[发明专利]车辆及其行走单元

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是：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；