CN108819711A - 一种车轮转向装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车轮转向装置，回转支承转动齿圈固定连接支撑架，通过支撑架转动连接车轮；回转支承的固定圈支撑架的顶部固定连接保护壳，保护壳与支撑架形成环形空腔，回转支承位于环形空腔内，回转支承的转动齿圈与支撑架相对固定，两者同步转动；环形空腔的侧壁外部凸出设置驱动仓，驱动仓与环形空腔连通，蜗杆外伸于驱动仓驱动组件的固定端安装固定在在车架驱动仓上，驱动组件的活动端伸入驱动仓内，活动端用于驱动回转支承的转动齿圈旋转，带动车轮同步转向。由于回转支承被安装在相对封闭的环形空腔内，由保护壳和支撑架对回转支承起到保护作用，避免受到砂石等的撞击，同时可以对本部件起到降温和润滑的作用。

Description

一种车轮转向装置及汽车

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，更进一步涉及一种车轮转向装置。此外，本发明还提供一种汽车。

背景技术

回转支承能够实现360度周向旋转，可应用在车辆转向轮上，以实现更大的转向角度；回转支承是相当重要的机械运转部件，其位于车轮上方，需要带动车轮转向，暴露的外界环境下，在车辆行驶过程中会受到车轮带起的砂石等杂物的撞击，容易发生故障及损坏。

因此，如何避免回转支承在使用过程中不受外部物体撞击而引起故障或受到损坏是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种车轮转向装置，能够保护回转支承不受砂石的撞击，保证其正常运行，具体方案如下：

一种车轮转向装置，包括主体呈环状的回转支承，所述回转支承转动齿圈的底部固定连接用于支撑车架的支撑架，所述支撑架转动连接车轮；

所述回转支承固定圈的顶部固定连接保护壳；所述保护壳与所述支撑架形成环形空腔，所述回转支承封装于所述环形空腔内；

所述环形空腔的侧壁外部凸出设置驱动仓，所述驱动仓与所述环形空腔连通，驱动组件的固定端与所述驱动仓固定，所述驱动组件位于所述驱动仓内的活动端用于驱动所述回转支承的转动齿圈旋转。

可选地，所述驱动组件的活动端包括与所述回转支承相啮合的蜗杆或齿轮。

可选地，所述保护壳的截面呈“n”形；所述保护壳的内壁上设置呈环状的限位筋，所述限位筋用于压装在所述支架顶部设置的环形的油封上。

可选地，所述回转支承上贯通设置连接通孔，内圈的连接螺栓将所述保护壳和所述回转支承的固定圈固定连接，外圈的连接螺栓将所述回转支承的外圈与所述支撑架固定连接。

可选地，所述环形空腔的外侧壁环绕包围设置冷却腔，所述冷却腔与所述环形空腔相对独立，且所述冷却腔与所述环形空腔之间的间隔板为铜板或铝板；所述冷却腔的侧壁上设置用于循环流通冷却液的冷却液口。

可选地，所述环形空腔的外壁上设置用于输入润滑油的润滑油口。

可选地，所述润滑油口和所述冷却液口均设置在所述冷却腔的外侧壁上；从所述润滑油口进入的润滑油经过横贯所述冷却腔的润滑油管进入所述环形空腔。

可选地，所述支撑架包括呈环形平板状的顶板和侧支臂，两个所述侧支臂的顶端固定于所述顶板的底面；所述侧支臂的底部连接用于安装车轮的车轮轴和用于对车轮刹车制动的刹车钳。

