CN104369724A - 一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，解决一些狭窄逼仄空间汽车转弯掉头的问题。本装置包括可转动安装在地面上转盘，转盘上沿圆周方向均匀设置有若干组承载汽车车轮的对辊，每组对辊中靠近转盘中心的为内辊筒，靠近转盘边缘的为外辊筒，内辊筒和外辊筒均设有对应的锁止装置，每组对辊下方均设有与对辊平行的蜗杆，外辊筒的通过离合器正向传动连接蜗杆一端，内辊筒通过离合器反向传动连接蜗杆的另一端，蜗杆外侧对应设有蜗轮，蜗轮下方通过棘轮连接有转动齿轮，地面上固定设置有与转动齿轮啮合的内齿圈，内齿圈与转盘同轴设置。本发明利用汽车本身的动力完成原地转向，并实现了前轮驱动和后轮驱动汽车转向的可切换。

Description

一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置

技术领域

本发明涉及汽车转向辅助装置，特别涉及一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置。

背景技术

随着社会的发展，私家车的普及，人均汽车拥有量不断上升，造成汽车泊位越来越紧张，而对于停车场等泊车集中的地点，在每一片泊位的拐角和尽头的位置必须设置供汽车转向、掉头的空间，这样无形之中减少了空间的泊车利用率。而对于一些狭窄逼仄的空间，汽车转弯、掉头动作很难完成，需要来回移动多次，对于一些新驾驶员来说，甚至会造成汽车卡在角落里无法动弹。

发明内容

本发明的目的在于针对停车场等需留出较大的供汽车转向、掉头的空间，影响泊车空间利用率，一些狭窄逼仄空间汽车转弯掉头困难的问题，提供一种利用汽车本身动力，在狭窄逼仄空间转向的前后轮驱动可切换的汽车转向装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，包括可转动安装在地面上转盘，转盘上沿圆周方向均匀设置有若干组承载汽车车轮的对辊，每组对辊中靠近转盘中心的为内辊筒，靠近转盘边缘的为外辊筒，内辊筒和外辊筒均设有对应的锁止装置，每组对辊下方均设有与对辊平行的蜗杆，外辊筒的一端连接离合器、离合器外侧通过正向皮带或齿轮正向传动连接蜗杆一端，内辊筒与外辊筒相反的端部连接有离合器、离合器外侧通过交叉皮带或者齿轮反向传动连接蜗杆的另一端，蜗杆外侧对应设有蜗轮，蜗轮下方通过棘轮连接有转动齿轮，地面上固定设置有与转动齿轮啮合的内齿圈，内齿圈与转盘同轴设置。转盘上根据汽车需转向的角度设置对辊，一般为每个90度设置一组或者180度设置一组，分别完成左右转弯和掉头的动作，转盘可以设置在停车场、船舶甲板的转弯、掉头位置。外辊筒与蜗杆采用皮带或者齿轮进行正向传动，两者的转动方向一致，内辊筒与蜗杆采用皮带或者齿轮进行反向传动，两者转动方向相反；采用这种设置的原因是，当前轮驱动汽车进入转盘，是转盘前侧的对辊工作，此时内辊筒和外辊筒在前车轮驱动下均为向转盘中心方向滚动；而当后轮驱动汽车进入转盘，转盘后侧的对辊工作，此时内辊筒和外辊筒在后车轮驱动下均为向转盘边缘方向滚动。因此，前轮驱动和后轮驱动时，采用不同方向的动力传动，可以保证蜗杆和蜗轮的转动方向保持不变，一来避免前轮驱动汽车转动90度，而切换到后轮驱动时需要反向转动270度才能完成转弯的情况；二来从上到下棘轮的动力传输只能为单向，从下到上切断动力传输也只能切断单个转动方向，因此内辊筒和外辊筒与蜗轮之间要分别采用不同向的传动保证最终动力输出方向稳定。

