悬挂式车辆智能转向系统的制作方法

本发明涉及车辆转向技术领域，特别涉及一种可实现360度自由行驶的智能转向系统。

背景技术：

伴随社会工业化的进程，各种功能的车辆使用频率得到显著提升，交通的拥挤、仓储空间的狭小，都会给居民日常生活、企业生产等带来诸多不便。

申请人检索到一种具有 360 度转向功能的智能穿梭车（CN 104326205 B），其采用与轮组转向及驱动总成数目相同的转动器、轮式电机，由转动器负责转向，由轮式电机负责提供前进或者后退的动力，其虽然可实现全方位任意角度的设定，但是其结构过于臃肿，成本较高，并且其减震性能较差。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在问题，并且克服同领域中360度自由转向系统的弊端，本发明的目的是提供一种结构强度高，并且简化转向系统以及动力供应系统，同时兼备有较高减震优势的智能转向系统。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

悬挂式车辆智能转向系统，其包括车架主体，安装于车架主体前端的前置传动总成，安装于车架主体后端的后置传动总成，前置传动总成、后置传动总成的两端分别对称设置有与车架主体连接的轮组转向及驱动总成，并且前置传动总成、后置传动总成与轮组转向及驱动总成之间连接有转向传动总成、动力传动总成，前置传动总成、后置传动总成分别通过转向传动总成向轮组转向及驱动总成传递转向动能，前置传动总成、后置传动总成分别通过动力传动总成向轮组转向及驱动总成传递行驶动力；前置传动总成与后置传动总成之间连接有转向传动轴、动力传动轴，前置传动总成连接于车辆转向系统，由车辆转向系统给予前置传动总成提供转向的驱动力，前置传动总成通过转向传动轴向后置传动总成提供转向动能，前置传动总成与后置传动总成之间通过动力传动轴进行行驶动力的传递；

其中，轮组转向及驱动总成包括与车架主体连接的连接架、与连接架滑动连接的定位板、与定位板固定连接的定位悬架，定位板通过轴承a与连接架连接，连接架连接于轴承a的外圈，定位板连接于轴承a的内圈处，转向传动总成的输出端与定位板上端之间设置布置有第一传动部件，转向传动总成的输出端连接于第一传动部件的主动件，定位板上端连接于第一传动部件的从动件；

其中，轮组转向及驱动总成还包括安装于定位悬架并且可绕自身轴线转动的轴a、轴c，轴a呈竖直方向布置并且穿设于定位板，轴c呈水平方向布置，轴a上端的驱动端与动力传动总成的输出端之间设置有第二传动部件，动力传动总成的输出端连接于第二传动部件的主动件，轴a上端的驱动端连接于第二传动部件的从动件，轴a下端的输出端与轴c之间设置有第三传动部件，轴a下端的输出端连接于第三传动部件的主动件，轴c的驱动端连接于第三传动部件的从动件；

其中，定位悬架的下端部设置有凸出的安装轴段，安装轴段滑动匹配有轮毂，轮毂上设置有延伸至安装轴段中心处并且与轮毂同轴线布置的轴d，轴d安装于安装轴段内并且可绕自身轴线转动，轮毂上还设置有与套接于安装轴段外部的轴承相匹配的槽体；轮毂的外部安装连接轮胎；

其中，轴c与轴d之间还布置有第四传动部件，轴c的输出端连接于第四传动部件的主动件，轴d的驱动端连接于第四传动部件的从动件。

前置传动总成的两端分别设置有前置转向输出端、前置动力输出端，后置传动总成的两端分别设置有后置转向输出端、后置动力输出端，前置转向输出端、后置转向输出端分别连接于转向传动总成的驱动端，前置动力输出端、后置动力输出端分别连接于动力传动总成的驱动端。

连接架与车架主体之间还设置有减震总成，减震总成包括下行减震支架、减震器、上行减震支架，下行减震支架的一端铰接于连接架、另一端铰接于车架主体，上行减震支架的一端铰接于连接架、另一端铰接于车架主体，减震器呈倾斜布置，减震器的收缩端铰接于连接架，减震器的固定壳体铰接于车架主体，减震器与连接架的铰接位置与下行减震支架与连接架的铰接位置同轴线布置，减震器与车架主体的铰接位置与行减震支架与车架主体的铰接位置同轴线布置；上述的转向传动总成、动力传动总成由多个轴段通过万向节进行连接。

