车轮组件及车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车轮组件及车辆，车轮组件包括转向装置及行走装置，转向装置包括第一驱动装置及第一传动装置，第一传动装置连接第一驱动装置及行走装置，第一驱动装置用于通过第一传动装置驱动行走装置转向，行走装置包括第二驱动装置、第二传动装置及车轮，第二传动装置包括第一级带轮组及第二级带轮组，第一级带轮组连接第二级带轮组及第二驱动装置，第二级带轮组与车轮连接，第二驱动装置用于驱动第一级带轮组及第二级带轮组同步转动以带动车轮转动。通过两级带轮同步传动的方式驱动车轮转动，具有传动效率高、噪音小、易维护且在工作过程中无需额外的润滑装置等优点，降低了车辆的成本。所述车辆包括上述的车轮组件。
【专利说明】
车轮组件及车辆
技术领域
[0001]本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车轮组件及车辆。
【背景技术】
[0002]在相关技术中，利用自动导引技术的车辆(AGV)的车轮组件中，转向装置的传动效率低，且需要经常维护，需要加入润滑装置，使得结构变复杂，并且增加了维护成本。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种车轮组件及车辆。
[0004]本发明实施方式的车轮组件包括转向装置及行走装置，所述转向装置包括第一驱动装置及第一传动装置，所述第一传动装置连接所述第一驱动装置及所述行走装置，所述第一驱动装置用于通过所述第一传动装置驱动所述行走装置转向，所述行走装置包括第二驱动装置、第二传动装置及车轮，所述第二传动装置包括第一级带轮组及第二级带轮组，所述第一级带轮组连接所述第二级带轮组及所述第二驱动装置，所述第二级带轮组与所述车轮连接，所述第二驱动装置用于驱动所述第一级带轮组及所述第二级带轮组同步转动以带动所述车轮转动。
[0005]在本发明实施方式的车辆的车轮组件中，一方面，行走装置可由转向装置单独驱动转向，可实现车辆的单轮独立转向，所需的转向空间小，另一方面，通过两级带轮同步传动的方式驱动车轮转动，具有传动效率高、噪音小、易维护且在工作过程中无需额外的润滑装置等优点，降低了车辆的成本。
[0006]在一个实施方式中，所述第一传动装置包括传动带轮及转向轴，所述传动带轮与所述转向轴连接，所述转向轴与所述行走装置连接，所述第一驱动装置与所述传动带轮连接，所述第一驱动装置用于驱动所述传动带轮转动以带动所述转向轴转动从而带动所述行走装置转向。
[0007]在一个实施方式中，所述第一传动装置包括固定在所述行走装置上的转向内花键，所述转向轴的一端设置有外花键，所述转向轴穿设所述转向内花键并通过所述外花键与所述转向内花键啮合，所述转向轴用于驱动所述转向内花键转动以带动所述行走装置转向。
[0008]在一个实施方式中，所述转向装置包括承载部，所述转向轴可转动地穿设所述承载部，所述转向内花键收容于所述承载部中。
[0009]在一个实施方式中，所述承载部包括转向罩壳、转向罩壳盖板及滑动件，所述转向罩壳与所述转向罩壳盖板固定连接，所述滑动件位于所述转向罩壳内且承载在所述转向罩壳盖板上，所述转向内花键可转动地部分地收容在所述滑动件中。
[0010]在一个实施方式中，所述滑动件为铜套或线性轴承。
[0011]在一个实施方式中，所述转向罩壳沿垂直于所述转向轴的轴向方向开设有开口，所述转向内花键上方设置有避震元件。
[0012]在一个实施方式中，所述避震元件为组合碟形弹簧。
[0013]在一个实施方式中，所述行走装置包括壳体，所述第一传动装置、所述第二驱动装置及所述第二传动装置安装在所述壳体上，所述壳体形成有收容空间，所述车轮部分地收容在所述收容空间内并通过转轴与所述壳体连接。
[0014]在一个实施方式中，所述第二传动装置包括传动轴，所述第一级带轮组通过所述传动轴与所述第二级带轮组连接，所述第二驱动装置用于驱动所述第一级带轮组转动并带动所述传动轴转动以带动所述第二级带轮组转动。
[0015]在一个实施方式中，所述第一级带轮组包括第一带轮、第一同步带及第二带轮，所述第一同步带连接所述第一带轮及所述第二带轮，所述第二级带轮组包括第三带轮、第二同步带及第四带轮，所述第二同步带连接所述第三带轮及所述第四带轮，所述第一带轮设置在所述第二驱动装置的输出轴上，所述第二带轮通过所述传动轴与所述第三带轮连接，所述第四带轮与所述车轮同轴设置。
