CN217864332U - 一种线控转向管柱旋转限位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种线控转向管柱旋转限位装置，在有限空间内，实现旋转角度限位，包括行星轮组件、球轴承、输出轴、连接短轴、壳体，行星轮组件、输出轴安装在壳体的内部，输出轴与壳体螺纹连接，输出轴外套设有球轴承，球轴承位于壳体与行星轮组件之间，输出轴的外侧端与转向轴连接，输出轴的内侧端与行星轮组件之间采用连接短轴连接，行星轮组件的中心与电机轴连接。本实用新型同现有技术相比，采用行星轮以及螺纹连接机构，实现线控转向管柱的减速机构与旋转限位机构的一体式设计，使得管柱在有限的空间内，通过旋转运动转换为直线运动，来实现旋转角度的限位。

Description

一种线控转向管柱旋转限位装置

技术领域

本实用新型涉及线控转向管柱技术领域，具体地说是一种线控转向管柱旋转限位装置。

背景技术

随着智能驾驶技术的日渐成熟，完全自动驾驶技术的应用指日可待，届时汽车转向的操作将会完全由车载电脑来实现。在非人工驾驶时，方向盘无需存在，方向盘仅在需要人为介入时存在即可。因此，可整体收缩的线控转向管柱的出现必然是一种趋势。这样既能提供转向操作功能，也能在不需要方向盘时收纳起来，为驾驶位提供更加宽敞的空间。

线控转向管柱属于汽车线控转向系统的子系统，主要功能包括模拟路感的助力反馈、提供机械旋转硬限位、实现溃缩吸能、调节方向盘位置、连接汽车横梁、连接护罩组合开关等。

当前非线控转向管柱的助力方式通常是用电机驱动减速机构，来达到减速增扭的效果，减速机构采用蜗轮蜗杆减速机构。且当前线控转向管柱因为有中间轴的存在，从方向盘到轮胎有机械硬链接，依靠转向机上的轴向限位来控制方向盘的转动限位。而线控转向管柱因只需要提供模拟路感的转动力矩，空间更小，且因为线控管柱没有中间轴的连接，难以实现旋转角度限位。

因此，需要设计一种线控转向管柱旋转限位装置，在有限空间内，实现旋转角度限位。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供了一种线控转向管柱旋转限位装置，在有限空间内，实现旋转角度限位。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种线控转向管柱旋转限位装置，包括行星轮组件、球轴承、输出轴、连接短轴、壳体，行星轮组件、输出轴安装在壳体的内部，输出轴与壳体螺纹连接，输出轴外套设有球轴承，球轴承位于壳体与行星轮组件之间，输出轴的外侧端与转向轴连接，输出轴的内侧端与行星轮组件之间采用连接短轴连接，行星轮组件的中心与电机轴连接。

所述的连接短轴的一端与行星轮组件连接，连接短轴的另一端插入输出轴的槽孔内。

所述的连接短轴的一端与行星轮组件之间采用过盈配合，连接短轴的另一端与输出轴之间采用间隙配合。

所述的输出轴与球轴承之间采用过盈配合，球轴承与壳体之间采用间隙配合。

所述的输出轴与转向轴之间采用花键配合。

所述的行星轮组件包括太阳轮、行星轮、行星架，行星轮环绕在太阳轮外，行星轮与行星架的内圈、太阳轮的外圈啮合，太阳轮的中心与电机轴连接，行星轮的中心与连接短轴连接，行星架固定在壳体的内部。

所述的太阳轮与电机轴之间、行星架与壳体之间采用过盈配合。

本实用新型同现有技术相比，采用行星轮以及螺纹连接机构，实现线控转向管柱的减速机构与旋转限位机构的一体式设计，使得管柱在有限的空间内，通过旋转运动转换为直线运动，来实现旋转角度的限位。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的剖视图。

图3为本实用新型的侧视图。

图4为本实用新型在转向轴顺时针转到极限位置时的示意图。

图5为本实用新型在转向轴逆时针转到极限位置时的示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型做进一步描述。

参见图1、图2，本实用新型提供一种线控转向管柱旋转限位装置，包括行星轮组件、球轴承、输出轴、连接短轴、壳体，行星轮组件1、输出轴3安装在壳体5的内部，输出轴3与壳体5螺纹连接，输出轴3外套设有球轴承2，球轴承2位于壳体5与行星轮组件1之间，输出轴3的外侧端与转向轴连接，输出轴3的内侧端与行星轮组件1之间采用连接短轴4连接，行星轮组件1的中心与电机轴连接。

