CN109131530B - 双模式方向控制装置及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双模式方向控制装置，其包括固定部件、转向柱、外柱、连杆组、电动调节组以及手动调节组。驾驶者可经电机带动转向柱移动。驾驶者也可以转动把手，手动移动转向柱。本发明还公开了带有该方向控制装置的新能源汽车。

Description

双模式方向控制装置及新能源汽车

技术领域

本发明涉及一种新能源汽车及其双模式方向控制装置，属于汽车领域。

背景技术

方向盘安装在转向柱上，由于驾驶者身高各不相同，需要方向盘在一定范围内可调节。转向柱的电动调节装置如2013800034961，手动调节装置如201610179088。驾驶者希望在保持电动调节装置的同时，嵌入手动调节装置。

发明内容

本发明提出了一种双模式方向控制装置，同时采用电机和手动调节方向盘转向柱的位置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种双模式方向控制装置，其特征在于包括：

固定部件；

转向柱，该转向柱内设置一内柱，该转向柱与内柱组成一环形腔；

外柱，该外柱可移动地安装在所述环形腔内；

连杆组，该连杆组的一端连接至转向器，另一端连接至所述内柱；

电动调节组，该电动调节组经一齿条连接至所述内柱；以及

一手动调节组，该手动调节组包括第一夹片、第二夹片、弧形件、弹性件、转轴、把手以及嵌入件，所述第一夹片和第二夹片均固定在所述固定部件上，所述弧形件和弹性件的两端均安装在第一夹片和第二夹片上，并且该第一夹片、第二夹片、弧形件以及弹性件组成一夹持通道，所述转向柱位于该夹持通道内，所述转向柱至少部分的压在所述弧形件和弹性件上，所述转轴穿过第一夹片和第二夹片，所述把手固定在转轴的一端，所述嵌入件安装在第一夹片上，该嵌入件具有第一斜面，所述把手的端面沿该第一斜面向阻挡面滑动时，该把手向所述第一夹片靠拢。

在本发明的这种双模式方向控制装置中，所述第一夹片和第二夹片具有条形孔，转轴穿过该条形孔。

在本发明的这种双模式方向控制装置中，所述转轴的远离所述把手的一侧可转动地连接至一端盖，该端盖至少部分的嵌入所述条形孔。

一种新能源汽车，其特征在于，包括悬架、车轮以及所述双模式方向控制装置。

在本发明中，驾驶者可经电机带动转向柱移动。驾驶者也可以转动把手，手动移动转向柱。

附图说明

图1为发明的方向控制装置的结构图；

图2为图1的示意图；

图3为图1中的电动调节组件的示意图；

图4为图1的手动调节组件的示意图；

图5为图4的另一方向的示意图；

图6为图4的局部视图；

图7为本发明的电动汽车的示意图；

图8为图7的局部视图；

图9为本发明的优选的转向器的结构图；

图10为图9的局部示意图；

图11为图10的另一方向的示意图；

图12为本发明的转向器的另一优选结构图；

图13为图12的另一方向的示意图；

图14为图13的另一处的示意图；

图15为本发明的制动器的示意图；

图16为图15一处的剖视图；

图17为图15另一处的剖视图；

图18为图17的一个工作状态的示意图；

图19为图17的另一工作状态的示意图；

图20为图15的弹性件的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1至6，本发明的双模式方向控制装置500包括固定部件510、转向柱520、外柱530、连杆组540、方向盘550以及电动调节组560、手动调节组570。转向柱520内设置一内柱521，该转向柱520与内柱521组成一环形腔531。外柱530可移动地安装在所述环形腔531内，该外柱530连接至方向盘550。外柱530与内柱521采用例如花键等结构连接，保持传动作用。连杆组540的一端连接至转向器600，另一端连接至所述外柱530。电动调节组560经一齿条561连接至所述内柱521。在本发明中，驾驶者可经电机带动转向柱520移动。驾驶者也可以转动把手576，手动调节转向柱520。

