CN112208284A - 悬架系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬架系统及车辆。本发明的悬架系统包括车轮机构、支撑件、驱动组件、两个活动件以及两个减震器，支撑件可升降地设置于车轮机构的顶部；驱动组件设置于支撑件上；两个活动件滑动连接于支撑件上，驱动组件能驱动两个活动件相互靠近和相互远离；两个减震器的一端均与车轮机构铰接，两个减震器的另一端一一对应地与两个活动件铰接。本发明的悬架系统，当两个活动件相互远离时，两个减震器的受压夹角变大，从而悬架系统的刚度变小，减震性能提升；当两个活动件相互靠近时，两个减震器的受压夹角变小，从而悬架系统刚度变大，支撑性能提升，实现了悬架系统的刚度可变，以适应不同的负载变化。

Description

悬架系统及车辆

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种悬架系统及车辆。

背景技术

随着社会的发展，AGV的应用越来越广泛，应用环境也越来越复杂，对AGV核心部件之一的悬架系统也提出了更高的要求，一套简单的悬架系统在某些恶劣情况已经无法起到良好的支撑作用，轻则导致作业失败，重则威胁人员安全，所以，亟待开发更加复杂多用的悬架系统。运输型AGV尤其是运输型建筑机器人，空载和满载时整车重量相差可达三倍。众所周知，当重量小时，适合用小刚度减震器来提高减震性能，而当重量大时，则需要大刚度减震器来提高支撑性。而空载和满载时整车重量相差较大时，单一的减震系统是无法兼顾减震性能和支撑性能的。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种悬架系统，该悬架系统的刚度可变，可兼顾减震性能和支撑性能。

本发明的另一个目的在于提出一种包括上述悬架系统的车辆，该车辆面对不同的负载均能保持很好的支撑性能及减震性能。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种悬架系统，其包括车轮机构、支撑件、驱动组件、两个活动件以及两个减震器，支撑件可升降地设置于所述车轮机构的顶部；驱动组件设置于所述支撑件上；两个活动件滑动连接于所述支撑件上，所述驱动组件能驱动两个所述活动件相互靠近和相互远离；两个所述减震器的一端均与所述车轮机构铰接，两个所述减震器的另一端一一对应地与两个所述活动件铰接。

本发明悬架系统，当两个活动件相互远离时，两个减震器的受压夹角变大，从而悬架系统的刚度变小，减震性能提升；当两个活动件相互靠近时，两个减震器的受压夹角变小，从而悬架系统刚度变大，支撑性能提升，实现了悬架系统的刚度可变，以适应不同的负载变化。

在一些实施例中，两个所述减震器相对于所述车轮机构的中心线对称设置，由此可以使整个悬架系统对负载的承受力比较均衡，提高稳定性。

在一些实施例中，所述驱动组件包括驱动件和双向丝杠，其中一个所述活动件与所述双向丝杠的正旋螺纹部螺纹连接，另一个所述活动件与所述双向丝杠的反旋螺纹部螺纹连接；所述驱动件能驱动所述双向丝杠转动，以使两个所述活动件沿所述双向丝杠的长度方向相互靠近或相互远离。上述结构实现了一个动力源驱动两个活动件同时运动，结构更简单，并且双向丝杠能提高控制精度。

在一些实施例中，所述驱动件安装于所述支撑件的侧面，所述双向丝杠设置于所述支撑件的下方，使得悬架系统的结构更紧凑，不会影响在支撑件上方安装车身，避免与车身产生干涉。

在一些实施例中，所述支撑件上设有导轨，所述导轨沿所述双向丝杠的长度方向延伸，两个所述活动件均与所述导轨滑动配合。通过导轨对两个活动件的运动进行导向，提高两个活动件相互靠近和相互远离时的运动稳定性。

