CN102673632A - 一种用于机动车的电动倾斜转向装置 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的电动倾斜转向装置，可以减弱倾斜螺杆和螺杆周围的部件之间存在横向和径向空隙所产生的振动和噪音，从而保持刚度和提高耐久性，简化了组装过程，减少了组装步骤，为驾驶员的倾斜操作提供一种舒适的操作感受。进一步地，本发明所述的一种用于机动车的电动倾斜转向装置，可以简化组装过程，减少组装步骤，为驾驶员的倾斜操作提供一种舒适的操作感受。

Description

一种用于机动车的电动倾斜转向装置

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的转向装置，特别是一种用于机动车的电动倾斜转向装置，可以减弱倾斜螺杆和倾斜螺杆周围的部件之间存在横向和径向空隙所产生的振动和噪音，从而保持刚度和提高耐久性，且可以简化组装过程，减少组装步骤，为驾驶员的倾斜操作提供一种舒适的操作感受。

背景技术

在现有技术中, 机动车的转向装置是一种可按照驾驶员的意图改变车辆前进方向的装置。例如，当机动车的前轮转动时，这种装置可以选择性地改变前轮轴心位置，从而使车辆朝着驾驶员所期望的方向前进。

     在上述的转向装置中，驾驶员对方向盘处理所产生的转向力，通过转向轴转移至较低一侧的机架齿轮装置，进而最终改变两侧车轮的方向。

       上述的转向装置具有倾斜或套叠功能，驾驶员可以基于其自身的高度或身体条件调整其方向盘的倾斜角或突出程度，从而使得驾驶员可以轻松顺利地完成转向操作。      

进一步地，就其倾斜或套叠功能来说，早期的使用操作方案是一个全手动的操作方案，驾驶员自己手握操作杆，可沿轴向移动方向盘调整其高度，也可通过铰链轴控制方向盘旋转调整器角度。然而，不久之后就有人发展出了用发动机完成上述操作的自动操作方案。 

       根据在倾斜操作时作为转轴的铰链部分是设置于转向柱的上端还是下端，电动倾斜转向装置可以被分成上部可倾斜式转向装置或下部倾斜式转向装置。   

图1是传统的用于机动车的电动倾斜转向装置的部分放大透视图。

       如图1所示，传统的用于机动车的电动倾斜转向装置包括：与机动车的方向盘（图未示）相连接的转向轴101，套在转向轴101外的柱形外壳103，成型于柱形外壳103后部末端的倾斜托架105，旋转组装在倾斜托架105内部的可旋转构件107，旋转安装在倾斜托架105上部的倾斜传动轴109，设于柱形外壳103一个侧面上的倾斜电动机111，由倾斜电动机111驱动的传动齿轮113，与传动齿轮113和倾斜传动轴109都啮合的中型齿轮115。

       如上所述的传统电动倾斜转向装置结构中，当驾驶员启动倾斜开关（图未示）时，倾斜电动机111开始工作，因而倾斜电动机111的驱动力带动倾斜传动轴109旋转，从而带动传动齿轮113和中型齿轮115旋转。倾斜传动轴109旋转带动传动轴的连接部分117前后移动。由于可旋转构件107组装于倾斜托架105的铰链轴119上，因此可旋转构件107就会绕着铰链轴11旋转一个预定角度，从而实现倾斜功能。进一步地，在此过程中，传动轴的连接部分117也跟随可旋转构件107旋转一个预定角度，从而更平稳地完成倾斜操作。

然而，传统的电动倾斜转向装置存在以下不足，在倾斜螺杆和倾斜螺杆周围的外围部分存在横向和径向空隙，在倾斜操作过程中会产生噪音和降低产品耐久性。

       进一步地，倾斜操作中相关部件产生的巨大操作噪音或声音，会使得驾驶员很烦躁而影响驾驶。

发明内容

本发明的出现就是为了解决现有技术中存在上述问题。本发明的目的在于，提供一种用于机动车的电动倾斜转向装置，可以减弱倾斜螺杆和螺杆周围的部件之间存在横向和径向空隙所产生的振动和噪音，从而保持刚度和提高耐久性，且可以简化组装过程，减少组装步骤，为驾驶员的倾斜操作提供一种舒适的操作感受。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于机动车的电动倾斜转向装置，包括：倾斜外壳，内部安装有用于倾斜操作的倾斜螺杆和涡轮减速器，所述倾斜外壳装配有电动机；支承构件，具有一内部圆周侧壁和一外部圆周侧壁，所述内部圆周侧壁与所述倾斜螺杆相配合，所述外部圆周侧壁被所述倾斜外壳内部的侧面支承着；第一轴承，设置于所述涡轮减速器第一个侧面和所述支承构件之间；第二轴承，紧密安装在所述涡轮减速器的第二个侧面处的所述倾斜螺杆外围；以及紧固构件，支承所述第二轴承末端且与所述倾斜外壳的内部部分相配合。

