阅读说明：本技术 一种可变传动比的线控自动车门 (Drive-by-wire automatic door with variable transmission ratio ) 是由 马跃龙 刘立军 黄斌 谢宁 仲文诗 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可变传动比的线控自动车门,包括固定在汽车车架上的承载板、安装在承载板上的且可在承载板上左右滑动的电机、与电机的一端相连的主动轮、钢带、锥面轮、带轮、同步带、右夹板、左夹板、右导柱、左导柱、左滑筒、右滑筒、光杆、左携门架、右携门架、左门板、右门板、开关以及ECU。本发明可变传动比的线控自动车门中,ECU21可接收开关门信号,控制电机转动,电机的力矩通过主动轮、钢带、锥面轮、带轮传递到同步带,同步带将旋转运动转换成直线运动,带动左右导柱、左右滑筒、左右携门架、左右门板运动,实现门的打开与关闭动作。(The invention discloses a drive-by-wire automatic vehicle door with variable transmission ratio, which comprises a bearing plate fixed on a vehicle frame, a motor which is arranged on the bearing plate and can slide left and right on the bearing plate, a driving wheel connected with one end of the motor, a steel belt, a conical wheel, a belt wheel, a synchronous belt, a right clamping plate, a left clamping plate, a right guide pillar, a left sliding cylinder, a right sliding cylinder, a polished rod, a left door carrying frame, a right door carrying frame, a left door plate, a right door plate, a switch and an ECU. In the drive-by-wire automatic vehicle door with variable transmission ratio, the ECU21 can receive a door opening and closing signal to control the motor to rotate, the torque of the motor is transmitted to the synchronous belt through the driving wheel, the steel belt, the conical wheel and the belt wheel, the synchronous belt converts the rotary motion into linear motion to drive the left and right guide posts, the left and right sliding cylinders, the left and right door carrying frames and the left and right door plates to move, and the opening and closing actions of the door are realized.)

一种可变传动比的线控自动车门

技术领域：

本发明涉及汽车自动门技术，尤其涉及一种可变传动比的线控自动车门，其属于无人驾驶汽车技术领域。

背景技术：

随着无人驾驶汽车行业的不断发展，线控自动车门的可靠性、灵活性渐渐成为对其产品评价的重要指标。目前较主流的线控自动车门一般由电机、传动机构、导向机构和门板组成。传动机构中，通过行星齿轮+丝杆螺母作为其力矩传递的方式，将电机旋转力矩转换为门的直线运动。行星齿轮+丝杆螺母传动方式是指行星齿轮组件一端连接电机，将电机的力矩进行减速增扭，然后传递到另一端的丝杆，控制丝杆旋转，使得螺母可带动门板进行轴向位移，从而实现门的打开与关闭动作。

目前行星齿轮+丝杆螺母的传动方式存在一定的弊端：一、其传动比固定，无法对电机输出的扭矩进行非线性控制；二、行星齿轮以及丝杆、螺母加工工艺复杂，零件价格高，控制成本难。三、实现速度调节困难，开关门速度慢，影响乘客体验。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

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本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种可变传动比的线控自动车门。

本发明所采用的技术方案有：一种可变传动比的线控自动车门，包括固定在汽车车架上的承载板、安装在承载板上的且可在承载板上左右滑动的电机、与电机的一端相连的主动轮、钢带、锥面轮、带轮、同步带、右夹板、左夹板、右导柱、左导柱、左滑筒、右滑筒、光杆、左携门架、右携门架、左门板、右门板、开关以及ECU；

所述主动轮的内孔与电机轴固联，锥面轮由第一锥盘和第二锥盘组成，钢带的一端包覆在主动轮外圈，另一端包覆在锥面轮的第一锥盘和第二锥盘之间，所述第一锥盘与钢带连接，第二锥盘与钢带连接，所述带轮固定在承载板上，与锥面轮固联，所述同步带包覆在带轮外圈，与右夹板、左夹板固联，右夹板的一端与同步带固联，另一端连接右导柱，通过同步带的运动带动右导柱直线运动，右导柱固定在右滑筒上，所述左夹板的一端与同步带固联，另一端连接左导柱，通过同步带的运动带动左导柱直线运动，左导柱固定在左滑筒上，所述左滑筒与左携门架相连接，左滑筒包覆在光杆外圈，所述右滑筒与右携门架相连接，右滑筒包覆在光杆外圈，所述光杆固定在承载板上，外圈与左滑筒、右滑筒相贴合，所述左携门架固定在左门板上，与左滑筒连接，带动左门板沿着光杆左右运动，所述右携门架固定在右门板上，与右滑筒连接，带动右门板沿着光杆左右运动，所述开关安装在右门板上，为ECU提供开门或关门信号，所述ECU接收开关信号，控制电机移动及转动。

