CN205381304U - 转向模式可调的汽车转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转向模式可调的汽车转向系统，包括控制装置，以及方向盘、与方向盘传动连接的转向轴、和与转向轴传动连接的转向横拉杆，还包括：第一离合机构，其串接于所述转向轴上，并因所述控制装置的控制信号而动作、以将所述方向盘与所述转向横拉杆间传动导通；第二离合机构，其设于所述第一离合机构与所述转向横拉杆之间的所述转向轴上；动力模块，其传动连接于所述第二离合机构上，在所述控制装置的控制信号下，所述第二离合机构动作而将所述动力模块与所述转向轴传动导通。本实用新型所述的转向模式可调的汽车转向系统，解决了现有三种转向模式不能随用户需求互相转换调节的问题。

Description

转向模式可调的汽车转向系统

技术领域

本实用新型涉及车辆转向系统技术领域，特别涉及一种转向模式可调的汽车转向系统。

背景技术

汽车转向系统是用来保持或改变汽车行驶方向的一系列装置，对汽车的行驶安全至关重要，汽车转向系统经历了机械转向系统、电动助力转向系统、线控转向系统等阶段。

最初的机械转向系统，当转向轴负荷较大时，仅靠驾驶员的体力作为转向动力，就会存在转向沉重的弊端；鉴于上述弊端，电动助力转向系统就应运而生，电动助力转向系统在机械转向系统的基础上，增加信号传感器、电子控制单元，最后利用电动机提供合适的转向助力，但电动助力转向系统的转向盘与转向轴之间同样存在机械连接，就会出现转向轻而不灵的问题；如何断开机械连接，使转向系统轻而灵，线控转向系统就能解决该问题，但仅线控转向系统，一旦发生故障，转向系统就不能有效的进行操作，安全问题就会显现。鉴于任意一种转向系统均存在优缺点，那如何使三种转向模式能随用户需求互相转换调节就成为要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种转向模式可调的汽车转向系统，以解决现有三种转向模式不能随用户需求互相转换调节的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种转向模式可调的汽车转向系统，包括控制装置，以及方向盘、与所述方向盘传动连接的转向轴、和与所述转向轴传动连接的转向横拉杆，还包括：

第一离合机构，所述第一离合机构串接于所述转向轴上，并因所述控制装置的控制信号而动作、以将所述方向盘与所述转向横拉杆间传动导通；

第二离合机构，所述第二离合机构设于所述第一离合机构与所述转向横拉杆之间的所述转向轴上；

动力模块，所述动力模块传动连接于所述第二离合机构上，在所述控制装置的控制信号下，所述第二离合机构动作而将所述动力模块与所述转向轴传动导通。

进一步的，所述转向轴因所述第一离合机构的串接而形成相对布置的第一转向轴和第二转向轴；所述第一离合机构包括固连于所述第一转向轴上的电磁驱动单元，及固连于所述第二转向轴上的第一齿圈，还包括与所述电磁驱动单元传动连接、可沿所述第一转向轴滑动而与所述第一齿圈啮合的齿套。

进一步的，所述电磁驱动单元与所述齿套间连接有弹性缓冲件。

进一步的，于所述第二转向轴上设有弹性抵置于所述齿套上的减振部。

进一步的，所述减振部包括套设于所述第二转向轴上的第一连接件，及设于所述第一连接件与所述齿套间的第二连接件，还包括弹性抵置于所述第一连接件和所述第二连接件之间的弹性体。

进一步的，所述第二离合机构包括传动连接于所述第二转向轴上的电磁离合器及传动连接于所述电磁离合器上、并与所述动力模块的动力输出端传动连接的行星齿轮减速装置。

进一步的，所述电磁离合器包括套设于所述转向轴上的壳体，设于所述壳体内的吸盘，转动设于所述壳体内的锁止盘以及与所述转向轴传动连接、并在所述吸盘吸附下可沿所述转向轴轴向滑动的移动盘。

进一步的，所述行星齿轮减速装置包括套设于所述转向轴上的中心轮，与所述中心轮啮合的行星轮及与所述行星轮啮合、并与所述锁止盘传动连接的第二齿圈。

进一步的，所述动力模块包括均传动连接于所述第二离合机构的常用电机及备用电机。

进一步的，在所述方向盘与所述转向轴间设有方向盘调节装置。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的转向模式可调的汽车转向系统，在控制装置的控制信号下，第一离合机构动作以将方向盘与转向横拉杆间传动导通、第二离合机构动作，将动力模块与转向轴传动导通；第一离合机构断开且第二离合机构连通时，为线性转向模式；第一离合机构连通且第二离合机构连通时，为电动助力转向模式；第一离合机构连通且第二离合机构断开时，为机械转向模式。

