一种无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器的制作方法

本实用新型属于汽车转向技术领域，具体涉及一种无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器。

背景技术：

随着无人驾驶技术应用场景越来越广泛，无人驾驶物流车等无人驾驶车辆因其独特的工况，如载重小、行驶速度慢、行驶路线相对简单等被迅速普及。然而由于这类无人驾驶车辆的体积往往较小，无法布置安装传统的转向器，因传统的转向器尺寸、重量较大，满足不了无人驾驶车辆的尺寸及安装要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种结构小巧、重量轻的无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器，该转向器应用到无人驾驶车辆上，容易布置，有利于整车节能，增加车辆续航里程，同时制造成本低廉，产品竞争优势强，尤其适用于无人驾驶物流车等微型车辆。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器，包括箱体、助力电机、传动机构和导向机构，所述的传动机构包括蜗杆、传动轮、全螺纹推拉杆和两根过渡连杆，所述的蜗杆和所述的传动轮分别设置在所述的箱体内，所述的全螺纹推拉杆横穿所述的箱体，所述的蜗杆的一端与所述的助力电机的输出端相连，所述的蜗杆的另一端与所述的传动轮相啮合，所述的箱体内安装有轴承，所述的传动轮固定于所述的轴承的内圈，所述的传动轮套设在所述的全螺纹推拉杆的外侧并与所述的全螺纹推拉杆相啮合，所述的全螺纹推拉杆的两端分别固定有连接座，每个所述的连接座上连接有一根所述的过渡连杆，每根所述的过渡连杆的一端与一个所述的连接座球面接触，每根所述的过渡连杆的另一端通过转向轮节臂与安装在车辆底盘上的一个转向轮相连，所述的导向机构连接设置在所述的箱体的一端与一个所述的连接座之间，所述的导向机构对所述的全螺纹推拉杆的左右直线运动起导向作用。

本实用新型无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器工作时，当车辆发出转向信号时，助力电机输入扭矩，经过蜗杆和传动轮驱动全螺纹推拉杆转动，全螺纹推拉杆转动的同时进行左右直线运动，并通过两根过渡连杆分别驱动转向轮节臂，由转向轮节臂推动车辆底盘上的转向轮转向。

本实用新型采用全螺道设计，全螺纹推拉杆在保证行程要求的前提下可有效缩短转向器的长度，且全螺纹推拉杆的左右直线运动由导向机构进行外导向，可使转向器的整体结构更小巧、重量更轻。本实用新型转向器应用到无人驾驶车辆上，容易布置，有利于整车节能，增加车辆续航里程，同时制造成本低廉，产品竞争优势强，尤其适用于无人驾驶物流车等微型车辆。

作为优选，所述的导向机构包括若干导向支撑柱、若干导套和第一法兰，所述的若干导向支撑柱与所述的全螺纹推拉杆并行设置，每根所述的导向支撑柱的一端固定在所述的箱体上，每根所述的导向支撑柱的外侧紧配合固定有一个所述的导套，所述的第一法兰的周壁上间隔开设有若干第一轴向通孔，每个所述的第一轴向通孔内横穿有一个所述的导套，每个所述的导套的两端分别一体设置有径向凸环，所述的第一法兰套设并固定在一个所述的连接座上；另一个所述的连接座上套设并固定有第二法兰，所述的第二法兰的周壁上间隔开设有若干第二轴向通孔，所述的箱体的另一端一体设置有若干轴向导条，所述的若干轴向导条沿所述的箱体的另一端的周向间隔设置，每个所述的第二轴向通孔内横穿有一条所述的轴向导条。上述导向机构结构设计简单、小巧，长度小。全螺纹推拉杆左右直线运动过程中，第一法兰沿若干导套左右滑动，导向效果好。由于过渡连杆与连接座为球面接触，在转向过程中，过渡连杆与全螺纹推拉杆的中心线并非在同一条直线上，而是呈一定的夹角，因此导向支撑柱间的空档可有效避让过渡连杆的摆动。

进一步地，所述的导向机构的外侧套设有第一防尘罩，所述的第一防尘罩包括第一刚性套和可伸缩的第一罩体，所述的第一罩体的一端与所述的箱体的一端密封固定连接，所述的第一罩体的另一端与所述的第一刚性套密封固定连接，所述的第一刚性套套设在靠近所述的箱体的一端的一根过渡连杆上；所述的箱体的另一端设置有第二防尘罩，所述的第二防尘罩包括第二刚性套和可伸缩的第二罩体，所述的第二罩体的一端与所述的若干轴向导条密封固定连接，所述的第二罩体的另一端与所述的第二刚性套密封固定连接，所述的第二刚性套套设在靠近所述的箱体的另一端的一根过渡连杆上。由于导向机构的长度较小，相应的第一防尘罩和第二防尘罩的长度也相应较小，不会过多占用车辆底盘空间。车辆转向的同时，第一刚性套和第二刚性套分别与其所在的过渡连杆发生一定的相互转动，不会造成相互干涉。

