CN209351492U - 一种控向组件及车架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控向组件及包括所述控向组件的车架系统。所述控向组件包括至少一个控向机构，所述控向机构设置于车辆框架与车轮之间，使所述车轮绕着第一方向摆动，其中，所述第一方向的中心轴与所述车轮的径向平行。所述控向组件可以使得车轮根据用户需求转向，并且车辆能够稳定自如地在曲面行走。

Description

一种控向组件及车架系统

技术领域

本实用新型涉及车辆制造领域，尤其涉及一种控向组件及车架系统。

背景技术

随着工业化的发展，国民经济建设中需要使用各类大型复杂装备，例如由钢铁等导磁性材料制成的石油管道、化工储罐和大型船舶等。这类复杂装备的作业壁面一般为具有不同曲率半径的导磁壁面，在这些壁面上作业时，需要使用具有磁力的行走工具，例如磁力车辆，以能够附在导磁壁面上行走。然而，现有的磁力车辆，大部分仅能实现依靠在车辆上设置磁性材料以吸附导磁壁面，但是没有考虑如何控制车辆行走方向，以提升车辆的使用效果，使用时，若需要转向，则容易失去平衡，也不易转向，进而影响使用效果。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型提供一种控向组件，所述控向组件包括至少一个控向机构，所述控向机构设置于车辆框架与车轮之间，使所述车轮绕着第一方向摆动，其中，所述第一方向与所述车轮的径向平行。

可选的，所述控向机构控制所述车轮绕着第二方向摆动，所述第二方向与所述车轮的径向平行，并且所述第一方向与所述第二方向彼此相交。

可选的，所述控向机构与所述车轮的连接处设有转向器，所述转向器包括调控所述车轮绕着多个方向摆动的控向轴承。

可选的，所述控向机构包括连接杆组，所述连接杆组的第一端可转动地与所述车辆框架相接，所述连接杆组的第二端向外凸出形成凸接柱，所述凸接柱背离所述连接杆组第二端的一端可转动地连接至所述车轮的轮毂。

可选的，在所述凸接柱背离所述连接杆组第二端的一端，设置有所述转向器。

可选的，所述连接杆组还包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述第一连接杆的第一端与所述第二连接杆的第一端有距离地分别连接至所述车辆框架；在所述凸接柱靠近所述连接杆组第二端的一端处，所述第一连接杆的第二端与所述第二连接杆的第二端汇聚相接；所述第三连接杆横设于所述第一连接杆和所述第二连接杆的杆体之间。

可选的，所述控向组件还包括至少一个减震器，所述减震器设置于所述车辆框架与所述控向机构之间，所述减震器的一端设有第一臂部，所述第一臂部扣设在所述控向机构的第三连接杆的杆面，所述减震器的第二端设有第二臂部，所述第二臂部连接所述车辆框架。

可选的，所述控向组件还包括至少一个驱动杆，所述驱动杆的第一端可转动地连接所述车辆框架，所述驱动杆的第二端可转动地连接至所述车轮的所述轮毂。

可选的，所述驱动杆的第二端设置有用于调控所述车轮绕着不同方向摆动的转向器。

本实用新型另一方面提供一种车架系统，所述车架系统包括如上所述的控向组件。

本实用新型实施例中，在车辆框架与车轮之间设置了控向组件，控向组件包括至少一个控向机构，控向机构包括连接杆组，连接杆组可转动地设置于车辆框架与车轮之间。当连接杆组转动时，可以带动车轮绕着第一方向和第二方向摆动。控向组件还可以包括驱动杆，当控向组件控制车轮摆动时，驱动杆可以提供额外的推力或拉力，使得车轮的运动更加顺畅。驱动杆与控向机构的连接杆组，在与车轮的连接处均可以设置转向器，当控向组件控制车轮摆动时，转向器与车轮之间可以相对转动，为车轮的运动提供助力。控向组件还可以设置减震器，车轮摆动时，减震器受到压力，进而向车轮施加反作用力，避免车轮的摆动幅度过大，提高安全性能。本实用新型实施例还提供了一种车架系统，所述车架系统使用了如上所述的控向组件，因此，本实用新型实施例提供的车架系统用于车辆时，不仅能够车辆通过磁力在曲面上稳固地行走，附着力强；而且在行走过程中，需要转向行驶时，可以根据用户需求朝多个方向自如地摆动，实现稳定可控的车辆使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的车辆的立体示意图。

