一种自动扩展车载方舱及移动扩展车的制作方法

本发明涉及房车技术领域，具体涉及一种自动扩展车载方舱及移动扩展车。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，既能感受大自然的环境，又能感受家的安逸的房车逐渐成为人们工作之余进行休闲旅游、出行的交通工具。另外，在一些特殊领域，如战地医院、野外训练指挥车，均需要较大的封闭空间来开展工作。车载方舱是房车、医疗车、指挥车等的重要组成部分。

典型的车载方舱包括固定舱和扩展舱，车载方舱在不使用时，扩展舱收拢在固定舱内；在车载方舱使用时，扩展舱展开以获得更大的空间。在市场上出现的车载方舱中，扩展方舱主要通过拉箱扩展机构或剪叉扩展机构进行扩展空间。由于结构的限制，单级扩展机构最多只能使利用空间扩大到1.5～2倍，扩展空间较小，难以满足超大尺寸拓展空间的需求。多级扩展机构虽然能够扩展较大的空间，但多级扩展机构无法实现自动扩展收拢，每级扩展均需增加手动辅助支撑结构，延长了扩展时间以及增加了操作人员的工作量。而且，多级扩展机构会使出厂组装和调试工作量大增，维修困难。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种自动扩展车载方舱及移动扩展车，用以解决现有车载方舱扩展空间较小的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种自动扩展车载方舱，所述自动扩展车载方舱包括主厢体、扩展机构和控制系统，所述扩展机构处于收拢状态时收拢于主厢体，所述控制系统用于控制所述扩展机构的伸缩，所述扩展机构包括两个侧墙扩展机构和侧墙，两个所述侧墙扩展机构分别对应地设置在所述侧墙的前后端，用于收拢或展开侧墙；

所述侧墙扩展机构包括第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂、第四剪叉臂、第一连接臂、第二连接臂和电机，所述第一剪叉臂和第三剪叉臂的铰接端铰接，第二剪叉臂和第四剪叉臂的铰接端铰接；第一剪叉臂和第二剪叉臂的固定端分别铰接于主厢体的顶部和底部，所述第三剪叉臂和第四剪叉臂的固定端分别交接于所述侧墙的顶部和底部；

所述第一连接臂的一端铰接于所述第二剪叉臂和第四剪叉臂的铰接端，另一端铰接于第三剪叉臂的中部；所述第二连接臂的一端铰接于第一剪叉臂和第三剪叉臂的铰接端，另一端铰接于第二剪叉臂的中部。

其中，在所述主厢体的四个角部分别设置一主立柱，所述第一剪叉臂和第二剪叉臂的固定端分别铰接于所述主立柱的顶部和底部。

其中，所述主厢体的侧墙为扩展机构的侧墙。

其中，所述扩展机构还包括支腿和支腿电机，所述支腿和支腿电机设置在侧墙内，支腿与所述支腿电机连接，所述支腿在所述支腿电机的驱动下从侧墙的底部伸出或收缩至所述侧墙内。

其中，所述扩展机构还包括支腿传感器，所述支腿传感器设置在所述支腿上，用于检测所述支腿的伸缩位置。

其中，所述自动扩展车载方舱还包括折叠地板和地板扩展机构，折叠地板第一地板和第二地板，所述第一地板和第二地板一端枢轴连接，第一地板的另一端枢接于所述主厢体的底部，所述第二地板的另一端枢接于所述侧墙的底部；

所述地板扩展机构还包括卷扬机、导向轮和钢丝绳，所述卷扬机和导向轮设置在所述主厢体的顶部，钢丝绳的一端固定于所述卷扬机，所述钢丝绳的另一端穿过导向轮后与所述第一地板和第二地板的铰接端固定，卷扬机驱动钢丝绳收缩时使所述第一地板和第二地板折叠于侧墙的侧面。