作为优选，所述的全螺纹推拉杆为空心的全螺纹推拉杆，两个所述的连接座分别与所述的全螺纹推拉杆螺纹连接。全螺纹推拉杆采用空心设计，可进一步减轻转向器的重量。

作为优选，每个所述的连接座内开设有一个球形槽，每根所述的过渡连杆的一端设有一个球头，每个所述的球头嵌设并球面接触于一个所述的球形槽内。

作为优选，所述的箱体内设置有传感器，所述的传感器用于检测所述的全螺纹推拉杆的行程，便于车辆根据实际行程和期望行程进行相应的闭环控制。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器采用全螺道设计，全螺纹推拉杆在保证行程要求的前提下可有效缩短转向器的长度，且全螺纹推拉杆的左右直线运动由导向机构进行外导向，可使转向器的整体结构更小巧、重量更轻。本实用新型转向器应用到无人驾驶车辆上，容易布置，有利于整车节能，增加车辆续航里程，同时制造成本低廉，产品竞争优势强，尤其适用于无人驾驶物流车等微型车辆。

附图说明

图1为实施例中无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器的结构示意图（非转向状态）；

图2为图1中a处放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1的无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器，如图所示，包括箱体1、助力电机2、传动机构和导向机构，传动机构包括蜗杆31、传动轮32、全螺纹推拉杆33和两根过渡连杆34，箱体1内设置有传感器11，传感器11用于检测全螺纹推拉杆33的行程，蜗杆31和传动轮32分别设置在箱体1内，全螺纹推拉杆33横穿箱体1，蜗杆31的一端与助力电机2的输出端相连，蜗杆31的另一端与传动轮32相啮合，箱体1内安装有轴承12，传动轮32固定于轴承12的内圈，传动轮32套设在全螺纹推拉杆33的外侧并与全螺纹推拉杆33相啮合，全螺纹推拉杆33的两端分别固定有连接座4，每个连接座4上连接有一根过渡连杆34，每个连接座4内开设有一个球形槽41，每根过渡连杆34的一端设有一个球头35，每个球头35嵌设并球面接触于一个球形槽41内，每根过渡连杆34的另一端通过转向轮节臂（图中未示出）与安装在车辆底盘上的一个转向轮（图中未示出）相连，导向机构连接设置在箱体1的一端与一个连接座4之间，导向机构对全螺纹推拉杆33的左右直线运动起导向作用。

实施例1中，全螺纹推拉杆33为空心的全螺纹推拉杆33，两个连接座4分别与全螺纹推拉杆33螺纹连接。

实施例1中，导向机构包括若干导向支撑柱51、若干导套52和第一法兰53，若干导向支撑柱51与全螺纹推拉杆33并行设置，每根导向支撑柱51的一端固定在箱体1上，每根导向支撑柱51的外侧紧配合固定有一个导套52，第一法兰53的周壁上间隔开设有若干第一轴向通孔54，每个第一轴向通孔54内横穿有一个导套52，每个导套52的两端分别一体设置有径向凸环55，第一法兰53套设并固定在一个连接座4上；另一个连接座4上套设并固定有第二法兰6，第二法兰6的周壁上间隔开设有若干第二轴向通孔61，箱体1的另一端一体设置有若干轴向导条13，若干轴向导条13沿箱体1的另一端的周向间隔设置，每个第二轴向通孔61内横穿有一条轴向导条13。

实施例2的无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器，与实施例1的区别在于，实施例2中，导向机构的外侧套设有第一防尘罩7，第一防尘罩7包括第一刚性套71和可伸缩的第一罩体72，第一罩体72的一端与箱体1的一端密封固定连接，第一罩体72的另一端与第一刚性套71密封固定连接，第一刚性套71套设在靠近箱体1的一端的一根过渡连杆34上；箱体1的另一端设置有第二防尘罩8，第二防尘罩8包括第二刚性套81和可伸缩的第二罩体82，第二罩体82的一端与若干轴向导条13密封固定连接，第二罩体82的另一端与第二刚性套81密封固定连接，第二刚性套81套设在靠近箱体1的另一端的一根过渡连杆34上。

上述无人驾驶车辆用全螺道外导向式转向器工作时，当车辆发出转向信号时，助力电机2输入扭矩，经过蜗杆31和传动轮32驱动全螺纹推拉杆33转动，全螺纹推拉杆33转动的同时进行左右直线运动，推动两根过渡连杆34分别以球头35与球形槽41的球面接触处为中心，转动一定角度，并分别驱动转向轮节臂，由转向轮节臂推动车辆底盘上的转向轮转向。在转向过程中，全螺纹推拉杆33左右直线运动的同时，第一法兰53沿若干导套52左右滑动，对全螺纹推拉杆33的左右直线运动进行导向。

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