车体的转向装置的制作方法

1.本技术属于转向结构技术领域，具体涉及一种车体的转向装置。


背景技术：

2.随着环卫装备行业的发展，小型扫路机的各种技术发展越来越成熟，特别是无人驾驶扫路机也逐渐发展起来，而转向系统决定着车辆的安全性和可靠性，由此，对转向系统的基本要求是工作稳定可靠、转向精度高，以使小型扫路机实现高效作业。
3.当前一些扫路机基本是将前车架和后车架通过转轴连接，并采用液压油缸作为动力源驱动前车架和后车架进行转向，然而，液压驱动会导致转向精度不高，且需要大量无人控制套件及多种传感器配合使用，如此，增加了控制系统运算判断的复杂性，从而无法迅速响应前车架与后车架之间角度的调节，因此，无法保证车辆作业的安全性和可靠性。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种车体的转向装置，能够解决当前转向机构无法保证车辆作业的安全性和可靠性的问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.本技术实施例提供了一种车体的转向装置，所述车体包括第一车架、第二车架以及设置于第一车架和第二车架之间的连接座，所述转向装置包括动力机构和传动机构；
7.所述传动机构包括旋转件和传动齿轮，所述传动齿轮与所述旋转件传动连接，所述旋转件与所述连接座转动连接，且所述旋转件与所述第二车架固定连接，所述连接座连接于所述第一车架；
8.所述动力机构包括动力齿轮，所述动力齿轮与所述传动齿轮啮合。
9.本技术实施例中，通过传动机构可以将动力机构输出的运动和动力传输至第二车架，以使第二车架相对于连接座及第一车架摆动，从而实现车体的转向；其中，传动机构包括旋转件和传动齿轮，如此，由旋转件带动第二车架围绕旋转件的旋转轴线进行转动，以通过第二车架的转动实现车体的转向。相比于传统转轴连接、液压油缸驱动的转向方式，本技术实施例中的车体的转向装置传动效率高、转向角度误差小，使车体及整车转向更加稳定，提高转向的灵活性；并且取消了液压管路，对提升车体安全性、维修性、灵活性具有重要意义；另外，本技术实施例中的车体的转向装置不存在大量无人控制套件和多种传感器配合使用，使得安装简单，结构可靠。
附图说明
10.图1为本技术实施例公开的车体的整体结构示意图；
11.图2为本技术实施例公开的驱动机构、传动机构、连接座等结构的第一结构示意图；
12.图3为本技术实施例公开的驱动机构、传动机构、连接座等结构的第二结构示意
图；
13.图4为本技术实施例公开的连接座的结构示意图；
14.图5为本技术实施例公开的驱动机构、传动机构及第二车架局部的结构示意图；
15.图6为本技术实施例公开的动力齿轮、传动齿轮及齿圈结构相啮合的结构示意图；
16.图7为本技术实施例公开的动力齿轮、传动齿轮、齿圈结构及旋转架的结构示意图；
17.图8为本技术实施例公开的动力齿轮与传动齿轮相啮合的结构示意图。
18.附图标记说明：
19.100-第一车架；110-凹形框架；111-转动空间；112-第四安装孔；
20.200-第二车架；210-第二安装孔；
21.300-连接座；310-齿圈结构；320-第一限位结构；330-第二限位结构；331-第一安装孔；340-容纳空间；350-第一安装结构；351-第三安装孔；360-第二安装结构；
22.400-转向装置；410-动力机构；411-动力齿轮；412-伺服电机；413-行星齿轮减速器；420-传动机构；421-旋转架；4211-第一连轴；4212-连接臂；4213-第二连轴；4214-套筒；422-传动齿轮；430-第三连轴；
23.500-限位装置；
24.600-角度检测装置。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
27.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例进行详细地说明。
28.参考图1至图8，本技术实施例公开的一种车体的转向装置400，用于实现车体的转向，其中，车体可以为环卫设备的车体，包括环卫车、清扫车、洒水车等车体。
