CN100336693C - 车辆转向机构用的刚柔转换连接器 - Google Patents

Abstract

车辆转向机构用的刚柔转换连接器涉及车辆机电控制转向机构或系统中车辆转向机构用的刚柔转换连接器，凸轮转向推拉杆(28)位于凹壳体(16)和凸壳体(22)中间轴孔中，凸轮转向推拉杆(28)的右端为输入轴与直流直线电机的输出轴相连；在凹壳体(16)和凸壳体(22)的上内端面对应轴孔中安装有卡钳支撑轴(21)，压紧卡钳(25)的耳孔(57)和压紧卡钳压力弹簧(20)同轴安装于卡钳支撑轴(21)上，压紧卡钳压力弹簧(20)位于压紧卡钳(25)对的耳孔(57)中间，轴向定位管(17)位于压紧卡钳(25)耳孔(57)的一侧起到轴向定位作用；压紧卡钳(25)对的压紧工作面(58)与凸轮转向推拉杆(28)中间凸轮的凹槽(60)同轴。

Description

车辆转向机构用的刚柔转换连接器

技术领域

本发明涉及车辆机电控制转向机构或系统中车辆转向机构用的刚柔转换连接器，属于直线电机驱动技术与机械传动机构或系统相结合的控制的技术领域。

背景技术

在车辆转向的各种结构中，当前国内外车辆转向技术中主要采用如下几种转向系统或机构以便实现一般路上行驶车辆的转向。

主动转向机构的基本形式有：电液助力式转向系统；电机助力驱动转向系统(齿条安装电机助力驱动转向系统；转向柱安装电机助力驱动转向系统；齿轮电机助力驱动转向系统)。目前这类助力驱动转向系统的基本特点是：转向助力类型不是通过液压来驱动齿轮齿条转向机构就是通过电机加减速齿轮机构来驱动齿轮齿条转向机构来实现转向的。

随动(从动)转向机构的基本形式有：旋转电机加减速变换机构的转向系统从它们的单元构成中可以发现：系统构成复杂；性能价格比不高，转向系统能耗比较大，系统工作可靠性不理想等。

为了解决系统性能和成本之间的矛盾，同时考虑机电系统绿色设计的发展方向和特点而形成的直线电机驱动技术与机械传动机构或系统相结合的控制的技术设计，相信这类技术和产品会对车辆及其相关技术发展起到一定的推动作用。到目前为止，还没有在转向系统中使用直线电机驱动技术与机械传动机构或系统以及主动转向控制技术相结合的综合应用方式或结构。因此，也就没有专门用于直线电机驱动的车辆转向机构用的刚柔转换连接器。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种车辆转向机构用的刚柔转换连接器，该连接器成本比较低，工作可靠，性能好，布局灵活，可以适用于独立悬架系统和非独立悬架车辆底盘系统。

技术方案：本发明的车辆转向机构用的刚柔转换连接器中，凸轮转向推拉杆位于连接器壳体凹壳体和连接器壳体凸壳体中间轴孔中，凸轮转向推拉杆的右端为输入轴与直流直线电机的输出轴相连；连接端盖通过固定螺栓与连接器壳体凹壳体相连接，法兰固定在连接端盖上，连接器壳体凹壳体和连接器壳体凸壳体通过固定杆连接为一体；在连接器壳体凹壳体和连接器壳体凸壳体的上内端面对应轴孔中安装有卡钳支撑轴，压紧卡钳的耳孔和压紧卡钳压力弹簧同轴安装于卡钳支撑轴上，压紧卡钳压力弹簧位于压紧卡钳的耳孔中间，轴向定位管位于压紧卡钳耳孔的一侧起到轴向定位作用；压紧卡钳对的压紧工作面与凸轮转向推拉杆中间凸轮的凹槽同轴；安装电磁阀的安装支架、凸轮卡钳推杆、预紧弹簧和预紧弹簧调整螺钉同轴位于连接器壳体凹壳体和连接器壳体凸壳体的内端下面的轴孔中，安装支架位于连接器壳体凹壳体下端轴孔内表面一侧，凸轮卡钳推杆的一端位于安装支架的轴孔，另外一端位于连接器壳体凸壳体下端轴孔中，并顶在预紧弹簧上，预紧弹簧调整螺钉位于预紧弹簧24的另一侧。压紧卡钳为一个呈半圆形的卡钳，在压紧卡钳上端设有耳孔，在压紧卡钳的半圆弧内的中部为平或特定弧形的卡钳压紧锁位端面，在压紧卡钳下端为压紧卡钳下端面。凸轮转向推拉杆中端的直径比两端大，中端的中部两侧面对称的设有凸轮凹槽。

