有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构、车架、雪橇车

技术领域

本发明涉及雪橇车技术领域，具体涉及一种有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构、车架、雪橇车。

背景技术

目前，雪橇主要分为有舵雪橇和无舵雪橇。无舵雪橇也称“运动雪橇”或“单雪橇”。是一种乘坐(卧)在雪橇上，通过变换身体姿势来操纵雪橇高速回转滑降的运动；有舵雪橇是一种较为高端的体育运动器材，其形状如同飞机机舱，具备优异的空气动力学性能，比赛过程中雪车车速实际可达160km/h，影响滑行速度的主要原因有重量、空气阻力、雪车与赛道的摩擦、雪车操控性等。

现有技术中的有舵雪橇在进行过弯时，较为困难，主要靠运动员自身的操作，从而实现有舵雪橇的过弯，但是该过程需要消耗运动员自身的较大的精力和体力，影响了运动员的运动成绩。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的有舵雪橇的过弯较为困难，消耗运动员自身的较大的精力和体力的问题，从而提供一种有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构、车架、雪橇车。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构，包括：前车架，所述前车架上设有安装孔和安装底座；限位板，设于所述前车架上，且在所述限位板上设有转动结构，所述转动结构位于所述安装底座的下方；后车架，所述后车架上设有中间轴和位于所述中间轴两侧的限位销，所述中间轴贯穿所述安装孔，所述限位销插置于所述转动结构内；弹性件，设于所述安装底座内，且所述弹性件的底部与所述限位销对应设置，所述后车架受力转动后，所述限位销在所述弹性件的作用下自动回复至初始状态。

进一步地，所述转动结构设有两个，且两个所述转动结构镜像设于所述中间轴的两侧。

进一步地，所述限位销相对所述中心线所述在的轴线的扭转限位角度为±12°～±20°。

进一步地，所述转动结构为开设在所述限位板上的弧形槽。

进一步地，所述转动结构的中心线圆心与中间轴的轴线同心。

进一步地，所述弹性件包括第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和第二弹簧同轴设置，所述第二弹簧的弹性力大于所述第一弹簧的弹性力。

进一步地，还包括下端盖，所述下端盖设于所述安装底座的底部，且与所述弹性件抵接。

进一步地，还包括锁紧件，所述锁紧件设于所述安装底座上，且在所述锁紧件上设有注油孔。

本发明还提供了一种有舵雪橇车架，包括所述的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构。

本发明还提供了一种有舵雪橇车，包括所述的有舵雪橇车架。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构，包括：前车架，所述前车架上设有安装孔和安装底座；限位板，设于所述前车架上，且在所述限位板上设有转动结构，所述转动结构位于所述安装底座的下方；后车架，所述后车架上设有中间轴和位于所述中间轴两侧的限位销，所述中间轴贯穿所述安装孔，所述限位销插置于所述转动结构内；弹性件，设于所述安装底座内，且所述弹性件的底部与所述限位销对应设置，所述后车架受力转动后，所述限位销在所述弹性件的作用下自动回复至初始状态。

通过在前车架上设有安装孔和安装底座，后车架上设有中间轴和限位销，然后将中间轴和限位销插置于前车架的安装孔和限位板内，从而实现了前车架和后车架的连接。同时，在安装底座内设有弹性件。前车架和后车架装配完毕后，中间轴两侧的弹性件受到后车架两侧的转向限位销的压缩，产生一定的预压力，当前车架和后车架存在一定的扭转角度时，一侧的预压力由于弹性件压缩而变大，另外一侧的预压力由于弹性件拉伸而变小，由于压缩侧的弹性件载荷大于拉伸侧的弹性件载荷，此时就产生了一定的回位力矩，在回位力矩的作用下，有舵雪橇回到平直赛道时，前车架和后车架能够迅速自动回位，保证了训练及比赛过程中的有舵雪橇四个滑刃的接地性，提升有舵雪橇的敏捷性及操控性，提升弯道回归直道时的过弯速度，减少过弯时间，提升比赛成绩。同时，也减小了运动员需要消耗的精力和体力，能够保障有舵雪橇在不同赛道上训练及比赛过程中的安全性、操纵性及可调校的功能。

2.本发明提供的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构，所述限位销相对所述中心线所述在的轴线的扭转限位角度为±12°～±20°。通过前车架、后车架和限位销的装配关系，实现了前后车架相对于中间轴的轴线方向的扭转限位功能，在训练和比赛中能够保证有舵雪橇的四个滑刃能够全部接触滑道，提升有舵雪橇行驶稳定性，减少侧翻的概率。由于限位板上的限位孔尺寸规格，最大可以达到±20°的相对扭转角度。且该扭转限位角度可以根据限位板上的转动结构尺寸大小不同而更改，可以实现限位角度由±12°～±20°范围内的调整。

