CN206704290U - 一种用于无人驾驶汽车的转向机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于无人驾驶汽车的转向机构，包括转向柱一和设置在转向柱一一侧的电动机，以及设置在电动机下方的转向柱二，所述转向柱一下方固定连接有主动齿轮，所述转向柱二上套有被动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，所述电动机与被动齿轮之间设置有电磁离合器一和电磁离合器二，所述电磁离合器一的主动端与电动机的输出轴连接，被动端与转向柱二连接，所述电磁离合器二的主动端与被动齿轮连接，被动端与转向柱二连接。本实用新型整体结构简单，操作方便，实现无人驾驶汽车处于自动驾驶模式时方向盘可以固定不动，提高了车辆驾驶的安全性能。

Description

一种用于无人驾驶汽车的转向机构

技术领域

本实用新型涉及一种用于无人驾驶汽车的转向机构，适用无人驾驶汽车转向装置领域。

背景技术

随着车辆拥有量越来越多，驾驶人员驾驶车辆的时候容易判断出错导致交通事故。无人驾驶车辆的反应速度超过人类驾驶员，可以同时处理很多信息。它的出现将人类驾驶员休息、放松，实现车辆的自动驾驶从而减少重大交通事故的发生。

目前，无人驾驶车辆技术尚未成熟，还处于从人工驾驶进入自动驾驶的过度阶段。为了安全考虑现在的无人驾驶车辆都是以人工和自动驾驶模式相互切换的方式设计的，也就是说还保留着人类驾驶员承担驾驶的能力。

检索现有的技术文献，中国专利申请号为201010104800.X，公开日：2011年7月27日，名称：一种无人驾驶车辆转向装置及其控制方法，用电动机为驱动机构，电动机经电磁离合器、蜗轮蜗杆传动机构与方向盘轴连接，从而可以成功地实现自动和人工两种转向模式的自由转换。但是自动驾驶的时候方向盘随着转向轴一起转动，一定程度上会给驾驶人员带来安全隐患。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于无人驾驶汽车的转向机构，整体结构简单，操作方便，实现无人驾驶汽车处于自动驾驶模式时方向盘可以固定不动，提高了驾驶的安全性能。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种用于无人驾驶汽车的转向机构，包括转向柱一和设置在转向柱一一侧的电动机，以及设置在电动机下方的转向柱二，所述转向柱一下方固定连接有主动齿轮，所述转向柱二上套有被动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，所述电动机与被动齿轮之间设置有电磁离合器一和电磁离合器二，所述电磁离合器一的主动端与电动机的输出轴连接，被动端与转向柱二连接，所述电磁离合器二的主动端与被动齿轮连接，被动端与转向柱二连接。

进一步，为了方便固定电动机与转向柱一，所述转向柱一和电动机分别设置在一支架上的两端，所述转向柱一穿过支架的底部与主动齿轮固定连接，所述电动机的输出轴穿过支架底部与电磁离合器一的主动端固定连接。

进一步，为了方便支撑转向柱一，所述转向柱一穿过一套筒设置在支架上，所述支架固定连接在套筒的外壁上。

进一步，为了方便将电动机固定在支架上，所述电动机的下端设置有法兰盘，电动机通过法兰盘固定在支架上。

进一步，为了能够实现车辆的转向功能，所述转向柱一的顶端固定连接有方向盘，所述转向柱二的底端与车内转向器固定连接。

进一步，为了提高无人驾驶汽车的转向精度，所述电动机的上方设置有编码器。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型中使用两个电磁离合器，整体结构紧凑简单，其中电动机通过电磁离合器一与转向柱二连接，与主动齿轮啮合的被动齿轮通过电磁离合器二与转向柱二连接，实现自动模式与人工驾驶模式的相互切换，在自动驾驶模式时，转向柱二与转向柱一彻底分离，即与方向盘断开连接，达到了车辆处于自动驾驶模式下方向盘可以固定不动的效果，提高了驾驶的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于无人驾驶汽车的转向机构的结构图；

