CN110126573A - 车辆底盘和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种车辆底盘和车辆。车辆底盘包括：车架；多个车轮；车轮驱动系统，用于驱动所述多个车轮绕自身轴线转动；和悬挂转向系统，包括与所述多个车轮对应设置的多个悬挂转向单元，各所述悬挂转向单元与所述车架和对应的所述车轮分别连接以调节对应的所述车轮相对于所述车架的偏转角度和高度。车辆包括前述的车辆底盘。该车辆底盘及车辆的悬挂转向系统的各悬挂转向单元集成了车辆的悬挂和转向功能，使车辆底盘及车辆能实现车辆全轮独立转向功能和车架的升降功能，从而行动灵活。

Description

车辆底盘和车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆底盘和车辆。

背景技术

车辆底盘是普通车辆、专用车辆及特种车辆的重要组成部分，主要包括传动系、转向系、制动系、行驶系等。以车辆底盘为基础的工程车和消防车，一般均为前轮主动转向，后轮被动转向，在区域狭小或火情危急的情形下，只能多次前进和后退来接近目标，遇到较为复杂地形时，更突显出其机动性、接近性不足的弊端，影响其工作效率。

发明内容

本公开的目的在于提供一种车辆底盘和车辆。

本公开第一方面提供一种车辆底盘，包括：

车架；

多个车轮；

车轮驱动系统，用于驱动所述多个车轮绕自身轴线转动；和

悬挂转向系统，包括与所述多个车轮对应设置的多个悬挂转向单元，各所述悬挂转向单元与所述车架和对应的所述车轮分别连接以调节对应的所述车轮相对于所述车架的偏转角度和高度。

在一些实施例中，所述悬挂转向单元包括：

伸缩驱动机构，用于调节对应的所述车轮相对于所述车架的高度，包括与所述车架的相对高度固定不变的固定部和相对于所述固定部可伸缩的伸缩部，所述伸缩部与对应的所述车轮连接；

转动驱动机构，用于调节对应的所述车轮相对于所述车架的偏转角度，包括相对于所述伸缩驱动机构的固定部可转动地设置的转动部，所述转动部与所述伸缩部在所述伸缩部的伸缩方向上活动连接，在与所述伸缩部连接的所述车轮的偏转方向上止转连接。

在一些实施例中，所述伸缩驱动机构包括伸缩缸，所述固定部包括所述伸缩缸的伸缩缸缸筒，所述伸缩部包括可伸缩地设置于所述伸缩缸缸筒内的所述伸缩缸的伸缩缸缸杆，所述伸缩缸缸筒与所述车架固定连接，所述伸缩缸缸杆与对应的所述车轮连接。

在一些实施例中，所述转动驱动机构包括旋转缸，所述旋转缸包括相对于所述伸缩驱动机构的固定部固定设置的旋转缸缸筒，所述转动部包括可转动地设置于所述旋转缸缸筒内的所述旋转缸的旋转缸缸杆。

在一些实施例中，所述转动部与所述伸缩部通过沿所述伸缩部的伸缩方向延伸的键连接。

在一些实施例中，所述车轮驱动系统包括设置于所述车架上的动力总成和传动系统，所述传动系统与所述动力总成驱动连接并包括：

主传动箱，包括主箱体、主传动输入端和多个主传动输出端，所述主箱体与所述车架连接，所述主传动输入端与所述动力总成驱动连接，所述多个主传动输出端与所述多个车轮对应设置；

多个末端传动箱，与所述多个车轮对应设置，所述末端传动箱包括末端箱体、末端传动输入端和末端传动输出端，各所述车轮与对应的所述末端传动装置的末端传动输出端连接，各所述悬挂转向单元与对应的所述车轮通过所述末端传动箱的末端箱体连接；和

多个中间传动轴，与所述多个主传动输出端和所述多个末端传动箱对应设置，各所述中间传动轴的第一端与对应的所述主传动输出端活动连接，各所述中间传动轴的第二端与对应的所述末端传动箱的末端传动输入端活动连接。

在一些实施例中，所述中间传动轴的长度可调节地设置。

在一些实施例中，所述中间传动轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段和所述第二轴段通过沿所述中间传动轴的轴向延伸的键连接。