29.如图1所示，车体包括第一车架100、第二车架200和连接座300，连接座300设置于第一车架100与第二车架200之间，通过连接座300等结构可以将第一车架100和第二车架200连接在一起，与此同时，还可以实现第一车架100与第二车架200相对转动，以便于实现车体转向。
30.可选地，连接座300可以连接于第一车架100，包括固定连接或活动连接等，具体可以根据实际情况而选定。另外，连接座300可以直接与第二车架200转动连接，还可以通过其
他部件与第二车架200转动连接，具体将在下述内容中进行详细阐述。
31.如图2和图3所示，转向装置400包括动力机构410和传动机构420，其中，动力机构410用于输出动力，以在动力机构410的驱动作用下实现第一车架100与第二车架200之间的相对转动，从而实现车体的转向；传动机构420用于将动力机构410输出的动力传输至第二车架200，以使第二车架200进行转动。
32.此处需要说明的是，连接座300还可以连接于第二车架200，且连接座300与第一车架100转动连接，此种方式同样可以实现第一车架100与第二车架200之间的相对转动，从而同样可以实现车体的转向。
33.其中，传动机构420包括旋转件和传动齿轮422，传动齿轮422与旋转件传动连接，旋转件与连接座300转动连接，且旋转件与第二车架200固定连接，连接座300连接于第一车架100，动力机构410包括动力齿轮411，动力齿轮411与传动齿轮422啮合。
34.本技术实施例中，通过传动机构420可以将动力机构410输出的运动和动力传输至第二车架200，以使第二车架200相对于连接座300及第一车架100摆动，从而实现车体的转向；其中，传动机构420包括旋转件和传动齿轮422，如此，由旋转件带动第二车架200围绕旋转件的旋转轴线进行转动，以通过第二车架200的转动而实现车体的转向。
35.相比于传统转轴连接、液压油缸驱动的转向方式，本技术实施例中的车体的转向装置400传动效率高、转向角度误差小，使车体及整车转向更加稳定，提高转向的灵活性；并且取消了液压管路，对提升车体安全性、维修性、灵活性具有重要意义；另外，本技术实施例中的车体的转向装置400不存在大量无人控制套件和多种传感器配合使用，使得安装简单，结构可靠。
36.参考图5至图7，在一些实施例中，传动机构420可以包括作为旋转件的旋转架421以及多个传动齿轮422，多个传动齿轮422围绕旋转架421的旋转轴线设置于旋转架421，且每个传动齿轮422相对于旋转架421可转动，旋转架421与连接座300转动连接，并与第二车架200固定连接。基于此，通过旋转架421既可以将第二车架200与连接座300连接在一起，又可以实现第二车架200与连接座300之间的相对转动，以便于使第二车架200相对于连接座300转动时，调节第二车架200与第一车架100之间的角度，从而实现车体的转向。另外，旋转架421还可以为多个传动齿轮422提供安装基础，使得每个传动齿轮422分别可转动地安装在旋转架421上。
37.为了对多个传动齿轮422进行限位和安装，连接座300设有齿圈结构310，如图6所示，多个传动齿轮422均与齿圈结构310相啮合。可选地，齿圈结构310可以为内齿圈结构310，还可以为外齿圈结构310。
38.进一步地，动力机构410包括动力齿轮411，动力齿轮411与多个传动齿轮422分别啮合。
39.基于上述设置，通过动力齿轮411和齿圈结构310可以将多个传动齿轮422限制在动力齿轮411和齿圈结构310之间，以防止传动齿轮422随意移动，与此同时，动力齿轮411旋转时，可以同时带动多个传动齿轮422围绕齿圈结构310进行公转，与此同时，每个传动齿轮422还可以进行自转，如此，在多个传动齿轮422的带动下，旋转架421可以进行旋转，最终通过旋转架421带动第二车架200转动，以实现车体转向。
40.当齿圈结构310为内齿圈结构时，多个传动齿轮422与内齿圈结构的内齿相啮合，
且多个传动齿轮422围绕在动力齿轮411的外侧，并分别与动力齿轮411的外齿相啮合，以通过齿轮啮合方式实现动力和运动的传输。
41.当齿圈结构310为外齿圈结构时，多个传动齿轮422与外齿圈结构的外齿相啮合，且动力齿轮411设有内齿，多个传动齿轮422与动力齿轮411的内齿分别啮合，此种方式同样可以通过齿轮啮合方式实现动力和运动的传输。
