CN220615405U - 一种重载承载车的悬架机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重载承载车的悬架机构，包括悬架机构，所述的悬架机构包括连接腔体、上摆臂、下摆臂、减震器、转向节，连接腔体的两侧均设置上摆臂、下摆臂、减震器，连接腔体上端、下端分别与上摆臂、下摆臂的一端铰接连接；转向节竖向设置在连接腔体靠近轮胎的一侧，转向节的顶端与上摆臂的另一端铰接连接；转向节的底端与下摆臂的另一端铰接连接；转向节用于连接设置驱动机构；上摆臂长度短于下摆臂，减震器的顶端与连接腔体铰接连接，减震器底端与转向节的底端铰接连接。该机构具有重载性能好，减震承载分布均衡，避免减震负载过大而影响车辆运动的稳定性甚至损害减震器。

Description

一种重载承载车的悬架机构

技术领域

本实用新型涉及重载双叉臂驱动单元，确切地说是一种重载承载车的悬架机构。

背景技术

目前全球汽车行业在迅猛发展，伴随着的就是汽车内部结构的相关产业的发展，悬架技术就是一个发展前景十分广阔的产业。随着人们对汽车舒适性要求的提升，汽车悬架的设计便向着提高行驶平稳性和操纵稳定性、结构更加紧凑、强度更大的方向发展。双叉臂悬架技术是汽车悬架产业中的重点研究部分，双叉臂悬架具有横向刚度大、抓地性能好、路感清晰的优势。此外，全向转向系统的诞生，更加促进了悬架产业的发展。将全向转向与双叉臂悬架进行结合，可以设计出更加符合人们要求的车辆，加快汽车行业的发展。

如，公布号为CN116002070A的中国发明专利，公开了一种悬架结构及载人星球车，其技术内容为：悬架结构包括双叉臂、转向节、中间连接结构、第一减震驱动机构和第二减震驱动机构；其存在的技术问题是悬架机构采用了等长的上下摆臂，会导致连接部位的载荷承受不均匀、限制车辆的操纵灵活性，在工作时，如果承载的重量不均匀分布在两个摆臂上，可能会导致车辆倾斜和不稳定。

再如，公布号为CN108942864A的中国发明专利，公开了一种基于移动平台的共享单车智能管理机器人，其技术内容为：移动平台、抓取装置、传感器套件和MCU处理器这四个主要部分的协同工作，移动平台的包含了只使用了一只减震器的双叉臂悬架；其存在的技术问题是在该机器人的移动平台中的双叉臂悬架结构中只使用了一只减震器，在承载重物时，单个减震器所承受的负载过大，对减震器的损耗较大，减震器的使用寿命较短；同时，承载能力较弱，无法承载大重量的物体。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种重载承载车的悬架机构，该机构具有重载性能好，减震承载分布均衡，避免减震负载过大而影响车辆运动的稳定性甚至损害减震器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术手段：

一种重载承载车的悬架机构，包括悬架机构，所述的悬架机构包括连接腔体、上摆臂、下摆臂、减震器、转向节，连接腔体的两侧均设置上摆臂、下摆臂、减震器，连接腔体上端、下端分别与上摆臂、下摆臂的一端铰接连接；转向节竖向设置在连接腔体靠近轮胎的一侧，转向节的顶端与上摆臂的另一端铰接连接；转向节的底端与下摆臂的另一端铰接连接；转向节用于连接设置驱动机构；上摆臂长度短于下摆臂，减震器的顶端与连接腔体铰接连接，减震器底端与转向节的底端铰接连接。

采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，其突出的特点是：

悬架机构中上摆臂长度短于下摆臂的结构，使车辆在行驶过程中轮胎的外倾角都为负值，可以减小车辆轮距的变化范围，提高车辆行驶的稳定性；上摆臂和下摆臂对称设置在连接腔体，为悬架机构提供了更大的刚性，提高车辆承载能力；减震器的减震行程小于悬架的跳动行程，具有更好的减震效果；两侧的减震器对称设置，使减震负载均衡，提高减震器的使用寿命的同时，可以减小减震工作中车体的上、下运动幅度，提高车辆运动的平稳性。

