CN114056422A - 车轮转向机构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车轮转向机构及车辆。该车轮转向机构包括车轮支架、车轮和转向驱动组件。其中，车轮可摆动地安装在车轮支架上，转向驱动组件固定设置。转向驱动组件包括主体、拨叉件、直线驱动件、随动件和驱动连杆。应用本发明的技术方案，直线驱动件工作，直线驱动件的输出端驱动拨叉件的第一端绕铰接点运动，拨叉件的第二端就会带动随动件运动，从而让随动件分别通过两个驱动连杆同时带动两个车轮摆动，实现车轮的转向。本发明的技术方案相较于现有技术而言，转向驱动组件的组成较为简单，而且通过拨叉件的驱动方式，可以更进一步的放大力矩，更便于驱动车轮摆动。

Description

车轮转向机构及车辆

技术领域

本发明涉及车辆驱动设备技术领域，具体而言，涉及一种车轮转向机构及车辆。

背景技术

在很多电力驱动的车辆中，车辆的转向会依靠电力驱动机构来让车轮偏转，从而驱动车辆转向。现有的车轮转向机构的体积较大，而且实现方式较为复杂，不适合小型化的车辆转向需要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车轮转向机构及车辆，以解决现有技术中车轮转向机构体积大且复杂不适合小型化车辆的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种车轮转向机构，包括：车轮支架；车轮，可摆动地安装在车轮支架上；转向驱动组件，固定设置，转向驱动组件包括：主体，固定安装；拨叉件，可转动地铰接在主体上，铰接点位于拨叉件的两端之间；直线驱动件，安装在主体上，直线驱动件的输出端与拨叉件的第一端驱动连接；随动件，可滑动地安装在主体上，并且随动件与拨叉件的第二端相连；两个驱动连杆，分别连接在随动件的两侧和两个车轮之间，驱动连杆用于带动车轮摆动。

在一个实施方式中，拨叉件的第一端到铰接点的距离大于拨叉件的第二端到铰接点的距离。

在一个实施方式中，转向驱动组件包括第一直线导轨和第一滑块，第一直线导轨安装在主体上，随动件通过第一滑块可滑动地安装在第一直线导轨上。

在一个实施方式中，直线驱动件为活动缸件或者电缸件或者直线电机件。

在一个实施方式中，直线驱动件包括：电机；丝杠螺母装置，电机与丝杠螺母装置的丝杠端相连，丝杠螺母装置的螺母端与拨叉件的第一端驱动连接。

在一个实施方式中，直线驱动件包括齿轮组，齿轮组安装在电机和丝杠螺母装置的丝杠端之间。

在一个实施方式中，直线驱动件还包括第二直线导轨和安装在第二直线导轨上的第二滑块，第二滑块与丝杠螺母装置的螺母端相连，拨叉件的第一端与第二滑块驱动连接。

在一个实施方式中，车轮支架通过悬挂安装在主体上。

在一个实施方式中，车轮转向机构还包括位置检测器，位置检测器用于检测拨叉件的运动位置或者随动件的运动位置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种车辆，包括车轮转向机构，车轮转向机构为上述的车轮转向机构。

应用本发明的技术方案，直线驱动件工作，直线驱动件的输出端驱动拨叉件的第一端绕铰接点运动，拨叉件的第二端就会带动随动件运动，从而让随动件分别通过两个驱动连杆同时带动两个车轮摆动，实现车轮的转向。本发明的技术方案相较于现有技术而言，转向驱动组件的组成较为简单，而且通过拨叉件的驱动方式，可以更进一步的放大力矩，更便于驱动车轮摆动，从而让本发明的技术方案更适应于小型化的车辆。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的车轮转向机构的实施例的主视结构示意图；

图2示出了图1的车轮转向机构的俯视结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1和图2示出了本发明的车轮转向机构的实施方式，该车轮转向机构包括车轮支架10、车轮20和转向驱动组件30。其中，车轮20可摆动地安装在车轮支架10上，转向驱动组件30固定设置。转向驱动组件30包括主体31、拨叉件32、直线驱动件33、随动件34和驱动连杆35。其中，主体31固定安装，拨叉件32可转动地铰接在主体31上，铰接点321位于拨叉件32的两端之间，直线驱动件33安装在主体31上，直线驱动件33的输出端与拨叉件32的第一端驱动连接，随动件34可滑动地安装在主体31上，并且随动件34与拨叉件32的第二端相连。两个驱动连杆35分别连接在随动件34的两侧和两个车轮20之间，驱动连杆35用于带动车轮20摆动。

应用本发明的技术方案，直线驱动件33工作，直线驱动件33的输出端驱动拨叉件32的第一端绕铰接点321运动，拨叉件32的第二端就会带动随动件34运动，从而让随动件34分别通过两个驱动连杆35同时带动两个车轮20摆动，实现车轮的转向。本发明的技术方案相较于现有技术而言，转向驱动组件30的组成较为简单，而且通过拨叉件32的驱动方式，可以更进一步的放大力矩，更便于驱动车轮20摆动。

具体的，如图1所示，直线驱动件33向左运动，带动拨叉件32的第一端向左运动，从而让拨叉件32的第二端向右运动，让随动件34向右运动的同时带动两个驱动连杆35同时向右运动。如图2所示，就可以实现两个车轮20向左摆动。

同理，直线驱动件33向右运动，带动拨叉件32的第一端向右运动，从而让拨叉件32的第二端向左运动，让随动件34向左运动的同时带动两个驱动连杆35同时向左运动。如图2所示，就可以实现两个车轮20向右摆动。

