一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，包括转向轴和调节组件，所述转向轴包括转向轴一和伸缩设置在转向轴一下端的转向轴二，所述调节组件包括套在转向轴一上的套柱和设置在套柱侧面的双向输出电机，以及设置在转向轴两侧车架上的齿条，所述转向轴一与套柱转动连接，所述双向输出电机两端的输出轴上固定连接有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合。本实用新型专利技术使在人工和自动模式相互切换后可实现转向轴自动伸缩功能，给驾驶人员腾出大量的活动空间，适用于无人驾驶汽车领域。

A kind of telescopic steering shaft mechanism based on gear and rack

The utility model discloses a telescopic rack and pinion steering shaft mechanism based on including the steering shaft and the regulating component, the steering shaft comprises a steering shaft and a steering shaft two arranged on the telescopic shaft end, the adjustment assembly including a steering shaft sleeve in the sleeve column and set the bidirectional output motor in a column on the side, and is arranged on a steering rack shaft on both sides of the frame, the steering shaft and a sleeve rotatably connected, the output shaft at both ends of the bidirectional output motor is fixedly connected with a gear, the gear is meshed with the rack. The utility model enables the automatic telescopic function of the steering shaft to be realized after switching between manual and automatic modes, and makes a lot of activity space for drivers, which is suitable for the driverless vehicle field.

