车辆的转向装置及车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆的转向装置及车辆，车辆的转向装置包括第一传动装置及第一驱动装置，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，所述转向轴用于带动车轮组件转向，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车轮组件转向。在本发明实施方式的车辆的转向装置中，用于带动车轮组件转向的转向轴可由第一驱动装置通过驱动传动带轮转动而转动，进而可实现车轮组件的单独转向，因此，上述车辆的转向装置可避免使用差速转向技术，并且车辆能够实现原地自转及任意角度平移，且车辆转向时所需空间较小。车辆包括上述的车辆的转向装置。
【专利说明】
车辆的转向装置及车辆
技术领域
[0001]本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车辆的转向装置及车辆。
【背景技术】
[0002]在相关技术中，利用自动导引技术的车辆(AGV)—般利用差速转向技术实现转向。但是，利用差速技术转向时，车辆的车身需要较大的转向空间，难以实现原地自转。
【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，本发明提出一种车辆的转向装置及车辆。
[0004]本发明公开了一种车辆的转向装置，所述车辆的转向装置包括第一传动装置及第一驱动装置，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，所述转向轴用于带动车轮组件转向，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车轮组件转向。
[0005]在本发明实施方式的车辆的转向装置中，用于带动车轮组件转向的转向轴可由第一驱动装置通过驱动传动带轮转动而转动，进而可实现车轮组件的单独转向，因此，上述车辆的转向装置可避免使用差速转向技术，并且车辆能够实现原地自转及任意角度平移，且车辆转向时所需空间较小。
[0006]在一个实施方式中，所述第一传动装置包括转向内花键，所述转向内花键固定连接所述车轮组件，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车轮组件转向。
[0007]在一个实施方式中，所述车辆的转向装置包括转向罩壳及转向罩壳端盖，所述转向罩壳与所述转向罩壳端盖固定连接，所述转向罩壳开设有第一通孔，所述转向罩壳端盖开设有第二通孔，所述转向轴可转动地穿设所述第一通孔及所述第二通孔，所述转向内花键部分地收容在所述第二通孔内。
[0008]在一个实施方式中，所述车辆的转向装置包括滑动件，所述滑动件位于所述转向罩壳内，所述转向内花键可转动地部分地收容在所述滑动件中。
[0009]在一个实施方式中，所述滑动件为铜套或线性轴承。
[0010]在一个实施方式中，所述通孔的内壁设置有第一限位块，所述转向内花键的外壁设置有第二限位块，所述第一限位块与所述第二限位块用于共同限定所述车轮组件的最大转向角度。
[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，所述第一驱动装置包括电机及驱动带轮，所述驱动带轮设置在所述电机的输出轴上，所述驱动带轮通过同步带连接所述传动带轮，所述电机用于驱动所述驱动带轮转动以通过所述同步带带动所述传动带轮转动。
[0014]本发明实施方式的车辆包括上述任一实施方式所述的车辆的转向装置。
[0015]在本发明实施方式的车辆的转向装置中，用于带动车轮组件转向的转向轴可由第一驱动装置通过驱动传动带轮转动而转动，进而可实现车轮组件的单独转向，因此，上述车辆的转向装置可避免使用差速转向技术，并且车辆能够实现原地自转及任意角度平移，且车辆转向时所需空间较小。
[0016]在一个实施方式中，所述车辆包括行走装置，所述行走装置包括第二驱动装置、第二传动装置及所述车轮组件，所述车轮组件包括车轮及壳体，所述车轮连接所述壳体，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，所述第二传动装置连接所述第二驱动装置及所述车轮，所述第二驱动装置用于驱动所述第二传动装置转动以带动所述车轮转动。
[0017]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】
[0018]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:
[0019]图1是根据本发明实施方式的车辆的立体示意图。
[0020]图2是根据本发明实施方式的车辆的转向装置及行走装置与横梁连接的立体示意图。
[0021]图3是根据本发明实施方式的车辆的转向装置与横梁连接的平面示意图。
[0022]图4是图3所示车辆的转向装置与横梁连接示意图沿A-A向的部分剖面示意图。
[0023]图5是根据本发明实施方式车辆的转向装置的部分分解示意图。
