一种前后轮异向同步转向车

文档序号:60212 发布日期:2021-10-01 浏览:44次 >En<

阅读说明:本技术 一种前后轮异向同步转向车 (Front and rear wheel different direction synchronous steering vehicle ) 是由 罗吉 罗炎生 于 2021-07-06 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种前后轮异向同步转向车,包括车架具有前架和后架;前轮组件包括前筒座和前车叉,前筒座固定在前架上,前筒座设有第一轴孔,前车叉具有第一车轮连接部和第一旋转轴,第一旋转轴插装在第一轴孔中;后轮组件,后轮组件包括后筒座和后车叉,后筒座固定在后架上,后筒座设有第二轴孔,后车叉具有第二车轮连接部和第二旋转轴,第二旋转轴插装在第二轴孔中;控制装置设置在车架上,用于控制转向;传动装置连接前车叉和后车叉,用于转向传动;换向装置与传动装置连接,用于改变传动方向;本发明的前后轮异向同步转向车,能够实现前、后轮异向同步转向,缩小转向半径提高车辆的机动性。(The invention discloses a front and rear wheel different-direction synchronous steering vehicle, which comprises a frame, a front frame, a rear frame, a front wheel and a rear wheel, wherein the frame is provided with the front frame and the rear frame; the front wheel assembly comprises a front barrel seat and a front fork, the front barrel seat is fixed on the front frame and provided with a first shaft hole, the front fork is provided with a first wheel connecting part and a first rotating shaft, and the first rotating shaft is inserted in the first shaft hole; the rear wheel assembly comprises a rear barrel seat and a rear fork, the rear barrel seat is fixed on the rear frame and is provided with a second shaft hole, the rear fork is provided with a second wheel connecting part and a second rotating shaft, and the second rotating shaft is inserted into the second shaft hole; the control device is arranged on the frame and used for controlling steering; the transmission device is connected with the front fork and the rear fork and is used for steering transmission; the reversing device is connected with the transmission device and is used for changing the transmission direction; the front and rear wheel different-direction synchronous steering vehicle can realize different-direction synchronous steering of the front and rear wheels, reduce the steering radius and improve the maneuverability of the vehicle.)

一种前后轮异向同步转向车

技术领域

本发明涉及车轮转向控制

技术领域

,特别涉及一种前后轮异向同步转向车。

背景技术

车辆一般是采用双前轮转向的方式,这种转向结构受车辆的结构几何限制,转向半径大,使得车辆操作的机动性差。在有些情况下,受环境等因素限制,或某些特种作业车辆,转向时需要更小的转向半径,提高机动性来实现便捷作业操作。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种前后轮异向同步转向车,能够实现前、后轮异向同步转向,缩小转向半径提高车辆的机动性。

根据本发明实施例的前后轮异向同步转向车,包括:车架,所述车架的前半部为前架,后半部为后架;前轮组件,所述前轮组件包括前筒座和前车叉,所述前筒座固定在所述前架上,所述前筒座设有第一轴孔,所述前车叉具有第一车轮连接部和第一旋转轴,所述第一旋转轴插装在所述第一轴孔中,所述第一车轮连接部连接有前轮;后轮组件,所述后轮组件包括后筒座和后车叉,所述后筒座固定在所述后架上,所述后筒座设有第二轴孔,所述后车叉具有第二车轮连接部和第二旋转轴,所述第二旋转轴插装在所述第二轴孔中,所述第二车轮连接部连接有后轮;控制装置,所述控制装置设置在所述车架上,用于控制转向;传动装置,所述传动装置连接所述前车叉和所述后车叉,用于所述第一旋转轴和所述第二旋转轴的转动传递;换向装置,所述换向装置与所述传动装置连接,用于改变传动方向,使得所述前车叉和所述后车叉异向同步转向。

根据本发明实施例的前后轮异向同步转向车,至少具有如下技术效果:前车叉和前筒座、后车叉和后筒座的配合,以简单结构便能实现车轮的转向动作;车架上设有控制装置,能对车辆的转向方向及转向角度进行控制;前轮组件和后轮组件之间通过传动装置和换向装置的配合,实现前车叉和后车叉能够异向转向,且转向动作能够时刻同步进行;前车叉和后车叉的异向转向能够缩小转向半径,提高转向机动性。

在本发明的一些实施例中,所述传动装置包括多个所述传动杆和若干个万向节,所述换向装置包括第一锥齿轮组和第二锥齿轮组,相邻两所述传动杆之间通过所述万向节连接,所述第一锥齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮,所述第一锥齿轮与首位所述传动杆的端部同轴连接,所述第二锥齿轮与所述第一旋转轴同轴连接,所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮互相啮合,所述第二锥齿轮组包括第三锥齿轮和第四锥齿轮,所述第三锥齿轮与末位所述传动杆的端部同轴连接,所述第四锥齿轮与所述第二旋转轴同轴连接,所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮互相啮合。

