CN108725568A - 一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构及地面车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构及地面车辆，所述辅助定位支撑机构包括电机连接板，其上部与驱动方向盘的电机相连接；所述电机连接板的侧部设有“U”形接头；定位支撑板，呈长条形，其长度方向垂直于所述电机连接板；所述定位支撑板的上端伸入所述“U”形接头的开口中，并由设于所述“U”形接头的侧向连接件夹持定位；导向套定位件，设于所述定位支撑板上，其位于所述电机连接板下方并沿所述定位支撑板的长度方向间隔分布。该方向盘辅助定位支撑机构能够对方向盘组件和导向套进行准确定位，保证定位支撑面与方向盘的转动平面相平行以及转向轴和导向套的同轴度，从而使方向盘能够稳定、可靠的运行。

Description

一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构及地面车辆

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别是具有自动驾驶功能车辆的方向盘定位支撑机构。本发明还涉及设有所述方向盘定位支撑机构的地面车辆。

背景技术

农业智能化和信息化已经成为精准农业发展的两大重要方向，通过精准农业技术的发展，可以大大提高生产效率，节能减排，有效保护土地等，给农业发展带来诸多好处。

自动驾驶不仅适用于街道和高速公路上行驶的车辆，也同样适用于农业车辆，是实现精准农业的重要技术之一，在农业中存在许多困难和效率低下等问题，可以通过自动驾驶技术来加以解决。

一种自动驾驶技术是通过电机驱动方向盘来控制车辆的行驶方向，电机设置在方向盘中央位置的下方，与方向盘传动连接，其作用到方向盘上的力转变为转矩后传递给转向轴，带有电机的方向盘整体安装在方向盘定位支撑机构上，同时，方向盘还设有辅助定位支撑机构，以便于将方向盘的反向扭矩传递至车辆地板，同时对方向盘转向轴的导向套进行定位。

以农业拖拉机为例，其方向盘辅助定位支撑机构在安装以后，由于加工、组装误差以及使用时不断承受不规则作用力等原因，组成部件之间会产生内应力，这种内应力会导致组成部件的连接发生错位或变形，进而导致方向盘、转向轴、导向套等部件偏离设计位置，而且，用于将方向盘的反向力矩传递至车辆地板的部件，在经过长期使用之后，与电机底面的平行度变差。这些因素都会导致方向盘出现卡滞，严重时会影响方向盘的正常使用。

因此，如何克服现有方向盘辅助定位支撑机构存在的上述缺陷，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构。该方向盘辅助定位支撑机构能够对方向盘组件和导向套进行准确定位，保证定位支撑面与方向盘的转动平面相平行以及转向轴和导向套的同轴度，从而使方向盘能够稳定、可靠的运行。

本发明的第二目的是提供一种设有所述方向盘辅助定位支撑机构的地面车辆。

为实现上述第一目的，本发明提供一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，包括：

电机连接板，其上部与驱动方向盘的电机相连接；所述电机连接板的中部设有转向轴通孔，所述电机连接板的侧部设有“U”形接头；

定位支撑板，呈长条形，其长度方向垂直于所述电机连接板；所述定位支撑板的上端伸入所述“U”形接头的开口中，并由设于所述“U”形接头的侧向连接件夹持定位；

导向套定位件，设于所述定位支撑板上，其位于所述电机连接板下方并沿所述定位支撑板的长度方向间隔分布。

优选地，所述“U”形接头包括两个从所述电机连接板向外延伸且相互平行的连接臂，两个所述连接臂之间形成容纳所述定位支撑板上端的开口。

优选地，所述连接臂之间的开口宽度大于所述定位支撑板的宽度。

优选地，所述连接臂为竖向平行的连接臂，其竖向尺寸大于所述电机连接板的厚度，并设有反向延伸至所述电机连接板下表面的加强臂。

优选地，所述连接臂上的侧向连接件为螺钉；各所述螺钉分别从外侧旋入与之对应的所述连接臂的螺纹孔，其内端压紧在所述定位支撑板的侧面上。

优选地，所述导向套定位件的数量至少为两个，各所述导向套定位件分别包括设有“V”形开口的第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块以开口相对的形式夹持所述导向套，并通过位于“V”形开口两边的螺栓夹紧所述导向套同时连接于所述定位支撑板。

