CN221162981U - 一种双冗余电机内置式主动转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双冗余电机内置式主动转向装置,用于驱动车轮悬架的两个前束杆横向移动，从而带动车轮转向，包括第一施力件，第一施力件包括驱动杆，驱动杆上设置有螺纹部，驱动杆的两端分别与两个前束杆连接；还包括第二施力件，第二施力件包括主箱壳和低速驱动组件，驱动杆的两端均穿设出主箱壳，主箱壳内转动设置有行星架，行星架套设在驱动杆上并与螺纹部啮合；行星架的两侧均设置有低速驱动组件，低速驱动组件用于驱动行星架转动；其解决了现有单电机外置式转向器，在车辆行驶过程中一旦电机出现故障，转向系统即无法正常工作，存在很大的安全隐患，同时，电机输出功率相对固定，进而转向助力范围也有限，不够实用等问题。

Description

一种双冗余电机内置式主动转向装置

技术领域

本实用新型涉及汽车转向器技术领域，具体而言，涉及一种双冗余电机内置式主动转向装置。

背景技术

现有的车轮主动转向系统多为转向电机驱动，通过减速机构，将电机的旋转运动转化为齿条的轴向位移，用于驱动车轮悬架前束杆横向移动，从而带动车轮转向。

转向系统的正常稳定工作关系着行车安全，现有多采用单电机外置式驱动，在车辆行驶过程中一旦电机出现故障，转向系统即无法正常工作，存在很大的安全隐患，同时，电机输出功率相对固定，进而转向助力范围也有限，而且外置电机不仅不够美观，而且空间占用大，不够实用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双冗余电机内置式主动转向装置，其解决了现有单电机外置式转向器，在车辆行驶过程中一旦电机出现故障，转向系统即无法正常工作，存在很大的安全隐患，同时，电机输出功率相对固定，进而转向助力范围也有限，而且外置电机不仅不够美观，而且空间占用大，不够实用等问题。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：一种双冗余电机内置式主动转向装置,用于驱动车轮悬架的两个前束杆横向移动，从而带动车轮转向，包括第一施力件，所述第一施力件包括驱动杆，所述驱动杆上设置有螺纹部，所述驱动杆的两端分别与两个所述前束杆连接；

还包括第二施力件，所述第二施力件包括主箱壳和低速驱动组件，所述驱动杆的两端均穿设出所述主箱壳，所述主箱壳内转动设置有行星架，所述行星架套设在所述驱动杆上并与所述螺纹部啮合；

所述行星架的两侧均设置有所述低速驱动组件，所述低速驱动组件用于驱动所述行星架转动。

进一步的，所述主箱壳通过间隔设置的两个转向器固定接头与车架固定；

所述驱动杆的两端均通过束杆连接器分别与两个所述前束杆连接。

进一步的，所述主箱壳通过间隔设置的两个束杆连接器分别与两个所述前束杆连接；

所述驱动杆的两端均通过转向器固定接头与车架连接。

进一步的，所述低速驱动组件包括齿圈、太阳轮、电机和若干行星轮，所述电机与所述主箱壳固定，所述电机的输出端与所述太阳轮传动连接；

所述齿圈同轴固设在所述主箱壳内；

所述行星轮环形阵列设置在所述行星架上，所述行星轮同时与所述太阳轮和齿圈啮合。

进一步的，所述电机同轴设置在所述主箱壳内，所述电机的转子为空心结构，所述驱动杆从所述转子内穿设出，所述转子与所述太阳轮同轴连接。

进一步的，所述行星架包括连接部和两个架体，所述连接部的两端分别与两个所述架体同轴连接，所述连接部套设在所述驱动杆上，所述螺纹部与所述连接部啮合；

两个所述架体相互远离的一侧分别转动设置有两个所述低速驱动组件的所述行星轮。

进一步的，所述主箱壳两侧均同轴设置有副箱壳，所述副箱壳与所述主箱壳同轴连接，所述副箱壳套设在所述驱动杆上并与所述驱动杆间隙配合；

一所述副箱壳上设置有霍尔传感器，所述驱动杆上设置有磁铁，所述霍尔传感器用于检测所述磁铁的移动距离。

进一步的，所述驱动杆上转动套设有两个滑套，两个所述滑套分别嵌入设置在两个所述副箱壳内。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1.通过驱动杆和行星架相对移动，进而使第一施力件和第二施力件相对移动，进而两者只要有一个与车架固定，另一个与两个前束杆连接即可；同时，驱动行星架的动力来源，为两个低速驱动组件，两个低速驱动组件可以单独驱动，也可以同步驱动，即便是单个低速驱动组件出现故障，还有另一组可以驱动转向系统正常工作，降低了风险，两个低速驱动组件单独或同步工作时，驱动功率的上下限相对于传统的单电机的驱动功率更高，进而转向助力的力矩更大，适用范围广，尤其是中大型的车，同时，两个低速驱动组件均内置在主箱壳内，安卸不容易损坏的同时，集成度高，空间占用小，整体也比较美观。

