线控驱动结构及具有线控驱动结构的制动装置和转向装置的制作方法

1.本实用新型涉及车辆底盘技术领域，尤其涉及一种线控驱动结构及具有线控驱动结构的制动装置和转向装置。


背景技术：

2.线控制动以传统的液压制动系统为基础，用电机驱动代替原来的真空助力装置，通过控制电机来实现对车辆制动的无人控制。线控结构核心优势是：无真空助力系统，结构紧凑，响应速度快，无需改变原车制动系统即可进行车辆的线控改造，并将大大提高无人驾驶车辆的安全性。实现线控底盘的功能，最重要的就是实现线控制动、线控转向。线控转向也是用电机驱动代替原来的方向盘，并通过控制电机来实现对车辆转向的无人控制。


技术实现要素：

3.本实用新型目的开发一种线控转向、线控制动，满足无人驾驶的线控底盘功能需求。
4.具体而言本实用新型提供了一种线控驱动结构，其特征在于，所述线控驱动结构包括驱动电机、蜗轮蜗杆减速器、齿轮轴和齿条；
5.所述蜗轮蜗杆减速器包括联轴器、蜗杆和蜗轮；所述驱动电机通过所述联轴器与所述蜗杆连接；所述蜗杆和蜗轮连接并相配合；所述齿轮轴穿过所述蜗轮中心并与所述蜗轮同步转动；
6.所述齿轮轴设有与所述齿条相匹配的齿部，所述齿条与所述齿轮轴的齿部连接，将所述驱动电机的轴向转动改变为所述齿条的直线往复运动。
7.更进一步地，所述蜗轮蜗杆减速器包括感应片和转角传感器，所述感应片和转角传感器设置在所述齿轮轴上，用于在所述齿轮轴转动过程中，通过所述转角传感器和对应的所述感应片，实时反馈所述齿轮轴的转动角度。
8.更进一步地，所述蜗轮蜗杆减速器包括蜗杆轴承，所述蜗杆轴承设置在所述蜗杆两端。
9.更进一步地，所述蜗轮蜗杆减速器包括齿轮轴轴承，所述齿轮轴轴承分别设置在所述蜗轮两侧的所述齿轮轴上。
10.还提供了一种具有线控驱动结构的转向装置，其特征在于，所述转向装置包括所述线控驱动结构和转向拉杆；
11.所述转向拉杆包括左转向拉杆、右转向拉杆；所述齿条两端分别连接左转向拉杆、右转向拉杆，通过所述齿条驱动所述转向拉杆实现车轮的左右转向。
12.还提供了一种具有线控驱动结构的制动装置，其特征在于，所述制动装置包括所述线控驱动结构和制动主缸；
13.所述制动主缸的主缸活塞与所述齿条连接，所述齿条推动所述主缸活塞，产生制动压力。
14.本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型中驱动电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接，蜗轮蜗杆减速机构具有较大的传动比，将电机的输出进行降速增扭，传递到齿轮轴，带动齿条直线往复运动，实现线控转向、线控制动功能。
16.本实用新型中线控制动装置和线控转向装置总成的设计结构中，关键零件包括驱动电机、蜗轮蜗杆减速器、齿轮轴和齿条，都采用同样的结构及设计，在开发中，可最大地降低两个线控零件开发周期、开发费用。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例提供的一种线控驱动结构的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供的一种线控驱动结构的俯视示意图；
19.图3是本实用新型实施例提供的一种线控驱动结构的侧视示意图；
20.图4是本实用新型实施例提供的一种线控驱动结构中齿轮轴和齿条的结构示意图；
21.图5是本实用新型实施例提供的一种具有线控驱动结构的转向装置的结构示意图；
22.图6是本实用新型实施例提供的一种具有线控驱动结构的制动装置的结构示意图。
23.其中，1-驱动电机、2-蜗轮蜗杆减速器、3-齿轮轴、4-齿条、5-转向齿条壳体、6-转向拉杆、7-制动齿条壳体、8-制动主缸、21-联轴器、22-蜗杆、23-蜗杆轴承、24-蜗轮、25-齿轮轴轴承、26-感应片和27-转角传感器。
具体实施方式
24.下面通过实施例，并结合附图1-6，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
25.如附图1-4所示，本实用新型提供了一种线控驱动结构，该线控驱动结构包括驱动电机1、蜗轮蜗杆减速器2、齿轮轴3和齿条4。
26.蜗轮蜗杆减速器2包括联轴器21、蜗杆22、蜗杆轴承23、蜗轮24、齿轮轴轴承25、感应片26和转角传感器27。
27.联轴器21用于连接驱动电机1和蜗杆22，联轴器21即可以传递动力，又可以消除因同轴度偏差引起的振动。蜗杆22与蜗轮24连接并相配合组成减速机构，蜗轮蜗杆减速机构具有较大的传动比，将电机的输出进行降速增扭。齿轮轴3穿过蜗轮24中心并与蜗轮24同步转动，将驱动电机1输出传递到齿轮轴。蜗杆22两侧均设有蜗杆轴承23，蜗轮24两侧分别设有与齿轮轴3连接的齿轮轴轴承25。感应片26和转角传感器27设置在齿轮轴3上，用于在齿轮轴3转动过程中，通过转角传感器27和对应的感应片26，实时反馈齿轮轴3的转动角度。
28.齿轮轴3上设有与齿条4相匹配的齿部，齿条4与齿轮轴3的齿部连接，通过齿轮轴3、齿条4的传动副，将驱动电机1的轴向转动改变为齿条4的直线往复运动。
29.如附图5所示，本实用新型还提供了一种具有线控驱动结构的转向装置，该转向装置包括线控驱动结构、转向齿条壳体5和转向拉杆6。转向齿条壳体5包覆在齿条4外部。转向
拉杆6包括左转向拉杆、右转向拉杆，线控驱动结构中的齿条4两端分别连接左转向拉杆、右转向拉杆，齿条4左右运动，带动转向拉杆6运动，实现车轮的左右转向。整个装置，不需要驾驶员、方向盘操作，通过驱动电机1、蜗轮蜗杆减速器2、齿轮轴3和齿条4实现车辆的转向功能，转角传感器通过感应片26可以实时反馈齿轮轴3的转动角度，通过换算，可获得齿条4位置、车轮转向角度、车辆转弯半径等信息，实现车辆的线控转向功能。
30.如附图6所示，本实用新型还提供了一种具有线控驱动结构的制动装置，该制动装置包括线控驱动结构、制动齿条壳体7和制动主缸8。制动齿条壳体7包覆在齿条4外部。制动主缸8的主缸活塞与齿条4连接，通过齿轮轴3带动齿条4直线运动，齿条4推动主缸活塞，产生制动压力，满足车辆制动需要，转角传感器通过感应片26可以实时反馈齿轮轴3的转动角度，通过换算，可获得齿条4、主缸活塞的位置，根据主缸活塞行程与压力的正比关系，可以获得制动压力的大小。驱动电机1反转，则主缸活塞退出，释放制动压力，通过驱动电机1的转动、转角传感器的位置，可以获得制动压力的信息。整个过程不需要驾驶员操作，实现线控制动控制车辆制动。
31.该线控制动、线控转向总成的设计结构中，关键零件包括驱动电机1、蜗轮蜗杆减速器2、齿轮轴3和齿条4，都采用同样的结构及设计，在开发中，可最大地降低两个线控零件开发周期、开发费用。
32.虽然本实用新型已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。


