CN104354878A - 横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车 - Google Patents

Abstract

横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车，本发明涉及一种月球车，以解决现有载人月球车存在的减震性能差、越障和操纵性能不好的问题。每个凸台的下端固接有一个减震器盖，环形减震器设置在减震器盖的下面，四个横杆固定在环形减震器的外圆周表面上，四个转向臂与四个横杆一一对应，转向臂的一端与横杆铰接、另一端与销轴连接，销轴的下端与四个悬架固定连接，每个悬架的下端配有两个竖直减震器，该两个竖直减震器设置在车轮的两侧，每个竖直减震器的上端与悬架固定连接、下端与车轮的转轴铰接，前连杆的两端分别铰接一个纵杆，后连杆的两端分别铰接一个纵杆，纵杆与环形减震器的外圆周表面固定连接。本发明用于月面复杂地形条件下行驶。

Description

横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车

技术领域

本发明涉及一种月球车，具体涉及一种横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车。

背景技术

月球表面的特殊物理特性及月面环境因素对载人月球车移动***的设计提出了严格的技术要求，要求有较大的爬坡能力、良好的平顺性、较好的月面适应性、可靠的机动性能、足够的承载力、较高的车速、较强的越野能力，并具有很强的适应月球表面环境和条件。

载人月球车是载人探月及建立月球基地的重要组成部分，是月面探测必不可少的探测工具，其性能的好坏关系重大。月球表面本身物理特性及地面情况等自然因素对载人月球车的设计提出了一定的技术要求。虽然世界各国包括中国都设计出了不同结构类型的载人月球车移动***，但这些移动***构型都存在各自的优缺点，开发新型的载人月球车构型仍然是一个富有挑战性的课题。由于探测任务和性能需求的不同，目前已研制的各种载人月球车移动***结构各异、尺寸不一、性能不同，载人月球车的设计存在特殊化和多样化的特点，设计过程缺少继承性，造成了重复设计工作，浪费了大量的时间和资源，同时设计过程中很多自觉和经验方法的引入可能导致设计的不科学、构型性能下降等问题。为了使载人月球车完成复杂的载人探测任务，需要为航天员提供一款适用的载人月球车构型。

发明内容

本发明为解决现有载人月球车存在的减震性能差、越障和操纵性能不好的问题，进而提供一种横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车。

本发明的横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车包括车身底盘、前连杆、后连杆、四个车轮、四个销轴、四个悬架、四个环形减震器、四个减震器盖、四个横杆、四个转向臂、四个纵杆和八个竖直减震器，所述车身底盘包括车体和四个凸台，四个凸台呈矩形布置在车体的下端面上，凸台与车体制成一体，每个凸台的下端固接有一个减震器盖，环形减震器设置在减震器盖的下面，四个横杆呈矩形布置，且每个横杆靠近车体里侧一端固定在环形减震器的外圆周表面上，四个转向臂与四个横杆一一对应，转向臂的一端与横杆铰接，转向臂的另一端与销轴连接，销轴的下端与四个悬架固定连接，每个悬架的下端配有两个竖直减震器，该两个竖直减震器设置在车轮的两侧，每个竖直减震器的上端与悬架连接，每个竖直减震器的下端与车轮的转轴铰接，前连杆和后连杆设置在四个环形减震器之间，前连杆的两端分别铰接一个纵杆，后连杆的两端分别铰接一个纵杆，纵杆与环形减震器的外圆周表面固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明的移动***具有全向减震性能，对复杂多变的路面状况具有较好的适应性；当某个车轮越过障碍物时，利用悬架上的竖直减震弹簧实现拉伸或压缩，自动调节车轮的高度，从而调整月球车重心的位置，抵消车轮处障碍物产生的翻转力矩，起到缓冲的作用，使车体不会发生剧烈的振动或倾斜，此外环形减震器可以抵抗水面内的冲击和振动，保持车体行驶的平稳性，减震性能较好，提高其适应复杂地形的能力，增强了月球车的抗颠覆性能，改善乘坐舒适性，使得越障和操纵性能相现有技术提高一倍以上。

