轉向管柱的製作方法

2023-04-30 10:46:06

專利名稱：轉向管柱的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於車輛技術領域。具體而言，本實用新型涉及轉向管柱。
背景技術：
汽車行駛方向的改變是由駕駛員通過操縱轉向系統來改變轉向輪(一般是前輪) 的偏轉角度實現的，轉向系統不僅可以改變汽車的行駛方向，使其按駕駛員規定的方向行駛，而且還可以克服由於路面側向幹擾使車輪自行產生的轉向，恢復汽車原來的行使方向。 汽車轉向系統一般由轉向操縱機構、轉向器、轉向傳動機構三部分組成，轉向操縱機構包括方向盤、轉向軸等部件，轉向軸下端的蝸杆與扇形齒輪構成轉向器，轉向器是一個減速增矩機構，經轉向器放大的力矩傳給轉向傳動機構，轉向傳動機構與轉向節鉸接，將轉向器輸出的運動和動力傳遞給轉向車輪，使之偏轉，以實現汽車的轉向。方向盤通過轉向軸與轉向器連接。轉向管柱套設於轉向軸且支撐著方向盤，轉向管柱對轉向軸進行定位；當需調節車輛行駛方向時，通過方向盤將力傳遞給轉向器、轉向傳動機構，轉向傳動機構將轉向器輸出的運動和動力傳遞給轉向車輪，實現車輛的轉向。目前，轉向管柱主要有可調節轉向管柱、吸能式轉向管柱、可潰式轉向管柱。一般，可調式轉向管柱包括傾斜機構和伸縮機構。通過控制傾斜機構，可以使轉向管柱傾斜規定角度。通過控制伸縮機構，可以使轉向管柱伸縮規定長度。然而，現有的轉向管柱在傳動部件數量較多， 且經常發生異響。

實用新型內容本實用新型為解決傳統的轉向管柱的傳動不夠平穩並發生異響的技術問題，提供一種轉向管柱，其傳遞平穩且噪音低。本實用新型解決上述技術問題採用以下技術方案。轉向管柱，包括傾斜機構和伸縮機構，其中，所述伸縮機構包括伸縮電機、伸縮絲杆、滑塊部件、伸縮內管支架以及伸縮外管支架，所述伸縮絲杆與所述伸縮電機動力連接， 所述滑塊部件與所述伸縮絲杆螺紋配合，所述滑塊部件固定在所述伸縮內管支架上，所述伸縮電機固定在伸縮外管支架上，所述伸縮電機為行星齒輪減速電機。作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述伸縮電機的長度方向與所述伸縮外管支架的長度方向一致。作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述伸縮電機的長度方向與所述伸縮絲杆的長度方向一致。作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述滑塊部件包括滑塊支架、滑塊以及滑塊套，所述滑塊安裝在所述滑塊中，所述滑塊套安裝在所述滑塊支架上， 所述滑塊支架安裝在所述伸縮內管支架上。作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述伸縮電機為三級行星齒輪減速電機。[0011]作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述伸縮電機包括電機蓋、行星齒輪減速機構、電機線圈轉子以及電機外殼，所述行星齒輪減速機構與所述電機線圈轉子動力連接，所述行星齒輪減速機構與所述電機線圈轉子容納在由所述電機蓋和所述電機外殼組成的殼體內。作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述行星齒輪減速機構包括輸出軸端蓋、輸出軸組件、內齒圈、三級行星齒輪、二級行星架、二級行星齒輪、一級行星架、一級太陽齒輪、一級行星齒輪、聯軸器、墊圈以及端蓋，所述聯軸器通過所述端蓋與所述電機線圈轉子動力連接，所述墊圈套在所述端蓋上，所述一級行星齒輪通過所述一級太陽齒輪與所述聯軸器連接，所述一級行星架連接在所述一級行星齒輪上，所述二級行星齒輪連接在所述一級行星架上，所述二級行星架連接在所述二級行星齒輪上，所述三級行星齒輪連接在所述二級行星架上，所述輸出軸組件安裝在所述三級行星齒輪上，所述輸出軸端蓋通過所述內齒圈與所述端蓋連接。