本公开第二方面提供一种车辆，包括本公开第一方面的车辆底盘。

基于本公开提供的车辆底盘及车辆中，悬挂转向系统的各悬挂转向单元集成了车辆的悬挂和转向功能，使车辆底盘及车辆能实现车辆全轮独立转向功能和车架的升降功能，能在多种车辆转向模式中选择合适的车辆转向模式，在多种车辆行驶模式中选择合适的车辆行驶模式，从而车辆底盘及车辆行动灵活。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开实施例的车辆底盘的立体结构示意图。

图2为图1所示实施例的车辆底盘的侧视结构示意图。

图3为图1所示实施例的车辆底盘的俯视结构示意图。

图4为图1所示实施例的车辆底盘的悬挂转向单元的立体结构示意图。

图5为图1所示实施例的车辆底盘的传动系统的立体结构示意图。

图6为图1所示实施例的车辆底盘的车架的立体结构示意图。

图7为图1所示实施例的车辆底盘在悬挂转向单元处的局部结构示意图。

图8为图1所示实施例的车辆底盘处于前轮转向模式时的俯视结构示意图。

图9为图1所示实施例的车辆底盘处于后轮转向模式时的俯视结构示意图。

图10为图1所示实施例的车辆底盘处于全轮转向模式时的俯视结构示意图。

图11为图1所示实施例的车辆底盘处于原地转向模式时的俯视结构示意图。

图12为图1所示实施例的车辆底盘处于蟹行转向模式时的俯视结构示意图。

图13为图1所示实施例的车辆底盘处于高速行驶模式时的侧视结构示意图。

图14为图1所示实施例的车辆底盘处于正常行驶模式时的侧视结构示意图。

图15为图1所示实施例的车辆底盘处于越障行驶模式时的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在以下描述中，所称的“前”指的是车辆及其车辆底盘的车头方向，“后”指的是与“前”相对的一侧，“左”和“右”指的是面对前方时形成的左右方向。

如图1至图15所示，本公开实施例提供一种车辆底盘。该车辆底盘包括：车架5，多个车轮4，车轮驱动系统和悬挂转向系统。车轮驱动系统用于驱动多个车轮4绕自身轴线转动。悬挂转向系统包括与多个车轮4对应设置的多个悬挂转向单元，各悬挂转向单元与车架5和对应的车轮4分别连接以调节对应的车轮4相对于车架5的偏转角度和高度。

该实施例的车辆底盘中，悬挂转向系统的各悬挂转向单元集成了车辆的悬挂和转向功能，使车辆底盘及车辆能实现车辆全轮独立转向功能和车架的升降功能，能在多种车辆转向模式中选择合适的车辆转向模式，在多种车辆行驶模式中选择合适的车辆行驶模式，从而车辆底盘及车辆行动灵活。

在一些实施例中，悬挂转向单元包括伸缩驱动机构和转动驱动机构。伸缩驱动机构用于调节对应的车轮4相对于车架5的高度。伸缩驱动机构包括与车架5的相对高度固定不变的固定部和相对于固定部可伸缩的伸缩部。伸缩部与对应的车轮4连接。转动驱动机构用于调节对应的车轮4相对于车架5的偏转角度。旋转驱动机构包括相对于固定部可转动地设置的转动部。转动部与伸缩部在伸缩部的伸缩方向上活动连接，在与伸缩部连接的车轮4的偏转方向上止转连接。

如图4所示，在一些实施例中，伸缩驱动机构包括伸缩缸32。伸缩驱动机构的固定部包括伸缩缸32的伸缩缸缸筒321，伸缩驱动机构的伸缩部包括可伸缩地设置于伸缩缸缸筒321内的伸缩缸32的伸缩缸缸杆322。伸缩缸缸筒321与车架5连接，伸缩缸缸杆322与对应的车轮4连接。

在一些实施例中，转动驱动机构包括旋转缸31。旋转缸31包括相对于伸缩驱动机构的固定部固定设置的旋转缸缸筒，转动驱动机构的转动部包括可转动地设置于旋转缸缸筒内的旋转缸31的旋转缸缸杆。

