一种用于线控转向系统的转向盘总成.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109334755A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811356442.4(22)申请日2018.11.15(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人高炳钊孙呈祥田萌健(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人刘世纯(51)Int.Cl.B62D5/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种用于线控转向系统的转向盘总成(57)摘要本发明公开了一种用于线控转向系统的转向盘总成，属于线控转向系统技术领域，包括方向盘、扭矩与转角传感器、阻尼器模块及力矩电机模块；扭矩与转角传感器测得方向盘的扭矩与转角；阻尼器模块用于给方向盘模拟阻尼力矩；利用滚珠丝杆副约束的转向轴和活塞构成活塞升降机构；阻尼调节机构通过调节节流通道截面积来改变方向盘的阻尼力矩；机械泄压机构的横移齿轮的正反转分别对应其在齿轮横移套筒上的进与退，最终右或左侧面与左或右泄压齿轮的侧面摩擦啮合，间接带动左或右泄压齿条开启泄压通道；本发明的转向盘总成，具备被动安全功能、容错性强等优点，实现了系统反映驾驶员转向意图并施加给方向盘合适力矩的功能。CN109334755ACN109334755A权利要求书1/2页1.一种用于线控转向系统的转向盘总成，其特征在于，包括方向盘(1)、扭矩与转角传感器(2)、阻尼器模块(3)及力矩电机模块(4)；其中，所述阻尼器模块(3)由活塞升降机构、阻尼调节机构(110)、机械泄压机构(112)及阻尼器外壳(102)组成；阻尼器外壳(102)密封整个阻尼器模块(3)，且内部充满硅油，所述活塞升降机构、阻尼调节机构(110)、机械泄压机构(112)均位于阻尼器外壳(102)之内，阻尼器模块(3)的转向轴(101)的转动引起活塞升降机构的活塞(103)的升降，阻尼调节机构(110)、机械泄压机构(112)均位于活塞(103)的下表面上；所述活塞升降机构由转向轴(101)和活塞(103)通过滚珠丝杆副装配而成，所述活塞(103)将阻尼器外壳(102)隔离成上下两个半缸；所述转向轴(101)通过滚珠丝杆副带动活塞(103)沿阻尼器外壳(102)上下平动；所述阻尼调节机构(110)由力推杆(108)、双面齿条(111)、调矩齿轮(201)、蜗杆齿轮轴(202)和调矩涡轮(104)组成，力推杆(108)通过紧固螺纹副与双面齿条(111)直连，力推杆(108)的轴线方向垂直双面齿条(111)的齿条拉伸方向，双面齿条(111)一面的齿条与调矩齿轮(201)通过齿轮副啮合，调矩齿轮(201)又通过键与蜗杆齿轮轴(202)周向固定，蜗杆齿轮轴(202)的另一端加工有蜗杆齿条，所述蜗杆与调矩涡轮(104)通过蜗杆蜗轮副啮合转动；所述机械泄压机构(112)，固定在活塞(103)的下表面，由左泄压齿条(301)、左泄压齿轮(302)、齿轮横移套筒(303)、横移齿轮(304)、构泄压齿轮轴(305)、右泄压齿条(306)及右泄压齿轮(307)组成，所述横移齿轮(304)的内周面与齿轮横移套筒(303)的外周面通过滚珠丝杠副啮合，齿轮横移套筒(303)的内周面通过键与泄压齿轮轴(305)结合而保持不动，横移齿轮(304)的左或右侧面与左泄压齿轮(302)的右侧面或右泄压齿轮(307)的左侧面通过摩擦副啮合，左泄压齿条(301)与左泄压齿轮(302)、右泄压齿条(306)与右泄压齿轮(307)之间均通过齿轮副啮合；所述方向盘(1)的转轴与阻尼器模块(3)的转向轴(101)联结，扭矩与转角传感器(2)安放在方向盘(1)的转轴上，力矩电机模块(4)位于阻尼器模块(3)的下方，通过齿轮齿条副将电机的转动转换成力矩电机模块(4)中的单面齿条(107)的直线平动，进而通过推杆(108)推动双面齿条(111)的平动，而双面齿条(111)的两面齿条分别与阻尼器模块(3)内部的阻尼调节机构(110)和机械泄压机构(112)的调矩齿轮(201)和横移齿轮(304)啮合。2.如权利要求1所述的一种用于线控转向系统的转向盘总成，其特征在于，所述力矩电机模块(4)由力矩电机(105)、安装底板(106)及单面齿条(107)组成，所述力矩电机(105)安装在安装底板(106)上，力矩电机(105)输出的转动动力转变为单面齿条(107)的纵向位移，用于根据车速改变阻尼器模块(3)所模拟的方向盘力矩，以及提供方向盘(1)主动回正的动力，所述单面齿条(107)的另一端与力推杆(108)连接，单面齿条(107)处的齿轮齿条副将电机的转动转换成推杆(108)的线形移动。3.如权利要求1所述的一种用于线控转向系统的转向盘总成