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CN113427997A - 一种转向驱动装置 - Google Patents

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CN113427997A
CN113427997A CN202110844246.7A CN202110844246A CN113427997A CN 113427997 A CN113427997 A CN 113427997A CN 202110844246 A CN202110844246 A CN 202110844246A CN 113427997 A CN113427997 A CN 113427997A
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CN
China
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shock
absorbing
end cover
steering
base
Prior art date
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Application number
CN202110844246.7A
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English (en)
Inventor
王伟
张子童
苏鹏飞
王琦珑
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Beihang University
Original Assignee
Beihang University
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Publication date
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    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明提供了汽车搬运器配件技术领域内的一种转向驱动装置，包括具有通孔的底座，底座的上方设有齿板，齿板上连接有向下伸出通孔的安装架，安装架上可转动地连接有滚轮，滚轮的下端在安装架的下方，齿板与底座之间间隔排布有至少三组减震机构，减震机构包括减震筒和端盖，减震筒的一端铰接在底座上，减震筒的另一端设有容纳腔，容纳腔内可滑动的连接有滑杆，端盖的一端铰接在齿板的外侧，伸出减震筒的滑杆的一端连接在端盖上，减震筒的外侧套装有弹簧，弹簧的一端连接在减震筒上，弹簧的另一端连接在端盖上；本发明可自适应起伏路面，不容易空转打滑，安全性高。

Description

一种转向驱动装置
技术领域
本发明属于汽车搬运器配件技术领域，特别涉及一种转向驱动装置。
背景技术
随着国民经济的高速发展和人民生活水平的日益提高，城市汽车保有量不断增加，交通拥堵严重，停车难已成为政府的急待解决的问题，城市中的停车位常常是一位难求的状态，立体车库的诞生在一定程度上缓解了城市停车难的问题，目前正处于快速发展阶段，而汽车搬运器在汽车搬运中起着重要的作用，汽车搬运器是智能立体车库中配套传动提升定位机构的重要组成部分，在汽车搬运器的组成结构中，其中驱动轮机构又起着尤为重要的作用，但是普通的汽车搬运器的驱动轮装置，在实际使用过程中存在很多问题。
现有汽车搬运器的转向驱动轮组件的设计虽然在满足机器人高度要求的基础上实现了全向运动，但在实际使用时发现了三点不足之处：
第一，实际地下车库的地面略有起伏，不是理想的平面，大致有10mm的高度差。停车机器人在这样的地面上行驶时，遇到一些较为起伏的地方，机器人四个轮子只有三个与地面接触。由于转向驱动轮与机器人底盘是纯刚性连接，无法让悬空的轮落下与地面接触，这样会造成转向驱动轮空转或者打滑的现象，影响控制精度。
