CN113830172A - 一种导向轮装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆工程技术领域，公开了一种导向轮装置和车辆；所述导向轮装置包括：导轮、摆臂、摆臂转轴、摆臂支架、摆臂锁止件以及装置支架；所述导轮可转动地固定在所述摆臂的第一端，所述摆臂的第二端通过所述摆臂转轴可转动地固定在所述摆臂支架上，所述摆臂锁止件固定在所述摆臂支架上；所述摆臂支架固定在所述装置支架上；所述装置支架上开设有用于连接车辆转向器的衔接部。本发明提供的导向轮装置和车辆能够在遇到侧向障碍物时，主动辅助转向，降低碰撞剐蹭风险。

Description

一种导向轮装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆工程技术领域，特别涉及一种导向轮装置及车辆。

背景技术

无人驾驶车辆在路上行驶时，受限于执行器件的精度，很多时候车辆将无法准确执行，导致路线偏移。因此，车辆在遇到侧向障碍，如路肩或者路缘石等边界区域结构时，将无法高时效规避转向，导致存在安全风险。同时，在常规车辆的运行场景中，在通过具有侧向障碍物的场景时，也容易出现转向控制难度大，易剐蹭，碰撞障碍物，导致行车安全风险。

发明内容

本发明提供一种导向轮装置及车辆，解决现有技术中车辆通过侧向障碍转向机构控制难度大，碰撞剐蹭风险高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种导向轮装置，包括：导轮、摆臂、摆臂转轴、摆臂支架、摆臂锁止件以及装置支架；

所述导轮可转动地固定在所述摆臂的第一端，所述摆臂的第二端通过所述摆臂转轴可转动地固定在所述摆臂支架上，所述摆臂锁止件固定在所述摆臂支架上；

所述摆臂支架固定在所述装置支架上；

所述装置支架上开设有用于连接车辆转向器的衔接部。

进一步地，所述摆臂支架包括：第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板；

所述第一支撑板和所述第二支撑板平行布置，所述第三支撑板连接在所述第一支撑板和所述第二支撑板之间；

所述摆臂的第二端通过所述摆臂转轴可转动地固定在所述所述第一支撑板和所述第二支撑板之间；

所述摆臂锁止件固定在所述第一支撑板和所述第二支撑板上。

进一步地，所述摆臂锁止件包括：锁止销；

所述第一支撑板和所述第二支撑板上分别开设有相对设置的两个销孔，所述锁止销可拆卸地嵌于所述两个销孔内，限制所述摆臂的摆幅。

进一步地，所述摆臂上开设有与所述锁止销相配合的锁止孔；

其中，在所述摆臂锁定状态下，所述锁止销分别嵌设于所述两个销孔和所述锁止孔内。

进一步地，所述摆臂锁止件为电子止动组件。

进一步地，所述导向轮装置还包括：驱动组件；

所述驱动组件固定在所述摆臂支架上，且所述驱动组件与所述摆臂转轴相连；

其中，所述摆臂转轴的杆体固定在所述摆臂的第二端上。

进一步地，所述驱动组件包括：驱动电机和传动组件；

所述驱动电机固定在所述摆臂支架上，所述驱动电机的驱动端通过所述传动组件与所述摆臂转轴相连。

进一步地，所述导向轮装置还包括：到位开关和控制器；

所述到位开关设置在所述摆臂支架上，且所述到位开关与所述控制器相连；

所述控制器分别与所述驱动电机和所述电子制动组件相连。

进一步地，所述到位开关为两个，且所述两个到位开关分别设置在所述摆臂的工作位和收纳位。

一种车辆，包括：上述任一项所述的导向轮装置。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的导向轮装置及车辆，通过将一导轮固定在摆臂的第一端，并将摆臂固定在与装置支架相连的摆臂支架上，从而形成一个可伸出车辆侧部的导轮结构，从而当遇到侧向障碍物时，能够滑动接触，并向所述装置支架传递推力，通过装置支架上开设的衔接部与车辆的转向器相连，直接终端推动转向器动作，驱动车轮偏转转向，从而实现主动辅助强制转向的效果，降低碰撞，剐蹭，以及进一步偏移路线的风险，保证安全运行，特别在无人驾驶车辆上，能够极大的提升运行安全性。同时，通过摆臂转轴将摆臂的第二端活动连接在摆臂支架上，并配合锁止件实现工作位和收纳位的灵活调整，保证装置的无障碍化应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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1为本发明实施例提供的导向轮装置的结构示意图；

