CN218806076U - 离合机构、自动驾驶转向控制装置及自动驾驶设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种离合机构、自动驾驶转向控制装置及自动驾驶设备，离合机构包括离合控制装置，其包括第一离合组件以及第二离合组件；第二离合组件具有倾斜的限位面，其沿与所述同步件移动方向成夹角的方向运动，用于驱动同步件移动以解除主动传动件与从动传动件的传动连接；第一离合组件位于第二离合组件与同步件之间，具有与第二离合组件上的限位面相配合的辊轮，限位面将垂直于同步件移动方向的运动转化为平行于同步件移动方向的运动，并通过辊轮将作用力传递至同步件以驱动同步件移动。通过离合机构选择性连接主动传动件和从动传动件，倾斜的限位面与辊轮的配合能够有效避免操作过程中离合机构发生卡顿而导致的离合机构不稳定。

Description

离合机构、自动驾驶转向控制装置及自动驾驶设备

技术领域

本申请涉及传动装置技术领域，尤其涉及一种离合机构、自动驾驶转向控制装置及自动驾驶设备。

背景技术

离合器作为机械传动中重要的组成部分，其能够实现控制传动件与被传动件之间的分离与结合，现已广泛应用于各种动力设备中。

现如今的离合技术虽然较为成熟，但传统的离合器结构均较为复杂，导致了离合器生产制造难度大，生产成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种离合机构、转向控制装置及自动驾驶设备，其能够解决现有技术中存在的上述问题。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一方面，提供一种离合机构，包括安装壳体、设置在所述安装壳体内的主动传动件、同步件以及从动传动件，所述主动传动件可通过所述同步件与所述从动传动件配合而将动力传输至所述从动传动件；

离合控制装置，包括第一离合组件以及第二离合组件；

所述第二离合组件具有倾斜的限位面，其沿与所述同步件移动方向成夹角的方向运动，用于驱动所述同步件移动以解除所述主动传动件与所述从动传动件的传动连接；

所述第一离合组件位于所述第二离合组件与所述同步件之间，具有与所述第二离合组件上的限位面相配合的辊轮，所述限位面将垂直于所述同步件移动方向的运动转化为平行于所述同步件移动方向的运动，并通过所述辊轮将作用力传递至所述同步件以驱动所述同步件移动。

可选的，所述同步件的外周壁上设置有配合槽，所述离合控制装置于所述配合槽中与所述同步件接触以驱动所述同步件。

可选的，所述第一离合组件包括支架，所述支架枢接在所述安装壳体的内部，所述辊轮可转动设置在所述支架上，并位于所述支架远离其枢接于所述安装壳体的端部。

可选的，所述支架由其与所述安装壳体枢接的端部向外延伸设置有两支腿，所述两支腿分别延伸至所述同步件的两侧，两所述支腿上分别设置有所述辊轮。

可选的，所述第二离合组件包括离合杆、与所述离合杆连接的固定座以及与所述固定座连接的离合件，所述离合件的数量及位置与所述辊轮对应，所述限位面位于所述离合件上。

可选的，所述固定座上设置有弹性柱塞件，所述安装壳体的内壁上设置有与所述弹性柱塞件对应的限位槽，所述弹性柱塞件与所述限位槽相配合用于限定所述第二离合组件与所述安装壳体的相对位置。

可选的，还包括对所述同步件施加弹力的弹性件，所述弹性件对所述同步件施加的作用力与所述第二离合组件对所述同步件施加的作用力方向相反。

可选的，所述主动传动件为传动齿轮，所述从动传动件为传动轴，所述同步件与所述传动轴键连接的套设在所述传动轴上并可沿所述传动轴的轴向移动。

可选的，所述弹性件套设在所述传动轴上，其一端位置固定，另一端与所述同步件抵接。

另一方面，提供一种转向控制装置，包括驱动模组，所述驱动模组中包括如上所述的离合机构。

再一方面，提供一种自动驾驶设备，其特征在于，包括设备本体，所述设备本体具有转向装置，所述转向装置连接有如上所述的转向控制装置。

本申请的有益效果为：通过离合机构选择性连接主动传动件和从动传动件，倾斜的限位面与辊轮的配合能够有效避免操作过程中离合机构发生卡顿而导致的离合机构不稳定。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请实施例所述连接组件与限位组件组装状态示意图。