在一些实施例中，所述导轨设置于所述支撑件朝向所述车轮机构的一面上，使得悬架系统的结构更紧凑，不会影响在支撑件上方安装车身，避免与车身产生干涉。

在一些实施例中，所述悬架系统还包括为所述支撑件的升降提供导向的导向组件，以提高支撑件升降时的稳定性，保证支撑件的对中上下运动。

在一些实施例中，所述导向组件包括导向柱和导向筒，所述导向筒和所述导向柱两者中的一个竖直固定于所述车轮机构上，另一个竖直固定于所述支撑件上，且所述导向柱滑动插设于所述导向筒中。通过设计导向柱和导向筒能保证支撑件的对中上下运动，且导向柱和导向筒组成的导向结构比较简单，易于组装。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种车辆，其包括如上所述的悬架系统。本发明的车辆通过使用上述悬架系统，由于悬架系统的刚度能根据不同的负载进行变化，因此该车辆空载和满载时即使有大范围的负载变化，也能保持很好的支撑性能、减震性能以及车轮机构的抓地性能。

在一些实施例中，所述车辆还包括用于扫描路况的激光雷达，所述激光雷达与所述悬架系统的驱动组件通信连接。通过激光雷达进行路况扫描，实现根据路况实时调节减震刚度，避免因为路面颠簸而导致翻车。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的悬架系统的结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的悬架系统的分解示意图；

图3为本发明实施方式提供的悬架系统的主视图；

图4为图3所示悬架系统的左视图；

图5为图4所示悬架系统的俯视图。

附图标号说明：

10、车轮机构；11、固定架；12、行驶轮；13、车轮减震器；20、支撑件；21、导轨；30、活动件；40、减震器；50、驱动组件；51、驱动件；52、双向丝杠；60、安装架；70、导向组件；71、导向柱；72、导向筒。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

本实施方式提供了一种悬架系统，如图1-图5所示，该悬架系统包括车轮机构10、支撑件20、驱动组件50、两个活动件30以及两个减震器40，支撑件20可升降地设置于车轮机构10的顶部；驱动组件50设置于支撑件20上；两个活动件30滑动连接于支撑件20上，驱动组件50能驱动两个活动件30相互靠近和相互远离；两个减震器40的一端均与车轮机构10铰接，两个减震器40的另一端一一对应地与两个活动件30铰接。

本实施方式提供的悬架系统，当两个活动件30相互远离时，两个减震器40的受压夹角变大，从而悬架系统的刚度变小，减震性能提升；当两个活动件30相互靠近时，两个减震器40的受压夹角变小，从而悬架系统刚度变大，支撑性能提升，实现了悬架系统的刚度可变，以适应不同的负载变化。其中，“两个减震器40的受压夹角”是指两个减震器40的中轴线相交所形成的夹角。本悬架系统可适用于但不限于负载变化大的运输型车辆,使得车辆空载和满载时即使有大范围的负载变化，也能同时保持很好的支撑性能、抓地性能及减震性能。

车轮机构10主要包括固定架11、两个行驶轮12和两个驱动电机，两个行驶轮12和两个驱动电机安装在固定架11上，两个驱动电机与两个行驶轮12一一对应，以分别驱动两个行驶轮12移动，该车轮机构10还自带一组车轮减震器13以满足日常行驶工况。

在一些实施例中，两个减震器40相对于车轮机构10的中心线对称设置，由此可以使整个悬架系统对负载的承受力比较均衡，提高稳定性。

如图1-图3、图5所示，在一些实施例中，驱动组件50包括驱动件51和双向丝杠52(也叫双头丝杠)，其中一个活动件30与双向丝杠52的正旋螺纹部螺纹连接，另一个活动件30与双向丝杠52的反旋螺纹部螺纹连接；驱动件51能驱动双向丝杠52转动，以使两个活动件30沿双向丝杠52的长度方向相互靠近或相互远离。上述结构实现了一个动力源驱动两个活动件30同时运动，结构更简单，并且双向丝杠52能提高控制精度。