非工作(加电)时候，电磁阀没有推力产生，这时，凸轮卡钳推杆中的凸轮在压紧弹簧的轴向推力作用下处于与压紧卡钳弧形内表面下端面相接触状态，从而使得凸轮转向推拉杆不受压紧卡钳弧形内表面的约束可以轴向移动。

正常工作时，电磁阀通电产生轴向推力，该推力作用于凸轮卡钳推杆的一端，当推力大于另一端预紧弹簧的弹力以及压紧卡钳所引起的阻力的时候，凸轮卡钳推杆向压缩预紧弹簧的方向移动，这样使得凸轮卡钳推杆中的凸轮脱离了与压紧卡钳弧形内表面的接触，使得压紧卡钳的弧形内表面压向凸轮转向推拉杆的凸轮凹槽。这样就使得凸轮转向推拉杆无法相对于连接器壳体移动，使得凸轮转向推拉杆和连接体可以一起移动。若直流直线电机产生输出，推动刚柔变换连接器中凸轮转向推拉杆，由于凸轮转向推拉杆中的凸轮凹槽受到压紧卡钳的作用从而导致了整个连接器成为一个刚性连接装置而整体随着直线电机的移动而移动。当电磁阀失电或根据控制指令而断电的时候，由于压缩的预紧弹簧的弹性恢复力大于压紧卡钳对凸轮拨叉推杆作用所产生的阻力，凸轮卡钳推杆中的凸轮将推开合拢的压紧卡钳弧下端，从而使得压紧卡钳的弧形内表面与凸轮转向推拉杆的凸轮凹槽表面脱离接触，这样凸轮转向推拉杆就可以在变换连接器的支撑轴承端的线性方向上移动，这样原来是凸轮转向推拉杆和连接器刚性连接就成为了具有柔性的连接机构。

附图说明

图1是本发明刚柔转换连接器的外形示意图。

图2是图1的左视图。

图3是本发明刚柔转换连接器实体构成模型爆炸效果示意图，

图4是图2中A--A向的剖视图。

图5是图1中B--B向的剖视图。

图6是压紧卡钳25的示意图。

图7是凸轮转向推拉杆28的示意图。

以上的图中有：法兰盘14；连接端盖15；凹壳体16；轴向定位管17；连接器壳体固定杆18；固定杆套管19；压紧卡钳压紧弹簧20；卡钳支撑轴21；凸壳体22；预紧弹簧调整螺钉23；预紧弹簧24；压紧卡钳25；凸轮卡钳推杆26；电磁阀安装支架27；凸轮转向推拉杆28；耳孔57、压紧卡钳压紧端面58、压紧卡钳下端面59、凸轮凹槽60。

具体实施方式

本发明的车辆转向机构用的刚柔转换连接器由三个基本单元构成，即：刚柔变换执行单元、刚柔变换触动单元和连接器输出输入单元。

刚柔变换执行单元由凹壳体16、轴向定位管17、压紧卡钳压紧弹簧20、卡钳支撑轴21、压紧卡钳25、凸轮转向推拉杆28组成。压紧卡钳25通过耳环套在压紧支撑轴21上，支撑轴的两端分别位于凹壳体16和凸壳体22的相应支撑孔中，在一端的压紧卡钳耳环和支撑孔之间的压紧支撑轴处安装有定位套管17。压紧卡钳压紧弹簧20位于两压紧卡钳耳环旁，套在压紧支撑轴21上，卡钳组在压紧弹簧的作用下，有使得压紧卡钳内表面压向凸轮推拉杆中的凸轮凹槽趋势，由于压紧卡钳的下端面和凸轮拨叉推杆的轴表面或凸轮表面接触，从而使得压紧卡钳对凸轮转向推拉杆产生在凸轮转向推拉杆轴向约束或非约束作用。

