一种转向管柱组件制造技术

本发明专利技术公开了一种转向管柱组件，包括管柱上支架、转向管柱和调节手柄；所述转向管柱包括管柱外管和转向轴；所述转向轴包括方向盘连接轴和丝杠轴；在所述管柱外管内固定设置有导向筒，在所述管柱外管内第一限位板和第二限位板；在所述丝杠轴上设置有与所述导向筒活动连接的丝杠螺母，所述丝杠螺母位于所述第一限位板与所述第二限位板之间；所述丝杠螺母能够随着所述转向轴的转动而沿着所述转向轴的轴线直线移动。其可以对转向轴的转动角度进行限制，还具有向方向盘传递反馈力矩以提升驾驶员手感反馈的作用，完善了适线控转向系统的性能。

A steering column assembly

【技术实现步骤摘要】
一种转向管柱组件
本专利技术涉及汽车转向系统
，尤其涉及一种转向管柱组件。
技术介绍
近年来，随着电子技术、计算机技术和信息技术在汽车上的应用，汽车电子控制技术得到了飞速发展，尤其在智能化和网络化等多方面有了较大突破。汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志，并应用在发动机系统、制动系统、底盘系统、车身系统等等几乎所有的系统。随着计算机技术、集成控制技术和网络技术的发展，汽车电子技术已明显向智能化、集成化和网络化三个主要方向发展。随着嵌入式系统、局域网控制和数据总线技术的成熟，汽车电子控制系统的集成成为汽车技术发展的必然趋势。目前，底盘系统中的部分机械连接被总线取代，通过复杂的控制运算对悬架、制动、转向等子系统进行控制与协调，将车辆行驶性能控制到最佳水平，形成一体化底盘控制系统，这就是线控技术在汽车电子控制系统中的应用。目前，线控技术已经成为汽车电子控制系统研究的热点，并将成为未来汽车行业的标志性技术。线控转向技术取消传统的方向盘到转向机间的机械连接部分。通过方向盘转动时产生的转角信号和力矩信号，控制转向机电机实现齿条的移动，即车轮的转动。由于线控转向取消了传统的机械连接部分，使得方向盘在转动时可以不受限制得转动，造成驾驶员丧失对位置的判断，其性能还需改善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够实现对方向盘旋转角度限制的转向管柱组件。本专利技术技术方案提供一种转向管柱组件，包括管柱上支架、安装在所述管柱上支架中的转向管柱和安装在所述管柱上支架上的调节手柄；所述转向管柱包括管柱外管和转向轴；所述转向轴包括方向盘连接轴和丝杠轴，所述方向盘连接轴连接在所述丝杠轴的前端；在所述管柱外管内固定设置有导向筒，在所述管柱外管内位于所述导向筒的前侧设置有第一限位板，在所述管柱外管内位于所述导向筒的后侧设置有第二限位板；所述丝杠轴依次穿过所述第一限位板、所述导向筒和所述第二限位板；其中，在所述丝杠轴上设置有与所述导向筒活动连接的丝杠螺母，所述丝杠螺母位于所述第一限位板与所述第二限位板之间；所述丝杠螺母能够随着所述转向轴的转动而沿着所述转向轴的轴线直线移动；在所述转向轴朝向第一方向转动第一预设角度时，所述丝杠螺母的前端与所述第一限位板接触；在所述转向轴朝向与所述第一方向相反的第二方向转动第二预设角度时，所述丝杠螺母的后端与所述第二限位板接触。进一步地，在所述丝杠螺母的前端上设置有第一防撞块，在所述丝杠螺母的后端上设置有第二防撞块。进一步地，所述第一防撞块和所述第二防撞块的表面上分别硫化有橡胶层。进一步地，所述第二限位板设置在所述导向筒的后端开口上，所述第一限位板位于所述导向筒的前端开口的前侧。进一步地，所述第二限位板与所述导向筒一体成型。进一步地，在所述丝杠轴与所述丝杠螺母之间设置有丝杠滚珠。进一步地，在所述导向筒的内表面上设置有沿着所述导向筒的轴向延伸的第一螺旋导向槽，在所述丝杠螺母的外表面上设置有与所述第一螺旋导向槽匹配的第二螺旋导向槽；在所述第一螺旋导向槽与所述第二螺旋导向槽之间配置有导向滚珠。