[0001]
本发明涉及星球探测车技术领域，具体而言，涉及一种扭簧式可折叠悬架机构及星球探测车。
背景技术：
[0002]
探测外星球的一种重要方式是向其发射可在星球表面行驶的例如载人月球车的载人星球探测车，在星球表面进行近距离勘探。由于载人星球探测车具有较大的体积，直接放置于飞船占用的空间较大，因此，为了降低发射成本和提高飞船的空间利用率，需要发射前对星球探测车整体进行折叠。但现有的星球探测车的悬架机构难以配合车辆实现车轮的折叠，使得现有的星球探测车要么无法进行折叠，要么折叠比不高。且外星球的表面崎岖不平，现有的星球探测车在星球表面行驶时容易产生较大的震动，使得车辆行驶的稳定性较差，乘坐的舒适性较差。
技术实现要素：
[0003]
本发明解决的问题是星球探测车难以进行折叠或折叠比不高，且车辆行驶的稳定性较差。
[0004]
为解决上述问题，本发明提供一种扭簧式可折叠悬架机构，包括第一连接臂机构、第二连接臂机构、锁死机构、扭簧和旋转阻尼器，所述第一连接臂机构的一端适于与车轮活动连接，以使所述第一连接臂机构适于相对所述车轮上下转动和侧向摆动，所述第一连接臂机构的另一端适于与车身转动连接，所述第二连接臂机构的一端适于与所述车轮活动连接，以使所述第二连接臂机构适于相对所述车轮上下摆动和侧向摆动，所述第二连接臂机构的另一端适于与所述扭簧固定连接，所述扭簧的一端适于与所述旋转阻尼器转动连接，所述旋转阻尼器适于与所述车身固定连接，所述扭簧的另一端适于与所述车身转动连接；
[0005]
其中，所述锁死机构用于将所述扭簧远离所述旋转阻尼器的一端与所述车身锁死。
[0006]
进一步地，所述第一连接臂机构和所述第二连接臂机构均为叉臂结构，所述第一连接臂机构分叉的一端适于与所述车身转动连接，所述第一连接臂机构的另一端适于与所述车轮活动连接，所述第二连接臂机构分叉的一端适于与所述扭簧固定连接，所述第二连接臂机构的另一端适于与所述车轮活动连接。
[0007]
进一步地，所述第一连接臂机构包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和所述第二支臂邻近所述车轮的一端适于与所述车轮活动连接，所述第一支臂和所述第二支臂的另一端适于与所述车身转动连接，所述第二连接臂机构为叉臂结构，所述第二连接臂机构分叉的一端适于与所述扭簧连接，所述第二连接臂机构的另一端适于与所述车轮活动连接。
[0008]
进一步地，所述第二连接臂机构分叉的一端包括邻近所述旋转阻尼器的第一连接部和远离所述旋转阻尼器的第二连接部，所述第一连接部适于与所述扭簧邻近所述旋转阻
尼器的一端固定连接，所述第二连接部适于与所述扭簧的另一端转动连接。
[0009]
进一步地，所述扭簧的两端设有延伸部，当所述扭簧与所述第一连接部和所述第二连接部连接时，所述扭簧两端的所述延伸部分别位于所述第一连接部和所述第二连接部的外侧，所述旋转阻尼器适于与邻近所述第一连接部的所述延伸部转动连接，所述车身适于与邻近所述第二连接部的所述延伸部转动连接。
[0010]
进一步地，还包括驱动机构，所述驱动机构适于与所述第一连接臂机构或所述第二连接臂机构连接，所述驱动机构用于驱动所述第一连接臂机构或所述第二连接臂机构绕所述车身转动。
[0011]
进一步地，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机适于设于所述车身上，所述驱动电机适于与所述第一连接臂机构或所述第二连接臂机构连接。
[0012]
进一步地，所述驱动机构包括折叠连杆，所述折叠连杆一端适于与所述第一连接臂机构或第二连接臂机构转动连接，所述折叠连杆另一端适于与所述车身转动连接，所述折叠连杆适于折展以驱动所述车轮绕所述车身转动。
[0013]