刚柔变换触动单元由预紧弹簧调节螺钉23、预紧弹簧24、凸轮卡钳推杆26、电磁阀安装支架27组成：电磁阀安装支架27位于凹壳体16的内端面并与凹壳体的下端轴孔同心，凸轮卡钳推杆26一端位于凹壳体中的轴孔中，另外一端位于凸壳体22的下端的轴孔中，在凸轮卡钳推杆的一端安装有预紧弹簧24和预紧弹簧调节螺钉23，不同的压紧调节螺钉旋入深度表示凸轮卡钳推杆的移动难易程度大小。

连接器输出输入单元由法兰盘14、连接端盖15、凹壳体16、凸壳体22、凸轮转向推拉杆28零件构成：

凸轮转向推拉杆28的一端支撑在凸壳体22的中心轴孔中，另外一端位于凹壳体16的中心轴孔中，连接端盖15一端和凹壳体16的端面座通过固定螺栓来连接，端盖的另外一端和法兰相配合连接，凸轮转向推拉杆28在没有压紧卡钳的约束下可以轴向线性移动，法兰14和锁位器对应法兰盘通过螺栓固定相连接。

Claims (3)

1、一种车辆转向机构用的刚柔转换连接器，其特征在于凸轮转向推拉杆(28)位于连接器壳体凹壳体(16)和连接器壳体凸壳体(22)中间轴孔中，凸轮转向推拉杆(28)的右端为输入轴与直流直线电机的输出轴相连；连接端盖(15)通过固定螺栓与连接器壳体凹壳体(16)相连接，法兰(14)固定在连接端盖(15)上，连接器壳体凹壳体(16)和连接器壳体凸壳体(22)通过固定杆(18)连接为一体；在连接器壳体凹壳体(16)和连接器壳体凸壳体(22)的上内端面对应轴孔中安装有卡钳支撑轴(21)，有一对压紧卡钳(25)，该压紧卡钳(25)对的耳孔(57)和压紧卡钳压力弹簧(20)同轴安装于卡钳支撑轴(21)上，压紧卡钳压力弹簧(20)位于压紧卡钳(25)对的耳孔(57)中间，轴向定位管(17)位于压紧卡钳(25)耳孔(57)的一侧起到轴向定位作用；压紧卡钳(25)对的压紧工作面(58)与凸轮转向推拉杆(28)中间凸轮凹槽(60)同轴；安装电磁阀的安装支架(27)、凸轮卡钳推杆(26)、预紧弹簧(24)和预紧弹簧调整螺钉(23)同轴位于连接器壳体凹壳体(16)和连接器壳体凸壳体(22)的内端下面的轴孔中，安装支架(27)位于连接器壳体凹壳体(16)下端轴孔内表面一侧，凸轮卡钳推杆(26)的一端位于安装支架(27)的轴孔，另外一端位于连接器壳体凸壳体(22)下端轴孔中，并顶在预紧弹簧(24)上，预紧弹簧调整螺钉(23)位于预紧弹簧(24)的另一侧。

2、根据权利要求1所述的车辆转向机构用的刚柔转换连接器，其特征在于压紧卡钳(25)为一个呈半圆形的卡钳，在压紧卡钳(25)上端设有耳孔(57)，在压紧卡钳(25)的半圆弧内的中部为平的压紧卡钳压紧端面(58)，在压紧卡钳(25)下端为压紧卡钳下端面(59)。

3、根据权利要求1所述的车辆转向机构用的刚柔转换连接器，其特征在于凸轮转向推拉杆(28)中端的直径比两端大，中端的中部两侧面对称的设有凸轮凹槽(60)。

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