CN216916099U - 行走轮组件、行走机构和行走装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械传动技术领域，公开了一种行走轮组件、行走机构和行走装置。该行走轮组件中：第一传动轮与第一行走轮同轴，以驱动第一行走轮转动；第二传动轮与第二行走轮同轴，以驱动第二行走轮转动；第一中心轴与第三传动轮同轴，以驱动第三传动轮转动；摇架设置有第一安装位、第二安装位、第三安装位，第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮分别可相对转动地安装在第一安装位、第二安装位、第三安装位，第一传动轮、第三传动轮、第二传动轮依次传动连接。本实用新型中，通过摇架能够令第一行走轮和第二行走轮在多种情况下均可对装置整体形成稳定支撑，尤其是，上下阶梯时，能够具有平面支撑、防倾倒、防翻滚的效果。

Description

行走轮组件、行走机构和行走装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动技术领域，特别涉及一种行走轮组件，以及设置有该行走轮组件的行走机构和行走装置。

背景技术

小型无人车一般以四轮底盘较多，但在爬坡或攀爬楼梯时，四轮底盘明显没有六轮底盘更稳定，而现行的六轮底盘无人车，一般以六轮全驱动或前后轮单独驱动，各车轮均安装在车的底盘上。

其中，六电机驱动因电机出厂配置问题，有可能导致六轮的速度不同，导致无人车行进过程中路线不稳定，同时单一无人车配备六个电机，成本高，消耗大。而单一驱动轮组的无人车，虽然可以在平滑的地面行进，但遇到台阶时，车体倾斜时可能导致整车不稳。

而且，在无人车行驶过程中，往往会遇到需要上下阶梯的情况。此时，不管是普通四轮，还是六轮无人车，在上下阶梯时，车体整体倾斜，最下方的左右车轮起到主要支撑作用，两个支撑点连接形成与车轴平行的一条线，此时，非常容易发生重心不稳的问题，从而导致侧倾翻车、向前翻车、向后翻车等危险情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种行走轮组件，以及设置有该行走轮组件的行走机构和行走装置，通过摇架能够令第一行走轮和第二行走轮在多种情况下均可对装置整体形成稳定支撑，尤其是上下阶梯时，能够具有平面支撑、防倾倒、防翻滚的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种行走轮组件，包括第一中心轴、摇架、传动机构、第一行走轮、第二行走轮，其中：

所述传动机构包括中心轴线彼此平行的第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮；

所述第一传动轮与所述第一行走轮同轴，以驱动所述第一行走轮转动；

所述第二传动轮与所述第二行走轮同轴，以驱动所述第二行走轮转动；

所述第一中心轴与所述第三传动轮同轴，以驱动所述第三传动轮转动；

所述摇架设置有第一安装位、第二安装位、第三安装位，所述第一传动轮、所述第二传动轮、所述第三传动轮分别可相对转动地安装在所述第一安装位、所述第二安装位、所述第三安装位，所述第一传动轮、所述第三传动轮、所述第二传动轮依次传动连接。

