转向机构、转向系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种转向机构、转向系统及车辆。由于转向系统中的各转向机构分别对应单个车轮，因此每个车轮均具有独立的转向机构，因而使得各车轮能够实现非常灵活且幅度更大的转向。这样，与现有技术的转向系统相比，根据本发明专利技术的转向系统能够实现更多的转向模式并且转向能力提高。而且，包括根据本发明专利技术的转向系统的车辆也能够实现更多的转向模式并且提高了转向能力。另外，根据本发明专利技术的转向机构还设置有能够测量车轮的实际转向角度的角度传感器，使得转向系统能够基于该实际转向角度对各个车轮的转向进行闭环控制，从而能够对车辆进行更精确的转向控制。

【技术实现步骤摘要】
转向机构、转向系统及车辆
本专利技术涉及基于车轮进行行驶的行驶平台的转向领域，具体地涉及一种转向机构、包括该转向机构的转向系统及包括该转向系统的车辆。
技术介绍
在现有的用于例如四轮车辆的行驶平台的转向系统中，两个前车轮通过同一转向机构实现协同转向，两个后车轮通过同一转向机构实现协同转向。虽然这种现有的转向系统能够实现车辆的正常转向，但是存在转向系统的转向模式有限并且车轮的转向能力有限等问题。
技术实现思路
基于上述现有技术的问题而做出了本专利技术。本专利技术的一个专利技术目的在于提供一种新型的转向机构及包括该转向机构的转向系统，根据本专利技术的转向系统与上述
技术介绍
中说明的转向系统相比具有更多的转向模式且能够提高车轮的转向能力。本专利技术的另一个专利技术目的在于提供一种包括上述转向系统的车辆。为了实现上述的专利技术目的，本专利技术可以采用如下的技术方案。本专利技术提供了一种如下的转向机构，其用于单个车轮的转向并且包括：动力源，其用于产生转向力矩；传动机构，其用于将所述转向力矩传递到所述单个车轮，使得该单个车轮能够绕着转动轴线在预定范围内进行转向；以及角度传感器，其用于感测所述单个车轮的实际转向角度，使得利用该实际转向角度能够对所述单个车轮的转向进行闭环控制。优选地，所述传动机构包括用于安装于所述车轮的轮毂的悬架组件，所述悬架组件包括具有至少一个轴承的主销轴承模块，利用所述至少一个轴承使得所述单个车轮和所述悬架组件能够相对于车辆的车体一起转向。>更优选地，所述轴承的外圈固定安装于所述车辆的车体，所述轴承的内圈不能相对于所述单个车轮转动，所述实际转向角度为所述外圈相对于所述内圈的转动角度。更优选地，所述传动机构包括：减速增扭组件，其与作为所述动力源的多相绕组电机的输出轴传动联接并且用于增大由所述多相绕组电机产生的扭矩；以及力矩传递组件，其与所述减速增扭组件传动联接并且用于将所述扭矩传递到所述车轮，从而使得所述车轮进行转向。更优选地，所述减速增扭组件包括：第一带轮，其以抗扭的方式设置于所述多相绕组电机的输出轴；第二带轮，其直径大于所述第一带轮的直径；以及传输带，所述第一带轮和所述第二带轮通过所述传输带传动联接。更优选地，所述力矩传递组件包括所述第二带轮和穿过所述第二带轮的丝杠，所述第二带轮和所述丝杠构成滚珠丝杠结构；或者所述力矩传递组件包括由丝杠和螺母构成的滚珠丝杠结构，所述螺母与所述第二带轮固定连接。更优选地，所述力矩传递组件还包括连杆和悬架组件，所述连杆的一端与所述丝杠相连，所述连杆的另一端与所述悬架组件相连，所述悬架组件用于安装于所述车轮的轮毂，所述扭矩经由所述丝杠、所述连杆和所述悬架组件传递到所述车轮。本专利技术还提供了一种如下的转向系统，所述转向系统包括多个车轮和与各所述车轮对应的以上技术方案中任意一项技术方案所述的转向机构。优选地，所述转向系统还包括与各所述转向机构的角度传感器数据连通的控制器，所述角度传感器用于将所述车轮的实际转向角度传送到所述控制器，使得所述控制器能够基于所述实际转向角度对所述转向机构的作业进行闭环控制。本专利技术还提供了一种如下的车辆，所述车辆包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的转向系统。通过采用上述的技术方案，本专利技术提供了一种新型的转向机构及包括该转向机构的转向系统，由于转向系统中的各转向机构分别对应单个车轮，因此每个车轮均具有独立的转向机构，因而使得各车轮能够实现非常灵活且幅度更大的转向。这样，与上述
技术介绍
中说明的转向系统相比，根据本专利技术的转向系统能够实现更多的转向模式并且转向能力提高。而且，包括根据本专利技术的转向系统的车辆也能够实现更多的转向模式并且提高了转向能力。另外，根据本专利技术的转向机构还设置有能够测量车轮的实际转向角度的角度传感器，使得转向系统能够基于该实际转向角度对各个车轮的转向进行闭环控制，从而能够对车辆进行更精确的转向控制。附图说明图1a是示出了根据本专利技术的一实施方式的转向机构和与其对应的车轮的结构示意图，其中车轮处于转向角度为0度的初始状态；图1b是示出了图1a中的转向机构和与其对应的车轮的另一结构示意图，其中车轮处于转向角度为90度的转向状态；图1c是示出了根据本专利技术的一实施方式的转向机构和与其对应的车轮的局部结构的示意图。图2a至图2e分别示出了包括图1a中的转向机构的四轮转向系统的不同工作模式的示意图。附图标记说明1、1a、1b、1c、1d转向机构11电机11s输出轴12减速增扭组件121第一带轮122第二带轮123传输带13力矩传递组件131丝杠132连杆133悬架模块1331轮毂支架1332摆臂1333主销轴承模块1334弹簧阻尼减振模块14角度传感器2、2a、2b、2c、2d车轮21轮毂。具体实施方式下面参照附图描述本专利技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不用于穷举本专利技术的所有可行的方式，也不用于限制本专利技术的范围。在本专利技术中，“传动联接”是指两个部件之间能够传递扭矩地联接，如无特殊说明，表示这两个部件之间直接连接或者经由传动机构间接连接。(根据本专利技术的转向机构的结构)如图1a至图1c所示，根据本专利技术的一实施方式的转向机构1用于单个车轮2的转向，该转向机构1包括组装在一起的电机11、减速增扭组件12和力矩传递组件13，从而将电机11产生的转向力矩增大并传递到车轮2，来实现车轮2的转向。具体地，在本实施方式中，作为动力源的电机11为多相绕组电机，多相绕组电机用于产生能够转换为转向力矩的扭矩。该多相绕组电机可以是6相绕组电机、12相绕组电机或18相绕组电机。这样，即使多相绕组电机中部分结构(例如，部分绕组)出现故障仍然能够产生期望的扭矩，从而保证整个转向机构1的正常作业。在本实施方式中，减速增扭组件12和力矩传递组件13构成传动机构，传动机构用于使电机11的扭矩增大之后转换为其它形式的力矩并传递到对应的车轮2，使得该车轮2绕着转动轴线能够在预定范围内进行转向。进一步地，减速增扭组件12与电机11的输出轴11s传动联接并且用于增大由电机11产生的扭矩。在本实施方式中，减速增扭组件12包括第一带轮121、第二带轮122和传输带123。第一带轮121以抗扭的方式设置于电机11的输出轴11s，使得第一带轮121能够随着电机11的输出轴11s转动。第二带轮122设置于力矩传递组件13的丝杠131并且第二带轮122的直径大于第一带轮121的直径。传输带123套装于第一带轮121和第二带轮122两者，使得第一带轮121和第二带轮122通过传输带123传动联接。这样，第一带轮121、第二带轮122和传输带123构成了一级减速增扭结构，来自多相绕组电机11的扭矩能够被该减速增扭组件12增大。进一步地，力矩传递组件13与减速增扭组件12传动联接并且用于将扭矩转化为其它形式的力矩并传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向机构(1)，其用于单个车轮(2)的转向并且包括：/n动力源，其用于产生转向力矩；/n传动机构，其用于将所述转向力矩传递到所述单个车轮(2)，使得该单个车轮(2)能够绕着转动轴线在预定范围内进行转向；以及/n角度传感器(14)，其用于感测所述单个车轮(2)的实际转向角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种转向机构(1)，其用于单个车轮(2)的转向并且包括：
动力源，其用于产生转向力矩；
传动机构，其用于将所述转向力矩传递到所述单个车轮(2)，使得该单个车轮(2)能够绕着转动轴线在预定范围内进行转向；以及
角度传感器(14)，其用于感测所述单个车轮(2)的实际转向角度。


