[发明专利]一种MR仿袋鼠腿悬架

说明书

本发明涉及一种MR仿袋鼠腿悬架，它属于汽车悬架技术领域。本发明的目的是模仿袋鼠为适应自然环境而演变进化出的腿部结构，设计一种结构和性能优良的仿袋鼠腿悬架。本发明采用的技术方案是：一种MR仿袋鼠腿悬架，其包括车身、大腿肌腱弹簧、大腿肌肉MR阻尼器、小腿骨杆、主销、大腿骨杆、小腿肌腱弹簧、小腿肌肉MR阻尼器、跟腱肌腱弹簧、跟腱肌肉MR阻尼器和足骨杆；所述大腿骨杆上端与车身铰接并使该铰接点构成髋关节；所述大腿骨杆下端与小腿骨杆上端铰接并使该铰接点构成膝关节；所述小腿骨杆下端与足骨杆中部铰接并使该铰接点构成踝关节，所述足骨杆末端通过主销与车轮相连；所述跟腱肌肉MR阻尼器下端与足骨杆上端铰接。

技术领域

本发明涉及一种MR仿袋鼠腿悬架，它属于汽车悬架技术领域。

背景技术

汽车悬架是弹性联接车架与车桥(或车轮)的缓冲减振装置，其品质对汽车的通过性、平顺性和稳定性有着极其重要的影响。

汽车悬架通常由隔振弹簧、减振装置和导向机构三部分组成。隔振弹簧是悬架的主要部件，其作用是支承悬置质量，缓和路面传给车身的冲击载荷。减振装置起衰减振动的阻尼的作用。导向机构用来控制车轮的定位和车身的姿态，以保证汽车的正常行驶。根据控制方式的不同，悬架一般分为被动悬架、主动悬架和半主动悬架。被动悬架由于弹簧刚度和减振器阻尼系数不可调，不能随外部路面状况而改变，只能保证在一种特定道路和速度下达到性能最优折中，无法同时满足平顺性和操纵稳定性的要求。半主动悬架多采用一个阻尼系数能在较大范围内可调的阻尼器，这样就只能适应少部分的路况和车况。主动悬架能使汽车在各种行驶条件下的乘坐舒适性和行驶安全性同时得到改善。它能很好地隔离路面振动，控制车身运动，在不同路面和载荷变化时还能相应调节车身高度，是目前最为优秀的悬架系统。

研究发现，袋鼠腿具有较好的减振缓冲作用，有利于落地的能量储存与起跳能量的释放。且袋鼠在跳跃时，具有奔跑速度快，能耗小，对地面环境要求低，运动相当平稳等特点，可将其转化为悬架的压缩、拉伸、减振行程长。袋鼠的身体在跳跃运动中非常平稳，这种平滑的运动状态可以被转换为车身的稳定性，可以通过悬挂的阻尼性能来维持。袋鼠的肌腱和肌肉是可以自由伸缩的，是用来储存和释放能量的弹性储存元件。肌肉的末端通过肌腱连接到骨头上，当肌肉收缩时，产生的作用力由肌腱传递到骨骼，导致骨骼运动和工作。这种运动形式是肌肉、肌腱储存和释放能量的结果。袋鼠的跟腱是其跳跃运动中主要的弹性储能元素，它强健且粗壮，可储存大量的能量，在袋鼠的跳跃运动中，可储存提供全部机械能的三分之一。袋鼠的肌腱也像弹簧一样伸展收缩来储存和释放弹跳能量。因此，在动物肌腱和肌肉能量储存特性的仿生研究中，袋鼠因其独特的运动构成，合理的腿部结构比例，极具特点的运动形式等特点适合做仿生悬架的研究。

发明内容

本发明的目的是模仿袋鼠为适应自然环境而演变进化出的腿部结构，设计一种结构和性能优良的MR仿袋鼠腿悬架。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种MR仿袋鼠腿悬架，其包括车身、大腿肌腱弹簧、大腿肌肉MR阻尼器、小腿骨杆、主销、大腿骨杆、小腿肌腱弹簧、小腿肌肉MR阻尼器、跟腱肌腱弹簧、跟腱肌肉MR阻尼器和足骨杆；所述大腿骨杆上端与车身铰接并使该铰接点构成髋关节；所述大腿骨杆下端与小腿骨杆上端铰接并使该铰接点构成膝关节；所述小腿骨杆下端与足骨杆中部铰接并使该铰接点构成踝关节，所述足骨杆末端通过主销与车轮相连；所述大腿肌腱弹簧镶套在大腿肌肉MR阻尼器的外表面上，所述小腿肌腱弹簧镶套在小腿肌肉MR阻尼器的外表面上，所述跟腱肌腱弹簧镶套在跟腱肌肉MR阻尼器的外表面上；所述大腿肌肉MR阻尼器的上端与车身铰接，所述大腿肌肉MR阻尼器的下端与大腿骨杆下端和小腿骨杆上端的铰接点铰接；所述小腿肌肉MR阻尼器的上端与大腿骨杆的中端铰接，所述小腿肌肉MR阻尼器的下端和所述跟腱肌肉MR阻尼器的上端与小腿骨杆中端铰接；所述跟腱肌肉MR阻尼器下端与足骨杆上端铰接。