在本发明的一些实施例中,两所述传动杆之间还设有伸缩杆,所述伸缩杆包括第一杆节和第二杆节,所述第一杆节的一端同轴设有插装孔,所述插装孔的截面为多边形,所述第二杆节的一端同轴设有凸杆,所述凸杆的截面形状与所述插装孔的截面形状一致,所述凸杆可调节插入深度地插装在所述插装孔内,所述第一杆节和所述第二杆节均通过所述万向节与所述传动杆连接。

在本发明的一些实施例中,所述车架行进方向的两侧均设有辅助轮组件,所述辅助轮组件与所述车架之间通过缓冲装置连接。

在本发明的一些实施例中,两所述辅助轮组件的轮轴线共线,为第一轮轴线,所述前轮和所述后轮以所述第一轮轴线为对称轴对称设置。

在本发明的一些实施例中,所述控制装置为第一转向车把,所述第一转向车把与所述第一旋转轴同轴连接,以带动所述前车叉转动。

在本发明的一些实施例中,所述传动装置包括第一摆杆和第二摆杆,所述换向装置包括第一齿轮盘、第二齿轮盘和固定块,所述第一齿轮盘和所述固定块转动连接,所述第二齿轮盘和所述固定块转动连接,且所述第一齿轮盘和所述第二齿轮盘水平放置并互相啮合,所述第一摆杆的一端与所述第一齿轮盘偏心连接,另一端与所述前车叉连接,所述第二摆杆的一端与所述第二齿轮盘偏心连接,另一端与所述后车叉连接。

在本发明的一些实施例中,所述第一旋转轴上套装有第一链轮,所述第二旋转轴上套装有第二链轮,所述传动装置包括第一链条和第二链条,所述换向装置包括第三齿轮盘、第四齿轮盘、第三链轮、第四链轮和安装块,所述第三齿轮盘和所述安装块转动连接,所述第四齿轮盘和所述安装块转动连接,且所述第三齿轮盘和所述第四齿轮盘水平放置并互相啮合,所述第三齿轮盘同轴连接有所述第三链轮,所述第四齿轮盘同轴连接有所述第四链轮,所述第一链轮和所述第三链轮之间通过所述第一链条传动连接,所述第二链轮和所述第四链轮之间通过所述第二链条传动连接。

在本发明的一些实施例中,所述控制装置为第二转向车把,所述第二转向车把与所述第三齿轮盘同轴连接,以带动所述第三齿轮盘转动。

在本发明的一些实施例中,所述传动装置包括第一驱动电机和第二驱动电机,所述换向装置为信号收发器,所述第一驱动电机设置在所述前筒座上,与所述第一旋转轴传动连接,所述第二驱动电机设置在所述后筒座上,与所述第二旋转轴传动连接,所述信号收发器与所述第一驱动电机和所述第二驱动电机电气连接,以控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机异向同步转动。

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

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例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本发明实施例的结构示意图;

图2为本发明实施例的传动杆万向节结构示意图;

图3为本发明实施例的车轮分布俯视图;

图4为本发明实施例的摆杆结构示意图;

图5为本发明实施例的链条链轮结构示意图;

图6为本发明实施例的驱动电机结构示意图。

附图标记:

车架100、前架110、后架120、辅助轮组件130、第一轮轴线131、缓冲装置140、前轮150、后轮160;

前轮组件200、前筒座210、前车叉220、第一旋转轴221;

后轮组件300、后筒座310、后车叉320、第二旋转轴321;

控制装置400、第一转向车把410、第二转向车把420;

传动装置500、传动杆511、万向节512、伸缩杆520、第一杆节521、第二杆节522、凸杆523;

第一摆杆531、第二摆杆532;

第一链条541、第二链条542;

第一驱动电机551、第二驱动电机552;

换向装置600、第一锥齿轮组611、第二锥齿轮组612;

第一齿轮盘621、第二齿轮盘622、固定块623;

第一链轮631、第二链轮632、第三齿轮盘641、第四齿轮盘642、第三链轮643、第四链轮644、安装块645、信号收发器650。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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。

