双向转向机及多节车厢车辆的制作方法

本发明涉及交通工具技术领域，尤其是涉及一种双向转向机及多节车厢车辆。

背景技术：

随着我国的逐渐城市化，现有汽车车辆系统负担剧增，轨道车辆虽可实现高速大量运输，但由于造价及运营成本问题，只有少数城市可以采用，而且线路和站点偏少，为解决此问题，可以使用多节车厢车辆来降低成本的实现大容客量。

传统形式的多节车厢车辆转向时，各车厢的转弯半径会大幅度减小，造成多节车厢车辆操作性大幅下降，造成现有车辆不能通过增加车厢数量来加大容量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双向转向机，以缓解现有技术中车辆不能通过增加车厢数量来加大容量的技术问题。

本发明提供的双向转向机包括：两组相对设置的转向机构，两组所述转向机构均包括连杆、与所述连杆连接的驱动组件、与所述驱动组件可拆卸连接的传动组件，两组所述转向机构中的连杆活动连接。

进一步的，所述驱动组件包括：与所述连杆连接的第一锥齿轮和与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述传动组件可拆卸连接。

进一步的，所述传动组件包括：与所述第二锥齿轮可拆卸连接的第一转轴、固定套设于所述第一转轴的第一圆齿轮和与所述第一转轴平行的第二转轴，所述第二转轴的一端部固定套设有与所述第一圆齿轮啮合的第二圆齿轮、另一端固定套设有第三圆齿轮，所述第三圆齿轮与齿条啮合。

进一步的，所述第一转轴通过同步器与所述第二锥齿轮可拆卸连接。

进一步的，两组所述转向机构中的连杆通过扭转组件连接。

进一步的，所述扭转组件包括至少两根扭转杆，多根所述扭转杆沿长度方向设置，且相邻的两根所述扭转杆绕轴线转动连接；

一根所述连杆与一端部的所述扭转杆的自由端连接、另一根所述连杆与另一端部的所述扭转杆的自由端连接。

进一步的，在两根转动连接的所述扭转杆中，一根所述扭转杆的一个端面上设有与所述扭转杆长度方向相同的转动杆、另一所述扭转杆的端面上设有与所述扭转杆的长度方向相同的转动孔，所述转动杆与所述转动孔配合，以实现两根所述扭转杆的转动连接。

进一步的，所述连杆通过连接轴与所述扭转杆连接，所述连接轴的长度方向与所述扭转杆的长度方向垂直。

本发明提供的双向转向机包括：两组相对设置的转向机构，两组转向机构均包括连杆、与连杆连接的驱动组件、与驱动组件可拆卸连接的传动组件，两组转向机构中的连杆活动连接。在相邻的第一车厢和第二车厢中，第一车厢为前车厢，第二车厢为后车厢，双向转向机中的一组转向机构安装于第一车厢，且转向机构中的驱动组件与第一车厢的两个后车轮连接；另一组转向机构安装于第二车厢，且转向机构中的驱动组件与第二车厢的两个前车轮连接，两组转向机构中的连杆活动连接。

在行驶过程中，第一车厢上的驱动组件与传动组件断开，第二车厢上的驱动组件与传动组件连接，转向时第一车厢转动带动两根连杆相对第二车厢产生摆动，第二车厢上的连杆在摆动过程中对与其连接的驱动组件提供动力，驱动组件通过传动组件将转向力传送至第二车辆的两个前车轮，为第二车厢的转向提供转向力，防止车辆在转向过程中转弯半径大幅度减小，提高车辆的操作性，进而使车辆可通过增加车厢数量的方式加大容量。当第一车厢为后车厢、第二车厢为前车厢时，第一车厢上的驱动组件与传动组件连接，第二车厢上的驱动组件与传动组件断开，用上述相同的驱动方式为第一车厢的车轮提供转向力，提高车辆的操作性。

本发明的另一目的在于提供一种多节车厢车辆，以缓解现有技术中车辆不能通过增加车厢数量来加大容量的技术问题。

本发明提供的多节车厢车辆包括：多节车厢和上述技术方案所述的双向转向机，每节所述车厢上均设有四轮转向系统，相邻所述车厢的四轮转向系统通过所述双向转向机连接。

进一步的，位于两端的所述车厢上均设有驱动系统。

所述的多节车厢车辆与上述的双向转向机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双向转向机中转向机构的主视图；

图2为本发明实施例提供的双向转向机中转向机构的俯视图；

图3为本发明实施例提供的双向转向机中连杆与扭转杆连接的俯视图；

图4为本发明实施例提供的双向转向机中连杆与扭转杆连接的主视图。

图标：100－连杆；200－驱动组件；210－第一锥齿轮；220－第二锥齿轮；230－连接杆；310－第一转轴；320－第一圆齿轮；330－第二转轴；340－第二圆齿轮；350－第三圆齿轮；360－齿条；370－同步器；400－扭转杆；410－转动杆；420－连接轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

