CN107521551B - 一种车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，其中，驱动装置通过传动装置与滚珠丝杠轴的一端连接，滚珠丝杠轴的两端分别通过第一轴承和第二轴承设置在第一壳体内，第二壳体轴向移动的套设在第一壳体上，滚珠丝杠螺母设置在滚珠丝杠轴上，滚珠丝杠螺母通过支撑架与第二壳体固定连接，第一壳体上开设有与车身连接的第一关节轴承安装孔，第二壳体上开设有与转向节连接的第二关节轴承安装孔。该后轮束角控制执行机构对原悬架结构适应性强，结构紧凑，基于电控系统的精确控制，理论上可以实现对车轮偏转角的理想控制，而且在车辆制动工况下，可以实现同时控制左右后车轮为内束状态，改善车辆在制动时的稳定性。

Description

一种车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构

技术领域

本发明涉及四轮主动转向技术领域，尤其涉及一种车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构。

背景技术

随着车辆技术的发展，车辆行驶速度的提高以及道路交通密度的增大，汽车的主动安全性在当下受到极大的重视。主动四轮转向(Four-wheel steering,4WS)是提升汽车主动安全性的技术之一，同时，它也被作为一种效果显著的手段应用于优化车辆的操纵稳定性和机动性。

装备四轮主动转向系统的车辆的主要优点是，当车辆在高速工况下转向时，四轮主动转向系统控制前、后车轮转角方向相同，能够基本保持车辆的质心侧偏角为零，车辆对转向盘输入的瞬态响应得到一定程度的优化，主要表现为侧向加速度和横摆角速度的瞬态响应的改善。另一方面，当车辆在低速工况下转向时，四轮主动转向系统控制前、后车轮转角方向相反，可减小车辆的转弯半径来改善车辆机动性，减轻驾驶员的操控负担。

目前已有的四轮主动转向系统主要以布置在车身后部中心的单个控制执行器为核心，通过横拉杆，梯形臂等构成后轮转向梯形，实现后轮转向的功能。但该方案占用车身后部空间大，不宜布置，质量较大，且难以保证理想的车轮偏转角；单个转向执行器同时控制两侧车轮的偏转角需要较大的动力输出，对车辆电气系统要求更高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构。以实现：在车辆的左右后悬架中，对称布置两个本发明提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，实现对左右后车轮束角的独立控制。本发明提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构对原悬架结构适应性强，结构紧凑，基于电控系统的精确控制，理论上可以实现对车轮偏转角的理想控制，而且在车辆制动工况下，可以实现同时控制左右后车轮为内束状态，改善车辆在制动时的稳定性。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，包括驱动装置、传动装置、滚珠丝杠轴、滚珠丝杠螺母、支撑架、第一轴承、第二轴承、第一壳体和第二壳体，其中，所述驱动装置通过所述传动装置与所述滚珠丝杠轴的一端连接，所述滚珠丝杠轴的两端分别通过所述第一轴承和所述第二轴承设置在所述第一壳体内，所述第二壳体轴向移动的套设在所述第一壳体上，所述滚珠丝杠螺母设置在所述滚珠丝杠轴上，所述滚珠丝杠螺母通过所述支撑架与所述第二壳体固定连接，所述第一壳体上开设有用于与车身连接的第一关节轴承安装孔，所述第二壳体上开设有与转向节连接的第二关节轴承安装孔。

优选的，上述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，还包括减速箱和安装支架，所述安装支架与所述第一壳体固定连接，

