CN117841636A - 驱动系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种驱动系统和车辆,驱动系统用于车辆,驱动系统包括:第一驱动部,第一驱动部包括第一电机和至少两个第一轮体;至少两个第一轮体沿车辆的第一方向间隔设置,第一电机与至少两个第一轮体相连接,至少两个第一轮体能够在第一电机的驱动下转动;第二驱动部,第二驱动部与第一驱动部沿车辆的第二方向设置;第二驱动部包括第二电机和至少两个第二轮体;至少两个第二轮体沿车辆的第一方向间隔设置,第二电机与至少两个第二轮体相连接,至少两个第二轮体能够在第二电机的驱动下转动,其中,在第二电机和第一电机的驱动下,至少两个第二轮体与至少两个第一轮体能够以相同或不同的转速转动。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,具体提出了一种驱动系统和一种车辆。
背景技术
目前,在相关技术中,新一代轻型高机动无人平台对通过能力和机动速度提出了更加苛刻的要求,而现有的多轮无人机动平台基本采用多个轮毂电机匹配独立油气悬架的分布式驱动控制方案,轮毂电机安装于轮辋内侧,通过纵臂或双横臂与车体连接,在机动行驶时更多电机及控制器参与会降低可靠性,影响车辆的使用安全性和稳定性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提出一种驱动系统。
本发明的第二方面提出一种车辆。
有鉴于此,本发明第一方面提供了一种驱动系统,驱动系统用于车辆,驱动系统包括:第一驱动部,第一驱动部包括第一电机和至少两个第一轮体;至少两个第一轮体沿车辆的第一方向间隔设置,第一电机与至少两个第一轮体相连接,至少两个第一轮体能够在第一电机的驱动下转动;第二驱动部,第二驱动部与第一驱动部沿车辆的第二方向设置;第二驱动部包括第二电机和至少两个第二轮体;至少两个第二轮体沿车辆的第一方向间隔设置,第二电机与至少两个第二轮体相连接,至少两个第二轮体能够在第二电机的驱动下转动,其中,在第二电机和第一电机的驱动下,至少两个第二轮体与至少两个第一轮体能够以相同或不同的转速转动。
本发明所提出的驱动系统,具体用于车辆,其中,驱动系统可作为车辆的动力输出部分,驱动车辆进行移动和转向。
驱动系统包括第一驱动部和第二驱动部,第一驱动部具体包括第一电机和至少两个第一轮体,第一电机为第一驱动部的动力输出部分。
第一轮体的数量至少为两个,即第一轮体可以为两个,第一轮体也可以为三个。至少两个第一轮体沿车辆的第一方向间隔设置,车辆的第一方向为车辆的长度方向,即车辆的前后方向。第一电机与至少两个第一轮体相连接,具体为第一电机与全部的第一轮体相连接。第一电机可驱动至少两个第一轮体转动。
第二驱动部具体包括第二电机和至少两个第二轮体,第二电机为第二驱动部的动力输出部分。第二轮体的数量具至少为两个,即第二轮体可以为两个,第二轮体也可以为三个。至少两个第二轮体沿车辆的第一方向间隔设置,车辆的第一方向为车辆的长度方向,即车辆的前后方向。第二电机与至少两个第二轮体相连接,具体为第二电机与全部的第二轮体相链接。
第二轮体
第二驱动部与第一驱动部沿车辆的第二方向设置,车辆的第二方向为车辆的宽度方向,第二驱动部与第一驱动部分设于车辆的两侧,进而可配合进行驱动工作。
在第二电机和第一电机的驱动下,至少两个第二轮体与至少两个第一轮体的转速相同或不同,具体地,在第二电机与第一电机的驱动下,第二轮体与第一轮体的转速相同,即车辆可以完成前后移动。在第二电机与第一电机的驱动下,第二轮体与第一轮体的转速不同,车辆的左右两侧之间出现转速差,进而可使车辆进行转动。
本发明所提出的驱动系统,设置多个轮体采用一个电机进行驱动,减少了驱动系统中电机的数量,降低了控制难度,车辆采用拥有更少电机的驱动系统,可提高工作稳定性和安全性,且本申请并非采用设置于车辆外部的轮毂电机,而是将电机设置于车辆内部,可提高车辆在恶劣环境下的稳定性,避免电机的损坏。
另外,本发明提供的上述技术方案中的驱动系统还可以具有如下附加技术特征:
在一些技术方案中,可选地,驱动系统还包括:第三驱动部,与第二驱动部沿车辆的第一方向设置;第三驱动部包括第三轮体、第四轮体、第三电机和第四电机,第三轮体与第四轮体沿车辆的第二方向间隔设置,第三电机与第三轮体相连接,用于驱动第三轮体转动,第四电机与第四轮体相连接,用于驱动第四轮体转动,其中,在第三电机和第四电机的驱动下,第三轮体与第四轮体能够以相同或不同的转速转动。
在一些技术方案中,可选地,第三驱动部还包括:两个第一减速器,两个第一减速器中的一个第一减速器的输入轴与第三电机相连接,两个第一减速器中的另一个第一减速器的输入轴与第四电机相连接;两个第一纵摆臂链传动箱,每个第一纵摆臂链传动箱的输入轴与一个第一减速器的输出轴相连接;两个制动轴,制动轴包括轴体和盘体,每个制动轴的轴体的一端与一个第一纵摆臂链传动箱的输出轴相连接;盘体设置在轴体的一端,一个制动轴的盘体与第三轮体相连接,另一个制动轴的盘体与第四轮体相连接;两个第一电子卡钳,分别设置于一个制动轴的盘体上,第一电子卡钳能够收缩,以对盘体进行夹持。
