一种自动转向回正装置及其使用方法与流程

本发明属于汽车转角技术领域，尤其涉及一种自动转向回正装置及其使用方法。

背景技术：

很多车主在车辆停车之后，车轮在没有回正的情况下就下车，

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：车轮长期处于不回正的状态，对车辆有很大的伤害，其中车辆不回正会加剧车辆轮胎的磨损、老化和变形，降低车辆轮胎的使用寿命，时间一长存在安全风险，其次轮胎不回正的状态下，车辆的驱动轴一直处于受力的状态，该状态就会对车辆的传动系统和悬挂系统造成损坏。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是通过一种能实现车辆转向系统自动回正，避免损害车辆的自动转向回正装置及其使用方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种自动转向回正装置，具有：

角度传感器，设置在转向器与轮胎连接位置处，检测轮胎的转角；

转向管柱，安装在横梁上；

第一齿轮，固定安装在所述转向管柱上；

电机滑动导轨，固定安装在所述横梁上；

电机支架，可滑动地安装在所述电机滑动导轨上；

伺服电机，固定安装在所述电机支架上；

第二齿轮，与所述伺服电机的转轴连接，在所述电机支架在所述电机滑动导轨上滑动过程中，所述第二齿轮能够与所述第一齿轮啮合或脱离啮合；

驱动机构，能够驱动所述电机支架在所述电机滑动导轨上滑动。

所述电机支架上还设有位移传感器，所述位移传感器能够检测转向管柱与所述电机支架的距离。

所述驱动机构为凸轮机构，包括凸轮、推杆和驱动电机，所述凸轮的第一端与所述推杆的第一端铰接，所述凸轮的第二端与所述驱动电机的输出轴连接，所述推杆的第二端与所述电机支架铰接。

上述的自动转向回正装置的使用方法，包括如下步骤：

1)当发动机转速为0时，角度传感器检测车轮的角度；

2)当车轮的角度不为0时，驱动机构驱动电机支架在所述电机滑动导轨上滑动，带动第二齿轮运动到与第一齿轮啮合位置处；

3)第二齿轮与第一齿轮啮合后，伺服电机开始工作，带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一齿轮转动，从而带动转向管柱转动；

4)当角度传感器检测车轮的角度为0时，伺服电机停止工作，第二齿轮、第一齿轮、转向管柱停止转动；

5)驱动机构驱动电机支架在所述电机滑动导轨上滑动，带动第二齿轮运动到初始位置。

第二齿轮在初始位置时，所述转向管柱与所述电机支架的距离为d；第二齿轮在于所述第一齿轮啮合的位置时，所述转向管柱与所述电机支架的距离为d1，所述转向管柱与所述电机支架的距离通过所述位移传感器检测。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果，

(1)该装置能自动判断车辆转向是否回正，且装置能自发的对车辆的转向系统进行回正处理。

(2)装置原理简单，投入的成本较少，装置的应用能保证车辆的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的自动转向回正装置的结构示意图；

图2为图1的自动转向回正装置的驱动装置的结构示意图；

图3为图1的自动转向回正装置的工作原理图；

上述图中的标记均为：1、转向管柱，2、横梁，3、第一齿轮，4、电机滑动导轨，5、电机支架，6、伺服电机，7、第二齿轮，8、位移传感器，9、连轴器，10、推杆，11、凸轮，12、驱动电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

