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CN114348103A - 线控转向型转向装置 - Google Patents

线控转向型转向装置 Download PDF

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CN114348103A CN202111193499.9A CN202111193499A CN114348103A CN 114348103 A CN114348103 A CN 114348103A CN 202111193499 A CN202111193499 A CN 202111193499A CN 114348103 A CN114348103 A CN 114348103A
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Abstract

本发明涉及一种线控转向型转向装置，其包括：滑动杆，通过马达沿轴向滑动；壳体，容纳上述滑动杆；以及阻尼器，形成为环状，并且包括结合到所述壳体的内周面并在圆周方向上被所述壳体的内周面支撑的第一支撑部和结合到所述滑动杆并在圆周方向被所述滑动杆支撑的第二支撑部。根据本实施例，通过去除小齿轮和支撑轭等部件而减少部件数量，简化部件的形状和组装工艺，从而降低成本，降低齿轮之间的摩擦引起的操作噪音和反向转向引起的噪音以改善噪音性能，减少驱动时的摩擦，提高部件的耐久性。

Description

线控转向型转向装置
技术领域
本实施例涉及一种线控转向型转向装置，更具体地，涉及一种线控转向型转向装置，该装置通过去除小齿轮和支撑轭等部件而减少部件数量，简化部件的形状和组装工艺，从而降低成本，降低齿轮之间的摩擦引起的操作噪音和反向转向引起的噪音以改善噪音性能，减少驱动时的摩擦，提高部件的耐久性。
背景技术
线控转向型转向装置是一种电动转向装置，是指在方向盘和前轮转向装置之间没有转向柱、万向节等机械连接而使用电动力使车辆转向的装置。
即，驾驶员的方向盘操作转换为电信号，由电子控制装置接收该电信号并根据该电信号确定马达的输出，由于这种线控转向型系统没有机械连接，因此在发生碰撞时减少机械部件造成的驾驶员的损伤，并且可以减少机械连接和液压部件，从而可以实现通过缩减部件数量的车辆的轻量化和通过生产线组装工时骤减等简化来减少转向操作时的不必要的能源消耗，因此可以提高燃油效率。另外，可以通过ECU编程实现理想的转向性能。
传统的线控转向型转向装置设置有与齿条杆接合的小齿轮轴等，以防止齿条杆仅沿轴向滑动地旋转并感测齿条杆的移动位置，这是因为与普通的转向装置的生产线和组装线高度兼容。
然而，仅仅为了上述目的而设置小齿轮轴等由于所需的部件数量多、组装工艺复杂，例如，需要通过在齿条杆上加工齿条来进一步设置支撑轭等，因此效率低下，并且在齿条和小齿轮之间产生摩擦声或反向转向引起的碰撞声，从而噪音性能降低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本实施例是在上述背景下提出的，本实施例涉及一种线控转向型转向装置，该装置通过去除小齿轮和支撑轭等部件而减少部件数量，简化部件的形状和组装工艺，从而降低成本，降低齿轮之间的摩擦引起的操作噪音和反向转向引起的噪音以改善噪音性能，减少驱动时的摩擦，提高部件的耐久性。
(二)技术方案
根据本实施例，可以提供一种线控转向型转向装置，其包括：滑动杆，通过马达沿轴向滑动；壳体，容纳所述滑动杆；以及阻尼器，形成为环状，并且包括结合到所述壳体的内周面并在圆周方向上被所述壳体的内周面支撑的第一支撑部和结合到所述滑动杆并在圆周方向被所述滑动杆支撑的第二支撑部。
(三)有益效果
根据本实施例，通过去除小齿轮和支撑轭等部件而减少部件数量，简化部件的形状和组装工艺，从而降低成本，降低齿轮之间的摩擦引起的操作噪音和反向转向引起的噪音以改善噪音性能，减少驱动时的摩擦，可以提高部件的耐久性。
附图说明
图1是根据本实施例的线控转向型转向装置的分解立体图。
图2是图1的一部分的主视图。
图3是图1的一部分的结合状态的立体图。
图4至图6是图1的结合状态的剖视图。
附图标记说明
100：线控转向型转向装置 110：壳体
120：滑动杆 130：阻尼器
140：马达 210：第一支撑部
211：第一突起部 220：第二支撑部
221：第二突起部 222：阶梯部
310：第二滑动槽 410：第一滑动槽
510：安置槽
具体实施方式
以下，参照示例性附图详细说明本公开的部分实施例。在对各图的组件添加附图标记时，即使相同的组件在不同的图中示出，也可以尽可能地具有相同的附图标记。另外，在说明本实施例时，当认为对相关的公知结构或功能的具体说明可能会混淆本技术思想的主旨时，可以省略其详细说明。在使用本说明书中提及的“包括”、“具有”、“实现”等时，除非使用“仅～”，否则可以添加其他部分。在以单数表示组件的情况下，除非另有明确说明，否则单数可以包括复数。