42.本技术实施例中，通过传动机构420可以将动力机构410输出的运动和动力传输至第二车架200，以使第二车架200相对于连接座300及第一车架100摆动，从而实现车体的转向；其中，传动机构420包括旋转架421和多个传动齿轮422，多个传动轮啮合连接于动力齿轮411和齿圈结构310之间，如此，在动力齿轮411的驱动作用以及齿圈结构310的限位作用下，多个传动齿轮422既围绕各自轴线进行自转，又围绕齿圈结构310进行公转，与此同时，多个传动齿轮422公转时带动旋转架421旋转，从而由旋转架421带动第二车架200围绕旋转架421的旋转轴线进行转动，以通过第二车架200的转动而实现车体的转向。
43.相比于传统转轴连接、液压油缸驱动的转向方式，本技术实施例中的车体的转向装置400传动效率高、转向角度误差小，使车体及整车转向更加稳定，提高转向的灵活性；并且取消了液压管路，对提升车体安全性、维修性、灵活性具有重要意义；另外，本技术实施例中的车体的转向装置400不存在大量无人控制套件和多种传感器配合使用，使得安装简单，结构可靠。
44.参考图7，在一些实施例中，旋转架421包括第一连轴4211、多个连接臂4212和多个第二连轴4213，其中，多个连接臂4212围绕第一连轴421分布，且多个连接臂4212均与第一连轴4211固定连接，而多个第二连轴4213一一对应地设置于多个连接臂4212，且多个第二连轴4213的轴线与第一连轴4211的轴线平行，多个传动齿轮422一一对应且可转动地设置于多个第二连轴4213，第一连轴4211与连接座300转动连接。基于此，通过第一连轴4211可以实现连接座300与第二车架200之间的转动连接，并使第二车架200可以围绕第一连轴421的轴线转动，从而实现第二车架200与连接座300之前的相对转动，由于连接座300与第一车架100连接，使得第二车架200与第一车架100之间可以相对转动，以便于实现车体转向。
45.继续参考图7，另外，为了安装多个传动齿轮422，在多个连接臂4212上分别对应安装第二连轴4213，而多个传动齿轮422对应套设在多个第二连轴4213上，并且可以围绕第二连轴4213的轴线实现自转，以便于传输动力。
46.基于上述设置，在动力齿轮411的驱动作用下，多个传动齿轮422既可以围绕第一连轴4211的轴线进行公转，又可以围绕各个第二连轴4213的轴线进行自转，从而可以降低输出转速，提高扭矩，进而可以输出较大的转向作用力，以保证车体能够高效、高精度地转向。
47.为了实现第二车架200与连接座300的连接，一些实施例中，连接座300设有第一限位结构320和第二限位结构330，如图4所示，该第一限位结构320和第二限位结构330相互间隔设置，且两者之间形成容纳空间340，第二车架200的至少部分位于容纳空间340中。基于此，通过容纳空间340可以为第二车架200的安装提供空间，且第一限位结构320和第二限位结构330可以从两侧对第二车架200进行限位，以防止第二车架200相对于连接座300沿上下方向移动，从而保证了第二车架200与连接座300之间安装的稳定性。可选地，第一限位结构320和第二限位结构330均可以是限位板，当然，还可以是其他结构，本技术实施例中对此不
作具体限制。
48.其中，齿圈结构310设置于第一限位结构320，并且齿圈结构310沿自身轴向贯通第一限位结构320，以便于使多个传动齿轮422可以穿入齿圈结构310内部。
49.为实现旋转架421与连接座300的转动相连，第二限位结构330设有第一安装孔331，该第一安装孔331的轴线与齿圈结构310的轴线共线；第二车架200设有第二安装孔210，第一连轴4211穿过第二安装孔210，并于第二车架200相对固定，且第一连轴4211穿入第一安装孔331，并在第一安装孔331内可转动。基于此，可以将第一连轴4211固定在第二安装孔210中，使得第一连轴4211能够带动第二车架200围绕第一连轴4211的轴线转动，与此同时，第一连轴4211在第一安装孔331中可转动，一方面可以通过第一连轴4211将第二车架200与连接座300连接，另一方面还可以实现第二车架200相对连接座300转动，以便于实现车体的转向。
