四輪轂電機驅(qū)動的物流車的制作方法
【專利摘要】一種四輪轂電機驅(qū)動的物流車，減震系統(tǒng)中前減震機構(gòu)每組板簧的上端左右兩側(cè)與車架縱梁連接，每組板簧下端中間部位與前橋連接；后減震機構(gòu)每組板簧的上端左側(cè)與車架縱梁用銷軸連接，右側(cè)與搖桿支架用銷軸連接，搖桿支架再與車架縱梁用銷軸連接，每組板簧下端中間部位與后橋固定連接；前橋兩端有固定套，固定套與轉(zhuǎn)向支架上端固接的軸活動套裝在一起，二者軸承配合連接；車輪安裝在轉(zhuǎn)向支架下方，車輪上安裝有輪轂電機，輪轂電機控制器安裝在車架上；方向盤通過轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向控制器連接；轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置有微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)；轉(zhuǎn)盤電機固定連接在車架上，轉(zhuǎn)盤電機輸出軸與轉(zhuǎn)向支架上端固接軸通過聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)盤電機上均裝有轉(zhuǎn)角編碼器。
【專利說明】
四輪轂電機驅(qū)動的物流車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種由四輪轂電機驅(qū)動，可實現(xiàn)車輛橫向行駛，縱向行駛，原地轉(zhuǎn)向以及車輛按任意角度轉(zhuǎn)彎行駛的純電動物流車?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展，機械化貨物搬運已廣泛普及，大大小小功能各異的貨運物流車已穿梭在城市道路或工廠運輸行業(yè)，方便了人們的勞動作業(yè)及生活。但目前現(xiàn)有的物流搬運，車輛往往限定在前進后退方向的運動，并且當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時，需要駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤，多次調(diào)整車輪到適宜的角度才能實現(xiàn)順利的轉(zhuǎn)彎，增加了轉(zhuǎn)彎作業(yè)的復(fù)雜性， 尤其在狹小的空間，更不利于車輛的順利轉(zhuǎn)彎。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是設(shè)計一款各車輪可以按預(yù)定角度自動旋轉(zhuǎn)的純電動物流車，實現(xiàn)車輛的橫、縱向行駛，原地轉(zhuǎn)向以及按任意角度的轉(zhuǎn)彎行駛，解決由于空間狹小等原因引起的車輛行駛作業(yè)困難的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是:一種四輪轂電機驅(qū)動的物流車，主要包括車架、動力電源、驅(qū)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和減震系統(tǒng)，車架主要由車架縱梁、前橋、后橋焊接而成，車架上安裝有車棚、操控平臺、可調(diào)節(jié)座椅、動力電源、轉(zhuǎn)向支架和車輪，還包括轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)；所述的減震系統(tǒng)包括前減震機構(gòu)和后減震機構(gòu)，前、后減震機構(gòu)均包括兩組板簧;所述的前減震機構(gòu)每組板簧的上端左右兩側(cè)與車架縱梁用銷軸連接，每組板簧下端中間部位與前橋用轉(zhuǎn)軸連接;所述的后減震機構(gòu)每組板簧的上端左側(cè)與車架縱梁用銷軸連接，右側(cè)與搖桿支架用銷軸連接，搖桿支架再與車架縱梁用銷軸連接，每組板簧下端中間部位與后橋固定連接;所述的前橋的兩端分別固接有固定套，固定套與轉(zhuǎn)向支架上端固接的軸活動套裝在一起，二者軸承配合連接;所述的車輪安裝在轉(zhuǎn)向支架下方，車輪上安裝有輪轂電機， 輪轂電機控制器安裝在車架上；所述的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向控制器、轉(zhuǎn)盤電機、轉(zhuǎn)角編碼器、角度傳感器;方向盤通過轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向控制器連接;所述的轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置有微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu);所述的轉(zhuǎn)盤電機固定連接在車架上，轉(zhuǎn)盤電機輸出軸與轉(zhuǎn)向支架上端固接軸通過聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)盤電機上均裝有轉(zhuǎn)角編碼器。
[0005]微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)由機架、連桿a、連桿b、連桿c組成，其中機架為轉(zhuǎn)向控制器的上壁，連桿c的中間位置設(shè)有銷軸孔，轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)部設(shè)置有用于采集連桿a和連桿b的運動角度的角度傳感器。
[0006]轉(zhuǎn)向軸上端與方向盤固定連接，下端穿過轉(zhuǎn)向控制器的上壁螺紋連接一轉(zhuǎn)向軸螺母，轉(zhuǎn)動方向盤帶動轉(zhuǎn)向軸螺母在轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)轉(zhuǎn)動。