在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1所示,根据本发明实施例的前后轮异向同步转向车,包括:车架100,车架100的前半部为前架110,后半部为后架120;前轮组件200,前轮组件200包括前筒座210和前车叉220,前筒座210固定在前架110上,前筒座210设有第一轴孔,前车叉220具有第一车轮连接部和第一旋转轴221,第一旋转轴221插装在第一轴孔中,第一车轮连接部连接有前轮150;后轮组件300,后轮组件300包括后筒座310和后车叉320,后筒座310固定在后架120上,后筒座310设有第二轴孔,后车叉320具有第二车轮连接部和第二旋转轴321,第二旋转轴321插装在第二轴孔中,第二车轮连接部连接有后轮160;控制装置400,控制装置400设置在车架100上,用于控制转向;传动装置500,传动装置500连接前车叉220和后车叉320,用于第一旋转轴221和第二旋转轴321的转动传递;换向装置600,换向装置600与传动装置500连接,用于改变传动方向,使得前车叉220和后车叉320异向同步转向。

前筒座210和后筒座310分别固定,前筒座210固定在前架110上,后筒座310固定在后架120上,前车叉220能绕前筒座210的轴线旋转,实现转向动作,后车叉320能绕后筒座310的轴线旋转,实现转向动作。控制装置400设置在车架100上,用于控制转向,例如采用转向车把或左右转向踏板。转向车把可以与第一旋转轴221或第二旋转轴321同轴连接,以控制前车叉220或后车叉320转向;左右转向踏板可以通过导杆连接至前车叉220,踩踏左转向踏板使得前车叉220向左转动,踩踏右转向踏板使得前车叉220向右转动。传动装置500连接前车叉220和后车叉320,并设有换向装置600与传动装置500连接,将前车叉220和后车叉320的转向动作通过机械传动联系起来,传动装置500用于转向传动,换向装置600用于改变传动方向,使得前车叉220和后车叉320异向同步转向,实现小半径转向,提高转向机动性。

前筒座210与前架110之间还可以设有减震装置,后筒座310与后架120之间还可以设有减震装置,车辆在行驶过程中,车轮遇到不平整路段上下颠簸,减震装置可以减缓冲击,使得车架100处于较平稳的状态,提高驾驶员的舒适度。

参照图2所示,在本发明的一些实施例中,传动装置500包括多个传动杆511和若干个万向节512,换向装置600包括第一锥齿轮组611和第二锥齿轮组612,相邻两传动杆511之间通过万向节512连接,第一锥齿轮组611包括第一锥齿轮和第二锥齿轮,第一锥齿轮与首位传动杆511的端部同轴连接,第二锥齿轮与第一旋转轴221同轴连接,第一锥齿轮和第二锥齿轮互相啮合,第二锥齿轮组612包括第三锥齿轮和第四锥齿轮,第三锥齿轮与末位传动杆511的端部同轴连接,第四锥齿轮与第二旋转轴321同轴连接,第三锥齿轮和第四锥齿轮互相啮合。

前车叉220转动时,第一旋转轴221通过第一锥齿轮组611带动首位的传动杆511转动,动力传递至末位的传动杆511,又通过第二锥齿轮组612带动第二旋转轴321转动。由于结构特性,第一旋转轴221与第二旋转轴321反向转动,即前车叉220与后车叉320的异向同步转向。

多个传动杆511之间设有若干万向节512,使传动杆511在一定的角度变化范围内,将转向动力平衡地从前车叉220传递至后车叉320或从后车叉320传递至前车叉220。例如车辆行驶过程中,遇到不平整路面发生颠簸,前车叉120和后车叉220之间的相对高度时不断发生变化的,以至于各传动杆340之间并非同轴或平行,相邻两传动杆340的轴线形成一定夹角,若不设置万向节350,则整个结构为刚性,容易弯曲损坏。

在本发明的一些实施例中,两传动杆511之间还设有伸缩杆520,伸缩杆520包括第一杆节521和第二杆节522,第一杆节521的一端同轴设有插装孔,插装孔的截面为多边形,第二杆节522的一端同轴设有凸杆523,凸杆523的截面形状与插装孔的截面形状一致,凸杆523可调节插入深度地插装在插装孔内,第一杆节521和第二杆节522均通过万向节512与传动杆511连接。

凸杆523插装在插装孔内,可以沿插装孔的轴线移动,实现第一杆节521和第二杆节522之间的距离可调,增加机械结构的自由度,在车辆行驶震动时,减缓各零件之间的磨损,延长使用寿命。

在本发明的一些实施例中,车架100行进方向的两侧均设有辅助轮组件130,辅助轮组件130与车架100之间通过缓冲装置140连接。

辅助轮组件130能对车架100进行侧方的支撑,以提高车辆的稳定性;缓冲装置140可以采用液压阻尼器或弹簧阻尼器等,在行驶过程中进行减震,提高驾驶舒适度。

参照图3所示,在本发明的一些实施例中,两辅助轮组件130的轮轴线共线,为第一轮轴线131,前轮150和后轮160以第一轮轴线131为对称轴对称设置。

两侧的辅助轮组件130的轮轴线是共线的,称为第一轮轴线131,前轮150和后轮160以第一轮轴线131为对称轴对称分布设置。在转向时,前轮150的轮轴线、后轮160的轮轴线和第一轮轴线131分别延长后会相交于一点,车辆以此点为圆心作圆周转向,此时车轮均不会发生侧滑。