另外，在说明本公开的组件时，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这种术语仅用于将其组件与其他组件区分开，而组件的本质、次序、顺序或数量等不受这些术语的限制。
在说明组件的位置关系时，当记载两个以上的组件“连接”、“结合”或“联接”等时，应理解为两个以上的组件可以直接“连接”、“结合”或“联接”，但两个以上的组件之间还可以“插设”其他组件而“连接”、“结合”或“联接”。这里，其他组件还可以包括在彼此“连接”、“结合”或“联接”的两个以上的组件中的一个以上中。
在对与组件、操作方法或制造方法等相关的时间流程关系进行说明时，例如，在使用“之后”、“接着”、“然后”、“之前”等来说明时间的先后关系或流程的先后关系时，除非使用“立即”或“直接”，还可以包括不连续的情况。
另一方面，在提及组件的数值或相应的信息(例如，水平等)时，即使没有明确说明，数值或相应的信息可以被解释为包括可由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪音等)引起的误差范围。
图1是根据本实施例的线控转向型转向装置的分解立体图，图2是图1的一部分的主视图，图3是图1的一部分的结合状态的立体图，图4至图6是图1的结合状态的剖视图。
根据本实施例的线控转向型转向装置100包括：滑动杆120，通过马达140沿轴向滑动；壳体110，容纳滑动杆120；以及阻尼器130，形成为环状，并且包括结合到壳体110的内周面并在圆周方向上可被壳体110的内周面支撑的第一支撑部210和结合到滑动杆120并在圆周方向上可被滑动杆120支撑的第二支撑部220。
参照图1，滑动杆120被设置为在壳体110的内部沿轴向可滑动，并且滑动杆120通过结合到壳体110的马达140沿轴向滑动。
与车轮(未示出)连接的转向横拉杆(Tie Rod)、转向节臂(未示出)等连接到滑动杆120的两端，从而当滑动杆120通过马达140滑动时车轮转向。
马达140由设置在车辆中的电子控制装置(未示出)控制。电子控制装置从设置在转向轴(未示出)的扭矩传感器、角度传感器、车速传感器和相机等接收转向信息并基于接收的转向信息控制马达140。
马达140的扭矩可以通过例如皮带轮、皮带和滚珠螺母等转换并传递到滑动杆120。皮带轮、皮带和滚珠螺母等的结构与已知的结构相同，因此省略详细说明。
为了通过滚珠螺母的旋转使滑动杆120沿轴向滑动，滑动杆120需要固定而不旋转。因此，在根据本实施例的线控转向型转向装置100中，阻尼器130被设置为在圆周方向上被壳体110和滑动杆120支撑，因此滑动杆120不旋转而通过马达140的扭矩沿轴向滑动。
与非线控转向型的机械转向装置类似地，传统的线控转向型转向装置设置有小齿轮轴以使小齿轮轴与齿条接合，并且在圆周方向上被齿条杆支撑，从而防止齿条杆旋转。即，小齿轮轴没有与转向轴机械连接，而是结合到齿条壳体以在齿条杆滑动时旋转。
这是因为与机械转向装置的组装线和生产线高度兼容，然而在线控转向型转向装置中设置小齿轮轴存在成本方面不利的问题。另外，存在齿条和小齿轮之间的摩擦声和反向转向时的碰撞声降低转向感的问题。
因此，根据本实施例，可以去除小齿轮轴以及用于保持齿条和小齿轮的啮合的支撑轭、支撑小齿轮轴的旋转的轴承、形成在壳体的小齿轮轴组装部等，因此可以减少部件数量。另外，简化部件形状和组装工艺，节省成本，并且减少齿轮之间的摩擦引起的操作噪音和反向转向引起的噪音，从而改善噪音性能。
然而，为了使小齿轮轴在传统的转向装置中起到防止齿条杆旋转的作用，在本实施例中，阻尼器130在圆周方向上相对于壳体110固定滑动杆120。
另一方面，在传统的转向装置中，根据小齿轮轴的旋转角感测齿条杆的移动位置，但是在本实施例中，由于去除了小齿轮轴，因此可以根据连接马达140和滑动杆120的皮带轮、皮带和滚珠螺母等的旋转角感测滑动杆120的移动位置，或者在壳体110进一步设置线性传感器来感测滑动杆120的移动位置。
接着，传统的转向装置的噪音阻尼器被设置在齿条壳体的内侧以在齿条杆处于一侧或另一侧的最大位移时缓冲内球接头等碰撞齿条壳体。通常，这种噪音阻尼器不由齿条杆支撑，而是在轴向上设置在齿条壳体和内球接头等之间。
在本实施例中，噪音阻尼器130包括：第一支撑部210，结合到壳体110的内周面并在圆周方向上被壳体110的内周面支撑；以及第二支撑部220，结合到滑动杆120并在圆周方向上被滑动杆120支撑，从而通过噪音阻尼器130防止滑动杆120旋转。
