CN220842659U - 一种电动调节转向机构、电动调节转向系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了电动调节转向机构、系统及汽车，该转向机构包括输入轴、上柱管、下柱管、上安装支架总成、角度调节执行器总成、轴向伸缩执行器总成、ECU控制器总成、输出轴、下安装支架、第一旋转轴和第二旋转轴；输入轴通过轴承固定在上柱管上，上柱管通过下柱管上的两组螺母调整机构支撑在下柱管内部；上安装支架总成和角度调节执行器总成均通过第一旋转轴连接至下柱管；轴向伸缩执行器总成通过螺栓固定至下柱管，上柱管与轴向伸缩执行器总成通过支架固定；ECU控制器总成通过螺栓紧固在下柱管；输出轴通过轴承固定至下柱管；下安装支架通过第二旋转轴连接至下柱管。应用本申请技术方案，提升了汽车转向时的安全性和稳定性。

Description

一种电动调节转向机构、电动调节转向系统及汽车

技术领域

本申请涉及车辆转向技术领域，具体涉及一种电动调节转向机构、电动调节转向系统及汽车。

背景技术

目前，电动调节转向系统是汽车中必不可少的组成部分，电动调节转向系统由扭矩传感器、车速传感器、电子控制单元(ECU)、电机、电磁离合器、蜗轮、蜗杆等组成。电动调节转向的原理具体是通过扭矩传感器检测驾驶员施加在转向盘上的操纵力矩，将电压信号输送到ECU，ECU采集扭矩传感器检测到的电压信号和车速信号等，根据ECU内置的控制策略，计算出理想的目标助力力矩，转化为电流指令给助力电机，从而产生辅助助力。

然而，在传统的转向系统中，蜗轮蜗杆采用固定式布置，助力机构在长期使用过程中蜗轮或蜗杆齿面会出现磨损；不同的驾驶员开车前都需要根据自己习惯调整方向盘位置，不具备位置记忆功能，同一个驾驶人员的使用习惯无法存储；固有频率低，怠速或坏路方向盘容易起震，管柱刚度低，在整车发生事故时安全溃缩机构溃缩一致性差，不能有效保护驾驶人员，导致汽车转向的安全性和稳定性较差。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种电动调节转向机构、电动调节转向系统及汽车，提升汽车转向时的安全性和稳定性。

根据本申请实施例的一个方面，提供了电动调节转向机构，所述电动调节转向机构包括：

输入轴、上柱管、下柱管、上安装支架总成、角度调节执行器总成、轴向伸缩执行器总成、ECU控制器总成、输出轴、下安装支架、第一旋转轴和第二旋转轴；

所述输入轴通过轴承固定在上柱管上，所述上柱管通过所述下柱管上的两组螺母调整机构支撑在所述下柱管内部；

所述上安装支架总成和所述角度调节执行器总成均通过所述第一旋转轴连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和所述上安装支架总成相对旋转，以及所述下柱管和所述角度调节执行器总成相对旋转；

所述轴向伸缩执行器总成通过螺栓固定至所述下柱管，所述上柱管与所述轴向伸缩执行器总成通过支架固定，所述轴向伸缩执行器总成通过丝杠旋转运动推动所述上柱管轴向运动；

所述ECU控制器总成通过螺栓紧固在所述下柱管；

所述输出轴通过轴承固定至所述下柱管，所述输出轴与所述输入轴通过花键副连接传动力矩；

所述下安装支架通过所述第二旋转轴连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和下安装支架相对旋转。

在一种可选的方式中，所述上柱管包括：上轴承和下轴承；

所述输入轴通过所述上轴承固定至所述上柱管，能够传动方向盘旋转方向的转向力；

所述输出轴通过所述下轴承固定至所述下柱管，所述输出轴与所述输入轴通过花键副连接传动力矩。

在一种可选的方式中，所述下柱管包括：调整螺塞、波形垫圈、塑料支撑座；

所述上柱管通过调整螺塞、波形垫圈、塑料支撑座装配至所述下柱管内。

在一种可选的方式中，所述下柱管还包括：第一防松螺母、带齿螺栓和开口衬套；

所述下安装支架通过第一防松螺母、带齿螺栓和开口衬套连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和所述下安装支架相对旋转。

