一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置

    专利查询2025-07-28  65


    本发明属于车辆工程,涉及一种主销转向驱动装置,尤其涉及一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置。


    背景技术:

    1、市场现有的电动转向装置基本为电动助力式拉杆转向,电动助力式拉杆转向难以实现变传动比转向、难以单独控制每个转向轮各自的转向角度,并且对转向轮的角度难以实现大角度转向控制。电动主销转向可以实现变传动比转向,每个车轮都可发送不同转角指令,且主销转向角度在转向轮轮边空间不干涉的情况下转向轮可转任意角度。但主销转向装置难以通过转向电机直接驱动车轮进行转向。即便存在一些通过转向电机直接驱动的主销转向装置,但其主要采用涡轮蜗杆减速器。涡轮蜗杆减速器在主销转向布置中,径向空间较大,不方便在轮端布置,且涡轮蜗杆传动效率低发热严重,在连续运转过程中容易产生胶合,在传动过程中的游隙较大。


    技术实现思路

    1、本发明提供一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,以克服现有技术的缺陷。

    2、为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

    3、一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,包括驱动机构、横臂悬架和转向节,驱动机构驱动安装转向轮的转向节转向;还包括行星斜齿轮减速器和自锁机构;行星斜齿轮减速器安装在横臂悬架上,减速器输出轴驱动转向节转向;自锁机构包括自锁机构壳体、传动盘、若干传动自锁销和锁止盘;自锁机构壳体固定在行星斜齿轮减速器上;传动盘设置在自锁机构壳体内,并与行星斜齿轮减速器的输入端连接;若干传动自锁销均设置在传动盘上,传动自锁销能够相对于传动盘滑动,且驱动机构能够驱动若干传动自锁销整体同步带动传动盘旋转;锁止盘固定在自锁机构壳体内,具有若干与传动自锁销相匹配的锁止槽;滑动的传动自锁销能够进入和移出相应的锁止槽;传动自锁销位于锁止槽外时,驱动机构驱动传动自锁销带动传动盘旋转,传动盘通过行星斜齿轮减速器驱动转向节转向;传动自锁销位于锁止槽内时,传动盘被自锁固定。

    4、为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:

    5、进一步地,所述自锁机构中,若干传动自锁销在传动盘的圆周范围内均匀布设,传动自锁销能够在传动盘的径向上与其相对滑动;若干锁止槽开设在锁止盘的边缘,并与若干传动自锁销一一对应;传动自锁销向传动盘的中心移动,进入锁止槽;向传动盘的边缘移动,移出锁止槽。

    6、进一步地,所述自锁机构中,锁止盘固定在自锁机构壳体底部,传动盘位于锁止盘的上方;传动盘具有若干沿径向设置且贯穿其上下表面的滑槽;若干滑槽与若干传动自锁销一一对应,传动自锁销设置在相应滑槽内,能够沿滑槽滑动;传动自锁销的下端伸出滑槽,能够进入相应的锁止槽。

    7、进一步地,所述自锁机构还包括齿轮拨片;齿轮拨片设置在传动盘的上方;驱动机构与齿轮拨片连接,驱动其旋转;齿轮拨片的下表面的中心设有类齿轮结构,外侧设有若干拨片;所述传动自锁销的上端也伸出滑槽;类齿轮结构位于若干传动自锁销的中心;若干拨片与若干传动自锁销交叉设置,且位于类齿轮结构的齿顶外侧;传动自锁销向中心滑动至其下端进入锁止槽时,其上端的内侧位于类齿轮结构的齿根处;齿轮拨片旋转,旋转的类齿轮结构推动传动自锁销向传动盘的边缘移动,移出锁止槽,同时抵在拨片的一侧,齿轮拨片继续旋转,拨片通过传动自锁销带动传动盘旋转;所述滑槽的外端均设有弹性件;传动自锁销被推动至、移出的锁止槽时,弹性件被传动自锁销压缩;齿轮拨片反向旋转,压缩的弹性件推动传动自锁销向传动盘的中心移动,进入锁止槽。