 根据本发明的另一方面，本发明提供了另一种用于机动车的电动倾斜转向装置，包括：倾斜外壳，所述倾斜外壳内部安装有用于倾斜操作的倾斜螺杆和涡轮减速器，所述倾斜外壳装配有电动机；第一轴承，与所述倾斜外壳的外部圆周侧壁相配合，所述倾斜外壳的外部侧面支承着所述第一轴承的第一侧面；稳定构件，支承着所述第一轴承的第二侧面且与所述倾斜螺杆的末端相配合；支承构件，设置于所述第一轴承与所述涡轮减速器之间，支承构件的内部圆周侧壁与所述倾斜螺杆相配合，所述倾斜外壳内部侧面支承着支承构件的外部圆周侧壁；第二轴承，紧密安装在所述涡轮减速器背对所述第一轴承的一侧的倾斜螺杆外围；以及紧固构件，支承所述第二轴承末端且与所述倾斜外壳的内部部分相配合。

本发明所述的一种用于机动车的电动倾斜转向装置，具备如上所述的结构和形状，可以减弱倾斜螺杆和螺杆周围的部件之间存在横向和径向空隙所产生的振动和噪音，从而保持刚度和提高耐久性。进一步地，本发明所述的一种用于机动车的电动倾斜转向装置，可以简化组装过程，减少组装步骤，为驾驶员的倾斜操作提供一种舒适的操作感受。

附图说明

 下文所述为根据附图作出的附图详细说明，使得本发明的上述及其他部件、特征和优点更加一目了然。图中包括：

图1是一种传统的用于机动车的电动倾斜转向装置的局部放大透视图；

图2是本发明的实施例中的用于机动车的电动倾斜转向装置的局部放大透视图；

图3是本发明的实施例中带有套叠操作部的用于机动车的电动倾斜转向装置的侧面图； 

图4是本发明的实施例1中的用于机动车的电动倾斜转向装置的截面图；以及

图5是本发明的实施例2中的用于机动车的电动倾斜转向装置的截面图。

具体实施方式

在下文中，将结合附图对本发明的典型实施例进行说明。进一步地，在本发明的下述说明中，为了避免本发明的主题模糊不清，关于组成配置和已知功能的详细说明将在此省略。

此外，在描述本发明的部件时，此处会使用一些专门用词，第一、第二、A、B、（a）、（b），诸如此类。这些用词不是用于定义相应的组件的本质、规则、序列，而只是用于将相应的组件与其他组件区别开来。值得注意的是，如果在说明书中描述的是一组件与另一组件“连接”、“联接”或“连通”，虽然可能是第一组件和第二组件之间直接“连接”、“联接”或“连通”，但也有可能是第一组件和第二组件通过二组件之间的第三件组件“连接”、“联接”或“连通”。

图2是本发明的实施例中的用于机动车的电动倾斜转向装置的透视图，图3本发明的实施例中带有套叠操作部的用于机动车的电动倾斜转向装置的侧面图，图4是本发明的实施例1中的用于机动车的电动倾斜转向装置的截面图，以及图5是本发明的实施例2中的用于机动车的电动倾斜转向装置的截面图。

如图所示，按照本发明的实施例1所示的电动倾斜转向装置，包括倾斜外壳210，与电动机组装在一起，且倾斜外壳210容纳涡轮减速器213和倾斜螺杆215，使用于倾斜操作中；内部圆周侧壁与倾斜螺杆215相配合的支承构件211，倾斜壳体210的内部侧面支承着支承构件211外部圆周侧壁；设置于涡轮减速器213一个侧面和支承构件211之间的第一轴承212，在涡轮减速器213的另一个侧面，第二轴承217紧密安装在倾斜螺杆215的外围；支承第二轴承217末端且与倾斜外壳210的内部相配合的紧固构件219。

