CN110626133A - 一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，属于车辆行走技术领域。所述具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组包括驱动轮组，驱动轮组通过旋转组件设在车架的底部，使驱动轮组能够相对车架实现360°旋转，所述具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组还包括弹性悬挂机构，用于传递驱动轮组和车架之间的力和力矩，缓冲凹凸不平路面传给车架的冲击力。本发明提供的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组中，所述具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组包括弹性悬挂机构，能够同时满足平整厂区车辆以及越野车辆的使用，扩大了使用范围；连接架、第一连接件和第二连接件共同构成了V字形弹性结构，V字形弹性结构减小了弹性悬挂机构的尺寸，有利于节省回转空间。

Description

一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组

技术领域

本发明涉及车辆行走技术领域，特别涉及一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组。

背景技术

随着技术的发展，特别是无人化技术的发展，对一些移动平台特别是具有特殊用途的无人车辆的机动灵活性要求越来越高。近年来，用于仓储、物流行业的各类全向移动平台层出不穷，比如装有麦克纳姆轮的全向移动车、采用可回转独立驱动轮驱动的叉车，都极大的提高了搬运设备在仓储、物流厂区狭窄空间内的灵活性。这些技术对提高各类具有特殊用途的无人车辆（如军用无人车）具有很好的借鉴意义。

但是，从现有各类全向移动平台来看，虽然都装有可360°旋转的驱动轮，转弯、横行、侧移、倒车都非常灵活，但这类驱动轮都是刚性连接在车架上，不带弹性悬挂，只适合平整的厂区内使用。而对需要同时兼顾越野性能和灵活性的一些无人越野车，则现有的麦克纳姆轮、刚性支撑的360°回转驱动轮就不满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，以解决现有的全向移动平台虽然都装有可360°旋转的驱动轮，但驱动轮都是刚性连接在车架上，不带弹性悬挂，只适合平整的厂区内使用，对有越野性能要求的车辆，无法满足要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，包括驱动轮组，所述驱动轮组通过旋转组件设在车架的底部，使所述驱动轮组能够相对所述车架实现360°旋转，所述具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组还包括弹性悬挂机构，用于传递所述驱动轮组和所述车架之间的力和力矩，缓冲凹凸不平路面传给所述车架的冲击力。

可选的，所述弹性悬挂机构包括：

第一支撑座，设在所述驱动轮组上；

第二支撑座，通过回转支撑转动连接在所述车架的底部，所述第二支撑座能够相对所述车架实现360°旋转；

连接架，所述连接架、所述第一支撑座以及所述第二支撑座上均开有若干个第一销孔；

第一连接件，连接在所述连接架和所述第一支撑座之间，所述第一连接件与所述连接架以及所述第一支撑座的连接处至少有一处通过销轴铰接；

第二连接件，连接在所述连接架和所述第二支撑座之间，所述第二连接件与所述连接架以及所述第二支撑座的连接处至少有一处通过销轴铰接；

所述第一连接件以及所述第二连接件与所述连接架的铰接处均设有扭转弹簧，其中，所述扭转弹簧的内圈与所述销轴固定连接，外圈与所述第一销孔的内壁固定连接，用于产生弹性力矩；

所述连接架、所述第一连接件和所述第二连接件共同构成了V字形弹性结构。

可选的，所述第一连接件包括：

第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆的两端均分别与所述连接架以及所述第一支撑座铰接；所述第一连杆与所述第二连杆方向平行，且长度相等；

所述第二连接件包括：

第三连杆和第四连杆，所述第三连杆和所述第四连杆的两端均分别与所述连接架以及所述第二支撑座铰接；所述第三连杆与所述第二连杆方向平行，且长度相等；

所述第一连杆和所述第三连杆均分别与铰接处的所述销轴固定连接。

可选的，所述第一连杆与所述连接架的铰接处以及所述第三连杆与所述连接架的铰接处均设有所述扭转弹簧。

可选的，所述驱动轮组包括十字轴架、第一驱动轮、第二驱动轮，所述十字轴架的主轴两端分别与所述第一驱动轮以及所述第二驱动轮转动连接。

可选的，所述十字轴架的中部开有第二销孔，所述第二销孔的轴线垂直于所述十字轴架，所述第一支撑座通过销轴与所述第二销孔铰接，使所述第一支撑座能以所述第二销孔的轴线为中心线旋转。

可选的，所述第一驱动轮和所述第二驱动轮上均设有动力机构，用于分别单独驱动所述第一驱动轮和所述第二驱动轮。

可选的，所述回转支撑上还安装有回转驱动装置，用于驱动所述第二支撑座旋转。

可选的，所述扭转弹簧为橡胶扭簧。

本发明中提供了一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组具有以下有益效果:

（1）所述具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组包括弹性悬挂机构，用于传递所述驱动轮组和所述车架之间的力和力矩，缓冲凹凸不平路面传给所述车架的冲击力，能够同时满足平整厂区车辆以及越野车辆的使用，扩大了使用范围；

