转向管柱装置、系统和汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车技术结构技术领域，尤其涉及一种转向管柱装置、系统和汽车。

背景技术：

转向系统是控制车辆前进方向的重要机构，传统汽车的转向系统可以通过动力元件减轻驾驶员操控力，并根据驾驶需求改变汽车的行驶方向。随着汽车技术的发展，越来越多的功能需要集成到转向系统之中，例如，为了保证驾驶员安全驾驶，转向系统需要为驾驶员提供一些信号来提醒驾驶员调整其驾驶行为。但是，目前的转向系统结构单一，无法满足汽车与驾驶员更多的功能需求。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种转向管柱装置、系统和汽车，可以在驾驶员驾驶过程通过震动激励的方式提醒驾驶员调整自己的驾驶行为，从而保证驾驶员及车辆的安全。

本实用新型实施例一方面提供一种转向管柱装置，包括：电机控制组件、传动带、蜗杆、不平衡涡轮、轴承和转向管柱；

所述电机控制组件通过所述传动带与所述蜗杆连接；

所述蜗杆与所述不平衡涡轮接触式连接，且所述蜗杆的轴向与所述不平衡涡轮的轴向不平行；

所述不平衡涡轮通过所述轴承安装在所述转向管柱上；

其中，所述不平衡涡轮用于根据所述电机控制组件提供的动力产生震动激励，并通过所述转向管柱将所述震动激励传送到方向盘，使得驾驶员感知到所述震动激励后调整驾驶行为。

在本实用新型一实施例中，所述电机控制组件包括电机、以及与所述电机电连接的控制器；

所述控制器用于通过控制信号控制所述电机运转。

在本实用新型一实施例中，所述电机上设置有电机输出轴，所述电机输出轴通过所述传动带与所述蜗杆连接。

在本实用新型一实施例中，所述蜗杆包括蜗杆本体和设置在所述蜗杆本体一轴向侧面上的从动轴；

所述蜗杆本体与所述不平衡涡轮接触式连接；

所述从动轮通过所述传动带与所述电机输出轴连接。

在本实用新型一实施例中，所述电机为直流电机。

在本实用新型一实施例中，所述轴承为滚针轴承。

本实用新型实施例另一方面提供一种转向管柱系统，包括：上述任一实施例所述的转向管柱装置以及与所述转向管柱装置连接的方向盘；

所述转向管柱装置向所述方向盘传递震动激励，使得驾驶员感知到所述震动激励后调整驾驶行为。

在本实用新型一实施例中，所述转向管柱系统还包括传感器组；

所述传感器组与所述转向管柱装置的电机控制组件连接，且所述传感器组用于检测驾驶信息，使得所述电机控制组件根据所述驾驶信息产生动力。

在本实用新型一实施例中，所述传感器组包括角度传感器、速度传感器、红外线传感器中的至少一个。

本实用新型实施例再一方面提供一种汽车，包括：如上述任一实施例所述的转向管柱系统。

本实用新型实施例提供的转向管柱装置、系统和汽车，当电机控制组件开始运转时，电机控制组件通过摩擦力带动传动带，传动带带动蜗杆转动，蜗杆又带动不平衡涡轮转动产生震动激励，通过轴承将该震动激励传递给转向管柱，转向管柱又将震动激励传递到方向盘上，驾驶员在驾驶过程中可以感知到震动激励后，调整驾驶过程中不安全的行为，从而保证驾驶员及车辆的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的一种转向管柱装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种转向管柱装置的结构示意图。

附图标记说明：

1：电机控制组件；

2：传动带；

3：蜗杆；

31：蜗杆本体；

32：从动轴；

4：不平衡涡轮；

5：轴承；

6：转向管柱；

7：电机；

8：电机输出轴。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一实施例提供的一种转向管柱装置的结构示意图，如图1所示，该转向管柱装置包括电机控制组件1、传动带2、蜗杆3、不平衡涡轮4、轴承5和转向管柱6；电机控制组件1通过传动带2与蜗杆3连接；蜗杆3与不平衡涡轮4接触式连接，且蜗杆3的轴向与不平衡涡轮4的轴向不平行；不平衡涡轮4通过轴承5安装在转向管柱6上；其中，不平衡涡轮4用于根据电机控制组件1提供的动力产生震动激励，并通过转向管柱6将震动激励传送到方向盘，使得驾驶员感知到震动激励后调整驾驶行为。

在本实施中，电机控制组件1用于为转向管柱装置提供动力，电机控制组件1可以由电机器件和控制器件组成，控制器件可以接收来自控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的信号，根据CAN总线的信号控制电机器件运转。传动带2和蜗杆3均为动力传递元件，传动带2可以为耐磨性能较好的皮带、橡胶带等。由于不平衡涡轮4的轴向与蜗杆3的轴向不平行，当蜗杆3转动时，不平衡涡轮4会跟随该转动力产生一定的震动激励，蜗杆3和不平衡涡轮4的接触面为齿轮结构。