2.根据权利要求1所述的转向机构(1)，其特征在于，所述传动机构包括用于安装于所述车轮(2)的轮毂(21)的悬架组件(133)，所述悬架组件(133)包括具有至少一个轴承的主销轴承模块(1333)，利用所述至少一个轴承使得所述单个车轮(2)和所述悬架组件(133)能够相对于车辆的车体一起转向。


3.根据权利要求2所述的转向机构(1)，其特征在于，所述轴承的外圈固定安装于所述车辆的车体，所述轴承的内圈不能相对于所述单个车轮(2)转动，所述实际转向角度为所述外圈相对于所述内圈的转动角度。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的转向机构(1)，其特征在于，所述传动机构包括：
减速增扭组件(12)，其与作为所述动力源的多相绕组电机(11)的输出轴(11s)传动联接并且用于增大由所述多相绕组电机(11)产生的扭矩；以及
力矩传递组件(13)，其与所述减速增扭组件(12)传动联接并且用于将所述扭矩传递到所述车轮(2)，从而使得所述车轮(2)进行转向。


5.根据权利要求4所述的转向机构(1)，其特征在于，所述减速增扭组件(12)包括：
第一带轮(121)，其以抗扭的方式设置于所述多相绕组电机(11)的输出轴(11s)；
第二带轮(122)，其直径大于所述第一带轮(121)的直径；以及
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【专利技术属性】
技术研发人员：邱勇，狄杰，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE