一种单轮转向机构的制作方法

1.本发明涉及转向机构领域，尤其涉及一种单轮转向机构。


背景技术：

2.单轮转向机构通常安装在车辆上，用于调整车辆的行驶方向。限位件作为单轮转向机构的必须结构，主要用于转向限位，以防止转向角度过大出现安全事故。
3.对于大多数三轮车、助力车、工业电动牵引车来说，限位件为固定角度的转向限位，即在对应位置安装一对固定螺钉或焊接限位挡板。当转轴转动到限位轴处时，与限位件相撞，从而实现限位。此种限位件在撞击时接触面一般为点接触或线接触，长期撞击下容易导致机构损坏、变形，使限位失效。且此类限位件通过固定挡块防止转向角度过大。车辆在不同环境下所需要的最大转向角度往往有区别，当车辆在狭小的环境中行驶时，通常需要较大的转向角以保证转向灵活，使得车辆能在狭小空间内调头。当车辆高速行驶时，车辆需要较小的转向角以保证行驶平稳、防止牵引转向卡死。现有的单轮转向机构的限位件通常无法满足使用需求。
4.因此，现有技术存在缺陷，有待改进和发展。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种单轮转向机构，旨在解决现有技术中单轮转向机构的限位角度恒定的问题。
6.本发明解决技术问题所采用的一技术方案如下：
7.一种单轮转向机构，包括：
8.定向轮组件；
9.转向轴，竖立设置；所述转向轴的底端用于与所述定向轮组件驱动连接；
10.限位件，设置在所述转向轴的外侧；所述限位件包括固定设置的凸起和随所述转向轴一起转动的挡块；所述凸起和所述挡块在垂直于高度方向的水平面内部分或全部重叠；所述挡块可拆卸地安装在所述转向轴的外侧。
11.进一步的，所述单轮转向机构还包括紧固件和设置在所述转向轴外侧的安装板，所述安装板与所述转向轴连接；
12.所述安装板上开设有多个安装孔，多个所述安装孔环绕所述转向轴设置；
13.所述紧固件贯穿所述挡块并穿设在所述安装孔内，从而将所述挡块安装在所述安装板上。
14.进一步的，所述紧固件和所述安装孔通过螺纹连接。
15.进一步的，所述多个所述安装孔沿所述转向轴的径向间隔设置。
16.进一步的，所述挡块设有两个，两个所述挡块分别设置在所述定向轮组件的两侧。
17.进一步的，所述挡块朝向所述转向轴一侧的侧面为弧面。
18.进一步的，所述单轮转向机构还包括轴承和轴套；
19.所述轴套套设在所述转向轴上；所述轴套相对所述转向轴固定设置，所述凸起安装在所述轴套的外表面；
20.所述轴承设置在所述轴套内，且套设在所述转向轴上。
21.进一步的，所述轴承为圆锥滚子轴承。
22.进一步的，所述定向轮组件包括直立设置的轮子、位于所述轮子两侧的肋板和位于所述轮子上方的连接板；
23.所述轮子与两个所述肋板转动连接；
24.所述连接板与两个所述肋板的顶端连接，所述连接板与所述转向轴的底端连接。
25.进一步的，，所述单轮转向机构还包括安装座，所述安装座夹设在所述转向轴和所述连接板之间；
26.所述安装座的上表面与所述转向轴的底端连接，所述安装座的下表面与所述连接板连接。
27.由上述技术方案可知，本发明至少具有如下优点和积极效果：
28.本发明中，所述转向轴的底端用于与定向轮组件连接，以向定向轮组件传递扭矩。所述限位件包括固定设置的凸起和随所述转向轴一起转动的挡块，且所述凸起和所述挡块沿高度方向具有重叠，即所述凸起和所述挡块的一部分位于同一高度，因此，当所述挡块随所述转向轴一起转动到所述凸起处时，所述挡块会撞击到所述凸起上，从而阻止所述转向轴因持续转动造成转向角过大的问题。所述挡块可拆卸地安装在所述转向轴的外侧，即所述挡块可安装在不同的位置，因此，当需要较大的转向角时，可调整所述挡块至与定向轮组件偏转角度较大处，当需要较小的转向角时，可调整所述挡块至与定向轮组件偏转角度较小处。因此，该单轮转向机构的限位角度可调，可增加该单轮转向机构的使用范围。
附图说明