可选的，在本实施例的技术方案中，直线驱动件33沿水平方向延伸设置。

如图1所示，作为一种优选的实施方式，拨叉件32的第一端到铰接点321的距离大于拨叉件32的第二端到铰接点321的距离。这样，就可以更好地放大直线驱动件33的驱动力矩。该实施方式通过杠杆的原理，增加力臂的方式，可以实现动力件拖动大扭力转弯。

为了让随动件34运动的更加平稳，如图1所示，转向驱动组件30包括第一直线导轨36和第一滑块37，第一直线导轨36安装在主体31上，随动件34通过第一滑块37可滑动地安装在第一直线导轨36上。优选的，第一直线导轨36也沿水平方向延伸设置，这样可以保证车轮转向机构是左右平动，而没有上下位置运动。

在本实施例的技术方案中，如图1所示，直线驱动件33包括电机331和丝杠螺母装置。电机331与丝杠螺母装置的丝杠端相连，丝杠螺母装置的螺母端与拨叉件32的第一端驱动连接。在使用时，丝杠螺母装置将电机331的转动运动转化为直线运动，从而带动拨叉件32的第一端绕铰接点321转动。更为优选的，直线驱动件33包括齿轮组332，齿轮组332安装在电机331和丝杠螺母装置的丝杠端之间。如图1所示，通过齿轮组332可以将电机331和丝杠螺母装置并排安装，减小空间占用，同时改变电机331的输出转速和转矩。

作为其他的可选的实施方式，上述的直线驱动件33还可以为活动缸件或者电缸件或者直线电机件等直线运动部件，这些直线运动部件都可以实现对拨叉件32的第一端驱动的作用。

需要说明的是，在本发明中，直线运动部件的运动轨迹是直线，作为其他的可以等同替代的实施方式，直线运动部件的运动轨迹也可以根据需要设置为曲线，这样会更加符合拨叉件32的第一端的运动轨迹。

更为优选的，为了提供拨叉件32的第一端运动的稳定性，如图1所示，直线驱动件33还包括第二直线导轨333和安装在第二直线导轨333上的第二滑块334，第二滑块334与丝杠螺母装置的螺母端相连，拨叉件32的第一端与第二滑块334驱动连接。

可选的，在本实施例的技术方案中，车轮支架10通过悬挂40安装在主体31上。车轮支架10通过悬挂40安装，可以增强减震效果。如图2所示，在本实施例的技术方案中，悬挂40与主体31之间是通过车体的一些结构间接连接的，在图2中为了方便体现本发明的车轮转向机构，则省去了车体。

作为一种更为优选的实施方式，如图1所示，车轮转向机构还包括位置检测器50，位置检测器50用于检测拨叉件32的运动位置或者随动件34的运动位置。通过位置检测器50的位置检测，可以进行比例控制，根据控制输入量，进行比例控制，而不是点动或者启停的控制方式。

本发明还提供了一种车辆，包括上述的车轮转向机构，采用上述的车轮转向机构可以实现车轮低成本、高可靠性地摆动，更适应于小型化的车辆。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车轮转向机构，其特征在于，包括：

车轮支架(10)；

车轮(20)，可摆动地安装在所述车轮支架(10)上；

转向驱动组件(30)，固定设置，所述转向驱动组件(30)包括：

主体(31)，固定安装；

拨叉件(32)，可转动地铰接在所述主体(31)上，铰接点(321)位于所述拨叉件(32)的两端之间；

直线驱动件(33)，安装在所述主体(31)上，所述直线驱动件(33)的输出端与所述拨叉件(32)的第一端驱动连接；

随动件(34)，可滑动地安装在所述主体(31)上，并且所述随动件(34)与所述拨叉件(32)的第二端相连；

两个驱动连杆(35)，分别连接在所述随动件(34)的两侧和两个车轮(20)之间，所述驱动连杆(35)用于带动所述车轮(20)摆动。

2.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述拨叉件(32)的第一端到所述铰接点(321)的距离大于所述拨叉件(32)的第二端到所述铰接点(321)的距离。

3.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述转向驱动组件(30)包括第一直线导轨(36)和第一滑块(37)，所述第一直线导轨(36)安装在所述主体(31)上，所述随动件(34)通过所述第一滑块(37)可滑动地安装在所述第一直线导轨(36)上。

4.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述直线驱动件(33)为活动缸件或者电缸件或者直线电机件。

5.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述直线驱动件(33)包括：

电机(331)；

丝杠螺母装置，所述电机(331)与所述丝杠螺母装置的丝杠端相连，所述丝杠螺母装置的螺母端与所述拨叉件(32)的第一端驱动连接。

6.根据权利要求5所述的车轮转向机构，其特征在于，所述直线驱动件(33)包括齿轮组(332)，所述齿轮组(332)安装在所述电机(331)和所述丝杠螺母装置的丝杠端之间。

7.根据权利要求5所述的车轮转向机构，其特征在于，所述直线驱动件(33)还包括第二直线导轨(333)和安装在所述第二直线导轨(333)上的第二滑块(334)，所述第二滑块(334)与所述丝杠螺母装置的螺母端相连，所述拨叉件(32)的第一端与所述第二滑块(334)驱动连接。

8.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述车轮支架(10)通过悬挂(40)安装在所述主体(31)上。

9.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述车轮转向机构还包括位置检测器(50)，所述位置检测器(50)用于检测所述拨叉件(32)的运动位置或者所述随动件(34)的运动位置。

10.一种车辆，包括车轮转向机构，其特征在于，所述车轮转向机构为权利要求1至9中任一项所述的车轮转向机构。

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