进一步的优选技术方案如下：

所述的连接腔体设有安装板、主支撑板及两块侧支撑板；其中，主支撑板的两侧各设置一块侧支撑板，主支撑板、侧支撑板的顶端设置安装板；主支撑板、侧支撑板朝向轮胎的一侧开口设置。

通过连接腔体，利用该腔体对驱动电机和减速机半封闭保护，对驱动电机和减速机具有保护作用，可以有效防止行驶过程中对驱动电机和减速机的磕碰或刮擦，同时也提高了悬架的承载能力。

所述的连接腔体上设置有支撑轴一、支撑轴二； 支撑轴一贯穿连接腔体后的轴端用于铰接连接上摆臂的一端；支撑轴二贯穿连接腔体后的轴端用于铰接连接下摆臂的一端。

通过设置支撑轴一、支撑轴二便于利用其连接设置上摆臂、下摆臂，提高连接部件的支撑性能。

所述的两块侧支撑板通过上表面的凸起部分与安装板的安装孔配合进行固定连接，主支撑板和侧支撑板通过边缘部分的焊接进行连接。

通过设置凸起部分与安装板的安装孔配合，加连接的稳定性；主支撑板和侧支撑板通过边缘部分的焊接进行连接，提高连接牢固性的同时，增加边角处的封闭性。

所述的转向节朝向连接腔体的一侧的顶端、底端分别连接设置有支撑轴三、支撑轴四，转向节通过支撑轴三与上摆臂的另一端铰接连接；转向节通过支撑轴四与下摆臂的另一端铰接连接；所述的连接腔体、上摆臂、下摆臂、转向节之间铰接连接处均设有尼龙套筒、尼龙套。

通过设置支撑轴三、支撑轴四便于利用其连接上摆臂、下摆臂。利用尼龙套筒、尼龙套对连接部位起到保护作用，延长上下摆臂的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的基于重载双叉臂驱动单元的承载车的立体图。

图2为本实用新型所涉及的重载双叉臂驱动单元的整体示意图。

图3为图2中驱动机构的整体示意图。

图4为图2中驱动机构的爆炸结构示意图。

图5为图2中驱动机构中的减速机的剖切示意图。

图6为本实用新型应的悬架机构的整体示意图。

图7为本实用新型悬架机构的内部结构示意图。

图8为本实用新型悬架机构的上下摆臂的示意图（左为上摆臂，上摆臂连接部位进行了剖切，右为下摆臂）。

图9为本实用新型摆臂、尼龙套筒和尼龙套连接部位的爆炸视图。

图10为本实用新型所涉及的转向机构的整体示意图。

图11为本实用新型所涉及的转向机构的爆炸结构示意图。

图12为本实用新型所涉及的车体整体示意图。

图13为本实用新型所涉及的车体中连接板的三视图。

图14为本实用新型所涉及的承载车直线行走姿态示意图。

图15为本实用新型所涉及的承载车横向行走姿态示意图。

图16为本实用新型所涉及的承载车四轮同角度倾斜行走姿态示意图。

图17为本实用新型所涉及的承载车小半径转弯姿态示意图。

图18为本实用新型所涉及的承载车原地转向姿态示意图。

附图标记说明：

重载双叉臂驱动单元-1；

驱动机构-101, 轮胎-1011，刹车盘-1012，卡钳-1013，轮毂轴承-1014，延长法兰盘-1015，套筒-1016，减速机-1017，驱动电机-1018，一级太阳轮轴-10171，一级太阳轮-10172，一级行星轮-10173，一级行星架-10174，二级太阳轮-10175，二级行星轮-10176，二级行星架-10177；

悬架机构-102，安装板-1021，支撑轴一-1022，支撑轴二-1023，支撑轴三-1024，支撑轴四-1025，尼龙套筒-1026，尼龙套-1027，主支撑板-1028，侧支撑板-1029，上摆臂-10210，下摆臂-10211，减震器-10212，减震器安装支座-10213，转向节10214；

