專利名稱：電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域，涉及轉(zhuǎn)向裝置，尤其是涉及一種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是車輛底盤中極為重要的組成部分，它不僅影響安全性、操縱舒適性和 可靠性，而且還影響使用經(jīng)濟(jì)性。車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及面廣，對零部件的可靠性 要求較高，也是車輛底盤設(shè)計中難度大、技術(shù)含量較高的部分。電動式動力轉(zhuǎn)向裝置是新型 轉(zhuǎn)向裝置，由于它節(jié)能，故受到人們的重視。它是利用蓄電池轉(zhuǎn)動電機(jī)產(chǎn)生推力。由于不直 接使用發(fā)動機(jī)的動力，所以大大降低了發(fā)動機(jī)的功率損失(液壓式最大損失5-10馬力)，且 不需要液壓管路，便于安裝?，F(xiàn)有的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的整體尺寸較長，造成整個底盤難以布局，且在工作 時容易產(chǎn)生異響，嚴(yán)重影響車輛性能，且安全性能較差。通過對大量事故的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在正 面碰撞發(fā)生時，車輛前部變形往往會影響到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使轉(zhuǎn)向柱和方向盤向駕駛員方向移 動。顯然，這種運(yùn)動是相當(dāng)危險的。為此，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各種各樣的解決方案。例如，中國專利文獻(xiàn) 公開了一種汽車電動轉(zhuǎn)向管柱[申請?zhí)?200820032607. 8]，包括管柱體、上軸、外管、角度 調(diào)節(jié)支架、手柄鎖緊裝置、電機(jī)。上軸固定于外管中，外管安裝于管柱體中，角度調(diào)節(jié)支架上 開有長槽，手柄鎖緊裝置包括手柄、凸輪、凸輪限位塊、插入塊、螺釘、螺母，手柄連接于凸輪 上，插入塊位于外管內(nèi)，所述外管上開有長圓孔，管柱體上開有長圓槽，所述螺釘連接于插 入塊上，依次穿過外管上的長圓孔、管柱體上的長圓槽及角度調(diào)節(jié)支架上的長槽，再順序連 接凸輪限位塊、凸輪及螺母。還有人將電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的電動機(jī)、減速箱等結(jié)構(gòu)設(shè)置在 轉(zhuǎn)向管柱的側(cè)部，試圖縮短整個裝置的長度。但是，上述方案仍然存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成 本高，難以布局安裝，使用壽命較短等技術(shù)問題。此外，安全性能也難以得到保障。另一方 面，本領(lǐng)域技術(shù)人員一直以來存在著上軸的鎖定孔中需要插入鎖定銷，因此在遇到碰撞收 縮時，傳感器軸的前端絕對不能到達(dá)鎖定孔或者超過鎖定孔，否則會造成鎖定孔被封堵，無 法實(shí)現(xiàn)正常鎖定。造成了傳感器軸的行程較短，整個轉(zhuǎn)向柱的伸縮量較小的問題。因此，在 發(fā)生碰撞時易于對司機(jī)造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，易于安裝布局，工作性能穩(wěn)定 可靠，使用壽命長且安全系數(shù)高的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案本電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，包括具有 一根輸出軸的電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、傳感器軸和上軸，所述的傳感器軸上端與輸出軸相聯(lián)，傳感器 軸下端與上軸上端相聯(lián)，在上軸側(cè)部具有能插入鎖定銷的鎖孔，其特征在于，所述的輸出軸 與上軸之間通過軸向定位結(jié)構(gòu)相聯(lián)且傳感器軸和上軸能在輸出軸的帶動下轉(zhuǎn)動，當(dāng)軸向定 位結(jié)構(gòu)所受的軸向作用力大于設(shè)定值時，該軸向定位結(jié)構(gòu)將失效并使傳感器軸下端部與上軸下端部軸向靠攏且傳感器軸下端部至少能到達(dá)鎖孔處。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，易于布局，且工作性能穩(wěn)定，在工作時不會產(chǎn)生任何異響。在正 常工作時，鎖定銷插在鎖孔內(nèi)，承受大部分的軸向作用力，傳感器軸和上軸固連在一起。當(dāng) 發(fā)生碰撞時，鎖定銷已經(jīng)拔出鎖孔，此時軸向定位結(jié)構(gòu)受到軸向作用力。當(dāng)軸向作用力超過 其機(jī)械承受力范圍時，即超過設(shè)定值時，軸向定位結(jié)構(gòu)被破壞，從而使傳感器軸和上軸能夠 軸向相對移動。