CN107054460B - 一种四轮差速转向机构及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四轮差速转向机构及车辆，四轮差速转向机构包括两组行走轮组件和转向传递机构，每组行走轮组件均包括转动设置在第一车轴上的第一行走轮和转动设置在第二车轴上的第二行走轮，第一车轴与第二车轴固定连接；转向传递机构连接两组行走轮组件，第一行走轮和第二行走轮的转速差能带动转向传递机构运动，转向传递机构用于将其中一组行走轮组件的转向运动传递到另一组行走轮组件。车辆采用上述四轮差速转向机构，转弯半径小，能够全方位转弯行走，能在狭窄的空间转向，资源利用率高，成本低，且承载能力大，平衡稳定性好，在路面不平或有较大的坡度时，不易打滑，运输能力强。

Description

一种四轮差速转向机构及车辆
技术领域
本发明涉及转向控制技术领域，尤其涉及一种四轮差速转向机构及使用该四轮差速转向机构的车辆。
背景技术
车辆转向机构用于控制各类轮式或履带式车辆的行驶方向。传统的转向控制机构是为满足机器转弯设计的，一般都需要专门的驱动控制其转弯，人力或者其他动力，如自行车和汽车转向机构。单纯的为转向而增加驱动，通常情况下，驱动处于闲置状态，造成产品成本提高，资源利用率低的问题。且普通的两轮差速控制转向机构，通过控制两轮不同的转动速度，实现转向，转弯半径大，转向角度有限，难以实现在狭窄的空间转向，导致空间利用率低；且两轮差速转向机构承载能力差，平衡性差，尤其在路面不平或有较大的坡度时，容易导致打滑，使得运输能力差，影响正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三轮差速转向机构，以解决现有技术中存在的成本高、资源利用率低、转弯半径大、转向角度有限、空间利用率低、承载能力差，平衡性差的技术问题。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种四轮差速转向机构，包括：
两组行走轮组件，每组所述行走轮组件均包括转动设置在第一车轴上的第一行走轮和转动设置在第二车轴上的第二行走轮，所述第一车轴与所述第二车轴固定连接；
转向传递机构，其连接两组所述行走轮组件，所述第一行走轮和第二行走轮的转速差能带动所述转向传递机构运动，所述转向传递机构用于将其中一组所述行走轮组件的转向运动传递到另一组所述行走轮组件。
其中，所述转向传递机构包括：
两组传动机构，分别与两组所述行走轮组件连接；
传动杆，其两端分别与两组所述传动机构铰接，其中一组所述行走轮组件的转向运动通过所述传动机构和传动杆传递到另一组所述行走轮组件。
其中，所述传动机构包括：
轴套，其位于所述第一车轴与所述第二车轴的连接处，并与所述第一车轴和第二车轴均固定连接；
连接轴，其一端与所述轴套固定连接，且所述连接轴与所述第一车轴垂直；
连杆，其一端与所述连接轴固定连接，所述连杆的另一端与所述传动杆通过销轴连接。
其中，所述连杆与所述连接轴垂直。
其中，还包括支架，所述第一车轴远离所述第二车轴的一端与所述支架固定连接，所述第二车轴远离所述第一车轴的一端与所述支架固定连接。
其中，所述连接轴与所述支架固定连接。
其中，所述第一车轴的中心轴线与所述第二车轴的中心轴线位于同一条直线上。
其中，所述第一行走轮和第二行走轮中均设置有轮毂电机。
本发明的另一目的在于提供一种具有上述四轮差速转向机构车辆。
如上构思，本发明所采用的技术方案是：
一种车辆，包括上述任一项所述的四轮差速转向机构。
本发明的有益效果：
本发明提出的四轮差速转向机构，包括两组行走轮组件，每组所述行走轮组件均包括转动设置在第一车轴上的第一行走轮和转动设置在第二车轴上的第二行走轮，第一车轴与第二车轴固定连接，且第一车轴的中心轴线与第二车轴的中心轴线位于同一条直线上；其中任意一组行走轮组件可通过第一行走轮和第二行走轮的转速差带动转向传递机构运动，进而驱动另一组行走轮组件进行转向运动；将传统的两轮差速转向机构改为四轮差速转向机构，减小了转弯半径，转向角度不限，实现了全方位转弯行走；同时提高了资源的利用率，降低产品成本，减少资源浪费；且增大了承载能力，平衡稳定性好，在路面不平或有较大的坡度时，不易打滑，运输能力强。
本发明提出的车辆，因采用上述四轮差速转向机构，因此具有转弯半径小，能够全方位转弯行走，能在狭窄的空间转向，资源利用率高，成本低，且承载能力大，平衡稳定性好，在路面不平或有较大的坡度时，不易打滑，运输能力强的优势。
附图说明
图1是本发明提供的四轮差速转向机构的结构示意图；
图2是本发明提供的四轮差速转向机构的俯视图；
图3是本发明提供的四轮差速转向机构转向时的俯视结构示意图。
图中：
1、行走轮组件；2、传动机构；3、传动杆；4、销轴；
11、第一车轴；12、第一行走轮；13、第二车轴；14、第二行走轮；
21、轴套；22、连接轴；23、连杆；24、支架。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
实施例一
参见图1至图3，一种四轮差速转向机构，包括两组行走轮组件1和转向传递机构。
每组行走轮组件1均包括转动设置在第一车轴11上的第一行走轮12和转动设置在第二车轴13上的第二行走轮14，第一车轴11与第二车轴13固定连接，第一车轴11与第二车轴13本身并不转动，且第一车轴11的中心轴线与第二车轴13的中心轴线位于同一条直线上。