3.本发明提供的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构，所述第二弹簧的弹性力大于所述第一弹簧的弹性力，当驱动限位销回位所需要的作用力大于第一弹簧的弹性力时，可以通过第二弹簧的弹性力进一步的驱动限位销自动回位，该第二弹簧的设置，可以有效的保证限位销的完全回位。

4.本发明提供的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构，还包括下端盖，所述下端盖设于所述安装底座的底部，且与所述弹性件抵接。该下端盖的设置，可有效的保证第一弹簧和第二弹簧始终处于安装底座内，即将第一弹簧和第二弹簧封装在安装底座内，避免出现第一弹簧和第二弹簧滑出安装底座的情况。

提供发明内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。发明内容部分无意标识本公开的重要特征或必要特征，也无意限制本公开的范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构的结构示意图；

图2为本发明提供的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构的爆炸图；

图3为本发明提供的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构的扭转结构示意图。

附图标记说明：

1、前车架；2、安装孔；3、安装底座；4、限位板；5、转动结构；6、后车架；7、中间轴；8、限位销；9、第一弹簧；10、第二弹簧；11、下端盖；12、锁紧件；13、注油孔；14、螺栓。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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公开和简化描述，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公开的限制。此外，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一个或者更多个所述特征。在本公开的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接:可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

以下结合附图对本公开的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本公开，并不用于限定本公开。

请参阅图1至图3所示，本发明提供了一种有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构，包括：前车架1，所述前车架1上设有安装孔2和安装底座3；扭转限位板4，设于所述前车架1上，且在所述限位板4上设有转动结构5，所述转动结构5位于所述安装底座3的下方；后车架6，所述后车架6上设有中间轴7和位于所述中间轴7两侧的限位销8，所述中间轴7贯穿所述安装孔2，所述限位销8插置于所述转动结构5内；弹性件，设于所述安装底座3内，且所述弹性件的底部与所述限位销8对应设置，所述后车架6受力转动后，所述限位销8在所述弹性件的作用下自动回复至初始状态。

通过在前车架1上设有安装孔2和安装底座3，后车架6上设有中间轴7和限位销8，然后将中间轴7和限位销8插置于前车架1的安装孔2和限位板4内，从而实现了前车架1和后车架6的连接。同时，在安装底座3内设有弹性件。前车架1和后车架6装配完毕后，中间轴7两侧的弹性件受到后车架6两侧的转向限位销8的压缩，产生一定的预压力，当前车架1和后车架6存在一定的扭转角度时，一侧的预压力由于弹性件压缩而变大，另外一侧的预压力由于弹性件拉伸而变小，由于压缩侧的弹性件载荷大于拉伸侧的弹性件载荷，此时就产生了一定的回位力矩，在回位力矩的作用下，有舵雪橇回到平直赛道时，前车架1和后车架6能够迅速自动回位，保证了训练及比赛过程中的有舵雪橇四个滑刃的接地性，提升有舵雪橇的敏捷性及操控性，提升弯道回归直道时的过弯速度，减少过弯时间，提升比赛成绩。同时，也减小了运动员需要消耗的精力和体力，能够保障有舵雪橇在不同赛道上训练及比赛过程中的安全性、操纵性及可调校的功能。

在一些可选的实施例中，所述转动结构5设有两个，且两个所述转动结构5镜像设于所述中间轴7的两侧。因此，限位销8也设有两个，两个转动结构5的设置，使得限位销8在转动结构5内的转动，可以有效的达到平衡，避免出现转动失衡的情况，增加了限位的可靠性。

在一些可选的实施例中，所述限位销8相对所述中心线所述在的轴线的扭转限位角度为±12°～±20°。通过前车架1、后车架6和限位销8的装配关系，实现了前后车架6相对于中间轴7的轴线方向的扭转限位功能，在训练和比赛中能够保证有舵雪橇的四个滑刃能够全部接触滑道，提升有舵雪橇行驶稳定性，减少侧翻的概率。由于限位板4上的限位孔尺寸规格，最大可以达到±20°的相对扭转角度。且该扭转限位角度可以根据限位板4上的转动结构5尺寸大小不同而更改，可以实现限位角度由±12°～±20°范围内的调整。

