CN219523611U - 用于驱动轮的悬挂结构及行走装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于驱动轮的悬挂结构及行走装置。本实用新型的用于驱动轮的悬挂结构设置在行走装置的底盘总成上，悬挂结构包括铰接于底盘总成上的梁体，且铰接的部位设于梁体的中部；梁体沿行走装置的前后方向设置，梁体的后端设有行走装置的一个驱动轮，梁体的后端设有行走装置的一个从动轮。本实用新型的用于驱动轮的悬挂结构，通过在底盘总成上以杠杆形式设置梁体，将行走装置的一个从动轮和一个驱动轮分别设置在梁体的前后两端，当遭遇爬坡、坑洼等路况时，梁体上的驱动轮和从动轮如同做跷跷板可改变各自的高度，从而降低驱动轮出现悬空、空转等情况的概率，有利于提高行走装置应对凹凸不平路况的能力。

Description

用于驱动轮的悬挂结构及行走装置

技术领域

本实用新型涉及车辆底盘技术领域，特别涉及一种用于驱动轮的悬挂结构。另外，本实用新型还涉及一种行走装置。

背景技术

在现有技术中，如机器人、低速物流车辆等小型的行走装置，一般仍多是采用车轮的形式。在装置的底盘总成上，会设置一组驱动轮和若干组从动轮。每组驱动轮包括左右对称设置的两个驱动轮，即左驱动轮和右驱动轮；每组从动轮同样是左右对称地设置两个从动轮。

其中，驱动轮多通过悬挂安装在底盘总成上，从动轮则无悬挂；或这，在整体底盘总成上不设计悬挂结构。

现有的机器人等行走装置，其各个驱动轮和从动轮的最低端都是设置在同一个水平面上，正常行驶时，各个车轮都接触地面，驱动轮带动从动轮一同滚动行进。当行走装置在运动行进时，若遇到路面不平的情况，由于现有的悬挂结构能容许驱动轮上下浮动的距离有限，而各个从动轮一般不设置悬挂，当出现较深的凹坑或较大的陡坡时，就极可能会出现部分车轮悬空、空转、打滑或偏向等现象，造成底盘总成对不同地面的适应能力较差，影响机器人的运行。

驱动轮一旦出现悬空或打滑的情况，其将不能获得足够的抓力力，会影响行走装置的正常行进；致使行走装置的爬坡、越障等应对应对复杂路况的能力整体较差，不利于行走装置使用性能的充分发挥。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于驱动轮的悬挂结构，以提高行走装置应对凹凸不平路况的能力。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于驱动轮的悬挂结构，设置在行走装置的底盘总成上，所述悬挂结构包括铰接于所述底盘总成上的梁体，且铰接的部位设于所述梁体的中部；

所述梁体沿所述行走装置的前后方向设置，所述梁体的后端设有所述行走装置的一个驱动轮，所述梁体的前端设有所述行走装置的一个从动轮。

进一步的，所述底盘总成包括上下间隔设置的上板和下板、以及连接于所述上板和所述下板之间的连接杆；所述悬挂结构设于所述上板和所述下板之间形成的布置空间内。

进一步的，所述下板上设有支架，所述支架向着所述上板的方向延伸设置，且所述支架的顶端设有用于连接所述梁体的铰接孔。

进一步的，所述梁体通过铰接件安装于所述铰接孔中；所述铰接件包括穿设于所述梁体上的套管，设于所述铰接孔中的轴套，插装于所述套管和所述轴套中的螺栓，以及螺接于所述螺栓端部的螺母。

进一步的，所述梁体的前端设有向着下方延伸的从动轮安装柱，所述从动轮设于所述从动轮安装柱的底部；和/或，所述梁体的后端设有向着下方延伸的驱动轮安装柱，所述驱动轮设于所述从动轮安装柱的底部。

进一步的，所述悬挂结构还包括设于所述梁体和所述底盘总成之间的弹性件，所述弹性件给予所述梁体一个驱使所述驱动轮向下摆动的弹性力。

进一步的，所述弹性件包括连接于所述梁体和所述上板之间的拉簧。

进一步的，所述上板上设有第一挂点，所述第一挂点位于所述梁体的前端的正上方；所述梁体上背对所述从动轮的一侧设有第二挂点；所述拉簧的两端分别挂设在所述第一挂点和所述第二挂点上。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的用于驱动轮的悬挂结构，通过在底盘总成上以杠杆形式设置梁体，由底盘总成提供与梁体铰接相连的支点，则梁体两端的上下位置便可随着梁体的摆动而变化；将行走装置的一个从动轮和一个驱动轮分别设置在梁体的前后两端，当遭遇爬坡、坑洼等路况时，梁体上的驱动轮和从动轮如同做跷跷板可改变各自的高度，使位于上坡处的从动轮位置升高，位于坑洼处的驱动轮位置降低而接触地面，从而降低驱动轮出现悬空、空转等情况的概率，有利于提高行走装置应对凹凸不平路况的能力。

