CN111469914A - 转向机构、转向车轮组件和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向机构、转向车轮组件和车辆，其中转向机构包括：配合安装结构、驱动结构、减振器组件、轴承组件。配合安装结构的中部形成有配合隆起部；减振器底座的顶部形成有安装槽，配合隆起部可转动的配合在安装槽内，连接柱穿过配合隆起部以与驱动结构连接，且驱动结构驱动减振器组件转动；第一轴承设置在配合隆起部与安装槽之间，第二轴承设置在配合隆起部与连接柱之间，以使减振器组件能够相对于配合安装结构转动。该转向机构的布置位置不受限，并且占用的布置空间更小，更便于布置在车身上，且可驱动车轮进行独立转向，以有效增大车轮的转动角度，从而增加车轮的转向行驶模式，进而有效的提升了车辆的转向性能。

Description

转向机构、转向车轮组件和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种转向机构、转向车轮组件和车辆。

背景技术

传统车辆中常用的转向机构形式为：转向器内齿条运动拉动转向器两端转向横拉杆运动，转向横拉杆将力传递到车轮上，实现转向功能，其中，转向器总成安装到车架上，并且由转向横拉杆拉动车轮运动，因此，不仅车轮的布置位置受限，而且整个转向机构占用的空间较大，布置较为不方便，且车轮转向受转向横拉杆的限制而只具有固定的转动角度范围且范围偏小，并且每个车轮不能够进行独立转向，从而影响了车辆的转向性能，存在改进空间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种转向机构，该转向机构的布置位置不受限，并且占用的布置空间更小，更便于布置在车身上，且可驱动车轮进行独立转向，以有效提升车辆的转向性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种转向机构，包括：配合安装结构，所述配合安装结构的中部形成有配合隆起部；驱动结构和减振器组件，所述减振器组件的上端具有减振器底座，所述减振器底座的顶部形成有安装槽，所述配合隆起部可转动的配合在所述安装槽内，所述安装槽内具有向上伸出的连接柱，所述连接柱穿过所述配合隆起部以与所述驱动结构连接，所述连接柱与所述配合隆起部间隙配合，且所述驱动结构驱动所述减振器组件绕所述连接柱的轴线转动；轴承组件，所述轴承组件包括：第一轴承和第二轴承，所述第一轴承设置在所述配合隆起部与所述安装槽之间，所述第二轴承设置在所述配合隆起部与所述连接柱之间，以使所述减振器组件能够相对于所述配合安装结构转动。

进一步，所述配合安装结构包括：本体部以及从所述本体部朝向所述安装槽突出的所述配合隆起部，所述第一轴承的内轴圈限位套设在所述配合隆起部的外壁面上，所述第一轴承的外轴圈与所述安装槽的侧壁限位配合，所述内轴圈的顶壁与所述本体部止抵压紧，所述外轴圈的底壁与所述安装槽的底壁止抵压紧。

进一步，所述第二轴承套设在所述连接柱上且压紧在与所述连接柱配合的紧固螺母与所述配合隆起部的底壁之间。

进一步，所述紧固螺母与所述第二轴承之间夹设有弹簧垫片。

进一步，所述驱动结构与所述连接柱花键配合连接。

进一步，所述驱动结构适于驱动所述减振器组件整周转动。

相对于现有技术，本发明所述的转向机构具有以下优势：

本发明所述的转向机构，该转向机构的布置位置不受限，并且占用的布置空间更小，更便于布置在车身上，且可驱动车轮进行独立转向，以有效增大车轮的转动角度，从而增加车轮的转向行驶模式，进而有效的提升了车辆的转向性能。

本发明的另一目的在于提出一种转向车轮组件，包括上述的转向机构以及车轮，所述车轮可转动的连接在所述减振器组件上，该转向车轮组件可进行车轮的独立转向，以有效提升车辆的转向性能。

进一步，所述减振器组件包括：两侧减振臂，所述车轮连接在两侧的所述减振臂之间。

进一步，所述车轮包括：轮毂电机以及轮胎，所述轮胎套设在所述轮毂电机上，所述轮毂电机可转动的连接在两侧的所述减振臂之间。

本发明的再一目的在于提出一种车辆，包括上述的转向车轮组件，该车辆的转向性能以及通过性更好。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的转向车轮组件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的转向车轮组件的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的转向机构的局部结构剖视图；

