CN209739150U - 一种电驱动两级双输出线控转向器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车转向技术领域，具体是一种电驱动两级双输出线控转向器，包括封装固定箱体和驱动电机，所述封装固定箱体上设置有蜗杆，蜗杆的一端与封装固定箱体外侧固定设置的驱动电机连接，蜗杆的另一端与封装固定箱体内侧设置的蜗轮螺母连接组合成第一级减速增扭运动副，蜗轮螺母与封装固定箱体内侧设置的换向导向螺杆连接组合成第二级减速增扭运动副，换向导向螺杆还与连接拉杆连接。本实用新型优化结构，尽可能减少零件数量，增加集成度，轻量化，紧凑小巧，简化制造工艺，降低成本，适用于微型无人驾驶车辆。

Description

一种电驱动两级双输出线控转向器

技术领域

本实用新型涉及汽车转向技术领域，具体是一种电驱动两级双输出线控转向器。

背景技术

无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。

随着无人驾驶技术应用场景越来越广泛，场地无人驾驶物流车由于其独特的工况，载重小、行驶速度慢、路线相对简单而被迅速普及。然而针对这类无人驾驶车辆，并没有一款针对其特性的转向器，目前仍然沿用传统结构的转向器，不仅重量重，体积大，更重要的是成本高。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种用于微型无人驾驶车辆的电驱动两级双输出线控转向器，以克服当前实际应用中的不足。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种电驱动两级双输出线控转向器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种电驱动两级双输出线控转向器，包括封装固定箱体和驱动电机，所述封装固定箱体上设置有蜗杆，蜗杆的一端与封装固定箱体外侧固定设置的驱动电机连接，蜗杆的另一端与封装固定箱体内侧设置的蜗轮螺母连接组合成第一级减速增扭运动副，所述蜗轮螺母与封装固定箱体内侧设置的换向导向螺杆连接组合成第二级减速增扭运动副，换向导向螺杆还与连接拉杆连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述蜗轮螺母采用高强度塑料加工制成。

作为本实用新型进一步的方案：所述蜗轮螺母包括传感器转子、蜗轮和内螺纹，外侧的所述蜗轮与蜗杆啮合连接组合成第一级运动副，内孔的所述内螺纹与换向导向螺杆啮合连接组合成第二级运动副。

作为本实用新型进一步的方案：所述传感器转子与封装固定箱体内侧设置的位置坐标传感器相对应配合，位置坐标传感器用于实时检测转向器转动角度数据并发送给控制器，对转向进行修正或启停。

作为本实用新型进一步的方案：所述换向导向螺杆包括换向平面带、导向光轴和外螺纹。

作为本实用新型进一步的方案：所述蜗轮螺母内孔的所述内螺纹与换向导向螺杆的外螺纹啮合连接组合成第二级运动副。

作为本实用新型进一步的方案：所述导向光轴与封装固定箱体内侧设置的换向支承导套配合连接组合成左右滑动导向运动副。

作为本实用新型进一步的方案：所述换向平面带与换向支承导套和封装固定箱体配合连接组合成换向机构。

与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果是：

该电驱动两级双输出线控转向器，在满足性能要求的前提下，优化结构，尽可能减少零件数量，增加集成度，轻量化，紧凑小巧，简化制造工艺，降低成本，适用于微型无人驾驶车辆。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中蜗轮螺母部分的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中换向导向螺杆部分的结构示意图；

图4为图1的局部放大示意图。

图中：1-连接拉杆，2-封装固定箱体，3-换向支承导套，4-换向导向螺杆，5-位置坐标传感器，6-驱动电机，7-蜗杆，8-蜗轮螺母，41-换向平面带，42-导向光轴，43-外螺纹，81-传感器转子，82-蜗轮，83-内螺纹。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

请参阅图1和4，本实用新型实施例中，一种电驱动两级双输出线控转向器，包括封装固定箱体2和驱动电机6，所述封装固定箱体2上设置有蜗杆7，蜗杆7的一端与封装固定箱体2外侧固定设置的驱动电机6连接，蜗杆7的另一端与封装固定箱体2内侧设置的蜗轮螺母8连接组合成第一级减速增扭运动副，所述蜗轮螺母8与封装固定箱体2内侧设置的换向导向螺杆4连接组合成第二级减速增扭运动副，换向导向螺杆4还与连接拉杆1连接，将换向导向螺杆4的螺纹部分旋转运动转换成直线往复滑动，并通过所述连接拉杆1输出到车身的转向轮进行转向。

进一步的，所述蜗轮螺母8采用高强度塑料加工制成。

实施例2

请参阅图2和3，本实施例与实施例1的不同之处在于：

请参阅图2，所述蜗轮螺母8包括传感器转子81、蜗轮82和内螺纹83，外侧的所述蜗轮82与蜗杆7啮合连接组合成第一级运动副，内孔的所述内螺纹83与换向导向螺杆4啮合连接组合成第二级运动副；所述传感器转子81与封装固定箱体2内侧设置的位置坐标传感器5相对应配合工作，位置坐标传感器5用于实时检测转向器转动角度数据并发送给控制器（未示出），对转向进行修正或启停。