图2为转向柱结构剖视图。

图3为驱动模组立体结构示意图。

图4为驱动模组内部结构示意图。

图5为图4中I处放大图。

图6为驱动模组内部结构另一视角示意图。

图7为驱动模组内部结构再一视角示意图。

图8为上壳体立体结构示意图。

图9为上壳体另一视角立体结构示意图。

图10为下壳体立体结构示意图。

图11为下壳体另一视角立体结构示意图。

图12为顶盖立体结构示意图。

图13为同步件立体结构示意图。

图14为第二传动件立体结构示意图。

图15为离合机构立体结构示意图。

图16为离合机构又一视角立体结构示意图。

图17为离合机构传动状态剖视示意图。

图18为离合机构解除传动状态剖视示意图。

图19为离合杆与第二离合组件组装状态示意图。

图20为第一离合组件立体结构示意图。

图21为离合控制装置与传动组件组装状态示意图。

图中：

100、自动驾驶转向控制装置；10、驱动模组；11、安装壳体；111、上壳体；1110、第一穿孔；1111、第三腔体；11101、第一腔体；112、下壳体；1120、第二穿孔；11201、第二腔体；11203、限位槽；1121、安装孔；1123、安装盖；113、顶盖；121、驱动电机；1211、输出轴；1122、安装槽；13、传动组件；131、第一传动件；132、第二传动件；133、传动轴；134、第三传动件；135、第四传动件；136、安装轴；141、离合杆；142、离合控制装置；1421、第一离合组件；14211、支架；14212、辊轮；1422、第二离合组件；14221、固定座；14222、离合件；14223、弹性柱塞件；143、弹性件；144、同步件；145、凸起；20、连接组件；21、第一锁固件；22、第二锁固件；201、槽面；211、限位部；2110、限位孔；30、限位组件；31、限位件；32、限位杆；310、长条形连接孔；311、固定部；3110、限位连接孔；50、控制模块；51、控制电路板；52、微动开关；521、按压杆；53、霍尔传感器组件；531、磁铁；532、霍尔传感器；54、压缩弹簧；60、转向柱；61、转向轴；62、轴套。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-21所示，本实施例提供一种自动驾驶设备，其包括设备本体以及转向控制装置，自动驾驶转向控制装置100，其转向控制装置为自动驾驶转向控制装置100，该自动驾驶转向控制装置100适用于农用机械(汽车)中。其中，农用机械包括转向柱60，转向柱60包括转向轴61和套设在转向轴61外周上的轴套62，自动驾驶转向控制装置100可以固定在农用机械的转向柱60上并驱动农用机械的转向轴61转动，进而控制农用机械转向行驶。

自动驾驶转向控制装置100包括驱动模组10、连接组件20、限位组件30、转接件以及控制模块50，其中，驱动模组10通过连接组件20、限位组件30以及转接件连接至转向柱60，控制模块50控制驱动模组10运转并驱动农用机械的转向轴61转动，进而控制农用机械转向行驶。

驱动模组10包括安装壳体11、驱动电机121、传动组件13以及离合组件。

安装壳体11具有收容腔，收容腔适于收容驱动电机121以及传动组件13。具体而言，安装壳体11包括相对设置的上壳体111和下壳体112，上壳体111内形成有下端敞开的第一腔体11101。下壳体112内形成有开口向上的第二腔体11201。第一腔体11101和第二腔体11201共同组成为收容腔。进一步地，上壳体111的顶壁上开设有第一穿孔1110和第三穿孔，下壳体112上开设有第二穿孔1120。其中，第一穿孔1110和第二穿孔1120相对设置。下壳体112的底端开设有与第二腔体11201相连通的安装孔1121，安装槽1122的开口处通过安装盖1123密封。

进一步地，安装壳体11还包括顶盖113。上壳体111的顶部位置还开设有第三腔体1111，顶盖113盖设在第三腔体1111的开口处。

驱动电机121为有刷或无刷电机。其中，驱动电机121包括输出轴1211。安装时，驱动电机121的连接线先从安装孔1121与控制模块50连接。再将驱动电机121从安装孔1121固定至安装槽1122内。

