CN115610204A - 一种车轮控制机构、汽车及车轮控制机构的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车轮控制机构，包括底盘、两个第一滚轮及两个第二滚轮；两个第一滚轮对称设于所述底盘前端，两个第二滚轮对称设于所述底盘后端；所述车轮控制机构还包括方向调节机构和驱动机构；所述方向调节机构与第一滚轮相连，且能够调节第一滚轮的转动方向；所述驱动机构包括传动组件和变速组件，所述传动组件与两个第二滚轮相连，所述变速组件与传动组件相连，且能够通过传动组件对第二滚轮进行转速调节。本发明实用性强，方向调节灵活、驱动稳定、变速灵活且操作方便。

Description

一种车轮控制机构、汽车及车轮控制机构的使用方法

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体涉及一种车轮控制机构、汽车及车轮控制机构的使用方法。

背景技术

无人驾驶设备近年来受到人们的关注，如无人驾驶汽车，是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。目前的无人驾驶设备虽然可以进行转弯操作，但是转弯过程中，难以对行驶速度进行调节，高速转弯容易发生侧翻，容易造成交通事故，难以得到推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种车轮控制机构、汽车及车轮控制机构的使用方法，实用性强，方向调节灵活、驱动稳定、变速灵活且操作方便。

本发明提供了如下的技术方案：

一种车轮控制机构，包括底盘、两个第一滚轮及两个第二滚轮；两个第一滚轮对称设于所述底盘前端，两个第二滚轮对称设于所述底盘后端；所述车轮控制机构还包括方向调节机构和驱动机构；所述方向调节机构与第一滚轮相连，且能够调节第一滚轮的转动方向；所述驱动机构包括传动组件和变速组件，所述传动组件与两个第二滚轮相连，所述变速组件与传动组件相连，且能够通过传动组件对第二滚轮进行转速调节。

进一步的，所述方向调节机构包括设于底盘内部的连接组件和角度调节组件，所述连接组件与两个第一滚轮相连，所述角度调节组件与连接组件相连，且能够通过连接组件对第一滚轮的转动角度进行调节。

进一步的，所述连接组件包括设于底盘的固定筒、转动设于固定筒内部的立杆、对称设于立杆两侧的两个横杆以及分别与两个横杆转动连接的两个摆杆；每个所述摆杆分别与一个第一滚轮转动连接；所述角度调节组件通过转动所述立杆带动第一滚轮进行转动。

进一步的，所述角度调节组件包括摆动电机、丝杠、螺纹块和槽板，所述摆动电机固定于底盘，所述丝杠的一端与摆动电机的输出端相连，所述螺纹块螺纹套设于丝杠，所述槽板的一端与立杆外壁固定连接，所述槽板的另一端设有滑槽；所述螺纹块连接有滑杆，所述滑杆可滑动地伸入滑槽；所述摆动电机驱动丝杆转动后，丝杆驱动螺纹块进行移动，所述滑杆推抵滑槽壁并带动槽板转动，槽板带动立杆进行转动。

进一步的，所述传动组件包括转杆和多个从动齿轮；所述转杆转动安装于底盘侧壁，且其两端与两个第二滚轮相连；所述转杆外部间隔套设多个所述从动齿轮，沿第一方向多个所述从动齿轮的齿数依次增加；

所述变速组件包括驱动电机、转轴、主动齿轮和滑移驱动组件；

所述驱动电机滑动安装于底盘上，所述驱动电机的输出端与转轴的一端相连；

所述转轴的外部套设有若干主动齿轮，沿第一方向所述主动齿轮的齿数依次减少，各主动齿轮能够分别与对应的从动齿轮相啮合，各主动齿轮之间的间距与各从动齿轮之间的间距不同，使每次只有一组对应的主动齿轮和从动齿轮相啮合；