进一步地，还包括转向电机，所述转向电机设于所述第一连接臂机构或所述第二连接臂机构上，所述转向电机一端适于与所述第一连接臂机构或所述第二连接臂机构连接，所述转向电机另一端适于与所述车轮连接。
[0014]
本发明还提供一种星球探测车，包括如上任一所述的扭簧式可折叠悬架机构。
[0015]
本发明的有益效果：通过将第一连接臂机构的一端与车轮活动连接，另一端与车身转动连接，使得第一连接臂机构可绕车身转动，且第一连接臂机构不会阻碍车轮的转向，将第二连接臂机构的一端与车轮活动连接，第二连接臂机构的另一端与扭簧固定连接，然后将扭簧的一端与旋转阻尼器转动连接，并将旋转阻尼器与车身固定连接，扭簧的另一端与车身转动连接，使得通过扭簧与车身连接的第二连接臂机构可绕车身转动，由于第一连接臂机构和第二连接臂机构均可绕车身转动，则车轮可绕车身转动，进而实现车轮的折叠；另外，在车辆展开后，可通过锁死机构将扭簧的一端与车身锁死，使扭簧远离旋转阻尼器的一端相对车身固定，即扭簧相对车身固定，此时扭簧和旋转阻尼器作为车辆的缓冲减震机构，车轮震动时，车轮向上或向下跳动，使得第二连接臂机构绕车身向上或向下摆动，由于第二连接臂机构与扭簧固定连接，则第二连接臂机构转动时，扭簧远离旋转阻尼器的一端与第二连接臂机构间的扭杆会发生扭转变形，由于扭杆的扭转变形为弹性形变，因此，扭杆能通过扭转弹力来吸收振动能量，降低车身受到的冲击，提高乘坐星球探测车的舒适性，同时，当车轮脱离障碍物时，扭杆扭转变形所储存的弹性变形能释放，使车轮迅速回位，保证车辆的稳定行驶。
附图说明
[0016]
图1为本发明实施例的星球探测车展开后的正面结构示意图；
[0017]
图2为图1中ⅰ处的放大图；
[0018]
图3为本发明实施例的星球探测车展开后的背面结构示意图；
[0019]
图4为图3中ⅱ处的放大图；
[0020]
图5为本发明实施例的扭簧式可折叠悬架机构的结构示意图；
[0021]
图6为本发明实施例的扭簧式可折叠悬架机构的爆炸图；
[0022]
图7为本发明实施例的星球探测车折叠后的结构示意图。
[0023]
附图标记说明：
[0024]
1-第一连接臂机构，11-第三连接部，12-第四连接部，13-第一连接件，2-第二连接臂机构，21-第一连接部，22-第二连接部，23-第二连接件，3-扭簧，31-延伸部，4-旋转阻尼器，5-转向电机，6-车身，7-车轮。
具体实施方式
[0025]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0026]
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0027]
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0028]
如附图所示，设有xyz坐标系,其中，x轴正向表示“前”，x轴反向表示“后”，y轴正向表示“右”，y轴反向表示“左”,z轴正向表示“上”，z轴反向表示“下”。
[0029]
如图1至图7所示，本发明实施例的一种扭簧式可折叠悬架机构，包括第一连接臂机构1、第二连接臂机构2、锁死机构、扭簧3和旋转阻尼器4，所述第一连接臂机构1的一端适于与车轮7活动连接，以使所述第一连接臂机构1适于相对所述车轮7上下转动和侧向摆动，所述第一连接臂机构1的另一端适于与车身6转动连接，所述第二连接臂机构2的一端适于与车轮7活动连接，以使所述第二连接臂机构2相对所述车轮7上下摆动和侧向摆动，所述第二连接臂机构2的另一端适于与所述扭簧3固定连接，所述扭簧3的一端适于与所述旋转阻尼器4转动连接，所述旋转阻尼器4适于与所述车身6固定连接，所述扭簧3的另一端适于与所述车身6转动连接；
[0030]
其中，所述锁死机构用于将所述扭簧3远离所述旋转阻尼器4的一端与所述车身6锁死。
[0031]