具体地，双向丝杠52连接在驱动件51的输出端且能在驱动件51的驱动下转动，两个活动件30分别与双向丝杠52的正旋螺纹部和反旋螺纹部螺纹连接，且两个活动件30一一对应地铰接两个减震器40的一端，当双向丝杠52转动时，将驱动两个活动件30朝相互靠近或相互远离的方向移动，由此带动两个减震器40的受压角度相应地减小或增大，两个活动件30的移动极限位置可通过双向丝杠52的正旋螺纹部和反旋螺纹部的行程长度来设定。

本实施例中，驱动件51为电机，当电机正转时，两个活动件30相互远离，两个减震器40的受压角度变大，减震器40本身刚度不变，但由于受压角度变大，所以整个悬架系统的刚度变小，减震性能提升；电机反转时，两个活动件30相互靠近，两个减震器40的受压角度变小，减震器40本身刚度不变，但由于受压角度变小，所以整个悬架系统的刚度变大，支撑性能提升，以提供有效的支撑。当然，在其它实施例中，驱动件51也可以是其它形式的驱动机构，只要能驱动双向丝杠52转动即可，本发明对此不做限制。

可以理解的是，在其它实施例中，也可以采用其它形式的驱动组件50，例如驱动组件50也可以包括两个直线驱动件，由两个直线驱动件分别驱动两个活动件30移动，以使两个活动件30相互靠近或相互远离，直线驱动件可以为电机、气缸、液压缸或者电动推杆。

在一些实施例中，驱动件51安装于支撑件20的侧面，双向丝杠52设置于支撑件20的下方，使得悬架系统的结构更紧凑，不会影响在支撑件20上方安装车身，避免与车身产生干涉。本实施例中，支撑件20的侧面上连接有安装架60，驱动件51通过该安装架60安装于支撑件20的侧面。

在一些实施例中，支撑件20上设有导轨21，两个活动件30均与导轨21滑动配合，从而两个活动件30可沿着导轨21滑动以相互靠近或相互远离。通过导轨21对两个活动件30的运动进行导向，提高两个活动件30相互靠近和相互远离时的运动稳定性。

具体地，导轨21沿双向丝杠52的长度方向延伸，两个活动件30均与导轨21滑动配合，当双向丝杠52转动时，将驱动两个活动件30沿着导轨21的长度方向朝相互靠近或相互远离，由此带动两个减震器40的受压角度相应地减小或增大。

在一些实施例中，导轨21设置于支撑件20朝向车轮机构10的一面上，使得悬架系统的结构更紧凑，不会影响在支撑件20上方安装车身，避免与车身产生干涉。当然，在其它实施例中，也可以在支撑件20上之间开设一条导向槽来代替导轨21，活动件30与该导向槽滑动配合，导向槽同样可以实现对两个活动件30的相对运动进行导向。

在一些实施例中，悬架系统还包括为支撑件20的升降提供导向的导向组件70，以提高支撑件20升降时的稳定性，保证支撑件20的对中上下运动。可以理解的是，导向组件70的数量不限，具体可根据实际需求进行设置。示例性地，如图4所示的实施例中设有两个导向组件70，两个减震器40位于两个导向组件70之间。

在一些实施例中，导向组件70包括导向柱71和导向筒72，导向筒72和导向柱71两者中的一个竖直固定于车轮机构10上，另一个竖直固定于支撑件20上，且导向柱71滑动插设于导向筒72中。通过设计导向柱71和导向筒72充当导向作用，强制支撑件20只能对中上下运动，保证支撑件20升降时的稳定性，且导向柱71和导向筒72组成的导向结构比较简单，易于组装。

示例性地，如图2-图4所示，导向筒72竖直固定于车轮机构10上，导向柱71竖直设置且其一端固定连接支撑件20，导向柱71的另一端滑动插设于导向筒72中。当然，在其它实施例中，也可以是导向筒72竖直固定于支撑件20上，导向柱71竖直设置且其一端固定连接车轮机构10，导向柱71的另一端滑动插设于导向筒72中。

