一种集成减振系统的汽车线控转向执行器技术方案

本发明专利技术提供一种集成减振系统的汽车线控转向执行器，由电机、行星齿轮减速机构、转向传动机构、减振机构、转向传动机构外壳安装基座组成；当驾驶员或其他控制系统有转向需求时，会给线控转向电机控制器发送一个控制信号，从而控制电机旋转，电机通过行星齿轮减速机构，带动转向传动机构外壳转动，转向传动机构外壳带动转向连杆旋转，进而通过转向节带动车轮转动；在行驶过程中，车轮的垂向运动，通过转向节，传给与转向支柱固定连接的减振机构，振动经过减振器活塞杆和弹簧，经转向执行机构外壳，最终传递至车架；转向转角的大小和快慢，可通过控制电机转角的大小和快慢调节；该方案可用于为传统汽车、电动汽车、智能汽车的转向系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
一种集成减振系统的汽车线控转向执行器


[0001]本专利技术属于汽车转向
，具体涉及一种集成减振系统的汽车线控转向执行器。

技术介绍

[0002]转向系统作为汽车底盘的重要组成部分，一直就是各大研究机构、汽车零部件公司和整车厂家研究的热点，其性能的好坏直接影响整车的操纵稳定性。近年来，随着人们对汽车性能需求的进一步提高和线控技术的发展，线控转向系统成为转向系统发展的重点方向之一。原因如下：1)线控转向系统取消了转向柱等机械连接，可有效避免交通事故中转向柱对驾驶员的伤害；2)线控转向控制单元可根据整车行驶状态判断驾驶员操作是否合理，并做出相应的调整；3)当汽车处于极限工况时，能够根据整车状态，调整转向轮转角，从而对整车稳定性进行控制，以提高行驶安全性；4)通过采用线控转向系统，还可以有效改善汽车的驾驶特性，例如，低速行驶时，调小转向比率，以减少转弯或停车时转向盘转动的角度；高速行驶时，调大转向比率，以获得良好的直线行驶性能；5)可满足汽车电动化的需求，电动化是全球汽车发展的一个重要方向，也是解决环保问题的关键，在取消了发动机后，制动助力、转向助力等附件的电动化是实现整车电动化的关键，线控转向技术可为上述问题提供解决思路；6)智能驾驶是目前汽车研究领域的重要方向，也是未来智能交通系统的重要组成部分，主动转向技术是解决智能驾驶汽车路径跟踪问题的关键技术，而线控转向可为上述需求提供一种解决方案。综上所述，线控转向技术对进一步提高现有车辆的操纵稳定性，促进汽车的电动化和智能化均具有重要意义，这也使其成为汽车转向系统研究中被重点关注的对象。
[0003]我国目前线控转向尚处于起步阶段，产品技术方案主要是在传统转向系统的基础上，加装转向执行电机来实现相应的转向功能，主要存在如下问题：1)与传统车类似，转向系统占用底盘空间大，尤其要避免与悬架、制动等车轮附近的其他部件产生干涉，这就导致其被允许的转角范围小，从而会影响低速转向的灵活性与汽车智能避障的效果；2)现有方案集成度不高，不易实现整车总成的模块化生产，而整车总成的模块化生产是汽车未来生产的一个重要方向，也是降低整车生产成本的一个重要手段。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术在前期研究的基础上，提出一种集成减振系统的汽车线控转向执行器，该执行器不仅可满足传统车、电动车、智能车的转向需求，有效提高整车的操纵稳定性，还可以有效简化车轮附件部件的布置，促进整车设计、生产的模块化/集成化，如能与轮毂电机电动汽车结合使用，则完全可以实现底盘系统的模块化。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种集成减振系统的汽车线控转向执行器，其技术方案如下。
[0006]一种集成减振系统的汽车线控转向执行器，由电机、行星齿轮减速机构、转向传动机构、减振机构、转向传动机构外壳安装基座组成。
[0007]电机(1)为旋转电机；电机轴(2)外端设有电机轴花键(38)，电机(1)的安装凸缘上设有4个第一电机固定孔(32)；电机轴(2)的端部中心位置设有第二太阳轮支撑板固定孔(37)，太阳轮支撑板(34)为圆柱体，其中心位置设有第一太阳轮支撑板固定孔(35)，第一太阳轮支撑板固定孔(35)、第二太阳轮支撑板固定孔(37)、电机轴(2)与太阳轮支撑板(34)的中心轴线重合，太阳轮支撑板(34)通过螺栓和第一太阳轮支撑板固定孔(35)、第二太阳轮支撑板固定孔(37)，与电机轴(2)固定连接。