在车轮7展开后，需要通过锁死机构将所述扭簧3远离旋转阻尼器4的一端与车身6锁死，以避免车辆行驶时车轮7绕车身6摆动。
[0032]
锁死机构可以为多种形式，能限制扭簧3与旋转阻尼器4的转动的机构均可作为锁死机构，例如，锁死机构可以为螺栓，通过螺栓连接扭簧3和车身6，使得扭簧3无法相对所述车身6转动。
[0033]
其中，锁死机构锁死和解锁扭簧3的操作可以通过人工操作的方式实现；相应地，车轮7的折展操作也可以通过人工操作的方式实现。
[0034]
具体地，如图5和6所示，第一连接臂机构1通过第一连接件13与车轮7连接，第二连接臂机构2通过第二连接件23与车轮7连接，第一连接件13的上端设有连接孔，第一连接件13的上端与第一连接臂机构1邻近车轮的一端转动连接，以使第一连接臂机构1能相对车轮上下转动，且上下可转动的范围较大，第一连接件13的下端设有球头，第一连接件13通过该
球头与车轮7铰接，以使第一连接件13能相对车轮7在一定范围内沿各方向摆动，从而使第一连接臂机构1能相对车轮7在一定范围内沿各方向摆动，第二连接件23的下端设有外螺纹，第二连接臂机构2邻近车轮的一端设有连接孔，第二连接件23的下端可插入第二连接臂机构2的连接孔并部分延伸，然后可通过螺帽与第二连接件23的下端螺纹连接实现第二连接件23与第二连接臂机构2的连接，第二连接件23的上端设有球头，第一连接件13通过该球头与车轮7铰接，以使第二连接件23能相对车轮7在一定范围内沿各方向摆动，从而使得第二连接臂机构2能相对车轮7在一定范围内沿各方向摆动。
[0035]
通过将第一连接臂机构1的一端通过第一连接件与车轮7连接，另一端与车身6转动连接，使得第一连接臂机构1可绕车身6转动，且第一连接臂机构1不会阻碍车轮7的转向，通过将第二连接臂机构2的一端通过第二连接件与车轮7铰接，第二连接臂机构2的另一端与扭簧3固定连接，然后将扭簧3的一端与旋转阻尼器4转动连接，并将旋转阻尼器4与车身6固定连接，扭簧3的另一端与车身6转动连接，使得扭簧3可相对车身6转动，进而使得通过扭簧3与车身6连接的第二连接臂机构2可绕车身6转动，由于第一连接臂机构1和第二连接臂机构2均可绕车身6转动，则车轮7可绕车身6转动，进而实现车轮7的折叠；另外，在车辆展开后，可通过锁死机构将扭簧3的一端与车身6锁死，使扭簧3远离旋转阻尼器4的一端相对车身6固定，即扭簧3相对车身6固定，此时扭簧3和旋转阻尼器4作为车辆的缓冲减震机构，车轮7震动时，车轮7向上或向下跳动，使扭杆发生扭转变形，由于扭杆的扭转变形为弹性形变，因此，扭杆能通过扭转弹力来吸收振动能量，降低车身6受到的冲击，提高乘坐星球探测车的舒适性，同时，当车轮7脱离障碍物时，扭杆扭转变形所储存的弹性变形能释放，使车轮7迅速回位，保证车辆的稳定行驶。
[0036]
优选地，如图1至图4所示，所述第一连接臂机构1和所述第二连接臂机构2均为叉臂结构，所述第一连接臂机构1分叉的一端适于与所述车身6转动连接，所述第一连接臂机构1的另一端适于与所述车轮7活动连接，所述第二连接臂机构2分叉的一端适于与所述扭簧3固定连接，所述第二连接臂机构2的另一端适于与所述车轮7活动连接。
[0037]
具体地，第一连接臂机构1和第二连接臂机构2为双叉臂结构，第一连接臂机构1和第二连接臂机构2上下间隔地设置，第一连接臂机构1和第二连接臂机构2与车轮7的连接点位于车轮7的中部，其中，第一连接臂机构1可位于上方也可位于下方。本实施例以第一连接臂机构1位于上方进行示例性介绍，以第一连接臂机构1为上叉臂，第二连接臂机构2为下叉臂，第一连接臂机构1分叉的一端设有第三连接部11和第四连接部12，第三连接部11和第四连接部12上设有连接孔，车身6的对应位置设有上连接件，上连接件上设有对应的连接孔，通过连接轴插入第三连接部11上连接孔和对应位置的上连接件的连接孔，实现第三连接部11和对应位置的上连接件的转动连接，同样地，通过连接轴实现第四连接部12和对应位置的上连接件的转动连接，从而实现第一连接臂机构1与车身6的转动连接，同时，由于第三连接部11和第四连接部12具有一定间距，则第一连接臂机构1与车身6的两连接点间具有一定间距，从而使得第一连接臂机构1与车身6的连接较为稳固，并避免车轮7绕车身6前后摆动。第二连接臂机构2分叉的一端与扭簧3固定连接，扭簧3与第二连接臂机构2具有两个连接点，两个连接点间具有一定距离，从而使得扭簧3稳定地连接于第二连接臂机构2上。