图中：1.转向柱一，2.电动机，3.转向柱二，4.主动齿轮，5.被动齿轮，6.电磁离合器一，7.电磁离合器二，8.支架，9.套筒，10.法兰盘，11.方向盘，12.编码器。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，一种用于无人驾驶汽车的转向机构，包括转向柱一1和设置在转向柱一1一侧的电动机2，以及设置在电动机2下方的转向柱二3，所述转向柱一1下方固定连接有主动齿轮4，所述转向柱二3上套有被动齿轮5，所述主动齿轮4与被动齿轮5啮合，所述电动机2与被动齿轮5之间设置有电磁离合器一6和电磁离合器二7，所述电磁离合器一6的主动端与电动机2的输出轴连接，被动端与转向柱二3连接，所述电磁离合器二7的主动端与被动齿轮5连接，被动端与转向柱二3连接。

为了方便固定电动机2与转向柱一1，所述转向柱一1和电动机2分别设置在一支架8上的两端，所述转向柱一1穿过支架8的底部与主动齿轮4固定连接，所述电动机2的输出轴穿过支架8底部与电磁离合器一6的主动端固定连接。

为了方便支撑转向柱一1，所述转向柱一1穿过一套筒9设置在支架8上，所述支架8固定连接在套筒9的外壁上。

为了方便将电动机2固定在支架8上，所述电动机2的下端设置有法兰盘10，电动机2通过法兰盘10固定在支架8上。

为了能够实现车辆的转向功能，所述转向柱一1的顶端固定连接有方向盘11，所述转向柱二3的底端与车内转向器固定连接。

为了提高无人驾驶汽车的转向精度，所述电动机2的上方设置有编码器12。

驾驶员将车辆切换为自动驾驶模式时，电磁离合器一6的主动端和被动端通电吸合，电磁离合器二7的主动端和被动端断电分离，车内的控制器控制电动机2运行，电动机2通过电磁离合器一6带动转向柱二3转动，实现无人驾驶汽车的自动转向，由于电磁离合器二7断电分离，当转向柱二3转动的时候，被动齿轮5不会跟随一起转动，因此主动齿轮4、转向柱一1以及方向盘11亦不会转动。

驾驶员将车辆切换为人工驾驶模式时，电磁离合器一6的主动端和被动端断电分离，电磁离合器二7的主动端和被动端通电吸合，电动机2停止运行，驾驶员操控方向盘11转动转向柱一1，通过相互啮合的齿轮传动把转矩从主动齿轮4上传递给被动齿轮5，被动齿轮5通过电磁离合器二7带动转向柱二3转动，从而实现汽车转向。

整个结构中人工驾驶模式和自动驾驶模式为并联关系，互不影响。

与现有技术相比，本实用新型中电动机和转向轴二之间仅设置两个电磁离合器，保证了机构的紧凑性。通过电磁离合器的通电实现了人工和自动模式的相互切换，而且自动驾驶的时候方向盘可以固定不动，提高了机构的安全性。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于无人驾驶汽车的转向机构，其特征在于：包括转向柱一和设置在转向柱一一侧的电动机，以及设置在电动机下方的转向柱二，所述转向柱一下方固定连接有主动齿轮，所述转向柱二上套有被动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，所述电动机与被动齿轮之间设置有电磁离合器一和电磁离合器二，所述电磁离合器一的主动端与电动机的输出轴连接，被动端与转向柱二连接，所述电磁离合器二的主动端与被动齿轮连接，被动端与转向柱二连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于无人驾驶汽车的转向机构，其特征在于：所述转向柱一和电动机分别设置在一支架上的两端，所述转向柱一穿过支架的底部与主动齿轮固定连接，所述电动机的输出轴穿过支架底部与电磁离合器一的主动端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于无人驾驶汽车的转向机构，其特征在于：所述转向柱一穿过一套筒设置在支架上，所述支架固定连接在套筒的外壁上。

4.根据权利要求3所述的一种用于无人驾驶汽车的转向机构，其特征在于：所述电动机的下端设置有法兰盘，电动机通过法兰盘固定在支架上。

5.根据权利要求4所述的一种用于无人驾驶汽车的转向机构，其特征在于：所述转向柱一的顶端固定连接有方向盘，所述转向柱二的底端与车内转向器固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于无人驾驶汽车的转向机构，其特征在于：所述电动机的上方设置有编码器。