一種汽車及車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括設(shè)置于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向裝置，包括頂部通過回轉(zhuǎn)支承連接于底盤的車輪支架，底部轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)軸的兩端。還包括信號執(zhí)行裝置，信號執(zhí)行裝置控制回轉(zhuǎn)支承，從而控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度。還包括轉(zhuǎn)角控制裝置，轉(zhuǎn)角控制裝置包括多個往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子，可以發(fā)出轉(zhuǎn)向角度的電子信號，并通過信號執(zhí)行裝置控制轉(zhuǎn)向裝置實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。通過多個開關(guān)轉(zhuǎn)子作為轉(zhuǎn)角控制裝置，由開關(guān)轉(zhuǎn)子的開關(guān)發(fā)出電子信號，電子信號傳遞至信號執(zhí)行裝置?；剞D(zhuǎn)支承可以實現(xiàn)360度的轉(zhuǎn)向，從而使車輛可以達到更大角度的轉(zhuǎn)彎幅度，轉(zhuǎn)向更加靈活，沒有復雜的機械傳動結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加簡單。本發(fā)明提供的汽車可以實現(xiàn)相同的技術(shù)效果。
【專利說明】
一種汽車及車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，更進一步地說是涉及一種汽車及車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車在行駛過程中，需按駕駛員的意志改變行駛方向，就輪式汽車而言，目前實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的方法是，駕駛員通過一套專設(shè)的機械傳動機構(gòu)或者轉(zhuǎn)向助力機構(gòu)，使汽車轉(zhuǎn)向橋上的轉(zhuǎn)向輪相對于汽車縱軸線偏轉(zhuǎn)一定角度，從而改變汽車的行駛方向。
[0003 ]傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)組成。其中轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向萬向節(jié)組成;轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)由轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向拉桿、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)組成。對于四輪汽車來說，采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，需要驅(qū)動轉(zhuǎn)向橋使兩個車輪同時轉(zhuǎn)動，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向機構(gòu)只能使車輪左右轉(zhuǎn)動特定的角度，一般左右都不會超過90度，并且只有同排的兩個車輪轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)彎半徑很大，在空間狹小的地方往往無法一次到位，需要往復多次調(diào)整才能轉(zhuǎn)向到位。并且傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)太過復雜，制造成本高，后期的維護成本大。
[0004]因此，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，如何設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)向靈活自由的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，是目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了了一種車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)向靈活，能夠滿足更大幅度的轉(zhuǎn)向。具體方案如下:
