CN115649281A

CN115649281A - 一种稳定性好的转向系统

Info

Publication number: CN115649281A
Application number: CN202211539141.1A
Authority: CN
Inventors: 程清伟; 巫涛; 黄慧婷; 李昊潼; 何俊尚; 蓝庄源; 张汉平; 李泽轩
Original assignee: Guangzhou City University of Technology
Current assignee: Guangzhou City University of Technology
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-01-31

Abstract

本发明提供一种稳定性好的转向系统，包括第一传动件，第一传动件上连接有车轮，第一传动件包括轮芯；在轮芯远离轮边立柱的一端设有螺纹部，在螺纹部与轮边立柱之间设有两个以上的定位销，在车轮上设有与定位销配合的定位孔；轮芯靠近螺纹部的一端穿过车轮与锁紧螺母螺纹连接；定位销插接在定位孔中；在螺纹部远离轮边立柱的一端设有台阶部，在台阶部上设有两个关于轮芯的轴向对称设置的插接孔，两个插接孔之间设有防脱位装置，防脱位装置包括两个插接件，两插接件之间连接有扭簧；插接件与插接孔一一对应插接件从台阶部内壁向外插接设置，插接件从穿过插接孔向外伸出的一端对锁紧螺母轴向限位。

Description

一种稳定性好的转向系统

技术领域

本发明涉及方程式赛车，具体涉及一种稳定性好的转向系统。

背景技术

转向系统用于实现车轮的转向，包括转向装置和由转向装置驱动的车轮，现有的车轮只通过螺母与螺栓连接实现对车轮的固定，而没有沿螺栓的轴向方向对螺母进行限位，螺母的位置是可以相对螺栓进行移动的，这样螺母容易出现松动从而容易从螺栓上脱位，对车轮的固定效果差。同时现有赛车的轮边立柱与轮芯之间的连接结构复杂。

在中国申请号为201921509968.1，公告日为2020.5.22的专利文献公开了一种赛车转向节立柱结构，包括立柱主体，立柱主体的内部两端均设置有轴承，立柱主体的内侧套接有轮芯，立柱主体的一端安装有锁紧螺母。该赛车转向节立柱结构，通过锁紧螺母固定在轮芯上，锁紧螺母压紧单侧的轴承，通过锁紧螺母对轴承向脱离轮芯方向进行限位，结构复杂，同时由于在立柱主体中没有设置容置轴承的结构，进而一轴承在轮芯靠近锁紧螺母的一端与轮芯的另一端之间是可移动的；立柱主体与轮芯之间运动效率差。

发明内容

本发明提供一种稳定性好的转向系统，轮边立柱与轮芯之间连接结构简单且连接稳定；在轮芯上设有防脱位装置对锁紧螺母轴向限位，锁紧螺母将车轮稳定锁紧在轮芯上。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种稳定性好的转向系统，包括从动轮组件、同步装置和转向装置；从动轮组件包括分别设置在车架两侧的第一传动件，第一传动件上连接有车轮，两第一传动件之间通过同步装置连接，同步装置与转向装置连接。

第一传动件包括轮芯和和轮边立柱，轮芯穿设在轮边立柱中且与轮边立柱可转动连接；轮边立柱与车架铰接；在轮芯远离轮边立柱的一端设有螺纹部，在螺纹部与轮边立柱之间设有两个以上的定位销，在车轮上设有与定位销配合的定位孔；轮芯靠近螺纹部的一端穿过车轮与锁紧螺母螺纹连接；定位销插接在定位孔中。

在螺纹部远离轮边立柱的一端设有台阶部，在台阶部上设有两个关于轮芯的轴向对称设置的插接孔，两个插接孔之间设有防脱位装置，防脱位装置包括两个插接件，两插接件之间连接有扭簧；插接件与插接孔一一对应插接件从台阶部内壁向外插接设置，插接件从穿过插接孔向外伸出的一端对锁紧螺母轴向限位。