在一些技术方案中,可选地,驱动系统还包括:第一支撑臂,第一支撑臂的一端用于与车辆的车体相连接;第一转向节,与第一支撑臂的另一端活动连接,一个制动轴的盘体与第一转向节的一侧相连接,第一转向节的另一侧与第三轮体相连接;转向油缸,分别与第一转向节和车体相连接,用于驱动第一转向节相对于车体转动。
在一些技术方案中,可选地,第一驱动部还包括:第二减速器,第二减速器的输入轴与第一电机相连接;多个第一齿轮箱,第一齿轮箱的数量与第一轮体的数量相对应,第一齿轮箱的输入轴与第二减速器的输出轴相连接;多个第二纵摆臂链传动箱,第二纵摆臂链传动箱的数量与第一轮体的数量相对应;每个第二纵摆臂链传动箱的输入轴与一个第一齿轮箱的输出轴相连接,每个第二纵摆臂链传动箱的输出轴与一个第一轮体相连接。
在一些技术方案中,可选地,第一轮体的数量为三个,第一齿轮箱的数量为三个,三个第一齿轮箱中远离第一电机的第一齿轮箱为第一单锥齿轮箱,三个第一齿轮箱中靠近第一电机的第一齿轮箱为第一双联锥齿轮箱,第一驱动部还包括:第一传动轴,第一传动轴的一端与第一双联锥齿轮箱相连接;第一联轴器,分别与第一传动轴的另一端和第一单锥齿轮箱相连接。
在一些技术方案中,可选地,驱动系统还包括:多个第二油气悬挂,第二油气悬挂的数量与第二纵摆臂链传动箱的数量相对应;第二油气悬挂中的每个第二油气悬挂的一端与一个第二纵摆臂链传动箱相连接,每个第二油气悬挂的另一端用于与车辆的车体相连接;第二油气悬挂的最大行程量大于400mm。
在一些技术方案中,可选地,驱动系统还包括:制动盘,与一个第一齿轮箱的输出轴相连接;第二电子卡钳,活动设置于制动盘上,第二电子卡钳能够收缩,以对制动盘进行夹持。
在一些技术方案中,可选地,第二驱动部还包括:第三减速器,第三减速器的输入轴与第二电机相连接;多个第二齿轮箱,第二齿轮箱的数量与第二轮体的数量相对应,第二齿轮箱的输入轴与第三减速器的输出轴相连接;多个第三纵摆臂链传动箱,第三纵摆臂链传动箱的数量与第二轮体的数量相对应;每个第三纵摆臂链传动箱的输入轴与一个第二齿轮箱的输出轴相连接,每个第三纵摆臂链传动箱的输出轴与一个第二轮体相连接。
根据本发明的第二方面,本发明还提出了一种车辆,包括:如上述任一技术方案中的驱动系统。
本发明第二方面所提出的车辆,因包括如上述任一技术方案中的驱动系统,因此具有上述任一技术方案中的驱动系统的全部有益技术效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的一个实施例的驱动系统的结构示意图之一;
图2示出了根据本发明的一个实施例的驱动系统的结构示意图之二;
图3示出了根据本发明的一个实施例的驱动系统的结构示意图之三。
其中,图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
100驱动系统,110第一驱动部,112第一轮体,114第一电机,116第二减速器,118第一齿轮箱,120第一单锥齿轮箱,122第一双联锥齿轮箱,124第二纵摆臂链传动箱,126第一传动轴,128第一联轴器,130第二驱动部,132第二轮体,134第二电机,136第三减速器,138第二齿轮箱,140第二单锥齿轮箱,144第二双联锥齿轮箱,146第三纵摆臂链传动箱,148第二传动轴,150第二联轴器,160第三驱动部,162第三轮体,164第四轮体,166第三电机,168第四电机,170第一减速器,172第一纵摆臂链传动箱,174制动轴,176轴体,178盘体,180第一电子卡钳,182第一支撑臂,184上叉臂,186下叉臂,188第一转向节,190转向油缸,192第一油气悬挂,194第二油气悬挂,196第三油气悬挂,198制动盘,199第二电子卡钳。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例的驱动系统100和车辆。
如图1和图2所示,在本发明的一个实施例中,提出了一种驱动系统100,驱动系统100用于车辆,驱动系统100包括:第一驱动部110,第一驱动部110包括第一电机114和至少两个第一轮体112;至少两个第一轮体112沿车辆的第一方向间隔设置,第一电机114与至少两个第一轮体112相连接,至少两个第一轮体112能够在第一电机114的驱动下转动;第二驱动部130,第二驱动部130与第一驱动部110沿车辆的第二方向设置;第二驱动部130包括第二电机134和至少两个第二轮体132;至少两个第二轮体132沿车辆的第一方向间隔设置,第二电机134与至少两个第二轮体132相连接,至少两个第二轮体132能够在第二电机134的驱动下转动,其中,在第二电机134和第一电机114的驱动下,至少两个第二轮体132与至少两个第一轮体112能够以相同或不同的转速转动。
本发明所提出的驱动系统100,具体用于车辆,其中,驱动系统100可作为车辆的动力输出部分,驱动车辆进行移动和转向。
驱动系统100包括第一驱动部110和第二驱动部130,第一驱动部110具体包括第一电机114和至少两个第一轮体112,第一电机114为第一驱动部110的动力输出部分。