[0006]—種車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括:
[0007]設(shè)置于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向裝置，所述轉(zhuǎn)向裝置包括通過回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動連接于底盤上的車輪支架，所述車輪支架底部轉(zhuǎn)動連接于所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)軸的兩端，所述車輪支架通過所述回轉(zhuǎn)支承能夠帶動所述轉(zhuǎn)向輪作360度旋轉(zhuǎn)；
[0008]信號執(zhí)行裝置，所述信號執(zhí)行裝置用于控制所述回轉(zhuǎn)支承帶動所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度；
[0009]轉(zhuǎn)角控制裝置，所述轉(zhuǎn)角控制裝置包括多個往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子，多個所述開關(guān)轉(zhuǎn)子向所述信號執(zhí)行裝置發(fā)出轉(zhuǎn)向角度的電子信號。
[0010]可選地，所述轉(zhuǎn)角控制裝置還包括方向盤與轉(zhuǎn)向軸；所述開關(guān)轉(zhuǎn)子呈圓弧狀排列于所述轉(zhuǎn)向軸的底部，所述轉(zhuǎn)向軸上設(shè)置觸片所述方向盤與所述轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動時使所述觸片往復撥動所述開關(guān)轉(zhuǎn)子。
[0011]可選地，所述信號執(zhí)行裝置為PLC編程器;每個所述轉(zhuǎn)向輪上分別設(shè)置一體式輪轂電機;所述車輪支架頂部與所述回轉(zhuǎn)支承的中心設(shè)置貫通孔。
[0012]可選地，所述轉(zhuǎn)角控制裝置還包括行駛方向控制器，所述PLC編程器根據(jù)預設(shè)角度分別控制各個所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動到預設(shè)位置。
[0013]可選地，所述回轉(zhuǎn)支承設(shè)置外齒，所述回轉(zhuǎn)支承通過同步電機直接驅(qū)動或驅(qū)動蝸桿與所述回轉(zhuǎn)支承的外齒配合驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
[0014]可選地，所述回轉(zhuǎn)支承的外齒數(shù)為192齒，所述同步電機輸出端齒輪齒數(shù)為16齒，所述轉(zhuǎn)角控制裝置中的所述開關(guān)轉(zhuǎn)子數(shù)量為24個。
[0015]可選地，所述轉(zhuǎn)角控制裝置還包括制鎖擺臂，所述制鎖擺臂的一端設(shè)置與所述回轉(zhuǎn)支承配合嚙合的制鎖齒;所述制鎖擺臂通過電磁鐵控制擺動。
[0016]可選地，所述制鎖擺臂設(shè)置制鎖齒的一端通過彈簧壓接嚙合在所述回轉(zhuǎn)支承上；另一端通過所述電磁鐵吸附使所述制鎖擺臂繞中心設(shè)置的轉(zhuǎn)軸擺動。
[0017]可選地，所述開關(guān)轉(zhuǎn)子上設(shè)置金屬接觸片，觸片通過所述金屬接觸片撥動所述開關(guān)轉(zhuǎn)子;所述觸片與所述金屬接觸片接觸使所述電磁鐵通電。
[0018]此外，本發(fā)明還提供一種汽車，包括上述任一項所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng);每個車輪均為轉(zhuǎn)向輪，每個所述轉(zhuǎn)向輪上各設(shè)置一套所述轉(zhuǎn)角控制裝置;所述回轉(zhuǎn)支承通過空心式液壓減震器連接于底盤上。
[0019]本發(fā)明提供了一種車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括設(shè)置于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向裝置，轉(zhuǎn)向裝置包括車輪支架，車輪支架通過回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動連接于車輛的底盤上，車輪支架的底部轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)軸的兩端，可以提供更加穩(wěn)定的支撐。