手动调节组570包括第一夹片571、第二夹片572、弧形件573、弹性件574、转轴590、把手576以及嵌入件580。第一夹片571和第二夹片572均固定在固定部件510上，弧形件573和弹性件574的两端均安装在第一夹片571和第二夹片572上。该第一夹片571、第二夹片572、弧形件573以及弹性件574组成一夹持通道575，转向柱520位于该夹持通道575内。转向柱520至少部分的压在所述弧形件573和弹性件574上。转轴590穿过第一夹片571和第二夹片572。把手576固定在转轴590的一端，嵌入件580安装在第一夹片571上。嵌入件580具有第一斜面581和阻挡面582，所述把手576的端头579沿该第一斜面581向阻挡面582滑动时，该把手576向所述第一夹片571靠拢。把手576挤压夹片，夹片相互靠拢，弹性件574的中部向上挤压转向柱520。反向转动把手576，弹性件574松开转向柱520，驾驶者可轴向调节转向柱520的位置。第一夹片571和第二夹片572具有条形孔577，转轴590穿过该条形孔577。把手576的转动范围受限位部578限制。并且嵌入件的限制部583限制把手相对嵌入件反向转动。转轴590的远离所述把手576的一侧可转动地连接至一端盖591，该端盖591至少部分的嵌入所述条形孔577。端盖591经弹簧592连接至固定部件，在不受驾驶者作用时，转轴590可维持一定程度平衡。松开夹片后，端盖591可沿条形孔滑动，驾驶者可据此调节转向柱520的纵向位置。

参照图7至20，本发明还公开了一种新能源汽车，这种新能源汽车例如采用电机驱动。其主要包括车体100、底盘200、悬架300、车轮400、方向控制装置500、转向器600以及制动器700。底盘200位于车体100下方，悬架300安装在底盘200上，车轮400安装在悬架300两侧。方向控制装置500经转向器600连接车轮400，制动器700安装在车轮400内侧。

本发明的转向器600包括壳体610、转向器齿条620、圆筒体630、斜齿轮650以及操纵杆640。在本实施例中，壳体610大致由相互扣接的第一铸造件611和第二铸造件612组成。壳体610具有一两侧开口的容置室613以及与该容置室613相交的传动室614，壳体610的侧壁设有操作孔615和排水阀616。该转向器齿条620可转动地穿过所述容置室613，该斜齿轮650可转动地安装在所述传动室614内。传动室614底部具有盖部617，盖部617与斜齿轮650，斜齿轮650与传动室614之间通过轴承618连接。斜齿轮650啮合至所述转向器齿条620，该操纵杆640连接至所述斜齿轮650。方向控制装置500经操纵杆640带动斜齿轮650转动，从而带动转向器齿条620移动。转向器齿条620的两端均连接至拉杆621，转向器齿条620经过拉杆621带动车轮400转动。转向器齿条620侧壁由定位机构622固定，用于保持转向器齿条620与斜齿轮650的接触。

本发明可以通过电机组助力转向。在助力结构内增设传动件690可保持转向操纵感，电动助力起作用时间晚于转向时间，保持操作者的初始转向力。传动件690套在转向器齿条620外侧，圆筒体630套在传动件690的外侧。转向器齿条620具有一螺旋槽623，传动件690具有一回转孔651，该回转孔651与所述螺旋槽623组成一循环通道652，多个滚珠653位于该循环通道652内。滚珠丝杆结构可将传动件690的转动转变为转向器齿条620的移动。电机组660安装于壳体610的一侧，该电机组660经一传动带661连接至所述圆筒体630。

圆筒体630的内侧壁具有第一缺口631，传动件690的外侧壁具有第二缺口654，该第一缺口631与第二缺口654组成一弧形腔655。弧形腔655内设有金属嵌入件656以及位于该金属嵌入件656两侧的橡胶嵌入件657，该橡胶嵌入件657抵靠在所述弧形腔655的端面上。电机组660带动圆筒体630转动，圆筒体630经橡胶嵌入件带动传动件690转动，进而带动转向器齿条620移动，达到电动助力之目的。橡胶嵌入件657因圆筒体630的转动产生弹性形变，传动件690的转动滞后于圆筒体630，保持驾驶者的转向操作感。金属嵌入件656可降低橡胶嵌入件657的长度，保持必要的刚性。传动件690的滞后时间亦可经该金属嵌入件656调节。