图4是根据本发明另一实施例的转向机构的局部结构剖视图。

附图标记说明：

100-转向机构，1-驱动结构，2-减振器组件，3-配合安装结构，4-轴承组件，41-第一轴承，21-安装槽，31-配合隆起部，32-本体部，411-内轴圈，412-外轴圈，22-连接柱，42-第二轴承，5-紧固螺母，6-弹簧垫片，1000-转向车轮组件，200-车轮，23-减振臂，201-轮毂电机，202-轮胎，24-减振器底座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的转向机构100。

根据本发明实施例的转向机构100可以包括：驱动结构1、减振器组件2、配合安装结构3和轴承组件4。

如图1-图3所示，配合安装结构3适于与车身固定，以将整个转向车轮组件通过配合安装结构3固定在车身上，从而实现转向车轮组件1000与车身之间的稳定连接，进而保证了车辆转向时的安全性以及稳定性。

配合安装结构3的中部形成有配合隆起部31，减振器组件2的上端具有减振器底座24，减振器底座24的顶部形成有安装槽21，配合隆起部31可转动的配合在安装槽21内，以实现配合安装结构3与减振器组件2之间的稳定配合。

并且，采用配合隆起部31与安装槽21配合安装的形式还可使转向机构100的整体结构更紧凑，且占用的布置空间更少。

进一步，安装槽21内具有向上伸出的连接柱22，连接柱22穿过配合隆起部31以与驱动结构1连接，连接柱22与配合隆起部31间隙配合，且驱动结构1驱动减振器组件2绕连接柱22的轴线转动。具体地，配合隆起部31的底壁上开设有过孔，连接柱22适于穿过过孔以与驱动结构1连接，其中，连接柱22与过孔之间存在间隙，以避免连接柱22与过孔发生干涉而影响连接柱22的正常转动，由于减振器组件2上适于连接有车轮200，因此，在驱动结构1驱动减振器组件2转动的同时即可带动车轮200转动，以形成可以独立转向的车轮200转向单元，以便于通过驱动结构1提供驱动力以带动驱动减振器组件2以及车轮200转动变向，并且保证了减振器组件2以及车轮200相对于配合安装结构3转动的稳定性。

由于传统车辆中常用的转向机构形式为：转向器内齿条运动拉动转向器两端转向横拉杆运动，转向横拉杆将力传递到车轮上，实现转向功能，其中，转向器总成安装到车架上，并且由转向横拉杆拉动车轮运动，因此，不仅车轮的布置位置受限，而且整个转向机构占用的空间较大，布置较为不方便。

为此，本发明实施例才会采用独立的驱动结构1来驱动减振器组件2以及车轮200转动，以形成独立的车轮200转向单元，其不用受传统转向器横拉杆位置的限制，因此布置位置不受限，并且占用的布置空间也更小，更便于布置在车身上。

并且，传统车轮转向受转向横拉杆的限制而只具有固定的转动角度范围且范围偏小，而本发明的转向机构100由于使用驱动结构1直接驱动减振器组件2以及车轮200转动，因此，转动角度将不会受到限制，甚至可以进行周转运动，即可进行360°转动，因此，有效的增加了车轮200转向角控制的灵活度，能够更好的适应两轮转向和四轮转向的工况切换，以使车轮200能够实现±90°转向，进而可实现前轮转向、四轮转向、斜行、横行、原地转向等多种转向行驶模式，以提升车辆的转向性能以及通过性。

其中，本发明采用直接将驱动结构1与减振器组件2连接安装到一起的形式，节省了不必要的力矩传递结构，即不需要在驱动结构1与减振器组件2之间增加传动轴结构，因此，有效的提高了转向机构100的传递效率，并且可进一步节约布置空间。

进一步，轴承组件4包括：第一轴承41和第二轴承42，第一轴承41设置在配合隆起部31与安装槽21之间，而第二轴承42设置在配合隆起部31与连接柱22之间，以使减振器组件2能够相对于配合安装结构3转动，从而满足了车轮200转向的先决条件。也就是说，轴承组件4设置在配合安装结构3与减振器组件2之间，以将减振器组件2稳定的连接在配合安装结构3上，进而稳定的连接在车身上，并且使减振器组件2能够相对于配合安装结构3转动。