前轮驱动汽车转向时，外辊筒离合器工作，而内辊筒离合器始终保持分离状态不工作。初始状态，转盘的各对辊均锁止，汽车从转盘后侧进入转盘，直到前轮落入转盘前侧的对辊。对于前驱汽车，外辊筒为汽车前轮驱动的主辊筒，内辊筒为辅助辊筒，松开锁止机构，车轮带动外辊筒向转盘中心方向滚动，外辊筒连接离合器，离合器带动蜗杆同向转动，蜗杆带动蜗轮进行减速传动，蜗轮通过棘轮带动转动齿轮转动，转动齿轮与内齿圈啮合，因此转动齿轮沿内齿圈做圆周运动，带动转盘转动。转动过程中，其他位置的对辊下方的转动齿轮自由转动，并通过棘轮切断动力反向传输，避免从蜗轮输入动力造成蜗轮蜗杆损坏。当转动预设的角度，例如左右转向为90度，掉头为180度，外辊筒与离合器断开，汽车车轮带动对辊空转，在汽车踩刹车制动后，外辊筒和内辊筒停止转动并同时锁止，汽车可以驶出，避免骤然锁止导致在驾驶员无准备情况下汽车骤然前冲。此时，后续的车辆可以重复上述的动作使用转盘转向，转盘根据转向角度设置多组对辊，两辆汽车连续使用转盘无需进行额外的调节，圆周方向的下一组对辊可以直接供下一辆汽车使用。

后轮驱动汽车转向时，内辊筒离合器工作，而外辊筒离合器始终保持分离状态不工作。初始状态，转盘的各对辊均锁止，汽车从转盘后侧进入转盘，直到后轮落入转盘后侧的对辊。对于后驱汽车，内辊筒为汽车前轮驱动的主辊筒，外辊筒为辅助辊筒，松开锁止机构，车轮带动内辊筒向转盘边缘方向滚动，内辊筒连接离合器，离合器反向带动蜗杆反向转动，此时蜗杆转动方向与前轮驱动时蜗杆转动方向一致，保证转盘始终朝一个方向转动。当转动预设角度后，内辊筒和离合器断开，汽车踩刹车后所有对辊锁死，汽车从转盘前侧驶出，后续车辆进入转盘继续转向。

作为优选，所述内辊筒的内侧和外辊筒外侧分别设有制动块，制动块可伸缩设置在转盘上。制动块为锁止装置，提供内辊筒和外辊筒的锁止。

作为优选，所述转盘下方的地面上与转盘同轴设有环形沟槽，所述蜗杆、蜗轮、转动齿轮设置在环形沟槽中随转盘转动，所述内齿圈设置在环形沟槽侧壁。

作为优选，所述转盘中部下方通过平面推力轴承支撑转动。

作为优选，所述转盘边缘的下方与地面之间设有滚轮或者滚珠。避免汽车进出时转盘受到单侧压力过大造成偏移。

作为优选，所述蜗杆、蜗轮、转动齿轮安装在转盘向下延伸的支架上。

作为优选，所述对辊在转盘上隔90度或者180度设置一组。

本发明利用汽车本身的动力完成原地转向，无需额外的设置转动动力源，可以用于泊车空间紧张的区域，提高空间泊车利用率，以及一些狭窄逼仄的位置，用于汽车原地掉头和转向；本装置通过内辊筒和外辊筒的可切换设置，实现了前轮驱动和后轮驱动汽车转向的可切换。

附图说明

图1是本发明的俯视结构示意图。

图2是本发明图1中A处结构示意图。

图3是本发明前轮驱动汽车进入转盘的侧向剖视示意图。

图4是本发明图3中B处结构示意图。

图5是本发明后轮驱动汽车进入转盘的侧向剖视示意图。

图6是本发明图5中C处结构示意图。

图中：1、转盘，2、地面，3、对辊，4、内辊筒，5、外辊筒，6、制动块，7、离合器，8、皮带轮，9、汽车，10、平面推力轴承，11、环形沟槽，12、滚珠，13、蜗杆，14、蜗轮，15、棘轮，16、转动齿轮，17、内齿圈，18、正向皮带，19、交叉皮带。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。

实施例：一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，如图1、3所示。本装置包括可转动设置在地面2上的转盘1。转盘下方的地面2上与转盘1同轴环挖有环形沟槽11。环形沟槽11内侧的地面顶部设有支撑转盘并转动的平面推力轴承10，环形沟槽外侧的地面上有适应转盘厚度的台阶，使转盘上表面与地面平齐对接。转盘下表面的边缘与地面之间设有滚珠12辅助支撑和转动。

如图1所示，转盘上沿圆周方向每隔90度设置有四组对辊3，每组对辊3包括靠近转盘中心的内辊筒4和靠近转盘边缘的外辊筒5。如图2所示，外辊筒5的一端连接有离合器7，离合器的外侧设有皮带轮8，内辊筒4与外辊筒5相反的一端也连接有离合器，离合器外侧设有皮带轮。在内辊筒的内侧下部和外辊筒的外侧下部分别设有制动块6，制动块可伸缩地安设在转盘上。