車輪支架通過帶動車輪繞回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)進而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，由于設(shè)置有回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承通過驅(qū)動裝置帶動轉(zhuǎn)動。還包括信號執(zhí)行裝置，信號執(zhí)行裝置用于控制回轉(zhuǎn)支承，通過控制回轉(zhuǎn)支承的動力裝置，從而控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度。還包括轉(zhuǎn)角控制裝置，轉(zhuǎn)角控制裝置包括多個規(guī)律排列設(shè)置的往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子，通過開關(guān)轉(zhuǎn)子向信號執(zhí)行裝置發(fā)出轉(zhuǎn)向角度的電子信號，并通過信號執(zhí)行裝置控制轉(zhuǎn)向裝置實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
[0020]本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過多個開關(guān)轉(zhuǎn)子作為轉(zhuǎn)角控制裝置，由開關(guān)轉(zhuǎn)子的開關(guān)發(fā)出電子信號，電子信號傳遞至信號執(zhí)行裝置，由執(zhí)行裝置接收到轉(zhuǎn)向信號后，輸出對應的轉(zhuǎn)動角度信號到轉(zhuǎn)向裝置轉(zhuǎn)向裝置接收到執(zhí)行裝置的信號后轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)支承，進而帶動車輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)向?；剞D(zhuǎn)支承可以實現(xiàn)360度的轉(zhuǎn)向，從而使車輛可以達到更大角度的轉(zhuǎn)彎幅度，轉(zhuǎn)向更加靈活，而且沒有復雜的機械傳動結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加簡單。
[0021]此外，本發(fā)明提供的汽車可以實現(xiàn)相同的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)簡圖；
[0024]圖2為本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)簡圖；
[0025]圖3為往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子左側(cè)線路接通的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖4為往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子右側(cè)線路接通的結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖5為車輪轉(zhuǎn)動到原地轉(zhuǎn)向模式的示意圖；
[0028]圖6為車輪繞車身以外某個點轉(zhuǎn)動的示意圖；
[0029]圖7為蝸桿與轉(zhuǎn)向支承配合的軸測結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖8為開關(guān)轉(zhuǎn)子一種具體的布置形式的示意圖；
[0031 ]圖9為回轉(zhuǎn)支承與制鎖擺臂配合的結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖10為開關(guān)轉(zhuǎn)子上設(shè)置金屬接觸片及導線的結(jié)構(gòu)圖；
[0033]圖11為本發(fā)明提供的汽車的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0034]其中:
[0035]回轉(zhuǎn)支承1、制鎖擺臂11、電磁鐵12、車輪支架2、方向盤3、轉(zhuǎn)向軸31、觸片32、同步電機4、空心式液壓減震器5、蝸桿6、車輪7、底盤8、開關(guān)轉(zhuǎn)子9、金屬接觸片91ο
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明的核心在于提供一種車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)向靈活自由。