[0024]图6是根据本发明实施方式车辆的行走装置省略壳体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]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。
[0026]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。
[0027]请一并参阅图1?图6，本发明实施方式的车辆的转向装置100包括第一传动装置10及第一驱动装置20。第一传动装置10包括传动带轮11及转向轴12。传动带轮11与转向轴12连接。转向轴12用于带动车轮组件230转向。具体地，车轮组件230包括车轮231和壳体232。第一驱动装置20与传动带轮11连接。第一驱动装置20用于驱动传动带轮11转动以带动转向轴12转动从而带动车轮组件230转向。
[0028]在本发明实施方式的车辆的转向装置100中，用于带动车轮组件230转向的转向轴12可由第一驱动装置20通过驱动传动带轮11转动而转动，进而可实现车轮组件230的单独转向，因此，上述车辆的转向装置100可避免使用差速转向技术，并且车辆1000能够实现原地自转及任意角度平移，且车辆1000转向时所需空间较小。
[0029]在一个实施方式中，第一传动装置10包括转向内花键13(见图4及图5)。转向内花键13固定连接车轮组件230。转向轴12上设置有外花键12a，转向轴12穿设转向内花键13并通过外花键12a与转向内花键13啮合。转向轴12用于驱动转向内花键13转动以带动车轮组件230转向。
[0030]如此，啮合的连接方式使得转向轴12与转向内花键13之间具有恒定的传动比，传动效率高，工作可靠，使用寿命长，且结构较为紧凑，同时，通过转向轴12与转向内花键13配合的方式带动车轮组件230转向，驱动的转动力臂较大且驱动更加平稳，使得车轮组件230具有较小的转向空间，且提高了传动效率。
[0031]本发明示例中，车轮231通过壳体232与转向内花键13固定连接。车轮231通过轴连接的方式与壳体232可转动地连接，转向内花键13可通过螺栓(图未示出)与壳体232固定连接。如此，连接结构简单且可靠，且装拆方便，利于检修。
[0032]在一个实施方式中，车辆的转向装置100包括转向罩壳30及转向罩壳端盖40(见图1及图5)。转向罩壳30与转向罩壳端盖40固定连接。转向罩壳30开设有第一通孔31。转向罩壳端盖40开设有第二通孔41。转向轴12可转动地穿设第一通孔31及第二通孔41。转向内花键13部分地收容在第二通孔41内。
[0033]如此，转向罩壳端盖40的设置可防止转向轴12及转向内花键13偏向，保证了传动的平稳性，且连接结构简单。
[0034]在一个实施方式中，车辆的转向装置100包括滑动件50(见图4及图5)。滑动件50位于转向罩壳30内。转向内花键13可转动地部分地收容在滑动件50中。
[0035]具体地，在本发明实施方式中，滑动件50可沿转向轴12的轴向方向来回移动。
[0036]如此，当车轮组件230遇到震动时，滑动件50属于动联接，可上下移动，从而实现悬挂功能，且可限制车轮组件230不会侧向晃动，保证了定位精度。
[0037]在本发明实施方式中，滑动件50为铜套。可以理解，在其他实施方式中，滑动件50可为线性轴承。
[0038]在一个实施方式中，车辆的转向装置100包括转向轴承盖板60及转向支撑轴承70(见图5)，转向支撑轴承70固定收容在转向罩壳30开设的收容槽32中，转向轴承盖板60与转向罩壳30固定连接并盖设转向支撑轴承70以防止转向支撑轴承70的移位。
[0039]转向轴12可通过过盈配合的方式连接转向支撑轴承70的内圈，进而实现了转向轴12分别与转向罩壳30及转向轴承盖板60的可转动连接。
[0040]如此，转向支撑轴承70具有支撑作用，且可减小转向轴12转动时的滑动摩擦力，而转向轴承盖板60的设置可防止转向轴12及转向支撑轴承70偏向。在本发明示例中，第一通孔31贯穿收容槽32。
[0041 ]在一个实施方式中，第二通孔41的内壁设置有第一限位块411。转向内花键13的外壁设置有第二限位块131。第一限位块411与第二限位块131用于共同限定车轮组件230的最大转向角度。
[0042]如此，当驱动转向内花键13转动时，转向内花键13可在第一限位块411与第二限位块131共同限定的角度范围内转动，从而可实现对车轮组件230转向的角度控制。
[0043]在一个实施方式中，转向罩壳30沿垂直于转向轴12的轴向方向开设有开口33。转向内花键13上方设置有避震元件14。
[0044]具体地，在本发明实施方式中，避震元件14可沿转向轴12的轴向方向来回移动，并且避震元件14可用于承载从开口 33伸入的横梁400，而转向轴12可转动地穿设横梁400及避震元件14。
[0045]如此，当车轮组件230遇到震动时，避震元件14属于动联接，可上下移动，并且与滑动件50形成减震悬挂系统，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，以保证具有车辆的转向装置100的车辆的平顺行驶。
[0046]横梁400可通过T型螺母固定在转向罩壳30上。因此，在本发明实施方式中，转向罩壳端盖40、滑动件50及转向罩壳30 (包括转向轴承盖板60及转向支撑轴承70)通过横梁400承载在避震元件14上。