可选地，在上述行走轮组件中，所述第一传动轮的中心轴线和所述第二传动轮的中心轴线所在平面为基准面，所述第三传动轮的中心轴线与所述基准面之间的距离大于零。

可选地，在上述行走轮组件中，所述第三传动轮的中心轴线位于所述基准面的上方。

可选地，在上述行走轮组件中，所述第一传动轮、所述第三传动轮、所述第二传动轮均为齿轮。

可选地，在上述行走轮组件中，所述第三传动轮和所述第一传动轮之间通过一个或更多个齿轮传动连接；

所述第三传动轮和所述第二传动轮之间通过一个或更多个齿轮传动连接；

所述第三传动轮的中心轴线和所述第一传动轮的中心轴线之间距离等于所述第三传动轮的中心轴线和所述第二传动轮的中心轴线之间距离。

一种行走机构，包括第二中心轴和第三行走轮，以及上文中所述的行走轮组件，其中：

所述第二中心轴用于驱动所述第三行走轮转动；

所述第二中心轴与所述第一中心轴平行布置。

可选地，在上述行走机构中，所述第一中心轴为由动力装置驱动转动的驱动轴，或者，所述第二中心轴为由动力装置驱动转动的驱动轴。

可选地，在上述行走机构中，所述第一中心轴和所述第二中心轴之间通过链条传动连接。

可选地，在上述行走机构中，所述第一中心轴和所述第二中心轴分别独立驱动。

一种行走装置，包括底盘，以及如上文中所述的行走机构，所述行走机构中的第一中心轴、第二中心轴分别与所述底盘转动连接。

可选地，在上述行走装置中，所述底盘下方安装有多个所述行走机构，其中：

多个所述行走机构中的所述第一中心轴同轴布置，或为同一轴件；

多个所述行走机构中的所述第二中心轴同轴布置，或为同一轴件。

可选地，在上述行走装置中，还包括用于限制所述行走轮组件中的摇架相对所述底盘绕轴转动时的极限位置的限位机构。

可选地，在上述行走装置中，所述限位机构包括限位柱，以及设置在所述底盘上的限位槽孔，所述限位柱的一端与所述摇架连接，另一端伸入所述限位槽孔内。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的行走轮组件，以及设置有该行走轮组件的行走机构和行走装置中，由于第一中心轴与第三传动轮同轴连接，而第三传动轮与摇架转动连接，因此，摇架可绕第一中心轴上下摆动(即可正转一定角度，也可反转一定角度)。又由于第一行走轮、第二行走轮均安装在摇架上，且第一行走轮、第二行走轮分别位于第一中心轴的两侧，因此，第一行走轮、第二行走轮和摇架构成的机构可绕第一中心轴上下摆动。摆动过程中，假设第一行走轮位于第二行走轮的前方，并且，第一行走轮和第二行走轮的初始位置为第一行走轮和第二行走轮的中心轴线处于同一水平面(该水平面命名为S1)内，则：

第一行走轮、第二行走轮和摇架构成的机构绕第一中心轴正转一定角度时，第一行走轮相对水平面S1向上翘起，第二行走轮相对水平面S1向下降；

第一行走轮、第二行走轮和摇架构成的机构绕第一中心轴反转一定角度时，第一行走轮相对水平面S1向下降，第二行走轮相对水平面S1向上翘起。

从而可见，该行走轮组件安装到车底盘后，第一行走轮、第二行走轮和摇架构成的机构可相对车底盘上下摆动，从而，不管车底盘是处于水平行驶状态，还是处于爬阶梯状态，还是处于下阶梯状态，第一行走轮和第二行走轮均能够处于同一平面内，对其承载的设备主体形成水平支撑(或者是说平面支撑)，具有稳定支撑、防倾倒、防翻滚的效果。相比之下，一般车辆在怕阶梯和下阶梯时，车身重量基本集中在最下方的一对车轮上，形成点线支撑，从而容易发生重心不稳的问题，易侧倾翻车/向前翻车/向后翻车。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型第一具体实施例提供的行走装置的轴测图；

图2为本实用新型第一具体实施例提供的行走装置的俯视图；

图3为本实用新型第一具体实施例提供的行走装置的主视图；

图4为本实用新型第一具体实施例提供的行走装置的侧视图；

图5为本实用新型第一具体实施例提供的行走装置在平地上行走时的运动状态示意图；

图6为本实用新型第一具体实施例提供的行走装置爬阶梯时的运动状态示意图；

图7为本实用新型第一具体实施例提供的行走装置下阶梯时的运动状态示意图；

图8为本实用新型第二具体实施例提供的行走轮组件的结构示意图；

图9为本实用新型第三具体实施例提供的行走轮组件的结构示意图；

图10为本实用新型第四具体实施例提供的行走装置的结构示意图；

图11为本实用新型第五具体实施例提供的行走装置的结构示意图。

其中：

1-第一行走轮，2-第二行走轮，3-第三行走轮，

4-摇架，5-第三传动轮，

6-限位柱，7-限位槽孔，

8-链条，9-第一中心轴，10-第二中心轴，11-第四行走轮。

具体实施方式

本实用新型公开了一种行走轮组件，以及设置有该行走轮组件的行走机构和行走装置，通过摇架能够令第一行走轮和第二行走轮在多种情况下均可对装置整体形成稳定支撑，尤其是上下阶梯时，能够具有平面支撑、防倾倒、防翻滚的效果。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