[0016]在一个实施方式中，所述第一带轮的尺寸小于所述第二带轮的尺寸，所述第三带轮的尺寸小于所述第四带轮的尺寸。
[0017]本发明实施方式的车辆包括上述任一实施方式所述的车轮组件。
[0018]在本发明实施方式的车辆中，一方面，行走装置可由转向装置单独驱动转向，可实现车辆的单轮独立转向，所需的转向空间小，另一方面，通过两级带轮同步传动的方式驱动车轮转动，具有传动效率高、噪音小、易维护且在工作过程中无需额外的润滑装置等优点，降低了车辆的成本。
[0019]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0020]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0021 ]图1是根据本发明实施方式的车辆的立体示意图。
[0022]图2是根据本发明实施方式的车轮组件与横梁连接的立体示意图。
[0023]图3是根据本发明实施方式的车轮组件与横梁连接的平面示意图。
[0024]图4是图3所示的车轮组件与横梁的连接示意图沿A-A向的部分剖面示意图。
[0025]图5是根据本发明实施方式的转向装置的部分分解示意图。
[0026]图6是根据本发明实施方式的行走装置省略壳体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0028]另外，下面结合附图描述的本发明的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明的实施方式，而不能理解为对本发明的限制。
[0029]请一并参阅图1?图6，本发明实施方式的车轮组件100包括转向装置10及行走装置20。转向装置10包括第一驱动装置11及第一传动装置12。第一传动装置12连接第一驱动装置11及行走装置20。第一驱动装置11用于通过第一传动装置12驱动行走装置20转向。行走装置20包括第二驱动装置21、第二传动装置22及车轮23。第二传动装置22包括第一级带轮组221及第二级带轮组222。第一级带轮组221连接第二级带轮组222及第二驱动装置21。第二级带轮组222与车轮23连接。第二驱动装置21用于驱动第一级带轮组221及第二级带轮组222同步转动以带动车轮23转动。
[0030]在本发明实施方式的车辆的车轮组件100中，一方面，行走装置20可由转向装置10单独驱动转向，可实现车辆的单轮独立转向，所需的转向空间小，另一方面，通过两级带轮同步传动的方式驱动车轮23转动，具有传动效率高、噪音小、易维护且在工作过程中无需额外的润滑装置等优点，降低了车辆的成本。
[0031]在一个实施方式中，第一传动装置12包括传动带轮121及转向轴122(见图2)。传动带轮121与转向轴122连接。转向轴122与行走装置20连接。第一驱动装置11与传动带轮121连接。第一驱动装置11用于驱动传动带轮121转动以带动转向轴122转动从而带动行走装置20转向。
[0032]如此，由第一驱动装置11通过驱动传动带轮121转动以带动转向轴122转动而实现行走装置20的单独转向，驱动方式简单且可靠，且转向时所需空间较小。
[0033]具体地，在本发明实施方式中，第一驱动装置11包括驱动电机111、输出轴112及驱动带轮113。输出轴112连接驱动电机111及驱动带轮113。驱动带轮113通过同步带113a(见图2)与传动带轮121连接。
[0034]如此，驱动电机111通过输出轴112驱动驱动带轮113转动并通过同步带113a带动传动带轮121传动，从而实现驱动力的输出。
[0035]另外，为提高同步带113a传输动力的可靠性，驱动带轮113的外周缘及传动带轮121的外周缘均设置有齿圈，及/或同步带113a的内表面设置有齿部以增加驱动带轮113与同步带113a的摩擦力，及增加传动带轮121与同步带113a的摩擦力。
[0036]在一个实施方式中，第一传动装置12包括固定在行走装置20上的转向内花键123(见图4及图5)。转向轴122的一端设置有外花键122a(见图5)，转向轴122穿设转向内花键123并通过外花键122a与转向内花键123啮合。转向轴122用于驱动转向内花键123转动以带动行走装置20转向。