转向机构-103，壳体-1031，蜗杆-1032，蜗轮-1033，蜗杆轴承-1034，端盖-1035，转向电机-1036，底盖-1037；

车体-2，车架-201，连接板-202。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本本实用新型。

参见图3-图9可知，本实用新型的一种重载承载车的悬架机构，悬架机构102由连接腔体、上摆臂10210、下摆臂10211、减震器10212、转向节10214 组成。

参见图2、图6、图7、图8及图9可知，连接腔体的两侧均设置上摆臂10210、下摆臂10211、减震器10212，连接腔体上端、下端分别与上摆臂10210、下摆臂10211的一端铰接连接；转向节10214竖向设置在连接腔体靠近轮胎1011的一侧，转向节10214的顶端与上摆臂10210的另一端铰接连接；转向节10214的底端与下摆臂10211的另一端铰接连接；转向节10214用于连接设置驱动机构101；转向节10214在朝向连接腔体的一侧连接设置驱动电机1018，转向节10214的另一侧连接设置轮毂；所述的上摆臂10210长度短于下摆臂10211，减震器10212的顶端与连接腔体铰接连接，减震器10212底端与转向节10214的底端铰接连接。

所述的连接腔体设有安装板1021、主支撑板1028及两块侧支撑板1029；其中，主支撑板1028的两侧各设置一块侧支撑板1029，主支撑板1028、侧支撑板1029的顶端设置安装板1021；主支撑板1028、侧支撑板1029朝向轮胎1011的一侧开口设置。

所述的连接腔体上设置有支撑轴一1022、支撑轴二1023； 支撑轴一1022贯穿连接腔体后的轴端用于铰接连接上摆臂10210的一端；支撑轴二1023贯穿连接腔体后的轴端用于铰接连接下摆臂10211的一端。

所述的两块侧支撑板1029通过上表面的凸起部分与安装板1021的安装孔配合进行固定连接，主支撑板1028和侧支撑板1029通过边缘部分的焊接进行连接。

转向节10214朝向连接腔体的一侧的顶端、底端分别连接设置有支撑轴三1024、支撑轴四1025，转向节10214通过支撑轴三1024与上摆臂10210的另一端铰接连接；转向节10214通过支撑轴四1025与下摆臂10211的另一端铰接连接；所述的连接腔体、上摆臂10210、下摆臂10211、转向节10214之间铰接连接处均设有尼龙套筒1026、尼龙套1027。

支撑轴一1022的两端与上摆臂10210前端圆孔、尼龙套筒1026通过螺栓固定连接，支撑轴二1023的两端与下摆臂10211前端圆孔、尼龙套筒1026通过螺栓固定连接，支撑轴三1024、上摆臂10210后端圆孔、尼龙套筒1026和转向节10214上部的圆孔通过螺栓固定连接，支撑轴四1025、下摆臂10211后端圆孔、尼龙套筒1026、转向节10214下部的圆孔和减震器10212下部的圆孔通过螺栓固定连接，四个尼龙套筒1026的两端各安装有一个尼龙套1027，减震器安装支座10213通过上表面的突起部分与安装板1021的安装孔配合进行固定连接，减震器10212的上端与减震器安装支座10213侧面的通孔通过螺栓固定连接。

参见图3、图4及图5可知，驱动机构101由轮胎1011、刹车盘1012、卡钳1013、轮毂轴承1014、延长法兰盘1015、套筒1016、减速机1017、驱动电机1018组成，其中轮胎1011布置在最外侧，刹车盘1012在轮胎1011内侧，刹车盘1012的圆周边缘设置有卡钳1013，刹车盘1012内侧向内依次设置有轮毂轴承1014、延长法兰盘1015、套筒1016、减速机1017和驱动电机1018，轮毂轴承1014外侧的栓杆由内至外依次穿过刹车盘1012和轮胎1011的螺栓孔，使三者同轴心连接，轮毂轴承1014内侧开有螺栓孔，与延长法兰盘1015外侧的螺栓孔同轴心连接，减速机1017的输出轴的外花键与轮毂轴承1014的内花键相啮合，在径向方向上，延长法兰盘1015和减速机1017中间同轴心安装有套筒1016，驱动电机1018旋转中心轴通过末端的内花键与减速机1017的一级太阳轮轴的外花键相啮合，同时，减速机1017的底座与驱动电机1018通过螺栓孔进行连接。

