CN210338035U - 一种纯滚动转向轮装置及小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种转向轮装置，具体来说，是一种纯滚动转向轮装置。一种纯滚动转向轮装置，包括呈L形的转向节臂，转向节臂朝下的一端与车轮转动连接，另一端固定设置转向电机；转向电机的输出动力部分与转向节臂相对固定，使转向节臂的转动轴竖直，且，所述转动轴到车轮中心的距离，等于车轮的半径。本实用新型实现车轮在任何条件下均能纯滚动转向，有利于提高小车的位置精度；即使处于极高粗糙度地面的情况下，也无需特殊的耐磨车轮，降低车轮成本的同时，提高小车的寿命。巧妙设计了双联带轮、摆臂导轮、行走带轮，实现转向与行走功能的良好组合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种转向轮装置，具体来说，是一种纯滚动转向轮装置。
背景技术
现有的能够实现全轮驱动、全轮转向小车，在轮子驱动/转向的动力和传动上，一般结构设计都比较复杂，一般行走驱动需要两个以上的动力源，如果只采用一个动力源，则传动结构会很复杂，设计和制造难度均较大，同时往往会空间不足，成本较高。
此外，现有的小车，车轮转向的时候，都需要与地面产生滑动摩擦，一般由于结构上的设计局限，无法实现纯滚动的转向形式，这对于位置精度要求较高的小车而言，十分不利；同时，对于某些特殊领域，地面粗糙度极高，车轮耐磨性需求就非常高，造成车轮成本高，且缩短了小车的寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种纯滚动转向轮装置，实现车轮在任何条件下均能纯滚动转向，有利于提高小车的位置精度，即使处于极高粗糙度地面的情况下，也无需特殊的耐磨车轮，降低车轮成本的同时，提高小车的寿命。
本实用新型采取以下技术方案：
一种纯滚动转向轮装置，包括呈L形的转向节臂，转向节臂朝下的一端与车轮12转动连接，另一端固定设置转向动力源；转向动力源的输出动力部分与转向节臂相对固定，使转向节臂的转动轴竖直，且，所述车轮12 与从动轮同步转动，主动轮通过同步带带动从动轮转动，主动轮与从动力的传动比等于：转向转动轴到车轮中心的距离与车轮半径之比。
进一步的，所述主动轮与从动轮的传动比相等，所述转向转动轴到车轮中心的距离，等于车轮的半径。
进一步的，所述转向动力源是转向电机2。
进一步的，所述转向节臂包括相互连接的转向节臂钣金件3和摆臂钣金件9；所述车轮12固定在摆臂钣金件9上。
更进一步的，所述转向电机2固定在转向节臂钣金件3上，转向电机轴8与带轮轴端盖4、带轮轴5、双联带轮6相连，带轮轴端盖4与摆臂钣金件3固连；双联带轮6是所述主动轮，行走带轮10是所述从动轮，所述车轮12与行走带轮10同轴固定。
再进一步的，设竖直方向为Z向，车轮行走方向为X向，与XOZ平面垂直的方向是Y向；所述双联带轮6的轴向为Z向；所述转向节臂钣金件3 上固定设置一对摆臂导轮7，所述摆臂导轮7的轴向沿X向；所述双联带轮 6、一对摆臂导轮7、行走带轮10构成的带轮传动机构为车轮12提供行走动力。
再进一步的，导轮能够绕摆臂导轮轴8旋转，摆臂导轮轴8固定在摆臂钣金件9上，车轮12可绕车轮轴11转动，车轮轴11安装在摆臂钣金件 3上。
再进一步的，同步带经双联带轮6上部输入动力，双联带轮6下部输出动力，经导轮7改变同步带运动方向，把动力传递到行走带轮10上及车轮12上；保证车轮中心到转向电机2轴中心的水平距离与车轮半径相等。
进一步的，所述转向电机2设有编码器1。
一种采用上述纯滚动转向轮装置的小车，所述小车设有四个所述纯滚动转向轮装置，转向电机2调整前车轮12角度时，车轮为纯滚动；四个转向电机同时控制各自车轮独立转动，进行原地转向时，四个车轮中垂线均通过小车中心，此时车轮为纯滚动。
本实用新型的有益效果在于：
1)实现车轮在任何条件下均能纯滚动转向，有利于提高小车的位置精度；
2)即使处于极高粗糙度地面的情况下，也无需特殊的耐磨车轮，降低车轮成本的同时，提高小车的寿命。
3)巧妙设计了双联带轮、摆臂导轮、行走带轮，实现转向与行走功能的良好组合。
附图说明
图1是本实用新型纯滚动转向轮装置的主视图。
图2是本实用新型纯滚动转向轮装置安装在小车上的一组件的结构示意图。
图3是本实用新型小车的结构示意图。