第一轮体112的数量至少为两个,即第一轮体112可以为两个,第一轮体112也可以为三个。至少两个第一轮体112沿车辆的第一方向间隔设置,车辆的第一方向为车辆的长度方向,即车辆的前后方向。第一电机114与至少两个第一轮体112相连接,具体为第一电机114与全部的第一轮体112相连接。第一电机114可驱动全部两个第一轮体112转动。
第二驱动部130具体包括第二电机134和至少两个第二轮体132,第二电机134为第二驱动部130的动力输出部分。第二轮体132的数量具至少为两个,即第二轮体132可以为两个,第二轮体132也可以为三个。
至少两个第二轮体132沿车辆的第一方向间隔设置,车辆的第一方向为车辆的长度方向,即车辆的前后方向。第二电机134与至少两个第二轮体132相连接,具体为第二电机134与全部的第二轮体132相连接。
第二驱动部130与第一驱动部110沿车辆的第二方向设置,车辆的第二方向为车辆的宽度方向,第二驱动部130与第一驱动部110分设于车辆的两侧,进而可配合进行驱动工作。
在第二电机134和第一电机114的驱动下,至少两个第二轮体132与至少两个第一轮体112的转速相同或不同,具体地,在第二电机134与第一电机114的驱动下,第二轮体132与第一轮体112的转速相同,即车辆可以完成前后移动。在第二电机134与第一电机114的驱动下,第二轮体132与第一轮体112的转速不同,车辆的左右两侧之间出现转速差,进而可使车辆进行转动。
本发明所提出的驱动系统100,设置多个轮体采用一个电机进行驱动,减少了驱动系统100中电机的数量,降低了控制难度,车辆采用拥有更少电机的驱动系统100,可提高工作稳定性和安全性,且本申请并非采用轮毂电机,而是将电机设置于车辆,可提高车辆在恶劣环境下的稳定性,避免电机的损坏。
具体地,第一轮体112的数量为三个,第二轮体132的数量为三个。
具体地,第一轮体112包括轮毂和轮胎,轮胎套设于轮毂之上,轮毂与第一电机114相连接,接收第一电机114的动力输入。
具体地,第二轮体132与第一轮体112的结构相同,即第二轮体132也包括轮毂和轮胎,轮胎套设于轮毂之上,轮毂与第二电机134相连接,接收第二电机134的动力输入。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,驱动系统100还包括:第三驱动部160,与第二驱动部130沿车辆的第一方向设置;第三驱动部160包括第三轮体162、第四轮体164、第三电机166和第四电机168,第三轮体162与第四轮体164沿车辆的第二方向间隔设置,第三电机166与第三轮体162相连接,用于驱动第三轮体162转动,第四电机168与第四轮体164相连接,用于驱动第四轮体164转动,其中,在第三电机166和第四电机168的驱动下,第三轮体162与第四轮体164能够以相同或不同的转速转动。
在该实施例中,驱动系统100还包括第三驱动部160,第三驱动部160与第二驱动部130沿车辆的第一方向设置,具体地,第一驱动部110和第二驱动部130位于车辆的前部,第三驱动部160位于车辆的后部。
第三驱动部160包括第三轮体162、第四轮体164、第三电机166和第四电机168,其中,第三轮体162与第四轮体164沿车辆的第二方向间隔设置,即第三轮体162与第四轮体164位于车辆的不同侧。
第三电机166与第三轮体162相连接,用于驱动第三轮体162转动,第四电机168与第四轮体164相连接,用于驱动第四轮体164转动,其中,在第三电机166和第四电机168的驱动下,第三轮体162与第四轮体164的转速相同或不同,从而实现驱动车辆前进和后退,驱动车辆进行差速转向。
具体地,本发明设置车辆包括第一驱动部110、第二驱动部130和第三驱动部160,设置了第一电机114、第二电机134、第三电机166和第四电机168去驱动不同的轮体转动,其中第一电机114和第二电机134提供主驱动力,为大功率驱动电机,第三电机166和第四电机168辅助补充动力,为小功率电机,实现全轮驱动,控制难度较低,不受外界环境影响可靠性较高。
具体地,第一轮体112的数量为三个,第二轮体132的数量为三个,驱动系统100包括三个第一轮体112、三个第二轮体132,一个第三轮体162和一个第四轮体164,即车辆为八轮车辆,具体可为八轮无人车。
本发明采用分布式驱动方案,即两主驱动电机加两辅助电机的驱动设置,不采用设置于车辆外部的轮毂电机,第一电机114、第二电机134、第三电机166和第四电机168可安装于车辆内部对不同的轮体进行驱动,对于复杂环境下的可靠性有大幅提升,而对于多轮协同控制技术难度有所降低。
具体地,当控制车辆前进和后退时,可控制第一电机114和第二电机134各自驱动第一轮体112和第二轮体132以相同的转速转动,控制第三电机166和第四电机168各自驱动第三轮体162和第四轮体164以相同的转速转动,从而实现车辆的前进,实现第三电机166和第四电机168可为第一电机114和第二电机134提供动力补充。