轮芯通过转动组件与轮边立柱可转动连接；轮边立柱包括转动孔，在转动孔的一侧设有第一容置槽，在转动孔的另一侧设有第二容置槽，第一容置槽与第二容置槽之间形成有抵挡部；所述转动组件包括第一轴承和第二轴承；第一轴承设置在第一容置槽中，第二轴承设置在第二容置槽中；第一轴承的外圈的侧面与抵挡部抵接，第二轴承的外圈的侧面与抵挡部抵接。

轮芯的一端穿设在第一轴承、第二轴承和转动孔上；轮芯与第一轴承内圈之间过盈配合，轮芯与第二轴承内圈之间过盈配合，第一轴承的外圈与第一容置槽的内壁贴合；第二轴承的外圈与第二容置槽的内壁贴合。

在第二轴承远离第一轴承的一侧设有限位挡块，限位挡块设有限位穿孔，轮芯穿设在限位穿孔中且与限位穿孔过盈配合。

以上设置，通过锁紧螺母与螺纹部配合对第一传动件锁紧；实现对车架两侧的车轮进行锁紧；同时只通过一个锁紧螺母进行固定，结构简单；装拆快速；通过轮芯上的定位销与车轮上的定位孔插接，定位销沿轮芯的周向转动带动车轮旋转；同时通过防脱位装置对锁紧螺母进行限位，使锁紧螺母压紧在第一传动件和上，这样实现锁紧螺母与传动件的稳定连接。

通过轮芯与第一轴承内圈、第二轴承内圈过盈配合，实现第一轴承和第二轴承在轮芯上轴向固定，通过抵挡部对轴向固定的第一轴承和第二轴承进行轴向抵挡，实现对轮芯的轴向限位，进而实现轮芯与轮边立柱之间的可转动连接。通过限位挡块对第二轴承进行抵挡，防止第二轴承脱位，进一步提升轮芯与轮边立柱之间的连接稳定性。

进一步的，插接件包括插接部和压紧部，插接部设置在压紧部的一侧，插接部与插接孔尺寸匹配且尺寸小于压紧部，插接部穿过插接孔，从台阶部内壁对压紧部进行抵挡；在压紧部上设有锁紧孔，扭簧的一力臂与一锁紧孔连接，扭簧的另一力臂与另一锁紧孔连接；在扭簧的弹力作用下同时将两插接件的压紧部压紧在台阶部的内壁上。

以上设置，插接部穿过插接孔伸出到台阶部外，通过插接部对锁紧螺母进行抵挡，实现对锁紧螺母的轴线限位；同时两插接件之间通过扭簧连接；在扭簧自身的弹力作用同时对两插接件产生压力，使两压紧部同时压紧在台阶部的内壁上，结构简单。

进一步的，所述同步装置包括同步支架、第一传动杆、第二传动杆、第三传动杆、同步齿轮轴和套筒组件；在同步支架的两端分别设有固定座，套筒组件固定在两固定座之间；第一传动杆穿设在套筒组件中，第一传动杆的一端穿过在一固定座上与第二传动杆铰接；第一传动杆的另一端滑动穿过在另一固定座与第三传动杆铰接；第一传动杆滑动设置在两固定座上；第二传动杆与一第一传动件的一侧的铰接；第三传动杆与另一第一传动件的一侧铰接；在第一传动杆的一侧设有齿条，套筒组件包括安装座，在安装座的一侧设有与齿条对应的开口；同步齿轮轴安装在安装座中，同步齿轮轴的齿轮穿过开口与齿条啮合；同步齿轮轴与转向装置连接。

以上设置，通过同步装置连接两第一传动件，当第一传动杆的一端移动推动第二传动杆伸出，第一传动杆的另一端移动会拉动第三传动杆缩回；，当第一传动杆的一端移动推动第三传动杆伸出，第一传动杆的另一端移动会拉动第二传动杆缩回；实现两车轮的同步转向。

