车轮用转向机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于车辆的车轮用转向机构，尤其是无人驾驶车辆的车轮用转向机构。


背景技术：

2.传统车辆通过检测方向盘的旋转角度，来控制车辆的转向角度。方向盘转角传感器通常安装在方向盘的转向柱上。而随着汽车技术的成熟和发展，越来越多的自动驾驶车辆取消了方向盘、转向柱等转向输入装置，不再需要驾驶员的转向操作。例如，越来越多的电商公司和物流公司开始青睐可以无人驾驶的小型货运车辆(下文简称为小型货运车)进行最后一公里的配送服务。该种小型货运车辆行驶速度低、随机性灵活性高，适合进入各种小区、写字楼等地方派送。为了方便后台控制车辆，虽然没有方向盘，依然需要车辆的转向信息。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种车轮用转向机构，能够以低成本的方式提供转向信息。
4.为此，根据本申请的一个方面，提供一种车轮用转向机构，包括齿条轴、连接部、转向节臂，所述车轮用转向机构还包括转向传感装置，所述齿条轴被设置为在车辆的宽度方向上移动，所述连接部连接齿条轴和转向节臂，将齿条轴在车辆的宽度方向上的移动转换为转向节臂的绕轴转动，所述转向节臂是竖直转轴，被设置为在齿条轴的移动的驱动下而绕自身轴心做旋转运动，转向节臂的旋转运动带动车辆的转向轮转动。所述转向传感装置包括旋转编码器，所述旋转编码器固定在转向节臂上，随转向节臂一同转动。
5.本实用新型车轮用转向机构上安装了转向传感装置，即：在其带动车辆的转向轮转动的转向节臂上设置旋转编码器，使用传感器来感测旋转编码器的旋转，可以准确感测车轮的转向信息，由于转向传感装置成本低、安装方便，因此可以以低成本方式提供车辆的转向信息。
附图说明
6.本实用新型的上述和其它特征和优势将在下面参照附图描述的本实用新型的实施方式中得到更好的理解。其中：
7.图1示出了根据本实用新型的一实施方式的车轮用转向机构的结构示意图。
8.图2示出了根据本实用新型的另一实施方式的车轮用转向机构的结构示意图。
具体实施方式
9.下面将参照附图描述根据本实用新型的优选实施方式的复合线束。
10.请参照图1，根据本实用新型一实施方式的车轮用转向机构1，设置于车辆的转向
轮(未图示)之间，车轮用转向机构1包括齿条轴10、连接部11、转向节臂12和转向传感装置2，齿条轴10被设置为在车辆的宽度方向上移动，连接部11连接齿条轴10和转向节臂12，连接部11将齿条轴10在车辆的宽度方向上的移动转换为转向节臂12的绕轴转动，转向节臂12是竖直转轴，被设置为在齿条轴10的移动的驱动下而绕自身轴心做旋转运动，转向节臂12的旋转运动带动车辆的转向轮转动。根据实际需求，转向节臂12的旋转角度可以即为转向轮的转向角度，或者，转向节臂12的旋转角度被设置为与转向轮的转向角度具有一定的比例关系。图1仅示意性的示出了齿条轴10、连接部11与转向节臂12大致连接关系，在不同车型中，齿条轴10、连接部11与转向节臂12的具体结构、连接关系以及作用原理会有差异，此为本领域内一般技术人员所熟知，在此不赘述。
11.转向传感装置2包括旋转编码器21和传感器22，其中旋转编码器21固定在转向节臂12上，随转向节臂12一同转动，传感器22被装配在车轮的不可旋转处，以一定空气间隙面向旋转编码器21，从而传感器22能够感测和采集旋转编码器21的旋转，根据传感器22采集到的旋转信号可以计算出转向节臂12的旋转角度和旋转速度。
12.请参照图2，根据本实用新型另一实施方式的车轮用转向机构1中，转向传感装置2包括两个传感器22，分别被装配在车轮的不同位置的不可旋转处，分别从不同位置和方向面向旋转编码器21，从而从不同位置采集和感测旋转编码器21的旋转，以提高所测量的转向节臂12的旋转角度和旋转速度的精度。两个传感器22以相同空气间隙面向旋转编码器21。根据实际安装控件，两个传感器22可以以不相同空气间隙面向旋转编码器21。
13.车轮用转向机构1还包括驱动齿条轴10移动的电机30和齿轮31。电机30输出轴的旋转运动驱动齿轮31旋转，旋转的齿轮31带动齿条轴10在车辆的宽度方向上移动。电机30和齿轮31为本领域一般技术人员所熟知，在此不赘述。
14.本实用新型车轮用转向机构上安装了转向传感装置，即：在其带动车辆的转向轮转动的转向节臂12上设置旋转编码器，使用传感器来感测旋转编码器的旋转，可以准确感测车轮的转向信息，由于转向传感装置成本低、安装方便，因此可以以低成本方式提供车辆的转向信息。
15.虽然已经描述了本实用新型的特定实施方式，但它们只是通过示例呈现，而并不意于限制本实用新型的范围。相反，此处描述的结构可以体现为多种其他形式；另外，在不偏离本实用新型的精神和范围的前提下可以对此处描述的结构形式制造各种替代和变化。