圆筒体630经第一轴承部632安装于容置室613内，该第一轴承632连接至一第一环部633，该环部633限制所述金属嵌入件和/或橡胶嵌入件至少一个方向的位移。传动件690经第二轴承部658安装于所述容置室613内，该第二轴承部658连接至一第二环部659，该环部659限制所述金属嵌入件和橡胶嵌入件至少一个方向的位移。本实施例通过第一环部633和第二环部659控制嵌入件（656、657）的位置。此外，亦可通过过盈配合的嵌入件（656、657）限制位置。

本发明的转向器例如是液压转向器。该液压转向器具有动力部件601和管道部件602。管道部件602连接至壳体610内。拉杆621两侧可布置柔性覆盖件603，阻隔外部尘土。斜齿轮650与操纵杆640之间设置测量转角转矩的腔室670。该腔室670内设置多组齿轮组671和多组位移传感器672。一齿轮组671安装于斜转向器齿条620外侧，该齿轮组671包括内齿轮673、外齿轮674以及行星轮675。外齿轮674的齿数大于内齿轮673齿数的两倍。内齿轮673经一套管676安装在斜齿轮上，所述外齿674固定在所述传动室614内，所述行星轮675同时啮合在所述外齿轮674和内齿轮673上，该行星轮675的下端部具有一延伸臂677。位移传感器672安装在所述齿轮组671的下方，该位移传感器672的感应面与延伸臂677相接触。位移传感器672例如是电阻式传感器。延伸臂与感应面接触位置确定了电阻值，信号经线路679连接至外置处理器。处理器据此计算行星齿轮的位置，从而确定内齿轮673转角。具体而言，外齿轮齿数N1，内齿轮齿数N2，行星轮齿数N3。驾驶者转动方向盘，齿轮转过的齿数为n。外齿轮转角为N1/n，内齿轮转角位N2/n，行星轮公转转角为N1/n。当外齿轮齿数大于内齿轮齿数的两倍时，内齿轮转动两圈以内，行星轮公转角度小于一个周期。行星轮675与内齿轮673同步转动，当内齿轮673的齿数远小于外齿轮674时，行星轮675不会形成圆周运动。因此转角计算结果唯一。齿轮组671具有多个行星轮675，多个行星齿轮可计算出平均值。一组的齿轮组671安装于操纵杆640，其连接方式与斜齿轮650相同。齿轮组671将行星齿轮的位移传递至位移传感器672。操纵杆640经一芯轴678连接至所述斜齿轮650。根据操纵杆640的齿轮组671与斜齿轮650的齿轮组671的转角差可确定芯轴678转矩。

本发明的制动器700包括卡钳710、活塞720、一对制动衬块730、转轴740、制动盘750。卡钳710具有相互对立的安装臂711和安装槽712，活塞720安装在所述安装槽712内。其中一个制动衬块730固定在所述安装臂711上，另一个制动衬块730安装在所述活塞720上。安装臂711内亦可安装于活塞720连接的驱动部件，带动制动盘750移动。活塞720的外圆周经柔性件721与卡钳710连接，用于阻挡外部杂物。制动衬块730组成一制动间隙731，制动盘750固定在转轴740上，该制动盘750至少部分的伸入所述制动间隙731。制动时活塞720带动制动衬块730相互靠近，夹持制动盘750。制动衬块730经滑轴安装于卡钳710上。虽然其纵向位移被限制，但是由于制动力的存在，制动衬块730不可避免的产生横移。活塞720和安装臂711具有一安装部713，所述制动衬块730具有一耳部732。该安装部713与耳部732之间设有一弹性片760，弹性片760可降低制动衬块730横移时的噪音。