在一些实施例中，转动驱动机构的转动部与伸缩驱动机构的伸缩部通过沿伸缩部的伸缩方向延伸的键连接。键的形式不限，例如可以为方键、圆键、半圆键或花键等。

在一些实施例中，车轮驱动系统包括设置于车架5上的动力总成1和传动系统2。传动系统2与动力总成1驱动连接。传动系统2包括主传动箱21、多个末端传动箱23和多个中间传动轴22。

主传动箱21包括主箱体211、主传动输入端212和多个主传动输出端213。主箱体211与车架5连接；主传动输入端212与动力总成1驱动连接；多个主传动输出端213与多个车轮4对应设置。

多个末端传动箱23与多个车轮4对应设置。末端传动箱23包括末端箱体231、末端传动输入端232和末端传动输出端233。各车轮4与对应的末端传动装置的末端传动输出端233连接。各悬挂转向单元与对应的车轮4通过末端传动箱23的末端箱体231连接。

多个中间传动轴22与多个主传动输出端213和多个末端传动箱23对应设置。各中间传动轴22的第一端与对应的主传动输出端213活动连接，各中间传动轴22的第二端与对应的末端传动箱23的末端传动输入端232活动连接。

在一些实施例中，各中间传动轴22的长度可调节地设置。例如，中间传动轴22包括第一轴段和第二轴段，第一轴段和第二轴段通过沿中间传动轴22的轴向延伸的键连接。键的形式不限，例如可以为方键、圆键、半圆键或花键等。

本公开实施例还提供一种车辆，该车辆包括前述实施例的车辆底盘。本公开实施例的车辆与前述实施例的车辆底盘具有相同的优点。

以下结合图1至图15对本公开实施例的车辆底盘进行详细说明。

如图1至图15所示，本公开实施例的车辆底盘包括车架5、四个车轮4、车轮驱动系统和悬挂转向系统。车轮驱动系统包括动力总成1和传动系统2。悬挂转向系统包括四个悬挂转向单元。本实施例中，悬挂转向单元包括转向伸缩缸3。

如图4所示，动力总成1位于车架5的前段中间部位，设置在驾驶室下方，主要包括发动机11、变速箱13和离合器12。动力总成1为车辆底盘及具有该车辆底盘的车辆提供驱动力以驱动车辆底盘和车辆行走。

如图6所示，本实施例中，传动系统2为全机械传动系统，设置在车架5下方，其结构呈H型。传动系统2主要包括主传动箱21、中间传动轴22、末端传动箱23。传动系统2用于将动力总成1输出的能量进行传递和分配。

传动系统2包括主传动箱21、四个末端传动箱23和四个中间传动轴22。

主传动箱21设置在车辆底盘的前后方向的中部，包括主箱体211、主传动输入端212和四个主传动输出端213。主箱体211的上端面2111与车架5下端面固定连接。主传动输入端212与动力总成1驱动连接。四个主传动输出端213分别设置于主箱体211的左右两侧的前后两端。

四个末端传动箱23分别设置在对应的车轮4的内侧。末端传动箱23包括末端箱体231、末端传动输入端232和末端传动输出端233。末端传动输出端233位于末端箱体231侧面，与车轮4的轮毂连接。末端箱体231的上面与转向伸缩缸3连接。

各中间传动轴22的两端分别与对应的主传动箱21的主传动输出端213和末端传动箱23的末端传动输入端232活动连接，进行动力的传递。本实施例中，各中间传动轴22的两端分别与对应的主传动箱21的主传动输出端213和末端传动箱23的末端传动输入端232通过万向节连接。

