CN112918243B - 一种agv小车的舵轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种AGV小车的舵轮，包括行走组件，所述行走组件连接于AGV小车的车身，所述行走组件包括第一电机和少齿差减速器，所述少齿差减速器套设在所述第一电机上，所述少齿差减速器的外周上套设有环状的轮体，所述第一电机的第一转子驱动所述少齿差减速器转动以带动所述轮体绕其轴向转动。本发明所述的电机与少齿差减速器在径向上嵌套设置代替现有的电机与减速器轴向连接，避免了舵轮在轴向上尺寸过大而导致轴向空间利用率低、转动半径增大的问题，同时，由于其转动半径小，使得该AGV小车在狭小空间内的转动更灵活。

Description

一种AGV小车的舵轮

技术领域

本发明涉及仓储运输车技术领域，尤其是指一种AGV小车的舵轮。

背景技术

AGV小车指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。由于工业运用中不需要驾驶员，可以通过电脑等设定和控制其行进路线和行为等特点，其广泛应用于仓储、物流等行业。

舵轮是AGV小车中的关键部件，现有的AGV小车采用差速驱动舵轮来控制AGV小车的转弯与直行，即通过调节两个舵轮的转速，使AGV小车在两个舵轮的转速不同时实现转弯，在两个舵轮的转速相同时实现直行。而现有的AGV小车的舵轮大都采用电机与减速器轴向连接的方式来实现控制舵轮的转动，这样的连接方式导致了舵轮在轴向上尺寸较大的问题，使得舵轮的轴向空间利用率低、转动半径增大，不便于AGV小车在狭小空间内的转动。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中电机与减速器轴向连接导致舵轮在轴向上的尺寸较大而导致轴向空间利用率低、转动半径增大的问题，为此，提供一种AGV小车的舵轮，其通过电机与少齿差减速器径向嵌套设置，避免了舵轮轴向上尺寸较大而导致轴向空间利用率低、转动半径增大的问题，便于AGV小车在狭小空间内的转动。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种AGV小车的舵轮，包括行走组件，所述行走组件连接于AGV小车的车身，所述行走组件包括第一电机和少齿差减速器，所述少齿差减速器套设在所述第一电机上，所述少齿差减速器的外周上套设有环状的轮体，所述第一电机的第一转子驱动所述少齿差减速器转动以带动所述轮体绕其轴向转动。

在本发明的一个实施例中，为了提高径向的空间利用率，所述第一电机的第一转子上套设有第一偏心轮，所述少齿差减速器包括套设在所述第一偏心轮上的第一驱动轮和环绕在所述第一驱动轮外侧的第一从动轮，所述第一驱动轮的外周上间隔设有若干第一凸部，所述第一从动轮的内周上间隔设有若干第二凸部；当所述第一偏心轮转动时，各所述第一凸部中，一部分所述第一凸部与一部分所述第二凸部挤压以带动所述第一从动轮转动。

在本发明的一个实施例中，为了提高减速比，所述第一驱动轮的一侧设有与所述车身连接的第一固定件，所述第一固定件上设有第一定位件，所述第一驱动轮上设有与所述第一定位件对应设置的第一通孔，所述第一定位件穿过所述第一通孔且与所述第一通孔间隙配合；当所述第一偏心轮转动时，所述第一定位件沿所述第一通孔的内周滑动以限制所述第一驱动轮转动。

在本发明的一个实施例中，为了避免第一凸部与第二凸部挤压时在横向上脱离配合的问题，所述第一凸部和所述第二凸部的两侧均设有与所述车身连接的限位件。

在本发明的一个实施例中，为了减小第一定位件与第一通孔之间的摩擦力，所述第一定位件上套设有滚动套，所述第一定位件通过所述滚动套与所述第一通孔滚动配合。

在本发明的一个实施例中，为了使AGV小车转动更灵活，所述行走组件与AGV小车的车身之间还连接有转向组件，所述转向组件包括与所述行走组件固定连接的外壳和与AGV小车的车身固定连接的第二固定件，所述外壳与所述第二固定件通过轴承连接，所述外壳内设有第二电机，所述第二电机驱动所述外壳横向转动以带动所述行走组件横向转动。