在每组对辊的下方与对辊平行设置有蜗杆13，如图4、6所示，本实施例中蜗杆设置在外辊筒的下方。蜗杆一端通过正向皮带18与外辊筒端部离合器外侧的皮带轮8正向传动，蜗杆另一端通过交叉皮带19与内辊筒端部离合器外侧的皮带轮反向传动。蜗杆13外侧啮合蜗轮14，蜗轮14下方通过棘轮15同轴连接有转动齿轮16，在换型沟槽外槽壁设有与转动齿轮啮合的内齿圈17，转动齿轮可沿内齿圈公转。蜗杆、蜗轮、转动齿轮安装在转盘向下延伸的支架上，支架还作为防护板的作用，阻止杂物卡死齿轮。

前轮驱动工作状态如图3、4所示，此时内辊筒端部的离合器始终处于断开状态。汽车从转盘后侧进入转盘，直到前轮落入转盘前侧的对辊。对于前驱汽车，外辊筒为汽车前轮驱动的主辊筒，内辊筒为辅助辊筒，松开锁止机构，外辊筒连接离合器，离合器带动蜗杆同向转动，蜗杆带动蜗轮进行减速传动，蜗轮通过棘轮带动转动齿轮转动，转动齿轮与内齿圈啮合，因此转动齿轮沿内齿圈做圆周运动，带动转盘转动。转动过程中，其他位置的对辊下方的转动齿轮自由转动，并通过棘轮切断动力反向传输，避免从蜗轮输入动力造成蜗轮蜗杆损坏。当转动预设的角度，例如左右转向为90度，掉头为180度，外辊筒与离合器断开，汽车车轮带动对辊空转，在汽车踩刹车制动后，外辊筒和内辊筒停止转动并同时锁止，汽车可以驶出，避免骤然锁止导致在驾驶员无准备情况下汽车骤然前冲。此时，后续的车辆可以重复上述的动作使用转盘转向，转盘根据转向角度设置多组对辊，多辆汽车连续使用转盘无需进行额外的调节，圆周方向的下一组对辊可以直接供下一辆汽车使用。

后轮驱动汽车转向时，内辊筒离合器工作，而外辊筒离合器始终保持分离状态不工作。初始状态，转盘的各对辊均锁止，汽车从转盘后侧进入转盘，直到后轮落入转盘后侧的对辊。对于后驱汽车，内辊筒为汽车前轮驱动的主辊筒，外辊筒为辅助辊筒，松开锁止机构，车轮带动内辊筒向转盘边缘方向滚动，内辊筒连接离合器，离合器反向带动蜗杆反向转动，此时蜗杆转动方向与前轮驱动时蜗杆转动方向一致，保证转盘始终朝一个方向转动。当转动预设角度后，内辊筒和离合器断开，汽车踩刹车后所有对辊锁死，汽车从转盘前侧驶出，后续车辆进入转盘继续转向。

Claims (7)

1.一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，其特征在于：包括可转动安装在地面上转盘，转盘上沿圆周方向均匀设置有若干组承载汽车车轮的对辊，每组对辊中靠近转盘中心的为内辊筒，靠近转盘边缘的为外辊筒，内辊筒和外辊筒均设有对应的锁止装置，每组对辊下方均设有与对辊平行的蜗杆，外辊筒的一端连接离合器、离合器外侧通过正向皮带或齿轮正向传动连接蜗杆一端，内辊筒与外辊筒相反的端部连接有离合器、离合器外侧通过交叉皮带或者齿轮反向传动连接蜗杆的另一端，蜗杆外侧对应设有蜗轮，蜗轮下方通过棘轮连接有转动齿轮，地面上固定设置有与转动齿轮啮合的内齿圈，内齿圈与转盘同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，其特征在于：所述内辊筒的内侧和外辊筒外侧分别设有制动块，制动块可伸缩设置在转盘上。

3.根据权利要求1所述的一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，其特征在于：所述转盘下方的地面上与转盘同轴设有环形沟槽，所述蜗杆、蜗轮、转动齿轮设置在环形沟槽中随转盘转动，所述内齿圈设置在环形沟槽侧壁。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，其特征在于：所述转盘中部下方通过平面推力轴承支撑转动。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，其特征在于：所述转盘边缘的下方与地面之间设有滚轮或者滚珠。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，其特征在于：所述蜗杆、蜗轮、转动齿轮安装在转盘向下延伸的支架上。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种前后轮驱动可切换的汽车转向装置，其特征在于：所述对辊在转盘上隔90度或者180度设置一组。