当控制车辆转向时,可控制第一电机114和第二电机134各驱动第一轮体112和第二轮体132以不同的转速转动,第三电机166和第四电机168驱动第三轮体162和第四轮体164以不同的转速转动,且第一电机114和第三电机166进行配合,第二电机134和第四电机168进行配合,进而实现车辆的转向,实现第三电机166和第四电机168可为电机和第二电机134提供动力补充。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,第三驱动部160还包括:两个第一减速器170,两个第一减速器170中的一个第一减速器170的输入轴与第三电机166相连接,两个第一减速器170中的另一个第一减速器170的输入轴与第四电机168相连接;两个第一纵摆臂链传动箱172,每个第一纵摆臂链传动箱172的输入轴与一个第一减速器170的输出轴相连接;两个制动轴174,制动轴174包括轴体176和盘体178,每个制动轴174的轴体176的一端与一个第一纵摆臂链传动箱172的输出轴相连接;盘体178设置在轴体176的一端,一个制动轴174的盘体178与第三轮体162相连接,另一个制动轴174的盘体178与第四轮体164相连接;两个第一电子卡钳180,分别设置于一个制动轴174的盘体178上,第一电子卡钳180能够收缩,以对盘体178进行夹持。
在该实施例中,第三驱动部160还包括传动部分和刹车部分,具体地,第三驱动部160还包括两个第一减速器170、两个第一纵摆臂链传动箱172、两个制动轴174和两个第一电子卡钳180。两个第一减速器170中的一个第一减速器170的输入轴与第三电机166相连接。
通过两个第一减速器170,可实现减少第三电机166和第四电机168的转速,将第三电机166和第四电机168高速的转动转变为低速的转动,防止机械性能无法跟上运行速度。也可以减少电机负荷,使工作更加顺畅。
通过两个第一减速器170,可实现减少增加机械输出能量,从而改善动力输出的精确度和稳定性,减少电机的空载,还可实现减少噪音。
具体地,第一减速器170为高集成行星减速器,高集成行星减速器是一种将行星齿轮减速器与电机、传感器、编码器等集成在一起的设备,效率较高,精度较高,可靠性较高,结构更为紧凑,易于进行维护。
每个第一纵摆臂链传动箱172的输入轴与一个第一减速器170的输出轴相连接,经减速器减速后的动力通过减速器的输出轴输出至第一纵摆臂链传动箱172的输入轴,使第一纵摆臂链传动箱172可继续进行动力传递。
本发明在第三驱动部160中选择第一纵摆臂链传动箱172作为动力传输部件,可提高传动效率,减少能力损失,且第一纵摆臂链传动箱172的结构紧凑,占用空间小,可方便的进行安装,维护更为方便。
制动轴174包括轴体176和盘体178,每个制动轴174的轴体176的一端与一个第一纵摆臂链传动箱172的输出轴相连接,盘体178设置在轴体176的一端,一个制动轴174的盘体178与第三轮体162相连接,另一个制动轴174的盘体178与第四轮体164相连接,进而实现带动第三轮体162和第四轮体164转动。两个第一电子卡钳180,分别设置于一个制动轴174的盘体178上,第一电子卡钳180能够收缩,以对盘体178进行夹持,实现控制第三轮体162和第四轮体164停止转动,实现车辆的刹车。
本发明设置制动轴174为集成了刹车功能的轴结构,设置了制动轴174包括轴体176和盘体178,通过盘体178与第一电子卡钳180的配合实现车辆的制动,提高制动效果。
综上,本发明设置第三驱动部160包括第一减速器170、第一纵摆臂链传动箱172、制动轴174和第一电子卡钳180。使用较为成熟的传动结构,可保证动力传动的稳定性,大幅提升动力性能。直接利用传动部分进行制动,可有效提升制动的安全稳定性,驻车更为可靠。
具体地,第一电子卡钳180为EPB(Elrctrical-Park-Brake电子驻车系统)电子卡钳,通过采样EPB电子卡钳,结合第三电机166和第四电机168联合制动及防流坡功能,可有效提升制动力。
如图3所示,在一些实施例中,可选地,驱动系统100还包括:第一支撑臂182,第一支撑臂182的一端用于与车辆的车体相连接;第一转向节188,与第一支撑臂182的另一端活动连接,一个制动轴174的盘体178与第一转向节188的一侧相连接,第一转向节188的另一侧与第三轮体162相连接;转向油缸190,分别与第一转向节188和车体相连接,用于驱动第一转向节188相对于车体转动。
在该实施例中,本发明所提出的驱动系统100还包括液控主动转向部分,具体地,驱动系统100还包括第一支撑臂182、第一转向节188和转向油缸190,第一支撑臂182为支撑部件,第一支撑臂182的一端用于与车辆的车体相连接,从而实现固定在车体上。
第一转向节188与第一支撑臂182的另一端活动连接,第一转向节188可相对于第一支撑臂182转动,进而相对于车辆的车体转动。
一个制动轴174的盘体178与第一转向节188的一侧相连接,而第一转向节188的另一侧与第三轮体162相连接,一个制动轴174的盘体178是通过第一转动节实现与第三轮体162的连接的。
转向油缸190分别与第一转向节188和车体相连接,用于驱动第一转向节188相对于车体转动,从而实现车辆的转向。