所述转动结构5的中心线圆心与中间轴7的轴线同心，即弧形槽的中心线圆心与中间轴7的轴线同心，前车架1与后车架6扭转过程中，能够保证扭转限位销8在限位板4上的弧形槽内绕转向中间轴7转动且不产生干涉现象。

两个弧形槽弧长对应的转角均为40°，且后车架6上两个限位销8的焊接位置与转向中间轴7的位置在Z向上处于同一高度，前车架1与后车架6居中时，对应的限位销8的位置处在弧形槽中间位置，这样就能够保证前后车架6相对扭转角度能够达到±20°的范围。

在本实施例中，所述转动结构5为开设在所述限位板4上的弧形槽。

在一些可选的实施例中，所述弹性件包括第一弹簧9和第二弹簧10，所述第一弹簧9和第二弹簧10同轴设置。通过将第一弹簧9和第二弹簧10同轴设置，从而增加了限位销8沿着转动结构5的轨迹移动后，在第一弹簧9和第二弹簧10的驱动下，限位销8可以自动回位，保证了该有舵雪橇车架的回正。

其中，所述第二弹簧10的弹性力大于所述第一弹簧9的弹性力，当驱动限位销8回位所需要的作用力大于第一弹簧9的弹性力时，可以通过第二弹簧10的弹性力进一步的驱动限位销8自动回位，该第二弹簧10的设置，可以有效的保证限位销8的完全回位。

自动回位原理，先作如下设定：

第一弹和簧第二弹簧10的刚度分别为k1和k2，装配到安装底座3并压紧锁紧件12之后，第一弹和簧第二弹簧10的压缩量分别为x1和x2；

当前车架1和后车架6并无相对扭转角度时，左侧和右侧的第一弹和簧第二弹簧10压缩量一致，此时FZ1＝FZ2，左右受力平衡，MX＝0，回位力矩为0；

当前车架1与后车架6有相对扭转角度α时，一侧弹簧压缩量增加H，另外一侧弹簧压缩量减小H，此时由于两侧弹簧压缩量不一致，导致两侧力值FZ1和FZ2不一致，从而产生了一个回位力矩MX，当有舵雪橇从弯道转入直道时，前车架1相对后车架6能够迅速回位，保证滑刃的接地性及回位动作的敏捷性，提升过弯速度及比赛成绩。

公式1：f

公式2：F

公式3：

公式4：

将FZ1、FZ2、H表达式带入公式4中，得

公式5：m

公式6：

式中，

α——前车架1与后车架6相对扭转角度

L——左右安装底座3之间轴线间距

H——限位销8相对前车架1的Z向位移

k1——第二弹簧10的线刚度

k2——第一弹簧9的线刚度

x1——第二弹簧10的预变形量

x2——第一弹簧9的预变形量

FZ1——右侧限位销8的垂向载荷

FZ2——左侧限位销8的垂向载荷

MX——前后车架6之间的回位扭矩

kX——前后车架6回位刚度

根据计算公式5结果，车架设计时可以充分考虑左右两侧弹簧布置间距L，保证设计方案的雪车回位力矩能够在合适的范围内且具备较宽的调校空间，当车架制造完成时，只能够通过更改弹簧刚度k1和k2来调校回位力矩和回位刚度的大小及有舵雪橇的敏捷性。

在一些可选的实施例中，有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构还包括下端盖11，所述下端盖11设于所述安装底座3的底部，且与所述弹性件抵接。该下端盖11的设置，可有效的保证第一弹簧9和第二弹簧10始终处于安装底座3内，即将第一弹簧9和第二弹簧10封装在安装底座3内，避免出现第一弹簧9和第二弹簧10滑出安装底座3的情况。

在一些可选的实施例中，有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构还包括锁紧件12，所述锁紧件12设于所述安装底座3上，且在所述锁紧件12上设有注油孔13。将锁紧件12通过螺纹连接旋入安装底座3的内螺纹孔上，压紧第一弹簧9和第二弹簧10；将润滑脂通过锁紧件12上的注油孔13注入安装底座3内腔中，为第一弹簧9和第二弹簧10提供润滑功能；然后将螺栓14旋入锁紧件12上的注油孔13，防止训练或比赛过程中润滑脂泄露，提升了有舵雪橇维护的便利性，极大提升了比赛期间维护有舵雪橇的可操作性。

在本实施例中，锁紧件12为弹簧锁紧螺帽。

本发明还提供了一种有舵雪橇车架，包括所述的有舵雪橇车架的扭转限位及自动回位结构。

本发明还提供了一种有舵雪橇车，包括所述的有舵雪橇车架。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。