CN202138407U

CN202138407U - 转向管柱

Info

Publication number: CN202138407U
Application number: CN201120166241U
Authority: CN
Inventors: 贾志杰
Original assignee: BYD Co Ltd
Current assignee: BYD Co Ltd
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2011-05-24
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2021-05-24

Abstract

本实用新型提供了一种转向管柱，其包括倾斜机构和伸缩机构。所述伸缩机构包括伸缩电机（9）、伸缩丝杆（5）、滑块部件、伸缩内管支架（12）以及伸缩外管支架（16），所述伸缩丝杆（5）与所述伸缩电机（9）动力连接，所述滑块部件与所述伸缩丝杆（5）螺纹配合，所述滑块部件固定在所述伸缩内管支架（12）上，所述伸缩电机（9）固定在伸缩外管支架（16）上，所述伸缩电机（9）为行星齿轮减速电机。本实用新型的转向管柱的伸缩机构采用行星齿轮减速电机，其传递平稳且噪音低。

Description

转向管柱

技术领域

本实用新型属于车辆技术领域。具体而言，本实用新型涉及转向管柱。

背景技术

汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系统来改变转向轮（一般是前轮）的偏转角度实现的，转向系统不仅可以改变汽车的行驶方向，使其按驾驶员规定的方向行驶，而且还可以克服由于路面侧向干扰使车轮自行产生的转向，恢复汽车原来的行使方向。汽车转向系统一般由转向操纵机构、转向器、转向传动机构三部分组成，转向操纵机构包括方向盘、转向轴等部件，转向轴下端的蜗杆与扇形齿轮构成转向器，转向器是一个减速增矩机构，经转向器放大的力矩传给转向传动机构，转向传动机构与转向节铰接，将转向器输出的运动和动力传递给转向车轮，使之偏转，以实现汽车的转向。

方向盘通过转向轴与转向器连接。转向管柱套设于转向轴且支撑着方向盘，转向管柱对转向轴进行定位；当需调节车辆行驶方向时，通过方向盘将力传递给转向器、转向传动机构，转向传动机构将转向器输出的运动和动力传递给转向车轮，实现车辆的转向。目前，转向管柱主要有可调节转向管柱、吸能式转向管柱、可溃式转向管柱。一般，可调式转向管柱包括倾斜机构和伸缩机构。通过控制倾斜机构，可以使转向管柱倾斜规定角度。通过控制伸缩机构，可以使转向管柱伸缩规定长度。然而，现有的转向管柱在传动部件数量较多，且经常发生异响。

实用新型内容

本实用新型为解决传统的转向管柱的传动不够平稳并发生异响的技术问题，提供一种转向管柱，其传递平稳且噪音低。

本实用新型解决上述技术问题采用以下技术方案。

转向管柱，包括倾斜机构和伸缩机构，其中，所述伸缩机构包括伸缩电机、伸缩丝杆、滑块部件、伸缩内管支架以及伸缩外管支架，所述伸缩丝杆与所述伸缩电机动力连接，所述滑块部件与所述伸缩丝杆螺纹配合，所述滑块部件固定在所述伸缩内管支架上，所述伸缩电机固定在伸缩外管支架上，所述伸缩电机为行星齿轮减速电机。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述伸缩电机的长度方向与所述伸缩外管支架的长度方向一致。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述伸缩电机的长度方向与所述伸缩丝杆的长度方向一致。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述滑块部件包括滑块支架、滑块以及滑块套，所述滑块安装在所述滑块中，所述滑块套安装在所述滑块支架上，所述滑块支架安装在所述伸缩内管支架上。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述伸缩电机为三级行星齿轮减速电机。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述伸缩电机包括电机盖、行星齿轮减速机构、电机线圈转子以及电机外壳，所述行星齿轮减速机构与所述电机线圈转子动力连接，所述行星齿轮减速机构与所述电机线圈转子容纳在由所述电机盖和所述电机外壳组成的壳体内。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述行星齿轮减速机构包括输出轴端盖、输出轴组件、内齿圈、三级行星齿轮、二级行星架、二级行星齿轮、一级行星架、一级太阳齿轮、一级行星齿轮、联轴器、垫圈以及端盖，所述联轴器通过所述端盖与所述电机线圈转子动力连接，所述垫圈套在所述端盖上，所述一级行星齿轮通过所述一级太阳齿轮与所述联轴器连接，所述一级行星架连接在所述一级行星齿轮上，所述二级行星齿轮连接在所述一级行星架上，所述二级行星架连接在所述二级行星齿轮上，所述三级行星齿轮连接在所述二级行星架上，所述输出轴组件安装在所述三级行星齿轮上，所述输出轴端盖通过所述内齿圈与所述端盖连接。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述倾斜机构包括倾斜电机、倾斜丝杆、蜗杆、蜗轮、倾斜套管、电机支架以及滑动管套，所述倾斜电机安装在所述电机支架上，所述倾斜电机与所述蜗杆动力连接，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述蜗杆和所述蜗轮啮合，且所述蜗杆和所述蜗轮均固定在所述电机支架上，所述蜗轮与所述倾斜丝杆通过花键配合，所述倾斜丝杆穿过所述滑动套管并与其螺纹配合。

