CN110775142B - 转向柱组件 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的转向柱组件，所述转向柱组件包括：壳体；轴，所述轴相对于所述壳体可旋转地安装，并且所述轴被构造成用于在一端处附接方向盘；接合部分，所述接合部分被连接到所述轴并且被构造成随所述轴旋转；以及端位止动装置，所述端位止动装置位于所述接合部分的路径中，并且所述端位止动装置能够在所述轴旋转过预定角度时与所述接合部分接合，其中，所述接合部分能够在所述轴在两个方向上旋转过预定角度时与端位止动装置接合，所述接合部分包括从所述轴向外突出的构件，所述端位止动装置被安装在所述壳体上，并且所述端位止动装置包括弯曲成大致T形的材料条带。

Description

转向柱组件

技术领域

本发明涉及转向柱组件，且特别地但非排它地涉及与线控转向式驾驶盘致动器一起使用的转向柱组件。

背景技术

自主车辆旨在主要以自主模式来使用，在自主模式中，车辆的控制在没有人工干预的情况下进行。然而，对于自主车辆，期望的是如果有需要或期望的话，能够手动控制，且出于该原因，必须提供诸如车辆转向(通常具有“线控转向”操作)之类的对车辆的控制。

在此种线控转向式机构中，驾驶盘(方向盘)连接到轴的一端，该轴的角位移被测量以生成用于控制车辆的方向盘的定向的信号。

该线控转向式机构所发生的一个问题起因于车轮并不是物理地连接到方向盘，这与常规的机械式转向机构相反。转向轮仅能够在给定的运动范围内枢转，且因此重要的是限制方向盘的最大旋转，使得其对应于转向轮的最大枢转范围，否则，当转向轮处于其最大转向角度时，车辆的驾驶员仍能够无限制地旋转方向盘。

发明内容

根据本发明，一种用于车辆的转向柱组件包括：壳体；轴，该轴相对于所述壳体可旋转地安装，并且该轴被构造成用于在一端处附接方向盘；接合部分，该接合部分被连接到轴并且被构造成随所述轴旋转；以及端位止动装置，该端位止动装置位于接合部分的路径中，并且该端位止动装置能够在所述轴旋转过预定角度时与接合部分接合，其中，接合部分能够在所述轴在两个方向上旋转过预定角度时与端位止动装置接合，接合部分包括从所述轴向外突出的构件，端位止动装置被安装在壳体上，并且端位止动装置包括弯曲成大致T形的材料条带。

这样的布置允许附接到轴的方向盘在它的进一步旋转被接合部分与端位止动装置的接合所停止之前，在两个方向上旋转过几乎完整的半圈。

在一个实施例中，接合部分包括被接纳在轴中的凹部中并且从该凹部向外突出的构件。例如，接合部分可包括半圆键，该半圆键座置在轴中的键槽中。

该组件可进一步包括用于限制接合部分的向外移位的装置，例如在接合部分和轴之间的压配合或焊接。

在优选实施例中，端位止动装置能够弹性形变，以在接合部分与端位止动装置接合时提供“软止动”效应。

材料条带可包括主干部分和相垂直的横杆部分，主干部分由两个平行层形成，横杆部分由上连续层形成，该上连续层的端部与两个下层半部中相应的下层半部相接，该两个下层半部中的每个下层半部均合并到主干部分的两个平行层中相应的层中。

主干部分优选地穿过壳体中的狭槽。

垂直的横杆部分可被接纳在壳体的外表面中的凹部中。

材料条带可由金属形成，例如由弹簧钢或不锈钢形成。

附图说明

仅作为示例，现在将参照附图对本发明的具体实施例进行描述，在附图中：

图1(a)、图1(b)和图1(c)分别是根据本发明的线控转向式方向盘转动限制机构的第一实施例的纵截面图、横截面图和平面图；

图2(a)和图2(b)分别是图1的转动限制机构的端位止动件的侧视图和端视图；并且

图3是已经装配有图1的转动限制机构的线控转向式转向机构的转向柱的部分的纵截面图。

具体实施方式

在图1至图3中示意了根据本发明的线控转向式方向盘转动限制机构10的一个实施例。该机构被安装在驾驶盘致动器组件的转向柱12内部，驾驶盘致动器组件是用于道路车辆的线控转向系统的一部分。在此种线控转向系统中，车辆的驾驶员对方向盘的旋转被检测并且被用于生成信号，该信号则被用于控制一个或多个致动器，以使转向轮以与方向盘的旋转对应的量转动。在此种布置中，在方向盘和使转向轮移位的机构之间没有机械连接，因此重要的是将方向盘在两个方向上的最大旋转限制为与对转向轮在两个方向上的最大位移对应。

方向盘(未示出)附接到主轴18的一端(如图3所示的轴的右手端)，该主轴18位于细长的主壳体19内，并借助于两组纵向分开的轴承24、26可旋转地安装在主壳体22的管状延伸部20中。主壳体22还容纳有马达28，该马达的输出连接到主轴18的内端，以向驾驶员提供路感的感知。

方向盘转动限制机构10安装在两组轴承24、26之间。该机构包括以半圆键30为形式的突出部，该半圆键30座置在主轴18中的形状互补的凹部32中，突出部能够与安装在主壳体22的管状延伸部20中的端位止动嵌件34接合。通过键的外边缘36与管状延伸部20的内圆柱面的接合，半圆键30被保持在主轴18的凹部32中，并因此随主轴18一起旋转。半圆键位于主轴上，使得当方向盘处于“向正前方”的位置时其定向在最低位置中。

端位止动嵌件34由单个弹簧钢板的条带形成，该单个弹簧钢板的条带弯曲成具有“竖直”的主干部分38(当从截面图中观看时)和相垂直的横杆部分40的T形，主干部分38由弹簧钢板的两个平行层38a、38b形成，横杆部分40由上连续层40a所形成，该上连续层40a的端部与两个下层半部40a、40b中相应的下层半部相接，该两个下层半部互相为镜像，并且该两个下层半部中的每个下层半部均合并到主干部分38的两个平行层38a、38b中相应的层中。

端位止动嵌件34的主干部分38穿过主壳体22的管状延伸部20的上表面中的狭槽42，且横杆部分40被接纳在狭槽42周围的埋头凹腔44中，由此主干部分38突出到管状延伸部20的内部中。端位止动嵌件34由配合在管状延伸部20上的柱管46保持在位。

方向盘以及方向盘所连接到的主轴18因此能够在相反的方向上旋转过大约180°，该旋转通过半圆键30与端位止动嵌件34的主干部分38相会而受到限制。考虑到半圆销30和端位止动嵌件34的主干部分38的厚度，在每个方向上的最大角位移略小于180°，大约是170°。

由弹簧钢形成的主干部分38的两个层38a、38b能够相对于彼此滑动，并且因此能够挠曲，这在方向盘达到其在每个方向上的行程极限时对冲击进行缓冲。主干部分28的两个层的偏转的能力通过它们所连接到的横杆部分40的挠性而进一步得到增强，这是因为横杆部分的连续上层40a从远离其与主干部分38的两个层的连接部的点位处悬伸。

Claims (10)

1.一种用于车辆的转向柱组件，其特征在于，所述转向柱组件包括：壳体；轴，所述轴相对于所述壳体可旋转地安装，并且所述轴被构造成用于在一端处附接方向盘；接合部分，所述接合部分被连接到所述轴并且被构造成随所述轴旋转；以及端位止动装置，所述端位止动装置位于所述接合部分的路径中，并且所述端位止动装置能够在所述轴旋转过预定角度时与所述接合部分接合，其中，所述接合部分能够在所述轴在两个方向上旋转过预定角度时与端位止动装置接合，所述接合部分包括从所述轴向外突出的构件，所述端位止动装置被安装在所述壳体上，并且所述端位止动装置包括弯曲成大致T形的材料条带。

2.根据权利要求1所述的转向柱组件，其特征在于，所述接合部分包括被接纳在所述轴中的凹部中并且从所述凹部向外突出的构件。

3.根据权利要求2所述的转向柱组件，其特征在于，所述接合部分包括半圆键，所述半圆键座置在所述轴中的键槽中。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的转向柱组件，其特征在于，所述端位止动装置能够弹性形变。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的转向柱组件，其特征在于，所述材料条带包括主干部分和相垂直的横杆部分，所述主干部分由两个平行层形成，所述横杆部分由上连续层形成，所述上连续层的端部与两个下层半部中相应的下层半部相接，所述两个下层半部中的每个下层半部均合并到所述主干部分的所述两个平行层中相应的层中。

6.根据权利要求5所述的转向柱组件，其特征在于，所述主干部分穿过所述壳体中的狭槽。

7.根据权利要求6所述的转向柱组件，其特征在于，所述横杆部分被接纳在所述壳体的外表面中的凹部中。

8.根据权利要求5所述的转向柱组件，其特征在于，所述材料条带由金属形成。

9.根据权利要求8所述的转向柱组件，其特征在于，所述金属包括弹簧钢。

10.根据权利要求8所述的转向柱组件，其特征在于，所述金属包括不锈钢。

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