本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)動(dòng)輪相關(guān)領(lǐng)域，具體是一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪及裝備有該轉(zhuǎn)動(dòng)輪的車輛。

背景技術(shù)：

1、工程車在狹小的空間內(nèi)進(jìn)行停車或者調(diào)頭困難，特別實(shí)在倉(cāng)庫(kù)中、叉車、扒渣車等掉頭收到影響，為了解決這些問(wèn)題，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了多種形式的全向移動(dòng)技術(shù)，能夠在不同角度下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的車輪；

2、例如，目前公開(kāi)號(hào)為cn108819612a的中國(guó)發(fā)明專利就公開(kāi)了一種全向驅(qū)動(dòng)輪，包括全向驅(qū)動(dòng)輪主體和包膠輪，在所述全向輪主體上方設(shè)置有支撐蓋，在所述支撐蓋上轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有大同步帶輪和小同步帶輪，通過(guò)行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)出力帶動(dòng)小同步帶輪、小同步帶輪帶動(dòng)大同步帶輪，最終使得大同步帶輪通過(guò)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)包膠輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此外，通過(guò)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合回轉(zhuǎn)支撐件上設(shè)置有外圈齒，帶動(dòng)包膠輪進(jìn)行360°無(wú)死角的轉(zhuǎn)動(dòng)；

3、上述全向驅(qū)動(dòng)輪雖然可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的360°轉(zhuǎn)向，車輛一般安裝有四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪，每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪采用單獨(dú)的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，增加成本，且需要對(duì)每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向進(jìn)行單獨(dú)控制，不便于車輛行駛過(guò)程中的轉(zhuǎn)向控制。

4、現(xiàn)有的當(dāng)前市場(chǎng)上的解決方案主要包括幾種形式，一種可橫向泊車的小汽車，它的特點(diǎn)在于前輪和后輪均可以實(shí)現(xiàn)90°旋轉(zhuǎn)，其次是有扒渣車的設(shè)計(jì)，這類車輛的特點(diǎn)是前輪同樣可以達(dá)到90度旋轉(zhuǎn)，但是后輪由于結(jié)構(gòu)限制旋轉(zhuǎn)幅度不足90°，但對(duì)于駕駛?cè)说牟僮鞑槐悖谡Ｐ旭傊械霓D(zhuǎn)向時(shí)，只需控制前輪轉(zhuǎn)動(dòng)，后輪無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)，在進(jìn)行橫移車輛時(shí)，需要同步控制前輪和后輪的轉(zhuǎn)向，且轉(zhuǎn)向角度需要同步，前后車輪的轉(zhuǎn)向存在差異時(shí)，車輛移動(dòng)會(huì)對(duì)輪胎進(jìn)行拖動(dòng)，使輪胎磨損。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，為了解決上述不足，本發(fā)明在此提供一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪及裝備有該轉(zhuǎn)動(dòng)輪的車輛。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪及裝備有該轉(zhuǎn)動(dòng)輪的車輛，該裝置包括外殼、差速器、驅(qū)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)向控制組件、左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件，所述外殼的左右兩側(cè)分別安裝有左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件，所述外殼的內(nèi)側(cè)頂部安裝有差速器，所述差速器的左右兩側(cè)分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸與左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件傳動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)軸用于驅(qū)動(dòng)左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件的行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述外殼的內(nèi)側(cè)底部安裝有轉(zhuǎn)向控制組件，所述轉(zhuǎn)向控制組件的左右兩側(cè)分別與左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件傳動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)向控制組件用于控制左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件的行走輪轉(zhuǎn)向。

3、優(yōu)選的，所述左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件結(jié)構(gòu)一致，且左轉(zhuǎn)向輪組件和右轉(zhuǎn)向輪組件呈左右對(duì)稱設(shè)置，所述左轉(zhuǎn)向輪組件包括傳動(dòng)箱、傳動(dòng)軸一、第一錐齒輪組、第二錐齒輪組、傳動(dòng)軸二、轉(zhuǎn)動(dòng)架、行走輪、套管、轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件和齒輪箱一，所述傳動(dòng)軸一的頂部伸入至傳動(dòng)箱內(nèi)，且傳動(dòng)軸一的頂部通過(guò)第一錐齒輪組與驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)軸一豎直貫穿套管，且傳動(dòng)軸一的底部伸入至齒輪箱一與第二錐齒輪組傳動(dòng)連接，且第二錐齒輪組通過(guò)傳動(dòng)軸二與行走輪傳動(dòng)連接，所述齒輪箱一固定于轉(zhuǎn)動(dòng)架的內(nèi)側(cè)，所述傳動(dòng)軸二橫向貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)架的底部，且轉(zhuǎn)動(dòng)架與傳動(dòng)軸二通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述套管的底端與轉(zhuǎn)動(dòng)架固定連接，套管的頂部伸入至傳動(dòng)箱內(nèi)，且套管的頂部與轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件和轉(zhuǎn)向控制組件傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)箱固定于外殼的內(nèi)部。

