CN106995000A - 四轮转向的四驱小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轮转向的四驱小车，属于车辆传动装置技术领域，包括车架和设置在车架下面具有独立车轮轴和轴承座的四个车轮，在车架上分别与四个车轮对应设有四根竖向的传动轴，传动轴与车轮轴离合连接，所述传动轴上离合连接有能够带动车轮绕传动轴摆动的转向架，本发明通过改变电机方向及离合器吸合状态实现四个车轮改变转动方向和驱动方向，进而改变小车的行走路线，转向过程小车车身不转动，提高了小车通过狭窄空间的能力。

Description

四轮转向的四驱小车

技术领域

本发明涉及车辆传动装置技术领域，尤其是一种四轮转向的四驱小车。

背景技术

在仓库等场所的货物运输过程中会用到运货小车，一般的运货小车仅有两个驱动轮，另外两个是从动轮，两个驱动轮的运货小车转向时需要有一定的转弯半径，运货小车在狭小的空间内行走时，有的地方转弯半径不足，小车不能通过转弯。

通过现有的四轮转向技术可以减小小车的转弯半径，提高小车通过狭小空间的能力；而现有的四轮转向小车多为摇杆式四轮转向，即通过转向横拉杆左右移动，使四轮产生转向；有的使前侧车轮与后侧车轮的转角方向相反，在低速行驶中改善汽车的操作性；有的使前侧车轮与后侧车轮的转角方向相同，在中高速行驶中减小汽车的横摆运动，提高变道和曲线行驶的操作稳定性。

采用现有的四轮转向技术的小车，其转向过程为，首先四轮产生转动角度，然后驱动小车使小车以某一点为圆心进行转动，当小车车身完成转向后，将四轮的转动角度回正，转向完成；此转向过程需要小车车身进行转动才能完成转向，在遇到小车车身与障碍物距离较近，小车车身无法转动时，则无法进行转向；例如，当小车需要向前行驶到顶住障碍物时才进行转向，则因为小车车身无法转动而不能转向。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种在转向过程中小车车身保持不动的四轮转向的四驱小车。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

四轮转向的四驱小车，包括车架和设置在车架下面具有独立车轮轴和轴承座的四个车轮，在车架上分别与四个车轮对应设有四根竖向的传动轴，传动轴与车轮轴离合连接，所述传动轴上离合连接有能够带动车轮绕传动轴摆动的转向架。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述车轮轴和转向架通过电磁离合器与传动轴离合连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述传动轴分别位于四个车轮的一侧竖向设置，传动轴底端通过一对相互啮合的锥齿轮与车轮轴相连。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述车架上设有限定车轮摆动轨迹的的弧形轨道和限定车轮摆动位置的锁定装置。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述弧形轨道的圆弧角度为：90°～180°。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述锁定装置包括设置在小车车架上的定位孔和设置在车轮轴承座上能够插入定位孔的定位销，还包括车架上用于顶回定位销的启动销。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述车架上设有四根与小车驱动装置相连的连接轴，所述四根连接轴的一端与四根传动轴的顶端分别传动连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述连接轴通过一对相互啮合的锥齿轮与传动轴连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述连接轴通过齿轮或同步带与小车的驱动装置连接，连接轴之间通过齿轮或同步带连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述转向架包括转向臂，所述转向臂平行于车轮轴，转向臂的一端与传动轴离合连接，另一端与车轮的轴承座固定连接。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明通过改变四个车轮的转动方向和驱动方向，实现改变小车的行走路线，转向过程小车车身不转动，提高了小车通过狭窄空间的能力。

本发明通过离合器控制车轮的转向和驱动，可实现小车的远程遥控或编程自动运行,通过改变电机方向及离合器吸合状态实现四个车轮改变转动方向和驱动方向，进而改变小车的行走路线。

本发明通过圆弧轨道控制轴承座的转动角度，使车轮的转向更准确，避免出现转向不到位的现象。

本发明通过锁定装置将需要停止转向的轴承座限制在一定角度，避免在不需要转向时，轴承座的自由活动影响小车的行驶。

本发明当小车需要转向时，转向架带动车轮绕传动轴摆动，并使位于前侧的两个车轮与位于后侧的两个车轮的摆动方向相反，这样在转向时，小车车身不会发生偏移，使小车保持正确的行驶轨迹，在转向时每个轮子都以自己的转动轴的中心旋转摆动，而且每个轮子同时转摆，因此保证了小车换方向时，其车身不动。