作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述傾斜機構包括傾斜電機、傾斜絲杆、蝸杆、蝸輪、傾斜套管、電機支架以及滑動管套，所述傾斜電機安裝在所述電機支架上，所述傾斜電機與所述蝸杆動力連接，所述蝸杆與所述蝸輪嚙合，所述蝸杆和所述蝸輪嚙合，且所述蝸杆和所述蝸輪均固定在所述電機支架上，所述蝸輪與所述傾斜絲杆通過花鍵配合，所述傾斜絲杆穿過所述滑動套管並與其螺紋配合。作為本實用新型的優選技術方案，在上述的轉向管柱中，所述傾斜機構還包括用於所述傾斜絲杆的行程限位的絲杆限位套和限位螺母，所述絲杆限位套和所述限位螺母分別安裝在所述傾斜絲杆的兩端。與傳統的轉向管柱相比，本實用新型的轉向管柱的伸縮機構採用行星齒輪減速電機，其傳遞平穩且噪音低。通過結合附圖，閱讀以下對本實用新型的具體實施例的詳細描述，可以進一步理解本實用新型的其它優點、特徵以及方面。

圖1是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的外形正視圖；圖2是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的外形側視圖；圖3是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的傾斜結構的正視圖；圖4是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的傾斜結構的斜視圖；圖5是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的伸縮結構的正視圖；圖6是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的行星齒輪減速電機的爆炸圖；圖7是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的伸縮傳動方式的示意圖；圖8是根據本實用新型的一個實施例的轉向管柱的伸縮電機的爆炸圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。[0026]下面參照附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。本文中，相同附圖標記表示相同組成部分。如圖1所示，本實用新型的轉向管柱包括傾斜機構和伸縮機構。操作者能夠通過傾斜機構調整轉向管柱的傾斜角度，進而調整方向盤的傾斜角度。同理，操作者能夠通過傾斜機構調整轉向管柱的伸縮長度，進而調整方向盤的伸縮長度。如圖1、圖2所示，所述伸縮機構包括伸縮電機9、伸縮絲杆5、滑塊部件、伸縮內管支架12以及伸縮外管支架16。所述伸縮絲杆5與所述伸縮電機9動力連接。在本實施例中，伸縮電機9與伸縮絲杆5通過聯軸器8連接，如圖4所示。所述滑塊部件與所述伸縮絲杆5螺紋配合。所述滑塊部件固定在所述伸縮內管支架12上。所述伸縮電機9固定在伸縮外管支架16上。其中，所述伸縮電機9為行星齒輪減速電機。在本實施例中，所述伸縮電機9為三級行星齒輪減速電機。其中，所述伸縮電機9的長度方向A與所述伸縮外管支架16的長度方向一致。而且，所述伸縮電機9的長度方向A與所述伸縮絲杆5的長度方向一致。由於伸縮電機9的長度方向A與所述伸縮外管支架16的長度方向平行，所以能夠使轉向管柱的整體結構更加緊湊，降低整車布局難度。而且，由於所述伸縮電機9的長度方向A與所述伸縮絲杆5的長度方向平行，所以能夠使轉向管柱的整體結構更進一步地緊湊，降低整車布局難度，減少了結構上所需的空間。其中，所述滑塊部件包括滑塊支架6、滑塊7以及滑塊套27，如圖2所示。所述滑塊7安裝在所述滑塊套27中。所述滑塊套27安裝在所述滑塊支架6上，所述滑塊支架6 安裝在所述伸縮內管支架12上。如圖5所示，所述伸縮電機9包括電機蓋41、行星齒輪減速機構40、電機線圈轉子 43以及電機外殼44，所述行星齒輪減速機構40與所述電機線圈轉子43動力連接。所述行星齒輪減速機構40與所述電機線圈轉子43容納在由所述電機蓋41和所述電機外殼44組成的殼體42內。