CN217415878U - 车轮转向装置及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车轮转向装置及具有其的车辆，车轮转向装置包括：车轮，车轮沿第一转动方向可转动地设置，以调整车轮的转向；第一驱动结构，第一驱动结构的主体部用于与车架连接；第一连接座，第一连接座具有间隔设置的第一连接部和第二连接部，第一连接部与车轮连接，第二连接部与车轮间隔设置，第二连接部位于车轮的上方，第二连接部与第一驱动结构的驱动端连接，以使第一驱动结构通过第一连接座带动车轮沿第一转动方向转动。通过本实用新型提供的技术方案，能够解决现有技术中的车轮转向装置不便于在田间作业的技术问题。

Description

车轮转向装置及具有其的车辆

技术领域

本实用新型涉及车轮转向技术领域，具体而言，涉及一种车轮转向装置及具有其的车辆。

背景技术

目前，现有技术中的无人车或者机器人一般都包括车轮朝向转向装置，车轮朝向转向装置一般包括行进机构、转向机构以及现场控制器等组成，以通过车轮朝向转向装置实现无人车或机器人的转向操作。

然而，现有技术中的车轮朝向转向装置的结构复杂且庞大，不适应于在田地、植被较多的场所作业，且普遍存在转动范围不大，不够小巧灵活的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种车轮转向装置及具有其的车辆，以解决现有技术中的车轮转向装置不便于在田间作业的技术问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种车轮转向装置，包括：车轮，车轮沿第一转动方向可转动地设置，以调整车轮的转向；第一驱动结构，第一驱动结构的主体部用于与车架连接；第一连接座，第一连接座具有间隔设置的第一连接部和第二连接部，第一连接部与车轮连接，第二连接部与车轮间隔设置，第二连接部位于车轮的上方，第二连接部与第一驱动结构的驱动端连接，以使第一驱动结构通过第一连接座带动车轮沿第一转动方向转动。

进一步地，第一连接座为连接板，连接板为条形板结构，连接板的一端形成第一连接部，第一连接部位于车轮的侧部，连接板的另一端形成第二连接部。

进一步地，第一连接座包括呈第一预设角度连接的第一板体和第二板体，第一板体远离第二板体的一端形成第一连接部，第二板体形成第二连接部，第一驱动结构安装在第二板体上。

进一步地，车轮包括：轮毂和回转轴承，回转轴承的内圈与轮毂连接；连接笼，与回转轴承连接，第二连接部与连接笼连接。

进一步地，第一驱动结构包括：转向电机，转向电机包括驱动部和数据记录部，驱动部与数据记录部电连接，驱动部的输出轴形成第一驱动结构的驱动端，数据记录部用于记载驱动部的转动角度和转动方向。

进一步地，车轮转向装置还包括：第二连接座，与第一驱动结构的主体部连接，第二连接座用于与车架连接，以使第一驱动结构通过第二连接座与车架连接。

进一步地，第二连接座包括呈第二预设角度连接的第三板体和支撑板体，第一驱动结构的主体部安装在第三板体上，支撑板体设置在第三板体的上方，支撑板体与第一驱动结构的主体部间隔设置，第三板体通过支撑板体与车架连接；其中，支撑板体包括呈第三预设角度连接的第四板体和第五板体，第四板体和第五板体围绕第三板体的周缘设置。

进一步地，第一驱动结构还包括：转向减速机，转向减速机的输入端与转向电机的输出轴连接，第二连接座上设置有安装孔，转向减速机的输出端穿过安装孔与第二连接部连接。

进一步地，车轮包括轮毂和回转轴承，回转轴承的内圈与轮毂连接；车轮转向装置还包括：第二驱动结构，第二驱动结构的驱动部与轮毂连接，以驱动车轮沿第二转动方向转动以实现前进或后退。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，车辆包括上述提供的车轮转向装置。

