转向装置及具有该转向装置的摆渡车
技术领域
本公开涉及机场专用车辆技术领域,尤其涉及一种转向装置及具有该转向装置的摆渡车。
背景技术
大型车辆的转弯半径较大,使得大型车辆在转完或调头时需要较大的场地。机场摆渡车作为一种大型车辆,是往返于候机楼与远机位飞机之间用于接送登机和离机乘客的机场专用车辆,属于机场特种设备。为了更多的装载乘客,机场摆渡车通常采用加长车身、加长轴距等设计来满足机场的运载要求。例如,主流机场摆渡车的长车身、长轴距的设计会导致其转弯半径大于14米,通道圆半径均须16米以上,调头、转向时对机场的场地空间要求较高。现有机场摆渡车的转弯半径较大,且在狭小空间内转弯、调头困难。
发明内容
本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种使车辆具备较小的转弯半径,且使车辆容易在狭小空间内转弯、调头的转向装置。
本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种转弯半径较小,且容易在狭小空间内转弯、调头的摆渡车。
为实现上述目的,本公开采用如下技术方案:
根据本公开的一个方面,提供一种转向装置,安装于车辆。其中,所述转向装置包括转轮、安装座、支撑机构以及转向机构。所述转轮水平固定于所述车辆底部。所述安装座通过一轴承可转动地连接于所述转轮的中心。所述支撑机构设于所述安装座,所述支撑机构被配置为可调节地升降所述车辆。所述转向机构设于所述安装座并传动连接于所述转轮,所述转向机构被配置为驱动所述转轮旋转,而在所述车辆抬升时使所述车辆随所述转轮相对所述安装座旋转。
根据本公开的其中一个实施方式,所述转轮为蜗轮,所述蜗轮具有轮齿。其中,所述转向机构包括蜗杆以及转向马达。所述蜗杆可转动地设于所述安装座并具有轴齿,所述蜗杆通过所述轴齿与所述蜗轮的轮齿啮合。所述转向马达设于所述安装座并传动连接于所述蜗杆,所述转向马达被配置为驱动所述蜗杆转动。
根据本公开的其中一个实施方式,所述转轮为齿轮,所述齿轮具有轮齿。其中,所述转向机构包括转向齿条以及转向马达。所述转向齿条可水平移动地设于所述安装座并具有直齿,所述转向齿条通过所述直齿与所述齿轮的轮齿啮合。所述转向马达,设于所述安装座并传动连接于所述转向齿条,所述转向马达被配置为驱动所述转向齿条水平移动。
根据本公开的其中一个实施方式,所述支撑机构包括支撑件以及收放锁止机构。所述支撑件被配置为可调节地升降所述车辆。所述收放锁止机构设于所述安装座并与所述支撑件相配合,所述收放锁止机构被配置为调节所述支撑件在工作位置与收回位置之间转换,并被配置为可调节地将所述支撑件锁止于工作位置或收回位置。其中,所述支撑件锁止于工作位置时,所述支撑件支撑于地面与所述车辆之间,所述支撑件锁止于收回位置时,所述支撑件不与地面接触,而使所述车辆由其车轮承载于地面。
根据本公开的其中一个实施方式,所述支撑机构包括多个所述支撑件,多个所述支撑件被配置为同步升降,所述收放锁止机构被配置为调节多个所述支撑件在工作位置与收回位置之间转换。
根据本公开的其中一个实施方式,所述支撑机构包括两组所述支撑件,每组所述支撑件均包括两个所述支撑件,两组所述支撑件在所述车辆的宽度方向上间隔分布,同组的两个所述支撑件在所述车辆的长度方向上间隔分布。
根据本公开的其中一个实施方式,所述支撑件为油缸。
根据本公开的其中一个实施方式,所述支撑件具有转轴,所述收放锁止机构包括收放锁止驱动电机以及传动组件。所述传动组件传动连接于所述收放锁止驱动电机的输出端与所述转轴之间。其中,所述收放锁止机构被配置为利用所述收放锁止驱动电机经由所述传动组件驱动所述转轴带动所述支撑件转动,而使所述支撑件在工作位置与收回位置之间转换,并使所述支撑件锁止于工作位置或收回位置。
根据本公开的其中一个实施方式,所述支撑机构包括至少一组所述支撑件,每组所述支撑件包括两个所述支撑件。其中,所述收放锁止驱动电机的输出端设有输出齿轮,所述转轴设有传动齿轮,所述传动组件至少包括分别传动连接于所述输出齿轮与两个所述传动齿轮之间的传动齿条。其中,所述收放锁止机构被配置为利用所述收放锁止驱动电机经由所述传动齿条同步带动两个所述支撑件的两根所述转轴转动,以此实现同组的两个所述支撑件的在工作位置与收回位置之间的同步转换和同步锁止。
