一种四轮原地转向机构及四轮原地转向小车的制作方法

本实用新型属于运输小车技术领域，具体涉及一种四轮原地转向机构及四轮原地转向小车。

背景技术：

工厂仓库货物的运输是产品加工和销售过程中重要的组成部分。它的效率直接影响产品的生产成本及生产效率。目前，仓库中货物的取送效率低，大多数仓库道路空间非常狭小。因此，要根据工厂仓库环境及要求，设计一种适用于工厂仓库狭小作业环境的原地转向车。

技术实现要素：

本实用新型设计了一种四轮原地转向机构及四轮原地转向小车，其解决了狭小车间用小车如何原地转向的问题。此机构可以实现四轮原地转向，对空间范围要求较小。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种四轮原地转向机构，包括四个车轮（8），其特征在于：还包括轨道板（1）和转向连杆机构，车轮（8）与相对应的垂直转轴（6）刚性连接并通过垂直转轴（6）设置在轨道板（1）下表面上，转向连杆机构设置在轨道板（1）上表面上；转向连杆机构驱动垂直转轴（6）旋转90度从而带动车轮（8）原地转向90度。

进一步，转向连杆机构包括转向曲柄（2）、连杆（3）、中间曲柄（4）、驱动轴（5）和转向杆（7）；驱动轴（5）下端穿过轨道板（1）中心与电机连接，驱动轴（5）上端与中间曲柄（4）中部刚性连接，中间曲柄（4）两端分别与一连杆（3）铰接;连杆（3）的另一端与两个对称设置的转向曲柄（2）铰接，转向曲柄（2）的另一端与相对应的转向杆（7）的自由端铰接，转向杆（7）另一端与相对应的垂直转轴（6）上端刚性连接。

进一步，轨道板（1）上表面四角各有一个1/4圆槽（13）,转向杆（7）的自由端可沿相对应的1/4圆槽（13）运动。

进一步，轨道板（1）左右两端各有一直槽（11），连杆（3）与转向曲柄（2）铰接的一端可沿轨道板（1）上相对应的直槽（11）运动。

进一步，轨道板（1）中间是一个圆环形轨道，驱动轴（5）设置在圆环形轨道中心，中间曲柄（4）的两端可沿圆环形轨道运动。

进一步，圆环形轨道是圆环槽（12）。

进一步，驱动轴（5）下端通过联轴器与电机连接。

进一步，电机是步进电机（10）。

进一步，车轮（8）通过轮架（9）与相对应的垂直转轴（6）下端刚性连接。

一种四轮原地转向小车，包括上述任一所述的四轮原地转向机构。

该四轮原地转向机构及四轮原地转向小车具有以下有益效果：

（1）本实用新型可在狭小空间内实现原地转向，对空间范围要求较小，使用灵活，实用性强。

（2）本实用新型巧妙的应用了连杆机构，结构紧凑、制造成本低，适于推广。

（3）本实用新型在轨道板上设置了圆环槽、直槽和1/4圆槽，约束并限位相对应的运动件，工作精确可靠。

附图说明

图1：本实用新型四轮原地转向机构的结构示意图（状态1）；

图2：本实用新型四轮原地转向机构的结构示意图（状态2）；

图3：本实用新型中车轮的连接结构示意图；

图4：本实用新型四轮原地转向机构的底部结构示意图。

附图标记说明：

1—轨道板；11—直槽 ；12—圆环槽；13—1/4圆槽；2—转向曲柄；3—连杆；4—中间曲柄；5—驱动轴；6—垂直转轴；7—转向杆；8—车轮；9—轮架；10—步进电机。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

图1至图4示出了一种四轮原地转向机构，包括轨道板1、四个车轮8和转向连杆机构。四个车轮8分别与相对应的垂直转轴6刚性连接并通过垂直转轴6设置在轨道板1下表面上，转向连杆机构设置在轨道板1上表面上。轨道板1中间是一个圆环形轨道，本实施例中，圆环形轨道是一个圆环槽12;轨道板1四角各有一个1/4圆槽13,轨道板1左右两端各有一直槽11。转向连杆机构包括转向曲柄2、连杆3、中间曲柄4、驱动轴5和转向杆7。驱动轴5设置在圆环槽12内，驱动轴5下端穿过轨道板1中心并通过联轴器与步进电机10连接，驱动轴5的上端与中间曲柄4中心刚性连接以驱动中间曲柄4旋转。中间曲柄4的两端分别铰接一连杆3，中间曲柄4两端与连杆3的连接销沿圆环槽12运动。连杆3的另一端与两个对称设置的转向曲柄2铰接，连杆3该端的铰接销沿直槽11运动。转向曲柄2的另一端与相对应的转向杆7铰接，该端的铰接销沿相对应的1/4圆槽13运动。转向杆7的另一端与相对应的垂直转轴6上端刚性连接。垂直转轴6的下端穿过轨道板1并通过轮架9与车轮8连接，如图3和图4所示。

工作时，如图1所示，此状态1下，底盘可沿X轴方向移动；需要转弯时，步进电机10通过联轴器驱动驱动轴5逆时针旋转，驱动轴5带动中间曲柄4逆时针转动，中间曲柄4的两端连接销沿圆环槽12逆时针运动，从而带动连杆3运动，连杆3的另一端沿轨道板1上X轴方向的直槽11滑动；连杆3带动四根转向曲柄2运动，转向曲柄2驱动相对应的转向杆7的自由端在轨道板1上的1/4圆槽13内滑动，从而带动与转向杆7刚性连接的垂直转轴6转动，垂直转轴6通过与其刚性连接的轮架9带动车轮8转动；转向杆7带动垂直转轴6转过90度到达极限置，步进电机10停止工作，完成原地转向，达到状态2，如图2所示，底盘可沿Y轴方向移动 。

同理，需要由状态2转向到状态1时，只需改变步进电机10的旋转方向即可。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。