进一步地，在所述导向筒的内表面上设置有沿着所述导向筒的轴向延伸的直线导轨，在所述丝杠螺母的外表面上沿着所述导向筒的轴向延伸的直线导向槽，所述直线导轨滑动地配置在所述直线导向槽内；或者，在所述导向筒的内表面上设置有沿着所述导向筒的轴向延伸的直线导向槽，在所述丝杠螺母的外表面上沿着所述导向筒的轴向延伸的直线导轨，所述直线导轨滑动地配置在所述直线导向槽内。进一步地，该转向管柱组件还包括下支架和能够反馈转向手感的电机动力总成；所述电机动力总成包括用于监测所述转向轴的转动角度的角度传感器、用于向所述转向轴提供反馈力矩的力矩反馈电机和用于控制所述力矩反馈电机运转的控制器；所述角度传感器安装在所述管柱外管内，所述控制器和所述力矩反馈电机分别安装在所述下支架上；所述角度传感器与所述控制器通信连接，所述控制器与所述力矩反馈电机通信连接，所述力矩反馈电机的输出轴通过齿轮组合或涡轮蜗杆组合与所述转向轴连接。进一步地，当所述转向轴转动时，所述角度传感器向所述控制器传输转向轴的转向信号，所述控制器还接收来自外部的线控转向系统传输来的力矩信号；所述控制器将所述转向信号转换为反转信号；所述控制器将所述力矩信号按照预设比例转换为反馈力矩信号；所述控制器将所述反转信号和所述反馈力矩信号输出至所述力矩反馈电机，所述力矩反馈电机转动并向所述转向轴施加反向力矩。采用上述技术方案，具有如下有益效果：本专利技术提供的转向管柱组件，可以对转向轴的转动角度进行限制，还具有向方向盘传递反馈力矩以提升驾驶员手感反馈的作用，完善了适线控转向系统的性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的转向管柱组件的结构示意图；图2为丝杠螺母与导向筒通过导向滚珠导向的连接示意图；图3为丝杠螺母与导向筒通过直线导轨与直线导向槽配合导向的连接示意图；图4为电机动力总成的布局示意图。具体实施方式下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图1-3所示，本专利技术实施例提供的转向管柱组件，包括管柱上支架1、安装在管柱上支架1中的转向管柱2和安装在管柱上支架1上的调节手柄3。转向管柱2包括管柱外管21和转向轴22。转向轴22包括方向盘连接轴221和丝杠轴222，方向盘连接轴221连接在丝杠轴222的前端。在管柱外管21内固定设置有导向筒211，在管柱外管21内位于导向筒211的前侧设置有第一限位板23，在管柱外管21内位于导向筒211的后侧设置有第二限位板24。丝杠轴222依次穿过第一限位板23、导向筒211和第二限位板24。其中，在丝杠轴222上设置有与导向筒211活动连接的丝杠螺母4，丝杠螺母4位于第一限位板23与第二限位板24之间。丝杠螺母4能够随着转向轴22的转动而沿着转向轴22的轴线直线移动。在转向轴22朝向第一方向转动第一预设角度时，丝杠螺母4的前端与第一限位板23接触。在转向轴22朝向与第一方向相反的第二方向转动第二预设角度时，丝杠螺母4的后端与第二限位板24接触。也即是，本专利技术提供的转向管柱组件主要由管柱上支架1、转向管柱2和调节手柄3组成。转向管柱2安装在管柱上支架1上，管柱上支架1用于与车身连接。调节手柄3安装在管柱上支架1上。调节手柄3上有锁紧螺母，螺栓穿过管柱上支架1的两块侧板，转向管柱2安装在管柱上支架1的两块侧板之间，并由螺栓支撑。在管柱上支架1的侧板上设置有长条孔，从而可以调节螺栓在长条孔中的位置，进而调节转向管柱2的角度，再转动调节手柄3锁紧该锁紧螺母，以将转向管柱2锁定在管柱上支架1中。转向管柱2包括管柱外管21和转向轴22。管柱外管21也称之为管柱套筒。