参照图2至图4，噪音阻尼器130形成为环状，其外周面被壳体110的内周面支撑，其内径形成为大于滑动杆120的外径，其内周面可以与滑动杆120隔开。
第二支撑部220可以设置一对并且一对第二支撑部220隔着滑动杆120彼此面对，因此，噪音阻尼器130被滑动杆120对称地支撑，并且通过马达140的扭矩施加到各第二支撑部220的负载分散以提高噪音阻尼器130的耐久性。
另外，第一支撑部210可以被设置为连接一对第二支撑部220的一端部(图中上端部)，并且一对第二支撑部220的另一端部(图中下端部)可以被设置为在圆周方向上彼此隔开。
即，噪音阻尼器130可以在滑动杆120设置在壳体110之前结合到壳体110的内周面，噪音阻尼器130的直径缩小以使第二支撑部220的另一端部之间的间距变小的同时插入壳体110的内侧，然后第二支撑部220的另一端部之间的间距再次增加，并且如稍后将描述的，阶梯部222可以插入安置槽510中。
另外，第一突起部211突出形成在第一支撑部210的外侧面，在壳体110的内周面设置有第一滑动槽410，第一突起部211插入所述第一滑动槽410中，从而第一突起部211可以在第一滑动槽410中在圆周方向上被壳体110支撑，并且噪音阻尼器130可以在圆周方向上被固定。
通过马达140的扭矩施加到噪音阻尼器130的负载通过第一突起部211以及壳体110与第二支撑部220的外侧面之间的摩擦支撑并分散，从而噪音阻尼器130的耐久性提高。
另外，第一滑动槽410可以形成为沿轴向开口，并且可以沿轴向延伸形成至形成有安置槽510的部位(参照图5)。
因此，第一突起部211插入第一滑动槽410的开口的端部，使得噪音阻尼器130插入壳体110的内侧，并且噪音阻尼器130可以以第一突起部211沿着第一滑动槽410滑动的方式结合到壳体110，从而组装性提高。
如上所述，阶梯部222突出形成在第二支撑部220的外侧面，在壳体110的内周面设置有安置槽510，阶梯部222插入所述安置槽510中。
阶梯部222可以在第二支撑部220的外侧面沿圆周方向延伸，当阶梯部222插入安置槽510时，噪音阻尼器130相对于壳体110在轴向上固定。
相对于壳体110在轴向上固定的噪音阻尼器130被设置为其一侧面面向壳体110的开口侧，因此，如上所述，缓冲内球接头等和壳体之间的碰撞。
另外，第二突起部221突出形成在第二支撑部220的内侧面，在滑动杆120的外周面设置有第二滑动槽310，第二突起部221插入所述第二滑动槽310中，从而第二突起部221可以在第二滑动槽310中在圆周方向被滑动杆120支撑，并且滑动杆120可以在圆周方向上被固定。
第二滑动槽310可以沿轴向延伸形成以在与噪音阻尼器130结合的状态下滑动，另外，第二滑动槽310可以形成为沿轴向开口以使滑动杆120和噪音阻尼器130可以顺利组装(参照图1)。
即，噪音阻尼器130不仅可以防止滑动杆120的旋转，而且可以通过第二突起部221和第二滑动槽310支撑滑动杆120的滑动。
另一方面，在第二滑动槽310可以涂覆润滑脂，以减少在滑动杆120沿轴向滑动并且噪音阻尼器130在轴向上固定时在第二突起部221和第二滑动槽310之间产生的摩擦。
另外，如上所述，噪音阻尼器130可以由天然橡胶(NaturalRubber，NR)、丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber，SBR)、丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，NBR)和三元乙丙橡胶(EthylenePropylene Terpolymers，EPDM)等橡胶或聚酯弹性体(PolyesterElastomer，PE)等弹性材料制成，同样地，为了减少在第二突起部221与第二滑动槽310之间产生的摩擦，在第二突起部221可以镀覆与滑动杆120相同材料的金属。
例如，当滑动杆120由钢铁制造时，在第二突起部221上镀覆铁，以使噪音阻尼器130和滑动杆120之间的滑动在相同的材料之间进行，从而可以相对地降低摩擦。
即，通过在第二滑动槽310涂覆润滑脂或在第二突起部221上进行镀覆，降低滑动杆120滑动时的摩擦，并且提高噪音阻尼器130的耐久性。
根据具有这种形状的线控转向型转向装置，通过去除小齿轮和支撑轭等部件而减少部件数量，简化部件的形状和组装工艺，从而降低成本，降低齿轮之间的摩擦引起的操作噪音和反向转向引起的噪音以改善噪音性能，减少驱动时的摩擦，提高部件的耐久性。
以上的说明仅仅示例性地描述了本公开的技术思想，本公开所属技术领域的普通技术人员可以在不脱离本技术思想的本质特征的范围内进行各种修改和变形。另外，本实施例用于说明而不是限定本公开的技术思想，因此本技术思想的范围不受这些实施例的限制。本公开的保护范围应由权利要求书解释，与其等同范围的所有技术思想应解释为包括在本公开的权利范围内。