进一步地，按照本发明的实施例2所示的电动倾斜转向装置，包括倾斜外壳210，与电动机组装在一起，且倾斜外壳210容纳涡轮减速器213和倾斜螺杆215，使用于倾斜操作中；与倾斜外壳210的外部圆周侧壁相配合的第一轴承212，倾斜外壳210的外部侧面支承着第一轴承212的一个侧面；支承着第一轴承212的另一个侧面且与倾斜螺杆215的末端相结合的稳定构件216；设置于第一轴承212与涡轮减速器213之间的支承构件211，支承构件211的内部圆周侧壁与倾斜螺杆215相结合，倾斜外壳210内部侧面支承着支承构件211的外部圆周侧壁；紧密安装在涡轮减速器213背对第一轴承212的一侧的倾斜螺杆215外围的第二轴承217；以及支承第二轴承217末端且与倾斜外壳210的内部相配合的紧固构件219。

在本发明的实施例1、2中，当驾驶员启动倾斜开关时，涡轮减速器213降低电动机工作中的转速，从而增加电动机的旋转力。涡轮减速器213安装在倾斜外壳210内，涡轮减速器213的外部圆周侧壁部分和与电动机耦合的螺纹280啮合，涡轮减速器213的内部圆周侧壁部分和倾斜螺杆215相配合，从而以螺旋齿轮和螺纹280的减速比旋转倾斜螺杆215。

内部设有涡轮减速器213的倾斜外壳210，具有外壳铰接部260，外壳铰接部260为驾驶杆外侧壁的一部分，通过铰链与驾驶杆外壳247铰接。因此，在倾斜操作时，倾斜外壳210和倾斜托架220一起绕着外壳铰接部260旋转。

也就是说，在倾斜操作时，倾斜外壳210也绕着外壳铰接部260旋转，所以与倾斜托架220铰接的倾斜螺杆215和螺帽225也绕着与之彼此配合的上铰接部255旋转。

传动轴101穿过与之装配在一起的驾驶杆外壳247，插入装配在驾驶杆外壳247内部上方的上管240，插入装配在驾驶杆外壳247内部下方的下管245和轴衬，下管245与倾斜托架220的上铰接部255连接。驾驶杆外壳247穿过上铰接部255与上托架233连接，上托架233与固定在机动车底盘上的安装支架230装配在一起。

下托架235穿过下铰接部237与下管245的背面铰接，下托架235固定在安装支架230上。在倾斜操作时，驾驶杆与倾斜托架220配合使用，并以下铰接部237作为旋转轴。

安装支架230将驾驶杆固定在机动车底盘上。安装支架230的上表面装有上托架233，下表面安装有下托架235，所以安装支架230可以稳固地支承驾驶杆。

同时，倾斜螺杆215独立于倾斜托架220做相应的旋转。因此，即使倾斜托架220不旋转，倾斜螺杆215也可以在合适的位置与螺帽225装配在一起。

电动机工作时，涡轮减速器213配合螺纹280带动倾斜螺杆215绕着倾斜螺杆215的中心轴旋转。此时，在倾斜螺杆215旋转过程中，装配在倾斜螺杆215上的螺帽225沿着倾斜螺杆215的螺旋线作线性运动，同时导致螺帽225所支承的倾斜托架220的转动位移。

进一步地，倾斜托架220通常围绕着驾驶杆外壳247。倾斜托架220包括与装配在倾斜螺杆215上的螺帽225铰接的螺帽铰接部223，以便在倾斜操作中，螺帽铰接部223可以在螺帽225前进的方向旋转；与驾驶杆外壳247相结合的驾驶杆支承部250；以及与固定在安装支架230上的上托架233铰接的上铰接部255。

因此，在倾斜操作时，倾斜托架220绕着上铰接部255在螺帽225前进的方向旋转，同时驾驶杆支承部250支承驾驶杆旋转。

也就是说，倾斜托架220绕着上铰接部255旋转时，驾驶杆也旋转。由于驾驶杆安装在驾驶杆支承部250和下铰接部237上，当驾驶杆整体绕着下铰接部237旋转时，倾斜操作就会执行。

当倾斜操作以上述方式执行时，倾斜螺杆215旋转，倾斜螺杆215和支承螺杆周围的部件之间的空隙就会产生振动和噪音。

因此，根据图4所示的本发明的实施例1，第一轴承212与支承构件211依次组装在涡轮减速器213的一侧，即与倾斜螺杆215末端一致的一侧，第二轴承217和紧固构件219依次组装在涡轮减速器213的另一侧，即与安装螺帽的方向一致的一侧，以便减弱振动和噪音，从而加强刚度。

支承构件211的内部圆周侧壁表面安装在倾斜螺杆215末端的外围，支承构件211的内部圆周侧壁表面与倾斜螺杆215的外部圆周侧壁表面紧密连接，倾斜外壳210的内部圆周侧壁表面与支承构件211的外部圆周侧壁表面紧密连接，倾斜外壳210的内部圆周侧壁表面支承着支承构件211的外部圆周侧壁表面，以便防止产生轴向和圆周向的振动和噪音。