所述驱动装置为电机，所述减速箱与所述驱动装置连接，所述减速箱固定在所述安装支架上，

所述减速箱的输出轴上设置有第一带轮，所述滚珠丝杠轴的一端设置有第二带轮，

所述传动装置为同步带，所述第一带轮和所述第二带轮通过所述同步带连接。

优选的，上述第一壳体包括机体端盖、轴向约束端轴承座、径向约束端轴承座和支撑板，

所述支撑板位于所述轴向约束端轴承座和所述径向约束端轴承座之间，

所述轴向约束端轴承座与所述第一轴承配合使用，所述径向约束端轴承座与所述第二轴承配合使用，

所述安装支架上设置有用于与所述轴向约束端轴承座配合使用的安装孔座，所述安装孔座位于所述轴向约束端轴承座与所述机体端盖之间，

所述安装孔座与所述轴向约束端轴承座之间设置有调整垫片。

优选的，上述机体端盖扣合在所述安装支架上且两者密封连接，所述第一带轮、所述第二带轮和所述同步带均位于两者形成的腔体中。

优选的，上述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，还包括套设在所述第一壳体上的伸缩套，所述伸缩套套设在所述第二壳体未覆盖住所述第一壳体的部分，

所述伸缩套的一端与所述第一壳体的顶端连接，所述伸缩套的另一端与所述第二壳体的顶端连接。

优选的，上述支撑架的外壁上设置有导向平键，所述第一壳体的内壁上开设有轴向滑槽，所述导向平键设置在所述轴向滑槽中。

优选的，上述第一壳体与所述第二壳体之间设置有轴套。

优选的，上述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，还包括双向防逆转装置，

所述双向防逆转装置包括沿着远离所述滚珠丝杠轴的一端的方向，依次排列的第一摩擦盘、第一摩擦片、第一单向超越离合器、第二单向超越离合器、第二摩擦片和第二摩擦盘，其中，

所述第一摩擦盘与所述滚珠丝杠轴过盈配合紧固连接，所述第二摩擦盘与所述滚珠丝杠轴螺纹连接，

所述第一单向超越离合器和所述第二单向超越离合器的内圈均空套在所述滚珠丝杠轴上，所述第一单向超越离合器和所述第二单向超越离合器的外圈的外壁上均设置有第二平键，所述第一壳体的内壁上设置有与两个所述第二平键配合使用的两个凹槽，

所述第一摩擦片和所述第二摩擦片均空套在所述滚珠丝杠轴上。

优选的，上述第二轴承位于所述第一单向超越离合器和所述第二单向超越离合器之间。

优选的，上述第一轴承为两只对装的角接触球轴承，所述第二轴承为深沟球轴承。

本发明提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，包括驱动装置、传动装置、滚珠丝杠轴、滚珠丝杠螺母、支撑架、第一轴承、第二轴承、第一壳体和第二壳体，其中，所述驱动装置通过所述传动装置与所述滚珠丝杠轴的一端连接，所述滚珠丝杠轴的两端分别通过所述第一轴承和所述第二轴承设置在所述第一壳体内，所述第二壳体轴向移动的套设在所述第一壳体上，所述滚珠丝杠螺母设置在所述滚珠丝杠轴上，所述滚珠丝杠螺母通过所述支撑架与所述第二壳体固定连接，所述第一壳体上开设有用于与车身连接的第一关节轴承安装孔，所述第二壳体上开设有与转向节连接的第二关节轴承安装孔。

使用时，第一壳体通过第一关节轴承安装孔与车身连接，第二壳体通过第二关节轴承安装孔与转向节，驱动装置通过传动装置驱动滚珠丝杠轴旋转，在滚珠丝杠轴旋转时，滚珠丝杠螺母被驱动进行直线运动，从而驱动第二壳体相对于第一壳体进行直线运动，转向节与车身进行相对运动，实现后轮的主动转向。滚珠丝杠副具有摩擦阻力小，正、逆传动效率高，定位精度高的特点，广泛应用于机械行业中。本发明设计的执行机构的原动机的运动为旋转运动，输出运动为直线运动，固使用滚珠丝杠副作为传动结构。在车辆的左右后悬架中，对称布置两个本发明提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，实现对左右后车轮束角的独立控制。本发明提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构对原悬架结构适应性强，结构紧凑，基于电控系统的精确控制，理论上可以实现对车轮偏转角的理想控制，而且在车辆制动工况下，可以实现同时控制左右后车轮为内束状态，改善车辆在制动时的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构的结构示意图；