转向传动总成包括自驱动端向输出端依次设置的转向轴段a、转向轴段b、转向轴段c、转向轴段d、转向轴段e，动力传动总成包括自驱动端向输出端依次设置的动力供应轴段a、动力供应轴段b、动力供应轴段c、动力供应轴段d、动力供应轴段e，转向轴段a连接于前置转向输出端、后置转向输出端，动力供应轴段a连接于前置动力输出端、后置动力输出端，转向轴段a、动力供应轴段a的中心轴线呈水平方向布置，转向轴段b、动力供应轴段b呈倾斜方向布置，并且转向轴段a、动力供应轴段a在竖直方向上的高度低于转向轴段c、动力供应轴段c在竖直方向上的高度；采用该种倾斜布局的主要目的是为了降低整个底盘的高度并且可实现车辆重心下移的效果。

转向传动总成的输出端安装有齿轮a，连接架上安装有与齿轮a相匹配的齿轮b，并且齿轮a的中心轴线与齿轮b的中心轴线相互垂直，连接架上还安装有与齿轮b同轴线布置并且位于齿轮b下端的齿轮e，齿轮b与齿轮e通过连轴连接并且齿轮b的转动可驱动齿轮e的同步转动，齿轮e与固定设置于定位板上端的齿轮f相啮合；当转向传动总成传递动能时，通过齿轮a、齿轮b的啮合，以及齿轮e、齿轮f的啮合，即可驱动定位板以及与定位板固定连接的定位悬架的转动；定位悬架上转动匹配有轴a、轴b，轴a、轴b的中心轴线呈竖直方向布置，定位板上设置有与轴a相匹配的中心轴孔，定位板上还设置有与轴b相匹配的边侧轴孔，轴a的顶端固定设置有齿轮d，齿轮d与设置于动力传动总成输出端的齿轮c相啮合，并且齿轮c的中心轴线与齿轮d的中心轴线相互垂直，轴a的中间位置处还固设有齿轮g，轴b上固设有与齿轮g相匹配的齿轮h，轴b上还固设有与齿轮h同轴线布置的齿轮i，轴c的驱动端安装有与齿轮i相啮合的齿轮j；当动力传动总成传递动能时，通过齿轮c、齿轮d的啮合，以及齿轮g、齿轮h的啮合，以及齿轮i、齿轮j的啮合，可实现轴c绕自身轴线发生转动。

轴c的输出端与轴d的驱动端之间通过链传动机构连接，轴c的输出端连接于链传动机构的主动件，轴d的驱动端连接于链传动机构的从动件；当轴c发生转动时，通过链传动机构的动能传动，即可实现轮胎的转动，使得车辆获得前进或者后退的动能。

安装轴段的外部套接有轴承b、轴承c，轮毂上还设置有分别与轴承b、轴承c相匹配的内槽、外槽；在实际使用过程中，可优选采用轴承b的外环直径小于轴承c的外环直径，可保证轮毂的自身强度，避免过分削弱轮毂厚度；轮毂的外部安装有轮胎并且采用紧固件使得轮胎与轮毂固定。

连接架包括支撑段、减震段，支撑段与减震段垂直设置并且呈L形布局，支撑段与定位板之间通过轴承连接，减震总成安装于减震段与车架主体之间。

定位悬架呈L形布局，凸出的安装轴段设置于L形开口处并且向外延伸，采用L形布局的定位悬架，在实际安装轮胎过程中，可节约大量空间，并且在降低车底盘高度方面具备较大优势。

附图说明

图1为本发明的车架主体与四组轮组转向及驱动总成连接的结构示意图。

图2为前置传动总成与后置传动总成连接的结构示意图。

图3为前置传动总成与两组轮组转向及驱动总成相连接的结构示意图。

图4为轮组转向及驱动总成的结构示意图。

图5为轮组转向及驱动总成的结构示意图。

图6为连接架的结构示意图。

图7为定位悬架与定位板相匹配的结构示意图。

图8为定位板的结构示意图。

图9为定位悬架与定位板相匹配的结构示意图。

图10为定位板与密封板相匹配的结构示意图。

图11为轴a、轴b、轴c相连接的结构示意图。

图12为轮毂与轮组转向及驱动总成的连接结构示意图。

图13为轮毂与轮组转向及驱动总成的连接结构示意图。

图14为轮毂的结构示意图。

图15为减震总成与轮组转向及驱动总成、车架主体连接的结构示意图。

图16为连接架的结构示意图。

图17为减震总成与车架主体连接的结构示意图。

图中标示为：

10、车架主体；10a、前置传动总成；10aa、前置转向输出端；10bb、前置动力输出端；10b、后置传动总成；10ba、后置转向输出端；10bb、后置动力输出端；10c、转向传动轴；10d、动力传动轴；

