一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构的制作方法

本实用新型涉及驱动转向技术领域，具体为一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构。

背景技术：

随着5g时代的到来，各种车辆的自动驾驶系统层出不穷，对于分布式驱动车辆来说，伺服转向系统的应用尤为重要，而现有的转向系统始终存在以下问题：

汽车在行驶的过程中，在一些路段需要临时掉头的时候，经常会由于受到路宽的限制导致汽车掉头难甚至不能掉头，只能找一个相对较宽的路面放可进行掉头，这样就大大限制了汽车的机动性，同时，随着现有的汽车数量以指数爆炸的趋势增长，汽车的停放越来越密集，尤其是在停车库中，汽车的数量以及密度更大，导致了汽车在车库内侧方位以及倒库的过程更加困难，并且时长由于车库路面空间的限制，不能在其中转向，只能沿着一个方向绕着车库内部行驶出去，非常耽误时间。

为此我们提出一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，具备零半径掉头、车辆可横行进入侧方位车库的优点，解决了上述背景技术中所提出的问题。

本实用新型提供如下技术方案：一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，包括连接挂架，所述连接挂架的一端固定安装有轴承，所述轴承上活动连接有转轴，所述转轴上固定安装有空心轴电机，所述空心轴电机的顶部固定安装有空心轴旋转编码器，所述空心轴电机的底部固定安装有横向连接块，所述横向连接块的一端固定安装有车轮。

优选的，所述空心轴电机内部的空心转子与转轴过盈配合固定连接，所述空心轴旋转编码器与转轴柔性连接。

优选的，所述转轴垂直于地面通过横向连接块内部开设的通孔与上下两个轴承固定连接。

优选的，所述空心轴电机包含制动器和电机驱动控制模块，所述空心轴电机和空心轴旋转编码器构成电机的驱动控制部分。

本实用新型具备以下有益效果：

1、该分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，通过在车轮和底盘悬挂的连接挂架上设计一个转轴，其垂直于地面通过两端的轴承装配在挂架上，且在转轴上装有一个空心轴伺服电机，其中，空心转子与转轴通过过盈配合固定安装在一起，电机的外壳与下部横向连接块的上表面固定安装，在电机的顶部固定安装有空心轴旋转编码器，且每个车轮有一个单独的控制系统，当汽车需要转向时，通过行车电脑向电机驱动控制模块发送指令，控制空心轴伺服电机转动，由于转轴通过轴承在横向固定其位置，无法旋转，所以利用空心转子与转轴保持固定不动，使得定子带动电机外壳旋转，而电机外壳通过横向连接块带动车轮进行转向，由电机顶部的空心轴旋转编码器检测确定转向角度后，通过电机内的制动器对电机进行制动，固定转向后，再使得汽车以最小的转弯半径进行掉头或者横向侧方位停车，极大的提高汽车的机动性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1、连接挂架；2、轴承；3、转轴；4、空心轴电机；5、空心轴旋转编码器；6、横向连接块；7、车轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，包括连接挂架1，连接挂架1的一端固定安装有轴承2，轴承2上活动连接有转轴3，转轴3上固定安装有空心轴电机4，空心轴电机4的顶部固定安装有空心轴旋转编码器5，空心轴电机4的底部固定安装有横向连接块6，横向连接块6的一端固定安装有车轮7。

其中，空心轴电机4内部的空心转子与转轴3过盈配合固定连接，空心轴旋转编码器5与转轴3柔性连接，由于过盈配合是利用热胀冷缩的原理，所以使得外直径大于空心轴电机4的转子内径的转轴3在其内部膨胀挤压，从而保证转轴3和空心轴电机4的连接牢靠，而由于空心轴旋转编码器5是较精密的器件，柔性连接可以很好的保证空心轴旋转编码器5的正常工作，从而能够更加精准的控制车轮7的旋转角度以及旋转速度，实现汽车的灵活转向与停车。

其中，转轴3垂直于地面通过横向连接块6内部开设的通孔与上下两个轴承2固定连接，当汽车需要掉头时，空心轴电机4通过行车电脑发送的指令进行旋转，此时，空心轴电机4内部的空心转子与转轴3由于其限制与轴承2保持不动，空心轴电机4的外壳通过带动横向连接块6绕着转轴3进行旋转，从而使得车轮7进行旋转，实现汽车转向。

其中，空心轴电机4包含制动器和电机驱动控制模块，空心轴电机4和空心轴旋转编码器5构成电机的驱动控制部分，当行车电脑发送指令后，指令通过电机驱动控制模块对空心轴电机4进行驱动，使得空心轴电机4内的定子与转子发生相对转动，由于此时转子与转轴3固定连接，所以定子则发生转动，从而带动车轮7转动，通过空心轴旋转编码器5向行车电脑反馈的信号，当转动到需要的角度后，行车电脑再次向电机驱动控制模块发送指令，使得制动器对电机进行制动，完成转向。

工作时，行车电脑向电机驱动控制模块发送指令，使得空心轴电机4进行运转，空心轴电机4内部的空心转子与转轴3保持不动，空心轴电机4的外壳带动横向连接块6旋转，再通过横向连接块6带动车轮7进行旋转，同时，通过空心轴旋转编码器5检测空心轴电机4的转动速度以及角度，当转动到需要的角度后，通过空心轴旋转编码器5的反馈信号，行车电脑对电机发送制动指令，是电机进行制动，完成转向，然后汽车再进行掉头或者侧方位停车。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，包括连接挂架(1)，其特征在于：所述连接挂架(1)的一端固定安装有轴承(2)，所述轴承(2)上活动连接有转轴(3)，所述转轴(3)上固定安装有空心轴电机(4)，所述空心轴电机(4)的顶部固定安装有空心轴旋转编码器(5)，所述空心轴电机(4)的底部固定安装有横向连接块(6)，所述横向连接块(6)的一端固定安装有车轮(7)。

2.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，其特征在于：所述空心轴电机(4)内部的空心转子与转轴(3)过盈配合固定连接，所述空心轴旋转编码器(5)与转轴(3)柔性连接。

3.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，其特征在于：所述转轴(3)垂直于地面通过横向连接块(6)内部开设的通孔与上下两个轴承(2)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，其特征在于：所述空心轴电机(4)包含制动器和电机驱动控制模块，所述空心轴电机(4)和空心轴旋转编码器(5)构成电机的驱动控制部分。

技术总结
本实用新型涉及驱动转向技术领域，且公开了一种分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，包括连接挂架，该分布式驱动的线控转向系统伺服执行结构，通过在车轮和底盘悬挂的连接挂架上设计一个转轴，其垂直于地面通过两端的轴承装配在挂架上，且在转轴上装有一个空心轴伺服电机，电机的外壳与下部横向连接块的上表面固定安装，在电机的顶部固定安装有空心轴旋转编码器，当汽车需要转向时，行车电脑向电机驱动控制模块发送指令，控制空心轴伺服电机转动，空心转子与转轴保持固定不动，定子带动电机外壳旋转，而电机外壳带动车轮进行转向，由空心轴旋转编码器检测确定转向角度后，制动器对电机进行制动，完成车轮转向，提高汽车的机动性。

技术研发人员：尤卫建
受保护的技术使用者：艾德斯汽车电机无锡有限公司
技术研发日：2019.11.12
技术公布日：2020.09.22