转向轴22包括方向盘连接轴221和丝杠轴222，方向盘连接轴221位于丝杠轴222的前端。方向盘连接轴221用于连接方向盘，丝杠轴222上具有螺纹，用于连接丝杠螺母4从而在丝杠轴转动时带动丝杠螺母4移动。转向轴22为转向上轴，丝杠轴222的后端可以与转向下轴连接。导向筒211固定设置在管柱外管21内，丝杠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向管柱组件，其特征在于，包括管柱上支架、安装在所述管柱上支架中的转向管柱和安装在所述管柱上支架上的调节手柄；所述转向管柱包括管柱外管和转向轴；所述转向轴包括方向盘连接轴和丝杠轴，所述方向盘连接轴连接在所述丝杠轴的前端；在所述管柱外管内固定设置有导向筒，在所述管柱外管内位于所述导向筒的前侧设置有第一限位板，在所述管柱外管内位于所述导向筒的后侧设置有第二限位板；所述丝杠轴依次穿过所述第一限位板、所述导向筒和所述第二限位板；其中，在所述丝杠轴上设置有与所述导向筒活动连接的丝杠螺母，所述丝杠螺母位于所述第一限位板与所述第二限位板之间；所述丝杠螺母能够随着所述转向轴的转动而沿着所述转向轴的轴线直线移动；在所述转向轴朝向第一方向转动第一预设角度时，所述丝杠螺母的前端与所述第一限位板接触；在所述转向轴朝向与所述第一方向相反的第二方向转动第二预设角度时，所述丝杠螺母的后端与所述第二限位板接触。

【技术特征摘要】
1.一种转向管柱组件，其特征在于，包括管柱上支架、安装在所述管柱上支架中的转向管柱和安装在所述管柱上支架上的调节手柄；所述转向管柱包括管柱外管和转向轴；所述转向轴包括方向盘连接轴和丝杠轴，所述方向盘连接轴连接在所述丝杠轴的前端；在所述管柱外管内固定设置有导向筒，在所述管柱外管内位于所述导向筒的前侧设置有第一限位板，在所述管柱外管内位于所述导向筒的后侧设置有第二限位板；所述丝杠轴依次穿过所述第一限位板、所述导向筒和所述第二限位板；其中，在所述丝杠轴上设置有与所述导向筒活动连接的丝杠螺母，所述丝杠螺母位于所述第一限位板与所述第二限位板之间；所述丝杠螺母能够随着所述转向轴的转动而沿着所述转向轴的轴线直线移动；在所述转向轴朝向第一方向转动第一预设角度时，所述丝杠螺母的前端与所述第一限位板接触；在所述转向轴朝向与所述第一方向相反的第二方向转动第二预设角度时，所述丝杠螺母的后端与所述第二限位板接触。2.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，在所述丝杠螺母的前端上设置有第一防撞块，在所述丝杠螺母的后端上设置有第二防撞块。3.根据权利要求2所述的转向管柱组件，其特征在于，所述第一防撞块和所述第二防撞块的表面上分别硫化有橡胶层。4.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，所述第二限位板设置在所述导向筒的后端开口上，所述第一限位板位于所述导向筒的前端开口的前侧。5.根据权利要求4所述的转向管柱组件，其特征在于，所述第二限位板与所述导向筒一体成型。6.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，在所述丝杠轴与所述丝杠螺母之间设置有丝杠滚珠。7.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，在所述导向筒的内表面上设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嵘，王伟，顾云青，申重阳，
申请(专利权)人：上汽通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31