CN103381845B - 转向机构、全向行走底盘及推车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转向机构，其包括转向控制手柄、曲轴、连杆、联动杆和约束机构，所述转向控制手柄和所述曲轴的主轴同轴相连，所述转向控制手柄带动所述曲轴旋转，所述连杆的一端套设于所述曲轴的连杆轴颈，另一端和所述联动杆相铰接，所述联动杆的两端分别连接一个转向轮，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆，以使所述联动杆两端的转向轮的转向保持一致。本发明另外提供一种全向行走底盘及推车。利用所述转向机构和所述全向行走底盘，所述推车可以实现转向轮全向无限圈数的转动，而不会产生平行四边形机构变形的问题。

Description

转向机构、全向行走底盘及推车

技术领域

本发明属于机动技术领域，尤其涉及一种转向机构、全向行走底盘及推车。

背景技术

在医院或者大型仓库中，要求灵活移动的大型设备较多，而留给设备的机动空间相对有限，如果使用传统的可转向底盘，则易受到底盘最小转向半径的限制，在活动空间较小的环境下影响设备的通过性，进而影响正常的工作。现有的可转向底盘通常采用额外控制手柄来控制可变向定向轮。在不用手动控制定向轮的情况下，这种底盘等同于一般的四轮板车，即前方两个轮子为万向轮，后方两个轮子为定向轮。在实施手动控制定向轮的时候，能在整个设备机体无转动的情况下，实现侧向一定角度的移动，其中侧移的角度取决于手动控制的定向轮的角度。申请号201010179818.6的中国专利申请公开了一种转向机构，其利用平行四边形机构在机体不转动的情况下实现一定角度范围的转向，该转向机构具有转向灵活、转弯半径小的优点，但是这种转向机构的缺点在于：在设备需要侧向灵活移动时，需要使用控制手柄将定向轮转向至侧向移动的方向，在实际操作时需要不断使用控制手柄调整方向，使用不便；另外，该转向机构中没有限定转向角度的装置，当无约束转向角度越过180°位置时，会由于摩擦力的不均衡而产生平行四边形的变形问题。

发明内容

本发明提供了一种转向机构、全向行走底盘及推车，旨在解决现有技术中存在的上述技术问题。

一种转向机构，其包括转向控制手柄、曲轴、连杆、联动杆和约束机构，所述转向控制手柄和所述曲轴的主轴同轴相连，所述转向控制手柄带动所述曲轴旋转，所述连杆的一端套设于所述曲轴的连杆轴颈，另一端和所述联动杆相铰接，所述联动杆的两端分别连接一个转向轮，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆，以使所述联动杆两端的转向轮的转向保持一致。

本发明一较佳实施例中，所述转向机构进一步包括设置所述转向轮的轮架，所述轮架具有轮轴和转向轴，所述轮轴和所述转向轴垂直连接，所述轮轴安装有所述转向轮。

本发明一较佳实施例中，所述联动杆的两端分别通过一个连接机构和对应的所述轮架相连，所述连接机构包括连接片和连接轴，所述连接片的两端分别套设于所述连接轴和所述转向轴，所述连接轴平行于所述转向轴且铰接于所述联动杆的端部。

本发明一较佳实施例中，所述连接轴和所述转向轴之间的距离等于所述曲轴的连杆轴颈和所述曲轴的主轴之间的距离。

本发明一较佳实施例中，所述约束机构包括第一轴、第二轴及错位片，所述第一轴和所述曲轴相互平行且相对固定，所述第二轴平行于所述第一轴且铰接于所述连杆或所述联动杆，所述错位片的两端分别套设于所述第一轴和所述第二轴。