【技术实现步骤摘要】
一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构
本技术涉及一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，适用无人驾驶汽车方向盘调节领域。
技术介绍
众所周知，世界各大小企业正在研发无人驾驶汽车，它具有反应迅速，安全可靠等优点。目前，无人驾驶汽车尚未实现完全安全自动驾驶，仍保留着人工驾驶功能。当无人驾驶汽车自动驾驶的时候，方向盘不起作用，而且占据驾驶员座位的较大空间，影响车内乘客的舒适度。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，实现方向盘的自动伸缩，实现方向盘人工模式和自动模式的自由切换，增加驾驶员乘车的舒适度。本技术解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，包括转向轴和调节组件，所述转向轴包括转向轴一和伸缩设置在转向轴一下端的转向轴二，所述调节组件包括套在转向轴一上的套柱和设置在套柱侧面的双向输出电机，以及设置在转向轴两侧车架上的齿条，所述转向轴一与套柱转动连接，所述双向输出电机两端的输出轴上固定连接有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合。进一步，所述转向轴一的上端固定连接有方向盘，所述转向轴二的下端与车内转向器固定连接。驾驶员在转动方向盘的时候，依次通过转向轴一和转向轴二带动转向器转动。进一步，所述转向轴一与套柱相连处外围设置有若干凸环，所述套柱内设置有与凸环相匹配的环槽，通过凸环和环槽的配合,所述转向轴一与套柱转动连接。驾驶员在利用方向盘转动转向轴一的时候，为了防止套柱跟随转向轴一转动，两者之间采用转动连接，利用凸环在环槽内的转动实现转向轴一在套柱内自由转动。进一步，所述套柱下方的转向轴一的外壁上设置有若干轴向的条齿，所述转向轴二为中空结构，其内壁上设置有与条齿相匹配的齿槽，所述转向轴一通过条齿与齿槽的啮合伸缩设置在转向轴二的上端。转向轴一在转动的过程中，通过条齿和齿槽的配合传递转矩，从而带动转向轴二转动，并且可以条齿嵌在齿槽内实现转向轴一在转向轴二内的伸缩。进一步，所述齿条的两端分别设置有限位块。齿轮在齿条上上下移动的过程中，齿条两端的限位块可以对齿轮进行限制，从而将转向轴的伸缩限制在一定的范围内。进一步，所述双向输出电机的两端设置有支架，所述支架通过螺栓固定在套柱上，所述双向输出电机的输出轴穿过支架与齿轮相连。双向输出电机通过两端的支架固定在套柱上。采用了上述技术方案后，本技术具有以下的有益效果：本技术采用双向输出电机带动齿轮在齿条上移动，齿轮的上下移动带动套柱移动从而实现转向轴一在转向轴二中的上下伸缩，达到调节方向盘高度的效果，实现了汽车人工模式和自动模式的自动切换，增加了驾驶员乘车的舒适性。附图说明图1为本技术的一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构的结构图；图2为本技术的一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构的双向输出电机的安装结构图；图3为本技术一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构中转向轴一与套柱之间设置三组凸环和环槽时连接处的剖面图；图4为本技术的一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构中转向轴一与转向轴二之间设置四组条齿和齿槽时连接处的横截面图；图中：1.转向轴一，2.转向轴二，3.套柱，4.双向输出电机，5.车架，6.齿条，7.齿轮，8.方向盘，9.凸环，10.环槽，11.条齿，12.齿槽，13.限位块，14.支架。具体实施方式为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。如图1-4所示，一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，包括转向轴和调节组件，所述转向轴包括转向轴一1和伸缩设置在转向轴一1下端的转向轴二2，所述调节组件包括套在转向轴一1上的套柱3和设置在套柱3侧面的双向输出电机4，以及设置在转向轴两侧车架5上的齿条6，所述转向轴一1与套柱3转动连接，所述双向输出电机4两端的输出轴上固定连接有齿轮7，所述齿轮7与齿条6相啮合。所述转向轴一1的上端固定连接有方向盘8，所述转向轴二2的下端与车内转向器固定连接。所述转向轴一1与套柱3相连处外围设置有若干凸环9，所述套柱3内设置有与凸环9相匹配的环槽10，通过凸环9和环槽10的配合,所述转向轴一1与套柱3转动连接。所述套柱3下方的转向轴一1的外壁上设置有若干轴向的条齿11，所述转向轴二2为中空结构，其内壁上设置有与条齿11相匹配的齿槽12，所述转向轴一1通过条齿11与齿槽12的啮合伸缩设置在转向轴二2的上端。所述齿条6的两端分别设置有限位块13。所述双向输出电机4的两端设置有支架14，所述支架14通过螺栓固定在套柱3上，所述双向输出电机4的输出轴穿过支架14与齿轮7相连。当车辆停止或者自动驾驶的时候，两个齿轮7贴在两个齿条6尾端的两个限位块13上，双向输出电动机4停止，转向轴收缩到最短位置，方向盘8贴在车架5上。当需要人工驾驶的时候，双向输出电动机4运行，两个齿轮7转动，由于两个齿条6固定在车架5上，两个齿轮7带着套柱3沿着两个齿条6移动，当方向盘8上升到合适位置时，双向输出电机4停止工作，齿轮7停止移动。而当两个齿轮7碰触到两个齿条6顶端的两个限位块13的时候，转向轴伸出到最长位置。与现有技术相比，本技术在人工和自动模式相互切换后可实现转向轴自动伸缩功能，给驾驶人员腾出大量的活动空间。以上所述的具体实施例，对本技术解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，其特征在于：包括转向轴和调节组件，所述转向轴包括转向轴一和伸缩设置在转向轴一下端的转向轴二，所述调节组件包括套在转向轴一上的套柱和设置在套柱侧面的双向输出电机，以及设置在转向轴两侧车架上的齿条，所述转向轴一与套柱转动连接，所述双向输出电机两端的输出轴上固定连接有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合。

【技术特征摘要】
1.一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，其特征在于：包括转向轴和调节组件，所述转向轴包括转向轴一和伸缩设置在转向轴一下端的转向轴二，所述调节组件包括套在转向轴一上的套柱和设置在套柱侧面的双向输出电机，以及设置在转向轴两侧车架上的齿条，所述转向轴一与套柱转动连接，所述双向输出电机两端的输出轴上固定连接有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合。2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，其特征在于：所述转向轴一的上端连接有方向盘，所述转向轴二的下端与车内转向器固定连接。3.根据权利要求2所述的一种基于齿轮齿条的伸缩式转向轴机构，其特征在于：所述转向轴一与套柱相连处外围设置有若干凸环，所述套柱内...

【专利技术属性】
技术研发人员：付云飞，萨如拉，周胜男，
申请(专利权)人：鄂尔多斯市普渡科技有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15