[0037]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖與具體的實施方式，對本申請的汽車及車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行詳細的介紹說明。
[0038]如圖1和圖2所示，分別為本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖與側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向裝置、信號執(zhí)行裝置和轉(zhuǎn)角控制裝置等組件。其中轉(zhuǎn)向裝置設(shè)置在車輪上，用于控制車輪轉(zhuǎn)動改變行駛方向，轉(zhuǎn)向裝置進一步包括回轉(zhuǎn)支承I與車輪支架2，車輪支架2的頂部通過回轉(zhuǎn)支承I轉(zhuǎn)動連接于車輛的底盤8上，車輪支架2的底部轉(zhuǎn)動連接于轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)軸的兩端，車輪與地面接觸，由車輪支架2對車輛實現(xiàn)支撐。需要注意的是，對于其他的非轉(zhuǎn)向輪結(jié)構(gòu)，設(shè)置與車輪支架2作用相同的支撐結(jié)構(gòu)，與車輪支架2共同對車輛實現(xiàn)支撐，當然，也可將所有的車輪均設(shè)置為轉(zhuǎn)向輪，每個車輪都能夠?qū)崿F(xiàn)單獨的轉(zhuǎn)向，這些具體的實施例都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0039]車輪支架2通過回轉(zhuǎn)支承I能夠帶動轉(zhuǎn)向輪作360度旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承I包括能夠相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈與外圈，內(nèi)圈與外圈中的一個與車輛的底盤8固定，另一個與車輪支架2固定，車輪支架2通過回轉(zhuǎn)支承I與底盤8作相對轉(zhuǎn)動?；剞D(zhuǎn)支承I的盤面大致成水平設(shè)置，根據(jù)車輪支架2的傾斜度可以作相應的調(diào)整，大體上保持水平，偏差幅度一般在10度以內(nèi)，回轉(zhuǎn)支承I的內(nèi)圈與外圈大體繞豎直轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。相應地，轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)軸軸線大體上成水平設(shè)置，車輪轉(zhuǎn)動帶動車輛行駛。
[0040]轉(zhuǎn)角控制裝置包括多個規(guī)律排列設(shè)置的往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子9，多個開關(guān)轉(zhuǎn)子9向信號執(zhí)行裝置發(fā)出轉(zhuǎn)向角度的電子信號。每個開關(guān)轉(zhuǎn)子9具有兩個信號接觸點，能夠輸出兩路信號，分別用于控制回轉(zhuǎn)支承I兩個不同方向的轉(zhuǎn)動。如圖3與圖4所示，分別為往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子9在兩個不同開合狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)圖，圖3表示左側(cè)線路接通，圖4表示右側(cè)線路接通，在實際設(shè)置時，左側(cè)線路接通由信號執(zhí)行裝置控制轉(zhuǎn)向裝置向左轉(zhuǎn)動一定的角度，右側(cè)線路接通由信號執(zhí)行裝置控制轉(zhuǎn)向裝置向右轉(zhuǎn)動一定的角度。優(yōu)選地，為了便于控制，每個開關(guān)轉(zhuǎn)子9輸出的信號控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動相同的角度。將多個往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子9依次排列，逐個向左撥動開關(guān)轉(zhuǎn)子9依次接通左側(cè)線路，可以使信號執(zhí)行裝置依次控制車輪左轉(zhuǎn)，每接通一個開關(guān)轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)動相同的角度，控制開關(guān)轉(zhuǎn)子9接通的數(shù)量控制車輪的轉(zhuǎn)動幅度，從而實現(xiàn)左側(cè)轉(zhuǎn)向；相應地，如果需要進行右轉(zhuǎn)則與左轉(zhuǎn)的動作相反，向右依次接通各個開關(guān)轉(zhuǎn)子9的右側(cè)線路控制右轉(zhuǎn)的幅度。需要注意的是，每個開關(guān)轉(zhuǎn)子9的左側(cè)線路與右側(cè)線路接通一次，向信號執(zhí)行裝置發(fā)出一次轉(zhuǎn)向信號，實現(xiàn)特定角度的轉(zhuǎn)動，后續(xù)持續(xù)接觸時轉(zhuǎn)向輪不轉(zhuǎn)動。
[0041]采用本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，通過多個開關(guān)轉(zhuǎn)子9作為轉(zhuǎn)角控制裝置，由開關(guān)轉(zhuǎn)子9的閉合線路發(fā)出電子信號，電子信號傳遞至信號執(zhí)行裝置，由執(zhí)行裝置接收到轉(zhuǎn)向信號后，輸出對應的信號到轉(zhuǎn)向裝置。轉(zhuǎn)向裝置接收到信號執(zhí)行裝置的信號后轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)支承I，進而帶動車輪實現(xiàn)轉(zhuǎn)向?；剞D(zhuǎn)支承I可以實現(xiàn)360度的轉(zhuǎn)向，從而使車輛可以達到更大角度的轉(zhuǎn)彎幅度，轉(zhuǎn)向更加靈活，而且沒有復雜的機械傳動結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加簡單。車輪支架2由回轉(zhuǎn)支承I帶動轉(zhuǎn)向，回轉(zhuǎn)支承I則通過相應的轉(zhuǎn)向機構(gòu)帶動實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，每個轉(zhuǎn)向輪獨立控制，不需要轉(zhuǎn)向橋等機構(gòu)。本發(fā)明中車輪支架2轉(zhuǎn)動連接在轉(zhuǎn)向輪的兩側(cè)，回轉(zhuǎn)支承I的轉(zhuǎn)動中心位于車輪上方，在各個轉(zhuǎn)動方向上都不會受到干擾，但在轉(zhuǎn)向輪所在位置需要設(shè)置避讓空間，使轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動到最大幅度的90度時不受阻擋。
[0042]在此基礎(chǔ)上更進一步，本發(fā)明中的轉(zhuǎn)角控制裝置還包括方向盤3與轉(zhuǎn)向軸31，方向盤3固定在轉(zhuǎn)向軸31的一端，用于模擬傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制方式，駕駛者轉(zhuǎn)動方向盤3控制轉(zhuǎn)向輪左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)。開關(guān)轉(zhuǎn)子9呈圓弧狀排列于轉(zhuǎn)向軸31的底部，以轉(zhuǎn)向軸31轉(zhuǎn)動軸上的點為圓心布置。轉(zhuǎn)向軸31上設(shè)置有觸片32，觸片32與轉(zhuǎn)向軸31的軸線方向垂直，方向盤3與轉(zhuǎn)向軸31同步轉(zhuǎn)動時能夠使觸片32往復撥動開關(guān)轉(zhuǎn)子9，即向左依次接通各個開關(guān)轉(zhuǎn)子9的左側(cè)線路、或者向右依次接通各個開關(guān)轉(zhuǎn)子9的右側(cè)線路，模擬傳統(tǒng)的車輛轉(zhuǎn)向方式。
[0043]更進一步，信號執(zhí)行裝置為PLC編程器，即可編程控制器，PLC編程器中預先設(shè)定程序，接收到開關(guān)轉(zhuǎn)子9的轉(zhuǎn)向信號后控制車輪支架2實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，除了 PLC編程器之外，還可采用其他形式的信號處理裝置，如PAC等。在每個轉(zhuǎn)向輪上分別設(shè)置一個一體式輪轂電機，通過一體式輪轂電機控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動。相應地在車身內(nèi)還要設(shè)置相應的電池總成，對一體式輪轂電機供電。一體式輪轂電機也可由PLC編程器控制其轉(zhuǎn)動，控制向前或向后轉(zhuǎn)動實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。另外，為了方便一體式輪轂電機線路布置，車輪支架2的頂部與回轉(zhuǎn)支承I的中心分別設(shè)置有貫通孔，可以使線路穿過，線路位于中心位置，當回轉(zhuǎn)支承I轉(zhuǎn)動時不會對其轉(zhuǎn)動角度造成干擾。