应用本实用新型的技术方案，通过设置第一连接座，并使第一连接座的第一连接部与车轮连接，第二连接部与第一驱动结构的驱动端连接，使得位于车轮上方的第一驱动结构能够顺利驱动车轮转动以使车轮实现转向。本实施例中的车轮转向装置的车轮外延没有设置额外的复杂结构，使得车轮的活动灵活不受限。具体地，在田地作业时，车轮直接与田地里的植被接触，而不会有其他复杂结构域田地里的植被接触，进而使得车轮转向装置受到的阻力较小，从而便于车轮进行灵活转向，不会收到较多限制。因此，采用本实施例提供的车轮转向装置，能够解决现有技术中的车轮转向装置不便于在田间作业的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例提供的车轮转向装置的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例提供的车轮转向装置的侧视图；

图3示出了根据本实用新型的实施例提供的车轮转向装置的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、车轮；11、轮毂；12、回转轴承；13、连接笼；14、轮胎；20、第一驱动结构；21、转向电机；22、第二连接座；221、第三板体；222、支撑板体；2221、第四板体；2222、第五板体；23、转向减速机；30、第一连接座；31、第一板体；32、第二板体；40、第二驱动结构；41、驱动电机；42、驱动减速机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型的实施例一提供了一种车轮转向装置，车轮转向装置包括车轮10、第一驱动结构20和第一连接座30，车轮10沿第一转动方向可转动地设置，以调整车轮10的转向；第一驱动结构20的主体部用于与车架连接。第一连接座30具有间隔设置的第一连接部和第二连接部，第一连接部与车轮10连接，第二连接部与车轮10间隔设置，第二连接部位于车轮10的上方，第二连接部与第一驱动结构20的驱动端连接，以使第一驱动结构20通过第一连接座30带动车轮10沿第一转动方向转动。具体地，本实施例中的车轮10具有第一转动方向和第二转动方向，第一转动方向的转动轴和第二转动方向的转动轴呈预设角度设置，车轮10沿第二转动方向滚动以实现前进或后退。第一转动方向的转动轴可以沿竖直方向延伸，第二转动方向的转动轴可以沿水平方向延伸。

采用这样的结构设置，通过设置第一连接座30，并使第一连接座30的第一连接部与车轮10连接，第二连接部与第一驱动结构20的驱动端连接，使得位于车轮10上方的第一驱动结构20能够顺利驱动车轮10转动以使车轮10实现转向。本实施例中的车轮转向装置的车轮10外延没有设置额外的复杂结构，使得车轮10的活动灵活不受限。具体地，在田地作业时，车轮10直接与田地里的植被接触，而不会有其他复杂结构域田地里的植被接触，进而使得车轮转向装置受到的阻力较小，从而便于车轮10进行灵活转向，不会收到较多限制。因此，采用本实施例提供的车轮转向装置，能够解决现有技术中的车轮转向装置不便于在田间作业的技术问题。

在本实施例中，第一连接座30为连接板，连接板为条形板结构，连接板的一端形成第一连接部，第一连接部位于车轮10的侧部，连接板的另一端形成第二连接部。采用这样的结构设置，连接板的结构简单，便于生产制造和安装，也不会在很大程度上增加车轮10转向时受到的阻力，进而能够有效保证车轮10转向的灵活程度，减小车轮10转向的角度限制。

具体地，第一连接座30包括呈第一预设角度连接的第一板体31和第二板体32，第一板体31远离第二板体32的一端形成第一连接部，第二板体32形成第二连接部，第一驱动结构20安装在第二板体32上。采用这样的结构设置，结构简单，也便于提高第一驱动结构20的安装稳定性，进而能够有效保证转向的稳定性和精准性。具体地，本实施例中在第一板体31远离第二板体32的一端设置有连接孔，连接孔用于与车轮10进行连接，连接简单且稳定。具体地，本实施例中的第一连接座30可以为L形板结构。

在本实施例中，车轮10包括轮毂11、回转轴承12、连接笼13和轮胎14，回转轴承12的内圈与轮毂11连接；连接笼13与回转轴承12连接，第二连接部与连接笼13连接。采用这样的结构设置，连接结构稳定，能够便于带动车轮10稳定进行转向。