弹性片760依次由定位段761、连接段762、压制段763、反弹段764、支持段765组成，各段之间采用弧形结构连接。安装部713由突出部分714、凹陷部分715和缺口716组成。耳部732具有依次连接的上表面733、侧面734以及下表面735。耳部732的长度大于所述凹陷部分715的深度。制动衬块730移动时，耳部732不会干涉连接段762的移动。弹性片760沿安装部713壁面分布，限制耳部732与安装部713的直接接触。定位段761安装于突出部分714的顶部。具体而言，突出部分714的上表面具有一弧形槽717，所述定位段761具有一弧形部766，该弧形部766位于所述弧形槽717内。该弧形部766可降低定位段761移动时噪音。连接段762绕过突出部分714，连接段762与突出部分714构成一拉力变形间隙701。压制段763与凹陷部分715的侧壁相接触，所述上表面733与压制段763相接触。压制段763、凹陷部分715以及上表面733构成一相互贴合的三组面部，相互之间保持面接触。制动盘750制动时，耳部732受迫进入凹陷部分715，其上表面733与压制段763保持面接触。连接段762受拉变形，压制段763与反弹段764保持与耳部732紧密接触，降低制动音。

反弹段764位于凹陷部分715的底面内，所述反弹段764与侧面构成一反弹变形间隙702。反弹变形间隙702的宽度小于拉力变形间隙701。支持段765从缺口716伸出，该支持段765至少部分的顶在所述下表面735上。支持段765为翻折结构767，该翻折结构767的至少一个端点压制所述下表面735，支持段765至少部分的与所述下表面735构成一压力变形间隙703。制动衬块730受迫振动时，支持段765始终保持与下表面735接触，降低撞击噪音。支持段765的变形带动反弹段764弯曲，反弹段764与侧面接触，阻止耳部732进一步滑动引起噪音并提高耳部732恢复速度。由于缺口716的存在，支持段765受压时在缺口716的范围内变形，避免支持段765与安装部713产生接触噪音。在本发明中，弹性片760嵌合在安装部713内。其连接段762、压制段763以及反弹段764的两侧延伸出包覆面768，该包覆面768包裹在所述安装部713的两侧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种新能源汽车，其特征在于，包括悬架、车轮以及双模式方向控制装置，

双模式方向控制装置包括：

固定部件；

转向柱，该转向柱内设置一内柱，该转向柱与内柱组成一环形腔；

外柱，该外柱可移动地安装在所述环形腔内；

连杆组，该连杆组的一端连接至转向器，另一端连接至所述内柱；

电动调节组，该电动调节组经一齿条连接至所述内柱；以及

一手动调节组，该手动调节组包括第一夹片、第二夹片、弧形件、弹性件、转轴、把手以及嵌入件，所述第一夹片和第二夹片均固定在所述固定部件上，所述弧形件和弹性件的两端均安装在第一夹片和第二夹片上，并且该第一夹片、第二夹片、弧形件以及弹性件组成一夹持通道，所述转向柱位于该夹持通道内，所述转向柱至少部分的压在所述弧形件和弹性件上，所述转轴穿过第一夹片和第二夹片，所述把手固定在转轴的一端，所述嵌入件安装在第一夹片上，该嵌入件具有第一斜面，所述把手的端面沿该第一斜面向阻挡面滑动时，该把手向所述第一夹片靠拢，

所述第一夹片和第二夹片具有条形孔，转轴穿过该条形孔，所述转轴的远离所述把手的一侧可转动地连接至一端盖，该端盖至少部分的嵌入所述条形孔，

转向器包括壳体、转向器齿条、圆筒体、斜齿轮以及操纵杆，

传动件套在转向器齿条外侧，圆筒体套在传动件的外侧，转向器齿条具有一螺旋槽，传动件具有一回转孔，该回转孔与所述螺旋槽组成一循环通道，多个滚珠位于该循环通道内，滚珠丝杆结构可将传动件的转动转变为转向器齿条的移动，电机组安装于壳体的一侧，该电机组经一传动带连接至所述圆筒体，

圆筒体的内侧壁具有第一缺口，传动件的外侧壁具有第二缺口，该第一缺口与第二缺口组成一弧形腔，弧形腔内设有金属嵌入件以及位于该金属嵌入件两侧的橡胶嵌入件，该橡胶嵌入件抵靠在所述弧形腔的端面上，

圆筒体经第一轴承部安装于容置室内，该第一轴承部连接至一第一环部，该第一环部限制所述金属嵌入件和/或橡胶嵌入件至少一个方向的位移，传动件经第二轴承部安装于所述容置室内，该第二轴承部连接至一第二环部，该第二环部限制所述金属嵌入件和橡胶嵌入件至少一个方向的位移。

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