本发明涉及电动车转向领域，具体涉及用于电动车的车轮转向装置。
背景技术：
电动车，特别是电动汽车，已经逐渐成为了当前城市交通节能减排的主要发展方向之一，各大汽车厂商都对电动车领域展开了大量研究。作为以二次能源为驱动的绿色环保的电动车，其市场前景非常广阔。在此基础之上，轮毂电机应运而生，并已经被大量的用于电瓶车、电动汽车之上。然而现有的电动汽车在转向时仍然使用传统机动车的传动轴、万向节等结构，转向弧度大、行程长，转向过程必须伴随车体的直线前进才能够完成，转向效率低下。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供用于电动车的车轮转向装置，以解决现有技术中电动车转向必须伴随车体前进才能完成的问题，实现灵活方便的对电动车车轮进行直接转向的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
用于电动车的车轮转向装置，包括轮毂电机，所述轮毂电机的两侧连接连杆，所述轮毂电机位于内环内，所述连杆远离轮毂电机的一端均与内环固定连接，还包括套设在内环外的外环，所述外环与内环同心，且外环与内环之间能够相对转动；所述外环上设置环形的齿条，所述齿条上啮合齿轮；还包括用于驱动所述齿轮转动的驱动装置，所述驱动装置与内环相对固定。
针对现有技术中电动车转向必须伴随车体前进才能完成的问题，本发明提出一种用于电动车的车轮转向装置，由轮毂电机作为车轮，使得车轮自带动力装置，满足电动车的使用需求。轮毂电机两端壳体上连接连杆，因此连杆不会随着轮毂电机的转动进行转动，同时连杆与内环固定连接，所以始终保持连杆与内环之间的相对固定。内环位于轮毂电机外，使得轮毂电机在内环内部进行滚动，通过内环首先能够对轮毂电机提供物理保护，降低其受外界冲击损伤的风险。内环外套设有外环，内环与外环同心，且外环与内环之间能够相对转动。其中内环与外环之间的具体连接方式在此不作限定，本领域技术人员均可通过许多方式实现两个相邻环体的转动连接，如常见的轴承结构、或使用相匹配的滑槽滑块等结构均可实现。驱动装置与内环相对固定，因此当驱动装置绕外环进行转动时，内环也就会相对外环进行转动。其中本方案中驱动装置仅需通过直接或间接的方式与内环相连即可。齿条沿着外环的环体进行环形分布，因此齿轮能够相对齿条进行环形的运动。本发明具体使用时，整个装置位于车体底部作为车轮使用，并将外环与电动车的车体进行固定连接，在需要转向时，仅需控制驱动装置驱动齿轮进行转动，由于齿轮与齿条啮合，齿条又是设置在外环上，外环相对车体又是固定连接，因此外环无法动作、齿条无法动作，只能是齿轮在环形的齿条上进行圆周运动，齿轮的圆周运动带动驱动装置进行圆周运动，由于驱动装置与内环相对固定，因此驱动装置的圆周运动会带动内环原地进行转动，从而实现了外环固定不动、内环进行转动的技术效果。由于连杆与内环固定连接，内环原地的转动带动连杆进行转动，从而实现轮毂电机的原地转向，整个转向过程简单方便，无需再使用传统机动车的传动轴、万向节等结构，转向过程不必伴随车辆的直线运动即可直接实现，极大的降低了电动车转向所需空间、提高了转向效率和灵活性。
进一步的，还包括与内环相对固定的控制器，所述驱动装置与控制器的输出端相连，所述控制器用于控制所述驱动装置。通过控制器控制驱动装置的启闭与功率，极大的提高驾驶员在驾驶电动车时对转向程度的控制精度。
进一步的，所述外环上还设置环形的插槽，所述插槽内部铺设第一导体；所述控制器的接电端固定连接第二导体，所述第二导体远离控制器的一端插入至所述插槽内，所述第二导体与所述第一导体相接触。所述插槽沿着外环本体进行分布、优选为与外环同心，插槽内铺设的第一导体用于与外接电源相连，具体到电动车上可以与电瓶相连，由于外环相对车体固定不动，因此能够轻易方便的通过导线对第一导体进行通电，而控制器和轮毂电机工作所需电能则由第一导体传递至第二导体，由第二导体向控制器中输入，实现控制器和轮毂电机的正常工作。本方案的有益效果在于，随着内环和轮毂电机的转向，与内环相对固定的控制器也随之进行转动，控制器与轮毂电机、内环之间均相对静止，而用于接收电能的第二导体则在环形的插槽内部进行转动，使得第二导体始终能够与第一导体相接触，始终能够保证对控制器与轮毂电机的电能供给，还彻底杜绝了传统导线连接方式可能出现的在转向过程中导线缠绕打结、甚至被拉扯断裂的情况，不仅提高了电连接的稳定性，还极大的提高了本发明使用过程中的安全性和可靠程度，相较于现有的导线连接方式具有突出的实质性特点和显著的进步。
进一步的，还包括与所述内环相对固定的无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器的输入端连接。控制器随着内环进行转动，因此控制器的接线存在缠绕打结的风险，本方案中通过无线通信模块对控制器发出指令，克服了控制器不便接线的问题，使得用户对控制器的控制准确无阻，内环也能够根据需要进行任意转动。