图1为本发明实施例提供的双向转向机中转向机构的主视图，图2为本发明实施例提供的双向转向机中转向机构的俯视图；如图1和图2所示，本发明实施例提供的双向转向机包括：两组相对设置的转向机构，两组转向机构均包括连杆100、与连杆100连接的驱动组件200、与驱动组件200可拆卸连接的传动组件，两组转向机构中的连杆100活动连接。

如图1所示，驱动组件200包括：与连杆100连接的第一锥齿轮210和与第一锥齿轮210啮合的第二锥齿轮220，第二锥齿轮220与传动组件可拆卸连接。

第一锥齿轮210通过连接杆230固定连接于连杆100的端部，连接杆230的长度方向沿竖直方向设置，第一锥齿轮210的轴线与连接杆230的轴线重合；第二锥齿轮220的轴线方向与第一锥齿轮210的轴线方向垂直且与第一锥齿轮210啮合。在连杆100摆动过程中带动第一锥齿轮210摆动，第一锥齿轮210与第二锥齿轮220配合将连杆100的摆动转化成第二锥齿轮220绕其自身轴线的转动，第二锥齿轮220与传动组件连接，将动力传递给车厢的车轮。

如图1和图2所示，传动组件包括：与第二锥齿轮220可拆卸连接的第一转轴310、固定套设于第一转轴310的第一圆齿轮320和与第一转轴310平行的第二转轴330，第二转轴330的一端部固定套设有与第一圆齿轮320啮合的第二圆齿轮340、另一端固定套设有第三圆齿轮350，第三圆齿轮350与齿条360啮合。

第一转轴310的轴线方向与第二锥齿轮220的轴线方向相同，且可拆卸连接，第一圆齿轮320固定套设于第一转轴310的端部，第二转轴330位于第一转轴310的下侧，且长度方向与第一转轴310的长度方向平行，第二圆齿轮340固定套设于第二转轴330的一个端部且与第一圆齿轮320啮合，第三圆齿轮350固定套设于第二转轴330的另一端部，第三圆齿轮350与齿条360啮合，齿条360的长度方向与第一转轴310的长度方向垂直，齿条360与车厢的车轮连接。在转向过程中，第一转轴310与连接于后车厢的转向机构中的第二锥齿轮220连接，第二锥齿轮220带动第一转轴310绕第一转轴310的轴线转动，第一转轴310通过第一圆齿轮320与第二圆齿轮340啮合将动力传动至第二转轴330，第二转轴330与第三圆齿轮350绕第二转轴330的轴线转动，第三圆齿轮350与齿条360啮合，齿条360沿齿条360的长度方向移动，将转向力传送至车轮。

作为另一种实施方式，驱动组件200包括相互啮合的第一圆齿轮320、第二圆齿轮340和第二转轴330，传动组件包括第一锥齿轮210、第二锥齿轮220、第三圆齿轮350、齿条360和第一转轴310，第一圆齿轮320通过连接杆230固定连接于连杆100的端部，连接杆230的长度方向沿竖直方向设置，第一圆齿轮320的轴线与连接杆230的轴线重合，第二圆齿轮340固定套设于第二转轴330，第二转轴330的长度方向与连接杆230的长度方向平行，第一锥齿轮210固定套设于第二转轴330的下端部，第一转轴310的长度方向与第二转轴330的长度方向垂直，第二锥齿轮220固定套设于第一转轴310的端部且与第一锥齿轮210啮合，第一转轴310与第二锥齿轮220可拆卸连接，第三圆齿轮350固定套设于第一转轴310的远离第一锥齿轮210的端部，齿条360与第三圆齿轮350啮合。在转向过程中，第一转轴310与连接于后车厢的转向机构中的第二锥齿轮220连接，多个圆齿轮、多个锥齿轮和多根转轴配合将连杆100的摆动转化为齿条360的水平移动，使齿条360驱动车轮转向。

进一步的，第一转轴310通过同步器370与第二锥齿轮220可拆卸连接。

第一转轴310穿过第二锥齿轮220的中心，且与第二锥齿轮220转动连接；同步器370套设于第一转轴310上，且可沿第一转轴310的长度方向相对于第一转轴310滑动；具体地，第一转轴310的位于同步器370与第二锥齿轮220之间的部分为花键轴，同步器370上设有与花键轴配合的键槽；同步器370的与第二锥齿轮220相对的端面上设有多个连接凸起，多个连接凸起沿同步器370的周向均匀分布，第二锥齿轮220的与同步器370相对的端面上设有与连接凸起配合的连接孔。无需第一转轴310与第二锥齿轮220连接时，同步器370与第二锥齿轮220分离，第二锥齿轮220相对于第一转轴310转动，需要第一转轴310与第二锥齿轮220连接时，使同步器370上的连接凸起与第二锥齿轮220上的连接孔配合，第二锥齿轮220带动同步器370转动，同步器370带动第一转轴310转动，从而实现第一转轴310与第二锥齿轮220的连接。