本发明将四个独立的传动轴分别通过连接轴、齿轮或同步带连接，使传动轴同步旋转，保证小车的四个车轮同时同速行驶或转向，并通过离合器控制传动轴的动作，实现远程操作或编程运行。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明进一步改进的立体结构示意图；

图3是本发明的小车向前行驶状态示意图；

图4是本发明的小车向右行驶状态示意图；

其中，1、传动轴，2、车轮轴，3、电磁离合器，4、转向臂，5、轴承座，6、弧形轨道，7、定位孔，8、连接轴，9、驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

如图1、图2所示，四轮转向的四驱小车，包括车架和设置在车架下面的四个车轮，所述四个车轮分别具有独立的车轮轴2和轴承座5，在车架上位于四个车轮的一侧分别各设有一根竖向的传动轴1，每根传动轴1底端与车轮轴2可分离的连接在一起，当传动轴1与车轮轴2结合后，传动轴1带动车轮轴2的旋转，随即驱动车轮向前或向后转动，实现小车的四个轮子的驱动。

关于离合连接，理解为可分离的连接，例如通过离合装置将两部件进行的连接，能够使被连接的两部件进行离合。

如图1、图2所示，传动轴1底端通过一对相互啮合的锥齿轮与车轮轴2相连，通过齿轮连接实现传动轴1与车轮轴2的同步旋转。

如图1、图2所示，传动轴1上离合连接有能够带动车轮绕传动轴1摆动的转向架；转向架包括转向臂4，转向臂4平行于车轮轴2，转向臂4的一端与传动轴1离合连接，另一端与车轮的轴承座5固定连接；当传动轴1与转向架结合后，转向臂4带动车轮座5以传动轴1为原点沿弧线摆动，使轴承座5在横向和纵向之间转变，从而改变车轮的朝向，并且进一步的，位于小车前侧的两个转向架与位于小车后侧的两个转向架的转动方向相反，转向时转向架使位于前侧的两个车轮与位于后侧的两个车轮的摆动方向相反，这样在转向时，小车车身不会发生偏移，使小车采用自动控制时能够保持正确的行驶轨迹。

如图1、图2所示，车轮轴2通过电磁离合器3与传动轴1离合连接，转向架也通过电磁离合器3与传动轴1离合连接，电磁离合器3可以通过远程操作或者电脑编程后自动控制车轮轴2与传动轴1的离合，和自动控制转向架与传动轴1的离合。

如图1、图2所示，所述小车车架上设有限定轴承座5移动轨迹的的弧形轨道6；轴承座5在弧形轨道6限定范围内移动，弧形轨道6的圆弧角度为90°～180°；当弧形轨道6的圆弧角度为90°时，在弧形轨道6的两端，轴承座5分别处于横向和纵向位置，轴承座5沿弧形轨道摆动，使轴承座5在横向和纵向两点之间任意位置相互转换，因此在圆弧角度为90°时，可以快速将轴承座5在横向和纵向位置进行切换，提高车轮转向的效率和准确性；当弧形轨道6的圆弧角度为180°时，在弧形轨道6的两端，轴承座5分别处于两个相反的纵向位置，轴承座5沿弧形轨道摆动，使轴承座5在两个相对的纵向180°之间的任意位置相互转换，因此在圆弧角度为180°时，可以实现小车的锐角角度的转弯，提高小车通过狭窄空间的能力。

如图1、图2所示，所述轴承座5上设有保持横向或纵向位置的锁定装置；所述锁定装置包括设置在小车车架上的定位孔7和设置在轴承座5上能够插入定位孔7的定位销；所述小车车架上设有用于顶回定位销的启动销；当轴承座5通过转向臂4转动到横向或纵向位置时，轴承座5上的定位销自动插入小车车架的定位孔7内，当需要再次转动轴承座5时，位于小车车架上的启动销从反向插入定位孔7将定位销顶出，启动转向臂4后边能将轴承座5再次转向。

如图1、图2所示，车架上设有四根与小车驱动装置9相连的连接轴8，四根连接轴8与相对应的四根传动轴1的顶端分别传动连接；上述传动连接包括，连接轴8与传动轴1顶端通过一对相互啮合的锥齿轮连接，因此，四根连接轴8保持同速转动，四根传动轴1也保持同速转动，在连接轴8改变转动方向时，与连接轴8连接的传动轴1相应的也改变转动方向。