[0008]行星齿轮减速机构包括行星齿轮机构上保护盖(3)、齿圈(4)、行星齿轮机构下保护盖(5)、行星架(6)、太阳轮(33)和行星轮(42)；行星齿轮机构上保护盖(3)上均匀设有4个第二电机固定孔(40)，1个电机轴通孔(41)，4个用于固定齿圈(4)的第一齿圈固定孔(39)；第二电机固定孔(40)与第一电机固定孔(32)一一对应；齿圈(4)上设有4个第二齿圈固定孔(46)，第二齿圈固定孔(46)与第一齿圈固定孔(39)一一对应。
[0009]太阳轮(33)中心设有太阳轮内花键(36)，与电机轴(2)端部的电机轴花键(38)相配合。
[0010]行星架(6)为圆柱体，其端面上均匀设有3根行星架连接轴(43)、3个第一转向传动机构固定孔(45)、3个行星轮定位凸台(47)；行星架连接轴(43)与行星轮定位凸台(47)均为圆柱体，行星架连接轴(43)的半径小于行星轮定位凸台(47)的半径，二者位置一一对应，且中心轴线相互重合；行星架连接轴(43)与行星轮(42)一一对应，行星轮(42)通过轴承(44)安装在行星架连接轴(43)上。
[0011]行星齿轮机构下保护盖(5)为圆环形，其端部均匀设有4个位置与第一齿圈固定孔(39)、第二齿圈固定孔(46)一一对应的第三齿圈固定孔(48)；行星齿轮机构下保护盖(5)内圆为斜面结构，上端面的内圆半径小于下端面的内圆半径。
[0012]转向传动机构包括转向传动机构上端盖(7)、转向传动机构外壳(14)、转向连杆(27)、转向传动机构下端盖(28)。
[0013]转向传动机构外壳(14)为圆筒形，上端面上设有第三转向传动机构固定孔(51)，并固定有转向传动机构上端盖(7)，下端面上设有第一转向传动机构槽(52)和第二转向传动机构槽(55)，外壁中间位置固定有圆锥滚子轴承定位环(19)；在第一转向传动机构槽(52)和第二转向传动机构槽(55)中均布置有2个第一直线轴承定位块固定孔(54)，在转向传动机构外壳(14)的下端面上设有4个第一下端盖固定孔(53)；转向传动机构外壳(14)的下部内壁上固定有环形的直线轴承定位环(23)。
[0014]在转向传动机构上端盖(7)上均匀设有4个减振器活塞杆基座固定阶梯孔(50)和3个第二转向传动机构固定孔(49)，第二转向传动机构固定孔(49)的位置与第一转向传动机构固定孔(45)、第三转向传动机构固定孔(51)一一对应，行星架(6)通过螺栓与转向传动机构上端盖(7)、转向传动机构外壳(14)固定连接。
[0015]转向传动机构外壳安装基座由上定位轴套筒(15)、第一固定板(16)、第一圆锥滚子轴承(17)、第二固定板(18)、第二圆锥滚子轴承(20)、下定位轴套筒(21)、第三固定板(30)和第四固定板(31)组成；上定位轴套筒(15)的形状与下定位轴套筒(21)相同，上定位轴套筒(15)和下定位轴套筒(21)均为圆盘形结构，底部中心位置设有圆孔，转向传动机构外壳(14)从该圆孔中穿过，上定位轴套筒(15)和下定位轴套筒(21)外侧均设有第一固定板安装平面(B3)、第二固定板安装平面(B5)，第一固定板安装平面(B3)和第二固定板安装平
面(B5)相互平行，第一固定板安装平面(B3)和第二固定板安装平面(B5)上均设有2个第二固定板安装孔(59)；上定位轴套筒(15)的内部空腔与下定位轴套筒(21)的内部空腔相对安装，二者的定位轴套盘上端面(B2)共平面，相互重合；上定位轴套筒(15)的第一固定板安装平面(B3)和下定位轴套筒(21)的第二固定板安装平面(B5)共平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成减振系统的汽车线控转向执行器，由电机、行星齿轮减速机构、转向传动机构、减振机构、转向传动机构外壳安装基座组成，其特征在于：电机(1)为旋转电机，电机轴(2)外端设有电机轴花键(38)，电机(1)的安装凸缘上设有4个第一电机固定孔(32)；电机轴(2)的端部中心位置设有第二太阳轮支撑板固定孔(37)，太阳轮支撑板(34)为圆柱体，其中心位置设有第一太阳轮支撑板固定孔(35)，第一太阳轮支撑板固定孔(35)、第二太阳轮支撑板固定孔(37)、电机轴(2)与太阳轮支撑板(34)的中心轴线重合，太阳轮支撑板(34)通过螺栓和第一太阳轮支撑板固定孔(35)、第二太阳轮支撑板固定孔(37)，与电机轴(2)固定连接；行星齿轮机构上保护盖(3)上均匀设有4个第二电机固定孔(40)，1个电机轴通孔(41)，4个第一齿圈固定孔(39)；第二电机固定孔(