本实用新型中，连接短轴4的一端与行星轮组件1连接，连接短轴4的另一端插入输出轴3的槽孔内。连接短轴4的一端与行星轮组件1之间采用过盈配合，连接短轴4的另一端与输出轴3之间采用间隙配合，连接短轴4可在输出轴3的槽孔内滑动，从而使球轴承2能够在壳体5与行星轮组件1之间移动。

为了保证连接，输出轴3与球轴承2之间采用过盈配合；为了便于球轴承2移动，球轴承2与壳体5之间采用间隙配合。为了保证连接，输出轴3与转向轴之间采用花键配合。

参见图3，行星轮组件1包括太阳轮11、行星轮12、行星架13，行星轮12环绕在太阳轮11外，行星轮12与行星架13的内圈、太阳轮11的外圈啮合，太阳轮11的中心与电机轴连接，行星轮12的中心与连接短轴4连接，行星架13固定在壳体5的内部。

为了保证连接，太阳轮11与电机轴之间、行星架13与壳体5之间采用过盈配合。

本实用新型在工作时，转向轴带动输出轴3旋转，输出轴3通过行星轮组件1带动电机轴旋转，电机此时对电机轴施加阻力矩，在旋转的过程中，输出轴3、球轴承2同时进行直线运动。

参见图4，当转向轴顺时针旋转时，输出轴3和球轴承2沿着与壳体5的螺纹连接，向行星轮组件1方向运动，当运动了一定距离之后，球轴承2会逐渐接近并贴住行星轮组件1的行星架13，使得运动停止。

参见图5，当转向轴逆时针旋转时，输出轴3和球轴承2沿着与壳体5的螺纹连接，向行星轮组件1的反方向运动，当运动了一定距离之后，球轴承2会逐渐接近并贴住壳体5，使得运动停止。

通过设计输出轴3与壳体5之间的螺纹螺距，以及壳体5与行星轮组件1之间的距离，即可保证在旋转固定圈数之后，轴承直接与壳体5或行星轮组件1之间接触，此时的位置即为方向盘的硬限位。

线控转向管柱只需要提供模拟路感的转动力矩，所以采用了空间更小、结构更紧凑的行星轮设计。且线控转向管柱没有中间轴的连接，在线控管柱上增加旋转角度限位，与转向机同步。行星轮输出轴的轴向无需再固定，旋转角度限位借此设计。采用螺纹连接，在旋转的过程中进给，使得进给固定。

本实用新型采用行星轮以及螺纹连接机构，实现线控转向管柱的减速机构与旋转限位机构的一体式设计，使得管柱在有限的空间内，通过旋转运动转换为直线运动，来实现旋转角度的限位。本实用新型剩余空间富裕，可再额外增加机械软限位零件。

Claims (7)

1.一种线控转向管柱旋转限位装置，包括行星轮组件、球轴承、输出轴、连接短轴、壳体，其特征在于：行星轮组件（1）、输出轴（3）安装在壳体（5）的内部，输出轴（3）与壳体（5）螺纹连接，输出轴（3）外套设有球轴承（2），球轴承（2）位于壳体（5）与行星轮组件（1）之间，输出轴（3）的外侧端与转向轴连接，输出轴（3）的内侧端与行星轮组件（1）之间采用连接短轴（4）连接，行星轮组件（1）的中心与电机轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种线控转向管柱旋转限位装置，其特征在于：所述的连接短轴（4）的一端与行星轮组件（1）连接，连接短轴（4）的另一端插入输出轴（3）的槽孔内。

3.根据权利要求2所述的一种线控转向管柱旋转限位装置，其特征在于：所述的连接短轴（4）的一端与行星轮组件（1）之间采用过盈配合，连接短轴（4）的另一端与输出轴（3）之间采用间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种线控转向管柱旋转限位装置，其特征在于：所述的输出轴（3）与球轴承（2）之间采用过盈配合，球轴承（2）与壳体（5）之间采用间隙配合。

5.根据权利要求1所述的一种线控转向管柱旋转限位装置，其特征在于：所述的输出轴（3）与转向轴之间采用花键配合。

6.根据权利要求1所述的一种线控转向管柱旋转限位装置，其特征在于：所述的行星轮组件（1）包括太阳轮（11）、行星轮（12）、行星架（13），行星轮（12）环绕在太阳轮（11）外，行星轮（12）与行星架（13）的内圈、太阳轮（11）的外圈啮合，太阳轮（11）的中心与电机轴连接，行星轮（12）的中心与连接短轴（4）连接，行星架（13）固定在壳体（5）的内部。

7.根据权利要求6所述的一种线控转向管柱旋转限位装置，其特征在于：所述的太阳轮（11）与电机轴之间、行星架（13）与壳体（5）之间采用过盈配合。

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