[0038]
可选地，所述第一连接臂机构1包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂和所述第二支臂邻近所述车轮7的一端适于与所述车轮7活动连接，所述第一支臂和所述第二支臂的
另一端适于与所述车身6转动连接，所述第二连接臂机构2为叉臂结构，所述第二连接臂机构2分叉的一端适于与所述扭簧3连接，所述第二连接臂机构2的另一端适于通过所述第二球铰与所述车轮7活动连接。
[0039]
具体地，扭簧式可折叠悬架机构可为三连杆悬架机构，即第一连接臂机构1为双连杆结构，第二连接臂机构2为叉臂结构，当第一连接臂机构1为双连杆机构时，第一支臂和第二支臂间隔设置，第一支臂与第二支臂间具有较大的空间，此时，转向电机5设于第一支臂或第二支臂上，通过转向电机5驱动车轮7转向，由于第一支臂与第二支臂间具有较大的空间，第一支臂或第二支臂与车轮7连接的位置必然更偏向车轮7的外侧，因此，便于转向电机5控制车轮7的转向。
[0040]
优选地，如图3和图5所示，所述第二连接臂机构2分叉的一端包括邻近所述旋转阻尼器4的第一连接部21和远离所述旋转阻尼器4的第二连接部22，所述第一连接部21适于与所述扭簧3邻近所述旋转阻尼器4的一端固定连接，所述第二连接部22适于与所述扭簧3的另一端转动连接。
[0041]
具体地，第二连接臂机构2分叉的一端间隔地设有第一连接部21和第二连接部22，第一连接部21和第二连接部22上设有连接孔，扭簧3的两端分别连接于第一连接部21和第二连接部22的连接孔，并部分延伸出第一连接部21和第二连接部22的连接孔，形成延伸部31，通过上述设置，使得扭簧3的扭杆位于第一连接部21和第二连接部22之间，且由于扭杆的截面面积大于第一连接部21或第二连接部22的连接孔的面积，从而将扭簧3稳定地连接于第二连接臂机构2上。另外，由于第一连接部21与所述扭簧3邻近旋转阻尼器4的一端固定连接，第二连接部22与扭簧3的另一端转动连接，又由于行驶状态时，扭簧3远离旋转阻尼器4的一端被锁死机构锁死，此时，扭簧3远离旋转阻尼器4的一端与车身6固定连接，则当车轮7跳动时，第二连接臂机构2会绕车身向上或向下摆动，由于第二连接臂机构2与扭簧3邻近旋转阻尼器4的一端固定连接，则第一连接部21与扭簧3远离旋转阻尼器4的一端间的扭杆可发生扭转，实现缓冲减震，由于发生扭转的扭杆的长度较长，因此，车轮7具有足够的跳动行程。
[0042]
优选地，如图3和图5所示，所述扭簧3的两端设有延伸部31，当所述扭簧3与所述第一连接部21和所述第二连接部22连接时，所述扭簧3两端的所述延伸部31分别位于所述第一连接部21和所述第二连接部22的外侧，所述旋转阻尼器4适于与邻近所述第一连接部21的所述延伸部31转动连接，所述车身6适于与邻近所述第二连接部22的所述延伸部31转动连接。
[0043]
其中，如图4所示，第一连接部21与第二连接部22间的位置为第一连接部21和第二连接部22的内侧。
[0044]
具体地，通过在扭簧3两端设置延伸部31，使得扭簧3可通过两端的延伸部31分别与旋转阻尼器4和车身6连接。通过将延伸部31分别设置于第一连接部21和第二连接部22的外侧，从而使得扭杆的长度较长，从而增加车轮7的跳动行程。