如图6所示，各中间传动轴22包括第一轴段和第二轴段，第一轴段和第二轴段通过沿中间传动轴22的轴向延伸的花键连接。由此可实现各中间传动轴22的长度调节。

本实施例中，悬挂转向单元包括集成伸缩和旋转功能于一体的转向伸缩缸3，转向伸缩缸3可以同时实现车辆的悬挂与转向功能。

如图4所示，转向伸缩缸3的上部包括作为转动驱动机构的旋转缸31。旋转缸31包括旋转缸缸筒和作为转动部的可转动地设置于旋转缸缸筒内的旋转缸缸杆(未图示)。转向伸缩缸3的下部包括作为伸缩驱动机构的伸缩缸32。伸缩缸31包括作为固定部的伸缩缸缸筒321和作为伸缩部的可转动地设置于伸缩缸缸筒321内的伸缩缸缸杆322。旋转缸缸杆的下端与伸缩缸缸杆322的上端通过沿伸缩缸缸杆322的伸缩方向延伸的花键连接，以实现转动驱动机构的转动部与伸缩驱动机构的伸缩部在伸缩部的伸缩方向上活动连接，以及在与伸缩部连接的车轮4的偏转方向上止转连接。可以在伸缩缸缸杆322的中心设上端开口的中心孔，在中心孔的孔壁上设置花键槽，在旋转缸缸杆的下端设与该花键槽配合的花键，并将旋转缸缸杆的下端伸入该中心孔内。

如图4所示，伸缩缸缸筒322的外侧壁设置有侧法兰34，伸缩缸缸杆322底部设置有底法兰33，转向伸缩缸3通过底法兰33与末端传动箱23的上侧连接，通过侧法兰34与车架5的侧板52连接。

如图7所示，车架5包括主体51、侧板52和底板53。车架5分别连接着动力总成1、主传动箱21、转向伸缩缸3及驾驶室。车架5的侧板52用于连接转向伸缩油缸3的侧法兰34，车架5的底板53用于连接主传动箱21的主箱体211的上端面2111。

该车辆底盘的动力由发动机11提供，经变速箱13传递到主传动箱21的主传动输入端212，经过主传动箱21内部系统的分流和换向作用，由主传动输入端212连接中间传动轴22，中间传动轴22连接末端箱体231的末端传动输入端232，将动力传递到各末端传动箱23，从而带动各车轮4运转，实现了全轮独立驱动功能。

当需要转向时，控制各转向伸缩缸3的旋转缸缸杆按照要求旋转指定的角度，从而带动与伸缩缸缸杆322连接的末端传动箱23及相应的车轮4相对于车架5偏转，实现车辆全轮独立转向功能。

如图8至图12所示，通过各转向伸缩缸3对各自对应的车轮4相对于车架5的偏转角度进行调节，车辆底盘及具有该车辆底盘的车辆可以在图8所示的前轮转向模式、图9所示的后轮转向模式、图10所示的全轮转向模式、图11所示的原地转向模式和图12所示的蟹行转向模式之间灵活切换。

当需要越障时，控制各转向伸缩缸3的伸缩缸缸杆322按照要求伸出指定的长度，在转向伸缩缸3的推力作用下，伸缩缸缸筒321带动车架5及与车架5连接的所有部件向上运动，增大了车辆底盘的离地间隙、接近角和离去角，提高了车辆底盘和车辆的通过性。当需要高速行驶时，控制各转向伸缩缸3的伸缩缸缸杆322按照要求收缩指定的长度，在转向伸缩缸3的驱动力作用下，伸缩缸缸筒321带动车架5及与车架5连接的所有部件向下运动，降低车辆重心，提高车辆行驶稳定性。

通过各转向伸缩缸3对各自对应的车轮4相对于车架5的高度进行调节，车辆底盘及具有该车辆底盘的车辆可以在图13所示的高速行驶模式、图14所示的正常行驶模式和图15所示的越障行驶模式之间灵活切换。

根据以上描述可知，本公开以上实施例的车辆底盘及具有该车辆底盘的车辆，具有如下技术效果至少之一：

悬挂转向系统的悬挂转向单元集成了车辆的悬挂和转向功能，使车辆底盘及车辆能实现车辆全轮独立转向功能和车架的升降功能，使车辆底盘及车辆能在多种车辆转向模式中选择合适的车辆转向模式，在多种车辆行驶模式中选择车辆行驶模式，车辆底盘及车辆行动灵活，可以适用于狭小地域，扩大了车辆的使用场合，例如可以用于如工程车辆和消防车辆等特种车辆或专用车辆。多种转向功能，可以减小车辆的转弯半径，特别适用于县城集镇等狭小地域作业；多种可选行驶模式，可根据工况调节车架高度，可提高离地间隙、接近角、离去角，提高底盘和车辆的通过性能，也可降低车辆重心，提高车辆行驶稳定性。