作为本实用新型的优选技术方案，在上述的转向管柱中，所述倾斜机构还包括用于所述倾斜丝杆的行程限位的丝杆限位套和限位螺母，所述丝杆限位套和所述限位螺母分别安装在所述倾斜丝杆的两端。

与传统的转向管柱相比，本实用新型的转向管柱的伸缩机构采用行星齿轮减速电机，其传递平稳且噪音低。

通过结合附图，阅读以下对本实用新型的具体实施例的详细描述，可以进一步理解本实用新型的其它优点、特征以及方面。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的外形正视图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的外形侧视图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的倾斜结构的正视图；

图4是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的倾斜结构的斜视图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的伸缩结构的正视图；

图6是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的行星齿轮减速电机的爆炸图；

图7是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的伸缩传动方式的示意图；

图8是根据本实用新型的一个实施例的转向管柱的伸缩电机的爆炸图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面参照附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。本文中，相同附图标记表示相同组成部分。

如图1所示，本实用新型的转向管柱包括倾斜机构和伸缩机构。操作者能够通过倾斜机构调整转向管柱的倾斜角度，进而调整方向盘的倾斜角度。同理，操作者能够通过倾斜机构调整转向管柱的伸缩长度，进而调整方向盘的伸缩长度。

如图1、图2所示，所述伸缩机构包括伸缩电机9、伸缩丝杆5、滑块部件、伸缩内管支架12以及伸缩外管支架16。所述伸缩丝杆5与所述伸缩电机9动力连接。在本实施例中，伸缩电机9与伸缩丝杆5通过联轴器8连接，如图4所示。所述滑块部件与所述伸缩丝杆5螺纹配合。所述滑块部件固定在所述伸缩内管支架12上。所述伸缩电机9固定在伸缩外管支架16上。其中，所述伸缩电机9为行星齿轮减速电机。在本实施例中，所述伸缩电机9为三级行星齿轮减速电机。

其中，所述伸缩电机9的长度方向A与所述伸缩外管支架16的长度方向一致。而且，所述伸缩电机9的长度方向A与所述伸缩丝杆5的长度方向一致。由于伸缩电机9的长度方向A与所述伸缩外管支架16的长度方向平行，所以能够使转向管柱的整体结构更加紧凑，降低整车布局难度。而且，由于所述伸缩电机9的长度方向A与所述伸缩丝杆5的长度方向平行，所以能够使转向管柱的整体结构更进一步地紧凑，降低整车布局难度，减少了结构上所需的空间。

其中，所述滑块部件包括滑块支架6、滑块7以及滑块套27，如图2所示。所述滑块7安装在所述滑块套27中。所述滑块套27安装在所述滑块支架6上，所述滑块支架6安装在所述伸缩内管支架12上。

如图5所示，所述伸缩电机9包括电机盖41、行星齿轮减速机构40、电机线圈转子43以及电机外壳44，所述行星齿轮减速机构40与所述电机线圈转子43动力连接。所述行星齿轮减速机构40与所述电机线圈转子43容纳在由所述电机盖41和所述电机外壳44组成的壳体42内。