在一种可选的方式中，所述上安装支架总成包括：尼龙衬套、第二防松螺母、锥套、锥齿螺栓、从动板、上安装支架、主动板；

所述上安装支架的两端均分别连接有第二防松螺母、尼龙衬套、锥套和锥齿螺栓，且所述第二防松螺母、尼龙衬套、锥套和锥齿螺栓重叠设置；

所述从动板安装至所述上安装支架一端的所述尼龙衬套和锥套之间，且通过所述锥齿螺栓穿设，并由所述第二防松螺母、尼龙衬套固定；

所述主动板安装至所述上安装支架另一端的所述尼龙衬套和锥套之间，且通过所述锥齿螺栓穿设，并由所述第二防松螺母、尼龙衬套固定。

在一种可选的方式中，所述电动调节转向机构还包括：横螺栓和第三防松螺母；

所述下柱管和所述上安装支架总成通过所述横螺栓、第三防松螺母连接。

在一种可选的方式中，所述电动调节转向机构还包括：第一锁紧螺栓、角度调节固定板、第一紧固螺栓和转向柱本体；

所述角度调节执行器总成和所述转向柱本体通过所述第一锁紧螺栓、角度调节固定板、第一紧固螺栓固定连接，所述角度调节执行器总成的丝杠旋转运动推动所述主动板旋转。

在一种可选的方式中，所述电动调节转向机构还包括：第二锁紧螺栓、轴向调节固定板和第二紧固螺栓；

所述轴向伸缩执行器总成和所述转向柱本体通过所述第二锁紧螺栓、轴向调节固定板和第二紧固螺栓固定连接，所述轴向伸缩执行器总成的丝杠旋转运动推动所述上柱管轴向运动。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种电动调节转向系统，包括如上所述的电动调节转向机构；所述电动调节转向机构包括：

输入轴、上柱管、下柱管、上安装支架总成、角度调节执行器总成、轴向伸缩执行器总成、ECU控制器总成、输出轴、下安装支架、第一旋转轴和第二旋转轴；

所述输入轴通过轴承固定在上柱管上，所述上柱管通过所述下柱管上的两组螺母调整机构支撑在所述下柱管内部；

所述上安装支架总成和所述角度调节执行器总成均通过所述第一旋转轴连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和所述上安装支架总成相对旋转，以及所述下柱管和所述角度调节执行器总成相对旋转；

所述轴向伸缩执行器总成通过螺栓固定至所述下柱管，所述上柱管与所述轴向伸缩执行器总成通过支架固定，所述轴向伸缩执行器总成通过丝杠旋转运动推动所述上柱管轴向运动；

所述ECU控制器总成通过螺栓紧固在所述下柱管；

所述输出轴通过轴承固定至所述下柱管，所述输出轴与所述输入轴通过花键副连接传动力矩；

所述下安装支架通过所述第二旋转轴连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和下安装支架相对旋转。

根据本申请实施例的又一个方面，还提供了一种汽车，所述汽车包括如上所述的电动调节转向系统。

本申请实施例的电动调节转向机构包括输入轴、上柱管、下柱管、上安装支架总成、角度调节执行器总成、轴向伸缩执行器总成、ECU控制器总成、输出轴、下安装支架、第一旋转轴和第二旋转轴；输入轴通过轴承固定在上柱管上，上柱管通过下柱管上的两组螺母调整机构支撑在下柱管内部；上安装支架总成和角度调节执行器总成均通过第一旋转轴连接至下柱管，能够使得下柱管和上安装支架总成相对旋转，以及下柱管和角度调节执行器总成相对旋转；轴向伸缩执行器总成通过螺栓固定至下柱管，上柱管与轴向伸缩执行器总成通过支架固定，轴向伸缩执行器总成通过丝杠旋转运动推动上柱管轴向运动；ECU控制器总成通过螺栓紧固在下柱管；输出轴通过轴承固定至下柱管，输出轴与所述输入轴通过花键副连接传动力矩；下安装支架通过第二旋转轴连接至下柱管，能够使得下柱管和下安装支架相对旋转。通过本申请的技术方案，解决了不同的驾驶员开车前都需要根据自己习惯调整方向盘位置，不具备位置记忆功能，同一个驾驶人员的使用习惯无法存储；固有频率低，怠速或坏路方向盘容易起震，管柱刚度低，在整车发生事故时安全溃缩机构溃缩一致性差，不能有效保护驾驶人员的问题，提升了汽车转向时的安全性和稳定性。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1示出了本申请电动调节转向机构一实施例的整体结构示意图；