根据本公开的另一个方面,提供一种摆渡车。其中,所述摆渡车包括本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的转向装置。其中,所述转轮水平固定于所述车辆底部,所述支撑机构被配置为可调节地升降所述车辆,所述转向机构被配置为驱动所述转轮旋转,而在所述车辆抬升时使所述车辆随所述转轮旋转。
由上述技术方案可知,本公开提出的转向装置及具有该转向装置的摆渡车的优点和积极效果在于:
本公开提出的转向装置及具有该转向装置的摆渡车,包括转轮、安装座、支撑机构以及转向机构。转轮水平固定于车辆底部。安装座通过一轴承可转动地连接于转轮的中心。支撑机构设于安装座且能够升降车辆。转向机构设于安装座并传动连接于转轮,转向机构能够驱动转轮旋转,而在车辆抬升时使车辆随转轮旋转。通过上述设计,本公开提出的转向装置使得车辆在转弯或调头时,其转轴,即转弯中心是落在车辆本身结构上,最大程度地降低了车辆在调头、转向时的转弯半径,使车辆容易在狭小空间内转弯、调头。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明,本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:
图1是根据一示例性实施方式示出的一种转向装置安装于摆渡车时的结构示意图;
图2是图1示出的转向装置安装于摆渡车时的另一状态的仰视图;
图3是图1示出的转向装置的收放锁止机构将支撑件驱动并锁止在工作位置时的局部放大图;
图4是图1示出的转向装置的收放锁止机构将支撑件驱动并锁止在收回位置时的局部放大图。
附图标记说明如下:
100.摆渡车;
110.车体;
120.车轮;
130.转向装置;
131.蜗轮;
132.安装座;
133.轴承;
134.支撑机构;
1341.油缸;
13411.转轴;
13421.传动齿条;
13422.收放锁止驱动电机;
13423.锁止销;
135.转向机构;
1351.蜗杆;
1352.转向马达;
200.地面。
具体实施方式
体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化,其皆不脱离本公开的范围,且其中的说明及附图在本质上是作说明之用,而非用以限制本公开。
在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中,参照附图进行,所述附图形成本公开的一部分,并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是,可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案,并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且,虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件,但是这些术语用于本文中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。
参阅图1,其代表性地示出了本公开提出的摆渡车100的结构示意图,具体示出了本公开提出的转向装置130安装于摆渡车100时的结构示意图。在该示例性实施方式中,本公开提出的转向装置130是以应用于摆渡车100为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是,为将本公开的相关设计应用于其他类型的车辆或其他设备中,而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化,这些变化仍在本公开提出的转向装置130的原理的范围内。
如图1所示,其具体示出了摆渡车100被转向装置130的支撑机构134抬升的状态,在本实施方式中,本公开提出的转向装置130是以安装于摆渡车100为例进行说明。其中,该摆渡车100主要包括车体110和车轮120,转向装置130是安装在车体110的底部。该转向装置130主要包括转轮、安装座132、支撑机构134以及转向机构135。配合参阅图2至图4,图2代表性地示出了转向装置130安装于摆渡车100时的另一状态的仰视图;图3代表性地示出了转向装置130的收放锁止机构将支撑件驱动并锁止在工作位置时的局部放大图;图4代表性地示出了转向装置130的收放锁止机构将支撑件驱动并锁止在收回位置时的局部放大图。以下结合上述附图,对本公开提出转向装置130的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。
