CN107444478B - 用于车辆线控转向系统的控制组件 - Google Patents

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CN107444478B CN201710311730.7A CN201710311730A CN107444478B CN 107444478 B CN107444478 B CN 107444478B CN 201710311730 A CN201710311730 A CN 201710311730A CN 107444478 B CN107444478 B CN 107444478B
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Abstract

本发明涉及用于车辆线控转向系统的控制组件。描述了用于车辆中的转向系统的线控转向组件。系统包括：可响应于转向输入而旋转的轴；离合器，其包括可与轴一起旋转的制动构件、和反作用构件；和电磁致动器，其被选择性致动以选择性提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件。当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许制动构件相对于反作用构件旋转。

Description

用于车辆线控转向系统的控制组件
技术领域
本公开涉及用于车辆线控转向系统的控制组件。
背景技术
常规车辆转向系统在车辆方向盘和车轮之间需要机械连杆。转向关节或类似的可接合另一个转向部件，并机械防止方向盘旋转多于预定转动量（例如，在任一方向上）。由于线控转向系统中不需要机械连杆，因此存在提供末端止动件或类似的来防止方向盘不停旋转的需求。
发明内容
在至少一些实施方案中，用于转向系统的线控转向组件包括：响应于转向输入而可旋转的轴；离合器，其包括与轴一起可旋转的制动构件和反作用构件；和电磁致动器，其被选择性致动以选择性提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件。当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力减小或移除以容许制动构件相对于反作用构件旋转。
在至少一些实施方案中，用于转向系统的线控转向组件包括：响应于转向输入可旋转的轴；离合器，其包括与轴一起可旋转的制动构件、保持件、和反作用构件；和电磁致动器，其被选择性致动以选择性提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件。当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，并且还限制或防止轴相对于保持件旋转。当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力减小或移除以容许制动构件相对于反作用构件旋转。
其它实施例可从以上描述和从随后的图和说明书中所示的实施例的描述的组合得到。
附图说明
优选实施方案和最佳模式的下列详细描述将参考附图陈述，在附图中：
图1图示了以透视图示出的包括线控转向组件的线控转向系统和系统剩余部分的示意图；
图2是图1所示线控转向组件的一部分的断面图；
图2A是图2的一部分的放大图；
图3是线控转向组件的控制组件的一部分的分解透视图；
图4是控制组件的透视图，部分以断面图示出，其中，轴套的一部分剖开示出；
图5是控制组件的保持件的透视图；
图6是移除端盖的线控转向组件的透视图，组件经由联接器连接到机械连杆；以及
图7是图6的一部分的放大图，其中联接器被隐藏。
具体实施方案
更加详细地参考附图，图1图示了车辆线控转向系统10的一个实施例，其包括电联接到车辆转向机构14的线控转向组件12、电源16（例如，这类的车辆电池）、和车辆点火系统18。转向机构14可包括控制器20、电动机22、和用于致动或转向车辆的轮26的传动系统24。例如，控制器20可接收来自线控转向组件12的转向控制信号、利用这些控制信号控制电动机22、然后电动机22可致动传动系统24从而转动轮26。例如，控制电动机22沿第一方向（例如，顺时针方向）运转可导致传动组件24驱动轮26向右，而控制电动机22沿相反方向（例如，逆时针方向）运转可导致传动组件24驱动轮26向左。于是，在线控转向组件12与传动系统24之间不需要机械连杆。当然，图1所示的转向机构14仅是图示性的，其它实施方案是可能的。
点火系统18可控制电功率在线控转向组件12处的接收。图1图示了可由点火系统18致动的开关28（例如，这里示出为功率晶体管）。例如，点火系统18可在接通状态与断开状态之间切换开关28，从而控制电功率从电源16到线控转向组件12的传送（例如，当车辆致动“接通”或“断开”时）。当然，经由点火系统18和开关28的控制也是图示性的；例如，也可以以其它方式对线控转向组件12供电。
如将在以下更加详细说明的，线控转向组件12包括转向控制组件30，图1中其部分容纳在端盖或壳体32内。控制组件30适于如所需的那样选择性地阻止方向盘33的旋转。例如，控制组件30可在预构造的末端止动部处阻止或防止方向盘旋转——例如，其中末端止动部阻止或防止方向盘33额外的顺时针（CW）旋转或额外的逆时针（CCW）旋转。此外，控制组件30还可阻止在点火关闭时的方向盘旋转。