（2）所述连接架、所述第一连接件和所述第二连接件共同构成了V字形弹性结构，V字形弹性结构减小了所述弹性悬挂机构的尺寸，有利于节省回转空间；

（3）所述第一连杆与所述第二连杆之间以及所述第三连杆与所述第四连杆之间的平行四边形连接结构，能够同时根据所述第一支撑座、第二支撑座和所述连接架的外形限制两根杆的旋转角度，当其中一根杆的旋转受限时，另一根连杆的旋转也被限制；

（4）安装在所述第一驱动轮和所述第二驱动轮上的动力机构以及所述回转驱动装置均能够实现所述驱动轮组偏转转向或换向，换向方式多样、灵活，使用时可根据需要自行选择。

附图说明

图1是本发明提供的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组的结构示意图；

图2是本发明提供的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组的左视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一

本发明提供了一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，如图1所示，包括驱动轮组1，所述驱动轮组1通过旋转组件设在车架3的底部，使所述驱动轮组1能够相对所述车架3实现360°旋转，所述具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组还包括弹性悬挂机构，用于传递所述驱动轮组1和所述车架3之间的力和力矩，缓冲凹凸不平路面传给所述车架3的冲击力。

具体地，所述弹性悬挂机构包括第一支撑座41、第二支撑座42、连接架40、第一连接件和第二连接件，其中，所述第一支撑座41设在所述驱动轮组1上；所述第二支撑座42通过回转支撑2转动连接在所述车架3的底部，所述第二支撑座42能够相对所述车架3实现360°旋转；所述连接架40、所述第一支撑座41以及所述第二支撑座42上均开有若干个第一销孔；所述第一连接件连接在所述连接架40和所述第一支撑座41之间，且所述第一连接件与所述连接架40以及所述第一支撑座41的连接处至少有一处通过销轴44铰接；所述第二连接件连接在所述连接架40和所述第二支撑座42之间，且所述第二连接件与所述连接架40以及所述第二支撑座42的连接处至少有一处通过销轴44铰接。所述第一连接件以及所述第二连接件与所述连接架40的铰接处设有扭转弹簧43，其中，所述扭转弹簧43的内圈与所述销轴44固定连接，外圈与所述第一销孔的内壁固定连接，所述扭转弹簧43用于产生弹性力矩，当遇到凹凸不平的地面时，所述扭转弹簧43能够减缓地面对所述车架3的振动和冲击力；所述连接架40、所述第一连接件和所述第二连接件共同构成了V字形弹性结构，V字形弹性结构减小了所述弹性悬挂机构的尺寸，有利于节省回转空间。

所述第一连接件包括第一连杆51和第二连杆52，所述第一连杆51和所述第二连杆52的两端均分别与所述连接架40以及所述第一支撑座41铰接；所述第一连杆51与所述第二连杆52方向平行，且长度相等，使得所述第一连杆51与所述第二连杆52之间构成一平行四边形连接结构，此处的平行四边形结构能够同时根据所述第一支撑座41和所述连接架40的外形限制所述第一连杆51与所述第二连杆52的旋转角度，当所述第一连杆51或所述第二连杆52的旋转受限时，另一根连杆的旋转也被限制。在本实施例一中，所述第一支撑座41具有一个90°的顶角，所述第一连杆51和所述第二连杆52分别铰接在所述顶角的两侧，所述90°的顶角限制了所述第一连杆51和所述第二连杆52的最大旋转角度为270°。所述第二连接件包括第三连杆53和第四连杆54，所述第三连杆53和所述第四连杆54的两端均分别与所述连接架40以及所述第二支撑座42铰接；所述第三连杆53与所述第四连杆54方向平行，且长度相等，使得所述第三连杆53和所述第四连杆54之间构成一平行四边形结构，此处的平行四边形结构能够同时根据所述第二支撑座42和所述连接架40的外形限制所述第三连杆53与所述第四连杆54的旋转角度，当所述第三连杆53或所述第四连杆54的旋转受限时，另一根连杆的旋转也被限制。所述第一连接件包括互相平行的所述第一连杆51和所述第二连杆52，所述第二连接件包括互相平行的所述第三连杆53和所述第四连杆54，能够减轻自重，使得结构更加灵活。生产使用时，可以根据所述第一连杆51与所述第二连杆52以及所述第三连杆53和所述第四连杆54所需的旋转角度来设计、改变所述第一支撑座41和所述第二支撑座42的外形。所述第一连杆51与所述连接架40的铰接处以及所述第三连杆53与所述连接架40的铰接处均设有所述扭转弹簧43，用于产生弹性力矩；所述扭转弹簧43可以为橡胶扭簧，也可以是其他材料的扭转弹簧。铰接处的所述销轴44的中部与所述扭转弹簧43的内圈固定连接，所述扭转弹簧43的外圈与铰接处的销孔内壁固定连接；所述扭转弹簧43所述第一连杆51和所述第三连杆53均分别与铰接处的所述销轴44固定连接。