图2为图1的A部的局部结构示意图；

图3为图1的B部的局部结构示意图；

图4为图1的C部的局部结构示意图。

上图1-4中：

电机1、减速箱2、安装支架3、橡胶密封圈4、机体端盖5、第二带轮6、小圆螺母7、圆螺母用止动垫圈8、同步带9、调整垫片10、第一平键11、滚珠丝杠轴12、第一轴承13、第一垫圈14、轴向约束端轴承座15、支撑板16、，滚珠丝杠螺母17、支撑架18、伸缩套19、卡箍20、第一摩擦盘21、第一单向超越离合器22、第二轴承23、轴套24、第二摩擦片25、第二摩擦盘26、第二壳体27、端座28、第二平键29、导向平键30、径向约束端轴承座31、第二单向超越离合器32、第一摩擦片33、第一壳体34、第一带轮35、第二垫圈36。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图4，图1为本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构的结构示意图；图2为图1的A部的局部结构示意图；图3为图1的B部的局部结构示意图；图4为图1的C部的局部结构示意图。

本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，包括驱动装置、传动装置、滚珠丝杠轴12、滚珠丝杠螺母17、支撑架18、第一轴承13、第二轴承23、第一壳体34和第二壳体27，其中，驱动装置通过传动装置与滚珠丝杠轴12的一端连接，滚珠丝杠轴12的两端分别通过第一轴承13和第二轴承23设置在第一壳体34内，第二壳体27轴向移动的套设在第一壳体34上，滚珠丝杠螺母17设置在滚珠丝杠轴12上，滚珠丝杠螺母17通过支撑架18与第二壳体27固定连接，第一壳体34上开设有用于与车身连接的第一关节轴承安装孔，第二壳体27上开设有与转向节连接的第二关节轴承安装孔。

使用时，第一壳体34通过第一关节轴承安装孔与车身连接，第二壳体27通过第二关节轴承安装孔与转向节，驱动装置通过传动装置驱动滚珠丝杠轴12旋转，在滚珠丝杠轴12旋转时，滚珠丝杠螺母17被驱动进行直线运动，从而驱动第二壳体34相对于第一壳体34进行直线运动，转向节与车身进行相对运动，实现后轮的主动转向。滚珠丝杠副具有摩擦阻力小，正、逆传动效率高，定位精度高的特点，广泛应用于机械行业中。本发明实施例设计的执行机构的原动机的运动为旋转运动，输出运动为直线运动，固使用滚珠丝杠副作为传动结构。在车辆的左右后悬架中，对称布置两个本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，实现对左右后车轮束角的独立控制。本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构对原悬架结构适应性强，结构紧凑，基于电控系统的精确控制，理论上可以实现对车轮偏转角的理想控制，而且在车辆制动工况下，可以实现同时控制左右后车轮为内束状态，改善车辆在制动时的稳定性。

其中，可以是在第二壳体27的末端设置一个端座28，该端座28与第二壳体27焊接固定连接，在该端座28上开设与转向节连接的第二关节轴承安装孔。

其中，滚珠丝杠螺母17与支撑架18通过四个内六角圆柱头螺钉紧固；支撑架18与第二壳体27通过四个内六角圆柱头螺钉紧固。

为了进一步优化上述方案，上述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，还包括减速箱2和安装支架3，安装支架3与第一壳体34固定连接，驱动装置为电机1，减速箱2与驱动装置连接，减速箱2固定在安装支架3上，减速箱2的输出轴上设置有第一带轮35，滚珠丝杠轴12的一端设置有第二带轮6，传动装置为同步带9，第一带轮35和第二带轮6通过同步带9连接。其中，动力输入采用电机1；减速机构采用减速箱2，减速箱2为二级行星齿轮减速箱，减速箱2的输出轴上设置有圆弧齿同步带轮，即第一带轮35，电机1与二级行星齿轮减速箱同轴装配，传动机构包含使用小圆螺母7、圆螺母用止动垫圈8和第一平键11紧固在滚珠丝杠轴12端部的圆弧齿同步带轮，即第二带轮6，与圆弧齿同步带，即同步带9构成的圆弧齿同步带传动副，和滚珠丝杠轴12与滚珠丝杠螺母17构成的滚珠丝杠副。第一平键11可以为方头平键。