此外，在梁体和底盘总成之间设置弹性件，给予使驱动轮下压的弹性力，有助于通过梁体增大驱动轮和地面之间的抵压力度，从而提高驱动轮的抓地力；同时，在行走装置载荷较少的情况下，弹性件更容易因驱使梁体摆动而抬高前从动轮的位置，使行走装置在通过障碍物时更加轻松。

本实用新型的另一目的在于提出一种行走装置，所述行走装置上设有本实用新型所述的用于驱动轮的悬挂结构。

进一步的，所述驱动轮采用轮毂电机驱动轮，和/或，所述从动轮采用万向轮；所述行走装置具有四个所述从动轮、两个所述驱动轮和两组所述悬挂结构，四个所述从动轮包括位于所述底盘总成前端左右两侧的两个前从动轮、以及位于所述底盘总成后端左右两侧的两个后从动轮，两所述驱动轮分设于所述底盘总成中部的左右两侧，两所述悬挂结构分设于所述底盘总成的左右两侧；同侧的所述驱动轮、所述前从动轮和所述悬挂结构安装在一起。

本实用新型的行走装置，具有上述的用于驱动轮的悬挂结构所具备的技术优势。

此外，从动轮采用万向轮，更便于行走装置的转向；驱动轮采用轮毂电机驱动轮，具有无复杂传动结构设置、响应迅速、便于控制等优势。当然，上述的驱动轮和从动轮的具体设置数量、位置等有多种技术方案可供选择；在本实施例中，行走装置前后各设置两个前从动轮和两个后从动轮，更利于保障行走装置的稳定性。将前从动轮和驱动轮设置在悬挂结构上，更利于提升行走装置在前行过程中应对爬坡等凹凸不平路况的能力。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的行走装置的底盘总成的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的用于驱动轮的悬挂结构的拆解结构示意图；

图3为本实用新型实施例二所述的行走装置在爬坡状态下的侧视图；

图4为本实用新型实施例二所述的行走装置行进在水平路面上的侧视图。

附图标记说明：

10、上板；100、第一挂点；11、下板；12、支架；120、铰接孔；13、螺栓；130、螺母；131、套管；132、轴套；14、连接杆；15、布置空间；

2、梁体；200、第二挂点；21、驱动轮安装柱；22、从动轮安装柱；

3、拉簧；

4、驱动轮；5、从动轮；51、前从动轮；52、后从动轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种用于驱动轮的悬挂结构，可以提高行走装置应对凹凸不平路况的能力；其一种示例性结构如图1和图2所示。

整体而言，该用于驱动轮的悬挂结构设置在行走装置的底盘总成上，其主要包括铰接于底盘总成上的梁体2，而且铰接的部位设于梁体2的中部；同时，梁体2沿行走装置的前后方向设置，梁体2的后端设有行走装置的一个驱动轮4，梁体2的前端设有行走装置的一个从动轮5。

当然，上述的底盘总成有多种结构形式可供选择，在本实施例中，底盘总成包括上下间隔设置的上板10和下板11、以及连接于上板10和下板11之间的连接杆14；悬挂结构设于上板10和下板11之间形成的布置空间15内。将底盘总成设置成上述的形式，可以在上板10和下板11之间形成良好的布置空间15，便于悬挂结构的安装配置。除了部分或全部位于下板11下方的轮子外，下板11的下方不再有其它部件，使底盘总成的底部更为整洁，降低底盘总成底部由于突出的部件较多而容易挂到布条、杂物等的可能性。上板10的上表面同样也比较平整，便于行走装置主体部分的各部件在底盘总成上的装配布置。

其中，下板11上设有支架12，支架12向着上板10的方向延伸设置，且支架12的顶端设有用于连接梁体2的铰接孔120。将用于安装梁体2的支架12设置在下板11上，梁体2上的驱动轮4和从动轮5对行走装置的支撑力会通过支架12、下板11、连接杆14至上板10的传递路径进行传递，使行走装置的承重支撑力的传递路径更为合理。