第一具体实施例

请参阅图1至图7，本实用新型第一具体实施例提供了一种行走装置，该行走装置一般是指车类行走装置，或行走机器人类行走装置，或其它需要在地面行走且需要上下阶梯的装置。该行走装置的核心技术点在于采用了一种新型结构的行走机构，该行走机构的核心技术在于采用了一种新型结构的行走轮组件。

该行走轮组件包括第一中心轴9、摇架4、传动机构、第一行走轮1、第二行走轮2，其中：

传动机构包括中心轴线彼此平行的第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮5；

第一传动轮与第一行走轮1同轴，以驱动第一行走轮1转动；第二传动轮与第二行走轮2同轴，以驱动第二行走轮2转动；第一中心轴9与第三传动轮5同轴，以驱动第三传动轮5转动；

摇架4设置有第一安装位、第二安装位、第三安装位，第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮5分别可相对转动地安装在第一安装位、第二安装位、第三安装位，第一传动轮、第三传动轮5、第二传动轮依次传动连接。

上述行走轮组件中，由于第一中心轴9与第三传动轮5同轴连接，而第三传动轮5与摇架4转动连接，因此，摇架4可绕第一中心轴9上下摆动(即可正转一定角度，也可反转一定角度)。又由于第一行走轮1、第二行走轮2均安装在摇架4上，且第一行走轮1、第二行走轮2分别位于第一中心轴9的两侧，因此，第一行走轮1、第二行走轮2和摇架4构成的机构可绕第一中心轴9上下摆动。

具体摆动过程中，假设第一行走轮1位于第二行走轮2的前方，并且，第一行走轮1和第二行走轮2的初始位置为第一行走轮1和第二行走轮2的中心轴线处于同一水平面(该水平面命名为S1)内，则：

第一行走轮1、第二行走轮2和摇架4构成的机构绕第一中心轴9正转一定角度时，第一行走轮1相对水平面S1向上翘起，第二行走轮2相对水平面S1向下降；

第一行走轮1、第二行走轮2和摇架4构成的机构绕第一中心轴9反转一定角度时，第一行走轮1相对水平面S1向下降，第二行走轮2相对水平面S1向上翘起。

从而可见，该行走轮组件安装到车底盘后，第一行走轮1、第二行走轮2和摇架4构成的机构可相对车底盘上下摆动，从而，如图5至图7所示，不管车底盘是处于水平行驶状态，还是处于爬阶梯状态，还是处于下阶梯状态，第一行走轮1和第二行走轮2均能够处于同一平面内，对其承载的设备主体形成水平支撑(或者是说平面支撑)，具有稳定支撑、防倾倒、防翻滚的效果。(相比之下，一般车辆在怕阶梯和下阶梯时，车身重量基本集中在最下方的一对车轮上，形成点线支撑，从而容易发生重心不稳的问题，易侧倾翻车/向前翻车/向后翻车。)

优选地，请参见图4，在上述行走轮组件中，第一传动轮的中心轴线和第二传动轮的中心轴线所在平面为基准面，第三传动轮5的中心轴线与基准面之间的距离h大于零。而且，第三传动轮5的中心轴线位于基准面的上方。或者，在其它具体实施例中，也可根据实际需要，令第三传动轮5的中心轴线位于基准面的下方，或与其共面。

具体地，请参见图1和图4，在上述行走轮组件中，第一传动轮、第三传动轮5、第二传动轮均为齿轮。而且，第三传动轮5和第一传动轮之间通过一个或更多个齿轮传动连接；第三传动轮5和第二传动轮之间通过一个或更多个齿轮传动连接；第三传动轮5的中心轴线和第一传动轮的中心轴线之间距离等于第三传动轮5的中心轴线和第二传动轮的中心轴线之间距离。但是并不局限于此，在其它具体实施例中，也可通过链条传动或其它传动结构实现第一传动轮、第三传动轮5、第二传动轮之间的传动连接。

具体地，本实用新型第一具体实施例提供的行走机构包括第二中心轴10和第三行走轮3，以及如上文中所述的行走轮组件。其中：第二中心轴10用于驱动第三行走轮3转动；第二中心轴10与第一中心轴9平行布置。