优选地，所述定位支撑板的中部设有沿长度方向延伸的定位滑轨；所述定位滑轨在截面上呈梯形，所述第二定位块与所述定位支撑板相接触的一侧设有“V”形卡口，并通过所述“V”形卡口支撑于所述定位滑轨。

优选地，所述定位支撑板在位于所述定位滑轨两边的板面上设有两列相互平行的螺栓孔。

优选地，所述第一定位块与第二定位块之间、所述第二定位块与所述定位支撑板的板面之间均具有间隙。

为实现上述第二目的，本发明提供一种地面车辆，包括方向盘，其特征在于，所述方向盘设有上述任一项所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构。

本发明在电机连接板的一侧设有“U”形接头，此“U”形接头通过侧向连接件将定位支撑板夹持定位，其结构简单、安装方便，在方向盘转动过程中，不论是顺时针旋转还是逆时针旋转，所产生的反向力矩都可以通过侧向连接件传递至定位支撑板，再由定位支撑板传递至车辆地板，在经过长期使用之后，即使电机连接板的连接面与电机底面的平行度变差，也不会影响方向盘正常旋转，而且，定位支撑板上还设有至少两个间隔分布的导向套定位件，通过至少两个导向套定位件可以实现对导向套的超定位，在安装以后，组成部件不易发生变形和错位，可以保证方向盘转向轴、导向套等部件处于设计位置，在经过长期使用之后，方向盘也不会出现卡滞，始终能够正常使用。

本发明所提供的地面车辆设有上述自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，由于所述自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构具有上述技术效果，则设有该自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构的地面车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例公开的一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构在连接电机和方向盘之后的结构示意图；

图2是在图1在基础上拆除电机之后的结构示意图；

图3是在图2的基础上拆除方向盘之后的结构示意图。

图中：

1.电机连接板 11.连接臂 12.加强臂 2.定位支撑板 21.定位滑轨 22.螺栓孔3.导向套定位件 31.第一定位块 32.第二定位块4.方向盘 5.电机 6.导向套 7.转向轴8.螺钉 9.螺栓

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1、图2、图3，图1是本发明实施例公开的一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构在连接电机和方向盘之后的结构示意图；图2是在图1在基础上拆除电机之后的结构示意图；图3是在图2的基础上拆除方向盘之后的结构示意图。

如图所示，在一种具体实施例中，本发明提供的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，主要由电机连接板1、定位支撑板2以及导向套定位件3等部件组成。

电机连接板1大体呈圆环形，其上部与驱动方向盘4的电机5相连接，中部设有转向轴通孔，此通孔的直径大于导向套6的直径，带有其他部件的转向轴7从通孔穿过后向下延伸，电机连接板1下方的转向轴7上套装导向套6，导向套6安装在定位支撑板2上。

电机连接板1的一侧设有“U”形接头，“U”形接头包括两个从电机连接板向外延伸且相互平行的连接臂11，两个连接臂11之间形成容纳定位支撑板2上端的开口，两连接臂11之间的间距也就是“U”形接头的开口宽度大于定位支撑板2的宽度，两个连接臂11与定位支撑板2的侧面之间留有间隙。

连接臂11为竖向平行的连接臂，其竖向尺寸大于电机连接板1的厚度，并设有反向延伸至电机连接板1下表面的加强臂12。

定位支撑板2呈长条形，其长度方向垂直于电机连接板1，定位支撑板2的上端伸入“U”形接头的开口中，并由设于“U”形接头的侧向连接件夹持定位；这里，侧向连接件为螺钉8，左右两颗螺钉8分别从外侧旋入与之对应的左右连接臂11的螺纹孔，其内端压紧在定位支撑板2的侧面上，将定位支撑板2夹持定位，其结构简单、安装方便，在方向盘4转动过程中，不论是顺时针旋转还是逆时针旋转，所产生的反向力矩都可以通过螺钉8传递至定位支撑板2，再由定位支撑板2传递至车辆地板，在经过长期使用之后，即使电机连接板1的连接面与电机5底面的平行度变差，也不会影响方向盘4正常旋转。

