本实用新型涉及一种车体底盘以及包括这种车体底盘的物流小车。具体而言，本实用新型涉及一种用于物流小车的车体底盘以及包括这种车体底盘的物流小车。
背景技术：
在车间或仓库等场合使用的物流小车常常会遇到因路面不平坦或可能临时出现的较小的障碍物而导致行进被阻挡甚至因障碍物的阻挡而倾覆的情况。技术人员能够想到对用于这种物流小车的车体底盘进行改进，在底盘上安装适当的感应装置、控制装置以及驱动装置并增加适当的结构，使得物流小车能够在遇到障碍物时或遇到障碍物之前提前发出信号，绕过障碍物或借助能够进行爬升的爬升机构越过障碍物。然而这样的车体底盘通常结构较为复杂且零部件个数多，因此成本较高且故障率较高。对于带有爬升结构的车体底盘而言，在车间或仓库等通常仅存在较小障碍物、如高度小于10cm的障碍物、或仅存在一些不平坦路面上的较小凸起的宽阔环境中，利用爬升机构的机会很少或基本上用不到这样的机构。
因此，亟需一种能够解决或至少减轻上述现有技术中所存在的部分或全部缺点的车体底盘及包括这种车体底盘的物流小车。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种旨在解决或至少减轻上述现有技术中所存在的部分或全部缺点的车体底盘以及包括这种车体底盘的物流小车。
在一方面，本实用新型提供一种车体底盘，其包括：底盘本体；至少一个横梁，所述横梁适于安装到所述底盘本体；至少一个连接支架，所述连接支架在其纵向上的两端之间的位置处设置有转轴，所述连接支架借助于所述转轴以可旋转的方式纵向地安装到所述横梁的前部；至少一个前部万向轮和至少两个中间驱动轮，其中，所述至少一个前部万向轮连接到所述连接支架的前端，所述至少两个中间驱动轮中的至少一个中间驱动轮连接到所述连接支架的后端，所述中间驱动轮可由电机驱动旋转；以及至少一个后部万向轮，所述至少一个后部万向轮定位于所述车体底盘的后部。
根据本实用新型，由于仅针对中间驱动轮设置电机，而没有针对前部万向轮或后部万向轮、或是连接支架或其转轴设置电机，不再需要相应的感应装置、控制装置等，因而车体底盘的结构更加简单并且零部件数目少，这使得制造成本降低、故障率降低并且适当地减轻了重量。另外，该车体底盘并不是依靠控制器、传感器等进行控制而实现平衡，相反，根据由车体底盘所承载的重量以及路面状况，连接支架绕转轴在一定的范围自由地旋转，从而实现车体底盘的自动平衡。
在一些优选实施方案中，所述车体底盘包括一个连接支架、一个前部万向轮和两个中间驱动轮，所述一个前部万向轮和所述两个中间驱动轮中的仅一个中间驱动轮通过所述一个连接支架连接。
在一些优选实施方案中，所述车体底盘包括一个连接支架、一个前部万向轮和两个中间驱动轮，所述一个前部万向轮和所述两个中间驱动轮通过所述一个连接支架连接，使得所述两个中间驱动轮共同地随所述连接支架的旋转而运动。
在一些优选实施方案中，所述车体底盘包括一个连接支架、两个前部万向轮和两个中间驱动轮，所述两个前部万向轮和所述两个中间驱动轮通过所述一个连接支架连接，使得所述两个前部万向轮共同地随所述一个连接支架的旋转而运动，并且所述两个中间驱动轮也共同地随所述一个连接支架的旋转而运动。
在一些优选实施方案中，所述车体底盘包括两个横梁、两个连接支架、两个前部万向轮和两个中间驱动轮，所述两个横梁设置于所述车体底盘的横向上的两侧，所述两个连接支架分别安装到相应的横梁，其中，位于所述车体底盘的一侧的一个前部万向轮和一个中间驱动轮通过所述两个连接支架中的一个连接支架连接，位于所述车体底盘的另一侧的另一个前部万向轮和另一个中间驱动轮通过所述两个连接支架中的另一个连接支架连接。
在一些优选实施方案中，所述车体底盘包括一个横梁、两个连接支架、两个前部万向轮和两个中间驱动轮，所述两个连接支架通过分别安装到所述横梁而设置于所述车体底盘的横向上的两侧，其中，位于所述车体底盘的一侧的一个前部万向轮和一个中间驱动轮通过所述两个连接支架中的一个连接支架连接，位于所述车体底盘的另一侧的另一个前部万向轮和另一个中间驱动轮通过所述两个连接支架中的另一个连接支架连接。
在一些优选实施方案中，所述车体底盘包括两个后部万向轮，所述两个后部万向轮定位于所述横梁的后部。
在一些优选实施方式中，所述车体底盘包括为所述至少一个后部万向轮设置的附加梁，所述至少一个后部万向轮定位于所述附加梁的相应位置。
在一些优选实施方式中，所述至少一个后部万向轮直接安装到所述底盘本体的后部的相应位置处。