如图1至图4所示,在本实施方式中,本公开提出的转向装置130主要包括转轮、安装座132、支撑机构134以及转向机构135。具体而言,转轮水平固定在摆渡车100的车体110的底部。安装座132通过一轴承133可转动地与转轮的中心相连接。支撑机构134设置在安装座132,支撑机构134能够可调节地升降车辆。转向机构135设置在安装座132并与转轮传动连接,转向机构135能够驱动转轮旋转,使得车辆能够随转轮的旋转而被带动同步旋转。通过上述设计,本公开提出的转向装置130安装于例如摆渡车100的车辆时,转向装置130能够利用支撑机构134将摆渡车100的车体110抬升而使摆渡车100的车轮120离开地面200,转向机构135能够在车体110被抬升时驱动转轮旋转,而使车体110随转轮同步旋转,从而使摆渡车100在转弯或调头时,其转轴,即转弯中心是落在摆渡车100本身结构上,最大程度地降低了摆渡车100在调头、转向时的转弯半径,使摆渡车100容易在狭小空间内转弯、调头。
如图1至图4所示,在本实施方式中,转轮可以优选地选用为蜗轮131,该蜗轮131外周具有轮齿。在此基础上,转向机构135可以优选地包括蜗杆1351以及转向马达1352。具体而言,蜗杆1351可转动地设置在安装座132并具有轴齿,蜗杆1351能够通过轴齿与蜗轮131的轮齿相啮合,从而使得转向机构135能够通过蜗杆1351的转动带动蜗轮131转动。转向马达1352设置在安装座132并传动连接于蜗杆1351,转向马达1352能够用于驱动蜗杆1351转动。在其他实施方式中,转轮亦不限于选用为蜗轮131,且转向机构135亦可相应地包括一转轮相配合的其他结构。举例而言,转轮还可选用为齿轮,该齿轮外周具有轮齿。在此基础上,转向机构135可以包括转向齿条以及转向马达。转向齿条可水平移动地设置在安装座132并具有直齿,转向齿条能够通过直齿与齿轮的轮齿相啮合,从而使得转向机构135能够通过转向齿条的水平移动带动齿轮转动。转向马达设置在安装座132并传动连接于转向齿条,转向马达能够用于驱动转向齿条水平移动。
如图1至图4所示,在本实施方式中,支撑机构134主要包括支撑件以及收放锁止机构。具体而言,支撑件能够用于可调节地升降摆渡车100的车体110。收放锁止机构设置在安装座132并连接于支撑件,收放锁止机构能够用于调节支撑件在工作位置与收回位置之间转换,并能够用于可调节地将支撑件锁止在工作位置或收回位置。需说明的是,当支撑件锁止在工作位置时,支撑件能够支撑在地面200与车体110之间,当支撑件锁止在收回位置时,支撑件不与地面200接触,而使摆渡车100由其车轮120承载在地面200上。
进一步地,如图1至图4所示,基于支撑机构134包括支撑件以及收放锁止机构的设计,在本实施方式中,支撑机构134可以优选地包括多个支撑件。在此基础上,多个支撑件可以优选地采用同步升降的设计,且收放锁止机构能够用于调节多个支撑件在工作位置与收回位置之间转换,并能够用于将多个支撑件锁止在工作位置或收回位置。
更进一步地,如图1至图4所示,基于支撑机构134包括多个支撑件的设计,在本实施方式中,支撑机构134可以进一步优选地包括两组支撑件,即多个支撑件可以优选地呈两组分布。具体而言,每组支撑件均包括两个支撑件,两组支撑件在车体110的宽度方向上间隔分布,且同组的两个支撑件在车体110的长度方向上间隔分布。在此基础上,支撑结构可以优选地包括两个收放锁止机构,且两个收放锁止机构分别用于调节两组支撑件在工作位置与收回位置之间转换,并能够用于分别将两组支撑件锁止在工作位置或收回位置。在其他实施方式中,当支撑结构包括多个支撑件时,多个支撑件可以由数量相同的收放锁止机构分别一一对应地调节,亦可由数量少于支撑件的收放锁止机构分组对应地调节,均不以本实施方式为限。
更进一步地,如图1至图4所示,基于收放锁止机构包括收放锁止件13421以及收放锁止马达13422的设计,同时基于上述四个支撑件的两组式的分布设计,在本实施方式中,收放锁止机构可以优选地包括两个,两组支撑件可以分别与两个收放锁止机构配合。具体而言,对于一组支撑件而言,收放锁止件13421沿车体110的长度方向延伸,且收放锁止件13421同时与同组的两个支撑件相连接,收放锁止马达13422能够驱动该收放锁止件13421,使收放锁止件13421同步调节同组的两个支撑件在工作位置与收回位置之间转换,并将两个支撑件锁止在工作位置或收回位置。