具体而言，本实施例的梁体2通过铰接件安装于铰接孔120中。如图2中所示，该铰接件包括穿设于梁体2上的套管131、设于铰接孔120中的轴套132、插装于套管131和轴套132中的螺栓13、以及螺接于螺栓13端部的螺母130。采用套管131、轴套132和螺栓13等作为梁体2的铰接轴，结构简单，购置成本相对较低，且便于安装，具有可靠的连接性能。

基于上述的设置情况，在本实施例中，梁体2的前端还设有向着下方延伸的从动轮安装柱22，从动轮5设于从动轮安装柱22的底部；梁体2的后端同样也可以设置向着下方延伸的驱动轮安装柱21，驱动轮4设于从动轮安装柱22的底部。在梁体2的前后两端分别设置向着下方延伸的驱动轮安装柱21和从动轮安装柱22，更便于驱动轮4和从动轮5的安装；尤其当从动轮5采用直径较小的轮子时，通过设置足够长度的从动轮安装柱22，才更容易将从动轮5安装到合理的高度位置，从而更好地和驱动轮4配合。

此外，本实施例的悬挂结构还包括设于梁体2和底盘总成之间的弹性件，弹性件给予梁体2一个驱使驱动轮4向下摆动的弹性力。在梁体2和底盘总成之间设置弹性件，给予使驱动轮4下压的弹性力，有助于通过梁体2增大驱动轮4和地面之间的抵压力度，从而提高驱动轮4的抓地力；同时，在行走装置载荷较少的情况下，弹性件更容易因驱使梁体2摆动而抬高前从动轮51的位置，使行走装置在通过障碍物时更加轻松。

优选地，上述的弹性件包括连接在梁体2和上板10之间的拉簧3。采用拉簧3具有结构简单、便于配置和安装的优势。同时，上板10上设有第一挂点100，第一挂点100位于梁体2的前端的正上方；梁体2上背对从动轮5的一侧设有第二挂点200；拉簧3的两端分别挂设在第一挂点100和第二挂点200上。在梁体2的前端设置第二挂点200，在上板10上设置第一挂点100，便于拉簧3的挂设安装；使拉簧3的装配更为容易。

综上所述，本实施例的用于驱动轮的悬挂结构，通过在底盘总成上以杠杆形式设置梁体2，由底盘总成提供与梁体2铰接相连的支点，则梁体2两端的上下位置便可随着梁体2的摆动而变化；将行走装置的一个从动轮5和一个驱动轮4分别设置在梁体2的前后两端，当遭遇爬坡、坑洼等路况时，梁体2上的驱动轮4和从动轮5如同做跷跷板可改变各自的高度，使位于上坡处的从动轮5位置升高，位于坑洼处的驱动轮4位置降低而接触地面，从而降低驱动轮4出现悬空、空转等情况的概率，有利于提高行走装置应对凹凸不平路况的能力。

实施例二

本实施例涉及一种行走装置，该行走装置上设有实施例一所提供的用于驱动轮的悬挂结构。

该行走装置可以是移动式机器人、低速无人物流车等。本实施例仅对行走装置的底盘总成部分进行介绍说明，对于底盘总成装配的其它部件可以根据行走装置的具体用途基于现有技术设置，在此不再赘述。

本实施例的行走装置行进在不同路况下其悬挂结构的动作情况分别如图3和图4所示。可以看出，

在爬坡或者凹凸不平的路况时，地面抬升前从动轮51的高度，底盘总成上的拉簧3处于自由状态，其受力最小；此时，前从动轮51被拉起，驱动轮4向下突出，保证与地面解除。当在平整的路面上时，底盘总成处于正常状态，底盘总成受自身重力的作用，将驱动轮4抬起，拉簧3被拉伸，前从动轮51和驱动轮4的最低点位于同一水平面内，两者均与地面接触。此时，后从动轮52也同时与地面接触，行走装置正常行驶。如果拉簧3选用的弹力过大，大于底盘总成自身重力的影响，而将前从动轮51的高度位置抬起，如图3中所示，在水平路面上前从动轮51不与地面接触，只通过&4和后从动轮52与地面的接触也是可以的。但是，优选地，应选用弹力大小适合的弹簧，使用于驱动轮的悬挂结构在平整路面上时前从动轮51正常接触地面。上述的两种情况，驱动轮4在拉簧3和梁体2的作用下，一直叠加了一个对地面的下压力，均可以与地面保持很好的接触，从而确保良好的抓地力，从而降低驱动轮4出现悬空、空转等情况的概率，有利于提高行走装置应对凹凸不平路况的能力。

在本实施例中，驱动轮4优选采用轮毂电机驱动轮，从动轮5优选采用万向轮。从动轮5采用万向轮，更便于行走装置的转向；驱动轮4采用轮毂电机驱动轮，具有无复杂传动结构设置、响应迅速、便于控制等优势。