29.图1是本发明一实施例中单轮转向机构的结构示意图。
30.图2是本发明一实施例中单轮转向机构的俯视图。
31.图3是图2的a-a向剖视图。
32.图4是本发明一实施例中单轮转向机构的安装板的结构示意图。
33.附图标记说明：
34.100、单轮转向机构；1、定向轮组件；11、轮子；12、肋板；13、连接板；2、转向轴；3、限位件；31、凸起；32、挡块；4、安装板；41、安装孔；42、紧固件；5、轴承；6、轴套；7、安装座；8、固定板。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.请参阅图1和图3，在本发明的一个实施例中，提供了一种单轮转向机构100，该单轮转向机构100包括竖立设置的转向轴2和设置在所述转向轴2外侧的限位件3。所述转向轴2大致呈圆柱状。所述转向轴2的底端用于与定向轮组件1驱动连接，以向所述定向轮组件1
传递扭矩，从而使定向轮组件1偏转。
37.所述限位件3包括固定设置的凸起31和随所述转向轴2一起转动的挡块32，所述挡块32大致呈块状，所述凸起31大致呈块状。所述凸起31和所述挡块32在垂直于高度方向的水平面内部分或全部重叠，即所述凸起31和所述挡块32的一部分或全部位于同一高度，因此，当所述挡块32随所述转向轴2一起转动到所述凸起31处时，所述挡块32会撞击到所述凸起31上，从而阻止所述转向轴2因持续转动造成转向角过大的问题。由于所述凸起31和所述挡块32的一部分或全部位于同一高度，因此所述凸起31和所述挡块32的接触为面接触，相对于现有技术中挡块32的撞击面为点接触或线接触，面接触具有较大的承载力。所述挡块32可拆卸地安装在所述转向轴2的外侧，即所述挡块32可安装在不同的位置，因此，当需要较大的转向角时，可调整所述挡块32至与定向轮组件1偏转角度较大处，当需要较小的转向角时，可调整所述挡块32至与定向轮组件1偏转角度较小处。因此，该单轮转向机构100的限位角度可调，可增加该单轮转向机构100的使用范围。相对于现有技术中的单轮转向机构100的限位角度恒定，该单轮转向机构100的使用范围更广。
38.所述挡块32可拆卸地安装使得所述挡块32的限位角度可调。所述挡块32的可拆卸可通过限位槽卡设所述挡块32实现或通过螺栓固定所述挡块32实现。
39.具体地，请参阅图1和图4，作为本实施例的一种具体实现方式，所述单轮转向机构100还包括紧固件42和设置在所述转向轴2外侧的安装板4。所述安装板4大致呈板状，所述安装板4用于安装所述挡块32。所述安装板4相对于所述转向轴2固定设置。所述安装板4与所述转向轴2固定连接，因此所述安装板4随所转向轴2一起绕所述转向轴2的轴线转动，进而设置在所述安装板4上的挡块32随所述转向轴2一起转动。所述安装板4与所述转向轴2的固定连接可通过将所述安装板4的上表面与所述转向轴2的下表面焊接连接来实现。
40.所述安装板4上开设有安装孔41，所述紧固件42贯穿所述挡块32并穿设在所述安装孔41内，从而将所述挡块32安装在所述安装板4上。所述安装孔41设有多个，多个所述安装孔41环绕所述转向轴2设置，使得所述挡块32具有多个安装位置，通过调整所述挡块32的安装位置，可实现调整单轮转向机构100的限位角度。当需要较大的转向角时，可调整所述挡块32至与所述凸起31的夹角较大处，当需要较小的转向角时，可调整所述挡块32至与所述凸起31的夹角较小处。
41.在本实施例中，所述安装板4大致呈圆形。但是，所述安装板4的形状并不限于圆形，示例性地，所述安装板4还可为设置在所述转向轴2外侧的一个或多个不规则形状的板。
42.具体地，请参阅图1和图4，作为本实施例的一种具体实现方式，所述紧固件42和所述安装孔41通过螺纹连接，即所述安装孔41的孔壁设有内螺纹，所述紧固件42的外侧设有外螺纹，且所述安装孔41的内螺纹和所述紧固件42上的外螺纹相适配，当所述紧固件42拧入到所述安装孔41内时，所述紧固件42与所述安装孔41螺纹连接。