所述滑移驱动组件与转轴的另一端相连，且能够驱动转轴带动主动齿轮和驱动电机移动，使不同组的主动齿轮和从动齿轮相啮合。

进一步的，所述滑移驱动组件包括箱体以及设于箱体内的电动伸缩杆、滑块和若干导杆，所述导杆对称设于电动伸缩杆的两端，所述滑块套设于导杆且一端与电动伸缩杆相连，另一端与转轴相连，所述电动伸缩杆能够带动滑块沿导杆移动以带动转轴及驱动电机移动。

本发明实施例还提供一种汽车，包括车轮控制机构。

本发明实施例还提供一种车轮控制机构的使用方法，包括步骤：

通过驱动电机驱动转轴转动，转轴上的主动齿轮驱动对应从动齿轮转动，从动齿轮带动转杆及两个第二滚轮转动；

当需要换挡时，通过电动伸缩杆驱动滑块移动，滑块带动转轴及驱动电机移动，使不同的主动齿轮与对应从动齿轮啮合；

当需要转向时，通过摆动电机驱动丝杆转动，丝杆驱动螺纹块移动，螺纹块上的滑杆推抵滑槽壁并带动槽板转动，槽板带动立杆进行转动，立杆带动横杆转动，横杆带动摆杆转动，摆杆带动第一滚轮转动以进行转向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过方向调节机构，可以对第一滚轮的前进方向进行相应的灵活调整，便于设备转弯过程中方向的调整；通过驱动机构，为设备的前进提供动力，对设备的前进速度进行灵活调节；本发明实用性强，方向调节灵活、驱动稳定、变速灵活且操作方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中标记为：1-底盘、2-第一滚轮、3-第二滚轮、4-固定杆、5-摆杆、6-固定筒、7-立杆、8-横杆、9-连接螺栓、10-槽板、11-摆动电机、12-丝杠、13-螺纹块、14-滑杆、15-滑槽、16-转杆、17-限位槽、18-限位盘、19-从动齿轮、20-箱体、21-导杆、22-电动伸缩杆、23-滑块、24-转轴、25-主动齿轮、26-驱动电机、27-移动板、28-导板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种车轮控制机构，包括底盘1、第一滚轮2、第二滚轮3、方向调节机构和驱动机构；底盘1的一端外侧对称设置有第一滚轮2，底盘1的另一端外侧对称设置有第二滚轮3；方向调节机构与第一滚轮2相连，且能够调节第一滚轮2的转动方向；驱动机构包括传动组件和变速组件，传动组件与两个第二滚轮3相连，变速组件与传动组件相连，且能够通过传动组件对第二滚轮3进行转速调节。

方向调节机构包括设于底盘1内部的连接组件和角度调节组件，连接组件与两个第一滚轮2相连，角度调节组件与连接组件相连，且能够通过连接组件对第一滚轮2的转动角度进行调节。

连接组件包括固定筒6、转动设于固定筒6内部的立杆7、对称设于立杆7两侧的横杆8以及与横杆8转动连接的摆杆5；摆杆5与第一滚轮2转动连接；固定筒6固定设置于底盘1内部，且其中心与第一滚轮2的中心共线。连接组件还包括固定设于底盘1内部的连接螺栓9以及固定设于底盘1侧壁上的固定杆4，横杆8和摆杆5通过连接螺栓9转动连接，摆杆5套于固定杆4外部且能够相对固定杆4转动。

角度调节组件包括摆动电机11、丝杠12、螺纹块13和槽板10，摆动电机11固定安装于底盘1的一侧壁，丝杠12的一端与摆动电机11的输出端相连，另一端与底盘1的另一侧壁相连，螺纹块13螺纹套设于丝杠12外部，槽板10的一端与立杆7固定连接，另一端与螺纹块13活动连接。槽板10的一端与立杆7外壁固定连接，槽板10的另一端设有长条形的滑槽15；螺纹块13垂直连接有滑杆14，滑杆14贯穿滑槽15安装使滑杆14与槽板10能够相对转动和滑动。