其中，所述扩展机构还包括前墙板和后墙板，在主厢体的四个角部分别设置一枢轴，所述前墙板和后墙板分别枢接于四个角部的枢轴上，所述前墙板和后墙板绕各自的枢轴旋转。

其中，所述扩展机构还包括顶板扩展机构和顶板，所述顶板扩展机构用于收拢或展开顶板；

所述顶板扩展机构包括第一支撑臂、第二支撑臂和驱动臂，第一支撑臂用于支撑所述顶板，第二支撑臂的一端与第一支撑臂铰接，第二支撑臂的另一端与主箱体铰接，驱动臂与所述第二支撑臂的中部铰接，驱动臂驱动所述第二支撑臂转动，第二支撑臂带动所述第一支撑臂收拢。

其中，所述控制系统包括plc控制器、i/o接口和触摸屏，所述plc控制器与用于检测所述扩展机构扩展和收拢位置的检测器连接，所述i/o接口用于所述plc控制器与外设设备的连接，所述触摸屏与所述plc控制器连接。

其中，所述检测器包括行程传感器、转角编码器和/或双轴倾角传感器，所述行程传感器用于测量所述扩展机构中伸缩部件的行程，所述转角编码器用于测量所述扩展机构中驱动电机的位置，所述双轴倾角传感器用于测量主厢体的水平度。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例提供的自动扩展车载方舱，侧墙扩展机构包括第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂、第四剪叉臂、第一连接臂、第二连接臂和电机，第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂、第四剪叉臂构成剪叉结构的侧墙扩展机构，不仅延伸长度大，而且承重能力强。更重要的是，第一连接臂铰接于所述第二剪叉臂、第三剪叉臂和第四剪叉臂，第二连接臂铰接于第一剪叉臂、第二剪叉臂和第三剪叉臂，第一连接臂和第二连接臂限定了第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂、第四剪叉臂的位置，使侧墙扩展机构更稳定，而且提高了侧墙扩展结构的承重能力，从而使车载方舱的空间扩展能力达到标准尺寸车厢(收缩状态)3.5～4.5倍。

作为本发明的一个优选实施例，自动扩展车载方舱设置有支腿和驱动支腿的支腿电机，支腿和支腿电机设置在侧墙内，车载方舱在集装箱平车上运输时，支腿和支腿电机可收纳于侧墙内。当需要展开车载方舱时，支腿在支腿电动的驱动下从侧墙内伸出，在车载方舱的四个角部支撑车载方舱。

作为本发明的另一个优选实施例，自动扩展车载方舱还包括行程传感器和转角编码器，行程传感器用于测量扩展机构伸缩的行程；转角编码器用于测量所述扩展机构中各驱动电机的位置，通过行程传感器和转角编码器两套冗余系统精确地控制支腿等伸缩部件的位置。将双轴倾角传感器设置在车载方舱上，用于测量车载方舱的水平度，可以缩短车载方舱展开的速度，减少工作人员的工作量。控制系统设计了一套闭环控制算法，可实现一键自动扩展和收拢方舱，一键自动伸缩支腿装车卸车并调平，大大减少了人员操作，降低了保障难度和人力成本。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的自动扩展车载方舱展开时的结构示意图(前墙和后墙未示出)。

图2为本发明实施例1提供的自动扩展车载方舱展开时的局部示意图。

图3为本发明实施例1提供的自动扩展车载方舱展开时的侧视图。

图4为本发明实施例1提供的自动扩展车载方舱收拢时的结构示意图。

图5为本发明实施例1提供的自动扩展车载方舱的部分结构示意图。

附图标号：

1-主厢体，11-底盘，12-顶棚，13-主立柱，14-主厢体门，2-侧墙扩展机构，21-第一剪叉臂，22-第二剪叉臂，23-第三剪叉臂，24-第四剪叉臂，25-第一连接臂，26-第二连接臂，27-支腿，28-钢丝绳，3-侧墙，41-第一地板，42-第二地板，5-顶板，51-第一支撑臂，52-第二支撑臂，6-控制系统，61-plc控制器，62-i/o接口，63-触摸屏，64-过载保护器，65-接触器，66-电机，67-转角编码器，68-双轴倾角传感器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

