CN110775141A - 一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构 - Google Patents

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刘惟栋
吕斌
成卫之
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Abstract

本发明涉及车辆转向设备领域，具体公开了一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构。该操控手力模拟机构包括操控机构以及手力模拟机构；所述操控机构与手力模拟机构通过转向轴4和螺纹轴8相连；所述手力模拟机构包括壳体、螺纹轴8；所述壳体分为上盖5和螺杆安装壳体19；所述螺杆安装壳体19内装配有螺纹轴8；所述螺杆安装壳体19内安装有孔用挡圈10及导向螺钉18，定摩擦轴13及锁紧螺母12安装在螺杆安装壳体19底部；所述螺纹轴8上部安装有角度传感器7，限位螺母17与螺纹轴8连接、第三球轴承9安装在限位螺母17下方，所述的螺纹轴8下部依次安装轴用挡圈11、垫片16、碟簧15、动摩擦轴14。

Description

一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构
技术领域
本发明涉及车辆转向设备领域，具体涉及一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构。
背景技术
目前，车辆转向时采用电动助力转向结构，已经成为主流趋势，并且已经有C-EPS、P-EPS、R-EPS三种主要结构进行装车，这些结构操控机构到执行机构都需要采用机械连接进行传导力矩，而来自地面的反向作用力会传导驾驶员手上。随着驾驶员对于舒适性和安全性的要求不断提高，方向操控机构和转向机构之间取消连接作为一种方案也被很多转向企业进行研发。但大多数企业研发的线控转向操控机构针对的主要是乘用车市场，为满足这一市场对于手力及车速的要求，操控机构的设计多数采用电机进行手力路感模拟。但对于车速较慢，通常不超过20km/h的特殊车辆来说，本身有的并不能输出车速。这种结构不管从性能上还是价格上都无法满足他们的使用要求。
因此研发一款可以使用这一领域的转向操控机构也是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构，该操控手力模拟机构包括操控机构以及手力模拟机构；所述操控机构与手力模拟机构通过转向轴4和螺纹轴8相连，所述操控机构包括方向盘1、第一球轴承2、转向轴4、转向管柱3；所述手力模拟机构包括壳体、螺纹轴8；所述壳体分为上盖5和螺杆安装壳体19；所述上盖内装有第二球轴承6；所述螺杆安装壳体19内装配有螺纹轴8；所述螺杆安装壳体19内安装有孔用挡圈10及导向螺钉18，定摩擦轴13及锁紧螺母12安装在螺杆安装壳体19底部；所述螺纹轴8上部安装有角度传感器7，限位螺母17与螺纹轴8连接、第三球轴承9安装在限位螺母17下方，所述的螺纹轴8下部依次安装轴用挡圈11、垫片16、碟簧15、动摩擦轴14。
作为本发明一种优选的技术方案，所述碟簧15的数量为(1-5)片。
作为本发明一种优选的技术方案，所述碟簧15的数量为3片。
作为本发明一种优选的技术方案，所述动摩擦轴14为花键结构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述螺杆安装壳体19底部设有定摩擦轴13，所述定摩擦轴13上装有紧锁螺母12。
作为本发明一种优选的技术方案，所述定摩擦轴13与螺杆安装壳体19的连接方式为可拆卸连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述可拆卸连接为螺纹连接。
有益效果：本发明提供了一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构，与现有技术相比，在保证转向手力的要求下，取消掉了电控部分，同时将成本降低了三成；低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构设计可以与原车管柱实现直接连接，节约了开发费用，降低了生产成本；本发明设置了螺纹轴和限位螺母，通过螺母的大小、厚度、螺纹的螺距可有效控制转向圈数；采用动摩擦轴和定摩擦轴的配合结构进行手力模拟，装配方便结构简单；并通过使用三片碟簧相互叠压的结构，保证了转向手力始终处于平衡的状态，即便长时间使用，其手力大小依然保持稳定；此外，本发明还在螺纹轴上安装有角度传感器，可将方向盘角度及方向实时传输到控制执行单元；综上所述，本发明提供的低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构主要以机械部件为主。寿命更高、可靠性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构示意图。
符号说明：1-方向盘；2-第一球轴承；3-转向管柱；4-转向轴；5-上盖；6-第二球轴承；7-角度传感器；8-螺纹轴；9-螺杆安装壳体；10-孔用挡圈；11-轴用挡圈；12-锁紧螺母；13-定摩擦轴；14-动摩擦轴；15-碟簧；16-垫片；17-限位螺母；18-导向螺钉；19-螺杆安装壳体。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构，该操控手力模拟机构包括操控机构以及手力模拟机构；所述操控机构与手力模拟机构通过转向轴4和螺纹轴8相连，所述操控机构包括方向盘1、第一球轴承2、转向轴4、转向管柱3；所述手力模拟机构包括壳体、螺纹轴8；所述壳体分为上盖5和螺杆安装壳体19；所述上盖内装有第二球轴承6；所述螺杆安装壳体19内装配有螺纹轴8；所述螺杆安装壳体19内安装有孔用挡圈10及导向螺钉18，定摩擦轴13及锁紧螺母12安装在螺杆安装壳体19底部；所述螺纹轴8上部安装有角度传感器7，限位螺母17与螺纹轴8连接、第三球轴承9安装在限位螺母17下方，所述的螺纹轴8下部依次安装轴用挡圈11、垫片16、碟簧15、动摩擦轴14。
本发明所述方向盘1转动时，通过与方向盘1连接的转向轴4带动螺纹轴8转动，转向管柱3安装在车辆上对转向轴4起支撑作用。
本发明所述螺纹轴8上端的角度传感器7将方向盘1转动的角度以信号的方式反馈给执行机构的控制器。
本发明所述的螺纹轴8上安装的限位螺母17根据螺纹轴8转动产生上下移动，螺杆安装壳体19上的导向螺钉18对限位螺母17进行定位导向作用。
本发明所述动摩擦轴14通过花键与螺纹轴8配合，并实现转动。
在一种优选的实施方式中，所述碟簧15的数量为(1-5)片。
本发明所述碟簧15通过动摩擦轴14和定摩擦轴13进行压缩，压缩力根据手力要求调整大小。
在一种优选的实施方式中，所述碟簧15的数量为3片。
在一种优选的实施方式中，所述螺杆安装壳体19底部设有定摩擦轴13，所述定摩擦轴13上装有紧锁螺母12。
本发明所述定摩擦轴13通过螺纹安装在螺杆安装壳体19上，根据手力要求进行旋紧或放松，与动摩擦轴配合作用。
在一种优选的实施方式中，所述定摩擦轴13与螺杆安装壳体19的连接方式为可拆卸连接。
在一种优选的实施方式中，所述可拆卸连接为螺纹连接。
实施例
下面通过实施例对本发明进行具体描述，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例与附图。
实施例1
实施例1提供了一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构，该操控手力模拟机构包括操控机构以及手力模拟机构；所述操控机构与手力模拟机构通过转向轴4和螺纹轴8相连，所述操控机构包括方向盘1、第一球轴承2、转向轴4、转向管柱3；所述手力模拟机构包括壳体、螺纹轴8；所述壳体分为上盖5和螺杆安装壳体19；所述上盖内装有第二球轴承6；所述螺杆安装壳体19内装配有螺纹轴8；所述螺杆安装壳体19内安装有孔用挡圈10及导向螺钉18，定摩擦轴13及锁紧螺母12安装在螺杆安装壳体19底部；所述螺纹轴8上部安装有角度传感器7，限位螺母17与螺纹轴8连接、第三球轴承9安装在限位螺母17下方，所述的螺纹轴8下部依次安装轴用挡圈11、垫片16、碟簧15、动摩擦轴14。
所述碟簧15的数量为3片。
所述动摩擦轴14为花键结构。
所述螺杆安装壳体19底部设有定摩擦轴13，所述定摩擦轴13上装有紧锁螺母12。
所述定摩擦轴13与螺杆安装壳体19的连接方式为螺纹连接。
所述车辆线控转向助力操控手力模拟机构实现的操控方法，至少包括以下步骤：
(1)方向盘1转动时，通过与方向盘1连接的转向轴4带动螺纹轴8转动，转向管柱3安装在车辆上对转向轴4起支撑作用；
(2)螺纹轴8上端的角度传感器7将方向盘1转动的角度以信号的方式反馈给执行机构的控制器；
(3)螺纹轴8上安装的限位螺母17根据螺纹轴8转动产生上下移动，螺杆安装壳体19上的导向螺钉18对限位螺母17进行定位导向作用；
(4)碟簧15通过动摩擦轴14和定摩擦轴13进行压缩，压缩力根据手力要求调整大小；
(5)动摩擦轴14通过花键与螺纹轴8配合，并实现转动；
(6)定摩擦轴13通过螺纹安装在螺杆安装壳体19上，根据手力要求进行旋紧或放松，与动摩擦轴配合作用。