[0037]如此，通过转向轴122—端的外花键122a与转向内花键123配合的方式带动行走装置20转向，具有恒定的传动比，传动效率高，工作可靠，驱动的转动力臂较大，使得行走装置20具有较小的转向空间，且提高了传动效率。
[0038]本发明实施方式中，转向内花键123通过螺栓(图未示出)与行走装置20固定连接。如此，连接结构简单且可靠，且装拆方便，利于检修。
[0039]在一个实施方式中，转向装置10包括承载部13(见图1)。转向轴122可转动地穿设承载部13。转向内花键123收容于承载部13中。
[0040]如此，承载部13的设置具有承载及减震作用，保证了转向轴122及转向内花键123转动时的稳定性，并对转向轴122及转向内花键123具有保护作用。
[0041]在一个实施方式中，承载部13包括转向罩壳131、转向罩壳盖板132及滑动件133(见图4及图5)。转向罩壳131与转向罩壳盖板132固定连接。滑动件133位于转向罩壳131内且承载在转向罩壳盖板132上。转向内花键123可转动地部分地收容在滑动件133中。
[0042]具体地，在本发明实施方式中，转向罩壳盖板132开设有通孔134。转向轴122可转动地穿设通孔134，而转向内花键123部分地收容在通孔134内，滑动件133可沿转向轴122的轴向方向来回移动。
[0043]如此，当车轮23遇到震动时，滑动件133属于动联接，可上下移动，从而实现悬挂功能，且可限制行走装置20不会侧向晃动，保证了定位精度。
[0044]在本发明实施方式中，滑动件133为铜套。可以理解，在其他实施方式中，滑动件133可为线性轴承。
[0045]在一个实施方式中，承载部13包括转向轴承盖板135及转向支撑轴承136，转向轴承盖板135与转向罩壳131固定连接，转向支撑轴承136固定收容在转向罩壳131开设的收容槽131a中，转向轴122可通过过盈配合的方式连接转向支撑轴承136的内圈，进而实现了转向轴122分别与转向罩壳131及转向轴承盖板135的可转动连接。
[0046]如此，转向支撑轴承136具有支撑作用，且可减小转向轴122转动时的滑动摩擦力，而转向轴承盖板135的设置可防止转向轴122及转向支撑轴承136偏向。
[0047]在一个实施方式中，通孔134的内壁设置有第一限位块134a。转向内花键123的外壁设置有第二限位块123a。第一限位块134a与第二限位块123a用于共同限定行走装置20的最大转向角度。
[0048]如此，当驱动转向内花键123转动时，转向内花键123可在第一限位块134a与第二限位块123a共同限定的角度范围内转动，从而可实现对车轮23转向的角度控制。
[0049]在一个实施方式中，转向罩壳131沿垂直于转向轴122的轴向方向开设有开口 137。转向内花键123上方设置有避震元件124。
[0050]具体地，在本发明实施方式中，避震元件124可沿转向轴122的轴向方向来回移动，并且避震元件124可用于承载从开口 137伸入的横梁400，横梁400通过避震元件124承载在车轮组件100中，而转向轴122可转动地穿设横梁400及避震元件124。
[0051]如此，当车轮23遇到震动时，避震元件124属于动联接，可上下移动，并且与滑动件133形成避震悬挂系统，从而能够缓冲由不平路面传给横梁400的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证具有车轮组件100的车辆的平顺行驶。
[0052]横梁400可通过T型螺母固定在转向罩壳131中。因此，在本发明实施方式中，转向罩壳盖板132、滑动件133及转向罩壳131 (包括转向轴承盖板135及转向支撑轴承136)通过横梁400承载在避震元件124上。
[0053]在一个实施方式中，避震元件124为组合碟形弹簧，通过大刚度弹簧吸收车轮高频振动，减震效果明显。
[0054]在一个实施方式中，避震元件124垫设在平面轴承138上，平面轴承138设置在转向内花键123上，转向轴122可转动地穿设平面轴承138。
[0055]如此，平面轴承138对避震元件124具有支撑的作用，且可进一步缓冲受力，从而提升减震效果。
