CN209972152U - 一种舵轮机构及机器人小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于舵轮领域，涉及一种舵轮机构及机器人小车。所述舵轮机构，包括安装板和驱动轮，驱动轮连接于安装板，所述安装板上设有控制驱动轮转向的转向机构和带动驱动轮行走的驱动机构；所述驱动轮一端连接有与转向机构啮合的第六齿轮，所述第六齿轮外表面的1/2至5/6设有齿；所述转向机构包括第一电机、减速机和第一齿轮，所述减速机连接于第一电机和第一齿轮之间，所述第一齿轮与第六齿轮啮合；所述驱动机构包括第二电机、连接于第二电机和驱动轮之间的连接轴，所述连接轴在第二电机和驱动轮之间传动。所述机器人小车，包括小车本体安装于小车本体上上述任意一项所述的舵轮机构。本实用新型可实现舵轮机构的小型化，从而使舵轮机构更加灵活方便。

Description

一种舵轮机构及机器人小车

技术领域

本实用新型属于舵轮技术领域，涉及一种舵轮机构及机器人小车。

背景技术

目前舵轮作为电动动力单元，主要应用在工业移动设备上，尤其是在机器人小车和电动叉车上。随着工业4.0和智能制造的深入推进，对舵轮载重更大、体积更小、更灵活、功能更丰富的要求越来越强烈，体积小、灵活意味着节省空间，能应用的场景更多，特别是对移动设备，常常受限于自身尺寸。目前的舵轮体积大、回转半径大，意味着设备需要给其留更多的空间，需要增大设备尺寸。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有小体积的舵轮机构及机器人小车。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种舵轮机构，包括安装板和驱动轮，所述驱动轮连接于安装板，所述安装板上设有控制驱动轮转向的转向机构和带动驱动轮行走的驱动机构；所述驱动轮一端连接有与转向机构啮合的第六齿轮，所述第六齿轮外表面的1/2至5/6设有齿。

进一步的，所述第六齿轮外表面的3/4设有齿。

进一步的，所述第六齿轮通过交叉滚动轴承安装于安装板上。

进一步的，所述交叉滚动轴承的外径和内径之差小于30mm。

进一步的，所述转向机构包括第一电机、减速机和第一齿轮，所述减速机连接于第一电机和第一齿轮之间，所述第一齿轮与第六齿轮啮合。

进一步的，所述转向机构还包括零位开关。

进一步的，所述驱动机构包括第二电机，以及连接于第二电机和驱动轮之间的连接轴，所述连接轴在第二电机和驱动轮之间传动。

进一步的，所述第二电机设有与连接轴连接的第二齿轮，所述连接轴上设有与第二齿轮啮合的第三齿轮。

进一步的，所述连接轴靠近驱动轮的一端设有第四齿轮，所述驱动轮连接有与第四齿轮啮合的第五齿轮。

进一步的，所述第五齿轮与驱动轮的旋转轴连接。

此外，本实用新型还提供了一种机器人小车，包括小车本体，所述小车本体上安装有上述任意一项所述的舵轮机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中第六齿轮设置有1/2至5/6的齿，在满足同等工况下转向力矩和速度的要求下，可减小第六齿轮的尺寸，进而降低舵轮机构的总尺寸和回转半径；本实用新型中讯用内径和外径之差小于30mm的交叉滚动轴承，从而在同等工况下可减小舵轮机构的整体尺寸；本实用新型的第二电机选用低转速大扭矩的电机，在同速度的情况下，可使驱动轮的减速比降低，进而同等工况下相应的齿轮组件的尺寸均可缩小，减小机构的尺寸。

附图说明

附图1是舵轮机构的结构示意图；

附图2是舵轮机构的内部剖视示意图；

附图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图中标识：1-转向机构、101-第一电机、102-减速机、103-第一齿轮、104-安装架、105-零位开关、2-驱动机构、201-第二电机、202-第二齿轮、203-第三齿轮、204-连接轴、205-第四齿轮、206-第五齿轮、207-旋转轴、3-安装板、4-连接臂、5-驱动轮、6-第六齿轮、701-交叉滚动轴承外国、702-交叉滚动轴承内圈、703-内圈轴承座、704-外国轴承座。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