图2示出了本申请电动调节转向机构一实施例的拆分结构示意图；

图3示出了本申请电动调节转向机构下安装支架和下柱管之间一实施例的安装结构示意图；

图4示出了本申请电动调节转向机构上安装支架总成一实施例的拆分结构示意图；

图5示出了本申请电动调节转向机构的上安装支架和下柱管之间一实施例的安装结构示意图；

图6示出了本申请电动调节转向机构中角度调节执行器总成一实施例的安装结构示意图；

图7示出了本申请电动调节转向机构中轴向伸缩执行器总成一实施例的安装结构示意图。

附图标号说明：

1、输入轴；2、上柱管；3、下柱管；4、上安装支架总成；5、角度调节执行器总成；6、轴向伸缩执行器总成；7、ECU控制器总成；8、输出轴；9、下安装支架；10、上轴承；11、下轴承；41、第一旋转轴；91、第二旋转轴；12、调整螺塞；13、波形垫圈；14、塑料支撑座；15、第一防松螺母；16、带齿螺栓；17、开口衬套；18、尼龙衬套；19、第二防松螺母；20、锥套；21、锥齿螺栓；22、从动板；23、上安装支架；24、主动板；25、横螺栓；26、第三防松螺母；27、第一锁紧螺栓；28、角度调节固定板；29、第一紧固螺栓；30、转向柱本体；31、第二锁紧螺栓；32、轴向调节固定板；33、第二紧固螺栓。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本申请各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，参照如图1所示，电动调节转向机构包括：输入轴1、上柱管2、下柱管3、上安装支架总成4、角度调节执行器总成5、轴向伸缩执行器总成6、ECU控制器总成7、输出轴8、下安装支架9、第一旋转轴41和第二旋转轴91；输入轴1通过轴承固定在上柱管2上，以传动方向盘旋转方向的转向力；上柱管2通过下柱管3上的两组螺母调整机构支撑在下柱管3内部_，以确保上柱管2在轴向推力下能够轴向运动；上安装支架总成4和角度调节执行器总成5均通过第一旋转轴41连接至下柱管3，能够使得下柱管3和上安装支架总成4相对旋转，以及下柱管3和角度调节执行器总成5相对旋转；轴向伸缩执行器总成6通过螺栓固定至下柱管3，上柱管2与轴向伸缩执行器总成6通过支架固定，轴向伸缩执行器总成6通过丝杠旋转运动推动上柱管2轴向运动；ECU控制器总成7通过螺栓紧固在所述下柱管3，通过线束给角度调节执行器总成5和轴向伸缩执行器总成6传输电流和信号。输出轴8通过轴承固定至下柱管3，输出轴8与输入轴1通过花键副连接传动力矩；下安装支架9通过第二旋转轴91连接至下柱管3，能够使得下柱管3和下安装支架9相对旋转。

在一种可选的实施例中，参照如图2所示，上柱管包括：上轴承10和下轴承11；输入轴1通过上轴承10固定至上柱管2，能够传动方向盘旋转方向的转向力；输出轴8通过所述下轴承11固定至下柱管3，输出轴8与输入轴1通过花键副连接传动力矩。

在一种可选的实施例中，继续参照如图2所示，下柱管包括：调整螺塞12、波形垫圈13、塑料支撑座14；上柱管2通过调整螺塞12、波形垫圈13、塑料支撑座14装配至下柱管3内；从而使得上柱管2和下柱管3之间的装配更加稳固，密封性更好。

在一种可选的实施例中，参照如图3所示，下柱管还包括：第一防松螺母15、带齿螺栓16和开口衬套17；下安装支架9通过第一防松螺母15、带齿螺栓16和开口衬套17连接至下柱管3，能够使得下柱管3和下安装支架9相对旋转。

在一种可选的实施例中，参照如图4所示，上安装支架总成包括：尼龙衬套18、第二防松螺母19、锥套20、锥齿螺栓21、从动板22、上安装支架23、主动板24；上安装支架23的两端均分别连接有第二防松螺母19、尼龙衬套18、锥套20和锥齿螺栓21，且第二防松螺母19、尼龙衬套18、锥套20和锥齿螺栓21重叠设置；从动板22安装至上安装支架23一端的尼龙衬套18和锥套20之间，且通过锥齿螺栓21穿设，并由第二防松螺母19、尼龙衬套18固定；主动板24安装至上安装支架23另一端的尼龙衬套18和锥套20之间，且通过锥齿螺栓21穿设，并由第二防松螺母19、尼龙衬套18固定。

在一种可选的实施例中，参照如图5所示，电动调节转向机构还包括：横螺栓25和第三防松螺母26；下柱管3和上安装支架总成4通过横螺栓25、第三防松螺母26连接。

在一种可选的实施例中，参照如图6所示，电动调节转向机构还包括：第一锁紧螺栓27、角度调节固定板28、第一紧固螺栓29和转向柱本体30；角度调节执行器总成5和转向柱本体30通过第一锁紧螺栓27、角度调节固定板28、第一紧固螺栓29固定连接，角度调节执行器总成5的丝杠旋转运动推动主动板24旋转。

进一步地，参照如图7所示，电动调节转向机构还包括：第二锁紧螺栓31、轴向调节固定板32和第二紧固螺栓33；轴向伸缩执行器总成6和转向柱本体30通过第二锁紧螺栓31、轴向调节固定板32和第二紧固螺栓33固定连接，轴向伸缩执行器总成6的丝杠旋转运动推动上柱管2轴向运动。

通过本申请的技术方案，解决了不同的驾驶员开车前都需要根据自己习惯调整方向盘位置，不具备位置记忆功能，同一个驾驶人员的使用习惯无法存储；固有频率低，怠速或坏路方向盘容易起震，管柱刚度低，在整车发生事故时安全溃缩机构溃缩一致性差，不能有效保护驾驶人员的问题，提升了汽车转向时的安全性和稳定性。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种电动调节转向系统，包括如上所述的电动调节转向机构；所述电动调节转向机构包括：输入轴1、上柱管2、下柱管3、上安装支架总成4、角度调节执行器总成5、轴向伸缩执行器总成6、ECU控制器总成7、输出轴8、下安装支架9、第一旋转轴41和第二旋转轴91；

所述输入轴1通过轴承固定在上柱管2上，所述上柱管2通过所述下柱管3上的两组螺母调整机构支撑在所述下柱管3内部；

所述上安装支架总成4和所述角度调节执行器总成5均通过所述第一旋转轴41连接至所述下柱管3，能够使得所述下柱管3和所述上安装支架总成4相对旋转，以及所述下柱管3和所述角度调节执行器总成5相对旋转；

所述轴向伸缩执行器总成6通过螺栓固定至所述下柱管3，所述上柱管2与所述轴向伸缩执行器总成6通过支架固定，所述轴向伸缩执行器总成6通过丝杠旋转运动推动所述上柱管2轴向运动；

所述ECU控制器总成7通过螺栓紧固在所述下柱管3；

所述输出轴8通过轴承固定至所述下柱管3，所述输出轴8与所述输入轴1通过花键副连接传动力矩；

所述下安装支架9通过所述第二旋转轴91连接至所述下柱管3，能够使得所述下柱管3和下安装支架9相对旋转。

可以理解的是，电动调节转向系统应用于汽车，且汽车可以但不限定于是燃油汽车、混动汽车、新能源汽车等。

该电动调节转向机构的具体结构参照上述实施例，由于本电动调节转向系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以及术语“一些实施例”、“示例地”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。

对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，应理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，故但凡依本申请的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本申请专利涵盖的范围之内。

Claims (10)