    8、进一步地,所述传动自锁销和滑槽的截面均呈t形;滑槽和传动自锁销均具有沿由外向内方向向下倾斜的滑动平面,且滑槽和传动自锁销的滑动平面相接触并能够相对滑动。

    9、进一步地,所述自锁机构还包括推力轴承;推力轴承设置在齿轮拨片与传动盘之间。

    10、进一步地,所述自锁机构还包括自锁机构输出轴;自锁机构输出轴穿过锁止盘和自锁机构壳体,上端固定在所述传动盘的底面中心,下端与行星斜齿轮减速器的输入端连接。

    11、进一步地,所述驱动机构包括双绕组电机及控制其工作的双回路控制器;双绕组电机固定在自锁机构壳上,电机输出轴伸入自锁机构壳体,与齿轮拨片固定,驱动齿轮拨片旋转。

    12、进一步地,还包括锥面传动机构;锥面传动机构包括锥面内套和紧固件;所述减速器输出轴具有表面呈锥面的锥面轴段;锥面内套的内壁为与锥面轴段相匹配的锥面;锥面内套套在减速器输出轴的锥面轴段外,形成锥面传动;锥面内套的外壁与所述转向节顶部的转向孔相匹配,锥面内套装配在转向孔内,能够带动转向节转向;紧固件装配在减速器输出轴末端,对转向节和锥面内套施加压紧力,在锥面传动的过程中保证锥面内套与锥面轴段两个锥面之间的正压力足以提供摩擦力以满足转向节传动转向轮所需的扭矩;所述行星斜齿轮减速器固定在横臂悬架上,减速器输出轴穿过横臂悬架与转向节内的锥面内套装配。

    13、进一步地,所述减速器输出轴的锥面轴段具有转向平键轴键槽,槽内装配有转向平键;相应的,锥面内套具有向外凸起的转向平键套键槽;转向节顶端的转向孔内具有与凸起的转向平键套键槽相匹配的类键槽;所述减速器输出轴的锥面轴段下方具有外螺纹,所述紧固件为紧固螺母;紧固螺母螺纹连接在减速器输出轴的末端。

    14、本发明的有益效果在于:本发明提供一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,由驱动机构产生驱动力矩,经过自锁机构后传入行星斜齿轮减速器,后通过锥面传动机构驱动转向节实现主销转向功能。主销转向驱动装置在正常工作过程中,转向轮绕主销转向的运动只受驱动机构控制转向的角度和方向。当轮端受到的外界冲击较小时,驱动机构保持电机输出轴转向角度从而保证主销转向的转向轮转向角不变;当轮端受到的外界冲击较大时,驱动机构的输出力矩小于转向轮轮端冲击传递到自锁机构的力矩,自锁机构开始工作,将转向轮转角保持在驱动机构输出的转角,实现反向双行程行星齿轮自锁功能。同理,当驱动机构工作异常输出扭矩变小不足以抵抗转向轮轮端的冲击载荷时,自锁机构开始工作保持转向轮转向角度维持在驱动机构能够驱动的转向角度。“一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置”的“双行程”体现在转向轮旋转的两个不同方向。本装置采用行星齿轮传动进行减速,可实现大力矩输出。行星齿轮传动属于精密传动,传动效率高、游隙小、结构紧凑、运动平稳,但行星齿轮传动无法实现自锁,本发明提供自锁机构,在行星斜齿轮减速器输入端实现自锁功能,且可以与行星斜齿轮减速器集成为一体。



    技术特征:

    1.一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,包括驱动机构、横臂悬架和转向节,驱动机构驱动安装转向轮的转向节转向,其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    3.根据权利要求2所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    4.根据权利要求3所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    5.根据权利要求4所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    6.根据权利要求4所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    7.根据权利要求3所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    8.根据权利要求4所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    9.根据权利要求1所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:

    10.根据权利要求9所述的具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,其特征在于:


    技术总结
    本发明公开了一种具备反向双行程行星齿轮自锁功能的主销转向驱动装置,属于车辆工程技术领域,包括行星斜齿轮减速器和自锁机构;自锁机构包括自锁机构壳体、传动盘、若干传动自锁销和锁止盘;自锁机构壳体固定在行星斜齿轮减速器上;传动盘设置在自锁机构壳体内,并与行星斜齿轮减速器的输入端连接;若干传动自锁销均设置在传动盘上,能够相对于传动盘滑动,且驱动机构能够驱动若干传动自锁销整体同步带动传动盘旋转;锁止盘固定在自锁机构壳体内,具有若干与传动自锁销相匹配的锁止槽;滑动的传动自锁销能够进入和移出相应的锁止槽。本发明采用行星齿轮传动进行减速,并提供与之相适的自锁结构。

    技术研发人员:靳立强,陈科佳,杨帅,靳博豪,郑宇亭,李伟亮
    受保护的技术使用者:吉林大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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