[0044]另外，本發(fā)明中的轉(zhuǎn)角控制裝置還包括行駛方向控制器，行駛方向控制器啟動時可以使PLC編程器根據(jù)其內(nèi)部的預設(shè)角度分別控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動。如圖5所示，為車輪轉(zhuǎn)動到原地轉(zhuǎn)向模式的示意圖。圖中左上轉(zhuǎn)向輪右轉(zhuǎn)58度，右上轉(zhuǎn)向輪右轉(zhuǎn)122度，左下轉(zhuǎn)向輪左轉(zhuǎn)58度，右下轉(zhuǎn)向輪左轉(zhuǎn)122度。在PLC編程器中寫入四個轉(zhuǎn)向輪各自轉(zhuǎn)向角度的程序，通過獨立的開關(guān)按鈕啟動原地轉(zhuǎn)向的模式時使四個轉(zhuǎn)向輪分別轉(zhuǎn)動到位，正向啟動車輛即可使車輛原地掉頭。當然，除了這種模式以外，還可設(shè)置其他模式，例如當正常行駛時僅有前兩個車輪作為轉(zhuǎn)向輪，后兩個車輪保持直線行駛;或者如圖6所示，使車輪以車身以外的某個點為圓心轉(zhuǎn)動。上述情況是針對四輪汽車作出的舉例說明，同樣可以應用到三輪車等其他數(shù)量車輪的情況下，對應的轉(zhuǎn)向角度或轉(zhuǎn)向輪的數(shù)量根據(jù)具體情況設(shè)定程序。
[0045]具體地，回轉(zhuǎn)支承I的外圈上設(shè)置有外齒，回轉(zhuǎn)支承I通過同步電機4的輸出端齒輪直接驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承1，或者由同步電機4驅(qū)動蝸桿6與回轉(zhuǎn)支承I的外齒配合驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。如圖7所示，表示由蝸桿6驅(qū)動的軸測結(jié)構(gòu)圖，蝸桿通過電機驅(qū)動?；蛘呋剞D(zhuǎn)支承I直接通過同步電機4帶動，同步電機4可選用直流式伺服電機或直流式步進電機，可以保持多個轉(zhuǎn)向輪同步轉(zhuǎn)動，由PLC編程器輸出與轉(zhuǎn)向輪數(shù)量相同的信號。
[0046]更進一步，同步電機輸出端齒輪與回轉(zhuǎn)支承I的齒數(shù)比可以根據(jù)轉(zhuǎn)向精度具體設(shè)定，本發(fā)明在此提供一種具體的設(shè)置方式:回轉(zhuǎn)支承I的外齒數(shù)設(shè)置為192齒；同步電機4輸出端齒輪齒數(shù)為16齒;轉(zhuǎn)角控制裝置中的開關(guān)轉(zhuǎn)子9數(shù)量為24個，左側(cè)或右側(cè)各設(shè)置12個開關(guān)轉(zhuǎn)子9，總共有48個信號接入點，24個開關(guān)轉(zhuǎn)子9圍成半圓形，等分180度。當然，轉(zhuǎn)動的單位數(shù)越多，反應就越靈敏，若有更高的精度要求可以設(shè)置更多的開關(guān)轉(zhuǎn)子9。
[0047]和車輪相接的回轉(zhuǎn)支承I的齒數(shù)設(shè)計為192齒，而控制轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向的同步電機4的齒輪齒數(shù)設(shè)計為16齒。左右兩側(cè)12個開關(guān)轉(zhuǎn)子9轉(zhuǎn)動的角度分別為90度，則192齒(轉(zhuǎn)動一周為360度)/4(90度為360度的四分之一)=48齒。也就是說控制車輪轉(zhuǎn)向的回轉(zhuǎn)支承I轉(zhuǎn)動90度則是48齒數(shù)。48齒/12 (開關(guān)轉(zhuǎn)子9的數(shù)數(shù)量)=4齒，則每個單位控制回轉(zhuǎn)支承I的轉(zhuǎn)動齒數(shù)為4齒，360度/192(齒數(shù))X4 = 7.5度，則一個單位4齒數(shù)即是轉(zhuǎn)動角的7.5度(4齒=7.5度)小齒輪的總齒數(shù)為16齒，16/4 = 4，360度/4 = 90度，則同步電機4輸出軸小齒輪轉(zhuǎn)動的每個單位為90度即四分之一圈。每個開關(guān)轉(zhuǎn)子9控制的PLC編程器發(fā)出控制同步電機4的對應信號傳動角度為90度，即控制同步電機4轉(zhuǎn)動四分之一圈，使回轉(zhuǎn)支承I轉(zhuǎn)動7.5度。