技术特征：
1.一种车轮用转向机构(1)，设置于车辆的转向轮之间，包括齿条轴(10)、连接部(11)和转向节臂(12)，其特征在于，所述车轮用转向机构(1)还包括转向传感装置(2)，所述齿条轴(10)被设置为在车辆的宽度方向上移动，所述连接部(11)连接齿条轴(10)和转向节臂(12)，所述连接部(11)将齿条轴(10)在车辆的宽度方向上的移动转换为转向节臂(12)的绕轴转动，所述转向节臂(12)是竖直转轴，被设置为在齿条轴(10)的移动的驱动下而绕自身轴心做旋转运动，所述转向节臂(12)的旋转运动带动所述车辆的转向轮而转动，所述转向传感装置(2)包括旋转编码器(21)，所述旋转编码器(21)固定在转向节臂(12)上，随转向节臂(12)一同转动。2.根据权利要求1所述的车轮用转向机构(1)，其特征在于，所述转向传感装置(2)包括传感器(22)，所述传感器(22)被装配在车轮的不可旋转处。3.根据权利要求2所述的车轮用转向机构(1)，其特征在于，所述传感器(22)以一定空气间隙面向旋转编码器(21)。4.根据权利要求2所述的车轮用转向机构(1)，其特征在于，所述转向传感装置(2)包括两个传感器(22)，分别被装配在车轮的不同位置的不可旋转处，从不同位置采集和感测旋转编码器(21)的旋转。5.根据权利要求4所述的车轮用转向机构(1)，其特征在于，所述两个传感器(22)以相同或者不相同的空气间隙面向旋转编码器(21)。6.根据权利要求1所述的车轮用转向机构(1)，其特征在于，所述转向节臂(12)的旋转角度可以即为转向轮的转向角度，或者，所述转向节臂(12)的旋转角度被设置为与转向轮的转向角度成比例关系。7.根据权利要求1所述的车轮用转向机构(1)，其特征在于，所述车轮用转向机构(1)包括驱动齿条轴(10)移动的电机(30)和齿轮(31)，所述电机(30)输出轴的旋转运动驱动齿轮(31)旋转，旋转的驱动齿轮(31)带动齿条轴(10)在车辆的宽度方向上移动。

技术总结
本实用新型提供一种车轮用转向机构(1)，包括齿条轴(10)、连接部(11)、转向节臂(12)，所述车轮用转向机构(1)还包括转向传感装置(2)，所述齿条轴(10)被设置为在车辆的宽度方向上移动，所述连接部(11)连接齿条轴(10)和转向节臂(12)，将齿条轴(10)在车辆的宽度方向上的移动转换为转向节臂(12)的绕轴转动，所述转向节臂(12)是竖直转轴，被设置为在齿条轴(10)的移动的驱动下而绕自身轴心做旋转运动，转向节臂(12)的旋转运动带动车辆的转向轮转动。(12)的旋转运动带动车辆的转向轮转动。(12)的旋转运动带动车辆的转向轮转动。


技术研发人员：洪志超
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/5/15