参见图1可知，本实用新型应用的一种基于重载双叉臂驱动单元的承载车，该承载车包括重载双叉臂驱动单元1，由重载双叉臂驱动单元1连接支撑的车体2。

参见图2可知，其重载双叉臂驱动单元1包括驱动机构101、悬架机构102及转向机构103。

参见图2、图10、图11可知，转向机构103包括壳体1031，蜗杆1032，蜗轮1033，蜗杆轴承1034，端盖1035，转向电机1036，底盖1037，其中底盖1037位于安装板1021的上方，两者通过螺栓孔连接，底盖1037焊接在蜗轮1033外齿轮的下方，蜗轮1033的内圈与壳体1031通过螺栓孔固定连接，蜗杆1032位于蜗轮1033的内侧且与蜗轮1033外齿轮相啮合，蜗杆1032的长度方向与车体长度方向平行，蜗杆1032两端安装有蜗杆轴承1034，壳体1031在蜗杆1032的两侧与端盖1035通过螺栓孔连接，转向电机1036安装在端盖1035外侧。

参见图1、图12、图13可知，车体2包括车架201和连接板202。连接板202的中心为圆形并且开有螺栓孔，连接板202通过螺栓孔与下方的壳体1031相连接，连接板202的四个连接面与车架201通过焊接连接。

本实施例的工作原理如下:

第一：重载双叉臂驱动单元的驱动机构101的工作原理：驱动电机1018接收了电机控制器的信号之后，驱动电机1018内部的旋转中心轴转动，由于驱动电机1018旋转中心轴通过末端的内花键与减速机1017的一级太阳轮轴10171的外花键相啮合，在驱动电机1018的旋转中心轴转动时，减速机1017的一级太阳轮轴10171作为输入轴，其两端分别连接驱动电机1018输出端和一级太阳轮10172，带动一级太阳轮10172转动，一级太阳轮10172与多个一级行星轮10173相啮合，通过齿轮传动将转速进行一级降低；一级行星轮10173与一级行星架10174固定连接，两者转速相同，而一级行星架10174与二级太阳轮10175同轴心固定连接，所以二级太阳轮10175与一级行星架10174的转速相同，二级太阳轮10175与多个二级行星轮10176相啮合，通过齿轮传动将转速进行二级降低，二级行星轮10176与二级行星架10177固定连接，两者转速相同，实现了二级减速。因为二级行星架10177输出轴的外花键与轮毂轴承1014的内花键相啮合，所以最后通过二级行星架10177输出轴把二级减速后的转速传递给了轮毂轴承1014，带动轮毂轴承1014转动，由于轮毂轴承1014通过外侧栓杆由内至外依次连接刹车盘1012和轮胎1011，所以轮毂轴承1014转动时也带动刹车盘1012和轮胎1011进行转动。此外，刹车盘1012的边缘设置有卡钳1013，可以对轮胎1011进行制动。

第二：重载双叉臂驱动单元的悬架机构102的工作原理：当轮胎1011在行驶过程中碰到障碍物发生跳动时，会将跳动传递至重载双叉臂驱动单元的悬架机构102的双叉臂上，由于所用的双叉臂的长度为上短下长，双叉臂的上摆臂10210长度短于下摆臂10211，上摆臂10210相对短小，刚度较大，上摆臂10210的垂向跳动范围受限制，转动角度相对较小；较长的下摆臂10211也可以提供一定的刚度，用于抵抗车体2的垂向跳动。当跳动传递至下摆臂10211时，下摆臂10211发生跳动，由于减震器10212与下摆臂10211连接，减震器10212对跳动进行削弱，削弱后的跳动传递至上摆臂10210时，由于上摆臂10210的刚度大，转动范围受限，因此跳动较小。由于该结构的设置，悬架整体跳动较小，为乘车人员提供更好的乘车舒适感。此外，重载双叉臂驱动单元的悬架机构102中安装了两个对称分布的减震器10212，使得悬架机构102的减震负载更均衡，减震性能更优越，提高减震器使用寿命，并且两个减震器10212的减震行程小于悬架的跳动行程，可以有效提高驾驶员和乘车人员的舒适性。