如图1、图2、图3、图4所示，在小车向前或向后行驶中，四根传动轴1的转动方向为全部相同，四根连接轴8的转动方向为前侧两根相同、后侧两根相同、而前后两根不同。

如图1、图2、图3、图4所示，在小车车轮绕传动轴1摆动时，四根传动轴1的转动方向为前侧两根相同、后侧两根相同、而前后两根不同，四根连接轴8的转动方向为全部相同。

如图1、图2、图3、图4所示，在小车向左或向右行驶中，四根传动轴1的转动方向为前侧两根相同、后侧两根相同、而前后两根不同，四根连接轴8的转动方向为全部相同。

如图1、图2所示，四根连接轴8之间通过齿轮或同步带连接。

如图1、图2所示，小车的驱动装置9通过齿轮或同步带与连接轴8连接，并且驱动装置9可分别控制前侧和后侧连接轴8的旋转方向。

如图3、图4所示，小车转向过程为：在小车向前行驶时，两个前侧车轮位于小车前侧保持纵向，两个后侧车轮位于小车后侧保持纵向，此时四根传动轴1的转动方向为全部相同，四根连接轴8中前侧两根转动方向相同、后侧两根转动方向相同、而前后两根转动方向不同；因此，需要驱动装置9对前侧两根连接轴8和后侧两根连接轴8施加不同转向的驱动力。

如图3、图4所示，当小车需要转弯时，两个前侧车轮由小车前侧逆时针摆动转向小车右侧，两个后侧车轮由小车后侧顺时针摆动转向小车右侧，此过程，四根传动轴1的转动方向为前侧两根相同、后侧两根相同、而前后两根不同，四根连接轴8的转动方向为全部相同；因此，需要通过启动电磁离合器3使车轮失去驱动力而停止转动，然后切换驱动装置9，使连接轴8的转动方向转变为全部相同，然后通过电磁离合器3使连接轴8与转向臂4连接，使车轮摆动转向，当车轮摆动到位后通过电磁离合器3断开转向臂4的动力，最后通过锁定装置将锁定车轮的摆动位置。

如图3、图4所示，当小车转弯后需要向左侧行驶时，通过电磁离合器3使车轮与传动轴1连接，保持小车转弯时驱动装置9对连接轴8的驱动方向，即可驱动小车向左行驶。

如图3、图4所示，当小车转弯后需要向右侧行驶时，通过电磁离合器3使车轮与传动轴1连接，改变小车转弯时驱动装置9对连接轴8的驱动方向，使驱动方向相反，即可驱动小车向右行驶。

Claims (10)

1.四轮转向的四驱小车，包括车架和设置在车架下面具有独立车轮轴（2）和轴承座（5）的四个车轮，其特征在于：在车架上分别与四个车轮对应设有四根竖向的传动轴（1），传动轴（1）与车轮轴（2）离合连接，所述传动轴（1）上离合连接有能够带动车轮绕传动轴（1）摆动的转向架。

2.根据权利要求1所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述车轮轴（2）和转向架通过电磁离合器（3）与传动轴（1）离合连接。

3.根据权利要求1所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述传动轴（1）分别位于四个车轮的一侧竖向设置，传动轴（1）底端通过一对相互啮合的锥齿轮与车轮轴（2）相连。

4.根据权利要求1所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述车架上设有限定车轮摆动轨迹的的弧形轨道（6）和限定车轮摆动位置的锁定装置。

5.根据权利要求4所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述弧形轨道（6）的圆弧角度为：90°～180°。

6.根据权利要求4所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述锁定装置包括设置在小车车架上的定位孔（7）和设置在车轮轴承座（5）上能够插入定位孔（7）的定位销，还包括车架上用于顶回定位销的启动销。

7.根据权利要求1所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述车架上设有四根与小车驱动装置（9）相连的连接轴（8），所述四根连接轴（8）的一端与四根传动轴（1）的顶端分别传动连接。

8.根据权利要求7所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述连接轴（8）通过一对相互啮合的锥齿轮与传动轴（1）连接。

9.根据权利要求7所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述连接轴（8）通过齿轮或同步带与小车的驱动装置（9）连接，连接轴（8）之间通过齿轮或同步带连接。

10.根据权利要求1所述的四轮转向的四驱小车，其特征在于：所述转向架包括转向臂（4），所述转向臂（4）平行于车轮轴（2），转向臂（4）的一端与传动轴（1）离合连接，另一端与车轮的轴承座（5）固定连接。