20、转向传动总成；20a、转向轴段a；20b、转向轴段b；20c、转向轴段c；20d、转向轴段d；20e、转向轴段e；

30、动力传动总成；30a、动力供应轴段a；30b、动力供应轴段b；30c、动力供应轴段c；30d、动力供应轴段d；30e、动力供应轴段e；

40、轮组转向及驱动总成；410、顶盖；420、连接架；420a、支撑段；420b、减震段；430、定位悬架；440、定位板；440a、中心轴孔；440b、边侧轴孔；450、密封板；460、轴a；470；轴b；480、轴c；490、轮毂；490a、轴d；490b、内槽；490c、外槽；

50、减震总成；510、下行减震支架；520、减震器；530、上行减震支架；

60a、轴承a；60b、轴承b；60c、轴承c；

70、轮胎；

1aa、齿轮a；1bb、齿轮b；2aa、齿轮c；2bb、齿轮d；3aa、齿轮e；3bb、齿轮f；4aa、齿轮g；4bb、齿轮h；5aa、齿轮i；5bb、齿轮j。

具体实施方式

参见附图1-3所示，悬挂式车辆智能转向系统，其包括车架主体10，安装于车架主体10前端的前置传动总成10a，安装于车架主体10后端的后置传动总成10b，前置传动总成10a、后置传动总成10b的两端分别对称设置有与车架主体连接的轮组转向及驱动总成40，并且前置传动总成10a、后置传动总成10b与轮组转向及驱动总成40之间连接有转向传动总成20、动力传动总成30，前置传动总成10a、后置传动总成10b分别通过转向传动总成20向轮组转向及驱动总成40传递转向动能，前置传动总成10a、后置传动总成10b分别通过动力传动总成30向轮组转向及驱动总成40传递行驶动力；前置传动总成10a与后置传动总成10b之间连接有转向传动轴10c、动力传动轴10d，前置传动总成10a连接于车辆转向系统，由车辆转向系统给予前置传动总成提供转向的驱动力，前置传动总成10a通过转向传动轴10c向后置传动总成10b提供转向动能，前置传动总成10a与后置传动总成10b之间通过动力传动轴10d进行行驶动力的传递。

参见附图2所示，前置传动总成10a的两端分别设置有前置转向输出端10aa、前置动力输出端10bb，后置传动总成10b的两端分别设置有后置转向输出端10ba、后置动力输出端10bb，前置转向输出端10aa、后置转向输出端10ba分别连接于转向传动总成20的驱动端，前置动力输出端10bb、后置动力输出端10bb分别连接于动力传动总成30的驱动端。

参见附图4-13所示，轮组转向及驱动总成40包括与车架主体10连接的连接架420、与连接架420滑动连接的定位板440、与定位板440固定连接的定位悬架430，定位板440通过轴承a60a与连接架420连接，转向传动总成20的输出端安装有齿轮a1aa，连接架上安装有与齿轮a1aa相匹配的齿轮b1bb，并且齿轮a1aa的中心轴线与齿轮b1bb的中心轴线相互垂直，连接架420上还安装有与齿轮b1bb同轴线布置并且位于齿轮b1bb下端的齿轮e3aa，齿轮b1bb与齿轮e3aa通过连轴连接并且齿轮b1bb的转动可驱动齿轮e3aa的同步转动，齿轮e3aa与固定设置于定位板440上端的齿轮f3bb相啮合；当转向传动总成20传递动能时，通过齿轮a、齿轮b的啮合，以及齿轮e、齿轮f的啮合，即可驱动定位板440以及与定位板440固定连接的定位悬架430的转动；定位悬架430上转动匹配有轴a460、轴b470，轴a460、轴b470的中心轴线呈竖直方向布置，轴a460、轴b470穿过定位板440，并且定位板440上设置有与轴a460相匹配的中心轴孔440a，定位板440上还设置有与轴b470相匹配的边侧轴孔440b，轴a460的顶端固定设置有齿轮d2bb，齿轮d2bb与设置于动力传动总成30输出端的齿轮c2aa相啮合，并且齿轮c2aa的中心轴线与齿轮d2bb的中心轴线相互垂直，轴a460的中间位置处还固设有齿轮g4aa，轴b470上固设有与齿轮g4aa相匹配的齿轮h4bb，轴b470上还固设有与齿轮h4bb同轴线布置的齿轮i5aa，定位悬架430上安装有可绕自身轴线转动并且中心轴线呈水平方向布置的轴c480，轴c480的驱动端安装有与齿轮i5aa相啮合的齿轮j5bb；当动力传动总成30传递动能时，通过齿轮c、齿轮d的啮合，以及齿轮g、齿轮h的啮合，以及齿轮i、齿轮j的啮合，可实现轴c480绕自身轴线发生转动。