Claims (7)

1.一种低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构，其特征在于，该操控手力模拟机构包括操控机构以及手力模拟机构；所述操控机构与手力模拟机构通过转向轴(4)和螺纹轴(8)相连，所述操控机构包括方向盘(1)、第一球轴承(2)、转向轴(4)、转向管柱(3)；所述手力模拟机构包括壳体、螺纹轴(8)；所述壳体分为上盖(5)和螺杆安装壳体(19)；所述上盖内装有第二球轴承(6)；所述螺杆安装壳体(19)内装配有螺纹轴(8)；所述螺杆安装壳体(19)内安装有孔用挡圈(10)及导向螺钉(18)，定摩擦轴(13)及锁紧螺母(12)安装在螺杆安装壳体(19)底部；所述螺纹轴(8)上部安装有角度传感器(7)，限位螺母(17)与螺纹轴(8)连接、第三球轴承(9)安装在限位螺母(17)下方，所述的螺纹轴(8)下部依次安装轴用挡圈(11)、垫片(16)、碟簧(15)、动摩擦轴(14)。
2.根据权利要求1所述的低速车辆线控转向助力操控手力模拟机构，其特征在于，所述碟簧(15)的数量为1-5片。
3.根据权利要求2所述的低速车辆线控转向操控手力模拟机构，其特征在于，所述碟簧(15)的数量为3片。
4.根据权利要求1所述的低速车辆线控转向操控手力模拟结构，其特征在于，所述动摩擦轴(14)为花键结构。
5.根据权利要求1所述的低速车辆线控转向操控手力模拟结构，其特征在于，所述螺杆安装壳体(19)底部设有定摩擦轴(13)，所述定摩擦轴(13)上装有紧锁螺母(12)。
6.根据权利要求1所述的低速车辆线控转向操控手力模拟结构，其特征在于，所述定摩擦轴(13)与螺杆安装壳体(19)的连接方式为可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的低速车辆线控转向操控手力模拟结构，其特征在于，所述可拆卸连接为螺纹连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114312969A (zh) * 2020-09-30 2022-04-12 比亚迪股份有限公司 转向管柱组件、转向管柱和车辆

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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