4、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架設(shè)置于外殼的底部，且行走輪的頂端高度低于外殼。

5、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動(dòng)架的頂端設(shè)置有支撐滾珠，且支撐滾珠的頂端與外殼底部貼合。

6、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件包括齒輪一、齒輪二、傳動(dòng)軸三和角度傳感器，所述齒輪一和齒輪二相互嚙合，所述齒輪一套裝于套管的外側(cè)，且齒輪一與套管傳動(dòng)連接，所述齒輪二的通過(guò)傳動(dòng)軸三與角度傳感器傳動(dòng)連接，所述角度傳感器固定于傳動(dòng)箱的外壁。

7、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)向控制組件包括齒輪箱二、主動(dòng)錐齒輪、連接軸、從動(dòng)錐齒輪、傳動(dòng)軸四、蝸桿和蝸輪，所述齒輪箱二的內(nèi)部后側(cè)設(shè)置有主動(dòng)錐齒輪，所述主動(dòng)錐齒輪的圓心處與連接軸傳動(dòng)連接，所述主動(dòng)錐齒輪的左右兩側(cè)分別設(shè)置有從動(dòng)錐齒輪，且兩個(gè)從動(dòng)錐齒輪分別與主動(dòng)錐齒輪相互嚙合，兩個(gè)從動(dòng)錐齒輪的圓心處分別通過(guò)傳動(dòng)軸四與蝸桿傳動(dòng)連接，所述蝸桿的前側(cè)與蝸輪相互嚙合，所述蝸輪套裝于套管的外側(cè)，且蝸輪與套管傳動(dòng)連接，所述齒輪箱二固定于外殼的內(nèi)部。

8、優(yōu)選的，所述主動(dòng)錐齒輪左右兩側(cè)的從動(dòng)錐齒輪呈左右對(duì)稱設(shè)置，且兩個(gè)從動(dòng)錐齒輪外側(cè)連接的兩個(gè)蝸桿分別呈正反牙設(shè)置。

9、一種車輛，全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪設(shè)置有兩組，分別安裝于車輛的車架的底部前后兩側(cè)，車架的內(nèi)側(cè)中部設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)組件，發(fā)動(dòng)機(jī)組件通過(guò)傳動(dòng)軸五分別與兩個(gè)全向轉(zhuǎn)向輪的差速器傳動(dòng)連接，后側(cè)全向轉(zhuǎn)向輪的連接軸與后車輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接，前側(cè)全向轉(zhuǎn)向輪的連接軸通過(guò)傳動(dòng)軸組件與駕駛室內(nèi)的方向盤(pán)傳動(dòng)連接。

10、優(yōu)選的，該車輛的轉(zhuǎn)向方法包括以下步驟：

11、步驟1：控制方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)軸組件帶動(dòng)前側(cè)全向轉(zhuǎn)向輪的連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)從動(dòng)錐齒輪、傳動(dòng)軸四和蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪帶動(dòng)套管轉(zhuǎn)動(dòng)，套管帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架和行走輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，且行走輪進(jìn)行全向轉(zhuǎn)動(dòng)；

12、步驟2：通過(guò)轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件監(jiān)測(cè)套管的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，對(duì)前側(cè)全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的行走輪的轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)后車輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后側(cè)全向轉(zhuǎn)向輪的連接軸，帶動(dòng)后側(cè)全向轉(zhuǎn)向輪的行走輪轉(zhuǎn)向。

13、本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明通過(guò)改進(jìn)在此提供一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪及裝備有該轉(zhuǎn)動(dòng)輪的車輛，與同類型設(shè)備相比，具有如下改進(jìn)：