可选地，所述侧支臂和所述顶板的底面之间设置加固筋，所述加固筋垂直于所述侧支臂。

本发明还提供一种汽车，包括上述任一项所述的车轮转向装置。

本发明提供了一种车轮转向装置，包括主体呈环状的回转支承，回转支承转动齿圈的底部固定连接支撑架，支撑架用于支撑车架，通过支撑架转动连接车轮，使车辆行进；回转支承的固定圈的顶部固定连接保护壳，保护壳与支撑架形成环形空腔，回转支承位于环形空腔内，回转支承的转动齿圈与支撑架相对固定，两者同步转动；环形空腔的侧壁外部凸出设置驱动仓，驱动仓与环形空腔连通，驱动组件的固定端固定在驱动仓上，驱动组件的活动端伸入驱动仓内，活动端用于驱动回转支承的转动齿圈旋转，带动车轮同步转向。由于回转支承被安装在相对封闭的环形空腔内，由保护壳和支撑架对回转支承起到保护作用，避免受到砂石等的撞击。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本发明提供的车轮转向装置第一种实施例的外观结构图；

图1B为第一种实施例各部件第一种角度的爆炸结构图；

图1C为第一种实施例各部件第二种角度的爆炸结构图；

图1D为第一种实施例各部件第三种角度的爆炸结构图；

图1E为第一种实施例各部件第四种角度的爆炸结构图；

图2A为本发明提供的车轮转向装置第二种实施例的外观结构图；

图2B为将保护壳的局部剖开的结构图；

图2C为第二种实施例各部件第一种角度的爆炸结构图；

图2D为第二种实施例各部件第二种角度的爆炸结构图；

图2E为第二种实施例各部件第三种角度的爆炸结构图；

图3A为保护壳与回转支承相互装配的局部结构图；

图3B为保护壳与回转支承相互装配的另一种局部结构图。

图中包括：

回转支承1、支撑架2、顶板21、侧支臂22、加固筋23、保护壳3、限位筋31、驱动仓4、润滑油口51、冷却液口52、冷却腔6、润滑油管61、油封7。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种车轮转向装置，能够保护回转支承不受砂石的撞击，保证其正常运行。

为了使本领域的技术人员更好地理解要发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的车轮转向装置进行详细的介绍说明。

本发明的车轮转向装置包括回转支承1、支撑架2、保护壳3、驱动仓4等结构，其中回转支承1的主体呈环状，回转支承1包括转动齿圈和固定圈，两者能够相对转动，转动齿圈的弧状侧壁上设置啮合齿；本申请附图中均以外圈为转动齿圈为例，在外圈的外环侧壁上设置啮合齿，若将回转支承内圈作为转动齿圈也可，在内环侧壁上设置啮合齿，外圈作为固定圈。回转支承的中间掏空设置，回转支承1转动齿圈的底部固定连接支撑架2，支撑架2用于与车架连接，起到支撑车架的作用，回转支承1的转动齿圈与支撑架2同步转动以实现转向；支撑架2转动连接车轮，车轮可相对于支撑架转动行进，车轮的转动轴呈横向延伸。

回转支承1的固定圈的顶部固定连接保护壳3，支撑架2和保护壳3可相对转动；保护壳3与支撑架2相对固定后形成环形空腔，回转支承1封装于环形空腔内，回转支承1被支撑架2和保护壳3所包围，使回转支承1与外界相对隔离。由于回转支承被1安装在相对封闭的环形空腔内，由保护壳3和支撑架2对回转支承起到保护作用，避免受到砂石等的撞击。

环形空腔的侧壁外部凸出设置驱动仓4，驱动仓4与环形空腔连通，保护壳3与驱动仓4之间可单独加工并焊接固定为一体，也可一体式加工成型；驱动组件用于带动回转支承1转动，从而实现车辆转向，驱动组件的固定端固定在驱动仓4上；驱动组件的活动端在驱动仓4之内，驱动组件位于驱动仓4内的活动端用于驱动回转支承1的转动齿圈旋转；活动端与回转支承1保持相对啮合，活动端转动时可通过啮合传动，进而使支撑架2转动，实现车轮转向。