在本发明的一个实施例中，为了使行走组件的横向转动更平稳，所述外壳的内侧固定连接有第二从动轮，所述第二从动轮内嵌套有第二驱动轮，所述第二从动轮的内周上间隔设有第三凸部，所述第二驱动轮的外周上间隔设有第四凸部，所述第二驱动轮的中心处穿设有与所述第二电机的第二转子连接的转动轴，所述转动轴上套设有第二偏心轮，所述第二驱动轮套设在所述第二偏心轮上；当所述第二偏心轮转动时，各所述第四凸部中，一部分所述第四凸部与一部分所述第三凸部挤压以带动所述第二从动轮转动。

在本发明的一个实施例中，为了使第二从动轮的转动更稳定，所述第二固定件上设有第二定位件，所述第二驱动轮上设有与所述第二定位件对应设置的第二通孔，所述第二定位件穿过所述第二通孔且与所述第二通孔间隙配合；当所述第二偏心轮转动时，所述第二定位件沿所述第二通孔的内周滑动以限制所述第二驱动轮转动。

在本发明的一个实施例中，为了检测行走组件的转动量，所述转动轴内穿设有一端与所述第二固定件固定连接的连接件，所述连接件的另一端连接有霍尔传感器，所述外壳上设有与所述霍尔传感器正对设置的霍尔磁铁。

在本发明的一个实施例中，为了提高行走组件和转向组件之间连接的稳定性，所述行走组件通过连接组件与所述转向组件连接，所述连接组件设置为L形的连接板，所述连接板的两个板面的外侧分别连接所述行走组件和所述外壳。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的电机与少齿差减速器在径向上嵌套设置代替现有的电机与减速器轴向连接，避免了舵轮在轴向上尺寸过大而导致轴向空间利用率低、转动半径增大的问题，同时，由于其转动半径小，使得该AGV小车在狭小空间内的转动更灵活。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明优选实施例中AGV小车的舵轮的结构示意图；

图2是图1所示AGV小车的舵轮的行走组件的侧视图；

图3是图2中A-A向的剖视图；

图4是图2所示AGV小车的舵轮的行走组件的正视图；

图5是图4中B-B向的剖视图；

图6是图3所示AGV小车的舵轮的第一转子与第一偏心轮的连接结构示意图；

图7是图3所示AGV小车的舵轮的第一固定件与第一定位件的连接结构示意图；

图8是图7所示AGV小车的舵轮的第一定位件与滚动套的连接结构示意图；

图9是图1所示AGV小车的舵轮的连接组件的结构示意图；

图10是图1所示AGV小车的舵轮的转向组件的俯视图；

图11是图10中C-C向的剖视图；

图12是图11所示AGV小车的舵轮的转动轴与第二偏心轮的连接结构示意图；

图13是图11所示AGV小车的舵轮的第二电机与第二偏心轮的连接结构示意图；

图14是图11所示AGV小车的舵轮的第二驱动轮与第二从动轮的连接结构示意图；

图15是图14中D-D向的剖视图。

说明书附图标记说明：100、行走组件；101、第一电机、102、轮体；103、第一转子；104、第一偏心轮；105、第一驱动轮；106、第一从动轮；107、第一凸部；108、第二凸部；109、第一固定件；110、第一定位件；111、第一通孔；112、限位件；113、滚动套；114、减磨套；200、连接组件；201、连接板；300、转向组件；301、外壳；302、第二固定件；303、第二电机；304、第二从动轮；305、第二驱动轮；306、第三凸部；307、第四凸部；308、第二转子；309、转动轴；310、第二偏心轮；311、第二定位件；312、第二通孔；313、霍尔传感器；314、霍尔磁铁；315、连接件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1-图3所示，本发明的一种AGV小车的舵轮，包括行走组件100，行走组件100连接于AGV小车的车身，行走组件100包括第一电机101和少齿差减速器，少齿差减速器套设在第一电机101上，少齿差减速器的外周上套设有环状的轮体102，第一电机101的第一转子103驱动少齿差减速器转动以带动轮体102绕其轴向转动。AGV小车在行驶过程中，由于少齿差减速器套设在第一电机101上，使得舵轮的轴向尺寸较小，从而缩小了AGV小车的转动半径，使得AGV小车在狭小空间内的转动更灵活。