1.一种电动调节转向机构，其特征在于，所述电动调节转向机构包括：输入轴、上柱管、下柱管、上安装支架总成、角度调节执行器总成、轴向伸缩执行器总成、ECU控制器总成、输出轴、下安装支架、第一旋转轴和第二旋转轴；

所述输入轴通过轴承固定在上柱管上，所述上柱管通过所述下柱管上的两组螺母调整机构支撑在所述下柱管内部；

所述上安装支架总成和所述角度调节执行器总成均通过所述第一旋转轴连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和所述上安装支架总成相对旋转，以及所述下柱管和所述角度调节执行器总成相对旋转；

所述轴向伸缩执行器总成通过螺栓固定至所述下柱管，所述上柱管与所述轴向伸缩执行器总成通过支架固定，所述轴向伸缩执行器总成通过丝杠旋转运动推动所述上柱管轴向运动；

所述ECU控制器总成通过螺栓紧固在所述下柱管；

所述输出轴通过轴承固定至所述下柱管，所述输出轴与所述输入轴通过花键副连接传动力矩；

所述下安装支架通过所述第二旋转轴连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和下安装支架相对旋转。

2.根据权利要求1所述的电动调节转向机构，其特征在于，所述上柱管包括：上轴承和下轴承；

所述输入轴通过所述上轴承固定至所述上柱管，能够传动方向盘旋转方向的转向力；

所述输出轴通过所述下轴承固定至所述下柱管，所述输出轴与所述输入轴通过花键副连接传动力矩。

3.根据权利要求1所述的电动调节转向机构，其特征在于，所述下柱管包括：调整螺塞、波形垫圈、塑料支撑座；

所述上柱管通过调整螺塞、波形垫圈、塑料支撑座装配至所述下柱管内。

4.根据权利要求3所述的电动调节转向机构，其特征在于，所述下柱管还包括：第一防松螺母、带齿螺栓和开口衬套；

所述下安装支架通过第一防松螺母、带齿螺栓和开口衬套连接至所述下柱管，能够使得所述下柱管和所述下安装支架相对旋转。

5.根据权利要求1所述的电动调节转向机构，其特征在于，所述上安装支架总成包括：尼龙衬套、第二防松螺母、锥套、锥齿螺栓、从动板、上安装支架、主动板；

所述上安装支架的两端均分别连接有第二防松螺母、尼龙衬套、锥套和锥齿螺栓，且所述第二防松螺母、尼龙衬套、锥套和锥齿螺栓重叠设置；

所述从动板安装至所述上安装支架一端的所述尼龙衬套和锥套之间，且通过所述锥齿螺栓穿设，并由所述第二防松螺母、尼龙衬套固定；

所述主动板安装至所述上安装支架另一端的所述尼龙衬套和锥套之间，且通过所述锥齿螺栓穿设，并由所述第二防松螺母、尼龙衬套固定。

6.根据权利要求1所述的电动调节转向机构，其特征在于，所述电动调节转向机构还包括：横螺栓和第三防松螺母；

所述下柱管和所述上安装支架总成通过所述横螺栓、第三防松螺母连接。

7.根据权利要求5所述的电动调节转向机构，其特征在于，所述电动调节转向机构还包括：第一锁紧螺栓、角度调节固定板、第一紧固螺栓和转向柱本体；

所述角度调节执行器总成和所述转向柱本体通过所述第一锁紧螺栓、角度调节固定板、第一紧固螺栓固定连接，所述角度调节执行器总成的丝杠旋转运动推动所述主动板旋转。

8.根据权利要求7所述的电动调节转向机构，其特征在于，所述电动调节转向机构还包括：第二锁紧螺栓、轴向调节固定板和第二紧固螺栓；

所述轴向伸缩执行器总成和所述转向柱本体通过所述第二锁紧螺栓、轴向调节固定板和第二紧固螺栓固定连接，所述轴向伸缩执行器总成的丝杠旋转运动推动所述上柱管轴向运动。

9.一种电动调节转向系统，其特征在于，所述电动调节转向系统包括如权利要求1-8任一项所述的电动调节转向机构。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求9所述的电动调节转向系统。