[0056]在一个实施方式中，行走装置20包括壳体24(见图1)。第一传动装置12、第二驱动装置21及第二传动装置22安装在壳体24上。壳体24形成有收容空间241。车轮23部分地收容在收容空间241内并通过转轴25(见图6)与壳体24连接。
[0057]如此，当第一驱动装置11通过第一传动装置12驱动行走装置20转向时，车轮23随着壳体24转向，而轴连接的方式保证了车轮23随壳体24转向的准确度。
[0058]在本发明实施方式中，壳体24包括壳体安装面242，转向内花键123例如通过螺钉固定的方式固定在壳体安装面242上。
[0059]在一个实施方式中，第二传动装置22包括传动轴223(见图2及图6)。第一级带轮组221通过传动轴223与第二级带轮组222连接。第二驱动装置21用于驱动第一级带轮组221转动并带动传动轴223转动以带动第二级带轮组222转动。
[0060]如此，传动轴223保证了第一级带轮组221与第二级带轮组222连接的精确度，可使得第二级带轮组222能够较为准确地与第一级带轮组221同步转动，从而保证传动效率。
[0061]具体地，在本发明实施方式中，第一级带轮组221与第二级带轮组222设置在壳体24相背的两侧，且壳体24开设有壳体通孔(图未示出)，传动轴223穿设壳体通孔而连接第一级带轮组221及第二级带轮组222。在一个实施方式中，第一级带轮组221包括第一带轮221a、第一同步带221b及第二带轮221c(见图2)。第一同步带221b连接第一带轮221a及第二带轮221c。第二级带轮组222包括第三带轮222a、第二同步带222b及第四带轮222c(见图6)。第二同步带222b连接第三带轮222a及第四带轮222c。第一带轮221a设置在第二驱动装置21的输出轴211(见图2)上。第二带轮221c通过传动轴223与第三带轮222a连接。第四带轮222c与车轮23同轴设置。
[0062]如此，通过两级同步带传动，从而带动车轮23行走，由于两级同步带传动时无滑动，具有恒定的传动比，从而保证了传动的平稳性，并且带轮与轴的配合方式保证了传动的精确度及平稳性。
[0063]在一个实施方式中，第一带轮221a的尺寸小于第二带轮221c的尺寸，第三带轮222a的尺寸小于第四带轮222c的尺寸。
[0064]如此，可保证由第二驱动装置21输出到车轮23的扭力较大，且能够保证车轮23传动的平稳性。
[0065]本发明实施方式的车辆1000包括上述任一实施方式的车轮组件100。
[0066]在本发明实施方式的车辆1000中，一方面，行走装置20可由转向装置10单独驱动转向，可实现车辆1000的单轮独立转向，所需的转向空间小，另一方面，通过两级带轮同步传动的方式驱动车轮23转动，具有传动效率高、噪音小、易维护且在工作过程中无需额外的润滑装置等优点，降低了车辆1000的成本。
[0067]在一个实施方式中，车辆1000包括车辆本体300及横梁400。车辆本体300设置在横梁400上。
[0068]具体地，在本发明实施方式中，横梁400穿设开口137且承载在避震元件124上。
[0069]如此，当车轮23遇到震动时，避震元件124可上下移动，以吸收掉对车辆本体300有害的振动，从而保持车辆1000运行的平稳性，并可保证车辆1000的电子器件免受损坏。
[0070]在本发明实施方式中，车辆1000包括四个车轮组件100及两根横梁400。每两个车轮组件100设置在车轮本体300的两侧，且每个横梁400穿设相对的两个车轮组件100的开口137，每个车轮组件100的第一驱动装置11设置在车轮本体300上。
[0071]在本发明实施方式中，四个车轮组件100的每个车轮23可实现正负150度范围内的转向，且车辆本体300不动，每个车轮23可转至特定角度方向。
[0072]如此，可实现车辆1000的万向行走，且车轮23的滑动摩擦次数减少，延长了车轮23的寿命。
[0073]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
[0074]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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0075]在本发明中，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发明中的具体含义。