[0047]在一个实施方式中，避震元件14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。
[0048]在一个实施方式中，避震元件14垫设在平面轴承15(见图6)上，平面轴承15设置在转向内花键13上，转向轴12可转动地穿设平面轴承15。
[0049]在一个实施方式中，第一驱动装置20包括电机21及驱动带轮22。驱动带轮22设置在电机21的输出轴23上。驱动带轮22通过同步带22a连接传动带轮11。电机21用于驱动驱动带轮22转动以带动传动带轮11转动。
[0050]如此，电机21通过驱动驱动带轮22转动并通过同步带22a带动传动带轮11传动，从而实现驱动力的输出。
[0051]另外，为提高同步带22a传输动力的可靠性，驱动带轮22的外周缘及传动带轮11的外周缘均设置有齿圈，及/或同步带22a的内表面设置有齿部以增加驱动带轮22与同步带22a的摩擦力，及增加传动带轮11与同步带22a的摩擦力。
[0052]本发明实施方式的车辆1000包括上述任一实施方式所述的车辆的转向装置100。
[0053]在本发明实施方式的车辆的转向装置100中，用于带动车轮组件230转向的转向轴12可由第一驱动装置20通过驱动传动带轮11转动而转动，进而可实现车轮组件230的单独转向，因此，上述车辆的转向装置100可避免使用差速转向技术，并且车辆1000能够实现原地自转及任意角度平移，且车辆1000转向时所需空间较小。
[0054]在一个实施方式中，车辆1000包括行走装置200。行走装置200包括第二驱动装置210、第二传动装置220及车轮组件230。车轮组件230包括车轮231及壳体232。车轮231连接壳体232。第二驱动装置210及第二传动装置220安装在壳体232上。第二传动装置220连接第二驱动装置210及车轮231。第二驱动装置210用于驱动第二传动装置220转动以带动车轮231转动。
[0055]如此，通过第二驱动装置210驱动第二传动装置220转动以实现车轮231的转动，从而实现车辆1000的行走，驱动方式简单且可靠。
[0056]在一个实施方式中，第二传动装置220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210。第二级带轮组222与车轮231连接。第二驱动装置210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231转动。
[0057]如此，通过两级带轮同步传动的方式驱动车轮231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。
[0058]在本发明实施方式中，壳体232与转向内花键13固定连接。第一传动装置10、第二驱动装置210及第二传动装置220均安装在壳体232上。壳体232形成有收容空间232a。车轮231部分地收容在收容空间232a内并以轴连接的方式与壳体232转动地连接。
[0059]如此，转向内花键13通过驱动壳体232转动以带动车轮231转向，而壳体232的设置对车轮231具有支撑及保护作用，并且轴连接的方式保证了车轮231随壳体232转向的准确度，从而保证了车轮231转向及行走的平稳性。
[0060]在本发明实施方式中，壳体232包括壳体安装面232b，转向内花键13例如通过螺钉固定的方式固定在壳体安装面232b上。转向罩壳30及转向罩壳端盖40承载在壳体安装面232b 上。
[0061]在一个实施方式中，第二传动装置220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。
[0062]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。传动轴223也能增加行走装置200的可设置空间。
[0063]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232的两侧，且壳体232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。
[0064]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210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231同轴设置。
[0065]如此，通过两级同步带传动，从而带动车轮231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。
[0066]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。
[0067]如此，可保证由第二驱动装置210输出到车轮231的扭力较大，且能够保证车轮231传动的平稳性。
[0068]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。
[0069]具体地，在本发明实施方式中，横梁400穿设开口33且承载在避震元件14上。