本发明一较佳实施例中，所述第一轴和所述第二轴之间的距离等于所述曲轴的连杆轴颈和所述曲轴的主轴之间的距离。

本发明还提供一种全向行走底盘，包括底盘架、设置于所述底盘架下方两侧的轮架及设置于所述轮架的转向轮。所述全向行走底盘还包括转向控制手柄、曲轴、连杆、联动杆和约束机构，所述转向控制手柄设置于所述底盘架上方且和所述曲轴的主轴同轴相连，所述转向控制手柄带动所述曲轴旋转，所述连杆的一端套设于所述曲轴的连杆轴颈，另一端和所述联动杆相铰接，所述联动杆的两端分别连接一个所述轮架，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆，以使所述联动杆两端的转向轮的转向保持一致。

本发明一较佳实施例中，所述轮架具有轮轴和转向轴，所述轮轴和所述转向轴垂直连接，所述轮轴安装有所述转向轮，所述转向轴穿设于所述底盘架；所述联动杆的两端分别通过一个连接机构和对应的所述轮架相连，所述连接机构包括连接片和连接轴，所述连接片的两端分别套设于所述连接轴和所述转向轴，所述连接轴平行于所述转向轴且铰接于所述联动杆的端部。

本发明一较佳实施例中，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆的中间段。

本发明一较佳实施例中，所述约束机构包括第一轴、第二轴及错位片，所述第一轴和所述曲轴相互平行且设置于所述底盘架，所述第二轴平行于所述第一轴且铰接于所述连杆或所述联动杆，所述错位片的两端分别套设于所述第一轴和所述第二轴。

本发明进一步提供一种推车，其包括全向行走底盘及扶手架，所述全向行走底盘包括底盘架、设置于所述底盘架下方两侧的轮架及设置于所述轮架的转向轮，所述扶手架设置于所述底盘架上方。所述全向行走底盘还包括转向控制手柄、曲轴、连杆、联动杆和约束机构，所述转向控制手柄设置于所述扶手架且和所述曲轴的主轴同轴相连，所述转向控制手柄带动所述曲轴旋转，所述连杆的一端套设于所述曲轴的连杆轴颈，另一端和所述联动杆相铰接，所述联动杆的两端分别连接一个所述轮架，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆，以使所述联动杆两端的转向轮的转向保持一致。

本发明一较佳实施例中，所述推车还包括固定手柄，所述固定手柄设置于所述扶手架，且和所述转向控制手柄分别位于所述扶手架的两侧。

相对于现有技术，本发明提供的转向机构、全向行走底盘及推车利用其中的约束机构，可以实现转向轮全向无限圈数的转动而不会产生平行四边形机构的变形问题。此外，所述推车中，作为方向控制的转向控制手柄和作为施力的固定手柄融为一体，在移动的同时可以随时调节所述推车的行进方向并进行侧移，由此可以进一步提升所述推车的操作性能，并可有效减小转弯半径，甚至可以实现原地转向。

附图说明

图1是本发明实施例的推车的结构示意图；

图2是图1所示推车的俯视图；

图3是图1所示推车中轮架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1和图2，为本发明一实施例提供的推车的结构示意图。本发明实施例提供的推车100包括全向行走底盘10及扶手架20，所述全向行走底盘10包括底盘架11、轮架12、转向轮13、转向控制手柄14、曲轴15、连杆16、联动杆17和约束机构18。所述扶手架20设置于所述底盘架11上方。所述轮架12设置于所述底盘架11下方两侧。所述转向轮13设置于所述轮架12。所述转向控制手柄14用于控制所述转向轮13的转向，其设置于所述扶手架20，且和所述曲轴15的主轴同轴相连，所述转向控制手柄14带动所述曲轴15旋转。所述曲轴15一端设置于所述底盘架11，另一端设置于所述扶手架20。所述连杆16具有相对的第一端和第二端，所述第一端套设于所述曲轴15的连杆轴颈，所述第二端和所述联动杆17相铰接。所述联动杆17的两端分别连接一个所述轮架12。

所述约束机构18包括第一轴181、第二轴182及错位片183，所述第一轴181设置于所述底盘架11，所述第二轴182平行于所述第一轴181且铰接于所述连杆16，所述错位片183的两端分别套设于所述第一轴181和所述第二轴182。本实施例中，所述约束机构18设置于所述连杆16和所述联动杆17的中间段，具体地，所述连杆16和所述联动杆17的中间段分别铰接所述第二轴182。当然，并不局限于此，所述约束机构18也可以只设置于所述连杆16的中间部，或者只设置于所述联动杆17的中间段。

