可自锁的变轮心四轮车技术领域
本发明涉及智能交通工具，具体为一种可自锁的变轮心四轮车。
背景技术
随着科技发展的进步和生活水平的提高，人们对于交通工具的性能要求
越来越高，不仅仅在普通的路面要求其能够保持良好的动力特性，而且在崎
岖不平的路面上也希望能够保持较强的平稳性和较好的舒适性。
为满足交通工具的平稳性和舒适性要求，最主要的手段为采取将车身通
过弹性装置安装于行走机构上的方式，所述弹性装置通常采取弹簧或气垫进
行减震，通过被动的方式适应路面的颠簸，远远达不到人们追求平稳性和舒
适性的高标准要求。
发明内容
为此，本发明提出了一种可自锁的变轮心四轮车，采用智能控制技术自
动调节偏心车轮，能够根据路面情况自动调节车轮转轴与轮心的距离，使得
车体在行进过程中具有更好的动力学性能，并且偏心车轮的自锁装置能够使
得车体的调节具有较强的可靠性。
本发明可自锁的变轮心四轮车之技术方案，包括通过车轮转轴安装于车
体的前方左、右车轮和后方左、右车轮，所不同的是所述车轮包括轮体和轮
体上的轮心调节装置，所述轮心调节装置包括通过轮心径向设置的丝杆及其
与之啮合的螺母以及丝杆传动机构，所述螺母安装于车轮转轴上，所述丝杆
传动机构包括轮心调节电机、具有至少一级传动比且由轮心调节主动齿轮和
轮心调节从动齿轮构成的齿轮传动副以及由蜗轮和蜗杆构成的蜗轮蜗杆传动
副，所述轮心调节主动齿轮安装于轮心调节电机的输出轴上，所述轮心调节
从动齿轮安装于蜗杆上，所述蜗轮安装于丝杆上；设置控制装置自动调节车
轮轮心的偏心距，所述控制装置包括设于车体上并通过相关电路连接的陀螺
仪、运动控制器、驱动器和无线模块以及轮心调节编码器，所述轮心调节编
码器安装于轮体上并通过轮心调节齿轮啮合轮心调节从动齿轮，所述轮心调
节编码器采集蜗杆的转速反馈给运动控制器。
进一步的设计为，所述车轮的传动装置包括车轮行走电机驱动的具有至
少一级传动比且由车轮行走主动齿轮和车轮行走从动齿轮构成的齿轮传动
副，所述车轮行走从动齿轮安装于车轮转轴上，所述车轮行走主动齿轮安装
于车轮行走电机的输出轴上，所述车轮行走电机安装于车体上。
更进一步的设计为，设置车轮行走编码器采集车轮转轴的转速反馈给运
动控制器，所述车轮行走编码器设于车体上并通过车轮行走编码齿轮啮合车
轮行走从动齿轮。
本发明的有益效果：
1、本发明可自锁的变轮心四轮车能够根据检测到的路况进行自动调节车
轮转轴与轮心的距离，使得车体无论是在普通路面还是在较为复杂的路面上
都能平稳行进，大大降低了车体在行进过程中颠簸的幅度，进一步提高了车
体行进性能的可靠性。
2、本发明中，车轮的可调偏心机构采用丝杠驱动装置，并结合采用蜗轮
和蜗杆的传动，不仅能够实现运动的传递，完成对轮心偏距的调节，而且还
能够保证自身传动的自锁，使得丝杠对螺母的调节更加可靠。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的等角轴侧视图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1、图2中的车轮结构图。
图4为图3中轮心调节装置的结构图。
图号标识：1、车轮转轴；2、车体；3、车轮；4、轮心调节装置；5、丝
杆；6、螺母；7、轮心调节电机；8、轮心调节主动齿轮；9、轮心调节从动
齿轮；10、蜗轮；11、蜗杆；12、陀螺仪；13、运动控制器；14、驱动器；
15、无线模块；16、轮心调节编码器；17、轮心调节编码齿轮；18、车轮行