(2)电磁驱动单元与齿套间弹性缓冲件连接，可以使动力传递时能得缓冲。二者通过。

(3)减振部的设置，可使齿套与齿圈啮合更平稳。

(4)备用电机的设置，可以在常用电机发生故障时，助力转向模式及线性转向模式仍能正常转换。

(5)方向盘调节装置可以按用户需求调节方向盘位置，提高了舒适性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的转向模式可调的汽车转向系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的第一离合机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的第二离合机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的方向盘调节装置的结构示意图；

附图标记说明：

1-方向盘，11-方向盘调节装置，111-前后调节机构，112-锁止块，113-上下调节机构，2-转向轴，21-第一转向轴，22-第二转向轴，3-第二离合机构，31-行星齿轮减速装置，311-中心轮，312-行星轮，313-第二齿圈，32-电磁离合器，321-壳体，3211-通口，322-锁止盘，323-吸盘，324-移动盘，4-第一离合机构，41-电磁驱动单元，42-弹性缓冲件，43-齿套，44-第一齿圈，45-减振部，451-第一连接件，452-第二连接件，453-弹性体，5-动力模块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型涉及一种转向模式可调的汽车转向系统，可用于现有的机械转向系统中，包括控制装置，以及方向盘、与方向盘传动连接的转向轴、和与转向轴传动连接的转向横拉杆；还包括串接于转向轴上的第一离合机构及设于第一离合机构与转向横拉杆之间的转向轴上第二离合机构，通过第一离合机构与第二离合机构的动作配合，实现三种转向模式可随用户需求任意调节。

基于如上设计思想，由图1所示，第一离合机构4串接于转向轴2上，并因控制装置的控制信号而动作以将方向盘1与转向横拉杆6间传动导通；第二离合机构3设于第一离合机构4与转向横拉杆6之间的转向轴2上；动力模块5传动连接于第二离合机构3上，在控制装置的控制信号下，第二离合机构3动作，将动力模块5与转向轴2传动导通。

基于如上结构，如图2所示，转向轴2因第一离合机构4的串接而形成相对布置的第一转向轴21和第二转向轴22；上述第一离合机构4包括固连于第一转向轴21上的电磁驱动单元41，及固连于第二转向轴22上的第一齿圈44，还包括与电磁驱动单元41传动连接、可沿第一转向轴21滑动而与第一齿圈44啮合的齿套43。为使电磁驱动单元41与齿套43间动力传递时能得到有效缓冲，进而使齿套43与齿圈44啮合平稳，电磁驱动单元41与齿套43间连接有弹性缓冲件42。当然，第一离合机构4还可以为现有的电磁离合器。

第一离合机构4的工作原理为电磁驱动单元41通电，推动与其相连的齿套43沿第一转向轴21滑动，直至与第二转向轴22上固连的第一齿圈44啮合，实现第一转向轴21与第二转向轴22之间的连接，此时，方向盘1与转向横拉杆6间传动导通。反之，电磁驱动单元41断电，与其相连的齿套43沿第一转向轴21反向滑动，直至与第二转向轴22上固连的第一齿圈44脱离啮合，实现第一转向轴21与第二转向轴22之间的中断，此时，方向盘1与转向横拉杆6间传动断开。为使结构简单，电磁驱动单元41为电磁线圈。

为使齿套43与齿圈44啮合更平稳，于第二转向轴22上设有弹性抵置于齿套43上的减振部45。减振部45包括套设于第二转向轴22上的第一连接件451，及设于第一连接件451与齿套43间的第二连接件452，还包括弹性抵置于第一连接件451和第二连接件452之间的弹性体453。为了加强效果，弹性块453内可以填充弹簧。

为使结构简单、易于操作，如图3所示，第二离合机构3包括传动连接于转向轴2上的电磁离合器32及传动连接于电磁离合器32上、并与动力模块5的动力输出端传动连接的行星齿轮减速装置31。其中，电磁离合器32包括套设于转向轴2上的壳体321，设于壳体321内的吸盘323，转动设于壳体321内的锁止盘322以及与转向轴2传动连接、并在吸盘323吸附下可沿转向轴2轴向滑动的移动盘324。于壳体321边缘设有可容通电导线通过的通孔3211。而行星齿轮减速装置31包括套设于转向轴2上的中心轮311，与中心轮311啮合的行星轮312及与行星轮312啮合、并与锁止盘322传动连接的第二齿圈313。