其中，支撑架18的外壁上设置有导向平键30，第一壳体34的内壁上开设有轴向滑槽，导向平键30设置在轴向滑槽中，限制滚珠丝杠螺母17绕滚珠丝杠轴12的旋转自由度，确保滚珠丝杠螺母17的直线运动。

那么在使用时，电机1运转，电机1的转速由减速箱2减速，电机1的扭矩由减速箱2放大；减速箱2输出的运动由圆弧齿同步带传动传送到带有防逆转装置的滚珠丝杠轴12，滚珠丝杠轴12旋转，同时安装在螺母的支撑架18上的导向平键30限制滚珠丝杠螺母17绕滚珠丝杠轴12的旋转自由度，使得滚珠丝杠轴12能够带动滚珠丝杠螺母17做轴向运动；滚珠丝杠螺母17的轴向运动又通过支撑架18传递给第二壳体27，第二壳体27的运动通过端座28上的安装与转向节连接的关节轴承安装孔输出，带动转向节绕后轮主销运动，实现对后轮束角的控制。例如，当滚珠丝杠螺母17向左运动，则第二壳体27与端座28一起伸长；当滚珠丝杠螺母17向右运动，则第二壳体27与端座28一起收缩。本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构应用于车辆时，由上述的传动关系，第二壳体27与端座28的一起伸长或者收缩，就实现了对后轮束角的控制。

为了进一步优化上述方案，第一壳体34包括机体端盖5、轴向约束端轴承座15、径向约束端轴承座31和支撑板16，支撑板16位于轴向约束端轴承座15和径向约束端轴承座31之间，轴向约束端轴承座15与第一轴承13配合使用，径向约束端轴承座31与第二轴承23配合使用，其中，第一轴承13为两只对装的角接触球轴承，可实现对滚珠丝杠轴12的轴向约束，并且，两只对装的角接触球轴承之间设置有第一垫圈14，第二轴承23为深沟球轴承，可实现对滚珠丝杠轴12的径向约束，安装支架3上设置有用于与轴向约束端轴承座15配合使用的安装孔座，安装孔座位于轴向约束端轴承座15与机体端盖5之间，安装孔座与轴向约束端轴承座15之间设置有调整垫片10。在该机体端盖5上开设与车身连接的第一关节轴承安装孔，该第一关节轴承安装孔内加工有孔肩以定位关节轴承的安装深度。

为了进一步优化上述方案，机体端盖5扣合在安装支架3上且两者密封连接，第一带轮35、第二带轮6和同步带9均位于两者形成的腔体中。即在机体端盖5与安装支架3两者相对的安装面上各自的安装槽内的设置橡胶密封圈4，具体的，在设置时，机体端盖5的内侧表面设计有橡胶密封圈4的安装槽，安装支架3的右侧同样设计有橡胶密封圈4的安装槽，装配了橡胶密封圈4之后，能够保证机体端盖5内部可靠的密封工作环境，确保圆弧齿同步带传动的两个圆弧齿带轮和圆弧齿同步带有良好的啮合精度，传动平稳，安静。

此外，机体端盖5的内部空间紧凑的包住了圆弧齿同步带传动的圆弧齿同步带轮和圆弧齿同步带，以及紧固两个圆弧齿带轮于二级行星齿轮减速箱的输出轴和滚珠丝杠轴12的轴端上的小圆螺母7和圆螺母用止动垫圈8，还有将两个圆弧齿同步带轮周向紧固在二级行星齿轮减速箱的输出轴和滚珠丝杠轴12的轴端的第一平键11，在保证密封要求与工作强度的基础上，能够使本发明的整体结构紧凑。