43.在本实施例中，所述限位件3为螺栓，螺栓具有较高的连接强度且便于拆卸。但是，所述紧固件42并不局限于螺栓，例如，所述紧固件42还可以为螺钉或开设有螺纹的轴。
44.具体地，请参阅图4，作为本实施例的一种具体实现方式，所述多个所述安装孔41沿所述转向轴2的径向间隔设置，使得所述挡块32沿所述转向轴2的径向具有不同的安装位置，因此挡块32可配合多种不同厚度的所述凸起31使用。当所述凸起31的厚度较大时，可适当将所述挡块32远离所述凸起31安装，以防止所述挡块32与其他组件的干涉。当所述凸起
31的厚度较小时，可适当将所述挡块32靠近所述凸起31安装，以保证所述挡块32转动到预设转向角度时能与所述凸起31碰撞，从而起到限位作为。
45.具体地，请参阅图1，作为本实施例的一种具体实现方式，所述挡块32设有两个，两个所述挡块32分别设置在所述定向轮组件1的两侧。由于所述挡块32设有两个，可实现左右限位，因此，当车辆向左或向右转向时，都有挡块32与凸起31碰撞。
46.在本实施例中，两个所述挡块32对称设置，即两个所述挡块32对应的限位角度一致。
47.在其他的实施例中，两个所述挡块32非对称设置，即两个所述挡块32对应的限位角度不同，因此，所述转向轴2向左和向右时具有不同的限位角度，可使得该单轮转向机构100具有更大的使用范围，可更便于使用。
48.具体地，请参阅图4，作为本实施例的一种具体实现方式，所述挡块32朝向所述转向轴2一侧的侧面为弧面，可避免所述挡块32绕所述转向轴2的轴线转动时与其他组件发生干涉。
49.具体地，请参阅图2和图3，作为本实施例的一种具体实现方式，所述单轮转向机构100还包括轴承5和轴套6。所述轴套6大致呈圆筒状，所述轴套6套设在所述转向轴2上。所述轴套6固定设置，所述轴套6相对于所述转向轴2固定设置。所述转向轴2位于所述轴套6内，因此所述轴套6可起到保护其内部的转向轴2的作用。所述轴承5设置在所述轴套6内，且套设在所述转向轴2上，使得所述轴套6和所述转向轴2之间形成转动连接，以保证所述轴套6不干涉所述转向轴2转动。
50.所述轴套6相对所述转向轴2固定设置，由于所述轴套6位于所述轴承5的外圈外，因此，所述轴套6相对所述转向轴2固定设置。所述凸起31安装在所述轴套6的外表面，因为所述轴套6固定设置，因此可实现所述凸起31固定安装在所述转向轴2的外侧。
51.所述单轮转向机构100还包括固定板8，所述固定板8大致呈板状。所述固定板8位于所述安装板4上方。所述固定板8开有通孔，所述固定板8通过该通孔套设在所述轴套6上。所述固定板8与所述轴套6焊接连接，以固定所述固定板8。所述固定板8可用于安装所述转向轴2的驱动件。
52.具体地，请参阅图2和图3，作为本实施例的一种具体实现方式，所述轴承5为圆锥滚子轴承5。所述圆锥滚子轴承5抗压能力更高，使得该单轮转向机构100可适用于重型自动导航行驶设备中。
53.具体地，请参阅图3，作为本实施例的一种具体实现方式，所述定向轮组件1设置在所述转向轴2的下方，所述定向轮组件1与所述转向轴2的底端驱动连接。具体地，所述定向轮组件1包括竖立设置的轮子11、设置在所述轮子11两侧的肋板12和设置在所述轮子11上方的连接板13。所述轮子11使用转轴与两所述肋板12连接，使得所述轮子11可转动。所述连接板13的两端分别与两个所述肋板12连接。所述连接板13与所述转向轴2的底端连接，即可通过在所述安装板4上开设穿孔，将所述穿孔的内壁与所述转向轴2的外侧壁焊接连接，以实现所述连接板13与所述转向轴2的底端连接。
54.在其他的实施例中，所述连接板13与所述转向轴2的底端连接还可以通过将所述连接板13的上表面与所述转向轴2的底端焊接连接来实现。对应地，所述安装板4随所述转向轴2转动可通过将所述安装板4的通孔的内壁与所述转向轴2的外侧壁焊接来实现，在此