具体地，本发明在此提供两种驱动组件的具体设置方案：

第一种驱动组件的活动端设置蜗杆，回转支承1相当于蜗轮，蜗杆与回转支承1相啮合传动，蜗杆转动带动回转支承转动，并且蜗轮无法带动蜗杆转动，实现自锁的效果；蜗杆的转动可通过固定在保护壳2上的电动机带动。

第二种驱动组件的活动端设置齿轮，齿轮可通过固定在车架上的电动机带动，在驱动仓4内的齿轮相当于主动轮，回转支承1相当于从动轮，两者相互啮合传动。

如图1A所示，为本发明提供的车轮转向装置第一种实施例的外观结构图；图1B至图1E分别为第一种实施例各部件四个不同角度的爆炸结构图；图1A至图1E中驱动组件的活动端设置蜗杆，因而驱动仓4的侧方开设横向的开孔，用于横向插入蜗杆；驱动仓4的端部通过盖板和密封圈实现密封。

如图2A所示，为本发明提供的车轮转向装置第二种实施例的外观结构图，图2B为将保护壳3的局部剖开的结构图；图2C至图2E分别为第二种实施例各部件三个不同角度的爆炸结构图；图2A至图2E中驱动组件的活动端设置齿轮，因而驱动仓4的顶部开设竖向的开孔，用于竖向插入齿轮的驱动杆；驱动仓4的上表面通过盖板和密封圈实现密封。

如图3A所示，为保护壳3与回转支承1相互装配的局部结构图；图3B为保护壳3与回转支承1相互装配的另一种局部结构图；本发明中的保护壳3的截面呈“n”形，保护壳3包括两圈竖向筒形侧壁和顶部的圆环形盘状结构围成，竖向截面呈“n”字形，底部与支撑架2相对固定实现密封。

如图3B所示，在保护壳3的内壁上设置限位筋31，限位筋31凸出于保护壳3的内壁形成台阶，限位筋31呈圆环状，限位筋31用于压装在支架2顶部设置的环形油封圈上，通过限位筋31压接油封圈使保护壳3与支撑架2相互密封且可以旋转。在环形空腔的筒形内壁处设置一圈限位筋31，由限位筋31和油封7相互配合实现密封支撑架2的顶部可恰好插入保护壳3底部的开口中，支撑架2的顶端支撑两个油封圈，与保护壳3内壁上设置的两个限位筋31相配合压接。

优选地，本发明在回转支承1的固定圈和转动齿圈上分别上贯通设置连接通孔，回转支承1上的连接通孔竖向开设，内圈的连接螺栓穿过保护壳3、回转支承1的固定圈实现固定，外圈的连接螺栓穿过回转支承1的转动齿圈和支撑架2实现固定。连接螺栓沿周向布置多个，使各处受力均匀分布。

优选地，本发明在环形空腔的外侧壁环绕包围设置冷却腔6，冷却腔6呈环形，包围在环形空腔的外侧壁上，环形空腔与冷却腔6为相对独立的空腔结构，且冷却腔6与环形空腔之间的圆弧形间隔板为铜板或铝板，也即图3A中设置限位筋31的侧壁为铜板或铝板，也可采用其他导热性强的材料制成，有利于热量快速传递散热；冷却腔6的侧壁上设置用于循环流通冷却液的冷却液口52，图3A和图3B所示分别为冷却液口52设置在不同位置的结构图，图3A设置在竖向外壁上，图3B设置在顶壁上；冷却液口至少应设置两个，分别输入和输出冷却液，对环形空腔起到冷却效果。

环形空腔的外壁上设置用于输入润滑油的润滑油口51，对回转支承1和驱动组件进行润滑。

优选地，本发明中的润滑油口51和冷却液口52均设置在所述冷却腔6的外侧壁上，也即润滑油口51和冷却液口52均设置在冷却腔6的筒形外侧壁处。由于润滑油需要进入环形空腔内，因此在冷却腔6中还设置润滑油管61，从润滑油口51进入的润滑油经过横贯冷却腔6的润滑油管61进入环形空腔。

