CN211592705U - 一种铰接式底盘 - Google Patents

Abstract

一种铰接式底盘，包括车架本体、连接件、至少两个铰接件、轮组及棘轮助力装置。连接件连接前车架及后车架，其中滑杆穿过直线轴承组件与滑杆固定座固连，弹簧套设于滑杆，滑杆固定座与后车架固连；铰接架铰接于前车架的铰接点；轮组中，后轮安装于后车架，中轮及前轮分别安装于铰接架的两端；棘轮助力装置中，棘轮枢接于第一齿轮并安装于前车架，棘轮推杆的一端固定于滑杆，另一端啮合棘轮，第二齿轮与铰接点同圆心并通过第二转轴连接于铰接架，第一齿轮啮合于第二齿轮。当铰接式底盘运动时，后轮带动后车架压缩弹簧以推动滑杆，令棘轮推杆带动棘轮转动，并带动第一齿轮与第二齿轮以令铰接架产生助力抬起前轮，如此一来可令铰接式底盘越过障碍。

Description

一种铰接式底盘

技术领域

本实用新型是有关于一种铰接式底盘，特别是有关于一种具备棘轮助力装置的铰接式底盘。

背景技术

现有技术方案中，铰接式底盘一般用于可移动机器人或野外探测车，特别是六轮铰接式底盘，应用铰接式底盘的可移动机器人或野外探测车可以获得极高的行动效率与障碍跨越能力。

然而现有的铰接式底盘在跨越障碍时，只能依靠中轮与后轮的驱动力以及前轮受到的地面摩擦力令前轮抬起，当地面过于光滑时，由于前轮受到的地面摩擦力不足，会导致障碍跨越难度提高。因此，仍有必要提供一种铰接式底盘解决现有技术方案遭遇的问题。

实用新型内容

根据现有技术中的缺点，本实用新型的主要目的在于提供一种铰接式底盘，对比于现有技术方案可以提高障碍跨越的能力。

为达上述目的，本实用新型披露一种铰接式底盘，包括车架本体、连接件、至少两个铰接架、轮组以及棘轮助力装置，车架本体具备顶面及底面，且车架本体由前车架及后车架构成，其中底面为朝向地面，以及顶面为相反于地面的另一面，连接件用以连接前车架及后车架，连接件包括直线轴承组件、弹簧、滑杆及滑杆固定座，其中滑杆穿过直线轴承组件且滑杆的一端与滑杆固定座固连，弹簧套设于滑杆上，以及滑杆固定座与后车架固连，前车架的底面上具备至少两个铰接点，以及每个铰接架分别铰接于底面上的每个铰接点，轮组包括前轮、中轮及后轮，后轮安装于后车架，中轮及前轮分别安装于铰接架的两端，其中前轮、中轮及后轮共平面，以及前轮、中轮及后轮依序排列于前车架至后车架的方向上，棘轮助力装置包括棘轮、棘轮推杆、第一齿轮以及第二齿轮，棘轮枢接于第一齿轮，棘轮通过第一转轴安装于前车架，棘轮推杆的一端固定于滑杆，以及棘轮推杆的另一端用于啮合棘轮，第二齿轮与铰接点同圆心，其中第二齿轮通过第二转轴连接于铰接架，以及第一齿轮啮合于第二齿轮，其中后轮带动后车架压缩弹簧，以推动滑杆沿直线轴承组件朝前车架的方向滑动，令棘轮推杆与棘轮啮合以带动棘轮转动，并且由第一齿轮与第二齿轮传动以带动铰接架转动，由铰接架产生助力抬起前轮。

在一较优选的实施例中，当所述铰接架产生助力抬起所述前轮后，所述后车架通过所述弹簧复位。

在一较优选的实施例中，铰接架还包括两个悬吊减振装置，以及两个悬吊减振装置分别吸收前轮与中轮的振动。

在一较优选的实施例中，后车架还包括两个悬吊减振装置，后轮的数量为两个，以及两个悬吊减振装置分别吸收两个后轮的振动。

基于上述，本实用新型达到的功效在于：铰接式底盘具备棘轮助力装置，当铰接式底盘行进遇到障碍时，后轮带动后车架压缩弹簧，以推动滑杆沿直线轴承组件朝前车架的方向滑动，令棘轮推杆与棘轮啮合以带动棘轮转动，并且由第一齿轮与第二齿轮传动以带动铰接架转动，由铰接架产生助力抬起前轮。如此一来，铰接式底盘可以在前轮与地面之间摩擦力不足的状况下越过障碍，对比于现有技术方案可以在不影响前轮运动的状况下提高障碍跨越的能力。