二、本发明为四轮独立驱动方式，可以调节车体相对于车轮的跨度，提高行驶***的通过性能；车轮数量少，电动机直接驱动车轮，省掉了离合器、变速器和传动轴等传动环节，传动***得到简化，使得整车质量大大减轻，在车轮加、减速时电动机转矩响应很快而且准确度较高，使传动效率得到提高，传动***的振动得到改善，移动***可靠性高。

三、本发明不工作时呈折叠工作状态，因而不需要较大的运载工具，降低了成本；工作时展开，车体尺寸增大，保证车体行驶的稳定性。

四、本发明的杆件和运动副较少，结构紧凑、控制简单。

五、本发明能够在保持车体姿态不变的前提下沿任意方向移动,随时避障，提高了转向的灵活性，提高了月球车在月表恶劣环境下工作的适应性，这种特性使得其路径规划、轨迹跟踪等问题变得相对简单。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的I局部放大图；

图4是环形减震器6的俯视图；

图5是本发明的折叠状态立体图(本发明不工作时呈折叠工作状态)。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式包括车身底盘1、前连杆11、后连杆12、四个车轮2、四个销轴3、四个悬架4、四个环形减震器6、四个减震器盖7、四个横杆8、四个转向臂9、四个纵杆10和八个竖直减震器5，车身底盘1包括车体1-1和四个凸台1-2，四个凸台1-2呈矩形布置在车体1-1的下端面上，凸台1-2与车体1-1制成一体，每个凸台1-2的下端固接有一个减震器盖7，环形减震器6设置在减震器盖7的下面，四个横杆8呈矩形布置，且每个横杆8靠近车体1-1里侧一端固定在环形减震器6的外圆周表面上，四个转向臂9与四个横杆8一一对应，转向臂9的一端与横杆8铰接，转向臂9的另一端与销轴3连接，销轴3的下端与四个悬架4固定连接，每个悬架4的下端配有两个竖直减震器5，该两个竖直减震器5设置在车轮2的两侧，每个竖直减震器5的上端与悬架4连接，每个竖直减震器5的下端与车轮2的转轴2-1铰接，前连杆11和后连杆12设置在四个环形减震器6之间，前连杆11的两端分别铰接一个纵杆10，后连杆12的两端分别铰接一个纵杆10，纵杆10与环形减震器6的外圆周表面固定连接。每个车轮2的转轴2-1与行驶驱动机构连接。不工作时，将四个车轮2绕折叠关节对折90度，见图5；工作时，将四个车轮2绕折叠关节先将车轮翻起，再锁死。

具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式的竖直减震器5包括第一缸筒5-1、第一活塞杆5-2和竖直减震弹簧5-3，第一活塞杆5-2的一端置于第一缸筒5-1的内部，竖直减震弹簧5-3套在第一缸筒5-1和第一活塞杆5-2上。第一缸筒5-1的尾端与悬架14固定连接，第一活塞杆5-2的外端与转轴2-1铰接。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图4说明本实施方式，本实施方式的环形减震器6包括定子6-1、转子6-2、两个定子连接件6-3、两个转子连接件6-4、两个末端滚子6-5、四个环形减震弹簧6-6和四个气缸6-7，转子6-2套装在定子6-1上，转子6-2绕定子6-1转动，两个定子连接件6-3和两个转子连接件6-4均布设置在转子6-2和定子6-1之间，且两个定子连接件6-3对称设置在定子6-1的上下端，两个转子连接件6-4对称设置在定子6-1的左右端，定子连接件6-3与定子6-1固定连接，转子连接件6-4通过末端滚子6-5与定子6-1滚动接触，末端滚子6-5与转子连接件6-4铰接，转子连接件6-4与转子6-2固定连接，相邻的定子连接件6-3与转子连接件6-4之间设置一个环形减震弹簧6-6，环形减震弹簧6-6套装在气缸6-7上，气缸6-7的两端分别与定子连接件6-3和转子连接件6-4铰接。定子6-1与减震器盖7固定连接，转子6-2与横杆8和纵杆10相连接，横杆8通过转向臂9与悬架14联动。当车轮2横向受载时，转子6-2受到横杆8的转动力矩而转动，带动与之铰接的环形减震弹簧6-6拉伸或压缩，起到横向减震的作用。其它步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图4说明本实施方式，本实施方式的每个定子连接件6-3与其相邻的转子连接件6-4呈90°角设置。其它步骤与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图2说明本实施方式，本实施方式的定子连接件6-3与定子6-1制成一体。其它步骤与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图2说明本实施方式，本实施方式的转子连接件6-4与转子6-2制成一体。其它步骤与具体实施方式五相同。