具体实施时，可令第一中心轴9为由动力装置(例如电机)驱动转动的驱动轴(优选)，也可令第二中心轴10为由动力装置驱动转动的驱动轴。进一步地，还可通过链条8对第一中心轴9和第二中心轴10进行传动连接。此时，第一中心轴9上设置有第一带齿链轮，第二中心轴上的第二带齿链轮，链条8为套设在第一带齿链轮和第二带齿链轮上的环形链条。

或者，具体实施时，还可令第一中心轴9和第二中心轴10分别单独驱动。

具体地，本实用新型第一具体实施例提供的行走装置包括底盘，以及如上文中所述的行走机构，该行走机构中的第一中心轴9、第二中心轴10分别可转动地安装在底盘上。

具体实施时，底盘下方可安装有一个行走机构，也可安装多个行走机构(一般为两个)。当底盘下方可安装多个行走机构时：多个行走机构中的第一中心轴9同轴布置，或为同一轴件；多个行走机构中的第二中心轴同轴布置，或为同一轴件。

在优选实施例中，该行走装置的动力输出装置为两个电机，分别用于控制左右并排布置的两个行走机构中的第一中心轴转动。也就是说，车体两侧分别设置有一个行走机构，一个电机与左侧行走机构的第一中心轴传动连接，以驱动左侧车轮同步转动，另一个电机与右侧行走机构的第一中心轴传动连接，以驱动右侧车轮同步转动。

进一步地，在上述行走装置中，还包括限位机构，用于限制行走轮组件中的摇架4相对底盘绕轴转动时的极限位置，以此来限制第一行走轮1和第二行走轮2上下位移的最大距离，即行走装置在爬台阶时，底盘前端的最大高度。

该限位机构的设置方式有多种可选方案。例如，请参见图1、图3和图4，限位机构包括限位柱6，以及设置在底盘上的限位槽孔7(优选弧形孔)。其中：限位柱6的一端与摇架4连接，另一端伸入限位槽孔7内。当行走轮组件相对底盘摆动到第一极限位置时，限位柱6与弧形孔的一端相抵；当行走轮组件相对底盘摆动到第二极限位置时，限位柱6与弧形孔的另一端相抵。当然，限位槽孔7的具体结构也可设置成其它形状，例如条形槽、条形孔、面积较大的圆形孔等。

综上可见，本实用新型第一具体实施例提供的行走装置与现有技术中六轮全驱动的底盘结构相比，电机数量减少，通过齿轮与链条传动即可实现六轮六驱，成本低，动力大，而且，通过上述传动机构和行走轮可实现楼梯攀爬过程中六轮同时与地面或台阶接触，增加摩擦力，同时还能保证车辆稳定，不翻车。

第二具体实施例

本实用新型第二具体实施例提供了一种行走轮组件，其与本实用新型第一具体实施例提供的行走轮组件的区别仅在于：设置有两个第一行走轮1和两个第二行走轮2，两个第一行走轮1分别位于摇架4的左右两侧，两个第二行走轮2分别位于摇架4的左右两侧。

本实用新型第二具体实施例提供的行走轮组件与本实用新型第一具体实施例提供的行走轮组件的工作原理和技术效果基本相同。具体实施时，可根据实际情况选择使用。

而且，本实用新型第二具体实施例提供的行走轮组件可单独使用，例如，在一种小型行走装置中，使用该行走轮组件，再在该行走轮组件的前方或后方结合一个行走轮，即可令该行走装置实现与上述第一具体实施例提供的行走装置一样的上下阶梯功能。

第三具体实施例

本实用新型第三具体实施例提供了一种行走轮组件，其与本实用新型第一具体实施例提供的行走轮组件的区别仅在于：设置有两个摇架4，第一行走轮1和第二行走轮2位于两个摇架4之间。

