CN110422248A - 悬挂驱动装置 - Google Patents

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刘雁业
陈铭聪
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Abstract

本发明涉及一种悬挂驱动装置，包括：悬挂组件，包括呈车架连接板与承载板、及第一摇臂与第二摇臂；车架连接板用于固定连接车架，第一摇臂与第二摇臂呈平行间隔设置；第一摇臂的一端铰接车架连接板，另一端铰接承载板；第二摇臂的一端铰接车架连接板，另一端铰接承载板；及传动组件，包括万向节、输出轴及输入轴。上述悬挂驱动装置，结构简单，第一摇臂与第二摇臂分别铰接于车架连接板与承载板上形成悬挂，传动组件穿过车架连接板与承载板，且输出轴22用于连接轮胎第一摇臂与第二摇臂发生摆动来减轻轮胎带来的震动，能提供有效的减震，增强车架的平衡性，提高对地形的适应能力。

Description

悬挂驱动装置
技术领域
本发明涉及智能小车技术领域，特别是涉及一种悬挂驱动装置。
背景技术
UGV属于轮式移动机器人的范畴，是Unmanned Ground Vehicle的缩写，意即“无人全地形车辆”，是指装备有光学、电磁、射频等自动导引装置或无线、有线的遥控设备，能够根据规划的指定路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，在行驶的过程中要不断地自主改变方向或人为遥控运动。
一般，市面上1.5M尺寸下的UGV小车的底盘驱动装置，大多数采用无悬挂的直连驱动，因为采用直连驱动，没有悬挂，对于不同地形的适应性较差，而且底盘震动比较会因此比较大，影响底盘的整体行驶平衡性。
发明内容
基于此，本发明提供一种悬挂驱动装置，结构简单，能提供有效的减震，增强平衡性，提高对地形的适应能力。
为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种悬挂驱动装置，包括：
悬挂组件，包括呈间隔设置的车架连接板与承载板、及安装于所述车架连接板与所述承载板之间的第一摇臂与第二摇臂；所述车架连接板用于固定连接车架，所述第一摇臂与所述第二摇臂呈平行间隔设置；所述第一摇臂的一端铰接所述车架连接板，另一端铰接所述承载板；所述第二摇臂的一端铰接所述车架连接板，另一端铰接所述承载板；所述第二摇臂为可伸缩设置；及
传动组件，所述传动组件穿设所述悬挂组件；所述传动组件包括万向节、连接于所述万向节一端的输出轴、及连接于所述万向节另一端的输入轴；所述万向节位于所述第一摇臂与所述第二摇臂之间。
上述悬挂驱动装置，结构简单，第一摇臂与第二摇臂分别铰接于车架连接板与承载板上形成悬挂，传动组件穿过车架连接板与承载板，且输出轴用于连接轮胎第一摇臂与第二摇臂发生摆动来减轻轮胎带来的震动，能提供有效的减震，增强车架的平衡性，提高对地形的适应能力。
在其中一个实施例中，所述第一摇臂包括第一臂体、连接于所述第一臂体相对两端的第一旋转筒、穿设所述第一旋转筒的第一固定轴、及抵接所述第一固定轴相对两端的第一压块；所述第一固定轴分别连接所述车架连接板与所述承载板。
在其中一个实施例中，所述第一压块分别用于连接所述车架连接板与所述承载板，所述第一压块抵接所述第一固定轴，以使得一个所述第一固定轴相对固定于所述第一压块与所述车架连接板之间，另一个所述第一固定轴相对固定于所述第一压块与所述承载板之间。
在其中一个实施例中，所述第二摇臂包括第二臂体、连接于所述第二臂体相对两端的第二旋转筒、穿设所述第二旋转筒的第二固定轴、及抵接所述第二固定轴相对两端的第二压块；所述第二固定轴分别连接所述车架连接板与所述承载板。
在其中一个实施例中，所述第二压块分别用于连接所述车架连接板与所述承载板，所述第二压块抵接所述第二固定轴，以使得一个所述第二固定轴相对固定于所述第二压块与所述车架连接板之间，另一个所述第二固定轴相对固定于所述第二压块与所述承载板之间。
在其中一个实施例中，所述第二臂体为可伸缩设置。
在其中一个实施例中，所述悬挂组件还包括连接所述第一摇臂的避震器；所述避震器远离所述第一摇臂的一端用于连接车架。
在其中一个实施例中，悬挂驱动装置还包括安装于所悬挂组件一侧的动力组件，所述动力组件连接所述传动组件；所述动力组件包括安装于所述车架连接板背向所述悬挂组件的一侧的主动轮与从动轮、套设所述主动轮与所述从动轮的同步带、连接所述主动轮的减速机、及连接所述减速机的驱动电机；所述减速机的转子穿设所述主动轮；所述输入轴穿设所述车架连接板后与所述输入轴同轴心连接。
在其中一个实施例中，所述同步带的一侧还安装有夹紧轮，所述夹紧轮用于抵接所述同步带。
在其中一个实施例中，所述输出轴穿设所述承载板后连接有一个转接盘。
附图说明
图1为本发明一较佳实施方式的悬挂驱动装置的立体示意图；
图2为图1所示的悬挂驱动装置的另一视角的立体示意图；
图3为图1所示的悬挂驱动装置中的悬挂组件的立体示意图；
图4为图3所示的悬挂驱动装置中的悬挂组件的另一视角的立体示意图；
图5为图3所示的悬挂驱动装置中的第一摇臂与第二摇臂的拆解示意图；
图6为图1所示的悬挂驱动装置中的传动组件、动力组件、车架连接板及承载板的对比示意图；
图7为图6所示悬挂驱动装置中的动力组件的拆解示意图。
附图标注说明：
10-悬挂组件，11-车架连接板，12-承载板，13-第一摇臂，131-第一臂体，132-第一旋转筒，133-第一固定轴，134-第一压块，135-第一管套，14-第二摇臂，141-第二臂体，142-第二旋转筒，143-第二固定轴，144-第二压块，145-第二管套，15-避震器；
20-传动组件，21-万向节，22-输出轴，23-输入轴，24-转接盘；
30-动力组件，31-主动轮，32-从动轮，33-同步带，34-减速机，35-驱动电机，36-夹紧轮。