這樣就能夠縮短整體長度，從而避免對駕駛員造成傷害。由于本發(fā)明中，克 服了現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)偏見，傳感器軸下端部至少能到達(dá)鎖孔，因此收縮量大大增加，有 效地提高了安全性能。在上述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，所述的上軸外圍套有中柱筒，在中柱筒的側(cè)部 開有與上述鎖孔對應(yīng)設(shè)置且供鎖定銷穿過的通孔，所述的中柱筒上固定有與車體固定連接 的上支架，所述的上支架朝向電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的一側(cè)具有傾斜面。由于上支架朝向電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的一側(cè)具有傾斜面，因此能夠有效避免上支架和電 動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間的干涉，進(jìn)一步縮短整個電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的長度，使整體結(jié)構(gòu)緊湊。在上述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，本轉(zhuǎn)向裝置還包括一個下支架，所述的下支架 固定在電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，且下支架和上支架分別位于電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。上下支架分別 位于電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的兩側(cè)，使得受力更加平衡。在上述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，所述的上軸為中空體，所述的傳感器軸插于上 軸內(nèi)，所述的上軸和傳感器軸之間通過花鍵結(jié)構(gòu)周向定位。在上述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，所述的軸向定位結(jié)構(gòu)固設(shè)在上軸內(nèi)壁與傳感器 軸外壁之間，且軸向定位結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度小于上軸和傳感器軸的機(jī)械強(qiáng)度。在上述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，所述的上軸的上端側(cè)部開有連接孔，所述的上 軸內(nèi)壁與傳感器軸外壁之間具有與連接孔貫通的環(huán)形間隙，上述的軸向定位結(jié)構(gòu)由塑料制 成且通過注塑方式成型于上述環(huán)形間隙和連接孔之間。在上述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，所述的上支架呈Ω型且套在中柱筒外側(cè)，所述 的上支架兩端分別具有傾斜面，所述的上支架由板材沖壓彎折成型。在上述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，所述的電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上固定有法蘭，上述的輸 出軸穿設(shè)在法蘭中，在法蘭的外側(cè)分布有若干筋條，所述的中柱筒的上端套在法蘭外側(cè)，所 述的中柱筒下端和上軸之間設(shè)有軸承。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的優(yōu)點(diǎn)在于1、整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊， 易于車輛底盤布局，傳動效率高，安裝于車輛時不會導(dǎo)致車輛底盤產(chǎn)生異響。2、工作穩(wěn)定性 高，軸向伸縮量大，能夠有效提高車輛的安全性能。3、生產(chǎn)成本低，易于加工制造，使用壽命 長。


圖1是本發(fā)明提供的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中A-A沿線的放大剖視圖。圖3是本發(fā)明提供的收縮狀態(tài)時的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明提供的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4中B-B沿線的剖視圖。
圖6是本發(fā)明提供的上支架主視圖。圖7是本發(fā)明提供的上支架側(cè)視圖。圖8是本發(fā)明提供的上支架俯視圖。
圖中，電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10、法蘭11、筋條11a、殼體12、電動機(jī)13、減速箱14、蝸輪15、 蝸桿16、輸出軸1、傳感器軸2、上軸3、鎖孔31、連接孔32、中柱筒4、通孔41、上支架5、傾斜 面51、下支架6、軸向定位結(jié)構(gòu)7、軸承8。
