[發明專利]具有全向緩沖能力的彈簧減振充氣輪

無效

• 申請號: 200810224558.2
• 申請日: 2008-10-20
• 公開（公告）號: CN101402300A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 黃強;桑文華;劉雅芳;黃遠燦;張偉民
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60B9/02
• 分類號: B60B9/02;F16F9/02;B60C11/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 何文彬

技術領域

本發明屬于機械設計領域，公開了一種具有全向緩沖能力的彈簧減振充氣輪。

背景技術

在振動、沖擊等惡劣環境中工作的機器，遭受振動沖擊是不可避免的。不管沖擊載荷的方向如何，均可以分解為沿著軸向和徑向的沖擊力。但傳動軸往往只能承受有限的彎矩和很小的軸向力，如果不采取一定的軸向和徑向減振緩沖措施，強大的沖擊力就有可能從運動輸出軸(即從動軸)傳遞至運動輸入軸(即主動軸)直至電機軸上，這樣，將導致軸變形卡死、電機軸不能正常工作等。因此，用于高空落地、撞擊等沖擊過載的場合的機器人或車體，為了保證其能夠承受來自任意方向的沖擊，需要設計有軸向和徑向的全向減振緩沖措施。

一般來說，提高機器人或車體抗沖擊能力的主要措施有以下兩種：一方面是采用減振、緩沖裝置來減小對機身的沖擊；另一方面是提高機身及內部元器件的抗沖擊能力。其中采用減振、緩沖裝置對提高機器人或車體抗沖擊能力更為有效，通常通過彈性元件如彈簧等來實現。主動軸及從動軸之間通過并聯的雙彈簧連接是一種解決方案。通過內外兩個彈簧的收縮或脹緊分別傳遞不同方向的扭矩，在起到傳遞運動的同時，從動軸受到軸向、徑向或任意方向的沖擊時，通過彈簧的變形吸收沖擊能量，并將沖擊載荷卸載到機座上，從而起到傳動和全向緩沖的作用。但是這種機構在承受側向沖擊時，彈簧承受的過載沖擊很大，易卡死。因此，對于可能遭受任意方向沖擊的機器人或車體來說，須實現減振、緩沖裝置與機身的連接，并具體實現對軸向、徑向或任意方向沖擊的緩沖能力的高度可靠性，是需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術的缺陷，提供了一種能夠可靠緩沖軸向、徑向及各個側向沖擊力的具有全向緩沖能力的彈簧減振充氣輪。

為了實現上述目的本發明采取的技術方案是：一種具有全向緩沖能力的彈簧減振充氣輪，包括輪轂，所述的輪轂中心外側設有減振彈簧，所述的減振彈簧一端固定在減振蓋上，所述的減振蓋一端嵌入輪轂內，所述的輪轂上設有具有高彈性的充氣輪胎。

所述的減振蓋為圓弧形網狀結構或圓弧形實體結構。

所述的充氣輪胎的主要成分是橡膠，其表面設有具有緩沖能力的彈性胎紋，所述的充氣輪胎具有高彈性和高摩擦系數。

本發明的有益效果是：

本發明通過輪轂外側高強度的減振彈簧和圓弧形減振蓋來吸收軸向及側向沖擊能量，通過高彈性、高摩擦系數的特制充氣輪胎來吸收徑向沖擊能量，從而達到減小對傳動軸沖擊的目的，可靠的實現了全向減振、緩沖。本發明尤其適用于高空落地、撞擊等沖擊過載的場合。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明安裝結構示意圖。

圖中：1、充氣輪胎；2、輪轂；3、減振蓋；4、減振彈簧；5、外殼蓋；6、傳動軸；7、卡環；8、電機軸；9、軸承；10、電機固定支架。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為對本發明的限定。

參見圖1，一種具有全向緩沖能力的彈簧減振充氣輪，包括輪轂2，輪轂2中心外側設有減振彈簧4，減振彈簧4一端固定在減振蓋3上，減振蓋3一端嵌入輪轂2內，其嵌入的尺寸根據減振彈簧4的壓縮程度及輪轂2的尺寸而定，減振蓋2為圓弧為網狀結構，對于特殊的應用場合如草地、泥濘地等還可采用圓弧形實體結構。輪轂2上設具有高彈性的充氣輪胎1；充氣輪胎的主要成分是橡膠，其表面設有具有緩沖能力的彈性胎紋，所述的充氣輪胎具有高彈性和高摩擦系數。

參見圖2，輪轂2的一側安裝有減振彈簧4和減振蓋3，另一側與傳動軸6固定，傳動軸6與電機軸8固定連接，并通過軸承9與外殼蓋接觸，其中軸承9通過左右卡環7和外殼蓋5來固定。另外電機固定支架10將電機固定，并安裝與外殼蓋5上。

本發明的工作原理：

工作時，當車輪受到軸向或各個側向的落地、撞擊的沖擊力時，減振蓋發生瞬間的、可恢復的彈性形變，并將沖擊力傳遞至減振彈簧及輪轂內側。一方面減振彈簧壓縮，瞬間吸收大部分的沖擊能量，將其轉化為彈性勢能，隨后再緩慢釋放。另一方面由于輪轂由高強度、高硬度的硬質金屬材料制成，具有較強的抗沖擊能力。因此該機構能有效緩減軸向或各個側向的落地、撞擊的沖擊力。當車輪受到徑向的落地、撞擊的沖擊力時，特制的高彈性充氣輪能瞬間吸收大部分的沖擊能量，隨后再緩慢釋放。因此本發明能有效緩減徑向的落地、撞擊的沖擊力，最終實現了全向緩沖的目的。

本發明的設計原理：