进一步地,如图3和图4所示,基于支撑机构134包括支撑件的设计,在本实施方式中,支撑件可以优选地选用为油缸1341。在其他实施方式中,支撑件亦可采用其他支撑伸缩结构,例如推杆、气缸等,并不以本实施方式为限。
进一步地,如图3和图4所示,基于支撑机构134包括支撑件以及收放锁止机构的设计,可将支撑件设计为具有一转轴13411。在此基础上,在本实施方式中,收放锁止机构可以优选地包括收放锁止驱动电机13422以及传动组件。传动组件传动连接在收放锁止驱动电机13422的输出端与转轴13411之间。其中,收放锁止机构能够利用收放锁止驱动电机13422经由传动组件驱动转轴13411带动支撑件转动,而使支撑件在工作位置(如图3所示,其示出的支撑件处于工作位置,但尚未完全伸出形成支撑)与收回位置(如图4所示)之间转换,并使支撑件锁止于工作位置或收回位置。
更进一步地,如图3和图4所示,基于收放锁止机构包括收放锁止驱动电机13422以及传动组件的设计,同时基于支撑机构包括两组支撑件(亦可为至少一组),且每组支撑件包括两个支撑件的设计,在本实施方式中,收放锁止驱动电机13422的输出端设置有输出齿轮,转轴13411设置有传动齿轮,传动组件可以优选地至少包括分别传动连接于输出齿轮与两个传动齿轮之间的两根传动齿条13421。即,一根转动齿条13421传动连接在输出齿轮与一个支撑件的转轴13411的传动齿轮之间,另一根传动齿条13421传动连接在输出齿轮与同组的另一个支撑件的转轴13411的传动齿轮之间。亦即,同组的两个支撑件可以利用一个收放锁止驱动电机13422及相应数量的传动齿条13421实现收放锁止功能。其中,收放锁止机构能够利用收放锁止驱动电机13422经由传动齿条13421同步带动两个支撑件的两根转轴转动,以此实现同组的两个支撑件的在工作位置与收回位置之间的同步转换和同步锁止。
更进一步地,如图3和图4所示,收放锁止机构包括收放锁止驱动电机13422以及传动组件的设计,在本实施方式中,收放锁止机构还可以优选地包括锁止销13423。其中,可将该锁止销设置在在摆渡车100的车体的相应位置上,具体的位置选择可以例如为与处于收回位置的支撑件相对应的位置,使得支撑件经由收放锁止机构调节至收回位置时,能够利用支撑件自身的伸缩实现其与锁止销13423的穿插卡合,且对应各支撑件可以在各相应位置上设置相应数量的锁止销13423,从而实现对各支撑件调节至收回位置时的辅助锁止。
需说明的是,以支撑件选用油缸1341为例,当油缸1341位于工作位置时,油缸1341是由收放锁止机构调节至垂直于地面200的状态,且油缸1341的下端并不限于与地面200保持接触,油缸1341可以在调节至工作位置后,向下伸出一段行程才使其下端抵顶于地面200。此时,油缸1341能够由摆渡车100的车载油泵或独立设置的油泵供油,而实现对车体110的升降。当油缸1341位于收回位置时,油缸1341是由收放锁止机构调节至与地面200非垂直的状态,且可以优选地处于大致水平的状态。
在此应注意,附图中示出而且在本说明书中描述的转向装置130仅仅是能够采用本公开原理的许多种转向装置130中的几个示例。应当清楚地理解,本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的转向装置130的任何细节或转向装置130的任何部件。
再次参阅图1至图4,在该示例性实施方式中,本公开提出的摆渡车100是以应用于机场的摆渡车100为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是,为将本公开的相关设计应用于其他类型的机场特种车辆或其他机场设备中,而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化,这些变化仍在本公开提出的摆渡车100的原理的范围内。
如图1至图3,在本实施方式中,本公开提出的摆渡车100主要车体110、车轮120以及转向装置130,其中该转向装置130即为本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的转向装置130。具体而言,转向装置130安装在车体110的底部,转轮水平固定在车体110的底部,支撑机构134能够可调节地升降车体110,转向机构135能够驱动转轮旋转,而在摆渡车100的车体110抬升时使车体110随转轮旋转。