在多节车厢车辆行驶过程中，相邻的两节车厢之间可能会产生绕连杆100的轴线的扭动，在本实施例中，两组转向机构中的连杆100通过扭转组件连接。

具体地，扭转组件包括至少两根扭转杆400，多根扭转杆400沿长度方向设置，且相邻的两根扭转杆400绕轴线转动连接；一根连杆100与一端部的扭转杆400的自由端连接、另一根连杆100与另一端部的扭转杆400的自由端连接。

在本实施例中，扭转杆400的数量为两根，如图3和图4所示，两根扭转杆400沿其长度方向相对设置，两根扭转杆400的相对的两端转动连接，两根连杆100的长度方向均与两根扭转杆400的长度方向相同，其中，一根连杆100连接于图3所示的左侧扭转杆400的左端、另一根连杆100连接于图3所示的右侧的扭转杆400的右端；在相邻的两节车厢中，一根扭转杆400连接于一节车厢上、另一扭转杆400连接于另一车厢上，两节车厢产生相对扭动时，两根扭转杆400绕其自身的轴线相对转动，避免连杆100产生扭动。

进一步的，在两根转动连接的扭转杆400中，一根扭转杆400的一个端面上设有与扭转杆400长度方向相同的转动杆410、另一扭转杆400的端面上设有与扭转杆400的长度方向相同的转动孔，转动杆410与转动孔配合，以实现两根扭转杆400的转动连接。

如图3所示，左侧的扭转杆400的右端面设有转动杆410，转动杆410的轴线与左侧的扭转杆400的轴线重合，右侧的扭转杆400的左端面上设置有转动孔，转动孔的轴线与右侧的扭转杆400的轴线重合，右侧的扭转杆400的左端部的圆周面上设有贯穿扭转杆400的矩形槽，矩形槽的内部与转动孔相通。转动杆410的圆周面上设有外螺纹，转动杆410穿过转动孔进入矩形槽内，螺母与转动杆410配合实现两根扭转杆400的转动连接。

在行驶过程中，相邻的两节车厢可能会产生沿竖直方向的相对移动，在本实施例中，连杆100通过连接轴420与扭转杆400连接，连接轴420的长度方向与扭转杆400的长度方向垂直。

如图4所示，两根扭转杆400的与连杆100连接的端部均设有贯穿扭转杆400径向的凹陷，连接轴420的数量为两根，两根连接轴420的轴线相互平行，两根连接轴420一一对应地连接于两个凹槽处，连接轴420与凹槽的两个相对的侧壁固定连接，连杆100与对应的连接轴420转动连接，或者，连接轴420与凹槽的两个相对的侧壁转动连接，连杆100与连接轴420固定连接。在将扭转杆400连接于车厢上时，两根连接轴420均水平设置，相邻的两节车厢产生沿竖直方向的相对移动时，连杆100绕对应的连接轴420的轴线转动，避免连杆100产生弯折。

本发明实施例提供的双向转向机包括：两组相对设置的转向机构，两组转向机构均包括连杆100、与连杆100连接的驱动组件200、与驱动组件200可拆卸连接的传动组件，两组转向机构中的连杆100活动连接。在相邻的第一车厢和第二车厢中，第一车厢为前车厢，第二车厢为后车厢，双向转向机中的一组转向机构安装于第一车厢，且转向机构中的驱动组件200与第一车厢的两个后车轮连接；另一组转向机构安装于第二车厢，且转向机构中的驱动组件200与第二车厢的两个前车轮连接，两组转向机构中的连杆100活动连接。

在行驶过程中，第一车厢上的驱动组件200与传动组件断开，第二车厢上的驱动组件200与传动组件连接，转向时第一车厢转动带动两根连杆100相对第二车厢产生摆动，第二车厢上的连杆100在摆动过程中对与其连接的驱动组件200提供动力，驱动组件200通过传动组件将转向力传送至第二车辆的两个前车轮，为第二车厢的转向提供转向力，防止车辆在转向过程中转弯半径大幅度减小，提高车辆的操作性，进而使车辆可通过增加车厢数量的方式加大容量。当第一车厢为后车厢、第二车厢为前车厢时，第一车厢上的驱动组件200与传动组件连接，第二车厢上的驱动组件200与传动组件断开，用上述相同的驱动方式为第一车厢的车轮提供转向力，提高车辆的操作性。

实施例二

本实施例二的目的在于提供一种多节车厢车辆，以缓解现有技术中车辆不能通过增加车厢数量来加大容量的技术问题。

本实施例二提供的多节车厢车辆包括：多节车厢和实施例一提供的双向转向机，每节车厢上均设有四轮转向系统，相邻车厢的四轮转向系统与双向转向机连接。

具体地，双向转向机中的齿条360与四轮转向系统连接，将双向转向机的摇摆力传送至四轮转向系统，对车轮产生转向驱动力，防止车辆在转向过程中转弯半径大幅度减小。

进一步的，位于两端的车厢上均设有驱动系统。

在两端的车厢上均设置驱动系统，可根据多节车辆的行驶方向选择需要的驱动系统，避免出现倒车困难的情况发生。

本实施例二提供的多节车厢车辆与实施例一提供的双向转向机相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。