转向传递机构连接两组行走轮组件1，第一行走轮12和第二行走轮14的转速差能带动转向传递机构运动，转向传递机构用于将其中一组行走轮组件1的转向运动传递到另一组行走轮组件1。
转向传递机构包括两组传动机构2和一根传动杆3。两组传动机构2分别与两组行走轮组件1连接；传动杆3的两端分别与两组传动机构2铰接，其中一组行走轮组件1的转向运动通过传动机构2和传动杆3传递到另一组行走轮组件1。
传动机构包括轴套21、连接轴22和连杆23。轴套21位于第一车轴11与第二车轴13的连接处，并与第一车轴11和第二车轴13均固定连接；连接轴22的一端与轴套21固定连接，且连接轴22与第一车轴11垂直；连杆23的一端与连接轴22固定连接，连杆23的另一端与传动杆3通过销轴4连接，连杆23与连接轴22垂直。
为了增加整体机构的稳定性，还设置有支架24，第一车轴11远离第二车轴13的一端与支架24固定连接，第二车轴13远离第一车轴11的一端与支架24固定连接。支架24包括顶板和侧板，两个侧板分别垂直连接于顶板的两端，第一车轴11远离第二车轴13的一端穿过一个侧板并通过螺母固定，第二车轴13远离第一车轴11的一端与穿过另一个侧板并通过螺母固定。连接轴22的上端穿过顶板，连接轴22的轴身与支架24固定连接。
第一行走轮12和第二行走轮14中均设置有轮毂电机，使得四个行走轮在行走时转速相同，能保持平衡。轮毂电机将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，省略了大量零部件，简化了车辆结构，提高了空间利用率。
为了保证整体机构的强度和稳定性，又减轻整体机构的重量，连接轴22设置为阶梯轴，连接轴22的直径均是由下向上逐渐减小。
将传统的两轮差速转向机构改为四轮差速转向机构，其中任一组行走轮组件1可驱动另一组行走轮组件1转向，减小了转弯半径，转向角度不限，实现了全方位转弯行走；同时提高了资源的利用率，降低产品成本，减少资源浪费；且增大了承载能力，平衡稳定性好，在路面不平或有较大的坡度时，不易打滑，运输能力强。
左转向时，控制其中一组行走轮组件1的第一行走轮12的转速小于第二行走轮14的转速，则第一行走轮12和第二行走轮14逆时针旋转，进而带动第一车轴11和第二车轴13同步在水平面内逆时针旋转，通过转向传递机构2、传动杆3将转向运动传递到另一组行走轮组件1，完成左转向。
右转向时，控制其中一组行走轮组件1的第一行走轮12的转速大于第二行走轮14的转速，则第一行走轮12和第二行走轮14顺时针旋转，进而带动第一车轴11和第二车轴13同步在水平面内顺时针旋转，通过转向传递机构2、传动杆3将转向运动传递到另一组行走轮组件1，完成右转向。
实施例二
一种车辆，包括上述的四轮差速转向机构，用于带动所述车辆前进和转向。该四轮差速转向机构与车辆连接时，两个连接轴22的轴身均与车辆的车盘转动连接，安装完成后，两个连接轴22的中心轴线之间的距离为一个定值。
四轮差速转向机构安装于车辆的前端，车辆的后端间隔安装两个万向轮。
本发明提出的车辆，可以是自动导引运输车。因采用上述四轮差速转向机构，因此具有转弯半径小，能够全方位转弯行走，能在狭窄的空间转向，资源利用率高，成本低，且承载能力大，平衡稳定性好，在路面不平或有较大的坡度时，不易打滑，运输能力强的优势。
以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种四轮差速转向机构，其特征在于，包括：
两组行走轮组件，每组所述行走轮组件均包括转动设置在第一车轴上的第一行走轮和转动设置在第二车轴上的第二行走轮，所述第一车轴与所述第二车轴固定连接；
转向传递机构，其连接两组所述行走轮组件，所述第一行走轮和第二行走轮的转速差能带动所述转向传递机构运动，所述转向传递机构用于将其中一组所述行走轮组件的转向运动传递到另一组所述行走轮组件，进而驱动另一组所述行走轮组件进行相同方向的转向运动；
所述转向传递机构包括：
两组传动机构，分别与两组所述行走轮组件连接；
传动杆，其两端分别与两组所述传动机构铰接，其中一组所述行走轮组件的转向运动通过所述传动机构和传动杆传递到另一组所述行走轮组件；
所述传动机构包括：
轴套，其位于所述第一车轴与所述第二车轴的连接处，并与所述第一车轴和第二车轴均固定连接；
连接轴，其一端与所述轴套固定连接，且所述连接轴与所述第一车轴垂直；
连杆，其一端与所述连接轴固定连接，所述连杆的另一端与所述传动杆通过销轴连接；
所述第一车轴的中心轴线与所述第二车轴的中心轴线位于同一条直线上。
2.根据权利要求1所述的四轮差速转向机构，其特征在于，所述连杆与所述连接轴垂直。
3.根据权利要求1所述的四轮差速转向机构，其特征在于，所述传动机构还包括支架，所述第一车轴远离所述第二车轴的一端与所述支架固定连接，所述第二车轴远离所述第一车轴的一端与所述支架固定连接。
4.根据权利要求3所述的四轮差速转向机构，其特征在于，所述连接轴与所述支架固定连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的四轮差速转向机构，其特征在于，所述第一行走轮和第二行走轮中均设置有轮毂电机。
6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的四轮差速转向机构。
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