基于轮毂电机的车轮机构、电动无人车底盘和电动无人车制造技术

本发明专利技术公开了基于轮毂电机的车轮机构、电动无人车底盘和电动无人车，涉及电动无人车技术领域。该基于轮毂电机的车轮机构的一具体实施方式包括：支撑部、转向部和轮毂电机；其中，支撑部与车体相连；转向部与支撑部连接，且能相对支撑部转动；轮毂电机设置在转向部上。该实施方式能极大地简化机械结构和减小结构尺寸，转向灵活，地面适应能力强，效率和可靠性高，成本低。

Wheel mechanism, electric unmanned vehicle chassis and electric unmanned vehicle based on hub motor

The invention discloses a wheel mechanism based on hub motor, an electric unmanned vehicle chassis and an electric unmanned vehicle, and relates to the technical field of an electric unmanned vehicle. A specific embodiment of the wheel mechanism based on hub motor includes: support part, steering part and hub motor; where the support part is connected with the car body; the steering part is connected with the support part and can rotate relative to the support part; and the hub motor is set on the steering part. The implementation method can greatly simplify the mechanical structure and reduce the structural size, flexible steering, strong ground adaptability, high efficiency and reliability, and low cost.

【技术实现步骤摘要】
基于轮毂电机的车轮机构、电动无人车底盘和电动无人车
本专利技术涉及电动无人车
，尤其涉及一种基于轮毂电机的车轮机构、电动无人车底盘和电动无人车。
技术介绍
电动无人车不同于无人驾驶汽车，其体积小、质量轻、速度低，对底盘的要求主要侧重于结构简单，重量小，成本低，灵活。但由于电动无人车尚无统一标准，尺寸和载重量方面需求各异，应各种实际需求，出现了各种各样的底盘方案。电动无人车的驱动和转向方案多种多样，其中由直流电机+减速机+制动装置+无动力车轮组成的减速电机动力单元较为常见，再结合各种机械转向结构，实现转向或者原地自旋。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：采用由直流电机+减速机+制动装置+无动力车轮组成的减速电机动力单元，成本高，结构尺寸大，相对于尺寸较小的电动无人车底盘来说布置难度大；大多数底盘的转弯半径大，无法实现原地自旋，转向灵活性差；能实现自旋的方案成本高昂或者结构笨重，效率低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于轮毂电机的车轮机构、电动无人车底盘和电动无人车，能极大地简化机械结构和减小结构尺寸，转向灵活，地面适应能力强，效率和可靠性高，成本低。为实现上述目的，根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种基于轮毂电机的车轮机构，包括：支撑部、转向部和轮毂电机；其中，支撑部与车体相连；转向部能相对支撑部转动；轮毂电机设置在转向部上。可选地，本专利技术实施例的车轮机构还包括：升降部；升降部贯穿支撑部，且能相对支撑部进行垂直往复运动；转向部设置在升降部上。可选地，升降部包括：滚珠螺母和花键轴；滚珠螺母设置在支撑部上，花键轴贯穿滚珠螺母的螺孔；转向部设置在花键轴上。可选地，转向部为转向框架，所述转向框架的两端分别通过轴承与花键轴连接。可选地，本专利技术实施例的车轮机构还包括：离合器；离合器的一部分设置在转向部上、另一部分设置在花键轴上。可选地，本专利技术实施例的车轮机构还包括：防护罩；防护罩套设在花键轴的下端。可选地，本专利技术实施例的车轮机构还包括：减震器；减震器的轴向与升降部的轴向平行。可选地，减震器的一端与支撑部连接，另一端与升降部连接；或者，本专利技术实施例的车轮机构还包括：连接部；连接部的至少一部分与升降部的下端连接、至少另一部分与减震器的下端连接。可选地，本专利技术实施例的车轮机构还包括：编码器，用于采集转向部的转向角信息。根据本专利技术实施例的再一个方面，提供了一种电动无人车底盘，包括：车架、以及本专利技术实施例的第一方面提供的车轮机构；车轮机构的支撑部与车架连接。可选地，车架包括：车架本体、以及车厢；车厢为敞口的空心厢式结构。可选地，本专利技术实施例的电动无人车底盘还包括：控制系统，用于控制轮毂电机的速度、以及轮毂电机和转向部的转向角。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供了一种电动无人车，包括：电动无人车主体、以及本专利技术实施例的第一方面提供的车轮机构；所述车轮机构的支撑部与所述电动无人车主体连接。上述专利技术中的一个实施例具有如下优点或有益效果：1)采用轮毂电机，能大大简化机械结构和减小结构尺寸、降低成本；设置能相对支撑部转动的转向部，能提高车辆机构的转向灵活性；2)设置能相对支撑部进行垂直往复运动的升降部，使得车轮机构能适应地面的变化，提高地面适用性；3)采用滚珠螺母和花键轴实现垂直往复运动，花键轴既作为车轮上下振动的导向件又作为车轮转向的主销轴，结构件少、结构紧凑，质量小；4)转向部设置为两端与花键轴连接的转向框架，能提高转向部的结构稳定性；5)采用离合器实现车轮转向角调整的开启和锁死，成本低，结构简单、紧凑；6)采用防护罩，能防止外界干扰物进入机构内部，提高使用寿命；7)采用减震器，能减轻地面变化对车体造成的冲击；8)通过连接部连接减震器和升降部，结构简单、紧凑；9)设置编码器，便于采集转向部的转向角。上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。附图说明附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是根据本专利技术实施例的基于轮毂电机的车轮机构的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的电动无人车底盘的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的电动无人车底盘的车架的结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的电动无人车底盘的行进示意图；图5是根据本专利技术实施例的电动无人车底盘的转向示意图；图6是根据本专利技术实施例的电动无人车底盘的原地自旋示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的示范性实施例做出说明，其中包括本专利技术实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本专利技术的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。图1是根据本专利技术实施例的基于轮毂电机的车轮机构的结构示意图，如图1所示，基于轮毂电机的车轮机构100包括：支撑部110、转向部150和轮毂电机160；其中，支撑部110与车体相连；转向部150能相对支撑部110转动；轮毂电机160设置在转向部150上。与现有技术中采用由直流电机+减速机+制动装置+无动力车轮组成的减速电机动力单元相比，本专利技术实施例采用轮毂电机，由于轮毂电机将动力装置、传动装置和制动装置都整合在轮毂内，因此能够极大地简化机械机构和减小结构尺寸，降低电动无人车底盘的布置难度。转向部能相对支撑部转动的，当需要进行转向或原地自旋时，通过控制轮毂电机和转向部相对支撑部转动即可，转向灵活性好。实际应用过程中，可以采用离合器或者其他锁死组件锁死转向部，当转向部被锁死时，转向部不能相对支撑部转动。从而可以准确控制转向部的转向角。对于路况复杂的室外环境，地面常常有高低起伏的变化。这种地面变化会对车体产生冲击。基于此，本专利技术实施例的车轮机构还可以包括升降部120。如图1所示，升降部120贯穿支撑部110，且能相对支撑部110进行垂直往复运动；转向部150设置在升降部120上。设置能相对支撑部进行垂直往复运动的升降部，使得车轮机构能适应地面的变化，降低地面变化对车体产生的冲击，提高车轮机构以及采用该车轮机构的底盘和车体的地面适用性。在图1示出的可选实施例中，升降部120包括：滚珠螺母121和花键轴122；滚珠螺母121设置在支撑部110上，花键轴122贯穿滚珠螺母121的螺孔；转向部150设置在花键轴122上。采用滚珠螺母和花键轴实现垂直往复运动，花键轴既作为车轮垂直往复运动的导向件、又作为车轮转向的主销轴，结构件少、结构紧凑，质量小。例如，转向部150通过轴承与支撑部连接。在一些实施例中，可以将转向部150的某一端设置在支撑部110上，也可以通过本领域技术人员惯用的连接组件将转向部150设置在支撑部110上，例如使转向部150与升降部连接。只要能够使转向部150能够相对支撑部110转动即可，本专利技术对于二者的位置和连接关系不做具体限定。在图1示出的可选实施例中，转向部150为转向框架，转向框架的两端分别通过轴承130与花键轴122连接。转向部设置为两端与花键轴连接的转向框架，能提高转向部的结构稳定性和转向可靠性。本专利技术实施例的车轮机构还可以包括：离合器140。离合器140的一部分设置在转向部150上、另一部分设置在花键轴122上。通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轮毂电机的车轮机构，其特征在于，包括：支撑部(110)、转向部(150)和轮毂电机(160)；其中，支撑部(110)与车体相连；转向部(150)能相对支撑部(110)转动；轮毂电机(160)设置在转向部(150)上。