第二，由于停车机器人需要钻到汽车的底部，所以对搬运器的高度有着严格的要求。由于高度的限制，转向驱动轮组件中的驱动电机和转向电机的动力线和编码器线等不可以像常规的转向驱动轮一样从组件上方走线，只能从侧面走线。这使得两个电机保留线缆的长短成为了新的问题。若保留线长过长，在需要线长最短的位置多余的线缆容易垂落地面，甚至卷入轮子里，造成危险；若保留线长过短，转向驱动轮允许的转向角度就受到了限制。在综合各种因素的考虑下，第一代停车机器人转向驱动轮的实际转向角度规定在90+6°。转向驱动轮的转向角度被控制在正前方到横向的90°范围内，两个极限位置处均有3°的调节量用于搬运器在直行和横移的条件下进行纠偏。在这种情况下，无论是单停车机器人运动还是双停车机器人协同运动都受到了很大限制。单停车机器人运动和双停车机器人协同运动均不可以向右前方以及左后方移动；转弯时只可以向左转而不可以向右转；在双停车机器人协同原地旋转时，机器人无法以两机器人的对称中心为圆心原地旋转。转向角度的限制大大降低了停车机器人运动的灵活性。
第三，由于转向电机较大，为了节省空间，第一代停车机器人的转向驱动轮组件的驱动轮中心与整个组件中心轴线之间存在偏心距。当两个转向驱动轮组件以呈中心对称的方式布置时，机器人的转向驱动轮中心距会随转动的角度变化而变化，增加了路径规划难度，并且容易造成运动误差。此外，这样的偏心结构使得转向驱动轮转向时会与地面产生额外的摩擦力矩，改变机器人的朝向。经过多次实验，在不同的地面情况下，两个转向驱动轮组件转向90°，机器人朝向会偏转2-3°。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于解决现有技术中的不足之处，解决了现有技术中起伏路面容易空转打滑、灵活性差、安全性差的技术问题，提供一种转向驱动装置，此装置可自适应起伏路面、灵活性高、安全性高。
本发明的目的是这样实现的：一种转向驱动装置，包括具有通孔的底座，所述底座的上方设有齿板，所述齿板上连接有向下伸出通孔的安装架，所述安装架上可转动地连接有滚轮，所述滚轮的下端在安装架的下方，所述齿板与底座之间间隔排布有至少三组减震机构，所述减震机构包括减震筒和端盖，所述减震筒的一端铰接在底座上，减震筒的另一端设有容纳腔，所述容纳腔内可滑动的连接有滑杆，所述端盖的一端铰接在齿板的外侧，伸出减震筒的所述滑杆的一端连接在端盖上，所述减震筒的外侧套装有弹簧，弹簧的一端连接在减震筒上，弹簧的另一端连接在端盖上。
本发明在使用时，一般汽车搬运器上需要安装四组本发明的驱动装置进行驱动，通过底座将本装置固定在汽车搬运器上，四组本装置的滚轮滚动支撑着搬运器行走（汽车搬运器为现有技术，本发明不再赘述），弹簧在初始状态时，处于拉伸状态，搬运汽车时，四个滚轮在地面上滚动，带动整机行走，当滚轮在起伏路面行走时，某一个驱动装置先进入凹陷地面，此时，由于其他三个驱动装置的底座仍然处于同一平面，因此进入凹陷地面的驱动装置的底座依然处在这一平面，导致滚轮会瞬时悬空，这时，受弹簧的回复力作用，弹簧收缩长度，弹簧收缩向下拉动端盖，端盖向下推动滑杆，使滑杆在减震筒内向下滑动，端盖拉动齿板，齿板经安装架带动滚轮下移着地，自适应凹陷地面，使这个瞬时悬空的驱动装置自适应着地并继续运行；当某一个驱动装置进入凸起地面时，由于其他三个驱动装置的底座仍然处于同一平面，因此进入凸起地面的驱动装置的底座依然处在这一平面，导致滚轮受到地面支持力瞬间变大，滚轮再将反作用力经齿板传递给端盖，端盖拉伸弹簧，滑杆随着端盖在减震筒内向上滑动，弹簧被继续拉伸，齿板向上稍微弹起，齿板再经安装架带动滚轮稍微上移，再自适应凸起地面，因此，在凹凸起伏路的面上，本装置可自适应着地，出现轻微上下摆动的方式进行行走，完成起伏路面汽车的搬运，本发明中，减震机构、齿板、底座、滚轮的协同作用，不仅仅起到减震的效果，更重要的是可以在凹凸起伏的路面，自适应调整滚轮的位置，使滚轮始终保持与地面的接触，不会发生滚轮空转打滑或者汽车搬运器失衡的问题，智能化程度高，安全程度高；可应用于汽车的搬运工作中。