第三：重载双叉臂驱动单元的转向机构103：转向电机1036与蜗杆1032的一端相连接，转向电机1036内部转子转动，带动蜗杆1032转动，蜗杆1032的两端套有蜗杆轴承1034，蜗杆轴承1034内圈转动，外圈不转，可保证蜗杆1032在转动时，不会影响到壳体1031。蜗杆1032中部的斜齿与蜗轮1033外齿轮相啮合，当蜗杆1032转动时，会带动蜗轮1033外齿轮做定向旋转，可以通过控制蜗杆1032的旋转方向进而控制蜗轮1033外齿轮的旋转方向。蜗轮1033的外齿轮与下方底盖1037焊接在了一起，而底盖1037与悬架机构102的安装板1021通过螺栓孔固定连接，所以当蜗轮1033的外齿轮转动时，会带着底盖1037转动，进而使悬架机构102转动，最终实现轮胎1011的转向。

第四：整车实现全向全地形行驶：本专利所述的承载车采用了四个重载双叉臂驱动单元，每一个重载双叉臂驱动单元的都可以实现大角度转向，可以实现车辆的全向行驶。此外，四个重载双叉臂驱动单元彼此之间的运动互不影响，当某一侧的重载双叉臂驱动单元发生跳动时，另一侧的重载双叉臂驱动单元依旧按照原状态行驶，因此可以实现全地形行驶。

以上所述仅为本本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种重载承载车的悬架机构，包括悬架机构（102），其特征在于：

所述的悬架机构（102）包括连接腔体、上摆臂（10210）、下摆臂（10211）、减震器（10212）、转向节（10214），连接腔体的两侧均设置上摆臂（10210）、下摆臂（10211）、减震器（10212），连接腔体上端、下端分别与上摆臂（10210）、下摆臂（10211）的一端铰接连接；转向节（10214）竖向设置在连接腔体靠近轮胎（1011）的一侧，转向节（10214）的顶端与上摆臂（10210）的另一端铰接连接；转向节（10214）的底端与下摆臂（10211）的另一端铰接连接；转向节（10214）用于连接设置驱动机构；上摆臂（10210）长度短于下摆臂（10211），减震器（10212）的顶端与连接腔体铰接连接，减震器（10212）底端与转向节（10214）的底端铰接连接。

2.根据权利要求1所述的重载承载车的悬架机构，其特征在于：所述的连接腔体设有安装板（1021）、主支撑板（1028）及两块侧支撑板（1029）；其中，主支撑板（1028）的两侧各设置一块侧支撑板（1029），主支撑板（1028）、侧支撑板（1029）的顶端设置安装板（1021）；主支撑板（1028）、侧支撑板（1029）朝向轮胎（1011）的一侧开口设置。

3.根据权利要求2所述的重载承载车的悬架机构，其特征在于：所述的连接腔体上设置有支撑轴一（1022）、支撑轴二（1023）； 支撑轴一（1022）贯穿连接腔体后的轴端用于铰接连接上摆臂（10210）的一端；支撑轴二（1023）贯穿连接腔体后的轴端用于铰接连接下摆臂（10211）的一端。

4.根据权利要求2所述的重载承载车的悬架机构，其特征在于：所述的两块侧支撑板（1029）通过上表面的凸起部分与安装板（1021）的安装孔配合进行固定连接，主支撑板（1028）和侧支撑板（1029）通过边缘部分的焊接进行连接。

5.根据权利要求1所述的重载承载车的悬架机构，其特征在于：所述的转向节（10214）朝向连接腔体的一侧的顶端、底端分别连接设置有支撑轴三（1024）、支撑轴四（1025），转向节（10214）通过支撑轴三（1024）与上摆臂（10210）的另一端铰接连接；转向节（10214）通过支撑轴四（1025）与下摆臂（10211）的另一端铰接连接；所述的连接腔体、上摆臂（10210）、下摆臂（10211）、转向节（10214）之间铰接连接处均设有尼龙套筒（1026）、尼龙套（1027）。