同时，安装支架3的下部分设计有与二级行星齿轮减速箱外形适配的安装孔座，该安装孔座确保了二级行星齿轮减速箱安装位置准确，可靠，使其安装轴线垂直安装支架3右表面。

如图3所示，安装支架3的上部分设计有与轴向约束端轴承座15相配合的安装孔座，通过安装支架3上部分与轴向约束端轴承座15间的垫片10的调整作用，确保了安装支架3上部的安装孔座能够与右侧的角接触球轴承装配可靠。并且，轴向约束端轴承座15的内孔设计有孔肩，确定了左侧的角接触球轴承的安装位置。在左右两只对装的角接触球轴承之间，装配有一个第一垫圈14，增强了两只角接触球轴承的工作刚度，改善了滚珠丝杠轴12的轴向约束端安装的强度，确保工作可靠。由上述本发明的设计结构，安装支架3、调整垫片10和轴向约束端轴承座15三者共同确保了两只对装的角接触球轴承的轴向安装精度。

具体的，使用四只内六角圆柱头螺钉将机体端盖5、安装支架3下部，与二级行星齿轮减速箱紧固；使用四只内六角圆柱头螺钉与两只内六角圆柱头螺钉将机体端盖5、安装支架3上部、轴向约束端轴承座15，与支撑板16紧固。

为了进一步优化上述方案，上述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构还包括套设在第一壳体34上的伸缩套19，伸缩套19可以为橡胶伸缩套，伸缩套19套设在第二壳体27未覆盖住第一壳体34的部分，伸缩套19的一端与第一壳体34的顶端连接，伸缩套19的另一端与第二壳体27的顶端连接。该伸缩套19用于密封，具体的，在设置时，通过卡箍20将伸缩套19的两端分别紧固第一壳体34上和第二壳体27上。即，在轴向约束端轴承座15的外侧设计有L形槽，当轴向约束端轴承座15与支撑板16装配时，二者接触的端面与上述L形槽组成了U形槽，与橡胶伸缩套右侧的安装端部外形适配，再使用卡箍20将橡胶伸缩套19右侧安装端部紧固，使得橡胶伸缩套安装可靠，在第二壳体27的外侧右端，设计有一个U形凹槽，与橡胶伸缩套的左侧安装端部外形适配，利用橡胶伸缩套的弹性落入其中，再使用卡箍20将橡胶伸缩套19左侧安装端部紧固。由此，从第二壳体27的外侧右端至轴向约束端轴承座15的外侧L形槽，有橡胶伸缩套包围。

上述的多个密封设计，确保了滚珠丝杠副的工作空间的密封，保证滚珠丝杠副具有良好的传动精度，运行平稳。因此，本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构应用于车辆时，不会受车辆行驶中扬起的沙尘与泥水的影响，工作可靠。

为了进一步优化上述方案，第一壳体34与第二壳体27之间设置有轴套24。即在径向约束端轴承座31的外侧，设计有一个L形长槽，用于安装铜合金材质的轴套24，该铜合金轴套用于支撑第二壳体27在第一壳体34的外侧轴向滑动而不互相直接接触，同时在铜合金轴套上有多个开槽，用于储存润滑脂保证润滑良好，还能够减少铜合金轴套外侧与第二壳体27内壁的接触面积，减少摩擦，防止出现不同心干涉。

由于滚珠丝杠副的一大特点是逆传动效率极高，与正传动效率十分接近，即滚珠丝杠副不能自锁。对于本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，要求能够安全可靠的控制车轮的束角。当本发明实施例提供的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构工作异常时，如电机工作异常，要求能够保证车轮不会出现自由偏摆，确保车辆能够继续安全行驶。因此，本发明实施例设计了滚珠丝杠的防逆转装置，以防止本发明实施例设计的执行机构中的电机持续高负荷工作，保证车辆后轮束角控制稳定。

因此，为了进一步优化上述方案，上述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，还包括双向防逆转装置，双向防逆转装置包括沿着远离滚珠丝杠轴12的一端，即顶端的方向，依次排列的第一摩擦盘21、第一摩擦片33、第一单向超越离合器22、第二单向超越离合器32、第二摩擦片25和第二摩擦盘26，其中，第一摩擦盘21与滚珠丝杠轴12过盈配合紧固连接，第二摩擦盘26与滚珠丝杠轴12螺纹连接，第一单向超越离合器22和第二单向超越离合器32的内圈均空套在滚珠丝杠轴12上，第一单向超越离合器22和第二单向超越离合器32的外圈的外壁上均设置有第二平键29，第一壳体34的内壁上设置有与两个第二平键29配合使用的两个凹槽，第一摩擦片33和第二摩擦片35均空套在滚珠丝杠轴12上，即大间隙配合。