在本实施例中，当电机控制组件1开始运转时，电机控制组件1通过摩擦力带动传动带2，传动带2带动蜗杆3转动，蜗杆3又带动不平衡涡轮4转动产生不平衡的震动激励，通过轴承5将该震动激励传递给转向管柱6，转向管柱6又将震动激励传递到方向盘上，驾驶员在驾驶过程中可以感知到震动激励后，调整驾驶过程中不安全的行为，从而保证驾驶员及车辆的安全。

可选地，在图1所示实施例的基础上，电机控制组件1包括电机7、以及与电机7电连接的控制器(图中未示出)；控制器用于通过控制信号控制电机7运转。

在本实施例中，控制器可以产生控制信号，当控制器向电机7发送控制信号时，电机7开始运转。控制器可以通过其它的检测装置来获取车辆信息及驾驶人员信息，例如，控制器可以通过检测装置获取车辆的行驶路线、车辆温度、车辆刹车状态等信息，还可以获取驾驶人员的一些闭眼、打哈欠等面部表情信息和打电话等行为动作信息，从而判断是否需要提醒驾驶人员调整其驾驶行为，若需要提醒，则向电机发送控制信号使其运转产生动力，使得转向管柱装置产生震动激励，并将该震动激励传递给驾驶员，驾驶员感知到方向盘震动后，则可以知道驾驶过程中可能存在一些不安全的隐患，从而及时的检查和调整驾驶行为，能够有效避免一些交通事故。

图2为本实用新型另一实施例提供的一种转向管柱装置的结构示意图，在图1所示实施例的基础上，如图2所示，电机上设置有电机输出轴8，电机输出轴8通过传动带2与蜗杆3连接。

可选地，如图2所示，蜗杆3包括蜗杆本体31和设置在蜗杆本体31一轴向侧面上的从动轴32；蜗杆本体31与不平衡涡轮4接触式连接；从动轴32通过传动带2与电机输出轴8连接。

在本实施例中，由于蜗杆3和不平衡涡轮4之间相互摩擦，为了防止磨损，可采用耐磨性较强的材料，例如，不平衡涡轮4一般采用锡青铜，配对的蜗杆本体31材料可以用45钢淬硬至HRC45～55，或40Cr淬硬HRC50～55后经蜗杆磨床磨削至粗糙度Ra0.8μm，从而可以延长蜗杆3和不平衡涡轮4的使用寿命。

本实施例提供的转向管柱装置，结构简单，使用方便，可以通过方向盘震动的方式，达到提醒驾驶员驾驶的目的。

可选地，电机为直流电机。

可选地，轴承为滚针轴承。

在本实施例中，滚针轴承装有细而长的滚子(滚子长度为直径的3～10倍，直径一般不大于5mm)，其径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，因此，本实施例中采用滚针轴承能够缩小转向管柱装置的体积，并且，滚针轴承适应性广、易于安装。

需要说明的是，本领域技术人员也可以根据实际需求选择其它类型的轴承，例如，推力滚子轴承、调心滚子轴承、法兰轴承、调心球轴承等，本实施例在此不做限制。

本实用新型实施例还提供一种转向管柱系统，包括：如上述任一实施例所述的转向管柱装置以及与转向管柱装置连接的方向盘；转向管柱装置向方向盘传递震动激励，使得驾驶员感知到震动激励后调整驾驶行为。

在本实施例中，转向管柱装置可以产生震动激励，并将震动激励传递到方向盘上，驾驶员在驾驶过程中可以感知到震动激励后，调整驾驶过程中不安全的行为，可以在驾驶员驾驶过程通过震动激励的方式提醒驾驶员调整自己的驾驶行为，从而保证驾驶员及车辆的安全。

可选地，转向管柱系统还包括传感器组；传感器组与转向管柱装置的电机控制组件连接，且传感器组用于检测驾驶信息，使得电机控制组件根据驾驶信息产生动力。

在本实施例中，传感器组可以检测车辆和驾驶员的信息，电机控制组件通过车辆和驾驶员的信息可以分析出驾驶过程是否存在一些不安全的隐患，例如，可以分析出车辆是否偏离导航路线、车辆静止时刹车状态是否良好、车辆行驶过程中发动机的温度是否超过预定最高温度、驾驶员是否有闭眼、打哈欠、打电话等行为，从而提醒驾驶员调整这些不良状况。

可选地，传感器组包括角度传感器、速度传感器、红外线传感器中的至少一个。

在本实施例中，角度传感器可以检测车辆的行驶路线信息，从而由电机控制组件1判断车辆是否偏离导航路线；速度传感器可以检测车辆的速度信息，从而由电机控制组件1判断车辆是否超速；红外线传感器可以检测驾驶人员的一些面部信息，从而由电机控制组件1判断驾驶员是否出现了长时间闭眼、打哈欠的表情等。

传感器组还可以包括温度传感器、光敏传感器、制动传感器等其它各种功能的传感器，本领域技术人员可以根据实际需要来选择，本实用新型中不加以限制。

本实用新型实施例还提供一种汽车，该汽车包括上述任一实施例所述的转向管柱系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。