如图3所示，所述行星齿轮减速机构40包括输出轴端盖28、输出轴组件29、内齿圈30、三级行星齿轮31、二级行星架32、二级行星齿轮33、一级行星架34、一级太阳齿轮35、一级行星齿轮36、联轴器37、垫圈38以及端盖39，所述联轴器37通过所述端盖39与所述电机线圈转子43动力连接，所述垫圈38套在所述端盖39上，所述一级行星齿轮36通过所述一级太阳齿轮35与所述联轴器37连接，所述一级行星架34连接在所述一级行星齿轮36上，所述二级行星齿轮33连接在所述一级行星架34上，所述二级行星架32连接在所述二级行星齿轮33上，所述三级行星齿轮31连接在所述二级行星架32上，所述输出轴组件29安装在所述三级行星齿轮31上，所述输出轴端盖28通过所述内齿圈30与所述端盖39连接。

在本实用新型的转向管柱中，伸缩电机9采用行星齿轮减速电机。行星齿轮减速电机结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，噪音低。将行星齿轮减速机构作为整个电机的输出传动机构，通过联轴器37与电机本身的线圈转子43连接，将线圈转子43的输出转速及扭矩通过减速齿轮组传递到伸缩丝杆5。而且这种减速机构的输出转速及扭矩平稳准确。整个行星齿轮减速电机9是通过螺纹紧固连接在伸缩外管支架16上。此外，伸缩电机9的轴心与伸缩丝杆5的轴心同轴，解决了转向管柱及周边零部件的布局困难。

另外，伸缩电机9采用三级行星机构减速，其内齿圈30为粉末冶金材料制成。三级行星齿轮31、二级行星齿轮33、一级太阳齿轮35、一级行星齿轮36均采用同一模数制作，具有运转平稳，输出扭矩大、效率高、噪音低、重量轻、使用寿命长等特点。

下面结合图1至图5介绍该伸缩机构的动作要点。如图2所示，伸缩电机9与伸缩丝杆5通过联轴器8连接。伸缩电机9安装在伸缩外管支架16上，而伸缩丝杆5与滑块7螺纹配合。滑块7安装在滑块套27中，滑块套27安装在滑块支架6上，滑块支架6安装在伸缩内管支架12上。伸缩丝杆5与伸缩电机9的输出轴同轴。伸缩丝杆5上的转速及扭矩与伸缩电机9的输出值相同。滑块支架6、滑块7、滑块套27装配组成滑块部件。其中滑块7内有螺纹。并与伸缩丝杆5啮合。滑块部件固定在伸缩内套管12上。伸缩内管支架12与倾斜套管3连接。当伸缩电机9输出动力时，伸缩丝杆5与滑块机构相对运动，从而推动伸缩内管支架12沿转向管柱轴向运动，进而实现管柱伸缩功能。

如图6、图7以及图8所示，所述倾斜机构包括倾斜电机19、倾斜丝杆18、蜗杆20、蜗轮24、倾斜套管3、电机支架4以及滑动管套17，所述倾斜电机19安装在所述电机支架4上，所述倾斜电机19与所述蜗杆20动力连接，所述蜗杆20与所述蜗轮24啮合，所述蜗杆20和所述蜗轮24啮合，且所述蜗杆20和所述蜗轮24均固定在所述电机支架4上，所述蜗轮24与所述倾斜丝杆18通过花键配合，所述倾斜丝杆18穿过所述滑动套管17并与其螺纹配合。其中，所述倾斜机构还包括用于所述倾斜丝杆18的行程限位的丝杆限位套23和限位螺母26，所述丝杆限位套23和所述限位螺母26分别安装在所述倾斜丝杆18的两端。

本实用新型的转向管柱的倾斜机构采用蜗轮蜗杆传动机理。如图6、图7以及图8所示，倾斜电机19安装在电机支架4上，倾斜电机19通过蜗杆20与蜗轮24输出动力。蜗杆20与蜗轮24啮合，且均固定在电机支架4上。蜗轮24中心通过花键与倾斜丝杆18花键配合。倾斜丝杆18穿过滑动套管17与其螺纹配合。丝杆限位套23、六角螺母25、限位螺母26均安装在倾斜丝杆18上，用于倾斜丝杆18行程限位。蜗杆20与倾斜电机19同轴，其转速与扭矩均为倾斜电机19输出。蜗杆20与蜗轮24啮合，将转速及扭矩按照传动比传递于蜗轮24。倾斜丝杆18与蜗轮24以花键方式配合。倾斜丝杆18上的转速及扭矩与蜗轮24相同。滑动管套17与倾斜丝杆18以螺纹方式配合。

