套所形成的环形空间内。5.根据权利要求4所述的用于轮腿式车辆的减振机构，其特征在于：所述第二弹簧座内径侧设置有缓冲机构，所述缓冲机构包括轴向延伸的碟簧安装座和顺次套设在所述碟簧安装座上的碟簧、弹子盘和摩擦片，所述摩擦片包括外齿摩擦...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢景硕，韩立金，刘辉，任晓磊，崔山，聂士达，商庆一，
申请(专利权)人：北京理工大学前沿技术研究院，
类型：发明
国别省市：