本发明所提出的驱动系统100,不仅可以驱动车辆实现差速转向,也可通过液控部分,即转向油缸190、第一转向节188和第一支撑臂182的配合实现主动液控转向,转向部分采样电控液压转向和车轮差速转向相结合的双转向模式,使用范围更为全面,对复杂路况的应对能力更强。
具体地,本发明所提出的驱动系统100可应用于无人车上,通过无人车的智能系统自动进行转动控制,自主判断,智能转向。
具体地,第一支撑臂182包括上叉臂184和下叉臂186,上叉臂184和下叉臂186之间形成支撑空间,可用于供制动轴174穿设,使制动轴174的盘体178与转向节相连接。
具体地,驱动系统100还包括:第二支撑臂,第二支撑臂的一端用于与车辆的车体相连接;第二转向节,与第二支撑臂的另一端活动连接,另一个制动轴174的盘体178与第二转向节的一侧相连接,第二转向节的另一侧与第四轮体164相连接;转向油缸190的数量为两个,一个转向油缸190分别与第一转向节188和车体相连接,用于驱动第一转向节188相对于车体转动,另一个转向油缸190分别与第二转向节和车体相连接,用于驱动第二转向节相对于车体转动。
通过两部分转向结构的配合,可顺利实现车辆的转动。
具体地,第二支撑臂与第一支撑臂182的结构相同,第二转向节与第一转向节188的结构相同。
如图2所示,在一些实施例中,可选地,驱动系统100还包括:第一油气悬挂192,第一油气悬挂192的一端与第一支撑臂182相连接,第一油气悬挂192的另一端用于与车辆的车体相连接;第一油气悬挂192的最大行程量大于400mm。
在该实施例中,本发明对驱动系统100的减震部分进行设置,设置了驱动系统100还包括第一油气悬挂192,第一油气悬挂192的一端与第一支撑臂182相连接,而第一油气悬挂192的另一端用于车辆的车体相连接,在连接之后,当车辆行驶时,第一油漆悬挂可通过杆体的伸缩运动,实现减缓冲击,使车辆的车体处于平稳的状态。
第一油气悬挂192的最大行程量大于400mm,可真正提升复杂地形条件下超高垂直障碍(≥0.9m)及超宽壕沟的通过性(≥1.6m)。
具体地,第一油气悬挂192的数量为两个,两个第一油气悬挂192中的一个第一油气悬挂192的一端与第一支撑臂182相连接,另一端用于与车辆的车体相连接;两个第一油气悬挂192中的另一个第一油气悬挂192的一端与第二支撑臂相连接,另一端用于与车辆的车体相连接,进而实现第四轮体164也可独立进行收缩控制。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,第一驱动部110还包括:第二减速器116,第二减速器116的输入轴与第一电机114相连接;多个第一齿轮箱118,第一齿轮箱118的数量与第一轮体112的数量相对应,第一齿轮箱118的输入轴与第二减速器116的输出轴相连接;多个第二纵摆臂链传动箱124,第二纵摆臂链传动箱124的数量与第一轮体112的数量相对应;每个第二纵摆臂链传动箱124的输入轴与一个第一齿轮箱118的输出轴相连接,每个第二纵摆臂链传动箱124的输出轴与一个第一轮体112相连接。
在该实施例中,对第一驱动部110的具体结构进行设置,第一驱动部110具体包括第二减速器116、第一齿轮箱118和第二纵摆臂链传动箱124。
第二减速器116的输入轴与第一电机114相连接,实现对第一电机114输出转速的降低。
第一齿轮箱118的输入轴与第二减速器116的输出轴相连接。
每个第二纵摆臂链传动箱124的输入轴与一个第一齿轮箱118的输出轴相连接,每个第二纵摆臂链传动箱124的输出轴与一个第一轮体112相连接。实现将动力传递至不同的第一轮体112中,实现多个第一轮体112的转动。
本发明通过采用第二减速器116、第一齿轮箱118和第二纵摆臂链传动箱124等高精度机械式传动部件输出动力,可提高动力输出的精度和可靠性。具体地,第二减速器116为行星减速器。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,第一轮体112的数量为三个,第一齿轮箱118的数量为三个,三个第一齿轮箱118中远离第一电机114的第一齿轮箱118为第一单锥齿轮箱120,三个第一齿轮箱118中靠近第一电机114的第一齿轮箱118为第一双联锥齿轮箱122,第一驱动部110还包括:第一传动轴126,第一传动轴126的一端与第一双联锥齿轮箱122相连接;第一联轴器128,分别与第一传动轴126的另一端和第一单锥齿轮箱120相连接。
在该实施例中,第一轮体112的数量具体为三个,第一齿轮箱118的数量为三个,而第一纵摆臂链传动箱172的数量为三个,三个第一齿轮箱118中远离第一电机114的第一齿轮箱118为第一单锥齿轮箱120,三个第一齿轮箱118中靠近第一电机114的第一齿轮箱118为第一双联锥齿轮箱122。
第一驱动部110还包括第一传动轴126和第一联轴器128,第一传动轴126的一端与第一双联锥齿轮箱122相连接,第一联轴器128分别与第一传动轴126的另一端和第一单锥齿轮箱120相连接。通过第一传动轴126和第一联轴器128的配合,可实现远距离且较为稳定的传递动力。