图2是本实用新型实施例提供的车架系统的立体示意图。

图3是本实用新型实施例提供的控向组件的立体示意图。

附图标记说明：

车架系统-1000；控向组件-100；控向机构-110；连接杆组-111；第一连接杆-1111；第二连接杆-1112；第三连接杆-1113；凸接柱-112；转向器-113；驱动杆-120；转向器-121；减震器-131、132、133、134、135、136；支杆-1311；弹簧-1312；第一臂部-1313；第二臂部-1314；车辆框架-200；车辆框架支杆-210；车轮-310、320、330、340；磁圈-310a、320a、330a、340a；轮毂-310b；车体-400；第一方向801；第二方向802。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，绘示了一种用于例如管道的导磁曲面的车辆。所述车辆主要包括车辆框架200，盖设在车辆框架200外部的车体400，以及四个轮子。由于视图角度的原因，图1仅绘示了车轮310、320和330。由于所述车辆需要借助磁力在导磁曲面上作业，因此，在所述四个轮子的外周面，均分别设置磁圈。由于视图角度的原因，图1仅绘示了车轮310的磁圈310a、车轮330的磁圈330a和车轮340的磁圈340a。图2中绘示了车轮320及其磁圈320a。

请参考图2，为本实用新型实施例提供的车架系统1000的立体示意图。车架系统1000可以用于图1中的车辆。车架系统1000主要包括控向组件100和车辆框架200。

图3为控向组件100的放大示意图，控向组件100可以有四个，分别设置于车轮310、320、330和340处，以分别控制这四个车轮的摆动方向。以在车轮310处的控向组件100为例，结合图2和图3，详细说明本实用新型实施例的控向组件100的具体结构及其工作原理。

如图3所示，本实用新型实施例中，控向组件100包括两个控向机构110，两个控向机构110分别设置在轮毂310b横截面的相对两侧。在其它实施例中，控向机构110的数目可以根据具体使用需求而设置。当然，控向组件100也可以包括一个或者两个以上的控向机构110。

每个控向机构110都设置在车辆框架200与车轮310之间，使所述车轮310绕着第一方向801摆动，其中，所述第一方向801与所述车轮310的径向平行。

优选地，控向机构110还能控制车轮310绕着第二方向802摆动，所述第二方向802与车轮310的径向平行，并且所述第一方向801与所述第二方向802彼此相交。优选地，所述第一方向801与所述第二方向802相互垂直。

控向机构110包括连接杆组111，连接杆组111的第一端可转动地与车辆框架200相接，连接杆组111的第二端向外凸出形成凸接柱112。连接杆组111还包括第一连接杆1111、第二连接杆1112和第三连接杆1113，所述第一连接杆1111、所述第二连接杆1112和所述第三连接杆1113形成A字形结构。即，第一连接杆1111的第一端与第二连接杆1112的第一端有距离地分别连接至车辆框架200。在凸接柱112靠近连接杆组111第二端的一端处，第一连接杆1111的第二端与所述第二连接杆1112的第二端汇聚相接形成锐角。第三连接杆1113横跨地设置在第一连接杆1111和第二连接杆1112的杆体之间。可以理解的是，第一连接杆1111的第一端、第二连接杆1112的第一端的位置与连接杆组111的第一端的位置是重合的。第一连接杆1111的第一端与第二连接杆1112的第一端保持一定距离，分别可转动地连接至车辆框架200的支杆210上，使得连接杆组111能够带动车轮310相对车辆框架200摆动。

凸接柱112沿着靠近连接杆组111的方向，向外凸伸出第一连接杆1111与第二连接杆1112的连接处，所述连接处定义为凸接柱112的第一端。凸接柱112沿着背离连接杆组111的方向，也向外凸伸并定义为凸接柱112的第二端。在所述凸接柱112的第二端设置转向器113，转向器113可转动地连接至车轮310的轮毂310b，并且可以控制车轮310朝不同方向或者摆动，使得车轮的摆动角度为0°～180°。

