CN208344382U - 一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，包括转向装置和差动装置；转向装置包括旋转轴、转向舵机、前叉、修正机构以及第一齿轮和第二齿轮，差动装置包括支撑架、差速机构、飞轮以及第三齿轮和中间轴；转向舵机设置在修正机构之上，修正机构绕旋转轴设置，第一齿轮设置于旋转轴之上且与第二齿轮相啮合，第二齿轮与前叉紧密连接；差速机构包括齿轮盒和至少四个设置于齿轮盒上的锥齿轮，第三齿轮设置于后轮轴上；中间轴设置于齿轮盒上且与锥齿轮连接，齿轮盒嵌于支撑架之内，飞轮设置于支撑架周边。本实用新型具有转向控制稳定、转向耗能低、储存能量多等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子控制车辆领域，尤其是一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车。
背景技术
惯性小车，是指把小车放在具有一定高度的斜坡上让其自由下滑，根据其惯性在平直道上行驶的一种车辆，而电控惯性小车则是从斜坡上无动力下滑，并由带单片机的电路控制舵机和检测元器件以实现其在平直道上行驶中具有躲避障碍物功能的一种小车；由于下滑时一般速度较大，所以需要控制好转向，防止小车偏离路线甚至飞出，即需要进行差动降速调节，而此调节是需要能量的支持的，目前的电控惯性小车的能量存储一般是直接式的，即直接将下坡时后轮的转动动能差速变化量存储到飞轮中，这种方式的耗散较大，实际存储的能量不及后轮的转动动能的一半，因此在控制转向时能量不足以提供使用；类似地，目前小车的转向控制一般也是由驱动装置直接对前叉进行作用的，其并未考虑到小车内部传动性是否良好，在实际中容易出现能量传输不到位以至于转向不稳定的问题。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，可以存储更多的能量以便于进行稳定转向控制。
为了弥补现有技术的不足，本实用新型采用的技术方案是：
一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，包括主体，所述主体包括前轮、前轮轴、后轮、后轮轴、车架、后车身、用于实现主体稳定转向的转向装置和用于实现主体的差速储能的差动装置；所述转向装置包括旋转轴、用于提供转向驱动力的转向舵机、用于控制转向的前叉、用于修正由转向舵机中位不准确而引起的前轮偏转的修正机构以及用于配合带动前叉进行转动的第一齿轮和第二齿轮，所述差动装置包括支撑架、差速机构、用于存储能量的飞轮以及用于配合传输能量的第三齿轮和中间轴；
所述转向舵机设置在修正机构之上，所述修正机构绕旋转轴设置，所述第一齿轮设置于旋转轴之上且与第二齿轮相啮合，所述第二齿轮与前叉紧密连接；
所述差速机构包括齿轮盒和至少四个设置于齿轮盒上的锥齿轮，所述第三齿轮设置于后轮轴上；所述中间轴设置于齿轮盒上且与锥齿轮连接，所述齿轮盒嵌于支撑架之内，所述飞轮设置于支撑架周边。
进一步，所述第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径。
进一步，所述修正机构包括转向舵机安装板、轴承端盖和轴承座，所述转向舵机设置于转向舵机安装板之上，所述轴承端盖设置于转向舵机安装板的下方且位于轴承座之上。
进一步，所述主体还包括起轴承定位作用的套圈，所述套圈设置于前轮上。
进一步，所述主体还包括用于防止前轮轴脱落的轴套，所述轴套覆于前轮轴的外表面。
进一步，所述齿轮盒以过盈配合的方式嵌于支撑架之内。
进一步，所述主体还包括法兰联轴器，所述后轮与后轮轴通过法兰联轴器进行连接。
进一步，所述主体还包括用于实时获取路面障碍情况及主体运动状况的红外传感器，所述红外传感器设置于车架上。
本实用新型的有益效果是：相比于传统技术，通过差速机构、中间轴和第三齿轮将后轮的转动动能存储到飞轮中，使得能量被尽量完整的传动到飞轮中，从而免去中途传输的耗散，同时采用二级齿轮的传动方式来进行前叉控制，保证能量能够稳定被送至前叉，从而实现前叉的稳定转向控制；在上述改进中，采用齿轮传动的方式可使能量按级稳定传送，无论是转向控制或是能量储存，都可以取得稳定的传输效果，而且齿轮传动使得飞轮储存的能量能够得以缓慢释放，实现更好的利用，相对来说放能更合理，用于转向控制时耗能更低；另外，修正机构的设置可进一步提高前轮的转动稳定性。因此，本实用新型具有转向控制稳定、转向耗能低、储存能量多等特点。
