[实用新型]电机驱动方向盘转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及方向盘转向装置技术领域，具体涉及一种电机驱动方向盘转向装置，应用于无人导航装置机械部分。

背景技术

目前，无人驾驶作为智能车的关键技术和研究方向，已经引起了国内外的高度重视，并取得了一定的研究成果。对于无人车来说，实现其自动转向是无人车正常行驶的重要条件。因为转向装置决定了车辆在行驶过程中的转向性、灵活性、操纵性以及平稳性等重要的特性。目前，拖拉机等农机的转向执行机构存在以下问题：1、传统导航转向执行机构结构庞大，安装复杂，拆卸不便；2、手动与自动之间切换不够顺畅；3、对安装精度要求高，适用范围小。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种电机驱动方向盘转向装置，通过两个齿轮啮合传动实现将步进电机得到的转向信号通过齿轮间的啮合驱动方向盘转动，实现电机驱动方向盘的转向，具有结构简单、方便实用、效率高、成本低和安全易操作的优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

本发明提供一种电机驱动方向盘转向装置，包括第一传动系、第二传动系和壳体，所述第一传动系从壳体中纵向穿过，所述第二传动系安装在壳体内，所述第一传动系包括方向盘、万向机构、锁紧机构和方向盘转向柱管，所述方向盘通过万向机构、锁紧机构与方向盘转向柱管连接，所述锁紧机构包括开口螺纹套筒、开口套筒和锁紧螺母，所述开口套筒套接在万向机构下端，所述开口螺纹套筒套接在开口套筒下端，所述开口套筒和开口螺纹套筒相配合并通过锁紧螺母将方向盘转向柱管卡紧；所述第二传动系包括手动自动切换机构、动力机构和传动机构，所述动力机构通过传动机构驱动第一传动系转动，所述手动自动切换机构用于实现第一传动系与第二传动系的离合。

进一步地，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体上设有一处开孔，用于第一传动系的贯穿，所述下壳体上设有两处开孔，其中一处开孔用于第一传动系的贯穿，另一处开孔用于给动力机构的手动自动离合运动预留空间。

进一步地，所述手动自动切换机构包括固定轴、轴套、螺纹杆、拨杆、侧板和龙门；所述龙门和固定轴固定在下壳体上，轴套套在固定轴上，侧板以固定轴为中心进行转动，拨杆的一端通过螺纹杆与侧板的侧面铰接，通过拨杆在龙门中的不同位置，实现侧板的转动以完成手动自动驾驶模式的切换。

进一步地，所述动力机构采用步进电机，步进电机安装在侧板的下方。

进一步地，所述万向机构包括上法兰、下法兰、卡键、心轴、滑块、大齿轮、卡槽螺母和花键套；所述上法兰的顶部与方向盘通过螺纹同轴连接，所述下法兰与大齿轮通过螺钉连接，所述卡键卡在上法兰与滑块的卡槽中实现同轴连接，所述滑块与花键套构成万向节，所述花键套套在方向盘转向柱管上，所述心轴套在滑块、花键套和开口套筒上，心轴的上部与大齿轮通过螺钉连接，心轴的下部穿过下壳体的开孔并与其通过轴承连接，所述卡槽螺母用于防止上法兰的松动和移位。

进一步地，所述传动机构包括直销齿轮，直销齿轮与大齿轮相啮合，所述直销齿轮设置在侧板的上方，直销齿轮与步进电机通过键同轴连接。

进一步地，所述方向盘转向柱管、开口螺纹套筒和开口套筒从上到下横截面逐渐增大。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.锁紧机构用开口螺纹套筒和开口套筒将方向盘转向柱管牢固的卡住，又由于方向盘转向柱管、开口螺纹套筒和开口套筒从上到下横截面逐渐增大，随着在车行走时的颠簸能够将整套装置卡的更加牢固。

2.滑块与花键套构成万向节，并且可以根据方向盘转向柱管的具体情况进行位置、方位的调节，使用起来灵活方便。

3.通过拨杆在下壳体中龙门的不同位置，将第一传动系与第二传动系实现离合，即实现自动转向和手动转向的灵活切换。

4.自动转向通过大齿轮与直销齿轮之间啮合传动实现将步进电机得到的转向信号驱动方向盘的转动，由于直销齿轮输入小量转矩，经过大齿轮放大扭矩提供大输出转矩，实现了助力转向的效果。

5.本发明电机驱动方向盘转向装置安装在方向盘下的转向轴上，无需对车体内部的转向系统进行改变，安装拆卸方便简单，只需将整箱安装在方向盘转向柱管上即可，消除了转向杆摆动对齿轮啮合的影响。

6.将万向机构、手动自动切换机构、动力机构和传动机构集成为箱式结构，安装体积小，质量轻，机电调试方便。

7.本发明电机驱动方向盘转向装置结构简单，维护方便、成本低，易于产品化，适于在市场上推广应用。

附图说明