具体地，本实施例中的第一驱动结构20包括转向电机21，转向电机21包括驱动部和数据记录部，驱动部与数据记录部电连接，驱动部的输出轴形成第一驱动结构20的驱动端，数据记录部用于记载驱动部的转动角度和转动方向。采用这样的设置，通过转向电机21能够自动驱动车轮10进行转向，通过数据记录部的记录能够便于实现多个车轮转向装置的同步转向，以提高驱动的一致性。具体地，本实施例中的车轮转向装置可以为4个，4个车轮转向装置均安装在同一车架上，以通过4个车轮转向装置的同步转向提高转向一致性，以便于顺利进行转向。具体地，本实施例中的数据记录部可以为编码器。

在本实施例中，车轮转向装置还包括第二连接座22，第二连接座22与第一驱动结构20的主体部连接，第二连接座22用于与车架连接，以使第一驱动结构20通过第二连接座22与车架连接。采用这样的结构设置，能够便于提高车轮转向装置与车架的连接稳定性，以便于使得车轮转向装置能够稳定地带动车架进行转向。具体地，本实施中的车架包括机械臂或支腿，第二连接座22用于与车架的机械臂或支腿进行连接。

具体地，本实施例中的第二连接座22包括呈第二预设角度连接的第三板体221和支撑板体222，第一驱动结构20的主体部安装在第三板体221上，支撑板体222设置在第三板体221的上方，支撑板体222与第一驱动结构20的主体部间隔设置，第三板体221通过支撑板体222与车架连接。其中，支撑板体222包括呈第三预设角度连接的第四板体2221和第五板体2222，第四板体2221和第五板体2222围绕第三板体221的周缘设置。采用这样的结构设置，第三板体221与支撑板体222连接的结构能够有效保证连接的稳定性，第四板体2221和第五板体2222的结构能够有效优化结构布局，并保证结构布局的紧凑性，减小车轮转向装置的整体体积，使得车轮转向装置的结构整体简化。

具体地，第四板体2221可以为两个，两个第四板体2221分别位于第五板体2222的两侧。

在本实施例中，第一驱动结构20还包括转向减速机23，转向减速机23的输入端与转向电机21的输出轴连接，第二连接座22上设置有安装孔，转向减速机23的输出端穿过安装孔与第二连接部连接。采用这样的结构设置，便于转向减速机23与第二连接部的连接，也优化了第一连接部和第二连接部的结构布局，也有利于提高整体结构的紧凑性。

具体地，本实施例中的车轮10包括轮毂11和回转轴承12，回转轴承12的内圈与轮毂11连接车轮转向装置还包括第二驱动结构40，第二驱动结构40的驱动部与轮毂11连接，以驱动车轮10沿第二转动方向转动以实现前进或后退。采用这样的结构设置，通过第二驱动结构40能够便于自动驱动车轮10沿第二转动方向进行转动，保证车轮转向装置的自动驱动。第二驱动结构40包括驱动电机41和驱动减速机42。

在本实施例中，减速机输出轴与连接法兰键连接，连接法兰可以与车轮10固定连接。L形板与连接法兰固定连接，L形板同时与连接笼13连接，连接笼13与回转支承连接，回转支承内圈与轮毂11连接法兰连接，轮毂11连接法兰与驱动减速机42输出轴键连接，同时轮毂11连接法兰与轮毂11连接，轮毂11与轮胎连接。转向减速机23的输出轴与转向减速机23下端固定，转向减速机23的上端与转向电机21通过电机连接盘连接。

本实施例中的车轮转向装置的工作原理如下：在第一驱动结构20中的转向电机21启动时，带动转向减速机23运转，转向减速机23输出轴转动带动连接法兰，从而使车轮10沿其轴向转动。转向电机21由于是自带编码器的，在车轮10组转动的同时记录了转动的角度和方向，从而可以确定转向的位置，便于控制，同时可以轻松实现原地的掉转功能。车轮10通过L形板与第一驱动结构20连接，转向电机21启动带动转向减速机23输出轴转动，同时与转向减速机23输出轴连接的法兰盘进行转动，带动轮毂11及车轮10转动。该车轮10组设置有编码器，可以记录车轮10的转动角度，这样对四轮驱动方式的车辆会保证其同步性及稳定性。第一驱动结构20与车轮10组相互配合，控制车轮10的转向角度，保证四轮驱动方式的同步性以及稳定性。