Claims (6)

1.一种横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车，所述横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车构型包括车身底盘(1)、前连杆(11)、后连杆(12)、四个车轮(2)、四个销轴(3)、四个悬架(4)、四个环形减震器(6)、四个减震器盖(7)、四个横杆(8)、四个转向臂(9)、四个纵杆(10)和八个竖直减震器(5)，所述车身底盘(1)包括车体(1-1)和四个凸台(1-2)，四个凸台(1-2)呈矩形布置在车体(1-1)的下端面上，凸台(1-2)与车体(1-1)制成一体，每个凸台(1-2)的下端固接有一个减震器盖(7)，环形减震器(6)设置在减震器盖(7)的下面，四个横杆(8)呈矩形布置，且每个横杆(8)靠近车体(1-1)里侧一端固定在环形减震器(6)的外圆周表面上，四个转向臂(9)与四个横杆(8)一一对应，转向臂(9)的一端与横杆(8)铰接，转向臂(9)的另一端与销轴(3)连接，销轴(3)的下端与四个悬架(4)固定连接，每个悬架(4)的下端配有两个竖直减震器(5)，该两个竖直减震器(5)设置在车轮(2)的两侧，每个竖直减震器(5)的上端与悬架(4)固定连接，每个竖直减震器(5)的下端与车轮(2)的转轴(2-1)铰接，前连杆(11)和后连杆(12)设置在四个环形减震器(6)之间，前连杆(11)的两端分别铰接一个纵杆(10)，后连杆(12)的两端分别铰接一个纵杆(10)，纵杆(10)与环形减震器(6)的外圆周表面固定连接。

2.根据权利要求1所述横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车，其特征在于：所述竖直减震器(5)包括第一缸筒(5-1)、第一活塞杆(5-2)和竖直减震弹簧(5-3)，第一活塞杆(5-2)的一端置于第一缸筒(5-1)的内部，竖直减震弹簧(5-3)套在第一缸筒(5-1)和第一活塞杆(5-2)上。

3.根据权利要求1或2所述横向环形减震纵向弹簧减震混合四轮车，其特征在于：所述环形减震器(6)包括定子(6-1)、转子(6-2)、两个定子连接件(6-3)、两个转子连接件(6-4)、两个末端滚子(6-5)、四个环形减震弹簧(6-6)和四个气缸(6-7)，转子(6-2)套装在定子(6-1)上，两个定子连接件(6-3)和两个转子连接件(6-4)均布设置在转子(6-2)和定子(6-1)之间，且两个定子连接件(6-3)对称设置在定子(6-1)的上下端，两个转子连接件(6-4)对称设置在定子(6-1)的左右端，定子连接件(6-3)与定子(6-1)固定连接，转子连接件(6-4)通过末端滚子(6-5)与定子(6-1)滚动接触，末端滚子(6-5)与转子连接件(6-4)铰接，转子连接件(6-4)与转子(6-2)固定连接，相邻的定子连接件(6-3)与转子连接件(6-4)之间设置一个环形减震弹簧(6-6)，环形减震弹簧(6-6)套装在气缸(6-7)上，气缸(6-7)的两端分别与定子连接件(6-3)和转子连接件(6-4)铰接。

4.根据权利要求3所述一种大曲率薄壁构件粘性介质外压成形方法，其特征在于：所述每个定子连接件(6-3)与其相邻的转子连接件(6-4)呈90°角设置。

5.根据权利要求4所述一种大曲率薄壁构件粘性介质外压成形方法，其特征在于：所述定子连接件(6-3)与定子(6-1)制成一体。

6.根据权利要求5所述一种大曲率薄壁构件粘性介质外压成形方法，其特征在于：所述转子连接件(6-4)与转子(6-2)制成一体。