支承构件211通常是用编制钢丝制成，也可以用弹性材料制成，比如橡胶或塑料。

第一轴承212设置于涡轮减速器213的一侧和支承构件211之间，以便在倾斜螺杆215旋转时在轴向上承受一定的负荷。第一轴承212优选推力轴承，特别是推力滚针轴承。

进一步地，第二轴承217紧密安装在设置于涡轮减速器213的另一侧的倾斜螺杆215外围，当倾斜螺杆215旋转时在径向上承受一定的负荷。第二轴承217优选滚珠轴承。

紧固构件219接触并支承着第二轴承217的末端或侧面，并与倾斜外壳210的内部部分相配合，以便消除第二轴承217的轴向间隙以及防止倾斜螺杆215的轴向运动和振动。

紧固构件219为部分开口的环形，且环形紧固构件219的径向方向弹力使得紧固构件219与倾斜螺杆215的外部圆周侧壁紧密连接且互相配合。倾斜螺杆215的外部圆周侧壁上形成一个环形凹槽219a，紧固构件219位于环形凹槽219a内。

因此，根据本发明的实施例1可知，第一轴承212和第二轴承217位于涡轮减速器213的两侧，可以承受轴向和径向的负荷，以便抑制振动，从而保持在轴向和径向的刚度。

进一步地，电动倾斜转向装置的组装可以简单完成，将支承构件211、第一轴承212、第二轴承217、带有倾斜螺杆215的紧固构件219装配在一起，再将以上装配后的倾斜螺杆215装配于倾斜外壳210。因而，组装过程既简单又轻松。

同时，根据图5所示的本发明的实施例2，支承构件211、第一轴承212以及稳定构件216依次安装在涡轮减速器213的同一侧，即与倾斜螺杆215的末端相一致的一侧，则第二轴承217和紧固构件219依次安装在涡轮减速器213的另一侧，即与安装螺帽的方向一致的一侧，以便降低噪音。

与本发明的实施例1不同，绕着倾斜螺杆215的外部圆周侧壁设置的第一轴承212暴露在倾斜外壳210的外部。倾斜外壳210的外部侧面支承着第一轴承212的一个侧面，第一轴承212与倾斜外壳210紧密连接，稳定构件216紧固地支承第一轴承212。

稳定构件216支承第一轴承212靠近倾斜外壳210的另一个侧面，稳定构件216安装在倾斜螺杆215的末端。稳定构件216以螺纹方式安装在倾斜螺杆215上，以便调节支承第一轴承212的另一个侧面的支承力。

因此，使用可设定装配力的工具，如转矩扳手，根据机动车的种类来调节稳定构件216的装配力是可行的。

进一步地，支承构件211设置于第一轴承212与涡轮减速器213之间，其内部圆周侧壁与倾斜螺杆215相配合，倾斜外壳210内部侧面支承着其外部圆周侧壁。

本发明实施例2中支承构件211，其形状和功能与本发明实施例1中的支承构件211相同，唯一的区别之处是支承构件211安装的位置。

根据本发明的实施例2所示，第二轴承217和紧固构件219依次安装在涡轮减速器213的另一侧，其安装位置、形状、用途完全与本发明的实施例1中相同。在倾斜螺杆215旋转时，第二轴承217承受一定的径向负荷，紧固构件219在第二轴承217的一侧支承第二轴承217末端，紧固构件219安装在倾斜螺杆215的外部圆周侧壁处。

进一步地，如本发明实施例2所示，紧固构件219为部分开口的环形，且环形的紧固构件219的径向方向弹力使得紧固构件219与倾斜螺杆215的外部圆周侧壁紧密连接且互相配合。倾斜螺杆215的外部圆周侧壁上形成一个环形凹槽219a，紧固构件219位于环形凹槽219a内。

在如上所述的本发明的实施例2中，在涡轮减速器213的一侧，被倾斜外壳210内部支承的支承构件211减弱了轴向和径向的移动和振动。在涡轮减速器213的另一侧，与倾斜外壳210内部装配在一起的紧固部件219，支承第二轴承217末端，以便消除第二轴承217的轴向间隙以及防止倾斜螺杆215在轴向移动和振动。 