基于上述对本公开提出的转向装置130及具有该转向装置130的摆渡车100的详细的示例性说明,以下举例说明本公开的转向装置130和摆渡车100的具体功能实现方式。
当摆渡车100需要原地调头时,摆渡车100停止后,收放锁止马达13422驱动传动齿条13421,使传动齿条13421带动油缸1341向下调节(例如摆动)实现展开(即由收回位置调节为工作位置),当油缸1341达到与车体110(即地面200)相垂直的状态(即工作位置)后,收放锁止马达13422停止工作,通过传动齿条13421与转轴13411的传动齿轮的啮合卡止,从而实现对油缸1341在工作位置的锁止。
由车载油泵或其他油泵驱动油缸1341向下运动而抬起车体110,使车轮120完全离开地面200后锁止(如图1所示)。
车载油泵或其他油泵驱动转向马达1352,使转向马达1352驱动蜗杆1351旋转而带动与之配合的蜗轮131旋转,因蜗轮131固定于车体110底部(例如摆渡车100的底盘),从而使得车体110也随之转动,当车体110转动至相应角度后转向马达1352停止工作。需说明的是,转向马达1352可以为电动马达或液压马达。电动马达即为电机而能够由直流或交流电驱动,液压马达是属于液压执行机构,能够将液压系统的压力能转化为机械能,以旋转的形式输出转矩和角速度,因此当转向马达为液压马达时可以由车载的液压油泵或其他油泵提供驱动动力。本实施方式中的相关说明,是以转向马达1352为液压马达为例,在其他实施方式中,转向马达1352亦可为上述的电动马达或其他形式的驱动机构。
车载油泵或其他油泵驱动油缸1341向上运动而降下车体110,使车轮120完全与地面200接触,即完全由车轮120将车体110承载于地面200。收放锁止马达13422驱动传动齿条13421,使传动齿条13421带动油缸1341向上调节(例如摆动)实现收回(即由工作位置调节为收回位置),当油缸1341达到与车体110(即地面200)大致平行的状态(即收回位置)后,收放锁止马达13422停止工作,传动齿条13421实现对油缸1341在收回位置的锁止。
油缸1341收回和锁止到位后,车载油泵或其他油泵启动驱动转向马达1352反向旋转,即带动蜗杆1351与蜗轮131反向旋转,实现转向装置130整体恢复原状,至此摆渡车100的原地转向或调头完成。
在此应注意,附图中示出而且在本说明书中描述的摆渡车仅仅是能够采用本公开原理的许多种摆渡车中的几个示例。应当清楚地理解,本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的摆渡车的任何细节或摆渡车的任何部件。
综上所述,本公开提出的转向装置,包括转轮、安装座、支撑机构以及转向机构。转轮水平固定于车辆底部。安装座通过一轴承可转动地连接于转轮的中心。支撑机构设于安装座且能够升降车辆。转向机构设于安装座并传动连接于转轮,转向机构能够驱动转轮旋转,而在车辆抬升时使车辆随转轮旋转。通过上述设计,本公开提出的转向装置使得车辆在转弯或调头时,其转轴,即转弯中心是落在车辆本身结构上,最大程度地降低了车辆在调头、转向时的转弯半径(通道圆半径),使车辆容易在狭小空间内转弯、调头。
具体而言,当本公开提出的转向装置安装于摆渡车时,摆渡车在转向装置部分结构(例如支撑件)收回后不会影响整车的外形尺寸参数,转向装置的最低点(支撑件底端)不会对于整车的最低点,不会占用乘客区空间,充分利用车体底部空间,可实现自动展开、撤收。
以上详细地描述和/或图示了本公开提出的转向装置及具有该转向装置的摆渡车的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式,相反,每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外,权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数字限制。
虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的转向装置及具有该转向装置的摆渡车进行了描述,但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。