其中，由于轴承组件4设置在配合安装结构3与减振器组件2之间，因此，在车辆振动过程中，减振器组件2与配合安装结构3之间的轴向力和扭转力将均施加在轴承组件4上，而不会波及到驱动结构1。由此，既保证了减振器组件2以及车轮200可以相对于配合安装结构3转动，又不会被轴向力、扭转力破坏，因此可减小车轮200转向过程中的能量损耗，以提高承载力强度。

根据本发明实施例的转向机构100，该转向机构100的布置位置不受限，并且占用的布置空间更小，更便于布置在车身上，且可驱动车轮200进行独立转向，以有效增大车轮200的转动角度，从而增加车轮200的转向行驶模式，进而有效的提升了车辆的转向性能。

如图1和图2所示，配合安装结构3包括：本体部32以及从本体部32朝向安装槽21突出的配合隆起部31，其中，第一轴承41的内轴圈411限位套设在配合隆起部31的外壁面上，而第一轴承41的外轴圈412与安装槽21的侧壁限位配合，从而保证了配合隆起部31能够通过第一轴承41相对于减振器底座24稳定的转动，进而保证了减振器组件2以及车轮200相对于配合安装结构3的稳定转动。

可选的，外轴圈412与安装槽21之间以及内轴圈411与配合隆起部31之间适于采用过盈配合的方式进行连接，以保证外轴圈412与安装槽21之间的配合稳定性，以避免外轴圈412与安装槽21发生相对转动，同时保证内轴圈411与配合隆起部31之间的配合稳定性，以避免内轴圈411与配合隆起部31发生相对转动，进而保证了减振器组件2以及车轮200相对于配合安装结构3的稳定转动。或者，外轴圈412还可以使用外轴圈412的壳体为外螺纹的第一轴承41与安装槽21限位连接，同时，内轴圈411也可以使用内轴圈411的壳体为内螺纹的第一轴承41与配合隆起部31限位连接，同样可以对第一轴承41进行有效的轴向限位，以防止第一轴承41在使用过程中的位置发生变化。

进一步，参照图3，内轴圈411的顶壁与本体部32止抵压紧，而外轴圈412的底壁与安装槽21的底壁止抵压紧。由此，第一轴承41可有效支撑配合安装结构3与减振器底座24之间的运动，并承载来自车轮200的大部分轴向力以及小部分的径向冲击力，并将冲击力传递至配合安装结构3处，以避免波及到驱动结构1，从而保证了驱动结构1的安全性。

优选的，第一轴承41可选用圆锥滚子轴承，以保证轴向力以及冲击力的缓冲效果，以及保证减振器组件2以及车轮200相对于配合安装结构3的稳定性。

作为另一种优选的实施例，参照图4，也可根据使用工况，将第一轴承41设置为仅受轴向力的压力球轴承。

优选的，驱动结构1与连接柱22花键配合。即连接柱22的上端上形成有外花键，而驱动结构1内形成有内花键，内外花键相配合以实现驱动结构1与连接柱22的限位连接，从而保证了驱动结构1与连接柱22之间的连接稳定性，进而保证了转向力以及力矩的稳定传递。

并且，采用内外花键连接的方式，可使装配过程更加简单，并且可有效提高转向机构100的传递效率，还可节约布置空间。

结合图1-图3所示实施例，第二轴承42套设在连接柱22上且压紧在与连接柱22配合的紧固螺母5与配合隆起部31的底壁之间，以用于支持驱动结构1与配合安装结构3之间的相对转动，并承载来自车轮200的所有轴向力，以避免造成转向机构100的损坏。

其中，紧固螺母5还用于将减振器底座24固定在配合安装结构3上，以防止减振器组件2的轴向位置发生变化，并将所有来自减振器组件2的力传递至车身上，以防止驱动结构1受到来自轴向的冲击力。

参照图2和图3，紧固螺母5与第二轴承42之间夹设有弹簧垫片6。弹簧垫片6可起到有效的缓冲作用，可进一步吸收轴向的冲击力，并且可有效保护第二轴承42，以避免冲击力对第二轴承42造成损坏。