现在转到图2和图2A所示的线控转向组件12的截面图，在至少一种实施方案中，组件12包括位置和扭矩传感单元34、由壳体38支撑的反馈电机36、控制组件30、和端盖32。更具体地，传感单元34可联接到反馈电机36与壳体38的一端40，控制组件30（和端盖32）可联接到反馈电机36与壳体38的相反端42。在图示的实施例中，转向轴44穿过传感单元34、反馈电机36、和控制组件30的至少一部分。轴44的第一部分44a可从传感单元34延伸，并且可适于在近端46处利用紧固件接收并固定方向盘33或其它转向输入。在第一部分的另一端处，第一部分44a经由扭力杆50连接到轴的第二部分44b。轴44的第二部分44b的远端48可终止在控制组件30内。轴44可具有单段式构造或多段式构造。因此，图2所示的在联接区域52处具有扭力杆50的两段式构造44a、44b仅是示例；其它实施例是可能的。在至少一个实施例中，轴44的第一部分和第二部分44a、44b共轴对准；然而，这仅是一个示例。
如图4的剖开区域所示，轴44的第二部分44b可在外表面56上具有向外且轴向延伸的花键54，并可支撑具有对应的向内且轴向延伸的花键60（在内套筒表面62上）的轴套58（图3和图4）。于是，当组装时，花键54和60可交错，阻止轴44相对于轴套58的独立旋转。轴套58还可在其外表面66上具有向外且轴向延伸的花键64。在图示的实施例中，花键64在套筒58的中间区域68中周向布置，而外表面66的端区域70、72不具有花键（也见图3）。此外，端区域70、72可具有比中间区域68小的直径；然而，这仅是一个示例。中间区域68还可具有一个或多个槽口71（例如，图4中示出了两个槽口）——例如，位于中间区域68邻接端区域70的地方；这些槽口将在以下更多讨论。应理解的是，轴套58和轴44的第二部分44b的其它实施例可被利用。
回到图2，位置和扭矩传感单元34可适于确定轴角位置转向输入、轴扭矩转向输入、或两者。在一个实施例中，当被供电时，传感单元34持续向转向机构14（图1）提供指示轴角度位置和施加的扭矩的转向控制信号。此外，传感单元34可电联接到反馈电机36，如以下描述的。
反馈电机36可机械联接到轴44，以便提供所谓的“路感”——例如，由驾驶员感受的旋转阻力分布图，其通常与转向具有机械联接的齿轮组件（例如，在非线控转向系统中）的方向盘33相联系。于是，利用从传感单元34接收的电动转向控制信号，反馈电机36可提供旋转阻力以向驾驶员模拟路感。
图2-5图示了控制组件30及其部件。控制组件30包括电磁致动器76、响应于致动器76的电枢78、和包括一个或多个制动构件或制动板80的离合器79、支撑一个或多个反作用构件或反作用板112的保持件110、端板114、和多个偏压构件83、84。并且转向轴44至少部分穿过控制组件30。并且如将在以下说明的，在至少一个实施例中，离合器79可以是多板摩擦离合器，其被选择性致动以选择性接合制动构件80与反作用构件112从而阻止或防止转向轴旋转。
如图2A所示，电磁致动器76包括主体85，该主体包括线圈86，具有穿过线圈的、尺寸设计成允许轴44的第二部分44b自由旋转的轴向通道88。线圈86可包括多于一个导线，每个导线绕着线轴或线管盘绕——每个导线圈具有任何适合的匝数。线圈86可（例如，经由电源16）通电，使得经过线圈的电流产生吸引电枢78的磁场，如在以下更多讨论的。
在一些实施方案中，致动器76可包括在致动器主体85和电枢78之间的支持板92（见图2和图4）。支持板92可以是与线圈86共轴对准的环形盘组件；板92可包括外环形部95、内环形部99、和中心环105，组装成使得中心环105压配合在外环形部与内环形部95、99之间，形成单个盘状组件。在至少一个实施例中，外环形部和内环形部95、99由磁响应材料（例如，比如钢的黑色金属材料，以举例一个非限制性的例子）构成，中心环105由非磁响应材料（例如，比如铝的非黑色金属材料，以举例一个非限制性的例子）构成。另外，中心环105可具有比环形部95、99小的轴向厚度，并且/或者可在凹槽98面向电枢78的一侧100具有环形凹槽98，该凹槽适于接收偏压构件83，如以下描述的。内环形部99可具有穿过其的共轴孔96，该共轴孔尺寸设计成允许轴套58的端部70穿过共轴孔。在至少一个实施例中，一个或多个突起97可从孔96的边缘径向向内延伸。例如，图示的两个突起97可尺寸设计成配合在轴套58的中间区域68的槽口71内，使得支持板92可与轴44一起旋转。
电枢78可以是环形的盘或板，其可与线圈86和板92共轴对准且响应于由致动器76产生的磁场。在至少一个非限制性的例子中，电枢78至少部分由黑色金属材料构成。电枢78可具有穿过其的孔102，该孔尺寸设计成接收轴套58的中间区域68。更具体地，孔102可具有对应于套筒58的外表面66上的花键64的径向面向内的花键或突出部104，使得电枢78与套筒一起旋转（例如，见图3）。另外，花键104可尺寸设计成允许电枢78在操作期间沿着轴套58滑动或轴向移位，如将在以下更多说明的。电枢78的一侧103（例如，面向支持板92的一侧）可具有对应于凹槽98且尺寸设计成捕获偏压构件83的环形凹槽105，如将在以下更多描述的。