[0048]如圖8所示，為開關(guān)轉(zhuǎn)子9一種具體的布置形式的示意圖。開始啟動之前，方向盤3位于24個開關(guān)轉(zhuǎn)子9的中間，可稱為零點，方向盤3向左轉(zhuǎn)動，觸片32接觸到標號-1的開關(guān)轉(zhuǎn)子9時，PLC編程器收到-1號開關(guān)轉(zhuǎn)子9傳送的信號，輸出對應的脈沖信號到控制車輪轉(zhuǎn)向的四個同步電機，同步電機逆時針轉(zhuǎn)動一個單位(每個單位為車輪轉(zhuǎn)動7.5度)。當觸片32接觸到-2號開關(guān)轉(zhuǎn)子9時，PLC編程器再次輸出信號到控制車輪轉(zhuǎn)向的四個同步電機，同步電機逆時針再轉(zhuǎn)動一個單位。當觸片32接觸到標號-3號開關(guān)轉(zhuǎn)子9時，PLC編程器再次輸出信號到控制車輪轉(zhuǎn)向的四個同步電機，同步電機逆時針再次轉(zhuǎn)動一個單位。同理可證，當方向盤內(nèi)部指針傳動到-12號開關(guān)轉(zhuǎn)子9時，方向盤轉(zhuǎn)動的角度為90度，而車輪轉(zhuǎn)動為12個單位，每個單位為7.5度，則車輪轉(zhuǎn)動的角度和方向盤一樣是同方向轉(zhuǎn)動90度，此時車子的移動方向即為橫向移動。當觸片32倒轉(zhuǎn)時，每接觸一個開關(guān)轉(zhuǎn)子9則PLC編程器即發(fā)出一路信號到控制車輪的同步電機，電機轉(zhuǎn)動一個單位。上述方向盤3與轉(zhuǎn)向輪一比一傳動比僅作為一種具體的形式，設(shè)置為其他比值的傳動比也是可以的，都包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0049]開關(guān)轉(zhuǎn)子9設(shè)計為90度接觸角，當觸片32向左轉(zhuǎn)啟動每個轉(zhuǎn)子后啟動過的開關(guān)轉(zhuǎn)子9右邊翹起，觸片32右轉(zhuǎn)時復原每個轉(zhuǎn)子，而每復原一個開關(guān)轉(zhuǎn)子9，PLC編程器同樣會接收到信號則發(fā)出對應的信號到控制車輪轉(zhuǎn)向的同步電機4，使同步電機4倒轉(zhuǎn)。
[0050]另外，為了保證回轉(zhuǎn)支承I的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)角控制裝置還包括制鎖擺臂11，制鎖擺臂11的一端設(shè)置與回轉(zhuǎn)支承I配合嚙合的制鎖齒。如圖9所示，為回轉(zhuǎn)支承I與制鎖擺臂11配合的結(jié)構(gòu)圖，制鎖擺臂11通過電磁鐵控制擺動。
[0051]具體地，制鎖擺臂11設(shè)置制鎖齒的一端通過彈簧壓接嚙合在回轉(zhuǎn)支承I上，另一端通過電磁鐵12吸附使制鎖擺臂11繞中心設(shè)置的轉(zhuǎn)軸擺動。設(shè)置制鎖齒的一端背面用彈簧頂住，使制鎖齒和回轉(zhuǎn)支承I保持制狀態(tài)。在制鎖擺臂的另一端保留一定的距離處安裝一個電磁鐵，電磁鐵通電后通過磁的吸力把擺臂吸住，當擺臂的一端向下運動時，則另一端即向上運動，當電磁鐵斷電時擺臂通過彈簧的壓力將擺臂恢復制鎖狀態(tài)。
[0052]如圖10所示，為開關(guān)轉(zhuǎn)子9上設(shè)置金屬接觸片91及導線的結(jié)構(gòu)圖。開關(guān)轉(zhuǎn)子9上設(shè)置金屬接觸片91，觸片32通過金屬接觸片91撥動開關(guān)轉(zhuǎn)子9;觸片32與金屬接觸片91接觸使電磁鐵12通電。只有在回轉(zhuǎn)支承I需要轉(zhuǎn)動的情況下才需要使制鎖擺臂11分離，所以控制回轉(zhuǎn)支承I解鎖的開關(guān)和控制回轉(zhuǎn)支承I轉(zhuǎn)動的同步電機開關(guān)有著非常密切的關(guān)系。而控制轉(zhuǎn)動的是由觸片32啟動，所以最好的方式是將兩者設(shè)計為一體?？刂芇LC編程器信號的開關(guān)轉(zhuǎn)子9上設(shè)置金屬接觸片91，觸片32為金屬導體，利用觸片32接觸金屬接觸片91啟動PLC編程器輸出信號這一特性，再把控制其轉(zhuǎn)向制鎖的電磁鐵開關(guān)線接入上述指針和開關(guān)轉(zhuǎn)子9觸片，達到控制開合的功能。
[0053]此外，本發(fā)明還提供一種汽車，包括上述所介紹的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中汽車的每個車輪均為轉(zhuǎn)向輪，每個轉(zhuǎn)向輪上分別各設(shè)置一套轉(zhuǎn)角控制裝置。如圖11所示，為本發(fā)明提供的汽車的結(jié)構(gòu)簡圖。本發(fā)明的汽車優(yōu)選地可電動車，由一體式輪轂電機驅(qū)動前進后退?；剞D(zhuǎn)支承I通過空心式液壓減震器5連接于底盤8上，減少路面?zhèn)鬟f的震動。
