一种四轮原地转向机构及四轮原地转向小车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种四轮原地转向机构及四轮原地转向小车，车轮（8）与垂直转轴（6）刚性连接并通过垂直转轴（6）设置在轨道板（1）下表面上；转向连杆机构驱动垂直转轴（6）旋转90度从而带动车轮（8）原地转向90度。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。
【专利说明】
一种四轮原地转向机构及四轮原地转向小车
技术领域
[0001]本发明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】
[0002]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。
【发明内容】
[0003]本发明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。
[0004]为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案:
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(I)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(I)下表面上，转向连杆机构设置在轨道板(I)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。
[0005]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(I)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。
[0006]进一步，轨道板(I)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。
[0007]进一步，轨道板(I)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(I)上相对应的直槽(11)运动。
[0008]进一步，轨道板(I)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。
[0009]进一步，圆环形轨道是圆环槽(12)。
[0010]进一步，驱动轴(5)下端通过联轴器与电机连接。
[0011]进一步，电机是步进电机(10)。
[0012]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。
[0013]—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。
[0014]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:
(I)本发明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。
[0015](2)本发明巧妙的应用了连杆机构，结构紧凑、制造成本低，适于推广。
[0016](3)本发明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】
[0017]图1:本发明四轮原地转向机构的结构示意图(状态I)；
图2:本发明四轮原地转向机构的结构示意图(状态2);
图3:本发明中车轮的连接结构示意图；
图4:本发明四轮原地转向机构的底部结构示意图。
[0018]附图标记说明:
I —轨道板;11 —直槽；12—圆环槽；13—I/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;9一轮架;1—步进电机。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本发明做进一步说明:
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I下表面上，转向连杆机构设置在轨道板I上表面上。轨道板I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I四角各有一个1/4圆槽13，轨道板I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I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I并通过轮架9与车轮8连接，如图3和图4所示。
[0020]工作时，如图1所示，此状态I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I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I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
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[0021]同理，需要由状态2转向到状态I时，只需改变步进电机10的旋转方向即可。
[0022]上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一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(I)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(I)下表面上，转向连杆机构设置在轨道板(I)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。2.根据权利要求1所述的四轮原地转向机构，其特征在于: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(I)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。3.根据权利要求2所述的四轮原地转向机构，其特征在于:轨道板(I)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。4.根据权利要求2所述的四轮原地转向机构，其特征在于:轨道板(I)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(I)上相对应的直槽(11)运动。5.根据权利要求2、3或4所述的四轮原地转向机构，其特征在于:轨道板(I)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。6.根据权利要求5所述的四轮原地转向机构，其特征在于:圆环形轨道是圆环槽(12)。7.根据权利要求2、3、4或6所述的四轮原地转向机构，其特征在于:驱动轴(5)下端通过联轴器与电机连接。8.根据权利要求2至7任一所述的四轮原地转向机构，其特征在于:电机是步进电机(1)09.根据权利要求1、2、3、4或6所述的四轮原地转向机构，其特征在于:车轮(8)通过轮架(9)与相对应的垂直转轴(6)下端刚性连接。10.—种四轮原地转向小车，其特征在于:包括上述权利要求1至9任一所述的四轮原地转向机构。
【文档编号】B62D7/14GK106004998SQ201610501769
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】刘利, 史颖刚, 张津阳, 崔振权, 孙意凡, 王帅, 陈军, 崔永杰, 赵继政, 龙燕, 靳红玲, 胡国田, 宋怀波
【申请人】西北农林科技大学