现在转到离合器，离合器79可具有单个制动板或多个制动板80。在图示的实施例中，示出了五个板（当然，这仅是一个实施例，并且其它数量是可能的）。由于各个制动板80可以是相同的，因此只一个将被描述。如图3中最佳示出的，制动板80可以是具有穿过其的孔106的环形盘——孔106具有与（以上描述的）电枢78的花键104相似的径向面向内的花键108。因此，制动板80可通过轴44旋转并与轴44一起旋转。像电枢78一样，制动板80可构造成在操作期间沿着套筒58滑动或轴向移位。并且每个制动板80可适于摩擦地接合离合器79的其它部件，如以下描述的。
用于支撑反作用板112的保持件110包括环形基底116，具有在周缘122处从基底116轴向延伸的多个腿118。在至少一个实施例中，每个腿118是相同的且是大体矩形的。在图示的实施例中，示出了八个腿118；然而，腿118的形状和数量仅是示例性的（其它形状和数量是可能的）。基底116可具有穿过其的、适于接收将保持件110固定到另一个转向部件（例如，比如图1-4所示的实施例中的端盖32）的紧固件126的周向间隔的孔124。如图5所示，在一个实施方案中，基底116的一侧120在每个孔124处包括扩孔128，使得紧固件126的头部130可相对于表面132大体齐平——例如，以避免在操作期间紧固件126与旋转端板114之间的干涉。
在图示的实施例中，示出了在五个制动板80之间填隙地定位的四个反作用板112。这再次仅是一个实施例；其它数量是可能的。各个反作用板112可以是相同的；因此，只一个将被描述。反作用板112可以是环形盘，具有敞开到板112的周缘135的多个周向间隔的空隙134（例如，凹槽或腔）。每个空隙134可适于接收保持件110的腿118之一（因此，反作用板112不可以相对于保持件110旋转）。图示的反作用板实施例具有对应于八个腿118的八个空隙134；然而，这仅是例子。每个反作用板112的孔口136可比每个制动板80的通孔106大——并且，例如，每个孔口136可具有比轴套58的中间区域68大的直径。因此，在图示的实施例中，反作用板112不接合轴44或套筒58；并因此，板112不相对于轴44旋转。于是当组装时，每个板112的内边缘138可通过间隙140与套筒间隔开（如图2和图4中最佳示出的）。每个反作用板112可由适当地适于允许与制动板80摩擦接合的任何材料构成。
如图2-3中最佳所示，端板114可包括环形基底142，具有从一侧146朝着轴44的远端48（在组装时）轴向延伸的颈部144。孔口148延伸通过基底142和颈部144，且尺寸设计成接收轴套58的端区域72。另外，颈部144可尺寸设计成没有干涉地被接收在保持件的基底116的孔口150内。在至少一个实施例中，颈部144具有六角形形状，以帮助端板114到轴套58的组装，如以下描述的。
在至少一个实施例中，端板114可适于夹紧在轴套58上。例如，如图3所示，端板114可以是C形的；例如，基底142和颈部144具有使端板114的第一周向端152与第二周向端153间隔开的（例如，从轴线A）径向向外延伸的间隙151。另外，基底142可具有靠近其周缘156的弦状通道154，该弦状通道延伸穿过第二周向端153进入第一周向端152。通道154可适于接收紧固件158，该紧固件在被安装时将第一和第二端152、153拉在一起，从而将端板114夹紧到轴套58上。如将在以下更加详细说明的，这可设定反作用板112与制动板80之间的期望间距——例如，将电枢78、制动板80、和反作用板112限制在致动器76和线圈86的期望的轴向距离内。
图2-4所示的多个偏压构件包括主偏压构件或主弹簧83，和一个或多个分离偏压构件或分离弹簧84。主弹簧83可被捕获在环形凹槽98、105中、在支持板92和电枢78之间。分离弹簧84可尺寸设计成在轴套58的中间部分68之上滑动，并且夹在相邻定位的制动板80之间，使得在操作中它们可轴向偏压相邻的板80使其远离彼此。每个分离弹簧84可定位在对应的反作用板112的内边缘138与轴套58的中间部分68之间的间隙140中，使得弹簧84不直接接合或作用在板112上。在图示的实施例中，示出了一个主弹簧83和四个分离弹簧84；然而，这仅是示例（其它实施方案也是可能的）。
如将在以下更加详细说明的，主弹簧83可轴向推动电枢78进入与相邻定位的制动板80的摩擦接合中（当线圈86处在断电状态时）——并且克服由分离弹簧84贡献的任何力而将制动板80和反作用板112轴向地压紧在一起。在该状态下，板80、112摩擦接合，并且（至少在正常的转向力下）阻止或防止它们之间的相对旋转。并且当线圈86处在通电状态时，电枢78克服主弹簧83的力朝着线圈86移位，分离弹簧84可推动制动板80脱离与反作用板112的摩擦接合。在至少一个实施例中，主弹簧和/或分离弹簧83、84中的至少一些是波形弹簧；然而，这仅是示例（替代地，可使用其它弹簧或适合的装置）。另外，也可使用非环形弹簧、贝氏垫圈等。
现在转到端盖32（在图1-3中示出），在一个实施例中，盖或锁定特征32是大体杯形的；例如，具有管状主体159、在一端162处的基底160、和在相反端166处的一个或多个安装突出部164。突出部164可具有通孔172，使得盖32可经由一个或多个紧固件174联接到致动器主体85、壳体38、或两者。基底160具有对应地可与保持件110的孔124对准的多个周向间隔的通孔168。因此，当组装盖32时，保持件110可利用紧固件126被固定到盖32。如图2A中最佳所示，主体159在其中限定尺寸设计成接收至少离合器79、电枢78、和致动器76的至少一部分的腔170。将理解的是，在图示的构造中，可在不拆卸控制组件30的情况下移除或固定盖32。
在线控转向组件12的组装期间，位置和扭矩传感系统34可布置到轴44的第一部分44a上，并且反馈电机36可联接到位置和扭矩传感系统。轴44的第二部分44b可通过电磁致动器76的轴向通道88插入。接下来，支持板92可在轴44的第二部分44b之上滑动并邻近致动器76定位。此后，轴套58可定位在轴44的第二部分44b之上——套筒58的内表面62上的花键60与轴44的花键54交错。此外，板92的突起97可定位在套筒58的槽口71内——例如，使得支持板92与套筒58和轴44一起旋转。主弹簧83和电枢78可在轴套58之上滑动，将主弹簧83捕获在凹槽98、105内。电枢78的面向内的花键104可被接收在套筒58的花键64中。
此后，在至少一个实施例中，制动板80（例如，数量n）、反作用板112（例如，数量n- 1）、和分离弹簧84（例如，数量n-1）可被滑动到套筒58的中间部分68上，使得一个反作用板112和一个分离弹簧84定位在任何两个制动板80之间。
端板114可将电枢78、主弹簧83、制动板80、反作用板112、和分离弹簧84保持在轴套58的中间部分68上。例如，端板114——在未被夹紧的状态中——可（从轴44的远端48）被滑动到端部72上并被夹紧或保持到端部。为了夹紧端板114，紧固件158可被驱动到弦状通道154中，从而将第一和第二周向端152、153朝着彼此拉直至端板114在夹紧状态中为止。在夹紧期间，制动板和反作用板80、112可在摩擦接合的位置邻近彼此；例如，这可能要求（朝着致动器76）对端板114施加足够的轴向引导力以使分离弹簧84至少部分压缩，其中力没有大到使主弹簧83压缩。通过这种方式，当致动器76通电时，主弹簧83仍可至少部分压缩，允许分离弹簧84将制动板80与反作用板112间隔开。
紧固件126可通过保持件110的周向间隔的孔124插入——例如，使紧固件的头部130就座于保持件基底116的扩孔128中，使得紧固件的螺纹区域从保持件基底116的第二侧178（图3）伸出。此后，保持件110可定位在轴44之上且与反作用板112对准。例如，可调节各个反作用板112的角取向，使得各个相应的轴向间隔的空隙134轴向对准——从而允许保持件的腿118在相应的空隙134内滑动。在至少一个实施例中，当组装时，保持件基底116可与端板114的基底142间隔开，允许端板114在不干扰保持件110的情况下旋转。
在图1-4的图示实施例中，端盖32被示出还联接到控制组件30。盖32的周向间隔的通孔168可接收紧固件126的（从保持件110伸出的）螺纹区域，并且盖32可利用垫圈和螺母或其它适合的紧固部件被固定在保持件110之上。盖32的突出部164可固定到致动器76的主体85（和/或壳体38），如图2A所示。因此，在图1-5所示的实施例中，可阻止反作用板112和保持件110的旋转，然而电枢78、制动板80、和端板114可以是可与轴44一起旋转的。
将理解的是，在其它实施例中，可不一样地执行线控转向组件12的组装。并且在一些实施方案中，可以以不一样的顺序或彼此同时地执行组装中的至少一些步骤。
在线控转向组件12的操作期间，致动器76的线圈84可被选择性致动（通电状态）以选择性提供摩擦地分开制动板80与反作用板112的力。并且当致动器76未被致动时（断电状态），制动板80与反作用板112可摩擦接合。因此在断电状态下，控制组件30可对轴旋转提供末端止动或限制，因为制动板80相对于轴44旋转（例如，阻止轴44进一步顺时针旋转或进一步逆时针旋转）。例如，不受致动器76的磁场影响的电枢78通过主弹簧83朝着板组轴向移位，并且轴向推动制动板80抵靠着填隙定位的反作用板112。制动板80的轴向移动还将各个分离弹簧84压缩——例如，至少压缩到对应于对应反作用板112的厚度的轴向程度。于是，在至少图示实施例中，主弹簧83的偏压力可比分离弹簧84的偏压力的总和大，使得在断电状态下反作用板112与制动板80接合。
将理解的是，在图1-4示出的实施例中，由于保持件110固定到盖32（并且盖32固定到致动器76的主体85），因此反作用板112和保持件110不可以旋转。另外，当制动板80摩擦接合到反作用板112时，轴旋转也被阻止——例如，当制动板80的面向内的花键108与套筒58的花键64接合并且套筒花键60与轴花键54接合时。从而，在控制组件30断电时阻止或防止轴44旋转。
在通电状态下，线圈86产生将电枢78拉向支持板92的磁场。于是，电枢78朝着支持板92轴向移位并滑动——增大电枢78与端板114之间的轴向距离。该移位充分压缩主弹簧83，使得允许制动板80在未与反作用板112显著摩擦接合的情况下旋转。分离弹簧84（现在未被主弹簧83的偏压力作用）从基于电枢78的轴向位移增大制动板80之间的间距。从而在通电状态下，驾驶员可旋转轴44以促使车轮运动/车辆转向。并且利用传感系统34、反馈电机36、和其它线控转向部件，转向输入可被用于控制车辆转向——例如，通过将转向输入转换成电控制信号并且利用控制信号来操作转向机构14中的电机22。
其它实施例也可被使用。例如，在一个实施例中，反作用板112定位在两个制动板80之间。例如，当控制组件30断电时，固定到轴44的单个制动构件可接合单个反作用构件。在另一个实施例中，制动构件可以是电枢的一部分（也就是，使得当控制组件30断电时电枢78接合反作用构件）。并且在另一个实施例中，反作用板112可以是端板114的一部分（也就是，使得电枢接合端板114，而在电枢与端板之间没有任何制动板）。另外，一个实施例的任何方面或特征可与其它实施例一起使用。
在一些实施例中，偏压构件84的数目可以变化。在至少一个实施例中，没有分离弹簧84被使用。另外，主弹簧和/或分离弹簧83、84的形状和类型也可变化。
在另一个实施例中，保持件110的形状可变化。例如，在一个实施例中，保持件110的至少一些特征（例如，比如腿118）可整合到端盖32。
在图示实施例中，轴套58适于帮助控制组件30的组装；然而，其它实施方案是可能的。例如，在至少一个实施例中，轴套58的特征可与轴44一体化。
图6-7图示线控转向组件12'的另一个实施例，其具有机械连杆或机械转向组件180以在线控转向组件故障或失灵的情况下用作机械备用件。图6图示了不带有端盖32的控制组件30。另外，联接器或机械接口182被示出在控制组件30的保持件110与机械连杆180之间。
联接器182包括基底184和从基底延伸的颈部186。基底184可具有适于接收保持件110的紧固件126的周向间隔的孔（被隐藏）。并且颈部186包括适于将颈部186联接到机械连杆180的任何适合的特征，使得颈部186不独立于连杆180旋转。例如，颈部186可具有轴向延伸的花键（在图6中被隐藏）。图示联接器仅是示例性的；其它实施方案可根据设计被使用。
机械连杆180可包括任何传统的转向连杆部件，以使控制组件30与传动系统24（在图1中被示出）联接。图6的连杆180示例了经由万向接头196、198联接到轴的两个端构件192、194。并且如图7所示，端构件192具有尺寸设计成接收联接器182的颈部186的孔口200。在图示实施例中，孔口的内表面202具有适于接收颈部186花键的花键204——从而防止联接器182相对于连杆180独立旋转。图6-7所示的连杆180仅是一个示例；其它连杆也被考虑。
在该实施例的操作期间，当致动器76处在断电状态时机械连杆180可以是可旋转的，如以下描述的。如之前描述的，在断电状态下，制动板80摩擦地接合反作用板112。当转向输入使轴44旋转时，接合的制动板和反作用板80、112和保持件110也旋转（例如，未被端盖32约束，端盖在该实施例中不存在）。当保持件110旋转时，联接器182和机械连杆180也旋转。因此，在该实施方案中，在控制组件30断电时提供从轴44到（图1的）转向机构14的机械连接，使得驾驶员可利用机械备用件转向车轮26，这在向致动器的供电失去或中断时是期望的。
当致动器76通电时，制动板80可再次与反作用板112间隔开（例如，通过分离弹簧84推动分开）。这里，可从车辆驾驶员接收机械转向输入，并且利用传感系统34、反馈电机36、和其它线控转向系统部件，使用转向输入来控制车辆转向，如关于之前的实施例在以上描述的。例如，转向输入可被转换成电控制信号，并且控制信号可被用于操作转向结构14中的电机22。
在至少一个实施例中，在通电状态下，当通过线控转向系统转向车轮26时，机械连杆80可被旋转或被驱动。例如，当（由电控制信号控制）车轮26转向时，机械连杆180可旋转，从而，保持件110和反作用板112可相对于轴44旋转。然而，由于制动板和反作用板80、112未显著地摩擦接合，因此这对线控转向组件12'的操作可以没有不利的影响。将理解的是，图6-7图示的实施例也可变化。例如，考虑其它的实施例，其中联接器82和/或机械连杆180可具有不同的特征，并且/或可与转向机构14不同地相互作用。
在图6-7示出的实施例中，可在不拆卸控制组件30的剩余部分的情况下移除端盖32。因此，控制组件30可适于具有机械备用件的实施方案和不具有这样的机械备用件的实施方案。并且在至少一个实施方案中，线控转向组件的提供商可将图1所示的线控转向组件12交付给车辆制造商，制造商可决定实施是否带有端盖32的线控转向组件。
仍还存在其它的实施例。例如，在一个实施例中，轴44的远端48可从保持件110伸出。轴44可在远端48附近在其外表面上支撑环形轴承——例如，其经由轴44的径向向外延伸的特征、弹簧夹、其组合、或类似物被保持在轴上。当组装时，轴承可夹在轴44与盖32的内表面之间。例如，盖32内的腔170可具有不同的形状以容纳环形轴承；因此，轴承可进一步帮助轴44在操作期间在控制组件30内旋转。
在另一个实施例中，支持板92可具有代替以上描述的三段式构造的一段式构造。例如，板92可以是环形盘，具有在中心开口与外周缘之间间隔开的周向延伸的狭槽。并且在操作期间，狭槽可容许电枢78有更强的磁吸引（例如，更强的磁通量路径）。更具体地，由于电枢吸引需要更小电压及更小功率，因此可改善工作效率。
因此，已描述了车辆线控转向系统，其包括具有轴和转向控制组件的线控转向组件。当系统正常操作且电功率是可获得的时，控制组件的部件不接合，并且车辆可被线控转向。当转向输入到达期望的旋转末端止动件时，控制组件的部件可接合，从而阻止额外的轴旋转（例如，沿顺时针方向和/或沿逆时针方向）。而且，如果发生故障或者电功率变得不能获得，那么控制组件的部件也可接合，阻止旋转（例如，可锁定）。在至少一个实施例中，机械备用连杆可联接到线控转向系统——并且如果电功率变得不可获得，控制组件的部件接合以容许机械备用转向。
尽管公开在本文中的发明的形式构成目前优选的实施例，但许多其它形式也是可能的。本文不意图提到本发明的所有可能的等同形式或衍生物。理解的是，本文中使用的术语仅是描述性的，而非限制性的，并且在不偏离本发明的精神或范围的情况下可作出各种变化。

Claims (45)

1.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含联接到转向输入并且能够响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，其包含：
能够与轴一起旋转的制动构件；和
反作用构件；和
电磁致动器，其被选择性致动以提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件，
其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许制动构件相对于反作用构件旋转。
2.如权利要求1所述的线控转向组件，其进一步包含支撑反作用构件的保持件，其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止轴相对于保持件旋转。
3.如权利要求2所述的线控转向组件，其中限制或防止保持件旋转。
4.如权利要求2所述的线控转向组件，其中不限制或防止保持件旋转。
5.如权利要求1所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的电枢，其中，当致动器未被致动时，电枢推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
6.如权利要求5所述的线控转向组件，其中致动器进一步包含定位在致动器与电枢之间的支持板，和可压缩性地偏压电枢使其远离支持板的偏压构件。
7.如权利要求1所述的线控转向组件，其进一步包含偏压构件，其中，当致动器未被致动时，偏压构件推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
8.如权利要求1所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的多个制动构件和各自填隙定位在多个制动构件之间的多个反作用构件，其中，当致动器未被致动时，在多个制动构件中的两个相邻定位的制动构件与多个反作用构件中的填隙定位的一个反作用构件之间的力限制或防止两个制动构件相对于填隙定位的反作用构件旋转，并且其中，当致动器被致动时，在两个相邻定位的制动构件和填隙定位的反作用构件之间的力被减小或去除以容许两个制动构件相对于填隙定位的反作用构件旋转。
9.如权利要求1所述的线控转向组件，其中致动器、制动构件和反作用构件具有环形形状，其中轴延伸通过环形形状的致动器、环形形状的制动构件、和环形形状的反作用构件。
10.如权利要求1所述的线控转向组件，其中所述致动器围绕所述轴布置。
11.如权利要求10所述的线控转向组件，其中所述致动器位于所述轴的两个相反端部之间。
12.如权利要求10所述的线控转向组件，其中所述致动器包括环形线圈并且所述线圈围绕所述轴的一部分。
13.如权利要求1所述的线控转向组件，其进一步包含由线控转向组件操作的转向机构，所述转向机构被联接到车辆的多个车轮以便驱动车轮向右或向左以改变车辆行驶的方向。
14.如权利要求1所述的线控转向组件，其进一步包含由线控转向组件操作的转向机构，所述转向机构适于被联接到车辆的多个车轮以便驱动车轮向右或向左以改变车辆行驶的方向。
15.如权利要求14所述的线控转向组件，其中所述转向机构被电联接到线控转向组件。
16.如权利要求14所述的线控转向组件，其中所述转向机构被机械联接到线控转向组件。
17.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含能响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，所述离合器具有能与轴一起旋转的制动构件、和反作用构件；
电磁致动器，其被选择性致动以提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件；
支撑所述反作用构件的保持件；和
联接到所述保持件的转向机构，其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许制动构件相对于反作用构件旋转，并且其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止轴相对于保持件旋转，其中不限制或防止所述保持件的旋转，并且当致动器未被致动时，所述轴、保持件和转向机构一起旋转。
18.如权利要求17所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的电枢，其中，当致动器未被致动时，电枢推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
19.如权利要求17所述的线控转向组件，其进一步包含偏压构件，其中，当致动器未被致动时，偏压构件推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
20.如权利要求17所述的线控转向组件，其进一步包含支撑所述反作用构件的保持件，其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止轴相对于保持件旋转。
21.如权利要求17所述的线控转向组件，其中致动器、制动构件、和反作用构件具有环形形状，其中轴延伸通过环形形状的致动器、环形形状的制动构件、和环形形状的反作用构件。
22.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含能响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，所述离合器具有能与轴一起旋转的制动构件、和反作用构件；
电磁致动器，其被选择性致动以提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件；和
联接到轴的反馈电机，其中，基于转向输入，电机适于提供旋转阻力分布图，并且其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许制动构件相对于反作用构件旋转。
23.如权利要求22所述的线控转向组件，其进一步包含支撑所述反作用构件的保持件，其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止轴相对于保持件旋转。
24.如权利要求23所述的线控转向组件，其中限制或防止所述保持件的旋转。
25.如权利要求22所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的电枢，其中，当致动器未被致动时，电枢推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
26.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含能响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，所述离合器具有：能与轴一起旋转的多个制动构件；多个反作用构件，其中每个反作用构件填隙定位在多个制动构件之间；和填隙定位在多个制动构件之间的多个偏压构件，使得多个偏压构件之一定位在两个相邻定位的制动构件之间；以及
电磁致动器，其被选择性致动以提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件，其中，当致动器被致动时，一个偏压构件推动两个相邻定位的制动构件远离彼此，并且其中，当致动器未被致动时，在多个制动构件中的两个相邻定位的制动构件与多个反作用构件中的填隙定位的一个反作用构件之间的力限制或防止两个制动构件相对于填隙定位的反作用构件旋转，并且，其中，当致动器被致动时，在两个相邻定位的制动构件和填隙定位的反作用构件之间的力被减小或去除以容许两个制动构件相对于填隙定位的反作用构件旋转。
27.如权利要求26所述的线控转向组件，其进一步包含支撑所述反作用构件的保持件，其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止轴相对于保持件旋转。
28.如权利要求26所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的电枢，其中，当致动器未被致动时，电枢推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
29.如权利要求26所述的线控转向组件，其中致动器、制动构件、和反作用构件具有环形形状，其中轴延伸通过环形形状的致动器、环形形状的制动构件、和环形形状的反作用构件。
30.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含联接到转向输入并且能够响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，其包含：
能够与轴一起旋转的制动构件；
保持件；和
由保持件支撑的反作用构件；
电磁致动器，其被选择性致动以选择性地提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件，并且
其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，且还限制或防止轴相对于保持件旋转，并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许轴和制动构件相对于反作用构件旋转。
31.如权利要求30所述的线控转向组件，其中保持件联接到车辆或另一线控转向组件部件以限制或防止保持件的旋转。
32.如权利要求30所述的线控转向组件，其中不限制或防止所述保持件的旋转。
33.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含能够响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，其包含：
能够与轴一起旋转的制动构件；
保持件；和
由保持件支撑的反作用构件；
电磁致动器，其被选择性致动以选择性地提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件，并且
其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，且还限制或防止轴相对于保持件旋转，并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许轴和制动构件相对于反作用构件旋转，其中保持件联接到车辆或另一线控转向组件部件以限制或防止保持件的旋转，并且其中所述保持件联接到用于离合器的端盖，其中联接到端盖限制或防止保持件的旋转。
34.如权利要求33所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的电枢，其中，当致动器未被致动时，电枢推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
35.如权利要求33所述的线控转向组件，其中所述致动器围绕所述轴布置。
36.如权利要求33所述的线控转向组件，其中所述致动器位于所述轴的两个相反端部之间。
37.如权利要求35所述的线控转向组件，其中所述致动器包括环形线圈并且所述线圈围绕所述轴的一部分。
38.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含能够响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，其包含：
能够与轴一起旋转的制动构件；
保持件；和
由保持件支撑的反作用构件；
电磁致动器，其被选择性致动以选择性地提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件，并且其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，且还限制或防止轴相对于保持件旋转，并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许轴和制动构件相对于反作用构件旋转，并且其中保持件联接到车辆或另一线控转向组件部件以限制或防止保持件的旋转，并且所述系统进一步包含联接到保持件的机械转向机构，其中，当致动器未被致动时，所述保持件与所述转向机构一起旋转。
39.如权利要求38所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的电枢，其中，当致动器未被致动时，电枢推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
40.如权利要求38所述的线控转向组件，其中所述致动器围绕所述轴布置。
41.如权利要求38所述的线控转向组件，其中所述致动器位于所述轴的两个相反端部之间。
42.一种用于车辆中的转向系统的线控转向组件，其包含能够响应于转向输入而旋转的轴，其特征在于，所述线控转向组件还包含：
离合器，其包含：
能够与轴一起旋转的制动构件；
保持件；和
由保持件支撑的反作用构件；
电磁致动器，其被选择性致动以选择性地提供力从而选择性接合制动构件与反作用构件，并且其中，当致动器未被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转，且还限制或防止轴相对于保持件旋转，并且当致动器被致动时，在制动构件与反作用构件之间的力被减小或去除以容许轴和制动构件相对于反作用构件旋转，其中致动器、制动构件、反作用构件、和保持件的基底具有环形形状，其中轴延伸通过环形形状的致动器、环形形状的制动构件、环形形状的反作用构件、和环形形状的基底。
43.如权利要求42所述的线控转向组件，其进一步包含能与轴一起旋转的电枢，其中，当致动器未被致动时，电枢推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
44.如权利要求42所述的线控转向组件，其进一步包含偏压构件，其中，当致动器未被致动时，偏压构件推动制动构件与反作用构件在一起，以限制或防止制动构件相对于反作用构件旋转。
45.如权利要求1所述的线控转向组件，其中所述转向输入包括联接到轴的方向盘，并且其中所述轴随着方向盘旋转而旋转，并且其中所述离合器选择性地阻止或防止轴和方向盘的旋转。
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