为了实现对滑杆移动位置的限位，所述减震筒的另一端连接有限位块，所述限位块伸入容纳腔的一端设有限位阶，所述滑杆远离端盖的一端设有限位凸台，所述限位凸台可抵触在限位阶上。
为了实现滑杆与端盖的连接，所述端盖上设有螺纹孔，所述滑杆的一端螺纹连接在螺纹孔内，所述滑杆与端盖之间设有弹性垫圈一。
为了对减震机构和整机实现减震，所述端盖上设有若干个减震螺栓一，所述端盖经减震螺栓一与弹簧连接在一起，所述减震螺栓一与端盖之间设有弹性垫圈二，所述减震筒上设有若干个减震螺栓二，所述减震筒经减震螺栓二与弹簧连接在一起，所述减震螺栓二与减震筒之间设有弹性垫圈三。
为了保障减震机构对滚轮自适应着地的效果，同时缓冲齿板与底座受到的瞬时冲击力，所述齿板的外侧排布有若干个和减震机构一一对应的上减震连接块，所述减震连接块的外侧设有两个向外延伸的连接耳，所述端盖的上部可转动的连接在两个连接耳之间，所述底座上排布有若干个与减震机构一一对应的下减震连接块，所述下减震连接块上设有两个向上延伸的固定耳，所述减震筒的下部可转动的连接在两个固定耳之间。
为了实现安装板可转动，所述齿板上设有驱动轴承，齿板连接在驱动轴承的外圈，所述驱动轴承的内圈连接有安装板，驱动轴承在齿板与安装板之间，所述齿板上设有连接孔，连接孔在通孔的正上方，连接孔所在处的齿板上设有齿圈，所述安装板上设有转向机构，所述转向机构包括可转动的转动齿轮，转动齿轮与齿圈传动连接，转动齿轮转动时，安装板随着驱动轴承的内圈转动。
为了方便布置电线，防止电线拖在地面上或者被卷入滚轮里，所述底座上还设有走线轨道，所述走线轨道的上端在驱动轴承的下方，所述减震机构排布在走线轨道的外侧，所述走线轨道的上侧开有若干个便于操作的操作口，所述走线轨道朝外的一侧开有若干个方便连线的走线入口。
为了实现转动齿轮可转动，所述安装板的下侧设有向下延伸的支撑板，支撑板在底座上方，所述支撑板上设有减速器，减速器的输入端设有转向电机，所述减速器的输出端设有主动轮，所述安装板上固定连接有轴承套，所述轴承套上设有连接轴承，连接轴承的外圈压紧在轴承套上，连接轴承的内圈可转动的连接有转动轴，所述转动齿轮安装在转动轴向上延伸的一端，所述转动轴的下端设有传动轮，主动轮与传动轮传动连接。
为了防尘，所述安装板的下侧还设有防尘罩，所述防尘罩具有安装腔，所述主动轮和从动轮设置在安装腔内。
实现滚轮的转动，所述安装板的上设有开口，开口、连接孔与通孔相连通，所述安装架连接在安装板上，所述滚轮伸出开口向下延伸出通孔，所述安装架上设有驱动电机，驱动电机在安装板与底座之间的空间内，所述驱动电机的输出轴与滚轮的转轴相连接。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的左视图。
图3为图1中A处的局部放大图。
图4为图1的B-B向视图。
图5为本发明滚轮转动90度后的结构示意图一。
图6为图5中C处的局部放大图。
图7为本发明滚轮转动90度后的结构示意图二。
图8为本发明中减震机构的结构示意图一。
图9为本发明中减震机构的结构示意图二。
图10为图9的D-D向视图。
图11为本发明转向电机力矩测试原理图一。
图12为本发明转向电机力矩测试原理图二。
图13为本发明滚轮受力情况示意图。
图中：1 底座，101 通孔，2 齿板，201 连接孔，202 齿圈，3 安装架，4 滚轮，5 减震机构，501 减震筒，501a 容纳腔，502 端盖，503 滑杆，503a 限位凸台，504 弹簧，505 限位块，505a限位阶，506 弹性垫圈一，507 减震螺栓一，508 弹性垫圈二，509 减震螺栓二，510 弹性垫圈三，6 驱动轴承，7 安装板，701 开口，8 转向机构，801 转动齿轮，802 支撑板，803 转向电机，804 主动轮，805 轴承套，806 连接轴承，807 转动轴，808 传动轮，809防尘罩，809a 安装腔，810 