附图说明
下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的实施方案。
图1是本实用新型的转向装置及其外围结构的俯视图；
图2是图1B－B的剖面视图；
图3是本实用新型的差动装置及其外围结构的俯视图；
图4是图3A－A的剖面视图。
具体实施方式
参照图1-图4，本实用新型的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，包括主体，所述主体包括前轮9、前轮轴25、后轮19、后轮轴23、车架7、后车身18、用于实现主体稳定转向的转向装置和用于实现主体的差速储能的差动装置；所述转向装置包括旋转轴10、用于提供转向驱动力的转向舵机1、用于控制转向的前叉11、用于修正由转向舵机1中位不准确而引起的前轮9偏转的修正机构以及用于配合带动前叉11进行转动的第一齿轮4和第二齿轮5，所述差动装置包括支撑架15、差速机构、用于存储能量的飞轮14以及用于配合传输能量的第三齿轮22和中间轴21；
所述转向舵机1设置在修正机构之上，所述修正机构绕旋转轴10设置，所述第一齿轮4设置于旋转轴10之上且与第二齿轮5相啮合，所述第二齿轮5与前叉11紧密连接；
所述差速机构包括齿轮盒17和至少四个设置于齿轮盒17上的锥齿轮16，所述第三齿轮22设置于后轮轴23上；所述中间轴21设置于齿轮盒17上且与锥齿轮16连接，所述齿轮盒17嵌于支撑架15之内，所述飞轮14设置于支撑架15周边。
具体地，实现转向的动力由转向舵机1提供，其驱动安装在旋转轴10上的第一齿轮4转动，第一齿轮4作为主动轮，然后第一齿轮4带动第二齿轮5，使第二齿轮5从动，从而带动前叉11转动，实现转向；
在本实施例中，优选采用了四个锥齿轮16，其均设置在齿轮盒17上；当电控惯性小车下坡时，两个后轮19分别带动设置于两后轮轴23上的第三齿轮22进行转动，经过第三齿轮22的传动，则带动两根中间轴21转动，相应地，使得与中间轴21连接的锥齿轮16转动，进而将能量存储在飞轮14上；并且第三齿轮22还连接有与其啮合的第四齿轮24，其能够进一步提高整个小车的传动性能。
通过差速机构、中间轴21和第三齿轮22将后轮19的转动动能存储到飞轮14中，使得能量被尽量完整的传动到飞轮14中，从而免去中途传输的耗散，同时采用二级齿轮的传动方式来进行前叉11控制，从而实现前叉11的稳定转向控制；在上述改进中，采用齿轮传动的方式可使能量按级稳定传送，无论是转向控制或是能量储存，都可以取得稳定的传输效果，而且齿轮传动使得飞轮14储存的能量能够得以缓慢释放，实现更好的利用，相对来说放能更合理，用于转向控制时耗能更低；另外，修正机构的设置可进一步提高前轮9的转动稳定性。因此，本实用新型具有转向控制稳定、转向耗能低、储存能量多等特点。
其中，参照图2，所述第二齿轮5的直径大于第一齿轮4的直径；这样做的有益效果是当转向舵机1转过一定角度时，前叉11相应地转过一个细分角度，使得前轮9转动的角度精准可控，所以第二齿轮5设置的直径应该更大，而第一齿轮4的一级传动只需正常设置即可。
其中，参照图2，所述修正机构包括转向舵机安装板2、轴承端盖3和轴承座6，所述转向舵机1设置于转向舵机安装板2之上，所述轴承端盖3设置于转向舵机安装板2的下方且位于轴承座6之上；这样设置保证了转向舵机1的安全稳定，并且轴承设置较为方便但也更加精确，适于装配，且轴承及其配套部件一般是标准工件，可以进行多处微调，总体而言，可以适用于科研研究或大规模的工业制造。
其中，参照图2，所述主体还包括起轴承定位作用的套圈12，所述套圈12设置于前轮9上。
其中，参照图2，所述主体还包括用于防止前轮轴25脱落的轴套13，所述轴套13覆于前轮轴25的外表面。
其中，参照图4，所述齿轮盒17以过盈配合的方式嵌于支撑架15之内；采用过盈配合的方式，在装配后可使支撑架15与齿轮盒17的表面之间产生弹性压力，从而获得紧固的联接。
其中，参照图4，所述主体还包括法兰联轴器20，所述后轮19与后轮轴23通过法兰联轴器20进行连接，利用法兰连接具有连接稳固性高的优点。
其中，参照图2，所述主体还包括用于实时获取路面障碍情况及主体运动状况的红外传感器8，所述红外传感器8设置于车架7上；设置红外传感器8可以及时观察主体或路面的情况，方便操作者及时发现问题或故障，当然，优选地，在红外传感器8的后台控制端可以设置一个屏幕接收器，更方便于观察，比如手机屏或其它屏幕等。