2.电机同轴设置在主箱壳内，电机的转子为空心结构，驱动杆从转子内穿设出，转子与太阳轮同轴连接，主箱壳为左右两个壳体对接构成，两个电机为均绕组电机，分别集成安装在两个壳体上，整体的集成度高，空间占用小，且设置在主箱壳内，不容易损坏，且美观度好；同时，电机的输出端驱动太阳轮，太阳轮驱动行星轮转动，行星轮又与齿圈啮合，而齿圈和太阳轮的齿比不一样，进而若干行星轮会在太阳轮和齿圈之间环状移动，进而带动行星架转动，行星架转动的同时驱使驱动杆水平移动，实现了低速高扭矩的驱动形式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型提供的一种双冗余电机内置式主动转向装置的结构示意图；

图2为图1中A-A处截面的结构示意图；

图3为图2中B处结构的放大示意图；

图标：1、驱动杆，11、螺纹部，2、主箱壳，21、副箱壳，22、滑套，3、行星架，31、连接部，32、架体，4、低速驱动组件，41、齿圈，42、太阳轮，43、电机，431、转子，44、行星轮，5、转向器固定接头，6、束杆连接器，7、霍尔传感器，8、磁铁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

参照图1至图3所示，本实施例提供一种双冗余电机内置式主动转向装置,用于驱动车轮悬架的两个前束杆横向移动，从而带动车轮转向，包括第一施力件，第一施力件包括驱动杆1，驱动杆1上设置有螺纹部11，驱动杆1的两端分别与两个前束杆连接；

还包括第二施力件，第二施力件包括主箱壳2和低速驱动组件4，驱动杆1的两端均穿设出主箱壳2，主箱壳2内转动设置有行星架3，行星架3套设在驱动杆1上并与螺纹部11啮合；

行星架3的两侧均设置有低速驱动组件4，低速驱动组件4用于驱动行星架3转动。

具体实施时，通过驱动杆1和行星架3相对移动，进而使第一施力件和第二施力件相对移动，进而两者只要有一个与车架固定，另一个与两个前束杆连接即可；同时，驱动行星架3的动力来源，为两个低速驱动组件4，两个低速驱动组件4可以单独驱动，也可以同步驱动，即便是单个低速驱动组件4出现故障，还有另一组可以驱动转向系统正常工作，降低了风险，两个低速驱动组件4单独或同步工作时，驱动功率的上下限相对于传统的单电机的驱动功率更高，进而转向助力的力矩更大，适用范围广，尤其是中大型的车，同时，两个低速驱动组件4均内置在主箱壳2内，安卸不容易损坏的同时，集成度高，空间占用小，整体也比较美观。

更为具体的，如图1所示，主箱壳2通过间隔设置的两个转向器固定接头5与车架固定；而驱动杆1的两端均通过束杆连接器6分别与两个前束杆连接，进而驱动杆1作为移动件，来驱动两个前束杆同步移动。

如图2和3所示，低速驱动组件4包括齿圈41、太阳轮42、电机43和若干行星轮44，电机43与主箱壳2固定，电机43的输出端与太阳轮42传动连接；齿圈41同轴固设在主箱壳2内；行星轮44环形阵列设置在行星架3上，行星轮44同时与太阳轮42和齿圈41啮合，进而电机43的输出端驱动太阳轮42，太阳轮42驱动行星轮44转动，行星轮44又与齿圈41啮合，而齿圈41和太阳轮42的齿比不一样，进而若干行星轮44会在太阳轮42和齿圈41之间环状移动，进而带动行星架3转动，行星架3转动的同时驱使驱动杆1水平移动，实现了低速高扭矩的驱动形式。

更为具体的，电机43同轴设置在主箱壳2内，电机43的转子431为空心结构，驱动杆1从转子431内穿设出，转子431与太阳轮42同轴连接，主箱壳2为左右两个壳体对接构成，两个电机43为均绕组电机，分别集成安装在两个壳体上，整体的集成度高，空间占用小，且设置在主箱壳2内，不容易损坏，且美观度好。