因此，根据本发明实施例2所示，涡轮减速器213两侧的第一轴承212和第二轴承217承受轴向和径向的负荷，以便抑制振动，从而保持在轴向和径向的刚度。

进一步地，电动倾斜转向装置的组装可以简单完成，将支承构件211、第二轴承217、带有倾斜螺杆215的紧固构件219装配在一起，再将以上装配后的倾斜螺杆215装配于倾斜外壳210，在倾斜外壳210外，安装第一轴承212、稳定构件216。因而，组装过程既简单又轻松。

本发明实施例中的用于机动车的电动倾斜转向装置，可以进一步包括套叠功能，实现套叠功能的套叠电动机275、套叠螺杆273、套叠螺帽270装配后，与传统的套叠式转向装置结构相似，在此省略其详细说明。

本发明中的一种用于机动车的电动倾斜转向装置，其结构和形状如上所述，可以减弱倾斜螺杆和倾斜螺杆周围的部件之间存在横向和径向空隙所产生的振动和噪音。进一步地，本发明中的电动倾斜转向装置，简化了组装过程，减少了组装步骤，为驾驶员的倾斜操作提供一种舒适的操作感受。

虽然本发明上述的一个实施例中所有部件组合安装后可作为一个独立机组来操作使用，但是本发明不仅限于上述实施例。

此外，某些术语，如“包括”、“由…组成”及“具有”，意味着存在一个或多个相应的部件，除非这些术语被特别描述成不同的意思，因此可以分析出本发明可能包括一个或多个其他部件。所有这些包括一个或多个技术术语或科学术语的用词，其用意一致，即，使得掌握专业技能的技术人员一般都可以理解，除非在其他方面不明确。通常惯用的术语，比如字典规定的术语，其释义与相关说明背景下对该术语的释义等同，而不会被解释成理想状态下或极度正式情况下的含义，除非在本说明书中有清楚明确的定义。

本发明的一个典型的实施例已经以说明为目的描述清楚了，只要不丧失创新的精神和眼界，掌握专业技能的技术人员就会对本实施例加以改进，诸如各种可行的变形、附加、置换，正如附属的权利要求中所公开的那样。

因此，本发明中公开的实施例是为了表现本发明技术构思的范围，本发明的范围并不局限于本实施例。本发明记载的范围是在附属的权利要求的基础上解释的，于是本发明中所包括的全部技术构思，相当于本发明的各权利要求中记载的范围。

Claims (6)

1.一种用于机动车的电动倾斜转向装置，其特征在于，包括：

倾斜外壳，所述倾斜外壳内部安装有用于倾斜操作的倾斜螺杆和涡轮减速器，所述倾斜外壳装配有电动机；

瓦支承着所述支承构件的外部圆周侧壁；

第一轴承，设置于所述涡轮减速器第一个侧面和所述支承构件之间；

第二轴承，紧密安装在所述涡轮减速器的第二个侧面处的所述倾斜螺杆外围；以及

紧固构件，支承所述第二轴承末端且与所述倾斜外壳的内部部分相配合。

2.一种用于机动车的电动倾斜转向装置，其特征在于，包括：

倾斜外壳，所述倾斜外壳内部安装有用于倾斜操作的倾斜螺杆和涡轮减速器，所述倾斜外壳装配有电动机；

第一轴承，与所述倾斜外壳的外部圆周侧壁相配合，所述倾斜外壳的外部侧面支承着所述第一轴承的第一侧面；

稳定构件，支承着所述第一轴承的第二侧面且与所述倾斜螺杆的末端相配合；

支承构件，设置于所述第一轴承与所述涡轮减速器之间，支承构件的内部圆周侧壁与所述倾斜螺杆相配合，所述倾斜外壳内部侧面支承着支承构件的外部圆周侧壁；

第二轴承，紧密安装在所述涡轮减速器背对所述第一轴承的一侧的倾斜螺杆外围；以及

紧固构件，支承所述第二轴承末端且与所述倾斜外壳的内部部分相配合。

3.如权利要求2所述的用于机动车的电动倾斜转向装置，其特征在于，所述支承构件与所述倾斜螺杆螺纹安装，以便调整为所述第一轴承的第二侧面提供的支承力。

4.如权利要求1或2所述的用于机动车的电动倾斜转向装置，其特征在于，所述第一轴承为推力轴承。

5.如权利要求1或2所述的用于机动车的电动倾斜转向装置，其特征在于，所述第二轴承为滚珠轴承。

6.如权利要求1或2所述的用于机动车的电动倾斜转向装置，其特征在于，所述紧固构件为部分开口的环形，环形紧固构件的径向弹力使得所述紧固构件与所述倾斜外壳的内部紧密连接且互相配合。

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