线控转向系统转向柱限位装置以及线控转向型汽车制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种线控转向系统转向柱限位装置以及一种安装有线控转向系统转向柱限位装置的线控转向型汽车，在本发明专利技术中，该线控转向系统转向柱限位装置包括有联动齿轮以及限位齿轮，联动齿轮能够随方向盘转向柱轴联动，限位齿轮上具有止步齿，联动齿轮与限位齿轮啮合，当旋转至止步齿时，限位齿轮卡住实现对方向盘转向柱轴的转动止步。通过对联动齿轮以及限位齿轮的结构设计，主要是齿轮间传动比的设计，能够实现方向盘的旋转限位，本发明专利技术彻底解决了线控转向系统方向盘容易出现转角超量程而存在的转向系统运行可靠性较低的问题。

Steering by wire system steering column limit device and steering by wire vehicle

【技术实现步骤摘要】
线控转向系统转向柱限位装置以及线控转向型汽车
本专利技术涉及汽车转向
，更具体地说，特别涉及一种线控转向系统转向柱限位装置以及一种线控转向型汽车。
技术介绍
汽车转向系统是实现汽车转向控制的直接设备，其在汽车主动安全性领域发挥着至关重要的作用，同时，汽车转向系统性能的好坏直接决定了驾驶员的转向感觉和汽车的主动安全性。传统的汽车转向系统是通过机械连接结构实现方向盘与车轮转向联动的，机械连接结构不仅会增加整车质量，机械连接结构的结构也较为复杂，其安装还会占用驾驶位空间。作为新一代的汽车转向系统，线控转向(Steer-by-Wire,SBW)系统取消了方向盘和转向器之间的机械连接，完全由电信号控制电机实现转向，这样既摆脱了传统转向系统的各种限制，也给汽车转向特性的设计带来无限的空间。线控转向系统主要由三部分组成：方向盘总成、前轮转向执行总成和电子控制单元(ECU)。其中，方向盘总成通常安装有转角传感器，在整车未上电时或转向柱供电存在异常时，由于机械连接被取消，方向盘转角传感器容易出现超量程的问题，且上电以后通常不会回复零位。一旦出现上述情况，会对转向系统的正常工作产生严重的影响，也对汽车的安全造成了一定的威胁。
技术实现思路
(一)技术问题综上所述，如何解决线控转向系统方向盘容易出现转角超量程而存在的转向系统运行可靠性较低的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。(二)技术方案方案一本专利技术提供了一种线控转向系统转向柱限位装置，在本专利技术中，该线控转向系统转向柱限位装置包括：用于与方向盘转向柱轴联动的联动齿轮；与所述联动齿轮啮合的限位齿轮，所述限位齿轮为不完全齿轮，于所述限位齿轮的外缘设置有与所述联动齿轮啮合的齿轮齿牙以及用于对所述联动齿轮旋转限位的止步齿。优选地，在本专利技术所提供的线控转向系统转向柱限位装置中，于方向盘转向柱轴上设置有可随方向盘转向柱轴转动的柱轴齿轮；所述联动齿轮为台阶齿轮，所述联动齿轮包括有大齿盘以及与所述大齿盘同轴设置的小齿盘，所述大齿盘与所述柱轴齿轮啮合，所述小齿盘与所述联动齿轮啮合。优选地，在本专利技术所提供的线控转向系统转向柱限位装置中，还包括有安装片；于所述安装片上设置有第一安装轴以及第二安装轴，所述联动齿轮可转动地装配于所述第一安装轴上，所述限位齿轮可转动地装配于所述第二安装轴上。优选地，在本专利技术所提供的线控转向系统转向柱限位装置中，所述第一安装轴具有第一限位段、与所述第一限位段连接的第一装配段以及与所述第一装配段连接的第一连接段，所述第一装配段的横截面直径小于所述第一限位段的横截面直径，所述第一安装轴通过所述第一连接段螺纹装配在所述安装片上；所述联动齿轮通过轴承安装于所述第一装配段上、并卡装于所述第一限位段以及所述第一连接段上。优选地，在本专利技术所提供的线控转向系统转向柱限位装置中，所述第二安装轴具有第二限位段、与所述第二限位段连接的第二装配段以及与所述第二装配段连接的第二连接段，所述第二装配段的横截面直径小于所述第二限位段的横截面直径，所述第二安装轴通过所述第二连接段螺纹装配在所述安装片上；所述限位齿轮通过轴承安装于所述第二装配段上、并卡装于所述第二限位段以及所述第二连接段上。优选地，在本专利技术所提供的线控转向系统转向柱限位装置中，所述柱轴齿轮与所述大齿盘啮合，且所述柱轴齿轮的齿数小于所述大齿盘的齿数；所述小齿盘的齿数小于所述大齿盘的齿数；所述小齿盘与所述限位齿轮啮合，且所述小齿盘的齿数小于所述限位齿轮的齿数。优选地，在本专利技术所提供的线控转向系统转向柱限位装置中，所述联动齿轮为金属联动齿轮，所述联动齿轮为一体式结构；所述限位齿轮为金属限位齿轮，所述限位齿轮为一体式结构。方案二本专利技术提供了一种线控转向型汽车，包括有方向盘，与所述方向盘动力连接有方向盘转向柱轴。该线控转向型汽车还设置有如上述的线控转向系统转向柱限位装置；所述线控转向系统转向柱限位装置包括有联动齿轮以及所述限位齿轮，所述联动齿轮与所述方向盘转向柱轴动力连接，所述联动齿轮与所述限位齿轮啮合。优选地，在本专利技术所提供的线控转向型汽车中，于所述方向盘转向柱轴上键连接有柱轴齿轮，所述柱轴齿轮与所述联动齿轮啮合。优选地，在本专利技术所提供的线控转向型汽车中，所述方向盘动力连接有方向盘转向柱轴还包括有安装片，所述安装片套装于所述方向盘转向柱轴上并相对于所述方向盘转向柱轴固定；所述联动齿轮通过第一安装轴转动装配于所述安装片上，所述限位齿轮通过第二安装轴转动装配于所述安装片上。(三)有益效果本专利技术提供了一种线控转向系统转向柱限位装置以及一种安装有线控转向系统转向柱限位装置的线控转向型汽车，在本专利技术中，该线控转向系统转向柱限位装置包括有联动齿轮以及限位齿轮，联动齿轮能够随方向盘转向柱轴联动，限位齿轮上具有止步齿，联动齿轮与限位齿轮啮合，当旋转至止步齿时，限位齿轮卡住实现对方向盘转向柱轴的转动止步。通过对联动齿轮以及限位齿轮的结构设计，主要是齿轮间传动比的设计，能够实现方向盘的旋转限位，本专利技术彻底解决了线控转向系统方向盘容易出现转角超量程而存在的转向系统运行可靠性较低的问题。附图说明图1为本专利技术一种实施例中线控转向系统转向柱限位装置的侧视结构示意简图；图2为本专利技术一种实施例中线控转向系统转向柱限位装置的主视结构示意简图；在图1和图2中，部件名称与附图编号的对应关系为：方向盘转向柱轴1、联动齿轮2、大齿盘21、小齿盘22、限位齿轮3、齿轮齿牙4、止步齿5、柱轴齿轮6、安装片7、第一安装轴8、第二安装轴9；齿轮间的啮合区域a。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参考图1和图2，其中，图1为本专利技术一种实施例中线控转向系统转向柱限位装置的侧视结构示意简图；图2为本专利技术一种实施例中线控转向系统转向柱限位装置的主视结构示意简图。本专利技术提供了一种线控转向系统转向柱限位装置，用于实现线控转向系统中转向柱转动的限位。...