进一步的，轮边立柱的顶部设有第一铰接座，轮边立柱的底部设有第二铰接座；第一铰接座位于轮芯的上方，第二铰接座位于轮芯的下方；在轮边立柱上还设有第三铰接座，第三铰接座位于轮芯的一侧；第一铰接座、第二铰接座和第三铰接座都沿轮芯的轴向方向横向设置。

以上设置，沿车架的长度方向轮边立柱可相对车架左右摆动。

进一步的，所述第二传动杆与一第一传动件的第三铰接座的铰接；第三传动杆与另一第一传动件的第三铰接座铰接。

以上设置，通过同步装置带动第三铰接座动作，实现轮边立柱的摆动，进而实现车轮的摆动。

附图说明

图1为本发明安装在赛车上使用的立体示意图。

图2为本发明的立体示意图。

图3为本发明中同步装置的立体示意图。

图4为本发明中同步装置去除第二传动杆和第三传动杆的立体示意图。

图5为本发明中车轮与第一传动件连接的示意图。

图6为本发明中车轮、第一传动件和锁紧螺母的分解图。

图7为本发明中车轮的立体示意图。

图8为本发明中第一传动件的分解图。

图9为本发明中轮芯与轮边立柱连接的剖视图。

图10为本发明中轮芯与轮边立柱分解的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1-10所示；一种稳定性好的转向系统，安装在赛车上使用，赛车包括车架1。转向系统包括从动轮组件51；从动轮组件51包括分别设置在车架1两侧的第一传动件53，第一传动件53上连接有车轮54，两第一传动件53之间连接有同步装置55，同步装置55与转向装置56连接。通过同步装置55实现两车轮54的同步转向。

第一传动件53包括轮芯531和轮边立柱532，轮边立柱532与车架1可摆动连接；轮芯531穿设在轮边立柱532上且通过转动组件与轮边立柱532可转动连接。

轮边立柱532包括转动孔5321，在转动孔5321的一侧设有第一容置槽5322，在转动孔5321的另一侧设有第二容置槽5323，第一容置槽5322与第二容置槽5323之间形成有抵挡部5324；所述转动组件包括第一轴承541和第二轴承542；第一轴承541设置在第一容置槽5322中，第二轴承542设置在第二容置槽5323中；第一轴承541的外圈的侧面与抵挡部5324抵接，第二轴承542的外圈的侧面与抵挡部5324抵接。

轮芯531的一端穿设在第一轴承541、第二轴承542和转动孔5321上；轮芯531与第一轴承541内圈之间过盈配合，轮芯531与第二轴承542内圈之间过盈配合，第一轴承541的外圈与第一容置槽5322的内壁贴合；第二轴承542的外圈与第二容置槽5323的内壁贴合。通过轮芯531与第一轴承541内圈、第二轴承542内圈过盈配合，实现第一轴承541和第二轴承542在轮芯531上轴向固定，通过抵挡部5324对轴向固定的第一轴承541和第二轴承542进行轴向抵挡，实现对轮芯531的轴向限位，进而实现轮芯531与轮边立柱532之间的可转动连接。

在第二轴承542远离第一轴承541的一侧设有限位挡块543，限位挡块543设有限位穿孔5431，轮芯531穿设在限位穿孔5431中且与限位穿孔5431过盈配合；通过限位挡块543对第二轴承542进行抵挡，防止第二轴承542脱位，进一步提升轮芯531与轮边立柱532之间的连接稳定性。

所述轮边立柱532的顶部设有第一铰接座5325，轮边立柱532的底部设有第二铰接座5326；第一铰接座5325位于轮芯531的上方，第二铰接座5326位于轮芯531的下方；第一铰接座和第二铰接座在轮芯的高度投影方向重合；在轮边立柱532上还设有第三铰接座5327，第三铰接座5327位于轮芯531的一侧；第一铰接座5325、第二铰接座5326和第三铰接座5327都沿轮芯531的轴向方向横向设置；第三铰接座5327与同步装置55连接。参照图1所示；第一铰接座5325和第二铰接座5326与车架之间通过连杆57铰接，沿轮边立柱高度方向第一铰接座与第二铰接座的中线为轮边立柱的摆动轴心，同步装置驱动车轮沿轮边立柱的摆动轴心摆动；一并参照图1所示，沿车架的长度方向轮边立柱532可相对车架左右摆动。通过同步装置55带动第三铰接座5327动作，实现轮边立柱532的摆动，进而实现车轮54的摆动。