参考附图1和图2所示，实施例中提供了一种舵轮机构，包括安装板3和驱动轮5，所述驱动轮5连接于安装板3，所述安装板3上设有控制驱动轮5转向的转向机构1和带动驱动轮5行走的驱动机构2；所述驱动轮5一端连接有与转向机构1啮合的第六齿轮6，所述第六齿轮6外表面的1/2设有齿。实施例中，所述转向机构1和驱动机构2均安装于安装板3的同一侧，所述驱动轮5安装于安装板3远离驱动机构2的一侧。所述第六齿轮6设于驱动轮5靠近安装板3的一端。

参考附图1所示，实施例中，所述转向机构1包括第一电机101、减速机102和第一齿轮103，所述减速机102连接与第一电机101和第一齿轮103之间，所述第一齿轮103与第六齿轮6啮合。实施例中，所述减速机102固定安装于安装板3上，所述第一电机101的输出转轴连接于减速机102的输入端，由第一电机101提供转向动力，由减速机102对第一电机101的输出转速和转矩进行调整，使其满足转向需求；所述减速机102的输出转轴与第一齿轮103固定连接，并带动第一齿轮103转动；所述第一齿轮103与第六齿轮6啮合，因此在第一齿轮103转动的同时带动第六齿轮6转动；所述第六齿轮6表面只设有1/2的齿面，可通过调整减速机102的速比，在满足同等工况下转向力矩和速度的要求时，可缩小第六齿轮6的尺寸，进而减小舵轮机构的总体尺寸和回转半径。

参考附图2和图3所示，实施例中，所述第六齿轮6通过交叉滚动轴承组件连接于安装板3上。所述交叉滚动轴承外国701由外国轴承座704固定于安装板3上，由此将交叉滚动轴承固定于安装板3上；所述交叉滚动轴承内圈702由内圈轴承座703固定于第六齿轮6上，所述内圈轴承座703与第六齿轮6固定连接；所述交叉滚动轴承的内径与外径之差为29mm，从而在同等工况下可缩小舵轮机构的整体尺寸。实施例中，所述第六齿轮6与驱动轮5之间连接有连接臂4，所述连接臂4一端与第六齿轮6固定连接，从而可由第六齿轮6带动连接臂4转动；所述连接臂4远离第六齿轮6的一端连接于驱动轮5，从而由连接臂4带动驱动轮5转向。

参考附图1和图2所示，实施例中，所述转向机构1还包括零位开关105。所述零位开关105通过安装架104固定安装于安装板3上；所述零位开关105用于对舵轮机构的转向角度进行控制。

参考附图2所示，实施例中，所述驱动机构2包括第二电机201，以及连接于第二电机201和驱动轮5之间的连接轴204，所述连接轴204在第二电机201和驱动轮5之间传动。所述第二电机201固定安装于安装板3上，所述靠近连接轴204的一端设有第二齿轮202，所述连接轴204靠近第二电机201的一端设有与第二齿轮202啮合的第三齿轮203；从而，在第二电机201工作时，可以带动连接轴204旋转。所述连接轴204远离第二电机201的一端设有第四齿轮205；相应的，所述驱动轮5连接有与第四齿轮205啮合的第五齿轮206；所述第五齿轮206通过旋转轴207与驱动轮5固定连接；从而，在第四齿轮205带动第五齿轮206转动的同时带动驱动轮5滚动。实施例中，所述连接轴204设置于连接臂4内部，以使舵轮机构整体外观更加美观，空间占比更小。本实施例中，所述第二电机201选用1400r/min的低转速大扭矩的电机，从而在通速度的要求下，第二电机201到驱动轮5之间的减速比可降低，进而在同等工况下，第二齿轮202、第三齿轮203、第四齿轮205和第五齿轮206的尺寸可缩小，以减小舵轮机构的尺寸。