第二离合机构3的工作原理为电动模块5的动力通过与其传动连接的行星轮312传递至与行星轮312啮合的第二齿圈313上，进而传递至与第二齿圈313传动连接的锁止盘322上，通电时，在吸盘323的吸附下，移动盘324沿转向轴2轴向滑动直至与锁止盘322扣合，此时，电磁离合器32连通，使动力传递至与电磁离合器32传动连接的转向轴2上。反之，电动模块5的动力不能传递至转向轴2上。

控制装置包括ECU及信号采集单元，信号采集单元为方向盘转角转矩传感器、车轮位置传感器、轮速传感器、档位传感器、节气门传感器中的至少之一。且为了使当前转向模式出现故障时驾驶员能及时发现，系统还设有故障诊断单元及报警单元，用于提高主动安全性能。

本实用新型实施例所述的转向模式可调的汽车转向系统，转向模式调节如下：

信号采集单元采集信号，传递至ECU，ECU判断当前模式并下达指令，当第一离合机构4断开且第二离合机构5连通，转向系统的机械连接断开，为线控转向模式；第一离合机构4连通且第二离合机构5连通时，在机械连接的基础上，电动模块5提供动力，此时为电动助力转向模式；第一离合机构4连通且第二离合机构5断开时，仅现有的机械连接，此时为机械转向模式。动力模块5包括均传动连接于第二离合机构3的常用电机及备用电机。

如图4所示，为使方向盘位置可按用户需求调节，在方向盘1与第一转向轴21间设有方向盘调节装置11。方向盘调节装置11包括前后调节机构111及上下调节机构113，还包括将前后调节机构111锁止于使用位置的锁止块112。其中前后调节机构111、上下调节机构113、及锁止块112采用现有结构即可，具体使用可参照现有方法。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转向模式可调的汽车转向系统，包括控制装置，以及方向盘(1)、与所述方向盘(1)传动连接的转向轴(2)、和与所述转向轴(2)传动连接的转向横拉杆(6)，其特征在于：还包括：

第一离合机构(4)，所述第一离合机构(4)串接于所述转向轴(2)上，并因所述控制装置的控制信号而动作、以将所述方向盘(1)与所述转向横拉杆(6)间传动导通；

第二离合机构(3)，所述第二离合机构(3)设于所述第一离合机构(4)与所述转向横拉杆(6)之间的所述转向轴(2)上；

动力模块(5)，所述动力模块(5)传动连接于所述第二离合机构(3)上，在所述控制装置的控制信号下，所述第二离合机构(3)动作而将所述动力模块(5)与所述转向轴(2)传动导通。

2.根据权利要求1所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：所述转向轴(2)因所述第一离合机构(4)的串接而形成相对布置的第一转向轴(21)和第二转向轴(22)；所述第一离合机构(4)包括固连于所述第一转向轴(21)上的电磁驱动单元(41)，及固连于所述第二转向轴(22)上的第一齿圈(44)，还包括与所述电磁驱动单元(41)传动连接、可沿所述第一转向轴(21)滑动而与所述第一齿圈(44)啮合的齿套(43)。

3.根据权利要求2所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：所述电磁驱动单元(41)与所述齿套(43)间连接有弹性缓冲件(42)。

4.根据权利要求2所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：于所述第二转向轴(22)上设有弹性抵置于所述齿套(43)上的减振部(45)。

5.根据权利要求4所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：所述减振部(45)包括套设于所述第二转向轴(22)上的第一连接体(451)，及设于所述第一连接体(451)与所述齿套(43)间的第二连接体(452)，还包括弹性抵置于所述第一连接体(451)和所述第二连接体(452)内的弹性体(453)。

6.根据权利要求1所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：所述第二离合机构(3)包括传动连接于所述转向轴(2)上的电磁离合器(32)及传动连接于所述电磁离合器(32)上、并与所述动力模块(5)的动力输出端传动连接的行星齿轮减速装置(31)。

7.根据权利要求6所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：所述电磁离合器(32)包括套设于所述转向轴(2)上的壳体(321)，设于所述壳体(321)内的吸盘(323)，转动设于所述壳体(321)内的锁止盘(322)以及与所述转向轴(2)传动连接、并在所述吸盘(323)吸附下可沿所述转向轴(2)轴向滑动的移动盘(324)。

8.根据权利要求7所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：所述行星齿轮减速装置(31)包括套设于所述转向轴(2)上的中心轮(311)，与所述中心轮(311)啮合的行星轮(312)及与所述行星轮(312)啮合、并与所述锁止盘(322)传动连接的第二齿圈(313)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：所述动力模块(5)包括均传动连接于所述第二离合机构(3)的常用电机及备用电机。

10.根据权利要求9所述的转向模式可调的汽车转向系统，其特征在于：在所述方向盘(1)与所述转向轴(2)间设有方向盘调节装置(11)。