如图3和图4所示，所述同步装置55包括同步支架550、第一传动杆551、第二传动杆552、第三传动杆553、同步齿轮轴554和套筒组件555；在同步支架550的两端分别设有固定座5501，套筒组件555固定在两固定座5501之间；第一传动杆551穿设在套筒组件555中，第一传动杆551的一端穿过在一固定座5501上与第二传动杆552铰接；第一传动杆551的另一端滑动穿过在另一固定座5501与第三传动杆553铰接；第一传动杆551滑动设置在两固定座5501上；第二传动杆552与一第一传动件的第三铰接座5327的铰接；第三传动杆553与另一第一传动件的第三铰接座5327铰接。

在第一传动杆551的一侧设有齿条5511，套筒组件555包括安装座551，在安装座551的一侧设有与齿条5511对应的开口5552；同步齿轮轴554安装在安装座551，同步齿轮轴554的齿轮穿过开口5552与齿条5511啮合；同步齿轮轴554与转向装置连接；通过转向装置带动同步齿轮轴554转动，同步齿轮轴554带动第一传动杆551滑动，第一传动杆551带动第一传动杆551和第二传动杆552同步移动；实现两车轮54的同步转向。

如图8所示，在轮芯531远离轮边立柱532的一端设有螺纹部5311，轮芯531靠近螺纹部5311的一端穿过车轮54与锁紧螺母533螺纹连接；在螺纹部5311与轮边立柱532之间设有两个以上的定位销5312，在车轮54上设有与定位销5312配合的定位孔541，定位销5312插接在定位孔541；实现旋转的轮芯531带动车轮54转动。在螺纹部5311远离轮边立柱532的一端设有台阶部5313，台阶部5313的直径小于螺纹部5311的直径。

在台阶部5313上设有两个关于轮芯531的轴向对称设置的插接孔5314，在两个插接孔5314中设有防脱位装置58，防脱位装置58对锁紧螺母533轴向限位。通过锁紧螺母533与螺纹部5311配合对第一传动件53锁紧；实现对车架1两侧的车轮5454进行锁紧；同时只通过一个锁紧螺母533进行固定，结构简单；装拆快速；同时通过防脱位装置58对锁紧螺母533进行限位，使锁紧螺母533压紧在第一传动件53上，这样实现锁紧螺母533与传动件的稳定连接。

如图8所示，防脱位装置58包括两个插接件581，插接件581与插接孔5314一一对应；插接件581从台阶部5313内壁向外插接设置，插接件581包括插接部582和压紧部583，插接部582设置在压紧部583的一侧，插接部582与插接孔5314尺寸匹配且尺寸小于压紧部583，插接部582穿过插接孔5314，从台阶部5313内壁对压紧部583进行抵挡；在压紧部583上设有锁紧孔5831，两插接件581通过扭簧584连接，扭簧584的一力臂与一锁紧孔5831连接，扭簧584的另一力臂与另一锁紧孔5831连接；在扭簧584的弹力作用下同时将两插接件581的压紧部583压紧在台阶部5313的内壁上。

插接部582穿过插接孔5314伸出到台阶部5313外，通过插接部582对锁紧螺母533进行抵挡，实现对锁紧螺母533的轴线限位；同时两插接件581之间通过扭簧584连接；在扭簧584自身的弹力作用同时对两插接件581产生压力，使两压紧部583同时压紧在台阶部5313的内壁上，结构简单。