14、本發(fā)明所述一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪及裝備有該轉(zhuǎn)動(dòng)輪的車輛，通過(guò)設(shè)置了全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的設(shè)置，行走輪安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)架的外側(cè)，行走輪通過(guò)齒輪組合傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)軸連接，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)組件對(duì)車輛底部?jī)山M全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的四個(gè)行走輪同步進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，且通過(guò)轉(zhuǎn)向控制組件對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)架和行走輪的轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，使行走輪可進(jìn)行全向轉(zhuǎn)動(dòng)，前側(cè)全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)向控制組件通過(guò)傳動(dòng)軸組件與車輛的方向盤(pán)傳動(dòng)連接，在車輛的行駛過(guò)程中轉(zhuǎn)向時(shí)，通過(guò)方向盤(pán)控制前側(cè)全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的行走輪轉(zhuǎn)向，便于對(duì)車輛行駛中的轉(zhuǎn)向控制，且通過(guò)設(shè)置轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)架和行走輪的轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在需要對(duì)車輛進(jìn)行平移時(shí)，根據(jù)監(jiān)測(cè)前側(cè)全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的行走輪轉(zhuǎn)向角度，驅(qū)動(dòng)后車輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)后側(cè)全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的行走輪轉(zhuǎn)向，使前側(cè)行走輪和后側(cè)行走輪保持平行，即可驅(qū)動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)車輛進(jìn)行橫移或斜向行駛，通過(guò)將前側(cè)行走輪轉(zhuǎn)向九十度，將后側(cè)行走輪反方向進(jìn)行轉(zhuǎn)向九十度，即可使前側(cè)行走輪和后側(cè)行走輪的行駛方向相反，進(jìn)而對(duì)車輛進(jìn)行原地調(diào)頭操作，增加車輛的靈活性，利于在狹小空間的移動(dòng)和調(diào)頭。

技術(shù)特征：

1.一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：包括外殼（1）、差速器（2）、驅(qū)動(dòng)軸（3）、轉(zhuǎn)向控制組件（4）、左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6），所述外殼（1）的左右兩側(cè)分別安裝有左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6），所述外殼（1）的內(nèi)側(cè)頂部安裝有差速器（2），所述差速器（2）的左右兩側(cè)分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸（3）與左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6）傳動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)軸（3）用于驅(qū)動(dòng)左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6）的行走輪（57）轉(zhuǎn)動(dòng)，所述外殼（1）的內(nèi)側(cè)底部安裝有轉(zhuǎn)向控制組件（4），所述轉(zhuǎn)向控制組件（4）的左右兩側(cè)分別與左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6）傳動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)向控制組件（4）用于控制左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6）的行走輪（57）轉(zhuǎn)向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：所述左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6）結(jié)構(gòu)一致，且左轉(zhuǎn)向輪組件（5）和右轉(zhuǎn)向輪組件（6）呈左右對(duì)稱設(shè)置，所述左轉(zhuǎn)向輪組件（5）包括傳動(dòng)箱（51）、傳動(dòng)軸一（52）、第一錐齒輪組（53）、第二錐齒輪組（54）、傳動(dòng)軸二（55）、轉(zhuǎn)動(dòng)架（56）、行走輪（57）、套管（58）、轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件（59）和齒輪箱一（510），所述傳動(dòng)軸一（52）的頂部伸入至傳動(dòng)箱（51）內(nèi)，且傳動(dòng)軸一（52）的頂部通過(guò)第一錐齒輪組（53）與驅(qū)動(dòng)軸（3）傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)軸一（52）豎直貫穿套管（58），且傳動(dòng)軸一（52）的底部伸入至齒輪箱一（510）與第二錐齒輪組（54）傳動(dòng)連接，且第二錐齒輪組（54）通過(guò)傳動(dòng)軸二（55）與行走輪（57）傳動(dòng)連接，所述齒輪箱一（510）固定于轉(zhuǎn)動(dòng)架（56）的內(nèi)側(cè)，所述傳動(dòng)軸二（55）橫向貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)架（56）的底部，且轉(zhuǎn)動(dòng)架（56）與傳動(dòng)軸二（55）通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述套管（58）的底端與轉(zhuǎn)動(dòng)架（56）固定連接，套管（58）的頂部伸入至傳動(dòng)箱（51）內(nèi)，且套管（58）的頂部與轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件（59）和轉(zhuǎn)向控制組件（4）傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)箱（51）固定于外殼（1）的內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)架（56）設(shè)置于外殼（1）的底部，且行走輪（57）的頂端高度低于外殼（1）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)架（56）的頂端設(shè)置有支撐滾珠，且支撐滾珠的頂端與外殼（1）底部貼合。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：所述轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件（59）包括齒輪一（591）、齒輪二（592）、傳動(dòng)軸三（593）和角度傳感器（594），所述齒輪一（591）和齒輪二（592）相互嚙合，所述齒輪一（591）套裝于套管（58）的外側(cè)，且齒輪一（591）與套管（58）傳動(dòng)連接，所述齒輪二（592）的通過(guò)傳動(dòng)軸三（593）與角度傳感器（594）傳動(dòng)連接，所述角度傳感器（594）固定于傳動(dòng)箱（51）的外壁。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：所述轉(zhuǎn)向控制組件（4）包括齒輪箱二（41）、主動(dòng)錐齒輪（42）、連接軸（43）、從動(dòng)錐齒輪（44）、傳動(dòng)軸四（45）、蝸桿（46）和蝸輪（47），所述齒輪箱二（41）的內(nèi)部后側(cè)設(shè)置有主動(dòng)錐齒輪（42），所述主動(dòng)錐齒輪（42）的圓心處與連接軸（43）傳動(dòng)連接，所述主動(dòng)錐齒輪（42）的左右兩側(cè)分別設(shè)置有從動(dòng)錐齒輪（44），且兩個(gè)從動(dòng)錐齒輪（44）分別與主動(dòng)錐齒輪（42）相互嚙合，兩個(gè)從動(dòng)錐齒輪（44）的圓心處分別通過(guò)傳動(dòng)軸四（45）與蝸桿（46）傳動(dòng)連接，所述蝸桿（46）的前側(cè)與蝸輪（47）相互嚙合，所述蝸輪（47）套裝于套管（58）的外側(cè)，且蝸輪（47）與套管（58）傳動(dòng)連接，所述齒輪箱二（41）固定于外殼（1）的內(nèi)部。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：所述主動(dòng)錐齒輪（42）左右兩側(cè)的從動(dòng)錐齒輪（44）呈左右對(duì)稱設(shè)置，且兩個(gè)從動(dòng)錐齒輪（44）外側(cè)連接的兩個(gè)蝸桿（46）分別呈正反牙設(shè)置。