40)的位置与第一电机固定孔(32)一一对应；齿圈(4)上设有4个第二齿圈固定孔(46)，第二齿圈固定孔(46)与第一齿圈固定孔(39)一一对应；太阳轮(33)中心设有太阳轮内花键(36)，与电机轴(2)端部的电机轴花键(38)相配合；行星架(6)为圆柱体，其端面上均匀设有3根行星架连接轴(43)、3个第一转向传动机构固定孔(45)、3个行星轮定位凸台(47)；行星架连接轴(43)与行星轮定位凸台(47)均为圆柱体，行星架连接轴(43)的半径小于行星轮定位凸台(47)的半径，二者一一对应，且中心轴线相互重合；行星架连接轴(43)与行星轮(42)一一对应，行星轮(42)通过轴承(44)安装在行星架连接轴(43)上；行星齿轮机构下保护盖(5)为圆环形结构，其端部均匀设有4个位置与第一齿圈固定孔(39)、第二齿圈固定孔(46)一一对应的第三齿圈固定孔(48)；行星齿轮机构下保护盖(5)内圆为斜面结构，上端面的内圆半径小于下端面的内圆半径；转向传动机构外壳(14)为圆筒形结构，上端面上设有第三转向传动机构固定孔(51)，并固定有转向传动机构上端盖(7)，下端面上设有第一转向传动机构槽(52)和第二转向传动机构槽(55)，外壁中间位置固定有圆锥滚子轴承定位环(19)；在第一转向传动机构槽(52)和第二转向传动机构槽(55)中均布置有2个第一直线轴承定位块固定孔(54)，在转向传动机构外壳(14)的下端面上设有4个第一下端盖固定孔(53)；转向传动机构外壳(14)的下部内壁上固定有环形的直线轴承定位环(23)；在转向传动机构上端盖(7)上均匀设有4个减振器活塞杆基座固定阶梯孔(50)和3个第二转向传动机构固定孔(49)，第二转向传动机构固定孔(49)的位置与第一转向传动机构固定孔(45)、第三转向传动机构固定孔(51)一一对应，行星架(6)通过螺栓与转向传动机构上端盖(7)、转向传动机构外壳(14)固定连接；转向传动机构外壳安装基座由上定位轴套筒(15)、第一固定板(16)、第一圆锥滚子轴承(17)、第二固定板(18)、第二圆锥滚子轴承(20)、下定位轴套筒(21)、第三固定板(30)和第四固定板(31)组成；上定位轴套筒(15)的形状与下定位轴套筒(21)相同，上定位轴套筒(15)和下定位轴套筒(21)均为圆盘形结构，底部中心位置设有圆孔，转向传动机构外壳(14)从该圆孔中穿过，上定位轴套筒(15)和下定位轴套筒(21)外侧均设有第一固定板安装平面(B3)、第二固定板安装平面(B5)，第一固定板安装平面(B3)和第二固定板安装平面(B5)相互平行，第一固定板安装平面(B3)和第二固定板安装平面(B5)上均设有2个第二安装板固定孔(59)；上定位轴套筒(15)的内部空腔与下定位轴套筒(21)的内部空腔相对安装，二者的定位轴套盘上端面(B2)共平面，相互重合；上定位轴套筒(15)的第一固定板安装平面(B3)和下定位轴套筒(21)的第二固定板安装平面(B5)共平面；上定位轴套筒(15)的第
二固定板安装平面(B5)和下定位轴套套筒(21)的第一固定板安装平面(B3)共平面；在圆锥滚子轴承定位环(19)的两侧分别装有第一圆锥滚子轴承(17)和第二圆锥滚子轴承(20)，第一圆锥滚子轴承(17)安装于圆锥滚子轴承定位环(19)和上定位轴套筒(15)之间，第二圆锥滚子轴承(20)安装于圆锥滚子轴承定位环(19)和下定位轴套筒(21)之间；第一固定板(16)、第二固定板(18)、第三固定板(30)和第四固定板(31)的形状相同，均为工字形结构，在各固定板前端面(A1)上靠近固定板上端面(A3)侧设有两个第一固定板安装孔(56)；第一固定板(16)上的第一固定板安装孔(56)与上定位轴套筒(15)的第二固定板安装平面(B5)上的第二固定板安装孔(59)一一对应，通过螺栓固定连接；第二固定板(18)上的第一固定板安装孔(56)与下定位轴套筒(21)的第一固定板安装平面(B3)上的第二固定板安装孔(59)一一对应，通过螺栓固定连接；第三固定板(30)上的第一固定板安装孔(56)与下定位轴套筒(21)的第二固定板安装平面(B5)上的第二固定板安装孔(59)一一对应，通过螺栓固定连接；第四固定板...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，高兆桥，王杰，常依乐，郭君，王中伟，何肖军，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：