50.为了实现第二车架200与旋转架421的相对固定，一些实施例中，第一连轴4211与第二安装孔210之间设有套筒4214，且第一连轴4211的外壁与套筒4214的内壁过盈配合，套筒4214的外壁与第二安装孔210的内壁过盈配合。基于此，可以通过套筒4214实现第一连轴4211与第二安装孔210之间的紧密连接，以防止第一连轴4211与第二车架200相对转动而影响高精度转向。采用上述过盈配合的方式，一方面可以通过紧密配合而实现传动，另一方面还可以在需要维修或维护时将第一连轴4211从第二安装孔210中拆下，以便于维修或维护。可选地，套筒可以是铜套、合金套等，具体材质不受限制。
51.在其他实施例中，第一连轴4211还可以焊接于第二安装孔210中，此种方式可以保证第一连轴4211与第二车架200之间传动的稳定性和可靠性。
52.参考图8，在另一些实施例中，传动机构420可以包括作为旋转件的传动轴以及一个传动齿轮422，传动齿轮422套设于传动轴的一端，且两者之间采用键连接。另外，传动轴与连接座300转动连接，并与第二车架200固定连接。基于此，动力齿轮411输出的运动和动力可以通过传动齿轮422传输至传动轴，使传动轴相对于连接座300转动，并且通过传动轴带动第二车架200转动，以实现车体转向。
53.进一步地，连接座300可以包括相互间隔的第一限位结构320和第二限位结构330，且第一限位结构320与第二限位结构330之间形成容纳空间340，第二车架200至少部分设置于容纳空间340中，且第一限位结构320和第二限位结构330均可以设有第一安装孔331，且两个第一安装孔331同轴，传动轴可转动地设置于第一限位结构320和第二限位结构330各自的第一安装孔331中，并且，传动轴穿过第二车架200的第二安装孔210，并与第二车架200相对固定，以便于带动第二车架200转动。
54.进一步地，传动轴与第二安装孔210之间设有套筒4214，传动轴的外壁与套筒4214的内壁过盈配合，套筒4214的外壁与第二安装孔210的内壁过盈配合，从而实现传动轴与第二车架200的相对固定。
55.当车体行走在凹凸不平的路面时，为降低车体整体倾斜晃动的幅度，可以使第一车架100与第二车架200可以相对摆动，如此，可以使第一车架100与第二车架200分别适应路面而不至于使整个车体出现较大范围的倾斜或晃动，在一定程度上可以提高车体的稳定性。
56.参考图2至图4，一些实施例中，第一车架100与连接座300之间通过第三连轴430可
转动连接，该第三连轴430的轴线方向平行于第一车架100与第二车架200的布置方向。此处需要说明的是，第一车架100与第二车架200可以沿前后方向布置，此时，第三连轴430沿前后方向延伸，第一车架100和第二车架200各自可以围绕第三连轴430进行转动，以便于使车体行走在凹凸不平的路面时不会出现较大倾斜晃动，因此保证了车体的稳定性。
57.参考图2和图3，为防止第一车架100与第二车架200之间相对摆动的角度过大，一些实施例中，车体还可以包括限位装置500，该限位装置500设置于连接座300与第一车架100之间，用于限制第一车架100与连接座300之间的相对转动角度。基于此，在车体行走在凹凸不平的路面的情况下，第一车架100与第二车架200各自晃动的程度不同，从而使第一车架100相对于连接座300围绕第三连轴430摆动；当相对摆动幅度过大时，限位装置500会阻碍第一车架100相对于连接座300摆动，以使两者在较小的角度范围内摆动，从而可以防止摆动角度过大而导致车体侧翻的现象发生，因此保证了车体的稳定性。
58.进一步地，第一车架100的邻近第二车架200的一端设有凹形框架110，连接座300的至少部分设置于凹形框架110内，且连接座300与凹形框架110的内壁之间设有转动空间111，以使连接座300可以在转动空间111内相对于凹形框架110转动，以便于使车体适应凹凸不平的路面。
59.一些实施例中，限位装置500设置于连接座300及凹形框架110中的一者，并位于转动空间111内，且限位装置500与连接座300及凹形框架110中的另一者之间形成有转动间隙。基于此，由于设置转动间隙，可以使连接座300在转动空间111内相对于凹形框架110摆动一定角度，而当限位装置500与连接座300或凹形框架110接触时，会限制两者继续相对摆动，从而可以保证连接座300与第一车架100实现小角度摆动，既可以使车体适应凹凸不平的路面，又可以保证车体的整体稳定性。