在本发明的一些实施例中,控制装置400为第一转向车把410,第一转向车把410与第一旋转轴221同轴连接,以带动前车叉220转动。

在第一旋转轴221上设有第一转向车把410,可以简单地人工传递转向动力至前车叉220上,并通过传动装置500和换向装置600传递至后车叉320,使前车叉220与后车叉320的异向同步转向。

参照图4所示,在本发明的一些实施例中,传动装置500包括第一摆杆531和第二摆杆532,换向装置600包括第一齿轮盘621、第二齿轮盘622和固定块623,第一齿轮盘621和固定块623转动连接,第二齿轮盘622和固定块623转动连接,且第一齿轮盘621和第二齿轮盘622水平放置并互相啮合,第一摆杆531的一端与第一齿轮盘621偏心连接,另一端与前车叉220连接,第二摆杆532的一端与第二齿轮盘622偏心连接,另一端与后车叉320连接。

例如当前车叉220向行进方向的左方转动一定角度时,带动第一摆杆531向后车叉320方向移动对应距离,第一摆杆531与第一齿轮盘621是偏心连接,第一摆杆531推动第一齿轮盘621转动对应角度,第二齿轮盘622啮合往反方向转动相同角度,第二齿轮盘622与第二摆杆532的偏心连接使第二摆杆532也往后车叉320方向移动相同距离,使得后车叉320向行进方向的右方转动相同角度,实现异向同步转向。

参照图5所示,在本发明的一些实施例中,第一旋转轴221上套装有第一链轮631,第二旋转轴321上套装有第二链轮632,传动装置500包括第一链条541和第二链条542,换向装置600包括第三齿轮盘641、第四齿轮盘642、第三链轮643、第四链轮644和安装块645,第三齿轮盘641和安装块645转动连接,第四齿轮盘642和安装块645转动连接,且第三齿轮盘641和第四齿轮盘642水平放置并互相啮合,第三齿轮盘641同轴连接有第三链轮643,第四齿轮盘642同轴连接有第四链轮644,第一链轮631和第三链轮643之间通过第一链条541传动连接,第二链轮632和第四链轮644之间通过第二链条542传动连接。

当前车叉220转动一定角度时,即第一旋转轴221转动,带动第一链轮631转动,第一链轮631与第三链轮643通过第一链条541传动连接,而第三链轮643与第三齿轮盘641同轴连接,使得第三齿轮盘641与第一旋转轴221同向转动;第三齿轮盘641与第四齿轮盘642啮合传动,使第四齿轮盘642与第三齿轮盘641反向转动,而第四齿轮盘642与第四链轮644同轴连接,第四链轮644与第二链轮632之间通过第二链条542传动连接,即第二链轮632与第一链轮631反向转动,第二链轮632带动第二旋转轴321同向转动,即后车叉320与前车叉220反向转动,实现异向同步转向。

在本发明的一些实施例中,控制装置400为第二转向车把420,第二转向车把420与第三齿轮盘641同轴连接,以带动第三齿轮盘641转动。

转动第二转向车把420以带动第三齿轮盘641转动,第三齿轮盘641与第四齿轮盘642啮合使得第四齿轮盘642反向转动。第三齿轮盘641通过第三链轮643、第一链条541和第一链轮631将转向动力传递至第一旋转轴221;第四齿轮盘642通过第四链轮644、第二链条542和第二链轮632将转向动力传递至第二旋转轴321,实现第二转向车把420控制前车叉220和后车叉320异向同步转向。

参照图6所示,在本发明的一些实施例中,传动装置500包括第一驱动电机551和第二驱动电机552,换向装置600为信号收发器650,第一驱动电机551设置在前筒座210上,与第一旋转轴221传动连接,第二驱动电机552设置在后筒座310上,与第二旋转轴321传动连接,信号收发器650与第一驱动电机551和第二驱动电机552电气连接,以控制第一驱动电机551和第二驱动电机552异向同步转动。

信号收发器650用于收发控制信号,根据控制信号使得第一驱动电机551和第二驱动电机552始终保持异向同步转动,第一驱动电机551驱动第一旋转轴221转动,第二驱动电机552驱动第二旋转轴321转动,实现前车叉220和后车叉320的异向同步转向。信号收发器650可以采用蓝牙控制模块、“ZigBee”控制模块等进行信号收发传输。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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