本發(fā)明屬于車輛工程，涉及一種主銷轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及一種具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置。

背景技術(shù)：

1、目前市場(chǎng)上的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)多采用電動(dòng)助力式拉桿轉(zhuǎn)向技術(shù)。然而，這種技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向，無(wú)法獨(dú)立控制每個(gè)轉(zhuǎn)向輪的具體轉(zhuǎn)向角度，同時(shí)在需要大角度轉(zhuǎn)向時(shí)也表現(xiàn)出一定的局限性。相比之下，電動(dòng)主銷轉(zhuǎn)向技術(shù)能夠支持變傳動(dòng)比轉(zhuǎn)向，允許為每個(gè)車輪設(shè)定不同的轉(zhuǎn)向角度，并且在轉(zhuǎn)向輪的空間條件允許下，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)限制的角度轉(zhuǎn)向。不過(guò)，電動(dòng)主銷轉(zhuǎn)向面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是，很難直接通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向。雖然市面上已有一些通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)主銷轉(zhuǎn)向方案，但這些方案大多依賴于渦輪蝸桿減速器。這種減速器不僅占用較大的徑向空間，不適合安裝在車輪附近，而且由于其傳動(dòng)效率較低、發(fā)熱嚴(yán)重，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)還可能引起粘連問(wèn)題，同時(shí)在傳動(dòng)過(guò)程中存在較大的間隙。相較于轉(zhuǎn)向電機(jī)直接加在行星減速器輸出端，使得主銷轉(zhuǎn)向器是軸向尺寸增大，對(duì)輪邊高度尺寸相較于傳統(tǒng)車輛要求較高。自鎖機(jī)構(gòu)不能選擇性自鎖使得無(wú)法在外界輸入下旋轉(zhuǎn)車輪，這對(duì)車輛的保養(yǎng)或修理帶來(lái)不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種具備可切換自鎖模式的主銷轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、可控自鎖機(jī)構(gòu)和行星斜齒輪減速器；所述可控自鎖機(jī)構(gòu)包括自鎖殼、傳動(dòng)盤、若干傳動(dòng)自鎖銷、鎖止盤和阻隔環(huán)；自鎖殼固定在所述行星斜齒輪減速器上方；傳動(dòng)盤設(shè)置在自鎖殼內(nèi)，并與行星斜齒輪減速器的輸入端連接，通過(guò)行星斜齒輪減速器驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向；若干傳動(dòng)自鎖銷均設(shè)置在傳動(dòng)盤上，傳動(dòng)自鎖銷能夠相對(duì)于傳動(dòng)盤滑動(dòng)，且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)若干傳動(dòng)自鎖銷整體同步帶動(dòng)傳動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)；鎖止盤固定在自鎖殼內(nèi)，具有若干與傳動(dòng)自鎖銷對(duì)應(yīng)且匹配的鎖止槽；滑動(dòng)的傳動(dòng)自鎖銷能夠進(jìn)入和移出相應(yīng)的鎖止槽；傳動(dòng)自鎖銷位于鎖止槽外時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)自鎖銷帶動(dòng)傳動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)盤通過(guò)行星斜齒輪減速器驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向；傳動(dòng)自鎖銷位于鎖止槽內(nèi)時(shí)，傳動(dòng)盤被自鎖固定；阻隔環(huán)設(shè)置在自鎖殼內(nèi)，套在鎖止盤外，能夠旋轉(zhuǎn)；阻隔環(huán)內(nèi)側(cè)固定有若干與鎖止槽對(duì)應(yīng)且匹配的擋板；阻隔環(huán)旋轉(zhuǎn)至擋板在對(duì)應(yīng)的鎖止槽外時(shí)，阻擋傳動(dòng)自鎖銷進(jìn)入鎖止槽；阻隔環(huán)旋轉(zhuǎn)至擋板與鎖止槽交錯(cuò)時(shí)，傳動(dòng)自鎖銷能夠進(jìn)入和移出相應(yīng)的鎖止槽。