[0076]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0077]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发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。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。
[0078]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种车轮组件，其特征在于，包括转向装置及行走装置，所述转向装置包括第一驱动装置及第一传动装置，所述第一传动装置连接所述第一驱动装置及所述行走装置，所述第一驱动装置用于通过所述第一传动装置驱动所述行走装置转向； 所述行走装置包括第二驱动装置、第二传动装置及车轮，所述第二传动装置包括第一级带轮组及第二级带轮组，所述第一级带轮组连接所述第二级带轮组及所述第二驱动装置，所述第二级带轮组与所述车轮连接，所述第二驱动装置用于驱动所述第一级带轮组及所述第二级带轮组同步转动以带动所述车轮转动。2.如权利要求1所述的车轮组件，其特征在于，所述第一传动装置包括传动带轮及转向轴，所述传动带轮与所述转向轴连接，所述转向轴与所述行走装置连接； 所述第一驱动装置与所述传动带轮连接，所述第一驱动装置用于驱动所述传动带轮转动以带动所述转向轴转动从而带动所述行走装置转向。3.如权利要求2所述的车轮组件，其特征在于，所述第一传动装置包括固定在所述行走装置上的转向内花键，所述转向轴的一端设置有外花键，所述转向轴穿设所述转向内花键并通过所述外花键与所述转向内花键啮合，所述转向轴用于驱动所述转向内花键转动以带动所述行走装置转向。4.如权利要求3所述的车轮组件，其特征在于，所述转向装置包括承载部，所述转向轴可转动地穿设所述承载部，所述转向内花键收容于所述承载部中。5.如权利要求4所述的车轮组件，其特征在于，所述承载部包括转向罩壳、转向罩壳盖板及滑动件，所述转向罩壳与所述转向罩壳盖板固定连接，所述滑动件位于所述转向罩壳内且承载在所述转向罩壳盖板上，所述转向内花键可转动地部分地收容在所述滑动件中。6.如权利要求5所述的车轮组件，其特征在于，所述滑动件为铜套或线性轴承。7.如权利要求5所述的车轮组件，其特征在于，所述转向罩壳沿垂直于所述转向轴的轴向方向开设有开口，所述转向内花键上方设置有避震元件。8.如权利要求7所述的车轮组件，其特征在于，所述避震元件为组合碟形弹簧。9.如权利要求1所述的车轮组件，其特征在于，所述行走装置包括壳体，所述第一传动装置、所述第二驱动装置及所述第二传动装置安装在所述壳体上，所述壳体形成有收容空间，所述车轮部分地收容在所述收容空间内并通过转轴与所述壳体连接。10.如权利要求1所述的车轮组件，其特征在于，所述第二传动装置包括传动轴，所述第一级带轮组通过所述传动轴与所述第二级带轮组连接，所述第二驱动装置用于驱动所述第一级带轮组转动并带动所述传动轴转动以带动所述第二级带轮组转动。11.如权利要求10所述的车轮组件，其特征在于，所述第一级带轮组包括第一带轮、第一同步带及第二带轮，所述第一同步带连接所述第一带轮及所述第二带轮，所述第二级带轮组包括第三带轮、第二同步带及第四带轮，所述第二同步带连接所述第三带轮及所述第四带轮； 所述第一带轮设置在所述第二驱动装置的输出轴上，所述第二带轮通过所述传动轴与所述第三带轮连接，所述第四带轮与所述车轮同轴设置。12.如权利要求11所述的车轮组件，其特征在于，所述第一带轮的尺寸小于所述第二带轮的尺寸，所述第三带轮的尺寸小于所述第四带轮的尺寸。13.—种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的车轮组件。
【文档编号】B62D5/04GK106080171SQ201610457001
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】李海亮, 钱钟锋
【申请人】先驱智能机械（深圳）有限公司