如圖3所示，所述行星齒輪減速機構40包括輸出軸端蓋觀、輸出軸組件29、內齒圈30、三級行星齒輪31、二級行星架32、二級行星齒輪33、一級行星架34、一級太陽齒輪 35、一級行星齒輪36、聯軸器37、墊圈38以及端蓋39，所述聯軸器37通過所述端蓋39與所述電機線圈轉子43動力連接，所述墊圈38套在所述端蓋39上，所述一級行星齒輪36通過所述一級太陽齒輪35與所述聯軸器37連接，所述一級行星架34連接在所述一級行星齒輪 36上，所述二級行星齒輪33連接在所述一級行星架34上，所述二級行星架32連接在所述二級行星齒輪33上，所述三級行星齒輪31連接在所述二級行星架32上，所述輸出軸組件 29安裝在所述三級行星齒輪31上，所述輸出軸端蓋28通過所述內齒圈30與所述端蓋39 連接。在本實用新型的轉向管柱中，伸縮電機9採用行星齒輪減速電機。行星齒輪減速電機結構比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，噪音低。將行星齒輪減速機構作為整個電機的輸出傳動機構，通過聯軸器37與電機本身的線圈轉子43連接，將線圈轉子43 的輸出轉速及扭矩通過減速齒輪組傳遞到伸縮絲杆5。而且這種減速機構的輸出轉速及扭矩平穩準確。整個行星齒輪減速電機9是通過螺紋緊固連接在伸縮外管支架16上。此外， 伸縮電機9的軸心與伸縮絲杆5的軸心同軸，解決了轉向管柱及周邊零部件的布局困難。[0034]另外，伸縮電機9採用三級行星機構減速，其內齒圈30為粉末冶金材料製成。三級行星齒輪31、二級行星齒輪33、一級太陽齒輪35、一級行星齒輪36均採用同一模數製作， 具有運轉平穩，輸出扭矩大、效率高、噪音低、重量輕、使用壽命長等特點。下面結合圖1至圖5介紹該伸縮機構的動作要點。如圖2所示，伸縮電機9與伸縮絲杆5通過聯軸器8連接。伸縮電機9安裝在伸縮外管支架16上，而伸縮絲杆5與滑塊 7螺紋配合。滑塊7安裝在滑塊套27中，滑塊套27安裝在滑塊支架6上，滑塊支架6安裝在伸縮內管支架12上。伸縮絲杆5與伸縮電機9的輸出軸同軸。伸縮絲杆5上的轉速及扭矩與伸縮電機9的輸出值相同。滑塊支架6、滑塊7、滑塊套27裝配組成滑塊部件。其中滑塊7內有螺紋。並與伸縮絲杆5嚙合。滑塊部件固定在伸縮內套管12上。伸縮內管支架12與傾斜套管3連接。當伸縮電機9輸出動力時，伸縮絲杆5與滑塊機構相對運動，從而推動伸縮內管支架12沿轉向管柱軸向運動，進而實現管柱伸縮功能。如圖6、圖7以及圖8所示，所述傾斜機構包括傾斜電機19、傾斜絲杆18、蝸杆20、 蝸輪對、傾斜套管3、電機支架4以及滑動管套17，所述傾斜電機19安裝在所述電機支架4 上，所述傾斜電機19與所述蝸杆20動力連接，所述蝸杆20與所述蝸輪M嚙合，所述蝸杆 20和所述蝸輪M嚙合，且所述蝸杆20和所述蝸輪M均固定在所述電機支架4上，所述蝸輪M與所述傾斜絲杆18通過花鍵配合，所述傾斜絲杆18穿過所述滑動套管17並與其螺紋配合。其中，所述傾斜機構還包括用於所述傾斜絲杆18的行程限位的絲杆限位套23和限位螺母沈，所述絲杆限位套23和所述限位螺母沈分別安裝在所述傾斜絲杆18的兩端。本實用新型的轉向管柱的傾斜機構採用蝸輪蝸杆傳動機理。如圖6、圖7以及圖8 所示，傾斜電機19安裝在電機支架4上，傾斜電機19通過蝸杆20與蝸輪M輸出動力。蝸杆20與蝸輪M嚙合，且均固定在電機支架4上。蝸輪M中心通過花鍵與傾斜絲杆18花鍵配合。傾斜絲杆18穿過滑動套管17與其螺紋配合。絲杆限位套23、六角螺母25、限位螺母26均安裝在傾斜絲杆18上，用於傾斜絲杆18行程限位。蝸杆20與傾斜電機19同軸， 其轉速與扭矩均為傾斜電機19輸出。蝸杆20與蝸輪M嚙合，將轉速及扭矩按照傳動比傳遞於蝸輪M。傾斜絲杆18與蝸輪M以花鍵方式配合。傾斜絲杆18上的轉速及扭矩與蝸輪M相同。滑動管套17與傾斜絲杆18以螺紋方式配合。如圖8所示，當傾斜電機19將動力傳遞至傾斜絲杆18時，傾斜絲杆18與滑動管套17之間存在相對位移量。而傾斜絲杆18與電機支架4之間是固定的。由此，傾斜絲杆 18將會推動電機支架4以轉動副T3為支點轉動。電機支架4及滑動管套17必須保持同軸。因此，轉動副T2及轉動副Tl也隨著轉動，進而實現傾斜功能。另外，傾斜機構也可採用其它現有技術。本領域技術人員容易知道，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。本實用新型的保護範圍由權利要求書確定。