参照图2-图6所示，第一电机101的第一转子103上套设有第一偏心轮104，少齿差减速器包括套设在第一偏心轮104上的第一驱动轮105和环绕在第一驱动轮105外侧的第一从动轮106，第一驱动轮105的外周上间隔设有若干第一凸部107，第一从动轮106的内周上间隔设有若干第二凸部108；当第一偏心轮104转动时，各第一凸部107中，一部分第一凸部107与一部分第二凸部108挤压以带动第一从动轮106转动。第一偏心轮104在第一转子103的带动下转动，使得第一驱动轮105做偏心运动，其在上下方向上的移动分量使得其中一部分的第一凸部107挤压第二凸部108，使得第一从动轮106缓慢转动，从而达到了减速效果，同时，第一电机101的第一转子103在其径向上是第一驱动轮105的驱动源，从而相对减小了舵轮的径向尺寸；需要说明的是，第一偏心轮104和第一驱动轮105的数量均优选为两个，且第一偏心轮104与第二驱动轮105一一对应，两个第一偏心轮104关于第一转子103的轴向中心对称设置，从而使得两个第一偏心轮104同向转动时，两个第一驱动轮105中，其中一个第一驱动轮105上半部分的第一凸部107与第一从动轮106的第二凸部108挤压时，另一个第一驱动轮105下半部分的第一凸部107与第一从动轮106的第二凸部108挤压，由于两个第一驱动轮105的转动方向相同，保证了第一从动轮106在两个第一凸部107的挤压下依旧能够转动的同时，因第一从动轮106的上部与下部均受到挤压而更稳定。

参照图7所示，第一驱动轮105的一侧设有与车身连接的第一固定件109，第一固定件109上设有第一定位件110，第一驱动轮105上设有与第一定位件110对应设置的第一通孔111，第一定位件110穿过第一通孔111且与第一通孔111间隙配合；当第一偏心轮104转动时，第一定位件110沿第一通孔111的内周滑动以限制第一驱动轮105转动。第一驱动轮105在第一转子103的带动下做偏心运动，而第一定位件110限制了第一驱动轮105的转动后，使得第一驱动轮105在上下往复运动时更稳定，从而提高了第一驱动轮105的稳定性。需要说明的是，第一固定件109的优选数量为两个，两个第一固定件109分别设置在两个第一驱动轮105的外侧，两个第一固定件109相比于一个固定件109更稳定，同时也能够避免第一驱动轮105脱离第一定位件110；第一凸部107的数量少于第二凸部108时，由于传动比等于两者的数量之比，因此限制第一驱动轮105的转动使第一从动轮106转动的方式比限制第一从动轮106的转动使第一驱动轮105转动的方式能达到更高的传动比。需要说明的是，第一固定件109通常设置为第一端盘，在第一端盘上可以通过设置油封以提高第一固定件109的密封性。

参照图3所示，第一凸部107和第二凸部108的两侧均设有与车身连接的限位件112。限位件112能够避免第一凸部107和第二凸部108在挤压时发生横向的位移，从而避免第一凸部107与第二凸部108在横向上脱离配合。

参照图8所示，第一定位件110上套设有滚动套113，第一定位件110通过滚动套113与第一通孔111滚动配合。通过滚动套113将第一定位件110与第一通孔111之间的滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而能够减小第一定位件110与第一通孔111之间的摩擦力。需要说明的是，滚动套113设置有多个，相互之间可以通过设置减磨套114以减少相邻的滚动套113之间的摩擦损耗。

参照图1和图10-图11所示，行走组件100与AGV小车的车身之间还连接有转向组件300，转向组件300包括与行走组件100固定连接的外壳301和与AGV小车的车身固定连接的第二固定件302，外壳301与第二固定件302通过轴承连接，外壳301内设有第二电机303，第二电机303驱动外壳301横向转动以带动行走组件100横向转动。通过第二电机303驱动行走组件100横向转动，使得轮体102能够原地改变转动方向，从而进一步提高AGV小车的灵活性。

参照图10-图15所示，外壳301的内侧固定连接有第二从动轮304，第二从动轮304内嵌套有第二驱动轮305，第二从动轮304的内周上间隔设有第三凸部306，第二驱动轮305的外周上间隔设有第四凸部307，第二驱动轮305的中心处穿设有与第二电机303的第二转子308连接的转动轴309，转动轴309上套设有第二偏心轮310，第二驱动轮305套设在第二偏心轮310上；当第二偏心轮310转动时，各第四凸部307中，一部分第四凸部307与一部分第三凸部306挤压以带动第二从动轮304转动。需要说明的是，原本第二固定件302通过轴承与外壳301连接，由于外壳301的内侧固定连接有第二从动轮304，此时可将第二固定件302通过轴承与第二从动轮304连接；当第二电机303的第二转子308转动时，与第二转子308连接的转动轴309随之转动，带动第二偏心轮310转动，随着第二偏心轮310的转动，第二驱动轮305上的第四凸部307轮流与第二从动轮304上的第三凸部306相挤压，使得第二从动轮304缓慢转动的同时第二驱动轮305在第二从动轮304内回转。需要说明的是，第二偏心轮310和第二驱动轮305的数量均优选为两个，且第二偏心轮310与第二驱动轮105一一对应，两个第二偏心轮310关于第一转子103的轴向中心对称设置，从而使得两个第二偏心轮310同向转动时，两个第二驱动轮305中，其中一个第二驱动轮305上半部分的第四凸部307与第二从动轮304的第三凸部306挤压时，另一个第二驱动轮305下半部分的第四凸部307与第二从动轮304的第三凸部306挤压，由于两个第二驱动轮305的转动方向相同，保证了第二从动轮304在两个第四凸部307的挤压下依旧能够转动的同时，因第二从动轮304的上部与下部均受到挤压而更稳定。