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。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
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所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1至图7，为本发明一较佳实施方式的悬挂驱动装置，包括悬挂组件10、穿设悬挂组件10的传动组件20、及安装于悬挂组件10一侧的动力组件30；动力组件30连接传动组件20，用于带动传动组件20运转。
如图3及图4所示，所述悬挂组件10包括呈间隔设置的车架连接板11与承载板12、安装于车架连接板11与承载板12之间的第一摇臂13与第二摇臂14、及连接第一摇臂13的避震器15；避震器15远离第一摇臂13的一端用于连接车架，车架位于底盘上。车架连接板11用于固定连接车架，使得整个悬挂组件10连接于车架上。在本实施例中，第一摇臂13与第二摇臂14呈平行间隔设置。
如图5所示，第一摇臂13包括第一臂体131、连接于第一臂体131相对两端的第一旋转筒132、穿设第一旋转筒132的第一固定轴133、及抵接第一固定轴133相对两端的第一压块134。第一臂体131承载连接避震器15，第一固定轴133分别连接于车架连接板11与承载板12上，具体地，在本实施例中，第一压块134大致呈C型设置，第一压块134分别用于连接车架连接板11与承载板12，第一压块134抵接第一固定轴133，使得一个第一固定轴133相对固定于第一压块134与车架连接板11之间，另一个第一固定轴133相对固定于第一压块134与承载板12之间。第一固定轴133与车架连接板11、承载板12之间相对固定，即第一固定轴133在车架连接板11与承载板12上不能发生相对运动。第一固定轴133穿设于第一旋转筒132内，使得第一旋转筒132与第一固定轴133可发生相对转动，以实现第一摇臂13的一端铰接车架连接板11，另一端铰接承载板12。
进一步地，第一摇臂13还可以包括夹设于第一旋转筒132与第一固定轴133之间的第一管套135，第一管套135用作润滑作用，可防止磨损，还能填补间隙减少间隙产生的整体悬挂晃动。
如图5所示，第二摇臂14包括第二臂体141、连接于第二臂体141相对两端的第二旋转筒142、穿设第二旋转筒142的第二固定轴143、及抵接第二固定轴143相对两端的第二压块144。在本实施例中，第二压块144大致呈C型设置，第二压块144分别用于连接车架连接板11与承载板12，第二压块144抵接第二固定轴143，使得一个第二固定轴143相对固定于第二压块144与车架连接板11之间，另一个第二固定轴143相对固定于第二压块144与承载板12之间。第二固定轴143与车架连接板11、承载板12之间相对固定，即第二固定轴143在车架连接板11与承载板12上不能发生相对运动。第二固定轴143穿设于第二旋转筒142内，使得第二旋转筒142与第二固定轴143可发生相对转动，以实现第二摇臂14的一端铰接车架连接板11，另一端铰接承载板12。
进一步地，第二摇臂14还可以包括夹设于第二旋转筒142与第二固定轴143之间的第二管套145，第二管套145用作润滑作用，可防止磨损，还能填补间隙减少间隙产生的整体悬挂晃动。
再进一步地，第二摇臂14为可伸缩设置，具体地，是第二臂体141为可伸缩设置，比如第二臂体141可以是一个调节轴，可以调节第二臂体141的长度，来确保第二摇臂14与第一摇臂13保持平行关系。
如图6所示，所述传动组件20包括万向节21、连接于万向节21一端的输出轴22、及连接于万向节21另一端的输入轴23。万向节21位于第一摇臂13与第二摇臂14之间，输出轴22穿设承载板12后连接有一个转接盘24，转接盘24用于连接轮胎。输入轴23穿设车架连接板11后连接动力组件30，动力组件30提供的扭矩经由输入轴23、万向节21及输出轴22传递到转接盘24，带动转接盘24转动，进而带动轮胎转动。在本实施例中，承载板12内安装有轴承(图未示)，轴承用于容纳输出轴22穿设，保证运动变得更加平稳和紧密。
在本实施例中，万向节21的中部采用花键连接，具有可伸缩性能，伸缩运动时旋转产生较小的间隙，也能保证扭矩传递效率更高。
如图7所示，所述动力组件30包括安装于车架连接板11背向悬挂组件10的一侧的主动轮31与从动轮32、套设主动轮31与从动轮32的同步带33、连接主动轮31的减速机34、及连接减速机34的驱动电机35；减速机34的转子穿设主动轮31，驱动电机35通过减速机34进而驱动主动轮31转动，再通过同步带33带动从动轮32转动。从动轮32与输入轴23同轴心连接，用以将驱动电机35产生的扭矩传递到传动组件20上，进而传递到轮胎使其转动。
在本实施例中，主动轮31与减速机34的转子之间还安装有轴承(图未示)，在保证不影响旋转顺畅度的情况下支撑主动轮31，减少减速机34所受到的径向力。同理，从动轮32与输入轴23之间也安装有轴承。
在本实施例中，同步带33的一侧还安装有夹紧轮36，夹紧轮36用于抵接同步带33，以调节同步带33与主动轮31、从动轮32之间的松紧度。
第一摇臂13与第二摇臂14分别铰接于车架连接板11与承载板12上，形成悬挂，在正常工作时，第一摇臂13与第二摇臂14可以发生摆动，来减轻轮胎带来的震动，增强车架的平衡性，提高对地形的适应能力。
上述悬挂驱动装置，结构简单，第一摇臂13与第二摇臂14分别铰接于车架连接板11与承载板12上形成悬挂，传动组件20穿过车架连接板11与承载板12，且输出轴22用于连接轮胎第一摇臂13与第二摇臂14发生摆动来减轻轮胎带来的震动，能提供有效的减震，增强车架的平衡性，提高对地形的适应能力。
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)

