[发明专利]一种三级弹性连接悬挂装置

权利要求书

1.一种三级弹性连接悬挂装置，其特征在于：包括第一级悬挂装置(1)、第二级悬挂装置(2)、第三级悬挂装置(3)；

其中，第一级悬挂装置(1)、第二级悬挂装置(2)、第三级悬挂装置(3)之间采用可拆解的顺序连接；

所述的第一级悬挂装置(1)，包括单向橡胶弹簧阻尼器(4)、安装铰轴(5)、水平平衡臂(6)、垂向橡胶弹簧(7)、轴端盖(8)和中心铰轴(9)，用于使外部负重始终保持位于中间位置，不会倒向左侧或右侧；

所述的第二级悬挂装置(2)，包括端部橡胶弹簧(10)、摇臂(11)、中间橡胶弹簧(12)、摇臂旋转座(13)、直线轴承(14)和螺母(15)，用于实现外部负重的垂向自由度和滚动自由度；

所述的第三级悬挂装置(3)，包括L型连接杆(16)、吊杆(17)、销轴(18)和定位套(19)，用于实现外部负重的向左或向右的平移自由度。

2.如权利要求1所述的一种三级弹性连接悬挂装置，其特征在于：所述的第一级悬挂装置(1)，其中，水平平衡臂(6)为倒T字形结构，其下端面设有耳板，通过耳板及中心铰轴(9)与外骨骼右侧髋部(28)和外骨骼左侧髋部(29)共用一个铰点，可相对于铰点旋转；在水平平衡臂(6)左右两侧各设有一根单向橡胶弹簧阻尼器(4)，用于确保水平平衡臂(6)的水平位置，以及利用橡胶的压缩率实现水平臂的微小转角；所述的水平平衡臂(6)的上方设有不锈钢轴，不锈钢轴上安装垂向橡胶弹簧(7)，用于承受外部负重的垂向重量；不锈钢轴的顶部设有轴端盖(8)，其作用是防止外部负重沿轴向移动。

3.如权利要求2所述的一种三级弹性连接悬挂装置，其特征在于：所述的第二级悬挂装置(2)，其中，直线轴承(14)安装于摇臂旋转座(13)的内孔中，轴向通过孔用挡圈限制直线轴承(14)相对于摇臂旋转座(13)的轴向位移，使得摇臂旋转座(13)可通过直线轴承(14)沿水平平衡臂(6)上方的不锈钢轴轴向运动；所述的摇臂旋转座(13)下方设有垂向橡胶弹簧(7)，用于外部负重随摇臂旋转座(13)上下轴向运动时吸收振动和冲击能量；

所述的摇臂旋转座(13)的两侧各设有中间橡胶弹簧(12)，所述中间橡胶弹簧(12)的截面为矩形，中间部分为橡胶，两侧为钢板，通过高温硫化处理固接，钢板外侧为螺栓，一侧与摇臂旋转座(13)通过螺纹连接，另一侧通过螺母(15)与摇臂(11)固定；中间橡胶弹簧(12)具有垂向和抗弯的弹性和阻尼特征，可实现外部负重的垂向微小位移和侧向微小角度滚动，且可实现左右两侧吊杆(17)的力学特征解耦；中间橡胶弹簧(12)的左右两侧各设有摇臂(11)，摇臂(11)一侧与中间橡胶弹簧(12)连接，另一端通过水平向的安装铰轴(5)与吊杆(17)连接；

所述的摇臂(11)外侧为端部橡胶弹簧(10)，左右两侧各一只，端部橡胶弹簧(10)的一端设有外螺纹螺杆，与摇臂(11)通过螺纹连接，另一端为橡胶体，其最外侧端面与L型连接杆(16)侧面始终保持接触，且两者之间通过安装实现一定的预压力。

4.如权利要求3所述的一种三级弹性连接悬挂装置，其特征在于：所述的第三级悬挂装置(3)，其中，第三级连接装置(3)为左右对称的四边形结构，左右两侧的吊杆(17)通过销轴(18)分别与摇臂(11)连接，可绕销轴(18)旋转，吊杆(17)上的销轴(18)与安装铰轴(5)尺寸一致；

左右两侧的L型连接杆(16)通过销轴(18)分别与吊杆(17)连接，可绕销轴(18)旋转，L型连接杆(16)通过螺栓与外部负重背部护板(27)固定，即外部负重与L型连接杆(16)、吊杆(17)和摇臂(11)形成平行四边形结构，使得外部负重可通过L型连接杆(16)和吊杆(17)的旋转运动相对于摇臂(11) 实现左右两侧的微小横移；

所述的L型连接杆(16)的内端面与摇臂(11)外侧的端部橡胶弹簧外端面保持紧密接触，使得外部负重在相对于摇臂(11)做左右两侧横移时，时刻保持有弹性和阻尼特征的接触力和回复力。

5.如权利要求4所述的一种三级弹性连接悬挂装置，其特征在于：所述的垂向橡胶弹簧(7)的主体材料为橡胶，通过高温硫化处理与上下金属板固接，利用橡胶弹簧的弹性和阻尼特性，实现外部负重的上下垂向微小位移，以及减缓外部负重随人体行走时质心上下移动可能产生的垂向冲击载荷。