[0007]轉(zhuǎn)向軸螺母上固定連接一豎拉桿，豎拉桿沿著微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)中連桿c中間的銷軸孔做豎直上下的移動，方向盤的轉(zhuǎn)動帶動微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)運動。
[0008]轉(zhuǎn)向軸螺母的兩端對稱固定連接橫拉桿，橫拉桿兩端設(shè)置有掛鉤孔。
[0009]轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置有實現(xiàn)方向盤轉(zhuǎn)角自動回位功能的彈簧復(fù)位裝置。
[0010]復(fù)位彈簧的一端掛在橫拉桿兩端的掛鉤孔內(nèi)，另一端對稱固定在轉(zhuǎn)向控制器的上壁。
[0011]轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置方向盤轉(zhuǎn)角左、右限位裝置，包括左、右極限位置開關(guān)，以及左、 右極限位置觸點；當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)到左、右極限位置時，復(fù)位彈簧擠壓左、右極限位置觸點，使左、右極限位置開關(guān)導(dǎo)通，把左、右極限位置信號傳送給轉(zhuǎn)向控制器，進而控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)盤電機的轉(zhuǎn)動。
[0012]物流車驅(qū)動系統(tǒng)為四輪轂電機驅(qū)動，四輪轂電機對應(yīng)安裝在各車輪內(nèi)，四輪轂電機由同一加速踏板控制。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)合汽車轉(zhuǎn)向的運動學(xué)原理，設(shè)置微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)，利用方向盤，轉(zhuǎn)角編碼器，轉(zhuǎn)向控制器等，控制四車輪的角度，使車輛在狹窄的空間作業(yè)環(huán)境下，實現(xiàn)了橫、縱向行駛，原地轉(zhuǎn)向以及任意角度轉(zhuǎn)彎行駛，降低了車輛轉(zhuǎn)彎作業(yè)的復(fù)雜性，提高了彎效率，去除了傳統(tǒng)的機械式汽車轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，節(jié)省了底盤空間。【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的主視圖。[〇〇15]圖2為本發(fā)明的車架、減震機構(gòu)及轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的車架、減震機構(gòu)及轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0017]圖4為轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1-車輪，2-轉(zhuǎn)軸，3-剎車踏板，4-加速踏板，5-轉(zhuǎn)向控制器，6-轉(zhuǎn)向軸，7-操控平臺，8-方向盤，9-車棚，10-座椅，11-車架縱梁，12-動力電源，13-轉(zhuǎn)角編碼器，14-轉(zhuǎn)盤電機，15-搖桿支架，16-板簧，17-前橋，18-轉(zhuǎn)向支架，19-后橋，20-轉(zhuǎn)軸，21-連桿a，22-連桿b， 23-左極限位置開關(guān)，24-左極限位置觸點，25-復(fù)位彈簧，26-橫拉桿，27-右極限位置觸點， 28-右極限位置開關(guān)，29-連桿c，30-豎拉桿，31-轉(zhuǎn)向軸螺母，32-控制器上壁，33-角度傳感器。【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0020]參見附圖1-4,本發(fā)明所公開的這種物流車為四輪轂電機驅(qū)動，可實現(xiàn)車輛橫向行駛，縱向行駛，原地轉(zhuǎn)向以及車輛按任意角度轉(zhuǎn)彎行駛的純電動物流車，這種物流車主要包括:車架、動力電源、驅(qū)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、減震系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)等部分組成，該物流車中的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)利用汽車轉(zhuǎn)向的運動學(xué)原理，設(shè)置微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)，利用方向盤， 轉(zhuǎn)角編碼器，轉(zhuǎn)向控制器，自動控制各轉(zhuǎn)向車輪的角度，實現(xiàn)了車輛的橫、縱向行駛，原地轉(zhuǎn)向以及任意角度的轉(zhuǎn)彎行駛。
[0021]車架主要由車架縱梁11、前橋17、后橋19焊接而成，車架上安裝有車棚9、操控平臺 7、可調(diào)節(jié)座椅10、動力電源12、轉(zhuǎn)向支架18和車輪1等結(jié)構(gòu)，如圖1、2、3所示。
[0022]本發(fā)明所公開的這種物流車驅(qū)動系統(tǒng)為四輪轂電機驅(qū)動，四輪轂電機對應(yīng)安裝在各車輪內(nèi)，并且四輪轂電機由同一加速踏板4控制。