传动组件13包括第一传动件131、第二传动件132、传动轴133第三传动件134、第四传动件135以及安装轴136。具体而言，第一传动件131、第二传动件132、第三传动件134、第四传动件135为直齿齿轮，第一传动件131连接在电机的输出轴1211上。传动轴133的两端通过轴承固定在收容腔的内壁上，其中，传动轴133一端穿出于第三穿孔至第三腔体1111上。第二传动件132和第三传动件134分别固定在传动轴133上。其中，第一传动件131和第二传动件132啮合传动连接。安装轴136两端通过轴承固定在第一穿孔1110和第二穿孔1120上。第四传动件135固定在安装轴136上并与第三传动件134啮合。

本实施例中连接组件20包括第一锁固件21、第二锁固件22以及连接螺栓，第一锁固件21和第二锁固件22的一端枢接连接，第一锁固件21和第二锁固件22的另一端分别开设有连接孔。第一锁固件21和第二锁固件22上还分别开设有敞开设置的锁固槽，锁固槽具有两个呈90°设置的槽面201。进一步地，第一锁固件21侧壁上还延伸有限位部211，限位部211的端面上还设置有限位孔2110。第一锁固件21和第二锁固件22通过连接螺栓固定夹持在轴套62上，且锁固槽的槽面201分别与轴套62相切。

限位组件30包括限位件31和限位杆32，限位件31适于固定于下壳体112的底壁上，限位件31开设有长条形连接孔310。限位件31上还延伸有固定部311，固定部311上开设有限位连接孔3110。限位杆32

作为离合机构的一种优选的技术方案，其包括设置在所述安装壳体11内的主动传动件、同步件144以及从动传动件，所述主动传动件可通过所述同步件144与所述从动传动件配合而将动力传输至所述从动传动件；

离合控制装置142，包括第一离合组件1421以及第二离合组件1422；

所述第二离合组件1422具有倾斜的限位面，其沿与所述同步件144移动方向成夹角的方向运动，用于驱动所述同步件144移动以解除所述主动传动件与所述从动传动件的传动连接；具体的，限位面的运动方向可分解为与同步件144移动方向垂直的分运动以及与同步件144移动方向平行的分运动，对于与同步件144移动方向垂直的分运动，倾斜的限位面对同步件144具有与同步件144移动方向平行的分力，因此该方向的移动可实现推动同步件144直线运动，对于与同步件144移动方向平行的方向上的分运动，可实现直接推动同步件144直线运动；优选的，限位面沿与同步件144移动方向垂直的方向运动，此时限位面在与同步件144移动方向上平行的分运动为零，此方式可方便人手施力推动第二离合组件1422的移动；

所述第一离合组件1421位于所述第二离合组件1422与所述同步件144之间，具有与所述第二离合组件1422上的限位面相配合的辊轮14212，所述限位面将垂直于所述同步件144移动方向的运动转化为平行于所述同步件144移动方向的运动，并通过所述辊轮14212将作用力传递至所述同步件144以驱动所述同步件144移动。

本实施例中，所述主动传动件为传动齿轮，所述从动传动件为传动轴133，所述同步件144与所述传动轴133键连接的套设在所述传动轴133上并可沿所述传动轴133的轴向移动。

进一步的，所述主动传动件即为上述的第二传动件132，从动传动件即为上述的传动轴133。

使用过程中当需要使第二传动件132与传动轴133停止同步转动时，可以推动离合杆141，离合杆141的限位面与辊轮14212接触，通过辊轮14212挤压同步件144，使同步件144沿传动轴133向与第二传动件132脱离的方向移动从而解除与第二传动件132的配合。

通过上述离合机构选择性连接主动传动件和从动传动件，倾斜的限位面与辊轮14212的配合能够有效避免操作过程中离合机构发生卡顿而导致的离合机构不稳定。

具体的，所述同步件144的外周壁上设置有配合槽，所述离合控制装置142于所述配合槽中与所述同步件144接触以驱动所述同步件144。

所述第一离合组件1421包括支架14211，所述支架14211枢接在所述安装壳体11的内部，所述辊轮14212可转动设置在所述支架14211上，并位于所述支架14211远离其枢接于所述安装壳体11的端部。