權利要求1.轉向管柱，包括傾斜機構和伸縮機構，其特徵在於，所述伸縮機構包括伸縮電機 (9)、伸縮絲杆(5)、滑塊部件、伸縮內管支架(12)以及伸縮外管支架(16)，所述伸縮絲杆 (5)與所述伸縮電機(9)動力連接，所述滑塊部件與所述伸縮絲杆(5)螺紋配合，所述滑塊部件固定在所述伸縮內管支架(12)上，所述伸縮電機(9)固定在伸縮外管支架(16)上，所述伸縮電機(9)為行星齒輪減速電機。
2.根據權利要求1所述的轉向管柱，其特徵在於，所述伸縮電機(9)的長度方向與所述伸縮外管支架(16)的長度方向一致。
3.根據權利要求1所述的轉向管柱，其特徵在於，所述伸縮電機(9)的長度方向與所述伸縮絲杆(5)的長度方向一致。
4.根據權利要求1所述的轉向管柱，其特徵在於，所述滑塊部件包括滑塊支架(6)、滑塊(7)以及滑塊套(27)，所述滑塊(7)安裝在所述滑塊套(27)中，所述滑塊套(27)安裝在所述滑塊支架(6 )上，所述滑塊支架(6 )安裝在所述伸縮內管支架(12 )上。
5.根據權利要求4所述的轉向管柱，其特徵在於，所述伸縮電機(9)為三級行星齒輪減速電機。
6.根據權利要求5所述的轉向管柱，其特徵在於，所述伸縮電機(9)包括電機蓋(41)、 行星齒輪減速機構(40)、電機線圈轉子(43)以及電機外殼(44)，所述行星齒輪減速機構 (40)與所述電機線圈轉子(43)動力連接，所述行星齒輪減速機構(40)與所述電機線圈轉子(43 )容納在由所述電機蓋(41)和所述電機外殼(44 )組成的殼體42內。
7.根據權利要求6所述的轉向管柱，其特徵在於，所述行星齒輪減速機構(40)包括輸出軸端蓋(28)、輸出軸組件(29)、內齒圈(30)、三級行星齒輪(31)、二級行星架(32)、二級行星齒輪(33)、一級行星架(34)、一級太陽齒輪(35)、一級行星齒輪(36)、聯軸器(37)、墊圈(38)以及端蓋(39 )，所述聯軸器(37 )通過所述端蓋(39 )與所述電機線圈轉子(43 )動力連接，所述墊圈(38)套在所述端蓋(39)上，所述一級行星齒輪(36)通過所述一級太陽齒輪 (35)與所述聯軸器(37)連接，所述一級行星架(34)連接在所述一級行星齒輪(36)上，所述二級行星齒輪(33 )連接在所述一級行星架(34 )上，所述二級行星架(32 )連接在所述二級行星齒輪(33)上，所述三級行星齒輪(31)連接在所述二級行星架(32)上，所述輸出軸組件(29)安裝在所述三級行星齒輪(31)上，所述輸出軸端蓋(28)通過所述內齒圈(30)與所述端蓋(39)連接。
8.根據權利要求1所述的轉向管柱，其特徵在於，所述傾斜機構包括傾斜電機(19)、傾斜絲杆(18)、蝸杆(20)、蝸輪(24)、傾斜套管(3)、電機支架(4)以及滑動管套(17)，所述傾斜電機(19 )安裝在所述電機支架(4)上，所述傾斜電機(19 )與所述蝸杆(20 )動力連接，所述蝸杆(20)與所述蝸輪(24)嚙合，所述蝸杆(20)和所述蝸輪(24)嚙合，且所述蝸杆(20) 和所述蝸輪(24)均固定在所述電機支架(4)上，所述蝸輪(24)與所述傾斜絲杆(18)通過花鍵配合，所述傾斜絲杆(18)穿過所述滑動套管(17)並與其螺紋配合。
9.根據權利要求8所述的轉向管柱，其特徵在於，所述傾斜機構還包括用於所述傾斜絲杆(18)的行程限位的絲杆限位套(23)和限位螺母(26)，所述絲杆限位套(23)和所述限位螺母(26)分別安裝在所述傾斜絲杆(18)的兩端。
專利摘要本實用新型提供了一種轉向管柱，其包括傾斜機構和伸縮機構。所述伸縮機構包括伸縮電機(9)、伸縮絲杆(5)、滑塊部件、伸縮內管支架(12)以及伸縮外管支架(16)，所述伸縮絲杆(5)與所述伸縮電機(9)動力連接，所述滑塊部件與所述伸縮絲杆(5)螺紋配合，所述滑塊部件固定在所述伸縮內管支架(12)上，所述伸縮電機(9)固定在伸縮外管支架(16)上，所述伸縮電機(9)為行星齒輪減速電機。本實用新型的轉向管柱的伸縮機構採用行星齒輪減速電機，其傳遞平穩且噪音低。
文檔編號B62D1/187GK202138407SQ20112016624
公開日2012年2月8日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者賈志傑 申請人:比亞迪股份有限公司