技术特征：
1.一种线控驱动结构，其特征在于，所述线控驱动结构包括驱动电机(1)、蜗轮蜗杆减速器(2)、齿轮轴(3)和齿条(4)；所述蜗轮蜗杆减速器(2)包括联轴器(21)、蜗杆(22)和蜗轮(24)；所述驱动电机(1)通过所述联轴器(21)与所述蜗杆(22)连接；所述蜗杆(22)和蜗轮(24)连接并相配合；所述齿轮轴(3)穿过所述蜗轮(24)中心并与所述蜗轮(24)同步转动；所述齿轮轴(3)设有与所述齿条(4)相匹配的齿部，所述齿条(4)与所述齿轮轴(3)的齿部连接，将所述驱动电机(1)的轴向转动改变为所述齿条(4)的直线往复运动。2.根据权利要求1所述线控驱动结构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器(2)包括感应片(26)和转角传感器(27)，所述感应片(26)和转角传感器(27)设置在所述齿轮轴(3)上，用于在所述齿轮轴(3)转动过程中，通过所述转角传感器(27)和对应的所述感应片(26)，实时反馈所述齿轮轴(3)的转动角度。3.根据权利要求1所述线控驱动结构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器(2)包括蜗杆轴承(23)，所述蜗杆轴承(23)设置在所述蜗杆(22)两端。4.根据权利要求1所述线控驱动结构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速器(2)包括齿轮轴轴承(25)，所述齿轮轴轴承(25)分别设置在所述蜗轮(24)两侧的所述齿轮轴(3)上。5.一种具有如权利要求1-4所述线控驱动结构的转向装置，其特征在于，所述转向装置包括所述线控驱动结构和转向拉杆(6)；所述转向拉杆(6)包括左转向拉杆、右转向拉杆；所述齿条(4)两端分别连接左转向拉杆、右转向拉杆，通过所述齿条(4)驱动所述转向拉杆(6)实现车轮的左右转向。6.一种具有如权利要求1-4所述线控驱动结构的制动装置，其特征在于，所述制动装置包括所述线控驱动结构和制动主缸(8)；所述制动主缸(8)的主缸活塞与所述齿条(4)连接，所述齿条(4)推动所述主缸活塞，产生制动压力。

技术总结
本实用新型提出一种线控驱动结构，包括驱动电机、蜗轮蜗杆减速器、齿轮轴和齿条；蜗轮蜗杆减速器包括联轴器、蜗杆和蜗轮；驱动电机通过联轴器与蜗杆连接；蜗杆和蜗轮连接并相配合；齿轮轴穿过蜗轮中心并与蜗轮同步转动；齿轮轴设有与齿条相匹配的齿部，齿条与齿轮轴的齿部连接，将驱动电机的轴向转动改变为齿条的直线往复运动。本实用新型中驱动电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接，蜗轮蜗杆减速机构具有较大的传动比，将电机的输出进行降速增扭，传递到齿轮轴，带动齿条直线往复运动，实现线控转向、线控制动功能。线控制动功能。线控制动功能。


技术研发人员：姚磊 杨光德 郭星
受保护的技术使用者：湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/3/8