当然，上述的驱动轮4和从动轮5的具体设置数量、位置等有多种技术方案可供选择；本实施例的行走装置具有四个从动轮5、两个驱动轮4和两组悬挂结构。其中，四个从动轮5具体为位于底盘总成前端左右两侧的两个前从动轮51(具体为左前从动轮和右前从动轮)，以及位于底盘总成后端左右两侧的两个后从动轮52(具体为左后从动轮和右后从动轮)。两个驱动轮4则分设于底盘总成中部的左右两侧，包括左驱动轮和右驱动轮；两组悬挂结构也分设于底盘总成的左右两侧，并且，同侧的驱动轮4、前从动轮51和悬挂结构安装在一起，即左侧的悬挂结构上设置左驱动轮和左前从动轮，右侧的悬挂结构上设置右驱动轮和右前从动轮。行走装置前后各设置两个前从动轮51和两个后从动轮52，更利于保障行走装置的稳定性。将前从动轮51和驱动轮4设置在悬挂结构上，更利于提升行走装置在前行过程中应对爬坡等凹凸不平路况的能力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于驱动轮的悬挂结构，设置在行走装置的底盘总成上，其特征在于：

所述悬挂结构包括铰接于所述底盘总成上的梁体(2)，且铰接的部位设于所述梁体(2)的中部；

所述梁体(2)沿所述行走装置的前后方向设置，所述梁体(2)的后端设有所述行走装置的一个驱动轮(4)，所述梁体(2)的前端设有所述行走装置的一个从动轮(5)；

所述底盘总成包括上下间隔设置的上板(10)和下板(11)、以及连接于所述上板(10)和所述下板(11)之间的连接杆(14)；

所述悬挂结构设于所述上板(10)和所述下板(11)之间形成的布置空间(15)内；

所述悬挂结构还包括设于所述梁体(2)和所述上板(10)之间的弹性件，所述弹性件给予所述梁体(2)一个驱使所述驱动轮(4)向下摆动的弹性力。

2.根据权利要求1所述的用于驱动轮的悬挂结构，其特征在于：

所述下板(11)上设有支架(12)，所述支架(12)向着所述上板(10)的方向延伸设置，且所述支架(12)的顶端设有用于连接所述梁体(2)的铰接孔(120)。

3.根据权利要求2所述的用于驱动轮的悬挂结构，其特征在于：

所述梁体(2)通过铰接件安装于所述铰接孔(120)中；

所述铰接件包括穿设于所述梁体(2)上的套管(131)，设于所述铰接孔(120)中的轴套(132)，插装于所述套管(131)和所述轴套(132)中的螺栓(13)，以及螺接于所述螺栓(13)端部的螺母(130)。

4.根据权利要求2所述的用于驱动轮的悬挂结构，其特征在于：

所述梁体(2)的前端设有向着下方延伸的从动轮安装柱(22)，所述从动轮(5)设于所述从动轮安装柱(22)的底部；

和/或，所述梁体(2)的后端设有向着下方延伸的驱动轮安装柱(21)，所述驱动轮(4)设于所述从动轮安装柱(22)的底部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于驱动轮的悬挂结构，其特征在于：

所述弹性件包括连接于所述梁体(2)和所述上板(10)之间的拉簧(3)。

6.根据权利要求5所述的用于驱动轮的悬挂结构，其特征在于：

所述上板(10)上设有第一挂点(100)，所述第一挂点(100)位于所述梁体(2)的前端的正上方；

所述梁体(2)上背对所述从动轮(5)的一侧设有第二挂点(200)；

所述拉簧(3)的两端分别挂设在所述第一挂点(100)和所述第二挂点(200)上。

7.一种行走装置，其特征在于：

所述行走装置上设有权利要求1至6中任一项所述的用于驱动轮的悬挂结构。

8.根据权利要求7所述的行走装置，其特征在于：

所述驱动轮(4)采用轮毂电机驱动轮，和/或，所述从动轮(5)采用万向轮；

所述行走装置具有四个所述从动轮(5)、两个所述驱动轮(4)和两组所述悬挂结构，四个所述从动轮(5)包括位于所述底盘总成前端左右两侧的两个前从动轮(51)、以及位于所述底盘总成后端左右两侧的两个后从动轮(52)，两所述驱动轮(4)分设于所述底盘总成中部的左右两侧，两所述悬挂结构分设于所述底盘总成的左右两侧；

同侧的所述驱动轮(4)、所述前从动轮(51)和所述悬挂结构安装在一起。