8.一種車輛，該車輛采用權(quán)利要求1~7任一項(xiàng)所述的一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其特征在于：全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪設(shè)置有兩組，分別安裝于車輛的車架（b2）的底部前后兩側(cè)，車架（b2）的內(nèi)側(cè)中部設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)組件（b3），發(fā)動(dòng)機(jī)組件（b3）通過(guò)傳動(dòng)軸五（b4）分別與兩個(gè)全向轉(zhuǎn)向輪的差速器（2）傳動(dòng)連接，后側(cè)全向轉(zhuǎn)向輪的連接軸（43）與后車輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)（b5）的輸出軸傳動(dòng)連接，前側(cè)全向轉(zhuǎn)向輪的連接軸（43）通過(guò)傳動(dòng)軸組件（b6）與駕駛室（b7）內(nèi)的方向盤(pán)（b1）傳動(dòng)連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種車輛，其特征在于：該車輛的轉(zhuǎn)向方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪及裝備有該轉(zhuǎn)動(dòng)輪的車輛，涉及轉(zhuǎn)動(dòng)輪相關(guān)領(lǐng)域，通過(guò)設(shè)置了全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的設(shè)置，行走輪安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)架的外側(cè)，行走輪通過(guò)齒輪組合傳動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)軸連接，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)組件對(duì)車輛底部?jī)山M全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的四個(gè)行走輪同步進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，且通過(guò)轉(zhuǎn)向控制組件對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)架和行走輪的轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，使行走輪可進(jìn)行全向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)方向盤(pán)控制前側(cè)全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的行走輪轉(zhuǎn)向，便于對(duì)車輛行駛中的轉(zhuǎn)向控制，且通過(guò)設(shè)置轉(zhuǎn)向角度檢測(cè)組件對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)架和行走輪的轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)后車輪轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)后側(cè)全向轉(zhuǎn)動(dòng)輪的行走輪轉(zhuǎn)向，即可對(duì)車輛進(jìn)行橫移、斜向行駛或原地調(diào)頭操作，增加車輛的靈活性，利于在狹小空間的移動(dòng)和調(diào)頭。

技術(shù)研發(fā)人員：王海波,孫寧亮,劉桂才,徐立軍,張帥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東海德智能裝備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28