减速器，9 走线轨道，901 走线入口，902 操作口，10驱动电机，11 上减震连接块，1101 连接耳，12 下减震连接块，1201 固定耳，13 传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1～10所示的一种转向驱动装置，包括其特征在于：包括具有通孔101的底座1，底座1上设有传感器13，底座1的上方设有齿板2，齿板2上连接有向下伸出通孔101的安装架3，安装架3上可转动地连接有滚轮4，滚轮4的下端在安装架3的下方，齿板2与底座1之间间隔排布有至少三组减震机构5，减震机构5包括减震筒501和端盖502，减震筒501的一端铰接在底座1上，减震筒501的另一端设有容纳腔501a，容纳腔501a内可滑动的连接有滑杆503，端盖502的一端铰接在齿板2的外侧，伸出减震筒501的滑杆503的一端连接在端盖502上，减震筒501的外侧套装有弹簧504，弹簧504的一端连接在减震筒501上，弹簧504的另一端连接在端盖502上，减震筒501的另一端连接有限位块505，限位块505伸入容纳腔501a的一端设有限位阶505a，滑杆503远离端盖502的一端设有限位凸台503a，限位凸台503a可抵触在限位阶505a上，端盖502上设有螺纹孔，滑杆503的一端螺纹连接在螺纹孔内，滑杆503与端盖502之间设有弹性垫圈一506；端盖502上设有若干个减震螺栓一507，端盖502经减震螺栓一507与弹簧504连接在一起，减震螺栓一507与端盖502之间设有弹性垫圈二508，减震筒501上设有若干个减震螺栓二509，减震筒501经减震螺栓二509与弹簧504连接在一起，减震螺栓二509与减震筒501之间设有弹性垫圈三510；齿板2的外侧排布有若干个和减震机构5一一对应的上减震连接块11，减震连接块的外侧设有两个向外延伸的连接耳1101，端盖502的上部可转动的连接在两个连接耳1101之间，底座1上排布有若干个与减震机构5一一对应的下减震连接块12，下减震连接块12上设有两个向上延伸的固定耳1201，减震筒501的下部可转动的连接在两个固定耳1201之间。
为了方便布置电线，底座1上还设有走线轨道9，走线轨道9的上端在驱动轴承6的下方，减震机构5排布在走线轨道9的外侧，走线轨道9的上侧开有若干个便于操作的操作口902，走线轨道9朝外的一侧开有若干个方便连线的走线入口901。
为了实现滚轮4可转向，齿板2上设有驱动轴承6，齿板2连接在驱动轴承6的外圈，驱动轴承6的内圈连接有安装板7，驱动轴承6在齿板2与安装板7之间，齿板2上设有连接孔201，连接孔201在通孔101的正上方，连接孔201所在处的齿板2上设有齿圈202，安装板7上设有转向机构8，转向机构8包括可转动的转动齿轮801，转动齿轮801与齿圈202传动连接，转动齿轮801转动时，安装板7随着驱动轴承6的内圈转动；安装板7的下侧设有向下延伸的支撑板802，支撑板802在底座1上方，支撑板802上设有减速器810，减速器810的输入端设有转向电机803，减速器810的输出端设有主动轮804，安装板7上固定连接有轴承套805，轴承套805上设有连接轴承806，连接轴承806的外圈压紧在轴承套805上，连接轴承806的内圈可转动的连接有转动轴807，转动齿轮801安装在转动轴807向上延伸的一端，转动轴807的下端设有传动轮808，主动轮804与传动轮808传动连接，安装板7的下侧还设有防尘罩809，防尘罩809具有安装腔809a，主动轮804和从动轮设置在安装腔809a内。
为了实现滚轮4可滚动，安装板7的上设有开口701，开口701、连接孔201与通孔101相连通，安装架3连接在安装板7上，滚轮4伸出开口701向下延伸出通孔101，安装架3上设有驱动电机10，驱动电机10在安装板7与底座1之间的空间内，驱动电机10的输出轴与滚轮4的转轴相连接。