如图1-图3所示，驱动结构1包括：驱动电机，驱动电机适于驱动减振器组件2整周转动。即可实现车轮200的360°转动，以有效提升车辆的转向性能以及通过性。

根据本发明另一方面的转向车轮组件1000，包括上述的转向机构100以及车轮200，车轮200可转动的连接在减振器组件2上，以实现有效的减振效果以及转向操作。

结合图1和图2所示实施例，减振器组件2包括：两侧减振臂23，车轮200连接在两侧的减振臂23之间，以实现车轮200相对于减振器组件2的转动，进而使车轮200能够驱动整个车辆行驶。

具体地，减振臂23包括：活塞杆以及缸筒，车轮200连接在两个缸筒之间，两个活塞杆的一端适于配合在两个缸筒内，而另一端适于与减振器底座24固定，且缸筒与减振器底座24之间设置有减振弹簧，因此，在车辆运行在颠簸的路面上时，减振臂22可实现有效的缓冲减振作用。

如图1和图2所示，车轮200包括：轮毂电机201以及轮胎202，轮胎202套设在轮毂电机201上，而轮毂电机201可转动的连接在两侧的减振臂23之间，以通过配合安装结构3相对于减振臂23的转动而带动轮胎202转动，从而实现车轮200的整体转动以及转向操作。

根据本发明再一方面实施例的车辆，包括上述实施例中描述的转向车轮200组件1000。对于车辆的其它构造例如变速器、制动系统、转向系统等均已为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因此这里对于车辆的其它构造不做详细说明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转向机构(100)，其特征在于，包括：

配合安装结构(3)，所述配合安装结构(3)的中部形成有配合隆起部(31)；

驱动结构(1)和减振器组件(2)，所述减振器组件(2)的上端具有减振器底座(24)，所述减振器底座(24)的顶部形成有安装槽(21)，所述配合隆起部(31)可转动的配合在所述安装槽(21)内，所述安装槽(21)内具有向上伸出的连接柱(22)，所述连接柱(22)穿过所述配合隆起部(31)以与所述驱动结构(1)连接，所述连接柱(22)与所述配合隆起部(31)间隙配合，且所述驱动结构(1)驱动所述减振器组件(2)绕所述连接柱(22)的轴线转动；

轴承组件(4)，所述轴承组件(4)包括：第一轴承(41)和第二轴承(42)，所述第一轴承(41)设置在所述配合隆起部(31)与所述安装槽(21)之间，所述第二轴承(42)设置在所述配合隆起部(31)与所述连接柱(22)之间，以使所述减振器组件(2)能够相对于所述配合安装结构(3)转动。

2.根据权利要求1所述的转向机构(100)，其特征在于，所述配合安装结构(3)包括：本体部(32)以及从所述本体部(32)朝向所述安装槽(21)突出的所述配合隆起部(31)，所述第一轴承(41)的内轴圈(411)限位套设在所述配合隆起部(31)的外壁面上，所述第一轴承(41)的外轴圈(412)与所述安装槽(21)的侧壁限位配合，所述内轴圈(411)的顶壁与所述本体部(32)止抵压紧，所述外轴圈(412)的底壁与所述安装槽(21)的底壁止抵压紧。

3.根据权利要求1所述的转向机构(100)，其特征在于，所述第二轴承(42)套设在所述连接柱(22)上且压紧在与所述连接柱(22)配合的紧固螺母(5)与所述配合隆起部(31)的底壁之间。

4.根据权利要求3所述的转向机构(100)，其特征在于，所述紧固螺母(5)与所述第二轴承(42)之间夹设有弹簧垫片(6)。

5.根据权利要求1所述的转向机构(100)，其特征在于，所述驱动结构(1)与所述连接柱(22)花键配合连接。

6.根据权利要求1所述的转向机构(100)，其特征在于，所述驱动结构(1)适于驱动所述减振器组件(2)整周转动。

7.一种转向车轮组件(1000)，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的转向机构(100)以及车轮(200)，所述车轮(200)可转动的连接在所述减振器组件(2)上。

8.根据权利要求7所述的转向车轮组件(1000)，其特征在于，所述减振器组件(2)包括：两侧减振臂(23)，所述车轮(200)连接在两侧的所述减振臂(23)之间。

9.根据权利要求8所述的转向车轮组件(1000)，其特征在于，所述车轮(200)包括：轮毂电机(201)以及轮胎(202)，所述轮胎(202)套设在所述轮毂电机(201)上，所述轮毂电机(201)可转动的连接在两侧的所述减振臂(23)之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求7-9中任一项所述的转向车轮组件(1000)。

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