本实施例提供一种自动扩展车载方舱。本实施例是以驾驶员为基准，的前方为车载方舱的前侧，驾驶员的后方为车载方舱的后侧，驾驶员的左手边为车载方舱的左侧，驾驶员的右手边为车载方舱的右侧。

如图1和图4所示，自动扩展车载方舱包括主厢体1、扩展机构和控制系统，扩展机构处于收拢状态时收拢于主厢体内，控制系统用于控制扩展机构的伸缩。

主厢体1包括底盘11、顶棚12，在底盘11和顶棚12的四个角部设置有主立柱13，主立柱13将顶棚12支撑固定于底盘11上。在主厢体1的尾部，左右两个主立柱13之间设置有主厢体门14，以方便使用者出入主厢体1。而且，在左右两主立柱13之间的顶部还设置支撑架15，支撑架15增强了主立柱13的稳定性，使主厢体1更稳定。

扩展机构包括两个侧墙扩展机构2和侧墙3，两个侧墙扩展机构分别对应地设置在侧墙的前端和后端，用于收拢或展开侧墙。扩展机构的侧墙3为主厢体1的侧墙，即扩展机构和主厢体1共同使用同一侧墙。

不难理解，如果车载方舱的左右两侧均需要扩展空间，那么在主厢体的左右两侧各设置一扩展机构。如果仅在车载方舱的左侧或右侧需要扩展空间，那么仅需在主厢体的左侧或右侧设置一扩展机构。本实施例为了获得更大的扩展空间，在主厢体1的两侧各设置一扩展机构。

如图2和图3所示，侧墙扩展机构2包括第一剪叉臂21、第二剪叉臂22、第三剪叉臂23、第四剪叉臂24、第一连接臂25、第二连接臂26和电机(图中未示出)，第一剪叉臂21和第三剪叉臂23的铰接端铰接，第二剪叉臂22和第四剪叉臂24的铰接端铰接；第一剪叉臂21和第二剪叉臂22的固定端分别铰接于主厢体1的顶部和底部，第三剪叉臂23和第四剪叉臂24的固定端分别交接于侧墙的顶部和底部。本实施例中第一剪叉臂21、第二剪叉臂22、第三剪叉臂23、第四剪叉臂24构成剪叉结构的侧墙扩展机构，其不仅延伸长度大，而且承重能力强。理论上，本实施例提供的剪叉结构的侧墙扩展机构只需要增加剪叉臂的数量即可无限延长，如增加两个剪叉臂，这两个剪叉臂分别与第三剪叉臂23和第四剪叉臂24铰接，车载方舱的空间随之增加。但本实施例仅介绍四个剪叉臂的车载方舱。

在本实施例中，第一连接臂25的一端铰接于第二剪叉臂22和第四剪叉臂24的铰接端，另一端铰接于第三剪叉臂23的中部；第二连接臂26的一端铰接于第一剪叉臂21和第三剪叉臂23的铰接端，另一端铰接于第二剪叉臂22的中部。第一连接臂25和第二连接臂26限定了第一剪叉臂21、第二剪叉臂22、第三剪叉臂23、第四剪叉臂24的位置，使侧墙扩展机构更稳定，而且提高了侧墙扩展结构的承重能力，有利于侧墙3向更远离主厢体1的方向扩展，从而有利于扩展车载方舱的空间。

为了使车载方舱在展开时更稳定，如图1和图3所示，侧墙扩展机构还包括电动支腿，即扩展机构包括支腿27和支腿电机(图中未示出)，支腿27和支腿电机设置在侧墙3内，支腿27与支腿电机连接，支腿27在支腿电机的驱动下从侧墙3的底部伸出或收缩至侧墙3内。支腿27支撑扩展方舱，使扩展方舱的稳定性更强，而且不易损坏。

优选地，侧墙扩展机构还包括支腿传感器(图中未示出)，支腿传感器设置在支腿27上，用于检测支腿的伸缩位置。

如图1和图2所示，自动扩展车载方舱还包括折叠地板和地板扩展机构，折叠地板包括第一地板41和第二地板42，第一地板41和第二地板42的一端枢轴连接，第一地板41的另一端枢接于主厢体1的底部，第二地板29的另一端枢接于侧墙3的底部。