本实用新型第三具体实施例提供的行走轮组件与本实用新型第一具体实施例提供的行走轮组件的工作原理和技术效果基本相同。具体实施时，可根据实际情况选择使用。

而且，本实用新型第三具体实施例提供的行走轮组件可单独使用，例如，如图9中所示，将第一行走轮1和第二行走轮2的轴向宽度设计地较大，在一种小型行走装置中，使用该行走轮组件，再在该行走轮组件的前方或后方结合一个行走轮，即可令该行走装置实现与上述第一具体实施例提供的行走装置一样的上下阶梯功能。

第四具体实施例

本实用新型第三具体实施例提供了一种行走轮组件，其与本实用新型第一具体实施例提供的行走轮组件的区别仅在于：还包括第四行走轮11。

第五具体实施例

本实用新型第三具体实施例提供了一种行走轮组件，其与本实用新型第一具体实施例提供的行走轮组件的区别仅在于：设置有两个行走轮组件。

在此需要说明的是，本文中所说的“中心轴”是指轴类结构件，“中心轴线”是指穿过零件中心的虚拟线条。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种行走轮组件，其特征在于，包括第一中心轴、摇架、传动机构、第一行走轮、第二行走轮，其中：

所述传动机构包括中心轴线彼此平行的第一传动轮、第二传动轮、第三传动轮；

所述第一传动轮与所述第一行走轮同轴，以驱动所述第一行走轮转动；

所述第二传动轮与所述第二行走轮同轴，以驱动所述第二行走轮转动；

所述第一中心轴与所述第三传动轮同轴，以驱动所述第三传动轮转动；

所述摇架设置有第一安装位、第二安装位、第三安装位，所述第一传动轮、所述第二传动轮、所述第三传动轮分别可相对转动地安装在所述第一安装位、所述第二安装位、所述第三安装位，所述第一传动轮、所述第三传动轮、所述第二传动轮依次传动连接。

2.根据权利要求1所述的行走轮组件，其特征在于，所述第一传动轮的中心轴线和所述第二传动轮的中心轴线所在平面为基准面，所述第三传动轮的中心轴线与所述基准面之间的距离大于零。

3.根据权利要求2所述的行走轮组件，其特征在于，所述第三传动轮的中心轴线位于所述基准面的上方。

4.根据权利要求1所述的行走轮组件，其特征在于，所述第一传动轮、所述第三传动轮、所述第二传动轮均为齿轮。

5.根据权利要求4所述的行走轮组件，其特征在于，所述第三传动轮和所述第一传动轮之间通过一个或更多个齿轮传动连接；

所述第三传动轮和所述第二传动轮之间通过一个或更多个齿轮传动连接；

所述第三传动轮的中心轴线和所述第一传动轮的中心轴线之间距离等于所述第三传动轮的中心轴线和所述第二传动轮的中心轴线之间距离。

6.一种行走机构，其特征在于，包括第二中心轴和第三行走轮，以及如权利要求1至5任一项所述的行走轮组件，其中：

所述第二中心轴用于驱动所述第三行走轮转动；

所述第二中心轴与所述第一中心轴平行布置。

7.根据权利要求6所述的行走机构，其特征在于，所述第一中心轴为由动力装置驱动转动的驱动轴，或者，所述第二中心轴为由动力装置驱动转动的驱动轴。

8.根据权利要求7所述的行走机构，其特征在于，所述第一中心轴和所述第二中心轴之间通过链条传动连接。

9.根据权利要求6所述的行走机构，其特征在于，所述第一中心轴和所述第二中心轴分别独立驱动。

10.一种行走装置，其特征在于，包括底盘，以及如权利要求6至9任一项所述的行走机构，所述行走机构中的第一中心轴、第二中心轴分别与所述底盘转动连接。

11.根据权利要求10所述的行走装置，其特征在于，所述底盘下方安装有多个所述行走机构，其中：

多个所述行走机构中的所述第一中心轴同轴布置，或为同一轴件；

多个所述行走机构中的所述第二中心轴同轴布置，或为同一轴件。

12.根据权利要求10或11所述的行走装置，其特征在于，还包括用于限制所述行走轮组件中的摇架相对所述底盘绕轴转动时的极限位置的限位机构。

13.根据权利要求12所述的行走装置，其特征在于，所述限位机构包括限位柱，以及设置在所述底盘上的限位槽孔，所述限位柱的一端与所述摇架连接，另一端伸入所述限位槽孔内。

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