[0023]這種物流車的減震系統(tǒng)包括:前減震機構(gòu)和后減震機構(gòu)。前減震機構(gòu)和后減震機構(gòu)均由兩組板簧16組成，其排列布置結(jié)構(gòu)如圖1、2所示。前減震機構(gòu)每組板簧的上端左右兩側(cè)與車架縱梁11用銷軸20連接，每組板簧下端中間部位與前橋17用轉(zhuǎn)軸2連接，組成具有平衡車身功能的前減震機構(gòu)。后減震機構(gòu)每組板簧的上端左側(cè)與車架縱梁11用銷軸連接，右側(cè)與搖桿支架15用銷軸連接，搖桿支架15再與車架縱梁11銷軸連接，每組板簧下端中間部位與后橋19固定連接，形成搖桿后減震機構(gòu)。上述前減震機構(gòu)與后減震機構(gòu)分別與前橋、后橋、車架縱梁的連接結(jié)構(gòu)方式，消除了車輛在不平路面行駛或車輪遇坎時，產(chǎn)生的不同扭矩。
[0024]這種物流車前橋17的兩端分別固接有固定套，固定套與轉(zhuǎn)向支架18上端固接的軸活動套裝在一起，二者軸承配合連接，使得轉(zhuǎn)向支架繞豎直方向自由轉(zhuǎn)動。車輪1安裝在轉(zhuǎn)向支架下方，車輪上安裝有輪轂電機14,輪轂電機控制器安裝在車架上。
[0025]轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)主要由方向盤8、轉(zhuǎn)向軸6、轉(zhuǎn)向控制器5、轉(zhuǎn)盤電機14、轉(zhuǎn)角編碼器 13、角度傳感器33等部分組成。方向盤8通過轉(zhuǎn)向軸6與轉(zhuǎn)向控制器5連接，如圖1所示。轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置有微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)，如圖4所示，包括:機架，連桿a，連桿b，連桿c組成，其中機架為轉(zhuǎn)向控制器的上壁，連桿c的中間位置設(shè)有銷軸孔，轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)部設(shè)置角度傳感器可以采集方向盤、連桿a、連桿b的運動角度。方向盤的轉(zhuǎn)動帶動微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)運動，轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)運算處理角度傳感器采集的方向盤轉(zhuǎn)角信號及連桿a、連桿b運動的角度信號，以及轉(zhuǎn)角編碼器采集的轉(zhuǎn)盤電機軸的位置信號，進而控制各轉(zhuǎn)盤電機的運動。
[0026]方向盤轉(zhuǎn)動帶動微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)的轉(zhuǎn)動方法:轉(zhuǎn)向軸6上端與方向盤8固定連接，下端穿過轉(zhuǎn)向控制器的上壁螺紋連接一轉(zhuǎn)向軸螺母31，轉(zhuǎn)動方向盤帶動轉(zhuǎn)向軸螺母在轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)向軸螺母上固定連接一豎拉桿30,豎拉桿可沿著微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)中連桿c中間的銷軸孔做豎直上下的移動，方向盤的轉(zhuǎn)動帶動微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)運動。
[0027]轉(zhuǎn)盤電機14固定連接在車架上，轉(zhuǎn)盤電機輸出軸與轉(zhuǎn)向支架18上端固接軸通過聯(lián)軸器連接，使得轉(zhuǎn)盤電機的轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)向支架繞豎直方向的轉(zhuǎn)動，進而帶動車輪的轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)盤電機上設(shè)有轉(zhuǎn)角編碼器13，采集轉(zhuǎn)盤電機的轉(zhuǎn)角情況。
[0028]本發(fā)明設(shè)置有實現(xiàn)方向盤轉(zhuǎn)角自動回位功能的彈簧復(fù)位裝置，其結(jié)構(gòu)如圖4所示， 在轉(zhuǎn)軸螺母的兩端固定連接橫拉桿26，橫拉桿兩端設(shè)置有掛鉤孔，復(fù)位彈簧25的一端掛在橫拉桿兩端的掛鉤孔內(nèi)，另一端對稱固定在轉(zhuǎn)向控制器上壁。[〇〇29]本發(fā)明還設(shè)置方向盤轉(zhuǎn)角左右限位裝置，主要由左極限位置開關(guān)23,左極限位置觸點24,右極限位置開關(guān)28,右極限位置觸點27等部分組成，如圖4所示。當(dāng)方向盤轉(zhuǎn)到極限位置時，復(fù)位彈簧25擠壓左極限位置觸點24或右極限位置觸點27，使左極限位置開關(guān)23，或右極限位置開關(guān)28導(dǎo)通，把左右極限位置信號傳送給轉(zhuǎn)向控制器，進而控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)盤電機的轉(zhuǎn)動。
[0030]本發(fā)明物流車設(shè)置有操控平臺7,安裝在車棚內(nèi)便于駕駛員操作的方向盤右側(cè)，主要包括:車輛電源啟動開關(guān)，縱向向前或向后行駛操縱手柄，橫向向左或向右行駛操縱手柄，轉(zhuǎn)彎行駛開關(guān)，駐車按鈕。
[0031]這種物流車各工作模式下均通過方向盤、角度傳感器、角度編碼器、轉(zhuǎn)向控制器、 轉(zhuǎn)盤電機等控制各車輪的角度。
