CN215921792U - 一种用于阿克曼底盘的悬架系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于阿克曼底盘的悬架系统，包括车架、以及设置于车架上的驱动机构、转向机构和减震机构；转向机构包括转向电机、转向器、万向连接轴、设置于车架前部两侧的前轮、以及转动安装于前轮上的前转向节；驱动机构包括驱动电机、设置于车架后部两侧的后轮、差速器、球笼传动轴、以及转动安装于后轮上的后转向节；车架包括设备安装架、转向安装架、以及驱动安装架；转向安装架设置于设备安装架的前端；驱动安装架设置于设备安装架的后端；前轮和后轮处均设置有结构相同的减震机构。本申请解决了现有技术中阿克曼底盘的悬架系统存在结构稳定性差、以及减震效果较差的问题。本申请的阿克曼底盘的悬架系统具有较高的稳定性和强度。

Description

一种用于阿克曼底盘的悬架系统

技术领域

本申请属于悬架技术领域，具体涉及一种用于阿克曼底盘的悬架系统。

背景技术

近年来，随着无人驾驶领域的发展，无人驾驶领域的研发方向愈发受到重视，因此对于无人驾驶学习和科研平台的需求也日益提升。阿克曼底盘用于支撑整车部件，并可以控制小车的前进、后退、转向等行进方式，小车在室外工作时，要求阿克曼底盘具有很好的通过性和较强的越障能力。阿克曼底盘的悬架系统的作用是传递在车轮与车架之间的力矩，并且缓冲由不平整的路面传给车架或车身的冲击力，衰减由此引起的震动，以保证小车平稳顺畅的行驶。目前的阿克曼底盘的悬架系统结构稳定性差，减震效果较差，从而影响了小车的正常行驶。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种用于阿克曼底盘的悬架系统，解决了现有技术中阿克曼底盘的悬架系统存在结构稳定性差、以及减震效果较差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种用于阿克曼底盘的悬架系统，包括车架、以及设置于所述车架上的驱动机构、转向机构和减震机构；

所述转向机构包括转向电机、转向器、万向连接轴、设置于所述车架前部两侧的前轮、以及转动安装于所述前轮上的前转向节；

所述驱动机构包括驱动电机、设置于所述车架后部两侧的后轮、差速器、球笼传动轴、以及转动安装于所述后轮上的后转向节；

所述车架包括设备安装架、转向安装架、以及驱动安装架；所述转向安装架设置于所述设备安装架的前端；所述驱动安装架设置于所述设备安装架的后端；所述前轮设置于所述转向安装架的两侧，所述后轮设置于所述驱动安装架的两侧；

所述转向电机通过电机安装板可拆卸安装于所述转向安装架内；

所述转向器包括相啮合的齿轮和齿条，所述齿轮的转轴垂直于所述齿条的运动方向；

所述转向电机的输出轴与所述齿轮的转轴连接，所述齿条的两端分别连接于两个所述万向连接轴的一端，两个所述万向连接轴的另一端分别连接于两个所述前轮的前转向节的臂杆；

所述驱动电机设置于所述设备安装架内，所述差速器设置于所述驱动安装架内；

所述驱动电机的输出轴伸入所述驱动安装架内后，通过联轴器与所述差速器的输入轴连接；所述差速器两侧的输出轴伸出所述驱动安装架内后，与所述球笼传动轴的一端连接；所述球笼传动轴的另一端穿过所述后转向节的中心孔后与所述后轮连接；

所述前轮和所述后轮处均设置有结构相同的所述减震机构。

在一种可能的实现方式中，所述设备安装架为八棱柱结构。

在一种可能的实现方式中，所述减震机构包括上悬臂、下悬臂、以及弹簧减震器；

所述上悬臂一端与所述车架上方铰接，所述上悬臂另一端与所述前转向节或所述后转向节上端连接；

所述下悬臂一端与所述车架下方铰接，所述下悬臂另一端与所述前转向节或所述后转向节下端连接；

所述弹簧减震器的一端与所述车架上方铰接，所述弹簧减震器的另一端与所述下悬臂铰接。

在一种可能的实现方式中，所述上悬臂和所述下悬臂均包括两个支杆和一个连接杆，两个所述支杆一端相连接，所述连接杆的两端分别连接于两个支杆的中部，两个支杆和一个所述连接杆呈A字型；