图中，1.编码器，2.转向电机，3.转向节臂钣金件，4.带轮轴端盖， 5.带轮轴，6.双联带轮，7.摆臂导轮，8.摆臂导轮轴，9.摆臂钣金件，10. 行走带轮，11.车轮轴，12.车轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
参见图1，一种纯滚动转向轮装置，包括呈L形的转向节臂，转向节臂朝下的一端与车轮12转动连接，另一端固定设置转向动力源；转向动力源的输出动力部分与转向节臂相对固定，使转向节臂的转动轴竖直，且，所述车轮12与从动轮同步转动，主动轮通过同步带带动从动轮转动，主动轮与从动力的传动比等于：转向转动轴到车轮中心的距离与车轮半径之比。
在此实施例中，所述主动轮与从动轮的传动比相等，所述转向转动轴到车轮中心的距离，等于车轮的半径。如图1所示，图中两个距离X相等，摆臂绕转向轴旋转同时齿形带绕带轮转动，皮带相对带轮运动带动轮子滚动，因轮子线速度与摆臂线速度相等，车轮实现纯滚动。
在此实施例中，参见图1，所述转向节臂包括相互连接的转向节臂钣金件3和摆臂钣金件9；所述车轮12固定在摆臂钣金件9上。
在此实施例中，继续参见图1，所述转向电机2固定在转向节臂钣金件 3上，转向电机轴8与带轮轴端盖4、带轮轴5、双联带轮6相连，带轮轴端盖4与摆臂钣金件3固连。
在此实施例中，继续参见图1-2，设竖直方向为Z向，车轮行走方向为 X向，与XOZ平面垂直的方向是Y向；所述双联带轮6的轴向为Z向；所述转向节臂钣金件3上固定设置一对摆臂导轮7，所述摆臂导轮7的轴向沿X 向；所述车轮12与行走带轮10同轴固定；所述双联带轮6、一对摆臂导轮 7、行走带轮10构成的带轮传动机构为车轮12提供行走动力。
在此实施例中，继续参见图1，导轮能够绕摆臂导轮轴8旋转，摆臂导轮轴8固定在摆臂钣金件9上，车轮12可绕车轮轴11转动，车轮轴11安装在摆臂钣金件3上。
在此实施例中，继续参见图1，同步带经双联带轮6上部输入动力，双联带轮6下部输出动力，经导轮7改变同步带运动方向，把动力传递到行走带轮10上及车轮12上；保证车轮中心到转向电机2轴中心的水平距离与车轮半径相等。图1-2中，双联带轮6分为上下两部分，分别用于动力输入和动力输出。
在此实施例中，继续参见图1，所述转向电机2设有编码器1。
一种采用上述的纯滚动转向轮装置的小车，所述小车设有四个所述纯滚动转向轮装置，转向电机2调整前车轮12角度时，车轮为纯滚动；四个转向电机同时控制各自车轮独立转动，进行原地转向时，四个车轮中垂线均通过小车中心，此时车轮为纯滚动。
本实用新型实现车轮在任何条件下均能纯滚动转向，有利于提高小车的位置精度，即使处于极高粗糙度地面的情况下，也无需特殊的耐磨车轮，降低车轮成本的同时，提高小车的寿命。
以上是本实用新型的的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本申请总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种纯滚动转向轮装置，其特征在于：
包括呈L形的转向节臂，转向节臂朝下的一端与车轮(12)转动连接，另一端固定设置转向动力源；
转向动力源的输出动力部分与转向节臂相对固定，使转向节臂的转动轴竖直，且，
所述车轮(12)与从动轮同步转动，主动轮通过同步带带动从动轮转动，主动轮与从动力的传动比等于：转向转动轴到车轮中心的距离与车轮半径之比。
2.如权利要求1所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：所述主动轮与从动轮的传动比相等，所述转向转动轴到车轮中心的距离，等于车轮的半径。
3.如权利要求1所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：所述转向动力源是转向电机(2)。
4.如权利要求1所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：所述转向节臂包括相互连接的转向节臂钣金件(3)和摆臂钣金件(9)；所述车轮(12)固定在摆臂钣金件(9)上。
5.如权利要求3所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：所述转向电机(2)固定在转向节臂钣金件(3)上，摆臂导轮轴(8)与带轮轴端盖(4)、带轮轴(5)、双联带轮(6)相连，带轮轴端盖(4)与摆臂钣金件(9)固连；双联带轮(6)是所述主动轮，行走带轮(10)是所述从动轮，所述车轮(12)与行走带轮(10)同轴固定。