所述驱动轮组1包括十字轴架10、第一驱动轮11、第二驱动轮12，所述十字轴架10的主轴两端分别与所述第一驱动轮11以及所述第二驱动轮12转动连接。所述十字轴架10的中部开有第二销孔，所述第二销孔的轴线垂直于所述十字轴架10，所述第一支撑座41通过销轴与所述第二销孔铰接，使所述第一支撑座41能以所述第二销孔的轴线为中心线旋转，所述第一支撑座41铰接在所述十字轴架10的中部，当所述第一驱动轮11和所述第二驱动轮12遇到不同高度的地面时，所述第一驱动轮11和所述第二驱动轮12能够相对所述车架3旋转，自行调整两轮的角度，使所述第一驱动轮11和所述第二驱动轮12同时着地受力，使得两轮对受力自行分配、均匀受力。

所述第一驱动轮11和所述第二驱动轮12上均设有动力机构（图中未示出），用于分别单独驱动所述第一驱动轮11和所述第二驱动轮12，使用时，通过调节所述第一驱动轮11和所述第二驱动轮12的转速差即可实现所述驱动轮组1和所述弹性悬挂机构相对所述车架3的旋转。所述回转支撑2上还安装有回转驱动装置20，用于驱动所述第二支撑座42旋转，从而依次带动所述弹性悬挂机构和所述驱动轮组1旋转。安装在所述第一驱动轮11和所述第二驱动轮12上的动力机构以及所述回转驱动装置20均可实现所述驱动轮组1偏转转向或换向，换向方式多样、灵活，使用时可根据需要自行选择。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，包括驱动轮组（1），所述驱动轮组（1）通过旋转组件设在车架（3）的底部，使所述驱动轮组（1）能够相对所述车架（3）实现360°旋转，其特征在于，所述具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组还包括弹性悬挂机构，用于传递所述驱动轮组（1）和所述车架（3）之间的力和力矩，缓冲凹凸不平路面传给所述车架（3）的冲击力。

2.如权利要求1所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述弹性悬挂机构包括：

第一支撑座（41），设在所述驱动轮组（1）上；

第二支撑座（42），通过回转支撑（2）转动连接在所述车架（3）的底部，所述第二支撑座（42）能够相对所述车架（3）360°旋转；

连接架（40），所述连接架（40）、所述第一支撑座（41）以及所述第二支撑座（42）上均开有若干个第一销孔；

第一连接件，连接在所述连接架（40）和所述第一支撑座（41）之间，所述第一连接件与所述连接架（40）以及所述第一支撑座（41）的连接处至少有一处通过销轴（44）铰接；

第二连接件，连接在所述连接架（40）和所述第二支撑座（42）之间，所述第二连接件与所述连接架（40）以及所述第二支撑座（42）的连接处至少有一处通过销轴（44）铰接；

所述第一连接件以及所述第二连接件与所述连接架（40）的铰接处均设有扭转弹簧（43），其中，所述扭转弹簧（43）的内圈与所述销轴（44）固定连接，外圈与所述第一销孔的内壁固定连接，用于产生弹性力矩；

所述连接架（40）、所述第一连接件和所述第二连接件共同构成了V字形弹性结构。

3.如权利要求2所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述第一连接件包括：

第一连杆（51）和第二连杆（52），所述第一连杆（51）和所述第二连杆（52）的两端均分别与所述连接架（40）以及所述第一支撑座（41）铰接；所述第一连杆（51）与所述第二连杆（52）方向平行，且长度相等；

所述第二连接件包括：

第三连杆（53）和第四连杆（54），所述第三连杆（53）和所述第四连杆（54）的两端均分别与所述连接架（40）以及所述第二支撑座（42）铰接；所述第三连杆（53）与所述第二连杆（54）方向平行，且长度相等；

所述第一连杆（51）和所述第三连杆（53）均分别与铰接处的所述销轴（44）固定连接。

4.如权利要求3所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述第一连杆（51）与所述连接架（40）的铰接处以及所述第三连杆（53）与所述连接架（40）的铰接处均设有所述扭转弹簧（43）。

5.如权利要求2所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述驱动轮组（1）包括十字轴架（10）、第一驱动轮（11）、第二驱动轮（12），所述十字轴架（10）的主轴两端分别与所述第一驱动轮（11）以及所述第二驱动轮（12）转动连接。

6.如权利要求5所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述十字轴架（10）的中部开有第二销孔，所述第二销孔的轴线垂直于所述十字轴架（10），所述第一支撑座（41）通过销轴与所述第二销孔铰接，使所述第一支撑座（41）能以所述第二销孔的轴线为中心线旋转。

7.如权利要求5所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述第一驱动轮（11）和所述第二驱动轮（12）上均设有动力机构，用于分别单独驱动所述第一驱动轮（11）和所述第二驱动轮（12）。

8.如权利要求2所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述回转支撑（2）上还安装有回转驱动装置（20），用于驱动所述第二支撑座（42）旋转。

9.如权利要求2所述的一种具有弹性悬挂功能的全向驱动轮组，其特征在于，所述扭转弹簧（43）为橡胶扭簧。