参照图14和图15所示，第二固定件302上设有第二定位件311，第二驱动轮305上设有与第二定位件311对应设置的第二通孔312，第二定位件311穿过第二通孔312且与第二通孔312间隙配合；当第二偏心轮310转动时，第二定位件311沿第二通孔312的内周滑动以限制第二驱动轮305转动。在第二偏心轮310转动时，第二驱动轮305本应随之转动，而第二定位件311与第二通孔312之间的配合限制了第二驱动轮305的转动，使得第二驱动轮305在上下往复运动时更稳定，从而提高了第二驱动轮305的稳定性；需要说明的是，第四凸部307的数量少于第三凸部306时，由于传动比等于两者的数量之比，因此限制第二驱动轮305的转动使第二从动轮304转动的方式比限制第二从动轮304的转动使第二驱动轮305转动的方式能达到更高的传动比。

参照图11所示，转动轴309内穿设有一端与第二固定件302固定连接的连接件315，连接件315的另一端连接有霍尔传感器313，外壳301上设有与霍尔传感器313正对设置的霍尔磁铁314。霍尔传感器313是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，其能够检测磁场的变化情况，当霍尔磁铁314转动时，霍尔传感器313根据霍尔磁铁314的磁场变化检测出霍尔磁铁314的转动角度，从而得到连接件315的转动角度，即转动轴309的转动角度，从而反映出外壳301的转动量，即与之相连的行走组件100的转动量，从而便于确定AGV小车的位置。

参照图9所示，行走组件100通过连接组件200与转向组件300连接，连接组件200设置为L形的连接板201，连接板201的两个板面的外侧分别连接行走组件100和外壳301。通过L形的连接板201来连接行走组件100和外壳301，相比于行走组件100中的零件与外壳301直接相连更稳定，L形的连接板201可以通过螺栓与行走组件100和外壳301连接，使得行走组件100与外壳301之间的连接更稳定、可靠。需要说明的是，原本与车身连接的第一固定件109可通过连接板201与车身连接。