[0045]
优选地，所述扭簧式可折叠悬架机构还包括驱动机构，所述驱动机构适于与所述第一连接臂机构1或所述第二连接臂机构2连接，所述驱动机构用于驱动所述第一连接臂机构1或所述第二连接臂机构2绕所述车身6转动。
[0046]
具体地，通过设置驱动机构，从而通过驱动机构推动第一连接臂机构1或第二连接
臂机构2向上或向下摆动，进而带动车轮7向上或向下摆动，实现车轮7的折叠，上述过程依靠相应的机械机构实现，无需人工驱动车轮7摆动，从而提高了车轮7的折展效率，节省了人力资源。
[0047]
优选地，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机适于设于所述车身6上，所述驱动电机适于与所述第一连接臂机构1或所述第二连接臂机构2连接。
[0048]
具体地，驱动电机设置于车身6上，由车身6承重，驱动电机包括推杆，推杆在电机的驱动下进行往复运动，推杆与第一连接臂机构1或第二连接臂机构2连接，从而通过推杆的往复运动带动第一连接臂机构1或第二连接臂机构2绕车身6摆动，进而实现车轮7的折展。
[0049]
优选地，所述驱动机构包括折叠连杆，所述折叠连杆一端适于与所述第一连接臂机构1或第二连接臂机构2转动连接，所述折叠连杆另一端适于与所述车身6转动连接，所述折叠连杆适于折展以驱动所述车轮7绕所述车身6转动。
[0050]
具体地，折叠连杆由刚性材料制成，折叠连杆具有一定的刚性和强度，因此，可以通过折叠连杆的折叠或伸展推动第一连接臂机构1或第二连接臂机构2向上或向下摆动，实现车轮7的折叠或展开。
[0051]
其中，折叠连杆展开至非折叠状态时，车轮7展开完成，折叠连杆进行自锁，以避免车轮7继续绕车身6转动。
[0052]
优选地，所述折叠连杆包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆一端与所述第二支杆一端转动连接，所述第一支杆另一端适于与所述车身6连接，所述第二支杆另一端适于与所述第一连接臂机构1或所述第二连接臂机构2连接。
[0053]
具体地，第一支杆的端部与第二支杆的端部转动连接，第一支杆与第二支杆可相对转动，通过第一支杆与第二支杆的相对转动实现第一连接臂机构1或第二连接臂机构2的转动，进而实现车轮7的折叠。当折叠连杆的长度最长时，第一支杆与第二支杆平行，折叠连杆处于完全展开状态，车轮7也处于完全展开状态，此时，折叠连杆会进行自锁，使得第一支杆与第二支杆无法相对转动，从而对车轮7位置进行限定，避免车轮7继续绕车身6转动。
[0054]
折叠连杆设置为双连杆结构为一种优选实施方式，折叠连杆还可以为三连杆、四连杆等多连杆结构。
[0055]
优选地，如图1至图5所示，所述扭簧式可折叠悬架机构还包括转向电机5，所述转向电机5设于所述第一连接臂机构1或所述第二连接臂机构2上，所述转向电机5一端适于与所述第一连接臂机构1或所述第二连接臂机构2连接，所述转向电机5另一端适于与所述车轮7连接。
[0056]
具体地，转向电机5设置于第一连接臂机构1或第二连接臂机构2上，转向电机5包括推杆，推杆在电机的驱动下进行往复运动，推杆与车轮7的外侧连接，从而通过推杆的往复运动带动车轮7绕主销摆动，进而实现车轮7的转向，其中，主销指车轮7转向时的回转轴线。
[0057]
本发明还提供一种星球探测车，包括如上任一所述的扭簧式可折叠悬架机构。
[0058]
本发明所述的星球探测车相对现有技术的优势与所述的扭簧式可折叠悬架机构相对现有技术的优势相同，在此不再赘述。
[0059]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不
脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。