地板扩展机构还包括卷扬机(图中未示出)、导向轮(图中未示出)和钢丝绳28，卷扬机和导向轮设置在主厢体1的顶部，钢丝绳28的一端固定于卷扬机，钢丝绳28的另一端穿过导向轮后与第一地板41和第二地板42的铰接端固定，卷扬机驱动钢丝绳28收缩时使第一地板41和第二地板42折叠于侧墙3的侧面。

使用时，侧墙和地板同步展开，第一地板41和第二地板42借助重力作用展开，同时带动侧墙扩展机构展开，侧墙展开到位后，支腿27伸出，支撑扩展方舱。

另外，扩展机构还包括前墙板和后墙板，在主厢体1的四个角部分别设置一枢轴，前墙板和后墙板分别枢接于四个角部的枢轴上，前墙板和后墙板绕各自的枢轴旋转。前墙板和后墙板由对应的电机驱动旋转。

扩展机构还包括顶板5和顶板扩展机构，顶板扩展机构用于收拢或展开顶板。顶板扩展机构包括第一支撑臂51、第二支撑臂52和驱动臂(图中未示出)，第一支撑臂51用于支撑顶板，第二支撑臂52的一端与第一支撑臂51铰接，第二支撑臂52的另一端与主箱体1铰接，驱动臂与第二支撑臂52的中部铰接，驱动臂驱动第二支撑臂52转动，第二支撑臂52带动第一支撑臂51收拢。使用时，顶板扩展机构和地板扩展机构同步展开，可以实现方舱行程达到方舱高度的1.8倍。

如图5所示，控制系统包括plc控制器61、i/o接口62和触摸屏63，plc控制器61与用于检测扩展机构的扩展和收拢位置的检测器连接，i/o接口62用于plc控制器61与外设设备的连接，触摸屏63与plc控制器61连接。

其中，检测器包括行程传感器、转角编码器67和/或双轴倾角传感器68，行程传感器用于测量扩展机构中伸缩部件的行程，如测量支腿27的行程，以确定支腿27的伸缩位置。转角编码器67用于测量扩展机构中驱动电机的位置，如测量支腿电机的转角位置。通过行程传感器和转角编码器67两套冗余系统精确地控制支腿等伸缩部件的位置，并通过电机电流测量支腿是否与地面支撑牢固。双轴倾角传感器68设置在主厢体上，用于测量主厢体的水平度。

控制系统6用于控制但不限于控制支腿电机、侧墙扩展机构的电机、前墙板和后墙板的电机、顶板驱动机构的电机的转动，而且这些均设置有过载保护器64，用于保护这些电机的安全运行。而且，控制系统6通过控制接触器65来控制电机的转停。当plc控制器61根据转角编码器67的检测信号获知旋转或伸缩到位时，向对应的接触器65发出断开指令，接触器65断开电机66与电源的连接，电机66停止运行。

本实施例的控制系统设计了一套闭环控制算法，可实现一键自动扩展和收拢方舱，扩展收缩流程、装车卸车流程和调平实现全自动化，大大减少了人员操作，降低了保障难度和人力成本。

本发明实施例提供的自动扩展车载方舱，第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂、第四剪叉臂构成剪叉结构的侧墙扩展机构，不仅延伸长度大，而且承重能力强。更重要的是，第一连接臂铰接于所述第二剪叉臂、第三剪叉臂和第四剪叉臂，第二连接臂铰接于第一剪叉臂、第二剪叉臂和第三剪叉臂，第一连接臂和第二连接臂限定了第一剪叉臂、第二剪叉臂、第三剪叉臂、第四剪叉臂的位置，使侧墙扩展机构更稳定，而且提高了侧墙扩展结构的承重能力，从而使车载方舱的空间扩展能力达到标准尺寸车厢(收缩状态)3.5～4.5倍。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。