6.如权利要求5所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：设竖直方向为Z向，车轮行走方向为X向，与XOZ平面垂直的方向是Y向；所述双联带轮(6)的轴向为Z向；所述转向节臂钣金件(3)上固定设置一对摆臂导轮(7)，所述摆臂导轮(7)的轴向沿X向；所述双联带轮(6)、一对摆臂导轮(7)、行走带轮(10)构成的带轮传动机构为车轮(12)提供行走动力。
7.如权利要求4所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：导轮能够绕摆臂导轮轴(8)旋转，摆臂导轮轴(8)固定在摆臂钣金件(9)上，车轮(12)可绕车轮轴(11)转动，车轮轴(11)安装在摆臂钣金件(9)上。
8.如权利要求4所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：同步带经双联带轮(6)上部输入动力，双联带轮(6)下部输出动力，摆臂导轮(7)改变同步带运动方向，把动力传递到行走带轮(10)上及车轮(12)上；保证车轮中心到转向电机(2)轴中心的水平距离与车轮半径相等。
9.如权利要求8所述的纯滚动转向轮装置，其特征在于：所述转向电机(2)设有编码器(1)。
10.一种采用权利要求4所述的纯滚动转向轮装置的小车，其特征在于：所述小车设有四个所述纯滚动转向轮装置，转向电机(2)调整前车轮(12)角度时，车轮为纯滚动；四个转向电机同时控制各自车轮独立转动，进行原地转向时，四个车轮中垂线均通过小车中心，此时车轮为纯滚动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921016527.8U CN210338035U (zh) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 一种纯滚动转向轮装置及小车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921016527.8U CN210338035U (zh) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 一种纯滚动转向轮装置及小车 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210338035U true CN210338035U (zh) | 2020-04-17 |
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ID=70192688
Family Applications (1)
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| CN201921016527.8U Active CN210338035U (zh) | 2019-07-02 | 2019-07-02 | 一种纯滚动转向轮装置及小车 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN210338035U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110203279A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-06 | 洛阳履坦智能科技有限公司 | 一种纯滚动转向轮装置 |
-
2019
- 2019-07-02 CN CN201921016527.8U patent/CN210338035U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN110203279A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-06 | 洛阳履坦智能科技有限公司 | 一种纯滚动转向轮装置 |
| CN110203279B (zh) * | 2019-07-02 | 2023-08-29 | 洛阳履坦智能科技有限公司 | 一种纯滚动转向轮装置 |
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