具体的，在设置时，径向约束端轴承座31的内孔设置有左右两个孔肩，分别定位安装对装的两只单向超越离合器，即第一单向超越离合器22和第二单向超越离合器32，从而将第二轴承23位于第一单向超越离合器22和第二单向超越离合器32之间。分别使用两个第二平键29紧固两个单向超越离合器的外圈。同时在径向约束端轴承座31的内孔的中间段设置第二轴承23，包含一个深沟球轴承和位于深沟球轴承左右的两个第二垫圈36，作为对滚珠丝杠轴12的径向约束。第二平键29可以为方头平键。

其工作原理为：

假设一个向右的轴向载荷Q施加在滚珠丝杠螺母17上，则该载荷Q有使滚珠丝杠轴12旋转的趋势，同时该载荷Q会传递到滚珠丝杠轴12上，再传递到滚珠丝杠轴12左端通过螺旋连接的第二摩擦盘26；第二摩擦片25两侧的轴向间隙被消除，第二摩擦盘26与第二摩擦25、第二摩擦片25与第二单向超越离合器32内圈之间贴合，在轴向载荷Q下产生摩擦力矩M_f。第二单向超越离合器32的内圈与滚珠丝杠轴12空套，但在摩擦力矩M_f的作用下相结合；同时，滚珠丝杠轴12此时的旋转趋势方向与第二单向超越离合器32的内外圈楔紧方向一致，注意到第二单向超越离合器32的外圈和径向约束端轴承座31通过第二平键29紧固的，因此，实现了滚珠丝杠副在载荷Q的作用下的自锁。

当载荷Q仍然存在，电机1工作输入转矩要带动滚珠丝杠轴12旋转，这分两个旋转方向。若电机1驱动滚珠丝杠轴12使滚珠丝杠螺母17向左运动，即迎着载荷Q(向右)的方向运动，此时的滚珠丝杠轴12旋转方向与载荷Q产生的滚珠丝杠轴12旋转趋势方向相反，即此时滚珠丝杠轴12实际的旋转方向与第二单向超越离合器32的内外圈空转方向一致，可以不受楔紧作用而自由的旋转，此时电机1输入的转矩M传递到滚珠丝杠螺母17上的轴向力只需克服载荷Q，记该工作状态为LEFT-01。对于另一个旋转方向，即电机1驱动滚珠丝杠轴12使滚珠丝杠螺母17向右运动，与载荷Q的方向一致，即，此时载荷Q作用下滚珠丝杠轴12的旋转趋势方向与电机1驱动滚珠丝杠轴12的旋转方向一致，只需电机1输出较小的动力，与载荷Q带来的扭矩M_τ的叠加大于上述第二摩擦片25两端产生的摩擦力矩M_f，即可带动滚珠丝杠螺母17运动，此时第二摩擦片25与第二摩擦盘26之间处于滑动摩擦的状态，第二单向超越离合器32处于锁止的状态，但其内圈与滚珠丝杠轴12空套，不会影响滚珠丝杠轴12的运行，记该工作状态为LEFT-02。

在分析两个单向超越离合器22共同存在的工作状态之前，可以设想只有第一单向超越离合器22的状态，其能够在作用在螺母上向左的轴向载荷Q’存在时使滚珠丝杠轴12自锁。当电机驱动丝杠轴运转时，按上述的分析顺序，同理，将有RIGHT-01和RIGHT-02两个工作状态，其中RIGHT-01与LEFT-01等效，RIGHT-02与LEFT-02等效。

当两个对装的单向超越离合器共同存在时，无论滚珠丝杠螺母17承受的载荷向左还是向右，不管电机1驱动滚珠丝杠轴12向哪一个方向旋转，总会与其中一个单向超越离合器的楔紧方向一致，与另一个单向超越离合器的空转方向一致。