优选地，所述第一轴181和所述第二轴182之间的距离等于所述曲轴15的连杆轴颈和所述曲轴15的主轴之间的距离。

本实施例中，所述底盘架11整体为“日”字形梁架，用于承载待移动设备。当然，并不局限于此，所述底盘架11也可以根据实际使用需求设计不同的结构。

请一并参阅图3，本实施例中，所述轮架12具有轮轴121和转向轴123，所述轮轴121和所述转向轴123垂直连接，所述轮轴121的两端分别安装一个所述转向轮13，所述转向轴123穿设于所述底盘架11。可以理解的是，所述轮轴121也可以只设置一个所述转向轮13。

优选地，所述转向轮13为万向轮，所述转向轴123为可伸缩且具有缓冲结构。

本实施例中，所述曲轴15和所述连杆16构成曲轴连杆机构，所述曲轴15用于将所述转向控制手柄14的转动通过所述连杆16传递至所述转向轮13，并带动所述转向轮13的转动，从而实现转向。可以理解的是，所述曲轴15可以是一体式结构或者分离组装式结构。

本实施例中，所述联动杆17具有第三端和第四端，所述第三端和所述第四端分别连接一个所述轮架12，由此可使所述底盘架11下方两侧的转向轮13实现联动。所述第三端和所述连杆16的第二端相铰接。所述第三端和所述第四端分别通过一个连接机构19和对应的所述轮架12相连。所述连接机构19包括连接片191和连接轴193，所述连接片191的两端分别套设于所述连接轴193和所述轮架12的转向轴123，所述连接轴193平行于所述转向轴123且铰接于所述联动杆17的端部。具体地，所述底盘架11下方右侧（图3所示方向）的轮架12，通过所述连接片191和所述连接轴193铰接于所述连杆16的第二端和所述联动杆17的第三端，所述底盘架11下方左侧的轮架12也通过所述连接片191和所述连接轴193铰接于所述联动杆17的第四端。

优选地，所述连接轴193和所述转向轴123之间的距离等于所述曲轴15的连杆轴颈和所述曲轴15的主轴之间的距离。

进一步地，所述推车100还包括固定手柄30，所述固定手柄30用于推动所述推车100时进行施力，其设置于所述扶手架20，且和所述转向控制手柄14分别位于所述扶手架20的两侧。

可以理解的是，所述推车100中，所述转向控制手柄14、所述曲轴15、所述连杆16、所述联动杆17和所述约束机构18一同构成了转向机构。利用所述约束机构18，当所述曲轴15带动所述连杆16的第一端旋转时，可以使所述连杆16的第二端始终保持和第一端一致的转向，进而可以使所述联动杆17的第三端和第四端始终保持一致的转向，由此，可以使安装于所述联动杆17两端的转向轮13实现联动的同时，保持转向的一致性，避免由所述连杆16和所述联动杆17构成的四边形产生变形的问题。

相对于现有技术，所述推车100利用所述全向行走底盘10，可以实现所述转向轮13全向的无限圈数的转动，而不会产生平行四边形机构变形的问题。此外，利用所述转向控制手柄14和所述固定手柄30，在移动所述推车100的同时，可以随时调节方向进行侧移，大大地提升了所述推车100的操作性能，并能有效减小转弯半径，甚至可以实现原地转向。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种转向机构，其特征在于，所述转向机构包括转向控制手柄、曲轴、连杆、联动杆和约束机构，所述转向控制手柄和所述曲轴的主轴同轴相连，所述转向控制手柄带动所述曲轴旋转，所述连杆的一端套设于所述曲轴的连杆轴颈，另一端和所述联动杆相铰接，所述联动杆的两端分别连接一个转向轮，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆，以使所述联动杆两端的转向轮的转向保持一致；