该AGV小车的舵轮的工作原理如下：

第一电机101驱动第一转子103转动，带动第一偏心轮104同向转动，第一驱动轮105在第一偏心轮104的驱动下转动，其上的部分第一凸部107与第一从动轮106上的部分第二凸部108挤压，使得第一驱动轮105在转动的情况下带动第一从动轮106转动，而第一固定件109上的第一定位件110与第一驱动轮105上的第一通孔111配合，限制了第一驱动轮105的转动，最终达到了第一驱动轮105沿着第一从动轮106回转的同时带动第一从动轮106转动的目的，当第一转子103转动一圈时，第一从动轮106的转动量为相邻两个第二凸部108形成的圆弧的圆心角，从而达到了减速的目的，在第一凸部107与第二凸部108挤压时，通过在两侧设置的限位件112能够避免第一凸部107与第二凸部108挤压导致横向偏移的问题，使得第一驱动轮105和第一从动轮106保持转动轨迹；在第一从动轮106转动时，其带动轮体102转动，使得AGV小车前进或后退；在第一定位件110上设置滚动套113，通过滚动套113将第一定位件110与第一通孔111之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，能够减小第一定位件110与第一通孔111之间的摩擦力，同时，在滚动套113之间设置减磨套114以减少相邻的滚动套113之间的摩擦损耗；另一方面，转向组件300与行走组件100独立运行，其在运行时，第二电机303驱动第二转子308转动，带动转动轴309转动，第二偏心轮310在转动轴309的带动下与转动轴309同向转动，使得第二驱动轮305转动，其上的部分第四凸部307与第二从动轮304内的部分第三凸部306挤压，使得第二驱动轮305在转动的情况下带动第二从动轮304转动，而第二固定件302上的第二定位件311与第二驱动轮305上的第二通孔312配合，限制了第二驱动轮305的转动，最终达到了第二驱动轮305沿着第二从动轮304小幅度回转的同时带动第一从动轮304转动的目的，当转动轴309转动一圈时，第二从动轮304的转动量为相邻两个第三凸部306形成的圆弧的圆心角，从而达到了减速的目的，第二从动轮304的转动使得与之固定连接的外壳301转动，从而通过连接组件200带动行走组件100横向转动，调节行走组件的朝向，使得AGV小车在狭小空间内，车身无法转动的情况下，舵轮依旧能够自由转动从而将车身带出狭小空间，在此过程中，霍尔传感器313通过检测霍尔磁铁314的磁场变化得出与霍尔磁铁314连接的外壳301的转动量，即行走组件100的转动量，便于更精确地定位AGV小车的位置；连接板201通过螺栓与行走组件100和外壳301连接，达到了便于拆装的目的；在第一电机101的一侧可以通过设置制动器以便于控制舵轮的启停。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种AGV小车的舵轮，包括行走组件，所述行走组件连接于AGV小车的车身，其特征在于：所述行走组件包括第一电机和少齿差减速器，所述少齿差减速器套设在所述第一电机上，所述少齿差减速器的外周上套设有环状的轮体；所述第一电机的第一转子驱动所述少齿差减速器转动以带动所述轮体绕其轴向转动；所述行走组件与AGV小车的车身之间还连接有转向组件，所述转向组件包括与所述行走组件固定连接的外壳和与AGV小车的车身固定连接的第二固定件，所述外壳与所述第二固定件通过轴承连接，所述外壳内设有第二电机，所述第二电机驱动所述外壳横向转动以带动所述行走组件横向转动。

2.根据权利要求1所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述第一电机的第一转子上套设有第一偏心轮，所述少齿差减速器包括套设在所述第一偏心轮上的第一驱动轮和环绕在所述第一驱动轮外侧的第一从动轮，所述第一驱动轮的外周上间隔设有若干第一凸部，所述第一从动轮的内周上间隔设有若干第二凸部；当所述第一偏心轮转动时，各所述第一凸部中，一部分所述第一凸部与一部分所述第二凸部挤压以带动所述第一从动轮转动。

3.根据权利要求2所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述第一驱动轮的一侧设有与所述车身连接的第一固定件，所述第一固定件上设有第一定位件，所述第一驱动轮上设有与所述第一定位件对应设置的第一通孔，所述第一定位件穿过所述第一通孔且与所述第一通孔间隙配合；当所述第一偏心轮转动时，所述第一定位件沿所述第一通孔的内周滑动以限制所述第一驱动轮转动。

4.根据权利要求2或3所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述第一凸部和所述第二凸部的两侧均设有与所述车身连接的限位件。

5.根据权利要求3所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述第一定位件上套设有滚动套，所述第一定位件通过所述滚动套与所述第一通孔滚动配合。

6.根据权利要求1所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述外壳的内侧固定连接有第二从动轮，所述第二从动轮内嵌套有第二驱动轮，所述第二从动轮的内周上间隔设有第三凸部，所述第二驱动轮的外周上间隔设有第四凸部，所述第二驱动轮的中心处穿设有与所述第二电机的第二转子连接的转动轴，所述转动轴上套设有第二偏心轮，所述第二驱动轮套设在所述第二偏心轮上；当所述第二偏心轮转动时，各所述第四凸部中，一部分所述第四凸部与一部分所述第三凸部挤压以带动所述第二从动轮转动。

7.根据权利要求6所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述第二固定件上设有第二定位件，所述第二驱动轮上设有与所述第二定位件对应设置的第二通孔，所述第二定位件穿过所述第二通孔且与所述第二通孔间隙配合；当所述第二偏心轮转动时，所述第二定位件沿所述第二通孔的内周滑动以限制所述第二驱动轮转动。

8.根据权利要求6或7所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述转动轴内穿设有一端与所述第二固定件固定连接的连接件，所述连接件的另一端连接有霍尔传感器，所述外壳上设有与所述霍尔传感器正对设置的霍尔磁铁。

9.根据权利要求1所述的一种AGV小车的舵轮，其特征在于：所述行走组件通过连接组件与所述转向组件连接，所述连接组件设置为L形的连接板，所述连接板的两个板面的外侧分别连接所述行走组件和所述外壳。

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