如图3所示，行星架3包括连接部31和两个架体32，连接部31的两端分别与两个架体32同轴连接，连接部31套设在驱动杆1上，螺纹部11与连接部31啮合；

两个架体32相互远离的一侧分别转动设置有两个低速驱动组件4的行星轮44，进而两侧的行星轮44均各自独立转动，便于装卸的同时，不会相互干涉，维护方便。

如图1-3所示，主箱壳2两侧均同轴设置有副箱壳21，副箱壳21与主箱壳2同轴连接，副箱壳21套设在驱动杆1上并与驱动杆1间隙配合；驱动杆1上转动套设有两个滑套22，两个滑套22分别嵌入设置在两个副箱壳21内，主要是在副箱壳21远离主箱壳2的端部，用于保证驱动杆1的移动导向，同时还可以对驱动杆1进行移动限位，当驱动杆1移动到设置的最高限定时，与驱动杆1连接的束杆连接器6可与副箱壳21端部抵接，形成机械限位，避免转动过大影响轮子的正常移动。

更为具体的，一副箱壳21上设置有霍尔传感器7，驱动杆1上设置有磁铁8，霍尔传感器7用于检测磁铁8的移动距离，通过检测磁铁8随驱动杆1移动的距离，进而来控制电机43驱使驱动杆1移动的限定，实现电子限位，与机械限位结合，保证整体结构的正常运转。

实施例二：

作为实施例一的另一种实施方式，还可以使主箱壳2通过间隔设置的两个束杆连接器6分别与两个前束杆连接；驱动杆1的两端均通过转向器固定接头5与车架连接，具体实施时，与实施例一不同的时，此处使驱动杆1固定，而通过主箱壳2移动来驱动前束杆移动，进而驱动轮子转向。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双冗余电机内置式主动转向装置,用于驱动车轮悬架的两个前束杆横向移动，从而带动车轮转向，其特征在于：包括第一施力件，所述第一施力件包括驱动杆(1)，所述驱动杆(1)上设置有螺纹部(11)，所述驱动杆(1)的两端分别与两个所述前束杆连接；

还包括第二施力件，所述第二施力件包括主箱壳(2)和低速驱动组件(4)，所述驱动杆(1)的两端均穿设出所述主箱壳(2)，所述主箱壳(2)内转动设置有行星架(3)，所述行星架(3)套设在所述驱动杆(1)上并与所述螺纹部(11)啮合；

所述行星架(3)的两侧均设置有所述低速驱动组件(4)，所述低速驱动组件(4)用于驱动所述行星架(3)转动。

2.根据权利要求1所述的一种双冗余电机内置式主动转向装置，其特征在于，所述主箱壳(2)通过间隔设置的两个转向器固定接头(5)与车架固定；

所述驱动杆(1)的两端均通过束杆连接器(6)分别与两个所述前束杆连接。

3.根据权利要求1所述的一种双冗余电机内置式主动转向装置，其特征在于，所述主箱壳(2)通过间隔设置的两个束杆连接器(6)分别与两个所述前束杆连接；

所述驱动杆(1)的两端均通过转向器固定接头(5)与车架连接。

4.根据权利要求2或3任一所述的一种双冗余电机内置式主动转向装置，其特征在于，所述低速驱动组件(4)包括齿圈(41)、太阳轮(42)、电机(43)和若干行星轮(44)，所述电机(43)与所述主箱壳(2)固定，所述电机(43)的输出端与所述太阳轮(42)传动连接；

所述齿圈(41)同轴固设在所述主箱壳(2)内；

所述行星轮(44)环形阵列设置在所述行星架(3)上，所述行星轮(44)同时与所述太阳轮(42)和齿圈(41)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种双冗余电机内置式主动转向装置，其特征在于，所述电机(43)同轴设置在所述主箱壳(2)内，所述电机(43)的转子(431)为空心结构，所述驱动杆(1)从所述转子(431)内穿设出，所述转子(431)与所述太阳轮(42)同轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种双冗余电机内置式主动转向装置，其特征在于，所述行星架(3)包括连接部(31)和两个架体(32)，所述连接部(31)的两端分别与两个所述架体(32)同轴连接，所述连接部(31)套设在所述驱动杆(1)上，所述螺纹部(11)与所述连接部(31)啮合；

两个所述架体(32)相互远离的一侧分别转动设置有两个所述低速驱动组件(4)的所述行星轮(44)。

7.根据权利要求6所述的一种双冗余电机内置式主动转向装置，其特征在于，所述主箱壳(2)两侧均同轴设置有副箱壳(21)，所述副箱壳(21)与所述主箱壳(2)同轴连接，所述副箱壳(21)套设在所述驱动杆(1)上并与所述驱动杆(1)间隙配合；

一所述副箱壳(21)上设置有霍尔传感器(7)，所述驱动杆(1)上设置有磁铁(8)，所述霍尔传感器(7)用于检测所述磁铁(8)的移动距离。

8.根据权利要求7所述的一种双冗余电机内置式主动转向装置，其特征在于，所述驱动杆(1)上转动套设有两个滑套(22)，两个所述滑套(22)分别嵌入设置在两个所述副箱壳(21)内。