参见附图9-14所示，定位悬架430的下端部设置有凸出的安装轴段，安装轴段的外部套接有轴承b60b、轴承c60c，安装轴段滑动匹配有轮毂490，轮毂490上设置有延伸至安装轴段中心处并且与轮毂490同轴线布置的轴d490a，轴d490a安装于安装轴段内并且可绕自身轴线转动，轮毂490上还设置有分别与轴承b60b、轴承c60c相匹配的内槽490b、外槽490c；在实际使用过程中，可优选采用轴承b60b的外环直径小于轴承c60c的外环直径，可保证轮毂490的自身强度，避免过分削弱轮毂厚度；轮毂490的外部安装有轮胎70并且采用紧固件使得轮胎与轮毂固定。

参见附图11-13所示，轴c480的输出端与轴d490a的驱动端之间通过链传动机构连接，轴c480的输出端连接于链传动机构的主动件，轴d490a的驱动端连接于链传动机构的从动件；当轴c480发生转动时，通过链传动机构的动能传动，即可实现轮胎的转动，使得车辆获得前进或者后退的动能。

由于车辆在行驶过程中，必然会遇到各种障碍物，为提高车辆的安全性能、提升驾驶的舒适度、降低车辆的硬性碰撞损伤等，减震功能的设计尤为重要，申请人研究过在本申请之前并且同样实现在任意巷道内行驶的技术，其共同存在减震环节的弊端，并不能与减震器建立有效的连接，为此本发明提出了一种具体可行的减震技术。

参见附图15-17，连接架420与车架主体10之间还设置有减震总成50，减震总成50包括下行减震支架510、减震器520、上行减震支架530，下行减震支架510的一端铰接于连接架420、另一端铰接于车架主体10，上行减震支架530的一端铰接于连接架420、另一端铰接于车架主体10，减震器520呈倾斜布置，减震器520的收缩端铰接于连接架420，减震器520的固定壳体铰接于车架主体10，尤为重要地，减震器520与连接架420的铰接位置与下行减震支架510与连接架420的铰接位置同轴线布置，减震器520与车架主体10的铰接位置与行减震支架530与车架主体10的铰接位置同轴线布置。

为更好的解决减震问题并与减震总成50相配合，上述的转向传动总成20、动力传动总成30采用多段式柔性连接方式，具体地，转向传动总成20、动力传动总成30由多个轴段通过万向节进行连接。

参见附图3，更为完善地，转向传动总成20包括自驱动端向输出端依次设置的转向轴段a20a、转向轴段b20b、转向轴段c20c、转向轴段d20d、转向轴段e20e，动力传动总成30包括自驱动端向输出端依次设置的动力供应轴段a30a、动力供应轴段b30b、动力供应轴段c30c、动力供应轴段d30d、动力供应轴段e30e，转向轴段a20a连接于前置转向输出端10aa、后置转向输出端10ba，动力供应轴段a30a连接于前置动力输出端10ba、后置动力输出端10bb，转向轴段a20a、动力供应轴段a30a的中心轴线呈水平方向布置，转向轴段b20b、动力供应轴段b30b呈倾斜方向布置，初始状态下，转向轴段c20c、转向轴段d20d、转向轴段e20e、动力供应轴段c30c、动力供应轴段d30d、动力供应轴段e30e均呈水平方向布置，并且转向轴段a20a、动力供应轴段a30a在竖直方向上的高度低于转向轴段c20c、动力供应轴段c30c在竖直方向上的高度；采用该种倾斜布局的主要目的是为了降低整个底盘的高度并且可实现车辆重心下移的效果。

当受路面障碍物阻挡或者凹陷物体下陷影响，下行减震支架510与上行减震支架530向上发生倾斜或者向下发生倾斜，在此过程中减震器520产生减震阻力，与此同时多段式柔性布置的转向传动总成20、动力传动总成30发生一定角度的形变，从而适应减震总成50的变化，达到良好的减震效果。

参见附图6所示，连接架420包括支撑段420a、减震段420b，支撑段420a与减震段420b垂直设置并且呈L形布局，支撑段420a与定位板440之间通过轴承60a连接，减震总成50安装于减震段420b与车架主体10之间。

参见附图9、10，定位悬架430呈L形布局，凸出的安装轴段设置于L形开口处并且向外延伸，采用L形布局的定位悬架430，在实际安装轮胎过程中，可节约大量空间，并且在降低车底盘高度方面具备较大优势。