本发明中的支撑架2包括呈环形平板状的顶板21和侧支臂22，两个侧支臂22的顶端固定于顶板21的底面，使支撑架2呈“冂”字形；侧支臂22的底部连接用于安装车轮的车轮轴，两个侧支臂22分别支撑车轮轴的两端，如图2A所示，侧支臂22底部的“n”形开槽用于安装车轮轴；在侧支臂22的底部还设置用于对车轮刹车制动的刹车钳，图2A中在侧支臂22底部设置的螺栓孔用于安装刹车钳，对车轮上安装的刹车片摩擦制动。

侧支臂22和顶板21的底面之间设置加固筋23，加固筋23垂直于侧支臂22的表面，加强侧支臂22的结构强度。

本发明还提供一种汽车，包括上述的车轮转向装置，该车辆能够达到相同的技术效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车轮转向装置，其特征在于，包括主体呈环状的回转支承(1)，所述回转支承(1)转动齿圈的底部固定连接用于支撑车架的支撑架(2)，所述支撑架(2)转动连接车轮；

所述回转支承(1)固定圈的顶部固定连接保护壳(3)；所述保护壳(3)与所述支撑架(2)形成环形空腔，所述回转支承(1)封装于所述环形空腔内；

所述环形空腔的侧壁外部凸出设置驱动仓(4)，所述驱动仓(4)与所述环形空腔连通，驱动组件的固定端与所述驱动仓(4)固定，所述驱动组件位于所述驱动仓(4)内的活动端用于驱动所述回转支承(1)的转动齿圈旋转。

2.根据权利要求1所述的车轮转向装置，其特征在于，所述驱动组件的活动端包括与所述回转支承(1)相啮合的蜗杆或齿轮。

3.根据权利要求1所述的车轮转向装置，其特征在于，所述保护壳(3)的截面呈“n”形；所述保护壳(3)的内壁上设置呈环状的限位筋(31)，所述限位筋(31)用于压装在所述支架(2)顶部设置的环形的油封(7)上。

4.根据权利要求3所述的车轮转向装置，其特征在于，所述回转支承(1)上贯通设置连接通孔，内圈的连接螺栓将所述保护壳(3)和所述回转支承(1)的固定圈固定连接，外圈的连接螺栓将所述回转支承(1)的外圈与所述支撑架(2)固定连接。

5.根据权利要求3所述的车轮转向装置，其特征在于，所述环形空腔的外侧壁环绕包围设置冷却腔(6)，所述冷却腔(6)与所述环形空腔相对独立，且所述冷却腔(6)与所述环形空腔之间的间隔板为铜板或铝板；所述冷却腔(6)的侧壁上设置用于循环流通冷却液的冷却液口(52)。

6.根据权利要求5所述的车轮转向装置，其特征在于，所述环形空腔的外壁上设置用于输入润滑油的润滑油口(51)。

7.根据权利要求6所述的车轮转向装置，其特征在于，所述润滑油口(51)和所述冷却液口(52)均设置在所述冷却腔(6)的外侧壁上；从所述润滑油口(51)进入的润滑油经过横贯所述冷却腔(6)的润滑油管(61)进入所述环形空腔。

8.根据权利要求3所述的车轮转向装置，其特征在于，所述支撑架(2)包括呈环形平板状的顶板(21)和侧支臂(22)，两个所述侧支臂(22)的顶端固定于所述顶板(21)的底面；所述侧支臂(22)的底部连接用于安装车轮的车轮轴和用于对车轮刹车制动的刹车钳。

9.根据权利要求8所述的车轮转向装置，其特征在于，所述侧支臂(22)和所述顶板(21)的底面之间设置加固筋(23)，所述加固筋(23)垂直于所述侧支臂(22)。

10.一种汽车，包括权利要求1至9任一项所述的车轮转向装置。