本发明通过操作口902将走线轨道9连接到底座1上，经过走线入口901进行电线的布置和各零部件电路的连接，将电线限制在走线轨道9之内，可防止电线拖在地面上或者被卷入滚轮4里，本发明在使用时，一般汽车搬运器上需要安装四组本发明的驱动装置进行驱动，通过底座1将本装置固定在汽车搬运器上，四组本装置的滚轮4滚动支撑着搬运器行走（汽车搬运器为现有技术，本发明不再赘述），弹簧504在初始状态时，处于拉伸状态，搬运汽车时，四组驱动装置的驱动电机10工作，驱动电机10带动滚轮4转动，四个滚轮4在地面上滚动，带动整机行走，当滚轮4在起伏路面行走时，某一个驱动装置先进入凹陷地面，此时，由于其他三个驱动装置的底座1仍然处于同一平面，因此进入凹陷地面的驱动装置的底座1依然处在这一平面，导致滚轮4会瞬时悬空，这时，受弹簧504的回复力作用，弹簧504收缩长度，弹簧504收缩向下拉动端盖502，端盖502向下推动滑杆503，使滑杆503在减震筒501内向下滑动，减震筒501的下端在下减震连接块12的两个固定耳1201之间稍微转动实现缓冲，同时，端盖502在上减震连接块11的两个连接耳1101之间稍微转动并向下拉动齿板2，齿板2依次经安装板7、安装架3传递力并带动滚轮4下移着地，自适应凹陷地面，使这个瞬时悬空的驱动装置自适应着地并继续运行；当某一个驱动装置进入凸起地面时，由于其他三个驱动装置的底座1仍然处于同一平面，因此进入凸起地面的驱动装置的底座1依然处在这一平面，导致滚轮4受到地面支持力瞬间变大，滚轮4再将反作用力经齿板2传递给端盖502，端盖502在上减震连接块11的两个连接耳1101之间稍微转动并拉伸弹簧504，滑杆503随着端盖502在减震筒501内向上滑动，弹簧504被继续拉伸，当限位凸台503a抵触到限位阶505a时，滑杆503停止滑动，弹簧504拉伸到位，齿板2向上稍微弹起，齿板2再经安装板7、安装架3等的力的传递带动滚轮4稍微上移，再自适应凸起地面，因此，在凹凸起伏路的面上，本装置可自适应着地，出现轻微上下摆动的方式进行行走，完成起伏路面汽车的搬运，滚轮4转向时，转向电机803工作，转向电机803驱动主动轮804，主动轮804带动从动轮，从动轮带动转动轴807，转动轴807带动转动齿轮801，转动齿轮801带动齿圈202转动，齿圈202的转动带动安装板7转动，安装板7的转动带动安装架3，滚轮4随着安装架3转动，实现滚轮4的转动，当转向过程中滚轮4移动到起伏路面时，如上所述，减震机构5与转向机构8协同作用，在可实现滚轮4的全方向移动的同时，还可自适应起伏路面，稳定行走；本发明中，减震机构5、上减震连接块11、下减震连接块12、齿板2、底座1、滚轮4的协同作用，不仅仅起到减震的效果，更重要的是可以在起伏路面，自适应调整滚轮4的位置，使滚轮4始终保持与地面的接触，不会发生滚轮4空转打滑或者汽车搬运器失衡的问题，智能化程度高，安全程度高；上减震连接块11与下减震连接块12的设置，和减震机构5联合作用，缓冲在起伏路面受到的瞬时冲击力，提高了整机的安全系数；转向机构8中转向电机803的力矩足够，可以实现全向移动，行驶更加灵活，转向电机803的力矩测试如下所示：
将滚轮4与地面的接触简化为线接触。设置滚轮4与地面接触的面宽度为W，平均每个滚轮4的负载为m，摩擦系数为μ，滚轮4的旋转轴线x通过滚轮4的几何中心O1，原理图如图（11）和图（12）所示。
故滚轮4受到地面的正压力FN，正压力FN对应的线密度qN为：
Figure 426480DEST_PATH_IMAGE001
（1）
故滚轮4受到地面的摩擦阻力F，摩擦阻力F对应的线密度qf为：
Figure 298621DEST_PATH_IMAGE002
（2）
在滚轮4旋转过程中，旋转轴线x的投影点O2两侧的摩擦力方向相反，为阻力，其受力情况如图（13）所示。
对于O2上侧向左的摩擦力来说，他们可以等效为一个集中力Ff，由公式（1）和公式（2）可得，集中力Ff为：
Figure 839455DEST_PATH_IMAGE003
（3）
集中力Ff的作用点O3为距离滚轮4旋转中心W/4处。
同理可得O2下侧向右的摩擦力也可以等效为一个集中力。故总的摩擦阻力产生的阻力矩Mf为：