参见图1-3，一种自动转向回正装置，具有：

角度传感器，设置在转向器与轮胎连接位置处，检测轮胎的转角；

转向管柱，安装在横梁上；

第一齿轮，固定安装在转向管柱上；

电机滑动导轨，固定安装在横梁上；

电机支架，可滑动地安装在电机滑动导轨上；

伺服电机，固定安装在电机支架上；

第二齿轮，与伺服电机的转轴连接，在电机支架在电机滑动导轨上滑动过程中，第二齿轮能够与第一齿轮啮合或脱离啮合；

驱动机构，能够驱动电机支架在电机滑动导轨上滑动。

电机支架上还设有位移传感器，位移传感器能够检测转向管柱与电机支架的距离。

驱动机构为凸轮机构，包括凸轮、推杆和驱动电机，凸轮的第一端与推杆的第一端铰接，凸轮的第二端与驱动电机的输出轴连接，推杆的第二端与电机支架铰接。

在转向管柱上新增第一齿轮，ip横梁上新增一电机滑动导轨，导轨上存在一电机支架，带第二齿轮的伺服电机与电机支架连接，电机可通过电机支架在电机的滑动导轨上进行往返运动，同时在电机支架位置同时存在一位移传感器，该位移传感器主要是检测电机支架到转向管柱之间的距离，为后期电机的工作提供信号输入。

以正角度的转向回正为例进行说明，正角度的转向回正需转向盘进行顺时针的转动。当需要正角度转向需要回正时，伺服电机在滑动导轨上向左移动(电机的初始位置，电机与转向管柱之间的距离为d，我们规定，当第一齿轮和第二齿轮啮合时，两者之间的距离为d1。)。伺服电机向左移动的过程中，当位移传感器的信号为d1时，说明两齿轮完全啮合，此时伺服电机带动第二齿轮进行逆时针转动，这样就带动第一齿轮即转向管柱进行顺时针转动。在转向器与车轮位置的角度传感器时刻监控着转向的角度信号，车轮在进行正角度的回正时，当角度传感器的角度信号为0时，说明此时转向已经回正，伺服电机停止工作，进而伺服电机在导轨上向后运动，回到初始位置，第一齿轮和第二齿轮分离，转向回正工作结束。

图2是实现伺服电机在电机滑动导槽上左右来回运动的装置图。电机支架和推杆通过联轴器进行连接，推杆与凸轮连接，凸轮与电机连接，电机带动凸轮逆时针转动，推动电机支架向左运动，使第一齿轮和第二齿轮重合，电机带动凸轮顺时针转动，电机支架向右运动，第一齿轮和第二齿轮脱离，转向功能恢复正常。电机工作的输入信号分别为上述角度传感器的角度信号和位移传感器的位移信号，角度传感器输入不为0角度信号控制电机逆时针转动，装置两齿轮啮合同时位移传感器信号为d1时电机停止工作；当角度传感器的输入信号为0时，控制电机顺时针转动，第一齿轮和第二齿轮分离，同时当位移传感器的信号为d时，电机顺时针转动工作完成，电机支架回到初始状态。

整个装置设计是停车后的动作，我们以发动机转速为0时作为装置开始工作的输入信号。当发动机转速为0时，整个装置开始工作，反之装置不工作。

实施例二

上述的自动转向回正装置的使用方法，如图3所述，包括如下步骤：

1)当发动机转速为0时，角度传感器检测车轮的角度；

2)当车轮的角度不为0时，驱动机构驱动电机支架在电机滑动导轨上滑动，带动第二齿轮运动到与第一齿轮啮合位置处；

3)第二齿轮与第一齿轮啮合后，伺服电机开始工作，带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一齿轮转动，从而带动转向管柱转动；

4)当角度传感器检测车轮的角度为0时，伺服电机停止工作，第二齿轮、第一齿轮、转向管柱停止转动；

5)驱动机构驱动电机支架在电机滑动导轨上滑动，带动第二齿轮运动到初始位置。

第二齿轮在初始位置时，转向管柱与电机支架的距离为d；第二齿轮在于第一齿轮啮合的位置时，转向管柱与电机支架的距离为d1，转向管柱与电机支架的距离通过位移传感器检测。

采用上述的方案后，

(1)该装置能自动判断车辆转向是否回正，且装置能自发的对车辆的转向系统进行回正处理。

(2)装置原理简单，投入的成本较少，装置的应用能保证车辆的使用寿命。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。