作为所述支架14211的一种具体结构，本实施例中所述支架14211由其与所述安装壳体11枢接的端部向外延伸设置有两支腿，所述两支腿分别延伸至所述同步件144的两侧，两所述支腿上分别设置有所述辊轮14212。

所述第二离合组件1422包括离合杆141、与所述离合杆141连接的固定座14221以及与所述固定座14221连接的离合件14222，所述离合件14222的数量及位置与所述辊轮14212对应，所述限位面位于所述离合件14222上。

通过将离合件14222的数量与辊轮14212的数量相对应，使得每个离合件14222均通过辊轮14212控制同步件144移动，从而可以有效的保证离合机构的操作稳定性。

进一步的，所述固定座14221上设置有弹性柱塞件14223，所述安装壳体11的内壁上设置有与所述弹性柱塞件14223对应的限位槽11203，所述弹性柱塞件14223与所述限位槽11203相配合用于限定所述第二离合组件1422与所述安装壳体11的相对位置。

弹性柱塞与限位槽11203的设置是为了将第二离合组件1422限制在工作位置，即，使其能够保持在控制第二传动件132与传动轴133处于分离的状态，由此，可以防止第二离合组件1422自由移动导致离合失效。

为了使得第二传动件132与传动轴133可以处于传动连接状态，本实施例中还包括对所述同步件144施加弹力的弹性件143，所述弹性件143对所述同步件144施加的作用力与所述第二离合组件1422对所述同步件144施加的作用力方向相反。

在第二离合组件1422不对同步件144施加作用力的情况下，同步件144在弹性件143的作用下与第二传动件132插接配合，使得第二传动件132的转动可以通过同步件144传递至传动轴133；在需要解除第二传动件132与传动轴133的传动连接的情况下，控制第二离合组件1422移动，使同步件144克服弹性件143作用在其上的作用力而向远离第二传动件132的方向移动，使第二传动件132与同步件144分离。

所述弹性件143为压缩弹簧54，其安装结构为套设在所述传动轴133上，其一端位置固定，另一端与所述同步件144抵接。在本方案的一种实施例中所述弹性件143一端固定的实现方式是，其与第四传动件135抵接固定。

控制模块50包括设置于第三腔体1111内控制电路板51、用于检测转动部的转速(根据霍尔传感器532的设置位置决定具体检测哪根轴的转速，从而根据计算可获得转动部的转速，即霍尔传感器532并不限于要对应转动部设置)或转动角度的霍尔传感器532组件53以及用于检测第二传动件132与同步件144是否配合的微动开关52；其中，霍尔传感器532组件53包括设置在传动轴133上的磁铁531和设置于控制电路板51上的霍尔传感器532。霍尔传感器532设置于第三穿孔上且与磁铁531相对设置。

进一步的，本实施例中所述安装壳体11内还设置有控制电路板51，所述控制电路板51上设置有微动开关52，所述微动开关52的按压杆521向所述第二离合组件1422方向延伸，当所述第二离合组件1422移动至控制所述同步件144解除对所述主动传动件与所述从动传动件的传动连接的位置时，所述第二离合组件1422抵压所述按压杆521。

本方案中通过设置微动开关52检测离合机构的工作位置，使得操作者可借由屏幕、指示灯等外设，直观的获得离合机构的工作状态，进而判断传动装置的驱动方式，以便于指导其下部操作步骤，提高了操作的便利性以及准确性，使得传动装置的传动更加准确合理。

需要指出的是，本方案中微动开关52获取离合机构的工作位置信号后如何通过屏幕、指示灯等外设反馈给使用者是本领域常规的技术手段，其不作为本方案的保护点，因此，在本申请中不对其进行详细描述。

所述第二离合组件1422包括离合杆141、与所述离合杆141连接的固定座14221以及与所述固定座14221连接的离合件14222，所述离合件14222的侧边设置有凸起145，所述凸起145的位置与所述按压杆521相对应。

本实施例中通过凸起145触发微动开关52，具体的，所述凸起145被设置为当所述离合件14222移动至控制所述同步件144解除对所述主动传动件与所述从动传动件的传动连接的位置时与所述按压杆521抵接。

为了使按压杆521在第二离合组件1422不对其进行按压时能够解除对微动开关52的触发，本实施例中所述控制电路板51朝向所述按压杆521的一侧还设置有复位件，所述复位件被设置为对所述按压杆521施加远离所述微动开关52方向的作用力。复位件始终将按压杆521推离微动开关52，以使微动开关52处于不被触发的状态。