[0070]如此，当车轮231遇到震动时，避震元件14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。
[0071]在本发明实施方式中，转向装置100与行走装置200组合成单个车轮装置，车辆1000包括四个车轮装置及两根横梁400。每两个车轮装置设置在车辆本体300的两侧，且每个横梁400穿设相对的两个车轮装置的开口 33，每个车轮装置的第一驱动装置30设置在车辆本体300上。
[0072]在本发明实施方式中，四个车轮装置的每个车轮231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231可转至特定角度方向。
[0073]如此，可实现车辆1000的万向行走，且车轮231的滑动摩擦次数减少，延长了车轮231的寿命。
[0074]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。
[0075]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。
[0076]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。
[0077]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。
[0078]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。
[0079]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】
1.一种车辆的转向装置，其特征在于，包括: 第一传动装置，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，所述转向轴用于带动车轮组件转向； 第一驱动装置，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车轮组件转向。2.如权利要求1所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述第一传动装置包括转向内花键，所述转向内花键固定连接所述车轮组件，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车轮组件转向。3.如权利要求2所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述车辆的转向装置包括转向罩壳及转向罩壳端盖，所述转向罩壳与所述转向罩壳端盖固定连接，所述转向罩壳开设有第一通孔，所述转向罩壳端盖开设有第二通孔，所述转向轴可转动地穿设所述第一通孔及所述第二通孔，所述转向内花键部分地收容在所述第二通孔内。4.如权利要求3所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述车辆的转向装置包括滑动件，所述滑动件位于所述转向罩壳内，所述转向内花键可转动地部分地收容在所述滑动件中。5.如权利要求4所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述滑动件为铜套或线性轴承。6.如权利要求3所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述通孔的内壁设置有第一限位块，所述转向内花键的外壁设置有第二限位块，所述第一限位块与所述第二限位块用于共同限定所述车轮组件的最大转向角度。7.如权利要求3所述的车辆的转向装置，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所述的车辆的转向装置，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所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括电机及驱动带轮，所述驱动带轮设置在所述电机的输出轴上，所述驱动带轮通过同步带连接所述传动带轮，所述电机用于驱动所述驱动带轮转动以通过所述同步带带动所述传动带轮转动。10.—种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的车辆的转向装置。11.如权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述车辆包括行走装置，所述行走装置包括第二驱动装置、第二传动装置及所述车轮组件，所述车轮组件包括车轮及壳体，所述车轮连接所述壳体，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，所述第二传动装置连接所述第二驱动装置及所述车轮，所述第二驱动装置用于驱动所述第二传动装置转动以带动所述车轮转动。
【文档编号】B62D5/04GK106043417SQ201610459639
【公开日】2016年10月26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