4、為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

5、進(jìn)一步地，所述可控自鎖機(jī)構(gòu)中，阻隔環(huán)配有電磁鎖；電磁鎖固定在自鎖殼內(nèi)；阻隔環(huán)外側(cè)固定有連接桿；電磁鎖的鎖芯外端與連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接；通過(guò)電磁鎖鎖芯的伸出或縮回，控制阻隔環(huán)旋轉(zhuǎn)。

6、進(jìn)一步地，所述可控自鎖機(jī)構(gòu)中，阻隔環(huán)具有若干貫穿其上下表面的限位條形孔；自鎖殼的底面固定有若干與限位條形孔對(duì)應(yīng)且匹配的限位銷，限位銷插在對(duì)應(yīng)的限位條形孔內(nèi)，限制阻隔環(huán)的旋轉(zhuǎn)角度。

7、進(jìn)一步地，所述可控自鎖機(jī)構(gòu)中，若干傳動(dòng)自鎖銷在傳動(dòng)盤的圓周范圍內(nèi)均勻布設(shè)，傳動(dòng)自鎖銷能夠在傳動(dòng)盤的徑向上與其相對(duì)滑動(dòng)；若干鎖止槽開(kāi)設(shè)在鎖止盤的邊緣，并與若干傳動(dòng)自鎖銷一一對(duì)應(yīng)；傳動(dòng)自鎖銷向傳動(dòng)盤的中心移動(dòng)，進(jìn)入鎖止槽；向傳動(dòng)盤的邊緣移動(dòng)，移出鎖止槽。

8、進(jìn)一步地，所述可控自鎖機(jī)構(gòu)中，鎖止盤固定在自鎖機(jī)構(gòu)自鎖殼底部，傳動(dòng)盤位于鎖止盤的上方；傳動(dòng)盤具有若干沿徑向設(shè)置且貫穿其上下表面的滑槽；若干滑槽與若干傳動(dòng)自鎖銷一一對(duì)應(yīng)，傳動(dòng)自鎖銷設(shè)置在相應(yīng)滑槽內(nèi)，能夠沿滑槽滑動(dòng)；傳動(dòng)自鎖銷的下端伸出滑槽，能夠進(jìn)入相應(yīng)的鎖止槽。

9、進(jìn)一步地，所述可控自鎖機(jī)構(gòu)還包括齒輪撥片；齒輪撥片設(shè)置在傳動(dòng)盤的上方；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)齒輪撥片旋轉(zhuǎn)；齒輪撥片的下表面的中心設(shè)有類齒輪結(jié)構(gòu)，外側(cè)設(shè)有若干撥片；所述傳動(dòng)自鎖銷的上端也伸出滑槽；類齒輪結(jié)構(gòu)位于若干傳動(dòng)自鎖銷的中心；若干撥片與若干傳動(dòng)自鎖銷交叉設(shè)置，且位于類齒輪結(jié)構(gòu)的齒頂外側(cè)；傳動(dòng)自鎖銷向中心滑動(dòng)至其下端進(jìn)入鎖止槽時(shí)，其上端的內(nèi)側(cè)位于類齒輪結(jié)構(gòu)的齒根處；齒輪撥片旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的類齒輪結(jié)構(gòu)推動(dòng)傳動(dòng)自鎖銷向傳動(dòng)盤的邊緣移動(dòng)，移出鎖止槽，同時(shí)抵在撥片的一側(cè)，齒輪撥片繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，撥片通過(guò)傳動(dòng)自鎖銷帶動(dòng)傳動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)；所述滑槽的外端均設(shè)有彈性件；傳動(dòng)自鎖銷被推動(dòng)至移出鎖止槽時(shí)，彈性件被傳動(dòng)自鎖銷壓縮；齒輪撥片反向旋轉(zhuǎn)，壓縮的彈性件推動(dòng)傳動(dòng)自鎖銷向傳動(dòng)盤的中心移動(dòng)，進(jìn)入鎖止槽。