【技术特征摘要】
1.一种基于轮毂电机的车轮机构，其特征在于，包括：支撑部(110)、转向部(150)和轮毂电机(160)；其中，支撑部(110)与车体相连；转向部(150)能相对支撑部(110)转动；轮毂电机(160)设置在转向部(150)上。2.如权利要求1所述的车轮机构，其特征在于，还包括：升降部(120)；升降部(120)贯穿支撑部(110)，且能相对支撑部(110)进行垂直往复运动；转向部(150)设置在升降部(120)上。3.如权利要求2所述的车轮机构，其特征在于，升降部(120)包括：滚珠螺母(121)和花键轴(122)；滚珠螺母(121)设置在支撑部(110)上，花键轴(122)贯穿滚珠螺母(121)的螺孔；转向部(150)设置在花键轴(122)上。4.如权利要求3所述的车轮机构，其特征在于，转向部(150)为转向框架，所述转向框架的两端分别通过轴承(130)与花键轴(122)连接。5.如权利要求3所述的车轮机构，其特征在于，还包括：离合器(140)；离合器(140)的一部分设置在转向部(150)上、另一部分设置在花键轴(122)上。6.如权利要求3所述的车轮机构，其特征在于，还包括：防护罩(1100)；防护罩(1100)套设在花键轴(122)的下端。7.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王显旺，张囝，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11