具体地,第一联轴器128为弹性膜片联轴器,第一传动轴126为铝合金传动轴,动力传输更为精准。
具体地,第一轮体112的数量为三个,第二纵摆臂链传动箱124的数量为三个,三个第一齿轮箱118包括两个第一单锥齿轮箱120和一个第一双联锥齿轮箱122,其中,第一双联锥齿轮箱122包括第一输出轴,第二输出轴和第三输出轴,第一输出轴与一个第二纵摆臂链传动箱124的输入轴相连接,第二输出轴与一个第一单锥齿轮箱120的输入轴相连接,此第一单锥齿轮箱120的输出轴与一个第二纵摆臂链传动箱124的输入轴相连接,第三输出轴通过联轴器和第一传动轴126与另一个第一单锥齿轮箱120的输入轴相连接,此第一单锥齿轮箱120的输出轴与另外一个第二纵摆臂链传动箱124的输入轴相连接。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,驱动系统100还包括:多个第二油气悬挂194,第二油气悬挂194的数量与第二纵摆臂链传动箱124的数量相对应;第二油气悬挂194中的每个第二油气悬挂194的一端与一个第二纵摆臂链传动箱124相连接,每个第二油气悬挂194的另一端用于与车辆的车体相连接;第二油气悬挂194的最大行程量大于400mm。
在该实施例中,驱动系统100还包括多个第二油气悬挂194,其中,第二油气悬挂194的数量与第二纵摆臂链传动箱124的数量相对应,即若有三个第一轮体112,即有三个第二纵摆臂链传动箱124,三个第二油气悬挂194。
第二油气悬挂194中的每个第二油气悬挂194的一端与一个第二纵摆臂链传动箱124相连接,每个第二油气悬挂194的另一端用于与车辆的车体相连接;第二油气悬挂194的最大行程量大于400mm。
在连接之后,当车辆行驶时,第一油气悬挂192可通过杆体的伸缩运动,实现减缓冲击,使车辆的车体处于平稳的状态。
第二油气悬挂194的最大行程量大于400mm,可真正提升复杂地形条件下超高垂直障碍(≥0.9m)及超宽壕沟的通过性(≥1.6m)。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,驱动系统100还包括:制动盘198,与一个第一齿轮箱118的输出轴相连接;第二电子卡钳199,活动设置于制动盘198上,第二电子卡钳199能够收缩,以对制动盘198进行夹持。
在该实施例中,本发明设置驱动系统100还包括制动盘198和第二电子卡钳199,制动盘198,而制动盘198与至少两个第一齿轮箱118中的一个第一齿轮箱118的输出轴相连接,制动盘198能够与此第一齿轮箱118的输出轴同步进行转动。
第二电子卡钳199活动设置于制动盘198上,第二电子卡钳199能够收缩,以对制动盘198进行夹持,使第一齿轮箱118的输出轴无法转动,进而使第一轮体112停止转动,完成车辆的制动。
具体地,在工作过程中,第二电子卡钳199可接收到驻车信号而根据驻车信号去对第一制动盘198进行夹持。
具体地,制动盘198设置在第一齿轮箱118的输出轴的背离第二纵摆臂链传动箱124的一端上。
如图1和图2所示,在一些实施例中,可选地,第二驱动部130还包括:第三减速器136,第三减速器136的输入轴与第二电机134相连接;多个第二齿轮箱138,第二齿轮箱138的数量与第二轮体132的数量相对应,第二齿轮箱138的输入轴与第三减速器136的输出轴相连接;多个第三纵摆臂链传动箱146,第三纵摆臂链传动箱146的数量与第二轮体132的数量相对应;每个第三纵摆臂链传动箱146的输入轴与一个第二齿轮箱138的输出轴相连接,每个第三纵摆臂链传动箱146的输出轴与一个第二轮体132相连接。
在该实施例中,对第二驱动部130的具体结构进行设置,第二驱动部130具体包括第三减速器136、第二齿轮箱138第三纵摆臂链传动箱146。
第三减速器136的输入轴与第二电机134相连接,实现对第二电机134输出转速的降低。
第二齿轮箱138的输入轴与第二减速器116的输出轴相连接,
每个第三纵摆臂链传动箱146的输入轴与一个第二齿轮箱138的输出轴相连接,每个第三纵摆臂链传动箱146的输出轴与一个第二轮体132相连接。实现将动力传递至不同的第二轮体132中,实现多个第二轮体132的转动。
本发明通过采用第三减速器136、第二齿轮箱138和第三纵摆臂链传动箱146等高精度机械式传动部件输出动力,可提高动力输出的精度和可靠性。具体地,第三减速器136为行星减速器。
具体地,第二轮体132的数量为三个,第二齿轮箱138的数量为三个,三个第二齿轮箱138中远离第二电机134的第二齿轮箱138为第二单锥齿轮箱140,三个第二齿轮箱138中靠近第二电机134的第二齿轮箱138为另一个第二单锥齿轮箱140,沿车辆的第一方向性,两个第二单锥齿轮箱140之间的第二齿轮箱138为第二双联锥齿轮箱142,第二驱动部130还包括:第二传动轴148,第二传动轴148的一端与第二双联锥齿轮箱142相连接;第二联轴器150,分别与第二传动轴148的另一端和第二单锥齿轮箱140相连接。