两个所述支杆相连接的一端连接于所述前转向节或所述后转向节，两个所述支杆的另一端分别铰接于所述车架。

在一种可能的实现方式中，所述上悬臂的另一端通过转向球头与所述前转向节或所述后转向节上端连接；所述下悬臂的另一端通过转向球头与所述前转向节或所述后转向节上端连接。

在一种可能的实现方式中，所述前轮和所述后轮上均设置有电磁刹车器，所述驱动电机、所述转向电机、以及所述电磁刹车器均与控制器电性连接。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供了一种用于阿克曼底盘的悬架系统，该悬架系统的减震机构能够缓冲由不平整的路面传给车架的冲击力，衰减由此引起的震动，以保证小车平稳顺畅的行驶。上悬臂一端与转向安装架、驱动安装架的上方铰接，下悬臂一端与转向安装架、驱动安装架的下方铰接。上悬臂、下悬臂能够提高悬架系统的结构稳定性，与弹簧减震器相配合后能够实现阿克曼底盘的减震。两个支杆和一个连接杆形成三角形结构，三角形结构的上悬臂、下悬臂具有较高的稳定性和强度，连接杆能够进一步提高上悬臂、下悬臂的稳定性。通过转向球头连接的上悬臂、下悬臂，在小车震动时，该悬架系统仍然能够保持较好的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的用于阿克曼底盘的悬架系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的用于阿克曼底盘的悬架系统的俯视图。

图3为本实用新型实施例提供的用于阿克曼底盘的悬架系统的底部结构示意图。

附图标记：1-车架；11-设备安装架；12-转向安装架；13-驱动安装架；2-驱动机构；21-驱动电机；22-后轮；23-差速器；24-球笼传动轴；25-后转向节；3-转向机构；31-转向电机；32-转向器；321-齿条；33-万向连接轴；34-前轮；35-前转向节；4-减震机构；41-上悬臂；42-下悬臂；43-弹簧减震器；5-电机安装板；6-支杆；7-连接杆；8-转向球头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型实施例和简化描述，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实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，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；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。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实用新型实施例中的具体含义。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的用于阿克曼底盘的悬架系统，包括车架1、以及设置于车架1上的驱动机构2、转向机构3和减震机构4。

转向机构3包括转向电机31、转向器32、万向连接轴33、设置于车架1前部两侧的前轮34、以及转动安装于前轮34上的前转向节35。

驱动机构2包括驱动电机21、设置于车架1后部两侧的后轮22、差速器23、球笼传动轴24、以及转动安装于后轮22上的后转向节25。

车架1包括设备安装架11、转向安装架12、以及驱动安装架13。转向安装架12设置于设备安装架11的前端。驱动安装架13设置于设备安装架11的后端。前轮34设置于转向安装架12的两侧，后轮22设置于驱动安装架13的两侧。

转向电机31通过电机安装板5可拆卸安装于转向安装架12内。

转向器32包括相啮合的齿轮和齿条321，齿轮的转轴垂直于齿条321的运动方向。

转向电机31的输出轴与齿轮的转轴连接，齿条321的两端分别连接于两个万向连接轴33的一端，两个万向连接轴33的另一端分别连接于两个前轮34的前转向节35的臂杆。

所述驱动电机21设置于设备安装架11内，差速器23设置于驱动安装架13内。

驱动电机21的输出轴伸入驱动安装架13内后，通过联轴器与差速器23的输入轴连接。差速器23两侧的输出轴伸出驱动安装架13内后，与球笼传动轴24的一端连接。球笼传动轴24的另一端穿过后转向节25的中心孔后与后轮22连接。

前轮34和后轮22处均设置有结构相同的减震机构4。

需要说明的是，设备安装架11、转向安装架12、以及驱动安装架13上设置有蒙皮。

转向电机31驱动齿轮旋转，齿轮带动齿条321左右移动，齿条321移动时通过万向连接轴33带动前转向节35转动，从而实现前轮34的转向。

驱动电机21通过联轴器带动差速器23运转，差速器23的输出轴旋转，差速器23的输出轴带动球笼传动轴24旋转，球笼传动轴24带动后轮22旋转，从而驱动车辆前进或者后退。

减震机构4能够缓冲由不平整的路面传给车架1的冲击力，衰减由此引起的震动，以保证小车平稳顺畅的行驶。

本实施例中，设备安装架11为八棱柱结构。

需要说明的是，八棱柱结构的设备安装架11美观且稳定性高，前轮34和后轮22安装后能够充分利用空间，避免了采用矩形的设备安装架11存在体积较小的问题。

本实施例中，减震机构4包括上悬臂41、下悬臂42、以及弹簧减震器43。

上悬臂41一端与车架1上方铰接，上悬臂41另一端与前转向节35或后转向节25上端连接。

下悬臂42一端与车架1下方铰接，下悬臂42另一端与前转向节35或后转向节25下端连接。

弹簧减震器43的一端与车架1上方铰接，弹簧减震器43的另一端与下悬臂42铰接。

需要说明的是，上悬臂41一端与转向安装架12、驱动安装架13的上方铰接，下悬臂42一端与转向安装架12、驱动安装架13的下方铰接。上悬臂41、下悬臂42能够提高悬架系统的结构稳定性，与弹簧减震器43相配合后能够实现阿克曼底盘的减震。

本实施例中，上悬臂41和下悬臂42均包括两个支杆6和一个连接杆7，两个支杆6一端相连接，连接杆7的两端分别连接于两个支杆6的中部，两个支杆6和一个连接杆7呈A字型。