传统技术中，在汽车的高端车型会配备空气减震系统，通过空气减震系统来随意调节减震刚度以保证汽车通过障碍时车身的相对稳定；相比于空气减震系统，本实施方式提供的悬架系统结构紧凑、节约成本，且能实现与空气减震系统相同的功能，更加适合用在AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)上。

本实施方式还提供了一种车辆，该车辆包括如上的悬架系统。本发明的车辆通过使用上述悬架系统，由于悬架系统的刚度能根据不同的负载进行变化，因此该车辆空载和满载时即使有大范围的负载变化，也能保持很好的支撑性能、减震性能以及车轮机构10的抓地性能。可选地，车辆可以为但不限于为AGV。

在一些实施例中，车辆还包括用于扫描路况的激光雷达，激光雷达与悬架系统的驱动组件50通信连接。通过激光雷达进行路况扫描，实现根据路况实时调节减震刚度，避免因为路面颠簸而导致翻车。可以理解的，工地流质体运输车等运输液态或半液态物料的车辆，对减震性能要求较为苛刻，因为流质体随路面颠簸极有可能因共振导致车辆翻车，通过配备本实施方式提供的悬架系统结合激光雷达实时调节减震刚度，便能很好地解决这个问题。

本实施方式提供的车辆工作原理如下：当车辆空载时，需要小刚度减震，通过驱动组件50驱动两个活动件30相互远离，使两个减震器40的受压角度变大，减震器40本身刚度不变，但由于受压角度变大，所以悬架系统的刚度变小，减震性能提升；当车辆满载时，需要大刚度减震以提供有效的支撑，通过驱动组件50驱动两个活动件30相互靠近，两个减震器40的受压角度变小，减震器40本身刚度不变，但由于受压角度变小，所以悬架系统刚度变大，支撑性能提升。

需要说明的是，当一个部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种悬架系统，其特征在于，包括：

车轮机构；

支撑件，可升降地设置于所述车轮机构的顶部；

驱动组件，设置于所述支撑件上；

两个活动件，滑动连接于所述支撑件上，所述驱动组件能驱动两个所述活动件相互靠近和相互远离；以及

两个减震器，两个所述减震器的一端均与所述车轮机构铰接，两个所述减震器的另一端一一对应地与两个所述活动件铰接。

2.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，两个所述减震器相对于所述车轮机构的中心线对称设置。

3.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述驱动组件包括驱动件和双向丝杠，其中一个所述活动件与所述双向丝杠的正旋螺纹部螺纹连接，另一个所述活动件与所述双向丝杠的反旋螺纹部螺纹连接；所述驱动件能驱动所述双向丝杠转动，以使两个所述活动件沿所述双向丝杠的长度方向相互靠近或相互远离。

4.根据权利要求3所述的悬架系统，其特征在于，所述驱动件安装于所述支撑件的侧面，所述双向丝杠设置于所述支撑件的下方。

5.根据权利要求3或4所述的悬架系统，其特征在于，所述支撑件上设有导轨，所述导轨沿所述双向丝杠的长度方向延伸，两个所述活动件均与所述导轨滑动配合。

6.根据权利要求5所述的悬架系统，其特征在于，所述导轨设置于所述支撑件朝向所述车轮机构的一面上。

7.根据权利要求1所述的悬架系统，其特征在于，所述悬架系统还包括为所述支撑件的升降提供导向的导向组件。

8.根据权利要求7所述的悬架系统，其特征在于，所述导向组件包括导向柱和导向筒，所述导向筒和所述导向柱两者中的一个竖直固定于所述车轮机构上，另一个竖直固定于所述支撑件上，且所述导向柱滑动插设于所述导向筒中。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的悬架系统。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆还包括用于扫描路况的激光雷达，所述激光雷达与所述悬架系统的驱动组件通信连接。

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