驱动机构的传动组件设于底盘1内部，传动组件包括转杆16和从动齿轮19；转杆16转动安装于底盘1侧壁，且其两端与两个第二滚轮3相连；转杆16外部套设有若干从动齿轮19，且从动齿轮19的齿数从左到右依次增加。底盘1侧壁安装转杆16的位置设有限位槽17，限位槽17内设有能够转动的限位盘18，限位盘18套设于转杆16的外部，限位盘18与限位槽17配合对转杆16的位置进行固定。

驱动机构的变速组件设于底盘1内部，变速组件包括驱动电机26、转轴24、主动齿轮25和滑移驱动组件；驱动电机26滑动安装于底盘1上，驱动电机26的输出端与转轴24的一端相连；转轴24的外部套设有若干主动齿轮25，且主动齿轮25的齿数从左到右依次减少，各主动齿轮25能够分别与对应的从动齿轮19相啮合，各主动齿轮25之间的间距与各从动齿轮19之间的间距不同，以保证每次只有一组对应的主动齿轮和从动齿轮相啮合；滑移驱动组件与转轴24的另一端相连，且能够驱动转轴24带动主动齿轮25和驱动电机26移动，使不同组的主动齿轮25和从动齿轮19相啮合。

滑移驱动组件包括箱体20以及设于箱体20内的电动伸缩杆22、滑块23和若干导杆21，导杆21对称设于电动伸缩杆22的两端，滑块23套设于导杆21外部且一端与电动伸缩杆22相连，另一端与转轴24相连，电动伸缩杆22能够带动滑块23沿导杆21移动。

滑移驱动组件还包括导板28和移动板27，导板28安装于驱动电机26下方的底盘1上，移动板27的一端与驱动电机26固定连接，另一端套设于导板28外部，且能够沿导板28移动，便于提高驱动电机26的移动稳定性。

本发明的工作原理为：

摆动电机11正向工作时，丝杠12顺时针旋转，螺纹块13向远离摆动电机11的方向移动，滑杆14在槽板10的滑槽15内滑动，使槽板10带动立杆7顺时针旋转，进而带动横杆8转动，使摆杆5绕固定杆4转动，实现第一滚轮2偏向一侧的方向调节；当摆动电机11反向工作，丝杠12逆时针旋转，螺纹块13向靠近摆动电机11的方向移动，可以实现第一滚轮2偏向另一侧的方向调节，通过控制摆动电机11的正反转，可以对第一滚轮2的前进方向进行灵活调节，便于设备转弯。

驱动电机26正向工作时，转轴24顺时针旋转，主动齿轮25同步旋转，通过齿轮啮合的方式带动从动齿轮19进行旋转，使转杆16逆时针转动，带动第二滚轮3进行旋转，实现设备的前进；当驱动电机26反向工作时，转轴24逆时针旋转，可以实现设备的后退。

此外，通过控制电动伸缩杆22的伸长和收缩，能够驱动转轴24带动主动齿轮25和驱动电机26移动，使不同位置（即不同齿数对应组）的主动齿轮25和从动齿轮19相啮合，对设备的前进速度进行调节，实现变速功能。

本发明实施例还提供一种汽车，包括车轮控制机构。

本发明实施例还提供一种车轮控制机构的使用方法，包括步骤：

通过驱动电机驱动转轴转动，转轴上的主动齿轮驱动对应从动齿轮转动，从动齿轮带动转杆及两个第二滚轮转动；

当需要换挡时，通过电动伸缩杆驱动滑块移动，滑块带动转轴及驱动电机移动，使不同的主动齿轮与对应从动齿轮啮合；

当需要转向时，通过摆动电机驱动丝杆转动，丝杆驱动螺纹块移动，螺纹块上的滑杆推抵滑槽壁并带动槽板转动，槽板带动立杆进行转动，立杆带动横杆转动，横杆带动摆杆转动，摆杆带动第一滚轮转动以进行转向。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种车轮控制机构，包括底盘、两个第一滚轮及两个第二滚轮；两个第一滚轮对称设于所述底盘前端，两个第二滚轮对称设于所述底盘后端；