在一些优选实施方案中，所述前部万向轮和所述后部万向轮的大小相同，并且所述前部万向轮和所述后部万向轮的直径均小于所述中间驱动轮的直径。
在一些优选实施方案中，所述前部万向轮和所述后部万向轮的大小相同，并且所述前部万向轮和所述后部万向轮的直径均小于所述中间驱动轮的直径。
在一些优选实施方案中，所述中间驱动轮连接到所述连接支架的所述后端处的向下延伸部分，并且所述连接支架的所述转轴定位成高于所述前部万向轮的轮毂中心、所述中间驱动轮的轮毂中心和所述后部万向轮的轮毂中心。
由于转轴、前部万向轮、中间驱动轮以及后部万向轮的这种布置，使得车体在遇到障碍物时更容易地借助中间驱动轮的驱动力而顺利地通过障碍物并且因而防止倾覆。
在一些优选实施方案中，在所述连接支架的所述后端靠近所述中间驱动轮的位置处设置有第一弹性装置，所述第一弹性装置的一端连接于所述连接支架的面向所述底盘本体的一侧表面上，并且/或者另一端连接于所述横梁。
在一些优选实施方案中，在所述连接支架的所述前端靠近所述前部万向轮的位置处设置有第二弹性装置，所述第二弹性装置的一端连接于所述连接支架的面向所述底盘本体的一侧表面上，并且/或者另一端连接于所述横梁。
所述弹性装置的设置可防止连接支架因自由旋转的速度过快导致的其一端对横梁的突然撞击以及其另一端的突然着地，并且因此防止上述情况导致的车体的剧烈晃动或倾覆，进而使车体运行更加平稳。
在一些优选实施方案中，在所述连接支架的面向所述底盘本体的一侧表面上或所述横梁的面向所述连接支架的一侧表面上设置有限位装置，所述限位装置靠近所述连接支架的所述前端或所述后端定位，所述限位装置可调节成使所述连接支架绕所述转轴的自由旋转范围在-10°到10°的范围内改变。
限位装置的设置允许借助于其定位的位置或其形式而根据需要对所述连接支架的自由旋转范围进行限定，还可以对连接支架的自由旋转范围进行细微的调整。这使得在工作场合发生微小变化时仅方便地调节限位装置而无需更换整个车体底盘就可继续适用，这有利于节约成本并提高效率。
本实用新型的另一方面提供一种物流小车，其包括上述任一种的车体底盘。
附图说明
图1是示意性示出根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的立体图。
图2是示意性示出根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的一种运动状态下的侧视图，其中示出了弹性装置，在这种状态下，中间驱动轮正在经过小的障碍物如路面小凸起因而被障碍物顶起，为了清楚起见，省略了障碍物。
图3是示意性示出根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的侧视图，其中示出了车体底盘在平坦地面上行进时的情况。
图4是示意性示出根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的侧视图，其中示出了车体底盘的前部万向轮通过障碍物时的情况。
图5是示意性示出根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的侧视图，其中示出了车体底盘的中间驱动轮通过障碍物时的情况。
图6是示意性示出根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的侧视图，其中示出了车体底盘的后部万向轮通过障碍物时的情况。
图7是示意性示出根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的侧视图，其中示出了车体底盘整体完全通过障碍物时的情况。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本实用新型及其应用或用法的限制。而且，图中各部件的尺寸和比例也仅仅是示意性的，并不严格对应于实际产品。
本文中使用的术语“第一”和“第二”以及“一端”和“另一端”可被互换地使用以将一个部件和另一部件区分开来，并且这些术语并非意在表示各个部件的位置或重要性。
此外，本文中使用的术语“前部”和“后部”是相对于物流小车前进的方向而言的，术语“纵向”或“纵向地”指代沿车体底盘的前后方向，即平行于物流小车的行进方向，术语“横向”或“横向地”指代与车体底盘的前后方向垂直的方向。
