[发明专利]一种可扩展并联发条弹簧数的弹性机构

说明书

本发明涉及的是一种可扩展并联发条弹簧数的弹性机构，具有使用齿轮和钢丝绳索并联组合发条弹簧实现输出大弹性扭矩的功能，能放大发条弹簧扭矩实现满足车辆悬架弹性元件需要的扭矩要求，并且具有变刚度的功能，适用于乘用车、轨道车辆和工程车辆的悬架使用，适用于机械臂平衡一部分自身和举升物重量以提高机械臂效率，进而达到节能目的，适用于车辆短时间牵引装置或发射装置作为蓄能机构使用，具体结构是由齿圈(1)、齿轮(3)、齿轮轴(10)、扩展轴(5)、钢丝绳索(7)、底板(12)组成，特别适用于电动汽车的悬架使用。

技术领域

本发明涉及的是一种可扩展并联发条弹簧数的弹性机构，具有使用齿轮和钢丝绳索并联组合发条弹簧实现输出大弹性扭矩的功能，能放大发条弹簧扭矩实现满足车辆悬架弹性元件需要的扭矩要求，并且具有变刚度的功能，适用于乘用车、轨道车辆和工程车辆的悬架使用，适用于机械臂平衡一部分自身和举升物重量以提高机械臂效率，进而达到节能目的，适用于车辆短时间牵引装置或发射装置作为蓄能机构使用，特别适用于电动汽车的悬架使用。

背景技术

目前轿车主要使用螺旋弹簧和扭杆弹簧作为悬架的弹性元件，螺旋弹簧体积大、能量密度较低，而扭杆弹簧提高了能量密度，可以沿车架横向和纵向布置，由于体积小更受青睐，但是扭杆长度较大，还是影响到了车架的结构和车厢的空间，特别是轿车的后桥采用独立悬架时，常常造成后排座位空间和行李箱空间减小，发条弹簧能量密度大，但单体提供的扭矩小，且发条弹簧内孔较小，内轴难以满足车辆悬架的强度要求，因此组合发条弹簧，设计了一种新型绳索传动发条弹簧组合弹性机构，通过行星位置周布连接发条弹簧齿轮轴后，各个齿轮轴再通过钢丝绳扩展连接安装有发条弹簧的扩展轴，扩大并联发条弹簧的数量，可以满足乘用车和轨道车辆的悬架弹性元件的要求，具有结构紧凑、体积小和易布置的优点，同时本机构能实现保持弹性机构变形不变的前提下改变弹性机构的刚度的功能，具有部分主动悬架的性能，用于城市公交车或者城市轨道车辆，这种变刚度性能保证乘客数量变化时车身高度基本不变。同时该弹性机构也可以用于利用弹性力平衡一部分机械臂的重量，在机械臂重心下降时把机械臂的重力势能转移为发条弹簧的弹性势能，在机械臂重心升高时发条弹簧释放发条弹簧的弹性势能，使得驱动机械臂的功率减小，提高机械臂运转的效率和降低驱动机械臂的动力装置的扭矩和功率，也可用于车辆短时间牵引装置或发射装置作为蓄能机构，把存储于发条弹簧中的能量短时间内快速释放，达到驱动蓄能机构轻量化的目的。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处提供一种可扩展并联发条弹簧数的弹性机构，具有使用齿轮和钢丝绳索并联组合发条弹簧实现输出大弹性扭矩的功能，达到减小悬架弹性元件的体积和重量的目的，也可以用于平衡机械臂的一部分重量，达到减小机械臂的运行功率的目的，也可以用于发射或弹射装置的蓄能机构，达到获得高存储功率密度机构的目的；具体结构是由齿圈、齿轮、齿轮轴、扩展轴、钢丝绳索、底板、刚度调节行星齿轮机构、蜗轮蜗杆传动机构和电动机部件组成。

为实现上述目的，本发明采用如下技术措施：