图2为图1中的导向轮装置的俯视图；

图3为图1中的导向轮装置的主视图；

图4为图1中的导向轮装置的左视图；

图5为图1中的导向轮装置的摆臂转轴的结构示意图；

图6为图1中的导向轮装置的到位检测组件的结构示意图；

图7为图1中的导向轮装置的收纳状态结构示意图；

图8为图1中的导向轮装置的工作状态结构示意图；

图9为图1中的导向轮装置的装配状态结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

下面结合附图并参考具体实施例描述本申请。

本申请实施例通过提供一种导向轮装置及车辆，解决现有技术中车辆通过侧向障碍转向机构控制难度大，碰撞剐蹭风险高的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图9，本实施例提供一种导向轮装置，用于装配到车辆的转向器800上，通过碰撞抵触车辆侧身区域范围内的障碍物，直接将碰撞抵触作用力传递给作为车辆转向结构的终端执行结构的转向器800，从而高效驱动转向器800动作，驱动车轮转向；从而在车辆实际上路行驶过程中，遇到对应障碍物时，迅速响应，强制转向，迅速调整行驶路线，规避碰撞剐蹭事故。

参见图1，本申请实施例提供的导向轮装置具体包括：导轮300、摆臂200、摆臂转轴500、摆臂支架400、摆臂锁止件700以及装置支架100。

其中，导轮300作为直接接触障碍物的元件，通过自转实现滚动接触，便于顺利通过。值得注意的是，也可以采用其他可滑动接触的接触件。

本实施例中，为了便于接触障碍物，导轮300伸出车辆范围，导轮300可转动地固定在摆臂200的第一端，从而通过摆臂200将导轮300伸出车辆范围外，并传递导轮300受到的反作用力。

当然，值得注意的是，在不投入使用时，导轮300应该能够收回，以避免影响正常行驶。因此，摆臂200的第二端通过摆臂转轴500可转动地固定在摆臂支架400上，从而可以通过摆臂200偏转摆动，伸出和收回导轮300。

并且，为了保证工作和收纳状态的结构可靠性，还在摆臂支架400上设置摆臂锁止件700，用于在摆臂200伸出车辆时，即工作状态下，将摆臂200锁定在摆臂支架400上，从而维持工装状态，并可靠的传递导轮300的反作用力。

本实施例中，摆臂200的摆臂主体210设作为主体结构，其第一端设置轮座220，用于枢转固定导向轮300。

参见图1和图2，为了向车辆转向器800传递转向作用力，摆臂支架400固定在装置支架100上，装置支架100通过开设自其上的衔接部120直接固连转向器800。导向轮300受到障碍物的作用力，经由摆臂200、摆臂支架400、装置支架100传递给转向器800，驱使其动作，带动车轮转向。

参见图3、图4、图7、图8和图9，考虑到工作状态下摆臂200的部分区域和导向轮300需要伸出车辆范围外，收纳状态下需要缩回车辆底部范围，并需结合转向器800的位置，兼顾以上三个实际应用需求，摆臂支架400与装置支架100成类T字形布置，其中，装置支架100大致沿车辆长度方向布置，摆臂支架400大致沿车辆宽度方向布置，摆臂200可沿宽度方向布置，从而横向摆出车身或者收回到车底部。

值得说明的是，装置支架100可设置成杆形主体110，在杆形主体110的第一端设置衔接部120，杆形主体110的第二端固定到摆臂支架400上。

为了稳定支撑摆臂200并在受到冲击时维持结构的稳定性，摆臂支架400设置成类U形结构件410，从而摆臂200可在收纳状态或者工作状态下，嵌于类U形结构件410的槽内，稳定约束并承受前向和上下方向的力矩，维持稳定的承力结构。在装配情况下，类U形结构件410的槽口朝向车辆前侧。

具体来说，摆臂支架400设置成由第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板拼接而成的形式。其中，第一支撑板和第二支撑板平行布置，第三支撑板连接在第一支撑板和第二支撑板之间，拼接成类U形结构件410。

摆臂200的第二端通过摆臂转轴500可转动地固定在第一支撑板和第二支撑板之间；从而摆臂200可收回到类U形结构件410的U形槽内。

为了兼顾工作状态受冲击力强度和收纳状态固定需求，摆臂转轴500可更靠近摆臂支架400的车内侧端。

为了满足摆臂200的限位锁定，保证工作状态和收纳状态的稳定性，摆臂锁止件700固定在第一支撑板和第二支撑板上，从而将摆臂200限制在类U形结构件410的U形槽内。

参见图4，为了适应类U形结构件的特殊形态，摆臂锁止件700设置成包括主要由锁止销710组成的结构组件。第一支撑板和第二支撑板上分别开设有相对设置的两个销孔，锁止销可拆卸地嵌于两个销孔内，从而将类U形结构件410的槽口锁定，将摆臂200锁定在内，限制摆臂200的摆幅。

还可以进一步地提升锁定强度，限制摆臂200的摆幅，可在摆臂200上开设锁止孔，与第一支撑板和第二支撑板上分别开设的相对设置的两个销孔相配合，在摆臂锁定状态下，锁止销分别嵌设于两个销孔和锁止孔内，实现三孔同步锁定，提升锁定质量。