附图说明

图1是根据本实用新型所披露的一实施例，表示铰接式底盘的立体示意图；

图2是根据图1所披露的铰接式底盘，表示铰接式底盘的侧视图；以及

图3是根据图1与图2所披露的铰接式底盘，表示棘轮助力装置的局部放大结构示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。为了使本实用新型的目的、技术特征及优点，能更为相关技术领域人员所了解，并得以实施本实用新型，在此配合所附的图式、具体阐明本实用新型的技术特征与实施方式，并列举较佳实施例进一步说明。

以下具体实施方式中所对照的附图，为表达与本实用新型特征有关的示意，并未也不需要依据实际情形完整绘制。而关于具体实施方式的说明中涉及本领域技术人员所熟知的技术内容，也不再加以陈述。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。

图1是根据本实用新型所披露的一实施例，表示铰接式底盘的立体示意图，以及图2是根据图1所披露的铰接式底盘，表示铰接式底盘的侧视图，其中图1与图2中的XYZ坐标系是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型的权利范围。请参考图1与图2，铰接式底盘10包括车架本体11、连接件12、至少两个铰接架13、轮组14以及棘轮助力装置15。车架本体11具备顶面113与底面114，其中底面114朝向地面20，顶面113为相反于地面20的另一面。车架本体11由前车架111与后车架112构成，其中连接件12用以连接前车架111与后车架112。

连接件12包括直线轴承组件121、弹簧122、滑杆123以及滑杆固定座124，其中滑杆123穿过直线轴承组件121，滑杆123的一端与滑杆固定座124固连，弹簧122套设于滑杆123上，以及滑杆固定座124与后车架112固连。本实施例中，前车架111通过连接件12连接后车架112，并通过连接件12中直线轴承组件121、弹簧122、滑杆123以及滑杆固定座124的共同作用令前车架111与后车架112实现可活动的相互连接。

铰接式底盘10还包括至少两个铰接架13，前车架111的底面114上具备至少两个铰接点115。详细而言，前车架111的底面上具备至少两个铰接用框架116、117，铰接用框架116、117固接于底面114，每个铰接点115分别设置于铰接用框架116、117上，每个铰接架13分别铰接于每个铰接点115，如此一来铰接架13可通过铰接点115为圆心进行旋转。

轮组14包括前轮141、中轮142以及后轮143，本实施例中前轮141、中轮142以及后轮143的数量各为2个。后轮143安装于后车架112，前轮141与中轮142分别安装于铰接架13的两端，其中前轮141、中轮142、后轮143都位于地面20，而且前轮141、中轮142、后轮143依序排列于-X方向，也就是前车架111至后车架112的方向上，如此一来可以维持铰接式底盘10行进时的稳定性。

图3是根据图1与图2所披露的铰接式底盘，表示棘轮助力装置的局部放大结构示意图，其中图3中的XYZ坐标系是用于说明本实用新型，而非限制本实用新型的权利范围。请参考图1、图2与图3，图3的棘轮助力装置15是由+X方向观看，棘轮助力装置15包括棘轮151、棘轮推杆152、第一齿轮153以及第二齿轮154，其中棘轮151枢接于第一齿轮153，并通过第一转轴155安装于前车架111，详细而言，第一齿轮153通过第一转轴155安装于前车架111的铰接用框架116上。棘轮推杆152的一端固定于滑杆123，另一端用于啮合棘轮151，举例而言，棘轮推杆152例如是具备多个孔洞或棘爪，或是装设具备多个孔洞的链条，这些孔洞、棘爪或链条可以确实啮合棘轮151。第二齿轮154与铰接点157同圆心，第二齿轮154通过第二转轴156连接于铰接架13，其中第一齿轮153啮合第二齿轮154，详细而言，第二转轴156穿过铰接用框架116、117连接于铰接架13。

本实施例中，当铰接式底盘10于地面20沿+X方向行进遇到障碍时，前轮141可能由于与地面20之间的摩擦力不足而无法自行朝+Z方向抬升，此时后轮143带动后车架112压缩弹簧122，以推动滑杆123沿直线轴承组件121朝前车架111的方向，也就是朝+X方向滑动。由于棘轮推杆152的一端固接于滑杆123，因此当滑杆123朝前车架111滑动时，棘轮推杆152会与棘轮151啮合以带动棘轮151转动，其中当棘轮151转动时，第一齿轮153会与第二齿轮154传动以带动铰接架13转动，并通过铰接架13的转动产生助力抬起前轮141进而越过障碍。此外，当棘轮助力装置15令铰接架13产生助力抬起前轮141后，由于弹簧122处于被压缩的状态，因此后车架112可以通过弹簧122的弹性作用复位，回到越过障碍前的状态，以维持铰接式底盘10的结构稳定。