本实用新型提出一种用于物流小车的车体底盘。图1示出了根据本实用新型的示例性实施方案的车体底盘的立体图。所述车体底盘100包括底盘本体1、适于安装到底盘本体的横梁2、连接支架3、前部万向轮4、中间驱动轮5以及后部万向轮6，其中，在连接支架3的纵向上的两端之间的任意位置处设置有转轴7，横梁2上靠近其前部的位置处设置有适于接收转轴7的相应的转轴接收部，连接支架3借助于转轴7纵向地安装到横梁2的前部并且因此固定到底盘本体1上，使得连接支架3能够绕转轴在竖向平面上旋转。前部万向轮4安装到连接支架3的前端，中间驱动轮5安装到位于连接支架3的后端处的向下延伸部分8。由于前部万向轮4的设置以及中间驱动轮5与连接支架3的这种联接方式，使得转轴在竖向上的位置始终高于前部万向轮4的轮毂中心和中间驱动轮5的轮毂中心(中间驱动轮5的旋转中心)。中间驱动轮5可由安装在底盘本体1的适当位置处的电机驱动，并且电机可由相应的控制装置来控制。后部万向轮6固定地安装到横梁2的后部。可替代地，后部万向轮6可以适当的方式直接安装到底盘本体1的后部的相应位置处。或者，可以增加针对后部万向轮6而设置的附加梁，这样后部万向轮6可以安装到附加梁的相应位置处。在图1中，两个横梁2在前端和后端利用连接件连接在一起，但是，本领域普通技术人员可以理解的是，两个横梁2可以相互独立，而不连接在一起。
值得注意的是，仅设置用于中间驱动轮5的电机，而不需要针对前部万向轮4或后部万向轮6设置电机，也不需要针对连接支架3或其转轴设置电机。车体底盘的结构允许连接支架3绕转轴在一定的范围自由地旋转，从而实现车体底盘根据其承载的重量而自动平衡。
在图1的示例性实施方案中，示出了两组组件，每组组件包含一个横梁2、一个连接支架3、一个前部万向轮4、一个中间驱动轮5以及一个后部万向轮6。这两组组件彼此独立地设置，并且分别安装到底盘本体1的横向上的两个侧部。前部万向轮4和后部万向轮6大小相同，并且二者的轮径均明显小于中间驱动轮5的轮径。
另外，在连接支架3的安装有中间驱动轮5的后端处、与横梁2相对的一侧上设置有诸如弹簧之类的第一弹性装置91。第一弹性装置91可设置于连接支架3的后端表面与横梁上的对应位置之间。类似地，在连接支架3的安装有前部万向轮4的前端处、与横梁2相对的一侧上设置有诸如弹簧之类的第二弹性装置92。第二弹性装置92可设置于连接支架3的前端表面与横梁上的对应位置之间。第一弹性装置91和第二弹性装置92可安装成仅一端被固定，例如将其一端连接到横梁，如图2所示的那样，或者将其一端连接到连接支架。可替代地，第一弹性装置91和第二弹性装置92也可安装成两端均被固定，也就是，一端连接到横梁，而另一端连接到连接支架。第一弹性装置91和第二弹性装置92用于防止连接支架3因自由旋转的速度过快导致的其一端对横梁的突然撞击以及其另一端的突然着地，并且因此防止上述情况导致的车体的剧烈晃动或倾覆，进而使车体运行更加平稳。
此外，在连接支架3的与横梁2相对的一侧上还设置有限位装置，限位装置用于限定连接支架3绕转轴自由地旋转的范围。优选地，限位装置可将连接支架3绕转轴自由旋转的范围限定使得连接支架3与通过转轴的中心线所成的角度在-15°到15°的范围内，优选在-10°到10°的范围内。限位装置可以是诸如挡块之类的简单的止挡装置，也可以是具有可变高度的可调节限位装置，从而允许根据需要对连接支架3的自由旋转范围进行细微的调整。另外，限位装置可根据需要定位于连接支架3的与横梁2相对的一侧上的任意位置处，限位装置的位置也可能影响自由旋转的范围。
一般来说，限位装置可以独立于弹性装置设置。然而，弹性装置也可以集成到限位装置上，或与限位装置一体地形成。限位装置也可以设置在横梁的面向连接支架的一侧表面上。
上文对本实用新型的优选实施方案进行了说明。在替代性的实施方案中，横梁的数量、连接支架的数量、转轴的数量、前部万向轮的数量以及后部万向轮的数量均可以变化。
在一些替代性实施方案中，车体底盘可以包括一个前部万向轮4和两个中间驱动轮5，借助于转轴可旋转地安装到横梁2上的连接支架3将上述一个前部万向轮4和仅其中一个中间驱动轮5连接起来。可替代地，连接支架3可将上述一个前部万向轮4和两个中间驱动轮5连接起来，使得两个中间驱动轮5共同地随连接支架3的旋转而运动。
在另一些替代性实施方案中，车体底盘可以包括两个前部万向轮4和两个中间驱动轮5，上述两个前部万向轮4和两个中间驱动轮5通过同一个连接支架3连接起来，使得两个前部万向轮4共同随上述同一个连接支架3的旋转而运动，并且两个中间驱动轮5也共同地随上述同一个连接支架3的旋转而运动。