具体地,第二轮体132的数量为三个,第三纵摆臂链传动箱146的数量为三个,三个第二齿轮箱138包括两个第二单锥齿轮箱140和一个第二双联锥齿轮箱142,一个第二单锥齿轮箱140的输入轴与一个第三减速器136的输出轴相连接,此第二单锥齿轮箱140的输出轴分别与一个第三纵摆臂链传动箱146的输入轴和第二双联锥齿轮箱142的输入轴相连接,第二双联锥齿轮箱142的输出轴与一个第三纵摆臂链传动箱146的输入轴相连接,此通过第二联轴器150和第二传动轴148与另一个第二单锥齿轮箱140的输入轴相连接,此第二单锥齿轮箱140的输出轴与另外一个第三纵摆臂链传动箱146的输入轴相连接。
在一些实施例中,可选地,驱动系统100还包括:多个第三油气悬挂196,第三油气悬挂196的数量与第三纵摆臂链传动箱146的数量相对应;第三油气悬挂196中的每个第三油气悬挂196的一端与一个第三纵摆臂链传动箱146相连接,每个第三油气悬挂196的另一端用于与车辆的车体相连接;第三油气悬挂196的最大行程量大于400mm。
在该实施例中,驱动系统100还包括多个第三油气悬挂196,其中,第三油气悬挂196的数量与第三纵摆臂链传动箱146的数量相对应,即若有三个第二轮体132,即有三个第三纵摆臂链传动箱146,三个第三油气悬挂196。
第三油气悬挂196中的每个第三油气悬挂196的一端与一个第三纵摆臂链传动箱146相连接,每个第三油气悬挂196的另一端用于与车辆的车体相连接;第三油气悬挂196的最大行程量大于400mm。
在连接之后,当车辆行驶时,第三油气悬挂196可通过杆体的伸缩运动,实现减缓冲击,使车辆的车体处于平稳的状态。
第三油气悬挂196的最大行程量大于400mm,可真正提升复杂地形条件下超高垂直障碍(≥0.9m)及超宽壕沟的通过性(≥1.6m)。
具体地,驱动系统100的制动盘198的数量为两个,第二电子卡钳199的数量为两个,两个制动盘198中的一个制动盘198与一个第一齿轮箱118的输出轴相连接,两个制动盘198中的另一个制动盘198与一个第二齿轮箱138的输出轴相连接,一个第二电子卡钳199活动设置于一个制动盘198上,第二电子卡钳199能够收缩,以对制动盘198进行夹持。
在一些实施例中,本发明还提出了一种车辆,包括:如上述任一实施例中的驱动系统100;车体,驱动系统100与车体相连接,第一电机114、第二电机134、第三电机166和第四电机168设置于车体。
在该实施例中,本发明还提出了一种车辆,车辆包括如上述任一实施例中的驱动系统100,因此具有上述任一实施例中的驱动系统100的全部有益效果。
车辆还包括车体,驱动系统100与车体相连接,其中,第一电机114、第二电机134、第三电机166和第四电机168均设置于车体。
具体地,车辆具体为无人车,第一电机114、第二电机134、第三电机166和第四电机168均设置于车体内部,无人车包括三个第一轮体112、三个第二轮体132、一个第三轮体162和一个第四轮体164,第二减速器116和第三减速器136为行星减速器,第一齿轮箱118为双联锥齿箱,传动轴为铝合金传动轴,联轴器为弹性膜片联轴器,第一电机114和第二电机134为大功率驱动电机,第三电机166和第四电机168为小功率驱动电机,第一减速器170为高集成行星减速器。
本发明所提出的八轮无人车,采用“2主驱动电机+2辅驱动电机”且安装于车体内部进行驱动,对于复杂环境下的可靠性有大幅提升,而对于多轮协同控制技术难度有所降低。
前三桥采用2个大功率驱动电机分布式驱动技术控制,一致性好,通过行星减速器、双联锥齿箱、弹性膜片联轴器、传动轴、纵摆臂链传动箱等高精度机械式传动部件输出主动力,而第四桥采用2个小功率驱动电机分布式驱动技术控制,通过高集成行星减速器、集成轮毂单元制动盘198的传动轴总成输出增补动力,整车驱传动系统大部分安装于车内底部,不受外界环境等影响,保护性好,安全性高。
前三桥的纵摆臂链传动箱、第四桥的双横臂上布置有大行程可调(>400mm伸出量)的集成式油气弹簧悬挂,让每个轮体可独立控制收缩,真正提升复杂地形条件下超高垂直障碍(≥0.9m)及超宽壕沟的通过性(≥1.6m)。
驱动系统100的中段布置有整车制动系统,通过制动第三驱动部160的制动轴174来实现车轮抱死,采用线控EHB制动系统及多EPB电子卡钳系统,可实现全轮制动安全可靠,满足超35°陡坡行驻车制动。
在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非有额外的明确限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了更方便地描述本发明和使得描述过程更加简便,而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作,因此这些描述不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,举例来说,“连接”可以是多个对象之间的固定连接,也可以是多个对象之间的可拆卸连接,或一体地连接;可以是多个对象之间的直接相连,也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种驱动系统,其特征在于,所述驱动系统用于车辆,所述驱动系统包括:
第一驱动部,所述第一驱动部包括第一电机和至少两个第一轮体;
至少两个所述第一轮体沿所述车辆的第一方向间隔设置,所述第一电机与至少两个所述第一轮体相连接,至少两个所述第一轮体能够在所述第一电机的驱动下转动;
第二驱动部,所述第二驱动部与所述第一驱动部沿所述车辆的第二方向设置;
所述第二驱动部包括第二电机和至少两个第二轮体;
至少两个所述第二轮体沿所述车辆的第一方向间隔设置,所述第二电机与至少两个所述第二轮体相连接,至少两个所述第二轮体能够在所述第二电机的驱动下转动,其中,在所述第二电机和所述第一电机的驱动下,至少两个所述第二轮体与至少两个所述第一轮体能够以相同或不同的转速转动。
2.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,所述驱动系统还包括:
第三驱动部,与所述第二驱动部沿所述车辆的第一方向设置;
所述第三驱动部包括第三轮体、第四轮体、第三电机和第四电机,所述第三轮体与所述第四轮体沿所述车辆的第二方向间隔设置,所述第三电机与所述第三轮体相连接,用于驱动所述第三轮体转动,所述第四电机与所述第四轮体相连接,用于驱动所述第四轮体转动,其中,在所述第三电机和所述第四电机的驱动下,所述第三轮体与第四轮体能够以相同或不同的转速转动。
3.根据权利要求2所述的驱动系统,其特征在于,所述第三驱动部还包括:
两个第一减速器,两个所述第一减速器中的一个所述第一减速器的输入轴与所述第三电机相连接,两个所述第一减速器中的另一个所述第一减速器的输入轴与所述第四电机相连接;
两个第一纵摆臂链传动箱,每个所述第一纵摆臂链传动箱的输入轴与一个所述第一减速器的输出轴相连接;
两个制动轴,所述制动轴包括轴体和盘体,每个所述制动轴的所述轴体的一端与一个所述第一纵摆臂链传动箱的输出轴相连接;
所述盘体设置在所述轴体的一端,一个所述制动轴的盘体与所述第三轮体相连接,另一个所述制动轴的盘体与所述第四轮体相连接;
两个第一电子卡钳,分别设置于一个所述制动轴的所述盘体上,所述第一电子卡钳能够收缩,以对所述盘体进行夹持。
4.根据权利要求3所述的驱动系统,其特征在于,所述驱动系统还包括:
第一支撑臂,所述第一支撑臂的一端用于与所述车辆的车体相连接;
第一转向节,与所述第一支撑臂的另一端活动连接,一个所述制动轴的所述盘体与所述第一转向节的一侧相连接,所述第一转向节的另一侧与所述第三轮体相连接;
转向油缸,分别与所述第一转向节和所述车体相连接,用于驱动所述第一转向节相对于所述车体转动。
5.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,所述第一驱动部还包括:
第二减速器,所述第二减速器的输入轴与所述第一电机相连接;
多个第一齿轮箱,所述第一齿轮箱的数量与所述第一轮体的数量相对应,所述第一齿轮箱的输入轴与所述第二减速器的输出轴相连接;
多个第二纵摆臂链传动箱,所述第二纵摆臂链传动箱的数量与所述第一轮体的数量相对应;
每个所述第二纵摆臂链传动箱的输入轴与一个所述第一齿轮箱的输出轴相连接,每个所述第二纵摆臂链传动箱的输出轴与一个所述第一轮体相连接。
6.根据权利要求5所述的驱动系统,其特征在于,所述第一轮体的数量为三个,所述第一齿轮箱的数量为三个,三个所述第一齿轮箱中远离所述第一电机的所述第一齿轮箱为第一单锥齿轮箱,三个所述第一齿轮箱中靠近所述第一电机的所述第一齿轮箱为第一双联锥齿轮箱,所述第一驱动部还包括:
第一传动轴,所述第一传动轴的一端与所述第一双联锥齿轮箱相连接;
第一联轴器,分别与所述第一传动轴的另一端和所述第一单锥齿轮箱相连接。
7.根据权利要求5所述的驱动系统,其特征在于,所述驱动系统还包括:
多个第二油气悬挂,所述第二油气悬挂的数量与所述第二纵摆臂链传动箱的数量相对应;
所述第二油气悬挂中的每个所述第二油气悬挂的一端与一个所述第二纵摆臂链传动箱相连接,每个所述第二油气悬挂的另一端用于与所述车辆的车体相连接;
所述第二油气悬挂的最大行程量大于400mm。
8.根据权利要求5所述的驱动系统,其特征在于,所述驱动系统还包括:
制动盘,与一个所述第一齿轮箱的输出轴相连接;
第二电子卡钳,活动设置于所述制动盘上,所述第二电子卡钳能够收缩,以对所述制动盘进行夹持。
9.根据权利要求1所述的驱动系统,其特征在于,所述第二驱动部还包括:
第三减速器,所述第三减速器的输入轴与所述第二电机相连接;
多个第二齿轮箱,所述第二齿轮箱的数量与所述第二轮体的数量相对应,所述第二齿轮箱的输入轴与所述第三减速器的输出轴相连接;
多个第三纵摆臂链传动箱,所述第三纵摆臂链传动箱的数量与所述第二轮体的数量相对应;
每个所述第三纵摆臂链传动箱的输入轴与一个所述第二齿轮箱的输出轴相连接,每个所述第三纵摆臂链传动箱的输出轴与一个所述第二轮体相连接。
10.一种车辆,其特征在于,包括:
如权利要求1至9中任一项所述的驱动系统。
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