60.参考图3，在一些实施例中，连接座300设有间隔设置的第一安装结构350和第二安装结构360，使得两者之间可以形成凹陷部，该凹陷部与凹形框架110的转动空间111相对应，使的连接座300与凹形框架110之间可以相互扣合，并留有空隙，以便于两者之间可以相对摆动。
61.参考图3和图4，进一步地，第一安装结构350和第二安装结构360均设有第三安装孔351，相应地，凹形框架110设有第四安装孔112，在安装时，凹形框架110的至少部分设置于第一安装结构350与第二安装结构360之间，且第三连轴430穿设于第四安装孔112和第三安装孔351中。如此，通过第三连轴430可以将连接座300与凹形框架110连接在一起，并使连接座300与凹形框架110之间可相对摆动，从而可以提高车体的对凹凸不平路面的适应性，以及行走稳定性。
62.为避免限位装置500与连接座300或凹形框架110的侧壁刚性触碰而造成零部件损坏，一些实施例中，限位装置500可以包括两个可变形柱体，两个可变形柱体分别设置在连接座300的两侧(可以是左右两侧等)，且两个可变形柱体分别与所述凹形框架110的两个侧壁相对设置。基于此，可以通过两个可变形柱体在连接座300的两侧进行限位，且起到缓冲作用，从而既可以限制连接座300与第一车架100之间的相对摆动幅度，又可以有效避免刚性触碰，进而，在保证车体稳定性的情况下，延长了零部件的使用寿命。
63.参考图2为了实现对第一车架100与第二车架200之间相对角度的检测，一些实施例中，车体还可以包括角度检测装置600，该角度检测装置600设置于连接座300或第二车架
200，以检测第二车架200与连接座300之间的相对转动角度，从而得到第二车架200与第一车架100之间的相对转动角度。可选地，角度检测装置600可以是角度传感器等。通过角度检测装置600可以实时检测连接座300与第二车架200之间的相对转动角度，以确定车体的转向程度，从而为自动转向奠定基础，并且，采用角度检测装置600读取数据信息稳定，且无需进行大量数据运输处理，在一定程度上可以提高车体转向的稳定性和可靠性。
64.进一步地，角度检测装置600及动力机构410均与车体的控制装置信号连接。基于此，通过角度检测装置600将检测到的第二车架200与连接座300之间的相对角度信息发送至控制装置，经控制装置分析后获知第二车架200的位置状态，为转向提供第二车架200的位置信息。控制装置可以根据预设转向角度信息以及第二车架200的位置信息，控制动力机构410启动，以通过动力机构410驱动第二车架200与第一车架100相对转动，从而调节第二车架200与第一车架100之间的相对角度，最终使第二车架200与第一车架100之间的相对角度信息与预设转向角度信息相一致，进而实现高精度转向控制。
65.此处需要说明的是，关于第二车架200与第一车架100之间相对角度的控制原理可参考相关技术，此处不作详细阐述。
66.参考图3和图5，在一些实施例中，动力机构410可以包括伺服电机412和行星齿轮减速器413，其中，伺服电机412的输出轴与行星齿轮减速器413的输入轴传动连接，行星齿轮减速器413的输出轴与动力齿轮411传动连接。如此，在伺服电机412的驱动作用下，经由行星齿轮减速器413减速增扭后将动力与运动传输至动力齿轮411，从而可以使动力齿轮411进行低转速大扭矩转动，一方面可以保证车体转向的稳定性、可靠性，另一方面还可以保证车体转向的顺畅性；与此同时，通过采用伺服电机412作为动力源可以提高车体转向精度。
67.本技术实施例中的车体的转向装置400的具体工作原理为：
68.当转向装置400接收到控制装置发出的转向控制信号时，伺服电机412启动，驱动行星齿轮减速器413转动，行星齿轮减速器413带动动力齿轮411转动，动力齿轮411带动传动齿轮422进行旋转，传动齿轮422带动旋转件旋转，通过旋转件带动第二车架200转动，从而实现车体转向。
69.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。