Figure 472080DEST_PATH_IMAGE004
（4）
从这里可以看出，当滚轮4与地面接触的面宽度W增加时，则滚轮4和地面的阻力矩Mf增加，有利于滚轮4进行滚动行走运动，但是滚轮4与地面接触的面宽度增加，阻力矩Mf的增加，也会导致转向电机803所受的力矩增大，这会使滚轮4的响应速度降低，所以根据上述推导，本发明要权衡取舍，滚轮4与地面接触的面宽度W要取值适当，不能过大也不能过小。
因此，设计数据：μ=1.0（取最大），m=200kg，W=50mm，代入公式（4），可得Mf =24.5 N‧ m，本发明中，转向电机803和齿圈202通过减速器810传递动力，减速器810优选为ABR042直 角行星减速器，该减速器的减速比i2=40，齿圈202的齿数优选为86，转动齿轮801的齿数优 选为14，齿圈202和转动齿轮801之间的传动比设为i1，由齿轮传动比计算公式：
Figure 84458DEST_PATH_IMAGE005
可得
Figure 811106DEST_PATH_IMAGE006
。减速器810设计减速比设为i总，则
Figure 381895DEST_PATH_IMAGE008
。
下面校核转向电机803扭矩是否满足要求，转向电机803所需扭矩为
Figure 495957DEST_PATH_IMAGE009
。
根据上述转向电机803的所需扭矩，转向电机803优选为步科公司的SMC40S-0005-30MAK-5DSU绝对值编码器伺服电机，该伺服电机工作电压为48V，峰值扭矩为0.5 N‧m，持续扭矩为0.16 N‧m，空载转速3000 RPM。0.5 N‧m > 0.1 N‧m，因此转向电机803扭矩满足搬运汽车时旋转滚轮4所需要的扭矩要求。
本发明专利并不局限于上述实例，在本发明专利公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种转向驱动装置，其特征在于：包括具有通孔的底座，所述底座的上方设有齿板，所述齿板上连接有向下伸出通孔的安装架，所述安装架上可转动地连接有滚轮，所述滚轮的下端在安装架的下方，所述齿板与底座之间间隔排布有至少三组减震机构，所述减震机构包括减震筒和端盖，所述减震筒的一端铰接在底座上，减震筒的另一端设有容纳腔，所述容纳腔内可滑动的连接有滑杆，所述端盖的一端铰接在齿板的外侧，伸出减震筒的所述滑杆的一端连接在端盖上，所述减震筒的外侧套装有弹簧，弹簧的一端连接在减震筒上，弹簧的另一端连接在端盖上。
2.根据权利要求1所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述减震筒的另一端连接有限位块，所述限位块伸入容纳腔的一端设有限位阶，所述滑杆远离端盖的一端设有限位凸台，所述限位凸台可抵触在限位阶上。
3.根据权利要求2所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述端盖上设有螺纹孔，所述滑杆的一端螺纹连接在螺纹孔内，所述滑杆与端盖之间设有弹性垫圈一。
4.根据权利要求3所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述端盖上设有若干个减震螺栓一，所述端盖经减震螺栓一与弹簧连接在一起，所述减震螺栓一与端盖之间设有弹性垫圈二，所述减震筒上设有若干个减震螺栓二，所述减震筒经减震螺栓二与弹簧连接在一起，所述减震螺栓二与减震筒之间设有弹性垫圈三。
5.根据权利要求4所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述齿板的外侧排布有若干个和减震机构一一对应的上减震连接块，所述减震连接块的外侧设有两个向外延伸的连接耳，所述端盖的上部可转动的连接在两个连接耳之间，所述底座上排布有若干个与减震机构一一对应的下减震连接块，所述下减震连接块上设有两个向上延伸的固定耳，所述减震筒的下部可转动的连接在两个固定耳之间。
