[实用新型]一种纯滚动转向轮装置及小车

说明书

本实用新型涉及一种转向轮装置，具体来说，是一种纯滚动转向轮装置。一种纯滚动转向轮装置，包括呈L形的转向节臂，转向节臂朝下的一端与车轮转动连接，另一端固定设置转向电机；转向电机的输出动力部分与转向节臂相对固定，使转向节臂的转动轴竖直，且，所述转动轴到车轮中心的距离，等于车轮的半径。本实用新型实现车轮在任何条件下均能纯滚动转向，有利于提高小车的位置精度；即使处于极高粗糙度地面的情况下，也无需特殊的耐磨车轮，降低车轮成本的同时，提高小车的寿命。巧妙设计了双联带轮、摆臂导轮、行走带轮，实现转向与行走功能的良好组合。

技术领域

本实用新型涉及一种转向轮装置，具体来说，是一种纯滚动转向轮装置。

背景技术

现有的能够实现全轮驱动、全轮转向小车，在轮子驱动/转向的动力和传动上，一般结构设计都比较复杂，一般行走驱动需要两个以上的动力源，如果只采用一个动力源，则传动结构会很复杂，设计和制造难度均较大，同时往往会空间不足，成本较高。

此外，现有的小车，车轮转向的时候，都需要与地面产生滑动摩擦，一般由于结构上的设计局限，无法实现纯滚动的转向形式，这对于位置精度要求较高的小车而言，十分不利；同时，对于某些特殊领域，地面粗糙度极高，车轮耐磨性需求就非常高，造成车轮成本高，且缩短了小车的寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种纯滚动转向轮装置，实现车轮在任何条件下均能纯滚动转向，有利于提高小车的位置精度，即使处于极高粗糙度地面的情况下，也无需特殊的耐磨车轮，降低车轮成本的同时，提高小车的寿命。

本实用新型采取以下技术方案：

一种纯滚动转向轮装置，包括呈L形的转向节臂，转向节臂朝下的一端与车轮12转动连接，另一端固定设置转向动力源；转向动力源的输出动力部分与转向节臂相对固定，使转向节臂的转动轴竖直，且，所述车轮12 与从动轮同步转动，主动轮通过同步带带动从动轮转动，主动轮与从动力的传动比等于：转向转动轴到车轮中心的距离与车轮半径之比。

进一步的，所述主动轮与从动轮的传动比相等，所述转向转动轴到车轮中心的距离，等于车轮的半径。

进一步的，所述转向动力源是转向电机2。

进一步的，所述转向节臂包括相互连接的转向节臂钣金件3和摆臂钣金件9；所述车轮12固定在摆臂钣金件9上。

更进一步的，所述转向电机2固定在转向节臂钣金件3上，转向电机轴8与带轮轴端盖4、带轮轴5、双联带轮6相连，带轮轴端盖4与摆臂钣金件3固连；双联带轮6是所述主动轮，行走带轮10是所述从动轮，所述车轮12与行走带轮10同轴固定。

再进一步的，设竖直方向为Z向，车轮行走方向为X向，与XOZ平面垂直的方向是Y向；所述双联带轮6的轴向为Z向；所述转向节臂钣金件3 上固定设置一对摆臂导轮7，所述摆臂导轮7的轴向沿X向；所述双联带轮 6、一对摆臂导轮7、行走带轮10构成的带轮传动机构为车轮12提供行走动力。

再进一步的，导轮能够绕摆臂导轮轴8旋转，摆臂导轮轴8固定在摆臂钣金件9上，车轮12可绕车轮轴11转动，车轮轴11安装在摆臂钣金件 3上。

再进一步的，同步带经双联带轮6上部输入动力，双联带轮6下部输出动力，经导轮7改变同步带运动方向，把动力传递到行走带轮10上及车轮12上；保证车轮中心到转向电机2轴中心的水平距离与车轮半径相等。

进一步的，所述转向电机2设有编码器1。

一种采用上述纯滚动转向轮装置的小车，所述小车设有四个所述纯滚动转向轮装置，转向电机2调整前车轮12角度时，车轮为纯滚动；四个转向电机同时控制各自车轮独立转动，进行原地转向时，四个车轮中垂线均通过小车中心，此时车轮为纯滚动。

本实用新型的有益效果在于：