1.一种悬挂驱动装置，其特征在于，包括：
悬挂组件，包括呈间隔设置的车架连接板与承载板、及安装于所述车架连接板与所述承载板之间的第一摇臂与第二摇臂；所述车架连接板用于固定连接车架，所述第一摇臂与所述第二摇臂呈平行间隔设置；所述第一摇臂的一端铰接所述车架连接板，另一端铰接所述承载板；所述第二摇臂的一端铰接所述车架连接板，另一端铰接所述承载板；所述第二摇臂为可伸缩设置；及
传动组件，所述传动组件穿设所述悬挂组件；所述传动组件包括万向节、连接于所述万向节一端的输出轴、及连接于所述万向节另一端的输入轴；所述万向节位于所述第一摇臂与所述第二摇臂之间。
2.根据权利要求1所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述第一摇臂包括第一臂体、连接于所述第一臂体相对两端的第一旋转筒、穿设所述第一旋转筒的第一固定轴、及抵接所述第一固定轴相对两端的第一压块；所述第一固定轴分别连接所述车架连接板与所述承载板。
3.根据权利要求2所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述第一压块分别用于连接所述车架连接板与所述承载板，所述第一压块抵接所述第一固定轴，以使得一个所述第一固定轴相对固定于所述第一压块与所述车架连接板之间，另一个所述第一固定轴相对固定于所述第一压块与所述承载板之间。
4.根据权利要求1所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述第二摇臂包括第二臂体、连接于所述第二臂体相对两端的第二旋转筒、穿设所述第二旋转筒的第二固定轴、及抵接所述第二固定轴相对两端的第二压块；所述第二固定轴分别连接所述车架连接板与所述承载板。
5.根据权利要求4所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述第二压块分别用于连接所述车架连接板与所述承载板，所述第二压块抵接所述第二固定轴，以使得一个所述第二固定轴相对固定于所述第二压块与所述车架连接板之间，另一个所述第二固定轴相对固定于所述第二压块与所述承载板之间。
6.根据权利要求4所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述第二臂体为可伸缩设置。
7.根据权利要求1所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述悬挂组件还包括连接所述第一摇臂的避震器；所述避震器远离所述第一摇臂的一端用于连接车架。
8.根据权利要求1所述的悬挂驱动装置，其特征在于，还包括安装于所悬挂组件一侧的动力组件，所述动力组件连接所述传动组件；所述动力组件包括安装于所述车架连接板背向所述悬挂组件的一侧的主动轮与从动轮、套设所述主动轮与所述从动轮的同步带、连接所述主动轮的减速机、及连接所述减速机的驱动电机；所述减速机的转子穿设所述主动轮；所述输入轴穿设所述车架连接板后与所述输入轴同轴心连接。
9.根据权利要求8所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述同步带的一侧还安装有夹紧轮，所述夹紧轮用于抵接所述同步带。
10.根据权利要求1所述的悬挂驱动装置，其特征在于，所述输出轴穿设所述承载板后连接有一个转接盘。
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