转向器113可以是控向轴承与轴配合的结构，所使用的控向轴承可以是例如滚动轴承等适用于调控车轮摆动方向的轴承。当然，转动器113也可以是其它适用于调控车轮摆动方向的部件，如齿轮齿条或者曲柄销等。

优选地，控向组件100还可以包括用于驱动车轮310运动的驱动杆120。当车轮310在控向机构110作用下开始摆动时，驱动杆120可以对车轮310施加驱动力，克服了车轮310运动遇到的阻力，使得车轮310的运动更加顺畅。驱动杆120的第一端可转动地连接车辆框架200，驱动杆120的第二端可转动地连接至车轮310的轮毂310b。本实用新型实施例中，虽然仅绘示了一个驱动杆120，但是并未对驱动杆的数目设限，具体数目可以根据实际使用需求设定。

优选地，驱动杆120的第二端也可以设置转向器121。转向器121的结构和工作原理均可以与转向器113的相同，在此不再赘述。

优选地，控向组件100还包括减震器。当车轮310在控向组件100作用下摆动时，所述减震器受到压力后可以对车轮施加反作用力，避免出现车轮200的摆动幅度过大，从而影响车辆运行稳定性的情况。如图2所示，本实用新型实施例中，每组控向组件100可以搭配一至两个减震器。车轮310和车轮320之间，一共配置有四个减震器131、132、133和134，即此时每组控向组件100搭配两个减震器。这四个减震器依次连接车轮310处的控向机构直至车轮320处的控向机构，并跨设在车辆架构200之上。车轮330和车轮340之间，可以仅配置两个减震器135和136，即，每组控向组件搭配一个减震器。减震器135连接车轮330处的控向机构至车辆框架200，减震器136连接车轮340处的控向机构至车辆框架200。

以车轮310为例，减震器131具体设置于车辆框架200与控向机构110之间。减震器131包括支杆1311和套设在支杆1311外周面的弹簧1312。减震器131的两端还分别设有第一臂部1313和第二臂部1314，第一臂部1313扣设在控向机构110的第三连接杆1113的杆面上。减震器131与车辆框架200的连接处的第二臂部1314与减震器132固接。

实际工作时，当所述车辆在管道的导磁曲面上作业时，随着曲面的弯曲度的变化，所述车辆通过控向组件100随时调节车轮310、320、330及340与曲面之间的角度。当所述车辆行驶在外凸曲面时，如管道外表面，车轮上的控向组件100控制车轮310绕着第一方向801向上摆动，使车轮310上侧向车辆框架200靠近，并使车轮310的下侧远离车辆框架200。当所述车辆行驶在内陷曲面时，如管道内表面，控向组件100控制车轮310绕第一方向801向下摆动，使车轮310上侧远离车辆框架200，并使车轮310的下侧向车辆框架200靠近。

同时，为了保持所述车辆的行驶通畅，车轮320与车轮310保持相应操作，即在外凸曲面行驶时，车轮320绕着第一方向801向上摆动，使车轮320上侧向车辆框架200靠近，并使车轮320的下侧远离车辆框架200。在内陷曲面行驶时，车轮320也绕第一方向801向下摆动，使车轮320上侧远离车辆框架200，并使车轮320的下侧向车辆框架200靠近。

当所述车辆需要调整行驶方向时，如掉头或者向左转向，所述车辆的方向控制器，如方向盘，发出转向指令，所述转向指令通过所述车辆的传动系统进一步控制控向组件100的驱动杆120进行推动或拉动操作。当驱动杆120进行推动操作时，车轮310绕着第二方向802向内摆动，使车轮310前侧靠近车辆框架200，并使车轮310的后侧远离车辆框架200。当驱动杆120进行拉动操作时，车轮310绕着第二方向802向外摆动，使车轮310前侧远离车辆框架200，并使车轮310的后侧靠近车辆框架200。