所述约束机构包括第一轴、第二轴及错位片，所述第一轴和所述曲轴相互平行且相对固定，所述第二轴平行于所述第一轴且铰接于所述连杆或所述联动杆，所述错位片的两端分别套设于所述第一轴和所述第二轴；

所述转向机构进一步包括设置所述转向轮的轮架，所述轮架具有轮轴和转向轴，所述轮轴和所述转向轴垂直连接，所述轮轴安装有所述转向轮，所述联动杆的两端分别通过一个连接机构和对应的所述轮架相连，所述连接机构包括连接片和连接轴，所述连接片的两端分别套设于所述连接轴和所述转向轴，所述连接轴平行于所述转向轴且铰接于所述联动杆的端部。

2.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述连接轴和所述转向轴之间的距离等于所述曲轴的连杆轴颈和所述曲轴的主轴之间的距离。

3.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴之间的距离等于所述曲轴的连杆轴颈和所述曲轴的主轴之间的距离。

4.一种全向行走底盘，包括底盘架、设置于所述底盘架下方两侧的轮架及设置于所述轮架的转向轮，其特征在于，所述全向行走底盘还包括转向控制手柄、曲轴、连杆、联动杆和约束机构，所述转向控制手柄设置于所述底盘架上方且和所述曲轴的主轴同轴相连，所述转向控制手柄带动所述曲轴旋转，所述连杆的一端套设于所述曲轴的连杆轴颈，另一端和所述联动杆相铰接，所述联动杆的两端分别连接一个所述轮架，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆，以使所述联动杆两端的转向轮的转向保持一致，所述约束机构包括第一轴、第二轴及错位片，所述第一轴和所述曲轴相互平行且相对固定，所述第二轴平行于所述第一轴且铰接于所述连杆或所述联动杆，所述错位片的两端分别套设于所述第一轴和所述第二轴；所述轮架具有轮轴和转向轴，所述轮轴和所述转向轴垂直连接，所述轮轴安装有所述转向轮，所述转向轴穿设于所述底盘架；所述联动杆的两端分别通过一个连接机构和对应的所述轮架相连，所述连接机构包括连接片和连接轴，所述连接片的两端分别套设于所述连接轴和所述转向轴，所述连接轴平行于所述转向轴且铰接于所述联动杆的端部。

5.如权利要求4所述的全向行走底盘，其特征在于，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆的中间段。

6.如权利要求5所述的全向行走底盘，其特征在于，所述约束机构包括第一轴、第二轴及错位片，所述第一轴和所述曲轴相互平行且设置于所述底盘架，所述第二轴平行于所述第一轴且铰接于所述连杆或所述联动杆，所述错位片的两端分别套设于所述第一轴和所述第二轴。

7.一种推车，其包括全向行走底盘及扶手架，所述全向行走底盘包括底盘架、设置于所述底盘架下方两侧的轮架及设置于所述轮架的转向轮，所述扶手架设置于所述底盘架上方，其特征在于，所述全向行走底盘还包括转向控制手柄、曲轴、连杆、联动杆和约束机构，所述转向控制手柄设置于所述扶手架且和所述曲轴的主轴同轴相连，所述转向控制手柄带动所述曲轴旋转，所述连杆的一端套设于所述曲轴的连杆轴颈，另一端和所述联动杆相铰接，所述联动杆的两端分别连接一个所述轮架，所述约束机构设置于所述连杆和/或所述联动杆，以使所述联动杆两端的转向轮的转向保持一致，所述约束机构包括第一轴、第二轴及错位片，所述第一轴和所述曲轴相互平行且相对固定，所述第二轴平行于所述第一轴且铰接于所述连杆或所述联动杆，所述错位片的两端分别套设于所述第一轴和所述第二轴。

8.如权利要求7所述的推车，其特征在于，所述推车还包括固定手柄，所述固定手柄设置于所述扶手架，且和所述转向控制手柄分别位于所述扶手架的两侧。