走电机；19、车轮行走主动齿轮；20、车轮行走从动齿轮；21、车轮行走编
码器；22、轮圈；23、支撑板；24、导向杆；25、车轮行走编码齿轮；26、
电池组。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明可自锁的变轮心四轮车，其技术方案包括车体2和车轮3，所述
车轮3分别通过车轮转轴1于车体2前部左、右两侧和车体2后部左、右两
侧安装，所述车轮3包括轮体(采用轮圈22结构)和设于轮圈22内的轮心
调节装置4，所述轮心调节装置4分别于前方左、右车轮3和后方左、右车
轮3上对称设置，轮心调节装置4的作用为调节车轮3轮心的偏心距，所述
车体2上设有控制轮心调节装置4自动调心和控制车体2自动行走的控制装
置，如图1、图2、图3所示。
所述轮心调节装置4包括轮心调节电机7、丝杆螺母传动副(相啮合的
丝杆5和螺母6)、蜗轮蜗杆传动副(相啮合的蜗轮10和蜗杆11)和齿轮传
动副(相啮合的轮心调节主动齿轮8和轮心调节从动齿轮9)。所述丝杆5通
过上、下支撑板23于轮圈22内(通过轮心)径向设置，上、下支撑板23之
间设置供螺母6上、下移动的导向杆24，所述蜗轮10安装于高出上支撑板
23的丝杆5顶部，所述蜗杆11通过左、右支撑板23切向设置于轮圈22内，
所述轮心调节从动齿轮9安装于蜗杆11的一端，所述轮心调节电机7对应于
轮心调节从动齿轮9的一侧通过支撑板23安装，所述轮心调节主动齿轮8安
装于轮心调节电机7的输出轴上，轮心调节从动齿轮9一侧的支撑板23上设
有轮心调节编码器16，所述轮心调节编码器16的转轴上安装轮心调节编码
齿轮17，所述轮心调节编码齿轮17与轮心调节从动齿轮9啮合，如图4所
示。
所述轮心调节装置4通过螺母6与车轮转轴1的外端安装连接，所述车
轮转轴1的内端通过轴承结构安装连接在车体2上，如图1、图2、图3所示。
所述车体2的行走通过车轮转轴1的转动而实现，所述车轮转轴1的传
动传动装置包括车轮行走电机18和齿轮传动副(相啮合的车轮行走主动齿轮
19和车轮行走从动齿轮20)，所述车轮行走从动齿轮20安装于车轮转轴1上，
所述车轮行走主动齿轮19安装于车轮行走电机18的输出轴上，所述车轮行
走电机18安装于车体2上；车体2上还设有车轮行走编码器21，所述车轮
行走编码器21的转轴上安装车轮行走编码齿轮25，所述车轮行走编码齿轮
25与车轮行走从动齿轮20相啮合，如图1、图2所示。
所述控制装置包括通过相关电路连接的陀螺仪12、运动控制器13、驱动
器14、无线模块15和电池组26，所述车轮行走编码器21采集车轮转轴1的
转速反馈给运动控制器13，所述轮心调节编码器16采集蜗杆11的转速反馈
给运动控制器13，如图1所示。
本发明的运行：
四轮车在运动过程中，陀螺仪12实时检测车体2的姿态，当四轮车在普
通的平整路面行进时，陀螺仪12检测到路面的微小信号并反馈给运动控制器
13，运动控制器13经过算法处理计算出需要调整的偏心距离并输出给驱动器
14，驱动器14控制轮心调节电机7作出相应微小的调整。
四轮车在较为复杂的路面行进时，陀螺仪12检测到路面发生的较大幅度
的颠簸，并将路面的变化反馈给运动控制器13，运动控制器13经过算法处
理计算出需要调整的偏心距离并输出给驱动器14，驱动器14控制轮心调节
电机7作出相应较大幅度的调整(通过螺母6的径向位移而实现)，保证四轮
车在行进过程中保持平稳的状态。