相对而言，当前轮141可以通过与地面20产生的摩擦力而自行抬起并越过障碍时，由于棘轮151不能反向带动棘轮推杆152滑动，因此棘轮助力装置15不会对后车架112产生任何作用，也不会影响铰接式底盘10的行进。

此外，本实施例中，铰接架13还包括两个悬吊减振装置161与162，其中悬吊减振装置161与162分别位于铰接架13的两端，用于分别吸收前轮141与中轮142所承受来自Z轴方向，例如+Z或-Z方向的振动。另外，后车架还包括两个悬吊减振装置163与164，用于分别吸收两个后轮143所承受来自Z轴方向(例如+Z或-Z方向)的振动，如此一来可以维持铰接式底盘10行进时的稳定性。值得注意的是，本实施例中，悬吊减振装置161、162、163与164是通过现有工艺制备与安装至铰接式底盘10，本实用新型在此不再加以赘述。

综上所述，本实用新型的实施例中，铰接式底盘具备棘轮助力装置，当铰接式底盘行进遇到障碍时，后轮带动后车架压缩弹簧，以推动滑杆沿直线轴承组件朝前车架的方向滑动，令棘轮推杆与棘轮啮合以带动棘轮转动，并且由第一齿轮与第二齿轮传动以带动铰接架转动，由铰接架产生助力抬起前轮，如此一来铰接式底盘可以在前轮与地面之间摩擦力不足的状况下越过障碍，对比于现有技术方案可以在不影响前轮运动的状况下提高障碍跨越的能力。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型权利要求书及说明书所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。另外，本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所披露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本实用新型的权利范围。

Claims (4)

1.一种铰接式底盘，其特征在于，包括：

车架本体，所述车架本体具备顶面及底面，且所述车架本体由前车架及后车架构成，其中所述底面为朝向地面，以及所述顶面为相反于所述地面的另一面；

连接件，用以连接所述前车架及所述后车架，所述连接件包括直线轴承组件、弹簧、滑杆及滑杆固定座，其中所述滑杆穿过所述直线轴承组件且所述滑杆的一端与所述滑杆固定座固连，所述弹簧套设于所述滑杆上，以及所述滑杆固定座与所述后车架固连；

至少两个铰接架，其中所述前车架的所述底面上具备至少两个铰接点，以及每个所述铰接架分别铰接于所述底面上的每个铰接点；

轮组，所述轮组包括前轮、中轮及后轮，所述后轮安装于所述后车架，所述中轮及所述前轮分别安装于所述铰接架的两端，其中所述前轮、所述中轮及所述后轮共平面，以及所述前轮、所述中轮及所述后轮依序排列于所述前车架至所述后车架的方向上；以及

棘轮助力装置，所述棘轮助力装置包括：

棘轮，枢接于第一齿轮，所述棘轮通过第一转轴安装于所述前车架；

棘轮推杆，所述棘轮推杆的一端固定于所述滑杆，以及所述棘轮推杆的另一端用于啮合所述棘轮；以及

第二齿轮，与所述铰接点同圆心，其中所述第二齿轮通过第二转轴连接于所述铰接架，以及所述第一齿轮啮合于所述第二齿轮；

其中所述后轮带动所述后车架压缩所述弹簧，以推动所述滑杆沿所述直线轴承组件朝所述前车架的方向滑动，令所述棘轮推杆与所述棘轮啮合以带动所述棘轮转动，并且由所述第一齿轮与所述第二齿轮传动以带动所述铰接架转动，由所述铰接架产生助力抬起所述前轮。

2.如权利要求1所述的铰接式底盘，其特征在于，当所述铰接架产生助力抬起所述前轮后，所述后车架通过所述弹簧复位。

3.如权利要求1所述的铰接式底盘，其特征在于，所述铰接架还包括两个悬吊减振装置，以及所述两个悬吊减振装置分别吸收所述前轮与所述中轮的振动。

4.如权利要求1所述的铰接式底盘，其特征在于，所述后车架还包括两个悬吊减振装置，所述后轮的数量为两个，以及所述两个悬吊减振装置分别吸收所述两个后轮的振动。

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