同时，为保证所述车辆的行驶顺畅，车轮320与车轮310保持相对操作，即车轮310绕第二方向802向内摆动时，车轮320相对地绕第二方向802向外摆动，使车轮320前侧远离车辆框架200，并使车轮320后侧靠近车辆框架200；车轮310绕第二方向802向外摆动时，车轮320相对地绕第二方向802向内摆动，使车轮320前侧靠近车辆框架200，并使车轮320后侧远离车辆框架200。

本实用新型实施例中，在车辆框架与车轮之间设置了控向组件，控向组件包括至少一个控向机构，控向机构包括连接杆组，连接杆组可转动地设置于车辆框架与车轮之间。当连接杆组转动时，可以带动车轮绕着第一方向和第二方向摆动。控向组件还可以包括驱动杆，当控向组件控制车轮摆动时，驱动杆可以提供额外的推力或拉力，使得车轮的运动更加顺畅。驱动杆与控向机构的连接杆组，在与车轮的连接处均可以设置转向器，当控向组件控制车轮摆动时，转向器与车轮之间可以相对转动，进而为车轮的运动提供助力。控向组件还可以设置减震器，车轮摆动时，减震器受到压力，然后向车轮施加反作用力，避免车轮的摆动幅度过大，提高安全性能。

本实用新型实施例还提供了一种车架系统，所述车架系统使用了如上所述的控向组件，因此，本实用新型实施例提供的车架系统用于车辆时，不仅能够车辆通过磁力在曲面上稳固地行走，附着力强；而且在行走过程中，需要转向行驶时，可以根据用户需求朝多个方向自如地摆动，实现稳定可控的车辆使用体验。

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实用新型的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控向组件，其特征在于，所述控向组件包括至少一个控向机构，所述控向机构设置于车辆框架与车轮之间，使所述车轮绕着第一方向摆动，其中，所述第一方向与所述车轮的径向平行。

2.根据权利要求1所述的控向组件，其特征在于，所述控向机构还控制所述车轮绕着第二方向摆动，所述第二方向与所述车轮的径向平行，并且所述第一方向与所述第二方向彼此相交。

3.根据权利要求1或2所述的控向组件，其特征在于，所述控向机构与所述车轮的连接处设有转向器，所述转向器包括调控所述车轮绕着多个方向摆动的控向轴承。

4.根据权利要求3所述的控向组件，其特征在于，所述控向机构包括连接杆组，所述连接杆组的第一端可转动地与所述车辆框架相接，所述连接杆组的第二端向外凸出形成凸接柱，所述凸接柱背离所述连接杆组第二端的一端可转动地连接至所述车轮的轮毂。

5.根据权利要求4所述的控向组件，其特征在于，在所述凸接柱背离所述连接杆组第二端的一端，设置有所述转向器。

6.根据权利要求4所述的控向组件，其特征在于，所述连接杆组还包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，其中，

所述第一连接杆的第一端与所述第二连接杆的第一端有距离地分别连接至所述车辆框架；

在所述凸接柱靠近所述连接杆组第二端的一端处，所述第一连接杆的第二端与所述第二连接杆的第二端汇聚相接；

所述第三连接杆横设于所述第一连接杆和所述第二连接杆的杆体之间。

7.根据权利要求6所述的控向组件，其特征在于，所述控向组件还包括至少一个减震器，所述减震器设置于所述车辆框架与所述控向机构之间，所述减震器的一端设有第一臂部，所述第一臂部扣设在所述控向机构的第三连接杆的杆面，所述减震器的第二端设有第二臂部，所述第二臂部连接所述车辆框架。

8.根据权利要求1所述的控向组件，其特征在于，所述控向组件还包括至少一个驱动杆，所述驱动杆的第一端可转动地连接所述车辆框架，所述驱动杆的第二端可转动地连接至所述车轮的轮毂。

9.根据权利要求8所述的控向组件，其特征在于，所述驱动杆的第二端设置有用于调控所述车轮绕着不同方向摆动的转向器。

10.一种车架系统，其特征在于，所述车架系统包括根据权1至9所述的控向组件。