本实用新型的实施例二提供了一种车辆，车辆包括上述实施例提供的车轮转向装置。本实施例中的车辆主要为农业无人车，采用上述实施例提供的车轮转向装置，由于车轮转向装置的体积小、结构紧密小巧，这样能够提高农业无人车的稳定性，并使农业无人车能够顺利适应田地等植被较多的特殊场所。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：提高了车轮转向装置的紧凑性，使得车轮转向灵活，保证了车轮的转动范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车轮转向装置，其特征在于，包括：

车轮(10)，所述车轮(10)沿第一转动方向可转动地设置，以调整所述车轮(10)的转向；

第一驱动结构(20)，所述第一驱动结构(20)的主体部用于与车架连接；

第一连接座(30)，所述第一连接座(30)具有间隔设置的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述车轮(10)连接，所述第二连接部与所述车轮(10)间隔设置，所述第二连接部位于所述车轮(10)的上方，所述第二连接部与所述第一驱动结构(20)的驱动端连接，以使所述第一驱动结构(20)通过所述第一连接座(30)带动所述车轮(10)沿所述第一转动方向转动。

2.根据权利要求1所述的车轮转向装置，其特征在于，所述第一连接座(30)为连接板，所述连接板为条形板结构，所述连接板的一端形成所述第一连接部，所述第一连接部位于车轮(10)的侧部，所述连接板的另一端形成所述第二连接部。

3.根据权利要求1所述的车轮转向装置，其特征在于，所述第一连接座(30)包括呈第一预设角度连接的第一板体(31)和第二板体(32)，所述第一板体(31)远离所述第二板体(32)的一端形成所述第一连接部，所述第二板体(32)形成所述第二连接部，所述第一驱动结构(20)安装在所述第二板体(32)上。

4.根据权利要求1所述的车轮转向装置，其特征在于，所述车轮(10)包括：

轮毂(11)和回转轴承(12)，所述回转轴承(12)的内圈与所述轮毂(11)连接；

连接笼(13)，与所述回转轴承(12)连接，所述第二连接部与所述连接笼(13)连接。

5.根据权利要求1所述的车轮转向装置，其特征在于，所述第一驱动结构(20)包括：

转向电机(21)，所述转向电机(21)包括驱动部和数据记录部，所述驱动部与所述数据记录部电连接，所述驱动部的输出轴形成所述第一驱动结构(20)的驱动端，所述数据记录部用于记载所述驱动部的转动角度和转动方向。

6.根据权利要求5所述的车轮转向装置，其特征在于，所述车轮转向装置还包括：

第二连接座(22)，与所述第一驱动结构(20)的主体部连接，所述第二连接座(22)用于与所述车架连接，以使所述第一驱动结构(20)通过所述第二连接座(22)与所述车架连接。

7.根据权利要求6所述的车轮转向装置，其特征在于，所述第二连接座(22)包括呈第二预设角度连接的第三板体(221)和支撑板体(222)，所述第一驱动结构(20)的主体部安装在所述第三板体(221)上，所述支撑板体(222)设置在所述第三板体(221)的上方，所述支撑板体(222)与所述第一驱动结构(20)的主体部间隔设置，所述第三板体(221)通过所述支撑板体(222)与所述车架连接；

其中，所述支撑板体(222)包括呈第三预设角度连接的第四板体(2221)和第五板体(2222)，所述第四板体(2221)和所述第五板体(2222)围绕所述第三板体(221)的周缘设置。

8.根据权利要求6所述的车轮转向装置，其特征在于，所述第一驱动结构(20)还包括：

转向减速机(23)，所述转向减速机(23)的输入端与所述转向电机(21)的输出轴连接，所述第二连接座(22)上设置有安装孔，所述转向减速机(23)的输出端穿过所述安装孔与所述第二连接部连接。

9.根据权利要求1所述的车轮转向装置，其特征在于，所述车轮(10)包括轮毂(11)和回转轴承(12)，所述回转轴承(12)的内圈与所述轮毂(11)连接；所述车轮转向装置还包括：

第二驱动结构(40)，所述第二驱动结构(40)的驱动部与所述轮毂(11)连接，以驱动所述车轮(10)沿第二转动方向转动以实现前进或后退。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1至9中任一项所述的车轮转向装置。

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