【技术保护点】
1.一种线控转向系统转向柱限位装置，其特征在于，包括：/n用于与方向盘转向柱轴(1)联动的联动齿轮(2)；/n与所述联动齿轮啮合的限位齿轮(3)，所述限位齿轮为不完全齿轮，于所述限位齿轮的外缘设置有与所述联动齿轮啮合的齿轮齿牙(4)以及用于对所述联动齿轮旋转限位的止步齿(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种线控转向系统转向柱限位装置，其特征在于，包括：
用于与方向盘转向柱轴(1)联动的联动齿轮(2)；
与所述联动齿轮啮合的限位齿轮(3)，所述限位齿轮为不完全齿轮，于所述限位齿轮的外缘设置有与所述联动齿轮啮合的齿轮齿牙(4)以及用于对所述联动齿轮旋转限位的止步齿(5)。


2.根据权利要求1所述的线控转向系统转向柱限位装置，其特征在于，
于方向盘转向柱轴上设置有可随方向盘转向柱轴转动的柱轴齿轮(6)；
所述联动齿轮为台阶齿轮，所述联动齿轮包括有大齿盘(21)以及与所述大齿盘同轴设置的小齿盘(22)，所述大齿盘与所述柱轴齿轮啮合，所述小齿盘与所述联动齿轮啮合。


3.根据权利要求1所述的线控转向系统转向柱限位装置，其特征在于，
还包括有安装片(7)；
于所述安装片上设置有第一安装轴(8)以及第二安装轴(9)，所述联动齿轮可转动地装配于所述第一安装轴上，所述限位齿轮可转动地装配于所述第二安装轴上。


4.根据权利要求3所述的线控转向系统转向柱限位装置，其特征在于，
所述第一安装轴具有第一限位段、与所述第一限位段连接的第一装配段以及与所述第一装配段连接的第一连接段，所述第一装配段的横截面直径小于所述第一限位段的横截面直径，所述第一安装轴通过所述第一连接段螺纹装配在所述安装片上；
所述联动齿轮通过轴承安装于所述第一装配段上、并卡装于所述第一限位段以及所述第一连接段上。


5.根据权利要求4所述的线控转向系统转向柱限位装置，其特征在于，
所述第二安装轴具有第二限位段、与所述第二限位段连接的第二装配段以及与所述第二装配段连接的第二连接段，所述第二装配段的横...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄超，齐鸿裕，张国旺，战凯，栾学功，李建涛，李亮，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11