其特征在于，所述车轮控制机构还包括方向调节机构和驱动机构；

所述方向调节机构与第一滚轮相连，且能够调节第一滚轮的转动方向；

所述驱动机构包括传动组件和变速组件，所述传动组件与两个第二滚轮相连，所述变速组件与传动组件相连，且能够通过传动组件对第二滚轮进行转速调节。

2.根据权利要求1所述的车轮控制机构，其特征在于，所述方向调节机构包括设于底盘内部的连接组件和角度调节组件，所述连接组件与两个第一滚轮相连，所述角度调节组件与连接组件相连，且能够通过连接组件对第一滚轮的转动角度进行调节。

3.根据权利要求2所述的车轮控制机构，其特征在于，所述连接组件包括设于底盘的固定筒、转动设于固定筒内部的立杆、对称设于立杆两侧的两个横杆以及分别与两个横杆转动连接的两个摆杆；每个所述摆杆分别与一个第一滚轮转动连接；所述角度调节组件通过转动所述立杆带动第一滚轮进行转动。

4.根据权利要求3所述的车轮控制机构，其特征在于，所述角度调节组件包括摆动电机、丝杠、螺纹块和槽板，所述摆动电机固定于底盘，所述丝杠的一端与摆动电机的输出端相连，所述螺纹块螺纹套设于丝杠，所述槽板的一端与立杆外壁固定连接，所述槽板的另一端设有滑槽；所述螺纹块连接有滑杆，所述滑杆可滑动地伸入滑槽；所述摆动电机驱动丝杆转动后，丝杆驱动螺纹块进行移动，所述滑杆推抵滑槽壁并带动槽板转动，槽板带动立杆进行转动。

5.根据权利要求1所述的车轮控制机构，其特征在于，所述传动组件包括转杆和多个从动齿轮；所述转杆转动安装于底盘侧壁，且其两端与两个第二滚轮相连；所述转杆外部间隔套设多个所述从动齿轮，沿第一方向多个所述从动齿轮的齿数依次增加；

所述变速组件包括驱动电机、转轴、主动齿轮和滑移驱动组件；

所述驱动电机滑动安装于底盘上，所述驱动电机的输出端与转轴的一端相连；

所述转轴的外部套设有若干主动齿轮，沿第一方向所述主动齿轮的齿数依次减少，各主动齿轮能够分别与对应的从动齿轮相啮合，各主动齿轮之间的间距与各从动齿轮之间的间距不同，使每次只有一组对应的主动齿轮和从动齿轮相啮合；

所述滑移驱动组件与转轴的另一端相连，且能够驱动转轴带动主动齿轮和驱动电机移动，使不同组的主动齿轮和从动齿轮相啮合。

6.根据权利要求5所述的车轮控制机构，其特征在于，所述滑移驱动组件包括箱体以及设于箱体内的电动伸缩杆、滑块和若干导杆，所述导杆对称设于电动伸缩杆的两端，所述滑块套设于导杆且一端与电动伸缩杆相连，另一端与转轴相连，所述电动伸缩杆能够带动滑块沿导杆移动以带动转轴及驱动电机移动。

7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的车轮控制机构。

8.一种如权利要求1所述的车轮控制机构的使用方法，其特征在于，包括步骤：

通过驱动电机驱动转轴转动，转轴上的主动齿轮驱动对应从动齿轮转动，从动齿轮带动转杆及两个第二滚轮转动；

当需要换挡时，通过电动伸缩杆驱动滑块移动，滑块带动转轴及驱动电机移动，使不同的主动齿轮与对应从动齿轮啮合；

当需要转向时，通过摆动电机驱动丝杆转动，丝杆驱动螺纹块移动，螺纹块上的滑杆推抵滑槽壁并带动槽板转动，槽板带动立杆进行转动，立杆带动横杆转动，横杆带动摆杆转动，摆杆带动第一滚轮转动以进行转向。

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