进一步地，所述同步带包覆在带轮外圈，将带轮的旋转运动转换为左夹板与右夹板的直线运动。

进一步地，所述左滑筒沿着光杆外圈轴向滑动。

进一步地，所述右滑筒沿着光杆外圈轴向滑动。

本发明具有如下有益效果：

(1).本发明可变传动比的线控自动车门，其传动比可变，从而实现对电机扭矩及转速的非线性调节，使关门结束阶段动作更柔和，防夹功能更能有效保护儿童、动物和脆弱物品等。

(2).本发明可变传动比的线控自动车门，动力传递通过结构简单的主动轮、锥面轮和钢带，性能可靠。

(3).本发明可变传动比的线控自动车门，通过电机不同扭矩与转速的配合，可降低开关门过程的时间。

附图说明：

图1为本发明可变传动比的线控自动车门的结构示意图。

图2为第一锥盘与第二锥盘贴近时的俯视示意图。

图3为第一锥盘与第二锥盘贴近时的正视示意图。

图4为第一锥盘与第二锥盘分开时的俯视示意图。

图5为第一锥盘与第二锥盘分开时的正视示意图。

具体实施方式

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下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明可变传动比的线控自动车门包括固定在汽车车架上的承载板22、安装在承载板22上的且可在承载板22上左右滑动的电机1、与电机1的一端相连的主动轮2、钢带3、锥面轮4、带轮7、同步带8、右夹板9、左夹板11、右导柱10、左导柱12、左滑筒13、右滑筒14、光杆15、左携门架16、右携门架17、左门板18、右门板19、开关20以及ECU21。

主动轮2的内孔与电机轴(未图示)固联，锥面轮4由第一锥盘5和第二锥盘6组成，钢带3的一端包覆在主动轮2外圈，一端包覆在锥面轮4的第一锥盘5和第二锥盘6之间，传递主动轮2的动力到锥面轮4。第一锥盘5与钢带3连接，可轴向滑动，第二锥盘6与钢带3连接，可轴向滑动。带轮7固定在承载板22上，与锥面轮4固联。同步带8包覆在带轮7外圈，与右夹板9、左夹板11固联，将带轮7的旋转运动转换为左夹板11与右夹板9的直线运动。右夹板9的一端与同步带8固联，另一端连接右导柱10，通过同步带8的运动带动右导柱10直线运动，右导柱10固定在右滑筒14上。左夹板11的一端与同步带8固联，另一端连接左导柱12，通过同步带8的运动带动左导柱12直线运动，左导柱12固定在左滑筒13上。左滑筒13与左携门架16相连接，左滑筒13包覆在光杆15外圈，可以轴向滑动。右滑筒14与右携门架17相连接，右滑筒14包覆在光杆15外圈，可以轴向滑动。光杆15固定在承载板22上，外圈与左滑筒13、右滑筒14相贴合，为左滑筒13、右滑筒14提供导向和支撑。左携门架16固定在左门板18上，与左滑筒13连接，带动左门板18沿着光杆15左右运动。右携门架17固定在右门板19上，与右滑筒14连接，带动右门板19沿着光杆15左右运动。开关20安装在右门板19上，为ECU21提供开门或关门信号。ECU21接收开关20信号号，可控制电机1移动及转动。

本发明可变传动比的线控自动车门的工作原理如下：

1.乘客按下右门板19上的开关20，开门或者关门信号反馈到ECU21，ECU21控制电机1转动，通过主动轮2、钢带3、锥面轮4、带轮7、同步带8传递动力，带动左夹板11、左导柱12、左滑筒13、左携门架16、左门板18沿着光杆15轴向移动，同时带动右夹板9、右导柱10、右滑筒14、右携门架17沿着光杆15轴向移动。

2.ECU21控制电机1转动的同时，也可控制电机1向左移动，钢带3向内挤压，锥面轮4的第一锥盘5与第二锥盘6分开，使得包覆在锥面轮4一端的钢带3直径缩小，主动轮2与锥面轮4之间的传动比变小，电机1转速不变的情况下，使得锥面轮4的转速增加，从而提高开门或者关门的速度。

本发明可变传动比的线控自动车门中，ECU21可接收开关门信号，控制电机转动，电机的力矩通过主动轮、钢带、锥面轮、带轮传递到同步带，同步带将旋转运动转换成直线运动，带动左右导柱、左右滑筒、左右携门架、左右门板运动，实现门的打开与关闭动作。

本发明中，锥面轮由第一锥盘和第二锥盘组成，在左右门板开始动作时，第一锥盘与第二锥盘贴近，夹在中间的钢带外径较大，为大传动比状态，可以实现电机的减速增扭；在左右门板运动过程中，ECU控制电机带动主动轮向左移动，钢带向内挤压，锥面轮的第一锥盘与第二锥盘分开，使得夹在中间的钢带外径变小，从而减小传动比，提高电机的转速，缩短开关门的时间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。