请参阅图3，所述换向导向螺杆4包括换向平面带41、导向光轴42和外螺纹43，蜗轮螺母8内孔的所述内螺纹83与换向导向螺杆4的外螺纹43啮合连接组合成第二级运动副，所述导向光轴42与封装固定箱体2内侧设置的换向支承导套3配合连接组合成左右滑动导向运动副，所述换向平面带41与换向支承导套3和封装固定箱体2配合连接组合成换向机构，将换向导向螺杆4的螺纹部分旋转运动转换成直线往复滑动。

以上各零件安装在封装固定箱体2内就组成了本实用新型所述的一种电驱动两级双输出线控转向器，并通过封装固定箱体2安装在车辆底盘上。

当车辆发出转向信号时，控制器发出指令控制驱动电机6输入扭矩，经过两级减速增扭运动副的放大换向作用，输出一个合适的推拉力推动转向轮转向，同时位置坐标传感器5实时监测转向角度，并及时反馈给控制器，对转向进行修正或启停。

应用实例

该设计应用到场地无人驾驶物流车上，既能实现自动转向，而且较轻的重量又有利于节省整车的电池电量，增加续航里程，低廉的制造成本，又可以提升产品的竞争优势。

该电驱动两级双输出线控转向器，在满足性能要求的前提下，优化结构，尽可能减少零件数量，增加集成度，采用非金属材料或空心管轴，轻量化，紧凑小巧，简化制造工艺，降低成本，适用于微型无人驾驶车辆。具体突出优点如下：

1）独创的全新结构；①两级减速增扭运动副，一端与驱动电机6相连，作为输入动力，另一端与连接拉杆1相连，作为输出的转向工作力，通过两级增扭可将来自驱动电机6较小的力放大到足够大，实现“小马拉大车”；②而换向机构可将来自输入端的旋转运动模式转换成直线往复运动模式输出；③位置坐标传感器5能识别转向器的位置，实时记忆当前的位置矢量坐标，并与控制器时刻保持通讯状态；

2）零件少，集成度高；整个结构只有以下几个主要零件组成，蜗杆7、蜗轮螺母8、换向导向螺杆4、驱动电机6、位置坐标传感器5、连接拉杆1及封装固定箱体2等；其中，蜗杆7、蜗轮螺母8和换向导向螺杆4三个零件组成了两级减速增扭运动副这一核心机构，而蜗轮螺母8集成了蜗轮82、内螺纹83及传感器转子81三个结构，换向导向螺杆4集成了外螺纹43、导向光轴42及换向平面带41三个结构；

3）轻量化；针对适用车型为微型无人驾驶车辆，载荷比较小，在满足转向输出力的前提下尽量采用非金属材料，比如核心零件——蜗轮螺母8，采用高强度塑料；

4）制造工艺简化；各主要零件中，只有蜗轮螺母8结构比较复杂，但由于采用塑料制成，制造工艺可采用一次性注塑成型，有效简化工艺，效率高，而其它零件结构都比较简单，且都是现有的成熟工艺；

5）低成本；由于零件少，制造工艺简单，可有效降低产品制造成本，对于竞争激烈的汽车行业是非常大的优势。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种电驱动两级双输出线控转向器，包括封装固定箱体（2）和驱动电机（6），其特征在于，所述封装固定箱体（2）上设置有蜗杆（7），蜗杆（7）的一端与封装固定箱体（2）外侧固定设置的驱动电机（6）连接，蜗杆（7）的另一端与封装固定箱体（2）内侧设置的蜗轮螺母（8）连接组合成第一级减速增扭运动副，所述蜗轮螺母（8）与封装固定箱体（2）内侧设置的换向导向螺杆（4）连接组合成第二级减速增扭运动副，换向导向螺杆（4）还与连接拉杆（1）连接。

2.根据权利要求1所述的电驱动两级双输出线控转向器，其特征在于，所述蜗轮螺母（8）采用高强度塑料加工制成。

3.根据权利要求1或2所述的电驱动两级双输出线控转向器，其特征在于，所述蜗轮螺母（8）包括传感器转子（81）、蜗轮（82）和内螺纹（83），外侧的所述蜗轮（82）与蜗杆（7）啮合连接组合成第一级运动副，内孔的所述内螺纹（83）与换向导向螺杆（4）啮合连接组合成第二级运动副。

4.根据权利要求3所述的电驱动两级双输出线控转向器，其特征在于，所述传感器转子（81）与封装固定箱体（2）内侧设置的位置坐标传感器（5）相对应配合，位置坐标传感器（5）用于实时检测转向器转动角度数据并发送给控制器，对转向进行修正或启停。

5.根据权利要求3所述的电驱动两级双输出线控转向器，其特征在于，所述换向导向螺杆（4）包括换向平面带（41）、导向光轴（42）和外螺纹（43）。

6.根据权利要求5所述的电驱动两级双输出线控转向器，其特征在于，所述蜗轮螺母（8）内孔的所述内螺纹（83）与换向导向螺杆（4）的外螺纹（43）啮合连接组合成第二级运动副。

7.根据权利要求6所述的电驱动两级双输出线控转向器，其特征在于，所述导向光轴（42）与封装固定箱体（2）内侧设置的换向支承导套（3）配合连接组合成左右滑动导向运动副。

8.根据权利要求7所述的电驱动两级双输出线控转向器，其特征在于，所述换向平面带（41）与换向支承导套（3）和封装固定箱体（2）配合连接组合成换向机构。