使用时，所述第二电机201启动，带动所述第二齿轮202转动；所述第二齿轮202在带动与其啮合的第三齿轮203转动；因第四转轴205与第三转轴203位于同一连接轴204的两端，因此所述第四转轴205会带动与其啮合的第五转轴206转动，进而使驱动轮5转动，实现舵轮的行走。当舵轮需要转向时，所述第一电机101启动，进而由减速机102带动第一齿轮103转动；在第一齿轮103转动的同时，会带动与其啮合的第六齿轮6转动，进而使驱动轮5转向。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例中，其不同点在于：所述第六齿轮6表面设有3/4的齿面；所述交叉滚动轴承的内径与外径之差为26mm；所述第二电机201选用1500r/min的低转速大扭矩的电机；从而在同等工况下可以减小第六齿轮6、第二齿轮202、第三齿轮203、第四齿轮205和第五齿轮206的尺寸大小，减小舵轮机构的整体结构尺寸。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例中，其不同点在于：所述第六齿轮6表面设有5/6的齿面；所述交叉滚动轴承的内径与外径之差为24mm；所述第二电机201选用1550r/min的低转速大扭矩的电机；从而在同等工况下可以减小第六齿轮6、第二齿轮202、第三齿轮203、第四齿轮205和第五齿轮206的尺寸大小，减小舵轮机构的整体结构尺寸。

实施例4：

在实施例1的基础上，本实施例中，其不同点在于：所述第六齿轮6表面设有2/3的齿面；所述交叉滚动轴承的内径与外径之差为20mm；所述第二电机201选用1450r/min的低转速大扭矩的电机；从而在同等工况下可以减小第六齿轮6、第二齿轮202、第三齿轮203、第四齿轮205和第五齿轮206的尺寸大小，减小舵轮机构的整体结构尺寸。

实施例5：

此外，实施例中还提供了一种机器人小车，包括小车本体，所述小车本体上安装有上述任意一项所述的舵轮机构，以实现机器人小车的灵活运转。

当然本实用新型所提供的舵轮机构不限制于使用在机器人小车中，还可以应用于电动叉车等设备中。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种舵轮机构，包括安装板(3)和驱动轮(5)，所述驱动轮(5)连接于安装板(3)，其特征在于：所述安装板(3)上设有控制驱动轮(5)转向的转向机构(1)和带动驱动轮(5)行走的驱动机构(2)；所述驱动轮(5)一端连接有与转向机构(1)啮合的第六齿轮(6)，所述第六齿轮(6)外表面的1/2至5/6设有齿。

2.根据权利要求1所述的舵轮机构，其特征在于：所述第六齿轮(6)外表面的3/4设有齿。

3.根据权利要求1所述的舵轮机构，其特征在于：所述第六齿轮(6)通过交叉滚动轴承安装于安装板(3)上。

4.根据权利要求3所述的舵轮机构，其特征在于：所述交叉滚动轴承的外径和内径之差小于30mm。

5.根据权利要求1所述的舵轮机构，其特征在于：所述转向机构(1)包括第一电机(101)、减速机(102)和第一齿轮(103)，所述减速机(102)连接于第一电机(101)和第一齿轮(103)之间，所述第一齿轮(103)与第六齿轮(6)啮合。

6.根据权利要求1或5所述的舵轮机构，其特征在于：所述转向机构(1)还包括零位开关(105)。

7.根据权利要求1所述的舵轮机构，其特征在于：所述驱动机构(2)包括第二电机(201)，以及连接于第二电机(201)和驱动轮(5)之间的连接轴(204)，所述连接轴(204)在第二电机(201)和驱动轮(5)之间传动。

8.根据权利要求7所述的舵轮机构，其特征在于：所述第二电机(201)设有与连接轴(204)连接的第二齿轮(202)，所述连接轴(204)上设有与第二齿轮(202)啮合的第三齿轮(203)。

9.根据权利要求7或8所述的舵轮机构，其特征在于：所述连接轴(204)靠近驱动轮(5)的一端设有第四齿轮(205)，所述驱动轮(5)连接有与第四齿轮(205)啮合的第五齿轮(206)。

10.一种机器人小车，包括小车本体，其特征在于：所述小车本体上安装有权利要求1至9任意一项所述的舵轮机构。

Images