全机械式传动系统利于保证车辆行驶的可靠性和稳定性，通过悬挂转向单元，如转向伸缩缸，集成了车辆的悬挂和转向功能，简化了底盘布置结构，配合轮式行走系统，实现了车辆全轮独立驱动、独立转向、独立悬挂功能，动力强劲，转向灵活多样，适用性强。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种车辆底盘，其特征在于，包括：

车架(5)；

多个车轮(4)；

车轮驱动系统，用于驱动所述多个车轮(4)绕自身轴线转动；和

悬挂转向系统，包括与所述多个车轮(4)对应设置的多个悬挂转向单元，各所述悬挂转向单元与所述车架(5)和对应的所述车轮(4)分别连接以调节对应的所述车轮(4)相对于所述车架(5)的偏转角度和高度。

2.根据权利要求1所述的车辆底盘，其特征在于，所述悬挂转向单元包括：

伸缩驱动机构，用于调节对应的所述车轮(4)相对于所述车架(5)的高度，包括与所述车架(5)的相对高度固定不变的固定部和相对于所述固定部可伸缩的伸缩部，所述伸缩部与对应的所述车轮(4)连接；

转动驱动机构，用于调节对应的所述车轮(4)相对于所述车架(5)的偏转角度，包括相对于所述伸缩驱动机构的固定部可转动地设置的转动部，所述转动部与所述伸缩部在所述伸缩部的伸缩方向上活动连接，在与所述伸缩部连接的所述车轮(4)的偏转方向上止转连接。

3.根据权利要求2所述的车辆底盘，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括伸缩缸(32)，所述固定部包括所述伸缩缸(32)的伸缩缸缸筒(321)，所述伸缩部包括可伸缩地设置于所述伸缩缸缸筒(321)内的所述伸缩缸(32)的伸缩缸缸杆(322)，所述伸缩缸缸筒(321)与所述车架(5)固定连接，所述伸缩缸缸杆(322)与对应的所述车轮(4)连接。

4.根据权利要求2所述的车辆底盘，其特征在于，所述转动驱动机构包括旋转缸(31)，所述旋转缸(31)包括相对于所述伸缩驱动机构的固定部固定设置的旋转缸缸筒，所述转动部包括可转动地设置于所述旋转缸缸筒内的所述旋转缸(31)的旋转缸缸杆。

5.根据权利要求2所述的车辆底盘，其特征在于，所述转动部与所述伸缩部通过沿所述伸缩部的伸缩方向延伸的键连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆底盘，其特征在于，所述车轮驱动系统包括设置于所述车架(5)上的动力总成(1)和传动系统(2)，所述传动系统(2)与所述动力总成(1)驱动连接并包括：

主传动箱(21)，包括主箱体(211)、主传动输入端(212)和多个主传动输出端(213)，所述主箱体(211)与所述车架(5)连接，所述主传动输入端(212)与所述动力总成(1)驱动连接，所述多个主传动输出端(213)与所述多个车轮(4)对应设置；

多个末端传动箱(23)，与所述多个车轮(4)对应设置，所述末端传动箱(23)包括末端箱体(231)、末端传动输入端(232)和末端传动输出端(233)，各所述车轮(4)与对应的所述末端传动装置的末端传动输出端(233)连接，各所述悬挂转向单元与对应的所述车轮(4)通过所述末端传动箱(23)的末端箱体(231)连接；和

多个中间传动轴(22)，与所述多个主传动输出端(213)和所述多个末端传动箱(23)对应设置，各所述中间传动轴(22)的第一端与对应的所述主传动输出端(213)活动连接，各所述中间传动轴(22)的第二端与对应的所述末端传动箱(23)的末端传动输入端(232)活动连接。

7.根据权利要求6所述的车辆底盘，其特征在于，所述中间传动轴(22)的长度可调节地设置。

8.根据权利要求7所述的车辆底盘，其特征在于，所述中间传动轴(22)包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段和所述第二轴段通过沿所述中间传动轴(22)的轴向延伸的键连接。

9.一种车辆，包括车辆底盘，其特征在于，所述车辆底盘为根据权利要求1至8中任一项所述的车辆底盘。