在还一些的替代性实施方案中，根据本实用新型的车体底盘也可以包括仅一个后部万向轮6。
尽管上文描述了各连接支架安装到相应的横梁上的情况，但在其它的示例性实施方案中，各个连接支架可集成到同一横梁上，使得该横梁作为将所有连接支架及前部万向轮和中间驱动轮、以及后部万向轮固定到底盘本体上的整体框架。另外，尽管上文描述了车体底盘的第一弹性装置、第二弹性装置和限位装置，但本领域普通技术人员可以理解的是，在本实用新型的车体底盘中，第一弹性装置、第二弹性装置和限位装置可以部分或者全部省略。再者，在一些实施方式中，前部万向轮、中间驱动轮和后部万向轮的直径可以均相同。
下文参照图3至图7对根据本实用新型的车体底盘的各种行进状态进行说明。为了更加简洁，在图3至图7中仅示出了车体底盘，应当理解，在实际使用中，该车体底盘结合到具有一定自重的物流小车上，并且物流小车可能携带与其相适应的货物。结合有该车体底盘的物流小车可根据车重借助于该车体底盘自动地调节角度，从而保持车体底盘的中间驱动轮始终与地面接触进而使得物流小车可以获得持续的动力而前进。
图3示出了结合有根据本实用新型的车体底盘的物流小车在平坦地面上行进时的情况。如图所示，当在平坦的地面上行进时，根据本实用新型的车体底盘由于车重而受到向下的力，连接支架3适应地旋转成使得前部万向轮4、中间驱动轮5和后部万向轮6均与地面接触。
图4至图7示出了结合有根据本实用新型的车体底盘的物流小车通过障碍物时车体底盘的情况，在这些附图中，所述障碍物为具有一定高度的坡体，而物流小车通过障碍物可表现为爬升该坡体。可以理解，障碍物也可以是较小的凸起、如石块或较小的障碍带等。例如在图2中，中间驱动轮正在经过小的障碍物如路面小凸起因而被障碍物顶起，为了清楚起见，省略了障碍物。
在图4中所示的情况下，前部万向轮4首先接触障碍物。如图所示，当前部万向轮4接触障碍物时，由电机驱动的中间驱动轮5产生的驱动力使前部万向轮4向前行进到障碍物之上，从而前部万向轮4在竖向方向上相对地朝向车体运动，这可使连接支架3适应性地旋转，进而使中间驱动轮5在竖向方向上相对地远离车体运动。这时，中间驱动轮5仍然与地面接触，从而提供驱动车体继续前进的驱动力。在障碍物为较小的凸起而非图4所示的坡体的情况下，当前部万向轮4继续前进至通过障碍物时，车体回到如图3所示的在平坦地面上行进时的初始情况。
当车体继续前进至图6所示的情况下时，中间驱动轮5开始通过障碍物。如图所示，由于中间驱动轮5与地面接触而产生的驱动力使中间驱动轮5向前行进到障碍物之上，从而使中间驱动轮5在竖向方向上相对地朝向车体运动，这使连接支架3适应性地旋转，进而使前部万向轮4在竖向方向上相对地远离车体运动并且因此可与地面接触。前部万向轮4与地面接触使得车体在运动过程中保持平稳，不会发生剧烈的摇晃甚至倾覆。显然，在这种情况下，中间驱动轮5仍能提供驱动车体继续前进的驱动力。在障碍物为较小的凸起而非图4所示的坡体的情况下，当中间驱动轮5继续前进至通过障碍物时，车体再次回到如图3所示的在平坦地面上行进的初始情况。
当车体继续前进至图7所示的情况下时，后部万向轮6开始接触障碍物。如图所示，当后部万向轮6接触障碍物时，由于中间驱动轮5与地面接触而产生的驱动力使后部万向轮6向前行进到障碍物之上，这使得横梁后部并因此使得底盘尾部向上抬起。在车体的重力作用下，连接支架3适应性地旋转以使前部万向轮4和中间驱动轮5均与地面接触，从而车体获得继续前进的驱动力并且使后部万向轮6通过障碍物。最后，如图7所示，车体爬升到坡体之上继续行进，此时的情况类似于图3所示的情况。
由此，由于连接支架3的适应性的旋转以及前部万向轮4和中间驱动轮5的布置，使得中间驱动轮5能够持续地与地面接触，进而可持续地提供驱动车体前进的驱动力，从而使得车体可持续平稳地通过障碍物。
基于上述说明，本领域的技术人员可以设想，包含本实用新型的物流小车可以使其仅一侧上的前部万向轮4、中间驱动轮5以及后部万向轮6在通过障碍物时也仍保持持续平稳的行进。
本实用新型的另一方面提供一种物流小车，其包括上述任一项的车体底盘。但是，本实用新型不限于上述物流小车，而是旨在涵盖包括上述车体底盘的任意类型的移动装置。
尽管已经详细地说明了示例实施方案，前述说明在所有方面都是说明性的而不是限制性的。应当理解，可以设计出多个其它改型和变体而不偏离示例实施方案的范围，这些都落入本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。