具體實(shí)施例方式如圖1-5所示，本電動式動力轉(zhuǎn)向裝置包括具有一根輸出軸1的電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10、 傳感器軸2和上軸3。電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10包括殼體12，設(shè)置在殼體12上的電動機(jī)13、減速箱 14、蝸輪15、蝸桿16和輸出軸1。輸出軸1的上端通過傳動機(jī)構(gòu)與方向盤相聯(lián)，輸出軸1的 下端與傳感器軸2上端固連，傳感器軸2下端與上軸3上端相聯(lián)。在輸出軸1上連接有蝸 輪15，減速箱14的一端與電動機(jī)13相聯(lián)，另一端與蝸桿16相聯(lián)，且蝸輪15與蝸桿16相嚙 合。電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10上固定有法蘭11，上述的輸出軸1穿設(shè)在法蘭11中。在法蘭11的外 側(cè)分布有若干筋條11a，中柱筒4的上端套在法蘭11外側(cè)，中柱筒4下端和上軸3之間設(shè)有 軸承8。當(dāng)電動機(jī)13轉(zhuǎn)動時能通過減速箱14、蝸桿16和蝸輪15帶動輸出軸1轉(zhuǎn)動。本實(shí)施例中，在上軸3側(cè)部具有能插入鎖定銷的鎖孔31，輸出軸1與上軸3之間 通過軸向定位結(jié)構(gòu)7相聯(lián)且傳感器軸2和上軸3能在輸出軸1的帶動下轉(zhuǎn)動。上軸3為中 空體，傳感器軸2插于上軸3內(nèi)，上軸3和傳感器軸2之間通過花鍵結(jié)構(gòu)周向定位。上軸3 外圍套有中柱筒4，在中柱筒4的側(cè)部開有與上述鎖孔31對應(yīng)設(shè)置且供鎖定銷穿過的通孔 41。當(dāng)軸向定位結(jié)構(gòu)7所受的軸向作用力大于設(shè)定值時，該軸向定位結(jié)構(gòu)7將失效并使傳 感器軸2下端部與上軸3下端部軸向靠攏且傳感器軸2下端部至少能到達(dá)鎖孔31處。更具體地說軸向定位結(jié)構(gòu)7固設(shè)在上軸3內(nèi)壁與傳感器軸2外壁之間，且軸向定 位結(jié)構(gòu)7的機(jī)械強(qiáng)度小于上軸3和傳感器軸2的機(jī)械強(qiáng)度。上軸3的上端側(cè)部開有連接孔 32，所述的上軸3內(nèi)壁與傳感器軸2外壁之間具有與連接孔32貫通的環(huán)形間隙，上述的軸 向定位結(jié)構(gòu)7由塑料制成且通過注塑方式成型于上述環(huán)形間隙和連接孔32之間。如圖1-5所示，中柱筒4上固定有與車體固定連接的上支架5，上支架5朝向電動 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10的一側(cè)具有傾斜面51。下支架6固定在電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10上，且下支架6和上 支架5分別位于電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的兩側(cè)。如圖6-8所示，上支架5呈Ω型且套在中柱筒4外 側(cè)，上支架5兩端分別具有傾斜面51，上支架5由板材沖壓彎折成型。由于上支架5朝向電 動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10的一側(cè)具有傾斜面51，因此能夠有效避免上支架5和電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10之間 的干涉，進(jìn)一步縮短整個電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的長度，使整體結(jié)構(gòu)緊湊。在正常工作時，鎖定銷插在鎖孔31內(nèi)，承受大部分的軸向作用力，傳感器軸2和上 軸3固連在一起。當(dāng)發(fā)生碰撞時，鎖定銷已經(jīng)拔出鎖孔31，此時軸向定位結(jié)構(gòu)7受到軸向作 用力。當(dāng)軸向作用力超過其機(jī)械承受力范圍時，即超過設(shè)定值時，軸向定位結(jié)構(gòu)7被破壞， 從而使傳感器軸2和上軸3能夠軸向相對移動。本發(fā)明中，傳感器軸2下端部至少能到達(dá) 鎖孔31，因此收縮量大大增加，有效地提高了安全性能。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)10、法蘭11、殼體12、電動機(jī)13、減速箱14、 蝸輪15、蝸桿16、輸出軸1、傳感器軸2、上軸3、鎖孔31、連接孔32、中柱筒4、通孔41、上支 架5、傾斜面51、下支架6、軸向定位結(jié)構(gòu)7、軸承8等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能 性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種 附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的.