本实施例中，摆臂200处于工作位时，可通过摆臂锁止件700锁止在摆臂支架上。当然，还可以在摆臂200处于收纳位时也设置锁止结构锁定。

为了便于操作，摆臂锁止件700设置成电子止动组件；还可以设置成如电磁缸等，与锁止销710相配合，驱动锁止销710移动，实现锁定和释放。

参见图4、图5和图6，值得说明的是，为了提升摆臂200驱动的自动化程度，导向轮装置还设置有驱动组件600，作为动力源实现自动化操控摆臂200动作。驱动组件600固定在摆臂支架400上，并与摆臂转轴500驱动相连，驱动摆臂转轴500转动，以带动与摆臂转轴500的杆体固连的摆臂200跟随转动。

值得注意的是，为了提升动作效率，简化结构规模，摆臂转轴500的杆体固定在摆臂200的第二端上。

参见图5，可采用花键510作为摆臂200与摆臂转轴500的固定结构，便于安装拆卸，且结构稳定性高。

本实施例中，驱动组件600作为动力源，主要包括驱动电机620以及与之相连的传动组件610。

驱动电机620固定在摆臂支架400上，驱动电机620的驱动端通过传动组件610与摆臂转轴500相连，实现自动化驱动。

为了提升自动化程度，本申请采用集中控制的模式，设置到位开关和控制器；通过到位开关作为检测元件，检测摆臂200的位置状态，并向控制器反馈到位信号，通过控制器协同控制驱动电机620。

具体来说，到位开关设置在摆臂支架400上，用于检测摆臂200的到位状态，即收纳位或者工作位。

还可将电子制动组件700也纳入到控制器的控制架构中，配合实施的到位锁定。

相配合的，到位开关为两个，即第一行程开关422和第二行程开关421分别设置在摆臂的工作位和收纳位。

本实施例还提供一种车辆，基于上述的导向轮装置。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的导向轮装置及车辆，通过将一导轮固定在摆臂的第一端，并将摆臂固定在与装置支架相连的摆臂支架上，从而形成一个可伸出车辆侧部的导轮结构，从而当遇到侧向障碍物时，能够滑动接触，并向装置支架传递推力，通过装置支架上开设的衔接部与车辆的转向器相连，直接终端推动转向器动作，驱动车轮偏转转向，从而实现主动辅助强制转向的效果，降低碰撞，剐蹭，以及进一步偏移路线的风险，保证安全运行，特别在无人驾驶车辆上，能够极大的提升运行安全性。同时，通过摆臂转轴将摆臂的第二端活动连接在摆臂支架上，并配合锁止件实现工作位和收纳位的灵活调整，保证装置的无障碍化应用。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种导向轮装置，其特征在于，包括：导轮、摆臂、摆臂转轴、摆臂支架、摆臂锁止件以及装置支架；

所述导轮可转动地固定在所述摆臂的第一端，所述摆臂的第二端通过所述摆臂转轴可转动地固定在所述摆臂支架上，所述摆臂锁止件固定在所述摆臂支架上；

所述摆臂支架固定在所述装置支架上；

所述装置支架上开设有用于连接车辆转向器的衔接部。

2.如权利要求1所述的导向轮装置，其特征在于，所述摆臂支架包括：第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板；

所述第一支撑板和所述第二支撑板平行布置，所述第三支撑板连接在所述第一支撑板和所述第二支撑板之间；

所述摆臂的第二端通过所述摆臂转轴可转动地固定在所述所述第一支撑板和所述第二支撑板之间；

所述摆臂锁止件固定在所述第一支撑板和所述第二支撑板上。

3.如权利要求2所述的导向轮装置，其特征在于，所述摆臂锁止件包括：锁止销；

所述第一支撑板和所述第二支撑板上分别开设有相对设置的两个销孔，所述锁止销可拆卸地嵌于所述两个销孔内，限制所述摆臂的摆幅。

4.如权利要求3所述的导向轮装置，其特征在于，所述摆臂上开设有与所述锁止销相配合的锁止孔；

其中，在所述摆臂锁定状态下，所述锁止销分别嵌设于所述两个销孔和所述锁止孔内。

5.如权利要求1所述的导向轮装置，其特征在于，所述摆臂锁止件为电子止动组件。

6.如权利要求5所述的导向轮装置，其特征在于，所述导向轮装置还包括：驱动组件；

所述驱动组件固定在所述摆臂支架上，且所述驱动组件与所述摆臂转轴相连；

其中，所述摆臂转轴的杆体固定在所述摆臂的第二端上。

7.如权利要求6所述的导向轮装置，其特征在于，所述驱动组件包括：驱动电机和传动组件；

所述驱动电机固定在所述摆臂支架上，所述驱动电机的驱动端通过所述传动组件与所述摆臂转轴相连。

8.如权利要求6所述的导向轮装置，其特征在于，所述导向轮装置还包括：到位开关和控制器；

所述到位开关设置在所述摆臂支架上，且所述到位开关与所述控制器相连；

所述控制器分别与所述驱动电机和所述电子制动组件相连。

9.如权利要求8所述的导向轮装置，其特征在于，所述到位开关为两个，且所述两个到位开关分别设置在所述摆臂的工作位和收纳位。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1～9任一项所述的导向轮装置。

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