优选的，所述插槽共三组，三组插槽同心分布在外环上，所述第二导体包括火线、零线、地线，所述火线、零线、地线分别插入至三组插槽内。本方案中通过三组同心的插槽，为火线、零线、地线分别提供接线端，使得本发明的使用安全性和稳定性都有极大提高。
优选的，所述驱动装置为固定在连杆上的马达。连杆与内环固定，因此通过连杆不仅能够为马达提供安装工位，还能够确保马达与内环之间的相对固定。
优选的，还包括与连杆固定连接的安装板，所述安装板与连杆的轴线平行，所述驱动装置固定在安装板上。本方案中通过安装板为驱动装置提供安装工位，使得驱动装置的设置更加灵活随意，由于安装板固定在连杆上，因此安装板与内环也相对固定，从而实现了驱动装置与内环之间的相对固定。
进一步的，所述连杆上还设置有与所述轮毂电机相匹配的刹车片。轮毂电机配置刹车片为现有技术，在此不做赘述。
优选的，所述刹车片由刹车电机进行控制，所述刹车电机与内环相对固定。本方案中使用一个独立的刹车电机对刹车片进行控制，确保安全性能，提高本发明的工作稳定性。
优选的，所述内环、外环相互正对的表面均设置有环形的凹槽，内环、外环之间设置若干滚珠，所述滚珠的相对两端分别位于内环、外环上的凹槽内，内环与外环之间通过所述滚珠进行相对转动。本方案中内环、外环之间的连接结构等效于滚珠轴承的连接结构，滚珠同时卡在内环和外环上的凹槽内，通过滚珠实现内环和外环的连接与相互转动。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明用于电动车的车轮转向装置，连杆与内环固定连接，内环原地的转动带动连杆进行转动，从而实现轮毂电机的原地转向，整个转向过程简单方便，无需再使用传统机动车的传动轴、万向节等结构，转向过程不必伴随车辆的直线运动即可直接实现，极大的降低了电动车转向所需空间、提高了转向效率和灵活性。
2、本发明用于电动车的车轮转向装置，彻底杜绝了传统导线连接方式可能出现的在转向过程中导线缠绕打结、甚至被拉扯断裂的情况，不仅提高了电连接的稳定性，还极大的提高了本发明使用过程中的安全性和可靠程度，相较于现有的导线连接方式具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例1的俯视图；
图2为本发明具体实施例1过轮毂电机轴线的剖视图；
图3为本发明具体实施例2的俯视图；
图4为本发明具体实施例2中内环和外环的连接示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-轮毂电机，2-连杆，3-内环，4-外环，5-齿条，6-齿轮，7-驱动装置，8-控制器，9-插槽，10-第二导体，11-安装板，12-无线通信模块，13-刹车片，14-滚珠，15-刹车电机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1与图2所示的用于电动车的车轮转向装置，包括轮毂电机1，所述轮毂电机1的两侧连接连杆2，所述轮毂电机1位于内环3内，所述连杆2远离轮毂电机1的一端均与内环3固定连接，还包括套设在内环3外的外环4，所述外环4与内环3同心，且外环4与内环3之间能够相对转动；所述外环4上设置环形的齿条5，所述齿条5上啮合齿轮6；还包括用于驱动所述齿轮6转动的驱动装置7，所述驱动装置7与内环3相对固定。还包括与内环3相对固定的控制器8，所述驱动装置7与控制器8的输出端相连，所述控制器8用于控制所述驱动装置7。所述外环4上还设置环形的插槽9，所述插槽9内部铺设第一导体；所述控制器8的接电端固定连接第二导体10，所述第二导体10远离控制器8的一端插入至所述插槽9内，所述第二导体10与所述第一导体相接触。优选的，本实施例中轮毂电机1选用能够进行正转与反转的电机控制，从而便于简单方便的进行倒车、也能够进行向后的小幅度原地转向，进一步提高本发明的使用方便性。
实施例2：
如图3与图4所示的用于电动车的车轮转向装置，在实施例1的基础上，还包括与所述内环3相对固定的无线通信模块12，所述无线通信模块12与所述控制器8的输入端连接。所述插槽9共三组，三组插槽9同心分布在外环4上，所述第二导体10包括火线、零线、地线，所述火线、零线、地线分别插入至三组插槽9内。还包括与连杆2固定连接的安装板11，所述安装板11与连杆2的轴线平行，所述驱动装置7固定在安装板11上。所述连杆2上还设置有与所述轮毂电机1相匹配的刹车片13。所述刹车片13由刹车电机15进行控制，所述刹车电机15与内环3相对固定。所述内环3、外环4相互正对的表面均设置有环形的凹槽，内环3、外环4之间设置若干滚珠14，所述滚珠14的相对两端分别位于内环3、外环4上的凹槽内，内环3与外环4之间通过所述滚珠14进行相对转动。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。