10、進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)自鎖銷和滑槽的截面均呈t形；滑槽和傳動(dòng)自鎖銷均具有沿由外向內(nèi)方向向下傾斜的滑動(dòng)平面，且滑槽和傳動(dòng)自鎖銷的滑動(dòng)平面相接觸并能夠相對(duì)滑動(dòng)。

11、進(jìn)一步地，所述可控自鎖機(jī)構(gòu)中，齒輪撥片和傳動(dòng)盤之間還設(shè)有推力軸承；傳動(dòng)盤底面的中心處還設(shè)有自鎖機(jī)構(gòu)輸出軸，自鎖機(jī)構(gòu)輸出軸穿過(guò)鎖止盤和自鎖殼，下端與行星斜齒輪減速器的輸入端連接。

12、進(jìn)一步地，還包括傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)包括連接殼、大同步帶輪、小同步帶輪和同步帶；連接殼固定在所述自鎖殼的上方；大同步帶輪設(shè)置在連接殼內(nèi)，并與所述齒輪撥片固定；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在連接殼的下方、位于可控自鎖機(jī)構(gòu)的側(cè)面；小同步帶輪設(shè)置在連接殼內(nèi)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠驅(qū)動(dòng)小同步帶輪旋轉(zhuǎn)；同步帶套在大同步帶輪和小同步帶輪上，小同步帶輪通過(guò)同步帶帶動(dòng)大同步帶輪旋轉(zhuǎn)。

13、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括雙繞組電機(jī)及控制其工作的雙回路控制器；雙繞組電機(jī)固定在連接殼的下方，電機(jī)輸出軸伸入連接殼，與小同步帶輪固定，驅(qū)動(dòng)小同步帶輪旋轉(zhuǎn)。

14、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供一種具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)可控自鎖，即可以開(kāi)啟或關(guān)閉自鎖模式。具體的，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)際工作時(shí)啟用自鎖模式，這樣在外界對(duì)車輪沖擊較大時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能；而在需要對(duì)角模塊進(jìn)行保養(yǎng)等需要外界轉(zhuǎn)動(dòng)車輪時(shí)，可以關(guān)閉自鎖模式。

15、本裝置采用同步帶傳動(dòng)和三級(jí)行星減速器進(jìn)行減速傳動(dòng)，在同步帶傳動(dòng)中可以根據(jù)需求在行星減速器的載荷范圍內(nèi)調(diào)節(jié)同步帶傳動(dòng)比，從而更容易滿足各種傳動(dòng)比需求。同時(shí)，減速器和電機(jī)在徑向位置上排布，縮短了主銷轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置的軸向尺寸，使得此主銷轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)裝置可以更加容易地進(jìn)行輪邊布置。

技術(shù)特征：

1.一種具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，用于驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種具備可控自鎖的角模塊主銷轉(zhuǎn)向裝置，用于驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向，屬于車輛工程技術(shù)領(lǐng)域，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、可控自鎖機(jī)構(gòu)和行星斜齒輪減速器；可控自鎖機(jī)構(gòu)包括自鎖殼、傳動(dòng)盤、若干傳動(dòng)自鎖銷、鎖止盤和阻隔環(huán)；傳動(dòng)盤設(shè)置在自鎖殼內(nèi)，并與行星斜齒輪減速器的輸入端連接；若干傳動(dòng)自鎖銷均設(shè)置在傳動(dòng)盤上，能夠相對(duì)于傳動(dòng)盤滑動(dòng)；鎖止盤固定在自鎖殼內(nèi)，具有若干鎖止槽；滑動(dòng)的傳動(dòng)自鎖銷能夠進(jìn)入和移出相應(yīng)的鎖止槽；阻隔環(huán)設(shè)置在自鎖殼內(nèi)，套在鎖止盤外，能夠旋轉(zhuǎn)；阻隔環(huán)內(nèi)側(cè)固定有若干擋板。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)可控自鎖，即能夠滿足外界對(duì)車輪沖擊較大時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的功能，也能夠滿足保養(yǎng)等需要外界轉(zhuǎn)動(dòng)車輪的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：靳立強(qiáng),陳科佳,靳博豪,楊帥,鄭宇亭,李偉亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9