權(quán)利要求
一種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，包括具有一根輸出軸(1)的電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(10)、傳感器軸(2)和上軸(3)，所述的傳感器軸(2)上端與輸出軸(1)相聯(lián)，傳感器軸(2)下端與上軸(3)上端相聯(lián)，在上軸(3)側(cè)部具有能插入鎖定銷的鎖孔(31)，其特征在于，所述的輸出軸(1)與上軸(3)之間通過軸向定位結(jié)構(gòu)(7)相聯(lián)且傳感器軸(2)和上軸(3)能在輸出軸(1)的帶動下轉(zhuǎn)動，當(dāng)軸向定位結(jié)構(gòu)(7)所受的軸向作用力大于設(shè)定值時，該軸向定位結(jié)構(gòu)(7)將失效并使傳感器軸(2)下端部與上軸(3)下端部軸向靠攏且傳感器軸(2)下端部至少能到達(dá)鎖孔(31)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述的上軸(3)外圍套 有中柱筒(4)，在中柱筒(4)的側(cè)部開有與上述鎖孔(31)對應(yīng)設(shè)置且供鎖定銷穿過的通孔 (41)，所述的中柱筒(4)上固定有與車體固定連接的上支架(5)，所述的上支架(5)朝向電 動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(10)的一側(cè)具有傾斜面(51)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，本轉(zhuǎn)向裝置還包括一個 下支架(6)，所述的下支架(6)固定在電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(10)上，且下支架(6)和上支架(5)分 別位于電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)0的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述的上軸(3) 為中空體，所述的傳感器軸(2)插于上軸(3)內(nèi)，所述的上軸(3)和傳感器軸(2)之間通過 花鍵結(jié)構(gòu)周向定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述的軸向定位結(jié)構(gòu)(7) 固設(shè)在上軸(3)內(nèi)壁與傳感器軸(2)外壁之間，且軸向定位結(jié)構(gòu)(7)的機(jī)械強(qiáng)度小于上軸 (3)和傳感器軸(2)的機(jī)械強(qiáng)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述的上軸(3)的上端側(cè) 部開有連接孔(32)，所述的上軸(3)內(nèi)壁與傳感器軸(2)外壁之間具有與連接孔(32)貫通 的環(huán)形間隙，上述的軸向定位結(jié)構(gòu)(7)由塑料制成且通過注塑方式成型于上述環(huán)形間隙和 連接孔(32)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述的上支架(5)呈 Ω型且套在中柱筒(4)外側(cè)，所述的上支架(5)兩端分別具有傾斜面(51)，所述的上支架 (5)由板材沖壓彎折成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述的電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) (10)上固定有法蘭(11)，上述的輸出軸⑴穿設(shè)在法蘭(11)中，在法蘭(11)的外側(cè)分布 有若干筋條(11a)，所述的中柱筒(4)的上端套在法蘭(11)外側(cè)，所述的中柱筒(4)下端和 上軸⑶之間設(shè)有軸承⑶。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，屬于車輛技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置整體尺寸較長、整個底盤難以布局、安全性能較差的問題。本電動式動力轉(zhuǎn)向裝置，包括具有一根輸出軸的電動轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、傳感器軸和上軸，傳感器軸上端與輸出軸相聯(lián)，傳感器軸下端與上軸上端相聯(lián)，在上軸側(cè)部具有能插入鎖定銷的鎖孔，輸出軸與上軸之間通過軸向定位結(jié)構(gòu)相聯(lián)且傳感器軸和上軸能在輸出軸的帶動下轉(zhuǎn)動，當(dāng)軸向定位結(jié)構(gòu)所受的軸向作用力大于設(shè)定值時，該軸向定位結(jié)構(gòu)將失效并使傳感器軸下端部與上軸下端部軸向靠攏且傳感器軸下端部至少能到達(dá)鎖孔處。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于安裝布局、工作性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長且安全系數(shù)高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B62D5/04GK101817363SQ20091021724
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者張玉珍 申請人:浙江雙輝劍機(jī)械有限公司