以上内容对本实用新型的较佳实施例和基本原理作了详细论述，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本实用新型精神的前提下还会有各种等同变形和替换，这些等同变形和替换都落入要求保护的本实用新型范围内。
Claims (8)
1.一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，包括主体，所述主体包括前轮(9)、前轮轴(25)、后轮(19)、后轮轴(23)、车架(7)和后车身(18)，其特征在于:所述主体包括用于实现主体稳定转向的转向装置和用于实现主体的差速储能的差动装置；所述转向装置包括旋转轴(10)、用于提供转向驱动力的转向舵机(1)、用于控制转向的前叉(11)、用于修正由转向舵机(1)中位不准确而引起的前轮(9)偏转的修正机构以及用于配合带动前叉(11)进行转动的第一齿轮(4)和第二齿轮(5)，所述差动装置包括支撑架(15)、差速机构、用于存储能量的飞轮(14)以及用于配合传输能量的第三齿轮(22)和中间轴(21)；
所述转向舵机(1)设置在修正机构之上，所述修正机构绕旋转轴(10)设置，所述第一齿轮(4)设置于旋转轴(10)之上且与第二齿轮(5)相啮合，所述第二齿轮(5)与前叉(11)紧密连接；
所述差速机构包括齿轮盒(17)和至少四个设置于齿轮盒(17)上的锥齿轮(16)，所述第三齿轮(22)设置于后轮轴(23)上；所述中间轴(21)设置于齿轮盒(17)上且与锥齿轮(16)连接，所述齿轮盒(17)嵌于支撑架(15)之内，所述飞轮(14)设置于支撑架(15)周边。
2.根据权利要求1所述的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，其特征在于：所述第二齿轮(5)的直径大于第一齿轮(4)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，其特征在于:所述修正机构包括转向舵机安装板(2)、轴承端盖(3)和轴承座(6)，所述转向舵机(1)设置于转向舵机安装板(2)之上，所述轴承端盖(3)设置于转向舵机安装板(2)的下方且位于轴承座(6)之上。
4.根据权利要求1所述的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，其特征在于:所述主体还包括起轴承定位作用的套圈(12)，所述套圈(12)设置于前轮(9)上。
5.根据权利要求1所述的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，其特征在于：所述主体还包括用于防止前轮轴(25)脱落的轴套(13)，所述轴套(13)覆于前轮轴(25)的外表面。
6.根据权利要求1所述的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，其特征在于：所述齿轮盒(17)以过盈配合的方式嵌于支撑架(15)之内。
7.根据权利要求1所述的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，其特征在于：所述主体还包括法兰联轴器(20)，所述后轮(19)与后轮轴(23)通过法兰联轴器(20)进行连接。
8.根据权利要求1所述的一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车，其特征在于：所述主体还包括用于实时获取路面障碍情况及主体运动状况的红外传感器(8)，所述红外传感器(8)设置于车架(7)上。
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| CN201820604046.8U CN208344382U (zh) | 2018-04-25 | 2018-04-25 | 一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车 |
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| CN108438092A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-08-24 | 五邑大学 | 一种转向稳定性高的差速储能电控惯性小车 |
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