如图8所示，当倾斜电机19将动力传递至倾斜丝杆18时，倾斜丝杆18与滑动管套17之间存在相对位移量。而倾斜丝杆18与电机支架4之间是固定的。由此，倾斜丝杆18将会推动电机支架4以转动副T3为支点转动。电机支架4及滑动管套17必须保持同轴。因此，转动副T2及转动副T1也随着转动，进而实现倾斜功能。另外，倾斜机构也可采用其它现有技术。

本领域技术人员容易知道，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围由权利要求书确定。

Claims

1.转向管柱，包括倾斜机构和伸缩机构，其特征在于，所述伸缩机构包括伸缩电机（9）、伸缩丝杆（5）、滑块部件、伸缩内管支架（12）以及伸缩外管支架（16），所述伸缩丝杆（5）与所述伸缩电机（9）动力连接，所述滑块部件与所述伸缩丝杆（5）螺纹配合，所述滑块部件固定在所述伸缩内管支架（12）上，所述伸缩电机（9）固定在伸缩外管支架（16）上，所述伸缩电机（9）为行星齿轮减速电机。

2.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述伸缩电机（9）的长度方向与所述伸缩外管支架（16）的长度方向一致。

3.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述伸缩电机（9）的长度方向与所述伸缩丝杆（5）的长度方向一致。

4.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述滑块部件包括滑块支架（6）、滑块（7）以及滑块套（27），所述滑块（7）安装在所述滑块套（27）中，所述滑块套（27）安装在所述滑块支架（6）上，所述滑块支架（6）安装在所述伸缩内管支架（12）上。

5.根据权利要求4所述的转向管柱，其特征在于，所述伸缩电机（9）为三级行星齿轮减速电机。

6.根据权利要求5所述的转向管柱，其特征在于，所述伸缩电机（9）包括电机盖（41）、行星齿轮减速机构（40）、电机线圈转子（43）以及电机外壳（44），所述行星齿轮减速机构（40）与所述电机线圈转子（43）动力连接，所述行星齿轮减速机构（40）与所述电机线圈转子（43）容纳在由所述电机盖（41）和所述电机外壳（44）组成的壳体42内。

7.根据权利要求6所述的转向管柱，其特征在于，所述行星齿轮减速机构（40）包括输出轴端盖（28）、输出轴组件（29）、内齿圈（30）、三级行星齿轮（31）、二级行星架（32）、二级行星齿轮（33）、一级行星架（34）、一级太阳齿轮（35）、一级行星齿轮（36）、联轴器（37）、垫圈（38）以及端盖（39），所述联轴器（37）通过所述端盖（39）与所述电机线圈转子（43）动力连接，所述垫圈（38）套在所述端盖（39）上，所述一级行星齿轮（36）通过所述一级太阳齿轮（35）与所述联轴器（37）连接，所述一级行星架（34）连接在所述一级行星齿轮（36）上，所述二级行星齿轮（33）连接在所述一级行星架（34）上，所述二级行星架（32）连接在所述二级行星齿轮（33）上，所述三级行星齿轮（31）连接在所述二级行星架（32）上，所述输出轴组件（29）安装在所述三级行星齿轮（31）上，所述输出轴端盖（28）通过所述内齿圈（30）与所述端盖（39）连接。

8.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述倾斜机构包括倾斜电机（19）、倾斜丝杆（18）、蜗杆（20）、蜗轮（24）、倾斜套管（3）、电机支架（4）以及滑动管套（17），所述倾斜电机（19）安装在所述电机支架（4）上，所述倾斜电机（19）与所述蜗杆（20）动力连接，所述蜗杆（20）与所述蜗轮（24）啮合，所述蜗杆（20）和所述蜗轮（24）啮合，且所述蜗杆（20）和所述蜗轮（24）均固定在所述电机支架（4）上，所述蜗轮（24）与所述倾斜丝杆（18）通过花键配合，所述倾斜丝杆（18）穿过所述滑动套管（17）并与其螺纹配合。

9.根据权利要求8所述的转向管柱，其特征在于，所述倾斜机构还包括用于所述倾斜丝杆（18）的行程限位的丝杆限位套（23）和限位螺母（26），所述丝杆限位套（23）和所述限位螺母（26）分别安装在所述倾斜丝杆（18）的两端。