6.根据权利要求1所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述齿板上设有驱动轴承，齿板连接在驱动轴承的外圈，所述驱动轴承的内圈连接有安装板，驱动轴承在齿板与安装板之间，所述齿板上设有连接孔，连接孔在通孔的正上方，连接孔所在处的齿板上设有齿圈，所述安装板上设有转向机构，所述转向机构包括可转动的转动齿轮，转动齿轮与齿圈传动连接，转动齿轮转动时，安装板随着驱动轴承的内圈转动。
7.根据权利要求6所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述底座上还设有走线轨道，所述走线轨道的上端在驱动轴承的下方，所述减震机构排布在走线轨道的外侧，所述走线轨道的上侧开有若干个便于操作的操作口，所述走线轨道朝外的一侧开有若干个方便连线的走线入口。
8.根据权利要求7所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述安装板的下侧设有向下延伸的支撑板，支撑板在底座上方，所述支撑板上设有减速器，减速器的输入端设有转向电机，所述减速器的输出端设有主动轮，所述安装板上固定连接有轴承套，所述轴承套上设有连接轴承，连接轴承的外圈压紧在轴承套上，连接轴承的内圈可转动的连接有转动轴，所述转动齿轮安装在转动轴向上延伸的一端，所述转动轴的下端设有传动轮，主动轮与传动轮传动连接。
9.根据权利要求8所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述安装板的下侧还设有防尘罩，所述防尘罩具有安装腔，所述主动轮和从动轮设置在安装腔内。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种转向驱动装置，其特征在于：所述安装板的上设有开口，开口、连接孔与通孔相连通，所述安装架连接在安装板上，所述滚轮伸出开口向下延伸出通孔，所述安装架上设有驱动电机，驱动电机在安装板与底座之间的空间内，所述驱动电机的输出轴与滚轮的转轴相连接。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004014336B3 (de) * 2004-03-22 2005-06-09 Thyssenkrupp Automotive Ag Fahrzeugfahrwerk
CN106739903A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 广州市远能物流自动化设备科技有限公司 Agv舵轮驱动减震机构和agv舵轮驱动装置
CN111845919A (zh) * 2020-07-03 2020-10-30 深圳怡丰自动化科技有限公司 一种舵轮及其控制方法
CN213064457U (zh) * 2020-09-27 2021-04-27 广西理工职业技术学校 一种汽车悬架用减震装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004014336B3 (de) * 2004-03-22 2005-06-09 Thyssenkrupp Automotive Ag Fahrzeugfahrwerk
CN106739903A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 广州市远能物流自动化设备科技有限公司 Agv舵轮驱动减震机构和agv舵轮驱动装置
CN111845919A (zh) * 2020-07-03 2020-10-30 深圳怡丰自动化科技有限公司 一种舵轮及其控制方法
CN213064457U (zh) * 2020-09-27 2021-04-27 广西理工职业技术学校 一种汽车悬架用减震装置

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