进一步的，所述复位件为压缩弹簧54。

具体的，所述按压杆521呈L型结构，其朝向所述控制电路板51的一端形成有限位槽11203，所述复位件抵接于所述限位槽11203的槽底。所述限位槽11203的一侧形成有触发部，所述触发部用于抵接触发所述微动开关52。

为了保证按压杆521能够被限位在安装壳体11中并可在一定范围内移动，本实施例中所述安装壳体11上还设置有安装槽1122，所述按压杆521可滑动的设置在所述安装槽1122中。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种离合机构，其特征在于，包括安装壳体(11)、设置在所述安装壳体(11)内的主动传动件、同步件(144)以及从动传动件，所述主动传动件可通过所述同步件(144)与所述从动传动件配合而将动力传输至所述从动传动件；

离合控制装置(142)，包括第一离合组件(1421)以及第二离合组件(1422)；

所述第二离合组件(1422)具有倾斜的限位面，其沿与所述同步件(144)移动方向成夹角的方向运动，用于驱动所述同步件(144)移动以解除所述主动传动件与所述从动传动件的传动连接；

所述第一离合组件(1421)位于所述第二离合组件(1422)与所述同步件(144)之间，具有与所述第二离合组件(1422)上的限位面相配合的辊轮(14212)，所述限位面将垂直于所述同步件(144)移动方向的运动转化为平行于所述同步件(144)移动方向的运动，并通过所述辊轮(14212)将作用力传递至所述同步件(144)以驱动所述同步件(144)移动。

2.根据权利要求1所述的离合机构，其特征在于，所述同步件(144)的外周壁上设置有配合槽，所述离合控制装置(142)于所述配合槽中与所述同步件(144)接触以驱动所述同步件(144)。

3.根据权利要求2所述的离合机构，其特征在于，所述第一离合组件(1421)包括支架(14211)，所述支架(14211)枢接在所述安装壳体(11)的内部，所述辊轮(14212)可转动设置在所述支架(14211)上，并位于所述支架(14211)远离其枢接于所述安装壳体(11)的端部。

4.根据权利要求3所述的离合机构，其特征在于，所述支架(14211)由其与所述安装壳体(11)枢接的端部向外延伸设置有两支腿，所述两支腿分别延伸至所述同步件(144)的两侧，两所述支腿上分别设置有所述辊轮(14212)。

5.根据权利要求4所述的离合机构，其特征在于，所述第二离合组件(1422)包括离合杆(141)、与所述离合杆(141)连接的固定座(14221)以及与所述固定座(14221)连接的离合件(14222)，所述离合件(14222)的数量及位置与所述辊轮(14212)对应，所述限位面位于所述离合件(14222)上。

6.根据权利要求5所述的离合机构，其特征在于，所述固定座(14221)上设置有弹性柱塞件(14223)，所述安装壳体(11)的内壁上设置有与所述弹性柱塞件(14223)对应的限位槽(11203)，所述弹性柱塞件(14223)与所述限位槽(11203)相配合用于限定所述第二离合组件(1422)与所述安装壳体(11)的相对位置。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的离合机构，其特征在于，还包括对所述同步件(144)施加弹力的弹性件(143)，所述弹性件(143)对所述同步件(144)施加的作用力与所述第二离合组件(1422)对所述同步件(144)施加的作用力方向相反。

8.根据权利要求7所述的离合机构，其特征在于，所述主动传动件为传动齿轮，所述从动传动件为传动轴(133)，所述同步件(144)与所述传动轴(133)键连接的套设在所述传动轴(133)上并可沿所述传动轴(133)的轴向移动。

9.根据权利要求8所述的离合机构，其特征在于，所述弹性件(143)套设在所述传动轴(133)上，其一端位置固定，另一端与所述同步件(144)抵接。

10.一种自动驾驶转向控制装置，其特征在于，包括驱动模组(10)，所述驱动模组(10)中包括权利要求1-9中任一项所述的离合机构。

11.一种自动驾驶设备，其特征在于，包括设备本体，所述设备本体具有转向装置，所述转向装置连接有权利要求10所述的转向控制装置。

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