情况下，需将所述轴套6的底端的长度适当缩短，以便于焊接。所述安装板4随所述转向轴2转动可通过将所述安装板4固定安装在所述连接板13上来实现，因为当所述连接板13与所述转向轴2连接后，所述连接板13可随所述转向轴2转动，此时将所述安装板4安装在所述连接板13上，也可实现所述连接板13随所述转向轴2的轴线转动。
55.具体地，请参阅图1和图3，作为本实施例的一种具体实现方式，所述单轮转向机构100还包括安装座7，所述安装座7呈板状。所述安装座7夹设在所述转向轴2和所述连接板13之间，即所述安装座7的上表面与所述转向轴2的底端连接，所述安装座7的下表面与所述连接板13连接。对应地，所述安装板4安装在所述安装座7上。在所述转向轴2和所述连接轴之间设置安装座7，通过连接座与所述连接板13连接，可增加接触面积，可视所述安装板4与所述安装座7之间连接的更加牢固，同时，也使所述连接板13与所述安装座7之间连接的更加牢固，可增加整体的连接强度。
56.所述单轮转向机构100还包括方向盘(图未示)和万向节(图未示)。所述方向盘和转向轴2转动连接，具体地，所述方向盘与所述转向轴2的驱动连接可通过万向节来实现，即所述转向轴2的顶端与万向节连接，所述万向节再与所述方向盘连接，以实现通过转动所述方向盘来驱动所述转向轴2转动，进而驱动所述定向轮组件1转动。该万向节为可伸缩精密万向节，该种类的万向节由三部分组成，位于中间的部分与位于两端的部分铰接，每部分最大转动角度为30度，可实现方向盘与转向轴2不同轴线或非平行布置。并且，采用可伸缩精密万向节可连接更大的轴间距，且可降低轴向的冲击，使得传动过程更加平稳。
57.综上所述，本发明提供了一种单轮转向机构100，该单轮转向机构100的转向轴2的底端用于与定向轮组件1连接，以向定向轮组件1传递扭矩。所述限位件3包括固定设置的凸起31和随所述转向轴2一起转动的挡块32，且所述凸起31和所述挡块32沿高度方向具有重叠，即所述凸起31和所述挡块32的一部分位于同一高度，因此，当所述挡块32随所述转向轴2一起转动到所述凸起31处时，所述挡块32会撞击到所述凸起31上，从而阻止所述转向轴2因持续转动造成转向角过大的问题。所述挡块32可拆卸地安装在所述转向轴2的外侧，即所述挡块32可安装在不同的位置，因此，当需要较大的转向角时，可调整所述挡块32至与定向轮组件1偏转角度较大处，当需要较小的转向角时，可调整所述挡块32至与定向轮组件1偏转角度较小处。因此，该单轮转向机构100的限位角度可调，可增加该单轮转向机构100的使用范围。
58.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。
59.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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
60.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，除非另有明确的限定。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。
61.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。
62.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
63.当然，本发明上述实施例的描述较为细致，但不能因此而理解为对本发明的保护范围的限制，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围，本发明的保护范围以所附权利要求书为准。