Claims (11)

1.一种线控转向型转向装置，包括：
滑动杆，通过马达沿轴向滑动；
壳体，容纳所述滑动杆；以及
阻尼器，形成为环状，并且包括结合到所述壳体的内周面并在圆周方向上被所述壳体的内周面支撑的第一支撑部和结合到所述滑动杆并在圆周方向被所述滑动杆支撑的第二支撑部。
2.根据权利要求1所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
所述第二支撑部设置一对并且一对所述第二支撑部隔着所述滑动杆彼此面对。
3.根据权利要求2所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
所述第一支撑部被设置为连接一对所述第二支撑部的一端部。
4.根据权利要求3所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
一对所述第二支撑部的另一端部在圆周方向上彼此隔开。
5.根据权利要求1所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
第一突起部突出形成在所述第一支撑部的外侧面，在所述壳体的内周面设置有第一滑动槽，所述第一突起部插入所述第一滑动槽中。
6.根据权利要求5所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
所述第一滑动槽形成为沿轴向开口。
7.根据权利要求1所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
阶梯部突出形成在所述第二支撑部的外侧面，在所述壳体的内周面设置有安置槽，所述阶梯部插入所述安置槽中。
8.根据权利要求1所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
第二突起部突出形成在所述第二支撑部的内侧面，在所述滑动杆的外周面设置有第二滑动槽，所述第二突起部插入所述第二滑动槽中。
9.根据权利要求8所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
所述第二滑动槽形成为沿轴向开口。
10.根据权利要求8所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
在所述第二滑动槽涂覆润滑脂。
11.根据权利要求8所述的线控转向型转向装置，其特征在于，
在所述第二突起部镀覆与所述滑动杆相同材料的金属。
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