[0032] 1)本發(fā)明物流車向前行駛時，轉(zhuǎn)向控制器控制后輪轉(zhuǎn)角為0度，前輪轉(zhuǎn)向；向后行駛時，轉(zhuǎn)向控制器控制前輪轉(zhuǎn)角為〇度，后輪轉(zhuǎn)向。[〇〇33]2)本發(fā)明物流車橫向行駛時，轉(zhuǎn)向控制器控制四車輪轉(zhuǎn)角均與車架呈90度。
【主權(quán)項】
1.一種四輪轂電機驅(qū)動的物流車，主要包括車架、動力電源、驅(qū)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)和減 震系統(tǒng)，車架主要由車架縱梁、前橋、后橋焊接而成，車架上安裝有車棚、操控平臺、可調(diào)節(jié) 座椅、動力電源、轉(zhuǎn)向支架和車輪，其特征在于:還包括轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)；所述的減震系統(tǒng)包括前減震機構(gòu)和后減震機構(gòu)，前、后減震機構(gòu)均包括兩組板簧;所述 的前減震機構(gòu)每組板簧的上端左右兩側(cè)與車架縱梁用銷軸連接，每組板簧下端中間部位與 前橋用轉(zhuǎn)軸連接;所述的后減震機構(gòu)每組板簧的上端左側(cè)與車架縱梁用銷軸連接，右側(cè)與 搖桿支架用銷軸連接，搖桿支架再與車架縱梁用銷軸連接，每組板簧下端中間部位與后橋 固定連接;所述的前橋的兩端分別固接有固定套，固定套與轉(zhuǎn)向支架上端固接的軸活動套 裝在一起，二者軸承配合連接;所述的車輪安裝在轉(zhuǎn)向支架下方，車輪上安裝有輪轂電機， 輪轂電機控制器安裝在車架上；所述的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)包括方向盤、轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向控制器、轉(zhuǎn)盤電機、轉(zhuǎn)角編碼器、角度傳 感器;方向盤通過轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向控制器連接;所述的轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置有微型汽車轉(zhuǎn)向四 連桿機構(gòu);所述的轉(zhuǎn)盤電機固定連接在車架上，轉(zhuǎn)盤電機輸出軸與轉(zhuǎn)向支架上端固接軸通 過聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)盤電機上均裝有轉(zhuǎn)角編碼器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，所述的微型汽車轉(zhuǎn)向 四連桿機構(gòu)由機架、連桿a、連桿b、連桿c組成，其中機架為轉(zhuǎn)向控制器的上壁，連桿c的中間 位置設(shè)有銷軸孔，轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)部設(shè)置有用于采集連桿a和連桿b的運動角度的角度傳感 器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，轉(zhuǎn)向軸上端與方向盤 固定連接，下端穿過轉(zhuǎn)向控制器的上壁螺紋連接一轉(zhuǎn)向軸螺母，轉(zhuǎn)動方向盤帶動轉(zhuǎn)向軸螺 母在轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)轉(zhuǎn)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)向軸螺母上 固定連接一豎拉桿，豎拉桿沿著微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)中連桿c中間的銷軸孔做豎直上 下的移動，方向盤的轉(zhuǎn)動帶動微型汽車轉(zhuǎn)向四連桿機構(gòu)運動。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)向軸螺母的 兩端對稱固定連接橫拉桿，橫拉桿兩端設(shè)置有掛鉤孔。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置有 實現(xiàn)方向盤轉(zhuǎn)角自動回位功能的彈簧復(fù)位裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，復(fù)位彈簧的一端掛在 橫拉桿兩端的掛鉤孔內(nèi)，另一端對稱固定在轉(zhuǎn)向控制器的上壁。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，轉(zhuǎn)向控制器內(nèi)設(shè)置方 向盤轉(zhuǎn)角左、右限位裝置，包括左、右極限位置開關(guān)，以及左、右極限位置觸點；當(dāng)方向盤轉(zhuǎn) 到左、右極限位置時，復(fù)位彈簧擠壓左、右極限位置觸點，使左、右極限位置開關(guān)導(dǎo)通，把左、 右極限位置信號傳送給轉(zhuǎn)向控制器，進而控制相應(yīng)的轉(zhuǎn)盤電機的轉(zhuǎn)動。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪轂電機驅(qū)動的物流車，其特征在于，所述的物流車驅(qū)動系 統(tǒng)為四輪轂電機驅(qū)動，四輪轂電機對應(yīng)安裝在各車輪內(nèi)，四輪轂電機由同一加速踏板控制。
【文檔編號】B62D7/14GK106080764SQ201610406538
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】周翠玉, 王華磊, 周玉飛, 龔亮, 于江, 路春光
【申請人】華北理工大學(xué)