两个支杆6相连接的一端连接于前转向节35或后转向节25，两个支杆6的另一端分别铰接于车架1。

需要说明的是，两个支杆6和一个连接杆7形成三角形结构，三角形结构的上悬臂41、下悬臂42具有较高的稳定性和强度，连接杆7能够进一步提高上悬臂41、下悬臂42的稳定性。

本实施例中，上悬臂41的另一端通过转向球头8与前转向节35或后转向节25上端连接。下悬臂42的另一端通过转向球头8与前转向节35或后转向节25上端连接。

需要说明的是，通过转向球头8连接的上悬臂41、下悬臂42，在小车震动时，该悬架系统仍然能够保持较好的稳定性。

本实施例中，前轮34和后轮22上均设置有电磁刹车器，驱动电机21、转向电机31、以及电磁刹车器均与控制器电性连接。

需要说明的是，电磁刹车器具有体积小、重量轻、操作方便、安全可靠、耐用、维护方便以及易于实现远距离操作等特点，从而提高了该系统的刹车可靠性。

本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (6)

1.一种用于阿克曼底盘的悬架系统，其特征在于：包括车架(1)、以及设置于所述车架(1)上的驱动机构(2)、转向机构(3)和减震机构(4)；

所述转向机构(3)包括转向电机(31)、转向器(32)、万向连接轴(33)、设置于所述车架(1)前部两侧的前轮(34)、以及转动安装于所述前轮(34)上的前转向节(35)；

所述驱动机构(2)包括驱动电机(21)、设置于所述车架(1)后部两侧的后轮(22)、差速器(23)、球笼传动轴(24)、以及转动安装于所述后轮(22)上的后转向节(25)；

所述车架(1)包括设备安装架(11)、转向安装架(12)、以及驱动安装架(13)；所述转向安装架(12)设置于所述设备安装架(11)的前端；所述驱动安装架(13)设置于所述设备安装架(11)的后端；所述前轮(34)设置于所述转向安装架(12)的两侧，所述后轮(22)设置于所述驱动安装架(13)的两侧；

所述转向电机(31)通过电机安装板(5)可拆卸安装于所述转向安装架(12)内；

所述转向器(32)包括相啮合的齿轮和齿条(321)，所述齿轮的转轴垂直于所述齿条(321)的运动方向；

所述转向电机(31)的输出轴与所述齿轮的转轴连接，所述齿条(321)的两端分别连接于两个所述万向连接轴(33)的一端，两个所述万向连接轴(33)的另一端分别连接于两个所述前轮(34)的前转向节(35)的臂杆；

所述驱动电机(21)设置于所述设备安装架(11)内，所述差速器(23)设置于所述驱动安装架(13)内；

所述驱动电机(21)的输出轴伸入所述驱动安装架(13)内后，通过联轴器与所述差速器(23)的输入轴连接；所述差速器(23)两侧的输出轴伸出所述驱动安装架(13)内后，与所述球笼传动轴(24)的一端连接；所述球笼传动轴(24)的另一端穿过所述后转向节(25)的中心孔后与所述后轮(22)连接；

所述前轮(34)和所述后轮(22)处均设置有结构相同的所述减震机构(4)。

2.根据权利要求1所述的用于阿克曼底盘的悬架系统，其特征在于：所述设备安装架(11)为八棱柱结构。

3.根据权利要求1所述的用于阿克曼底盘的悬架系统，其特征在于：所述减震机构(4)包括上悬臂(41)、下悬臂(42)、以及弹簧减震器(43)；

所述上悬臂(41)的一端与所述车架(1)的上方铰接，所述上悬臂(41)的另一端与所述前转向节(35)或所述后转向节(25)的上端连接；

所述下悬臂(42)的一端与所述车架(1)的下方铰接，所述下悬臂(42)的另一端与所述前转向节(35)或所述后转向节(25)的下端连接；

所述弹簧减震器(43)的一端与所述车架(1)的上方铰接，所述弹簧减震器(43)的另一端与所述下悬臂(42)铰接。

4.根据权利要求3所述的用于阿克曼底盘的悬架系统，其特征在于：所述上悬臂(41)和所述下悬臂(42)均包括两个支杆(6)和一个连接杆(7)，两个所述支杆(6)一端相连接，所述连接杆(7)的两端分别连接于两个支杆(6)的中部，两个支杆(6)和一个所述连接杆(7)呈A字型；

两个所述支杆(6)相连接的一端连接于所述前转向节(35)或所述后转向节(25)，两个所述支杆(6)的另一端分别铰接于所述车架(1)。

5.根据权利要求4所述的用于阿克曼底盘的悬架系统，其特征在于：所述上悬臂(41)的另一端通过转向球头(8)与所述前转向节(35)或所述后转向节(25)上端连接；所述下悬臂(42)的另一端通过转向球头(8)与所述前转向节(35)或所述后转向节(25)上端连接。

6.根据权利要求1所述的用于阿克曼底盘的悬架系统，其特征在于：所述前轮(34)和所述后轮(22)上均设置有电磁刹车器，所述驱动电机(21)、所述转向电机(31)、以及所述电磁刹车器均与控制器电性连接。

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