[0054]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理，可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，包括: 設(shè)置于轉(zhuǎn)向輪上的轉(zhuǎn)向裝置，所述轉(zhuǎn)向裝置包括通過回轉(zhuǎn)支承(I)轉(zhuǎn)動連接于底盤(8)上的車輪支架(2)，所述車輪支架(2)底部轉(zhuǎn)動連接于所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)軸的兩端，所述車輪支架(2)通過所述回轉(zhuǎn)支承(I)能夠帶動所述轉(zhuǎn)向輪作360度旋轉(zhuǎn)； 信號執(zhí)行裝置，所述信號執(zhí)行裝置用于控制所述回轉(zhuǎn)支承(I)帶動所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度； 轉(zhuǎn)角控制裝置，所述轉(zhuǎn)角控制裝置包括多個往復式開關(guān)轉(zhuǎn)子(9)，多個所述開關(guān)轉(zhuǎn)子(9)向所述信號執(zhí)行裝置發(fā)出轉(zhuǎn)向角度的電子信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)角控制裝置還包括方向盤(3)與轉(zhuǎn)向軸(31);所述開關(guān)轉(zhuǎn)子(9)呈圓弧狀排列于所述轉(zhuǎn)向軸(31)的底部，所述轉(zhuǎn)向軸(31)上設(shè)置觸片(32)，所述方向盤(3)與所述轉(zhuǎn)向軸(31)轉(zhuǎn)動時使所述觸片(32)往復撥動所述開關(guān)轉(zhuǎn)子(9)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述信號執(zhí)行裝置為PLC編程器；每個所述轉(zhuǎn)向輪上分別設(shè)置一體式輪轂電機;所述車輪支架(2)頂部與所述回轉(zhuǎn)支承(I)的中心設(shè)置貫通孔。4.根據(jù)利權(quán)要求3所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)角控制裝置還包括行駛方向控制器，所述PLC編程器根據(jù)預設(shè)角度分別控制各個所述轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動到預設(shè)位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)支承(I)設(shè)置外齒，所述回轉(zhuǎn)支承(I)通過同步電機(4)直接驅(qū)動或驅(qū)動蝸桿(6)與所述回轉(zhuǎn)支承(I)的外齒配合驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)支承(I)的外齒數(shù)為192齒，所述同步電機(4)輸出端齒輪齒數(shù)為16齒，所述轉(zhuǎn)角控制裝置中的所述開關(guān)轉(zhuǎn)子(9)數(shù)量為24個。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)角控制裝置還包括制鎖擺臂(11)，所述制鎖擺臂(11)的一端設(shè)置與所述回轉(zhuǎn)支承(I)配合嚙合的制鎖齒;所述制鎖擺臂(11)通過電磁鐵(12)控制擺動。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述制鎖擺臂(11)設(shè)置制鎖齒的一端通過彈簧壓接嚙合在所述回轉(zhuǎn)支承(I)上；另一端通過所述電磁鐵(12)吸附使所述制鎖擺臂(11)繞中心設(shè)置的轉(zhuǎn)軸擺動。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)轉(zhuǎn)子(9)上設(shè)置金屬接觸片(91)，觸片(32)通過所述金屬接觸片(91)撥動所述開關(guān)轉(zhuǎn)子(9);所述觸片(32)與所述金屬接觸片(91)接觸使所述電磁鐵(12)通電。10.—種汽車，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9任一項所述的車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；每個車輪均為轉(zhuǎn)向輪，每個所述轉(zhuǎn)向輪上各設(shè)置一套所述轉(zhuǎn)角控制裝置;所述回轉(zhuǎn)支承(I)通過空心式液壓減震器(5)連接于底盤(8)上。
【文檔編號】B62D6/00GK106043426SQ201610658384
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月11日 公開號201610658384.5, CN 106043426 A, CN 106043426A, CN 201610658384, CN-A-106043426, CN106043426 A, CN106043426A, CN201610658384, CN201610658384.5
【發(fā)明人】劉振勇
【申請人】杭州天爵舞臺工程有限公司