但是，在任一滚珠丝杠螺母17承受载荷的方向下，只有一侧的摩擦片受到轴向载荷而压紧，另一侧的摩擦片放松，不会产生过大的摩擦力矩，所以在LEFT-01或者RIGHT-01对应的压紧端的单向超越离合器空转，另一端的单向超越离合器楔紧，但不会对滚珠丝杠副的运转产生过多影响，电机1输入的动力需求也仅比只有单个单向超越离合器的状态略大。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，其特征在于，包括驱动装置、传动装置、滚珠丝杠轴、滚珠丝杠螺母、支撑架、第一轴承、第二轴承、第一壳体和第二壳体，

其中，

所述驱动装置通过所述传动装置与所述滚珠丝杠轴的一端连接，

所述滚珠丝杠轴的两端分别通过所述第一轴承和所述第二轴承设置在所述第一壳体内，

所述第二壳体轴向移动的套设在所述第一壳体上，

所述滚珠丝杠螺母设置在所述滚珠丝杠轴上，所述滚珠丝杠螺母通过所述支撑架与所述第二壳体固定连接，

所述第一壳体上开设有用于与车身连接的第一关节轴承安装孔，

所述第二壳体上开设有与转向节连接的第二关节轴承安装孔，

还包括减速箱和安装支架，所述安装支架与所述第一壳体固定连接，

所述驱动装置为电机，所述减速箱与所述驱动装置连接，所述减速箱固定在所述安装支架上，

所述减速箱的输出轴上设置有第一带轮，所述滚珠丝杠轴的一端设置有第二带轮，

所述传动装置为同步带，所述第一带轮和所述第二带轮通过所述同步带连接，

所述第一壳体包括机体端盖、轴向约束端轴承座、径向约束端轴承座和支撑板，

所述支撑板位于所述轴向约束端轴承座和所述径向约束端轴承座之间，

所述轴向约束端轴承座与所述第一轴承配合使用，所述径向约束端轴承座与所述第二轴承配合使用，

所述安装支架上设置有用于与所述轴向约束端轴承座配合使用的安装孔座，所述安装孔座位于所述轴向约束端轴承座与所述机体端盖之间，

所述安装孔座与所述轴向约束端轴承座之间设置有调整垫片，

所述机体端盖扣合在所述安装支架上且两者密封连接，所述第一带轮、所述第二带轮和所述同步带均位于两者形成的腔体中，

还包括套设在所述第一壳体上的伸缩套，所述伸缩套套设在所述第二壳体未覆盖住所述第一壳体的部分，

所述伸缩套的一端与所述第一壳体的顶端连接，所述伸缩套的另一端与所述第二壳体的顶端连接，

所述支撑架的外壁上设置有导向平键，所述第一壳体的内壁上开设有轴向滑槽，所述导向平键设置在所述轴向滑槽中，

所述第一壳体与所述第二壳体之间设置有轴套，

还包括双向防逆转装置，

所述双向防逆转装置包括沿着远离所述滚珠丝杠轴的一端的方向，依次排列的第一摩擦盘、第一摩擦片、第一单向超越离合器、第二单向超越离合器、第二摩擦片和第二摩擦盘，其中，

所述第一摩擦盘与所述滚珠丝杠轴过盈配合紧固连接，所述第二摩擦盘与所述滚珠丝杠轴螺纹连接，

所述第一单向超越离合器和所述第二单向超越离合器的内圈均空套在所述滚珠丝杠轴上，所述第一单向超越离合器和所述第二单向超越离合器的外圈的外壁上均设置有第二平键，所述第一壳体的内壁上设置有与两个所述第二平键配合使用的两个凹槽，

所述第一摩擦片和所述第二摩擦片均空套在所述滚珠丝杠轴上。

2.根据权利要求1所述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，其特征在于，所述第二轴承位于所述第一单向超越离合器和所述第二单向超越离合器之间。

3.根据权利要求1所述的车辆四轮主动转向装置的后轮束角控制执行机构，其特征在于，所述第一轴承为两只对装的角接触球轴承，所述第二轴承为深沟球轴承。