导向套定位件3的数量为两个，设置在定位支撑板2上，其位于电机连接板1下方并沿定位支撑板2的长度方向间隔分布。

各导向套定位件3分别包括设有“V”形开口的第一定位块31和第二定位块32，第一定位块31和第二定位块32以开口相对的形式夹持导向套6，第一定位块31上设有左右两个螺栓孔，第二定位块32上也设有左右两个螺栓孔，第一定位块31和第二定位块32上的螺栓孔与定位支撑板2上的螺栓孔相对应，通过位于“V”形开口两边的螺栓9不仅可以夹紧导向套6，同时还可以将第一定位块31、第二定位块32连同导向套6一起固定连接于定位支撑板2。

定位支撑板2的中部设有沿长度方向延伸的定位滑轨21，定位滑轨21在截面上呈梯形，第二定位块32与定位支撑板2相接触的一侧设有“V”形卡口，并通过“V”形卡口支撑于定位滑轨21，第一定位块31与第二定位块32之间、第二定位块32与定位支撑板2的板面之间均具有间隙。

通过两个导向套定位件3可以实现对导向套6的超定位，在安装以后，组成部件不易发生变形和错位，可以保证方向盘转向轴7、导向套6等部件处于设计位置，在经过长期使用之后，方向盘4也不会出现卡滞，始终能够正常使用。

由于第一定位块31和第二定位块32是通过“V”形卡口对导向套6进行抱紧，因此可以适用于各种不同直径的导向套6，本实施例中的导向套定位件3可使用的导向套直径范围在φ40mm～φ65mm之间。此外，定位支撑板2在位于定位滑轨21两边的板面上设有两列相互平行的螺栓孔22，通过将导向套定位件3连接于不同的螺栓孔22，不但可以调节导向套定位件3的安装位置，还可以调节两个导向套定位件3之间的间距，通过调整可以满足各种不同车型的实际需求，具有极高的通用性。

上述内容仅是本发明所提供双自由度旋转控制装置的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，在电机连接板1的前侧设有弧形凹位，以避让电气线束，或者，在电机连接板1的后侧设有弧形凹位，以避让定位滑轨21，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，本发明还提供一种地面车辆，具体可以是农业车辆、工程机械或轿车等，包括驾驶室和设于所述驾驶室内的方向盘，所述方向盘设有上文所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构及地面车辆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，包括：

电机连接板，其上部与驱动方向盘的电机相连接；所述电机连接板的中部设有转向轴通孔，所述电机连接板的侧部设有“U”形接头；

定位支撑板，呈长条形，其长度方向垂直于所述电机连接板；所述定位支撑板的上端伸入所述“U”形接头的开口中，并由设于所述“U”形接头的侧向连接件夹持定位；

导向套定位件，设于所述定位支撑板上，其位于所述电机连接板下方并沿所述定位支撑板的长度方向间隔分布。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述“U”形接头包括两个从所述电机连接板向外延伸且相互平行的连接臂，两个所述连接臂之间形成容纳所述定位支撑板上端的开口。

3.根据权利要求2所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述连接臂之间的开口宽度大于所述定位支撑板的宽度。

4.根据权利要求2所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述连接臂为竖向平行的连接臂，其竖向尺寸大于所述电机连接板的厚度，并设有反向延伸至所述电机连接板下表面的加强臂。

5.根据权利要求3所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述连接臂上的侧向连接件为螺钉；各所述螺钉分别从外侧旋入与之对应的所述连接臂的螺纹孔，其内端压紧在所述定位支撑板的侧面上。

6.根据权利要求1所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述导向套定位件的数量至少为两个，各所述导向套定位件分别包括设有“V”形开口的第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块以开口相对的形式夹持所述导向套，并通过位于“V”形开口两边的螺栓夹紧所述导向套同时连接于所述定位支撑板。

7.根据权利要求6所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述定位支撑板的中部设有沿长度方向延伸的定位滑轨；所述定位滑轨在截面上呈梯形，所述第二定位块与所述定位支撑板相接触的一侧设有“V”形卡口，并通过所述“V”形卡口支撑于所述定位滑轨。

8.根据权利要求7所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述定位支撑板在位于所述定位滑轨两边的板面上设有两列相互平行的螺栓孔。

9.根据权利要求8所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构，其特征在于，所述第一定位块与第二定位块之间、所述第二定位块与所述定位支撑板的板面之间均具有间隙。

10.一种地面车辆，包括方向盘，其特征在于，所述方向盘设有上述权利要求1至9任一项所述的自动驾驶方向盘辅助定位支撑机构。