Claims

1.一种稳定性好的转向系统，其特征在于：包括从动轮组件、同步装置和转向装置；从动轮组件包括分别设置在车架两侧的第一传动件，第一传动件上连接有车轮，两第一传动件之间通过同步装置连接，同步装置与转向装置连接；

第一传动件包括轮芯和和轮边立柱，轮芯穿设在轮边立柱中且与轮边立柱可转动连接；轮边立柱与车架铰接；在轮芯远离轮边立柱的一端设有螺纹部，在螺纹部与轮边立柱之间设有两个以上的定位销，在车轮上设有与定位销配合的定位孔；轮芯靠近螺纹部的一端穿过车轮与锁紧螺母螺纹连接；定位销插接在定位孔中；

在螺纹部远离轮边立柱的一端设有台阶部，在台阶部上设有两个关于轮芯的轴向对称设置的插接孔，两个插接孔之间设有防脱位装置，防脱位装置包括两个插接件，两插接件之间连接有扭簧；插接件与插接孔一一对应插接件从台阶部内壁向外插接设置，插接件从穿过插接孔向外伸出的一端对锁紧螺母轴向限位；

轮芯通过转动组件与轮边立柱可转动连接；轮边立柱包括转动孔，在转动孔的一侧设有第一容置槽，在转动孔的另一侧设有第二容置槽，第一容置槽与第二容置槽之间形成有抵挡部；所述转动组件包括第一轴承和第二轴承；第一轴承设置在第一容置槽中，第二轴承设置在第二容置槽中；第一轴承的外圈的侧面与抵挡部抵接，第二轴承的外圈的侧面与抵挡部抵接；

轮芯的一端穿设在第一轴承、第二轴承和转动孔上；轮芯与第一轴承内圈之间过盈配合，轮芯与第二轴承内圈之间过盈配合，第一轴承的外圈与第一容置槽的内壁贴合；第二轴承的外圈与第二容置槽的内壁贴合；

2.根据权利要求1所述的一种稳定性好的转向系统，其特征在于：插接件包括插接部和压紧部，插接部设置在压紧部的一侧，插接部与插接孔尺寸匹配且尺寸小于压紧部，插接部穿过插接孔，从台阶部内壁对压紧部进行抵挡；在压紧部上设有锁紧孔，扭簧的一力臂与一锁紧孔连接，扭簧的另一力臂与另一锁紧孔连接；在扭簧的弹力作用下同时将两插接件的压紧部压紧在台阶部的内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种稳定性好的转向系统，其特征在于：所述同步装置包括同步支架、第一传动杆、第二传动杆、第三传动杆、同步齿轮轴和套筒组件；在同步支架的两端分别设有固定座，套筒组件固定在两固定座之间；第一传动杆穿设在套筒组件中，第一传动杆的一端穿过在一固定座上与第二传动杆铰接；第一传动杆的另一端滑动穿过在另一固定座与第三传动杆铰接；第一传动杆滑动设置在两固定座上；第二传动杆与一第一传动件的一侧的铰接；第三传动杆与另一第一传动件的一侧铰接；在第一传动杆的一侧设有齿条，套筒组件包括安装座，在安装座的一侧设有与齿条对应的开口；同步齿轮轴安装在安装座中，同步齿轮轴的齿轮穿过开口与齿条啮合；同步齿轮轴与转向装置连接。

4.根据权利要求3所述的一种稳定性好的转向系统，其特征在于：轮边立柱的顶部设有第一铰接座，轮边立柱的底部设有第二铰接座；第一铰接座位于轮芯的上方，第二铰接座位于轮芯的下方；第一铰接座和第二铰接座在轮芯的高度投影方向重合；在轮边立柱上还设有第三铰接座，第三铰接座位于轮芯的一侧；第一铰接座、第二铰接座和第三铰接座都沿轮芯的轴向方向横向设置。

5.根据权利要求4所述的一种稳定性好的转向系统，其特征在于：所述第二传动杆与一第一传动件的第三铰接座的铰接；第三传动杆与另一第一传动件的第三铰接座铰接。