一种限位机构及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及转向控制装置技术领域，特别涉及一种限位机构及车辆。


背景技术：

2.在车辆技术领域中，线控转向系统取消了方向盘与转向轮之间的机械连接，完全由电能实现转向，摆脱了传统转向系统的各种限制，不但可以自由设计汽车转向的力传递特性，而且可以设计汽车转向的角传递特性，给汽车转向特性的设计带来无限的空间，是汽车转向系统的重大革新。线控转向系统具有安全性能高，改善驾驶特性，增强操纵性的优点。线控转向系统中具有一套机械的限位机构控制方向盘的圈数增加安全性，同时不影响方向盘转向时的手感。但是，现有技术中的限位机构具有结构复杂，占用空间大的缺点。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种限位机构，以解决或部分解决现有的限位机构具有结构复杂，占用空间大的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种限位机构，包括依次堆叠设置的转动构件、移动构件和导向构件；
6.所述转动构件用于与方向盘连接，随着所述方向盘的转动而转动，所述转动构件朝向所述移动构件的侧面设有螺旋槽；
7.所述移动构件包括销柱，所述销柱的一端插入所述螺旋槽内；
8.所述导向构件形成有导轨，所述导轨内设有所述移动构件，所述导轨限制所述移动构件往复移动的轨迹；
9.所述转动构件转动使得所述销柱在所述螺旋槽内移动，所述螺旋槽的两个端部用于限制所述方向盘的继续转动。
10.进一步的，所述导向构件为圆盘状结构，所述移动构件在所述导向构件的范围内移动。
11.进一步的，所述销柱位于所述移动构件往复移动的端部。
12.进一步的，所述限位机构还包括输出轴，所述输出轴与所述方向盘连接，所述转动构件和所述导向构件均套设于所述输出轴且与所述输出轴连接，所述移动构件的中部形成有长圆孔，所述移动构件通过所述长圆孔套设于所述输出轴。
13.进一步的，所述转动构件还形成有限位部，所述限位部与所述移动构件和所述导向构件接触，用于限制所述移动构件和所述导向构件的位置，使得所述转动构件、所述移动构件和所述导向构件同轴设置。
14.进一步的，所述限位部包括朝向所述导向构件凸出的第一凸起，所述第一凸起靠近所述转动构件的外周，所述第一凸起的端面与所述导向构件外圈中朝向所述转动构件的面接触。
15.进一步的，所述限位部还包括朝向所述转动构件凸出的第二凸起，所述第二凸起
靠近所述输出轴设置；
16.所述移动构件的中部形成有两段孔，包括第一段孔和第二段孔，所述第一段孔靠近所述转动构件设置，所述第一段孔的横截面积大于所述第二段孔的横截面积，所述第二段孔为长圆孔；
17.所述第二凸起的端面与所述第一段孔和第二段孔之间的阶梯面接触。
18.进一步的，所述导向构件的中部形成有导向槽，所述导向槽的槽壁形成有向槽壁内凹陷的限位槽，所述导向槽和所述限位槽共同形成所述导轨；
19.所述移动构件的外周壁形成有限位凸起，所述移动构件设于所述导向槽内，所述限位凸起插入所述限位槽内。
20.进一步的，所述导向构件外圈还形成有台阶，第一台阶面位于所述导向槽的开口端，第二台阶面位于所述第一台阶面的外圈，所述第一台阶面到所述转动构件的距离小于所述第二台阶面到所述转动构件的距离，所述第二台阶面与第一凸起接触。
21.相对于现有技术，本实用新型所述的限位机构具有以下优势：
22.本实用新型的限位机构，使用螺旋槽和销柱实现精准角度限位，防止方向盘无限制的转动，避免出现安全问题，降低方向盘的波动和噪音；限位机构通过螺旋槽、销柱和导向构件作用实现限位功能，结构简单且轴向装配占用空间小；而且，限位机构的组成件少，能够降低加工精度，降低生产成本。
23.本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，以解决或部分解决现有的车辆线控转向系统的限位机构具有结构复杂，占用空间大的问题。
24.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
25.一种车辆，包括上述限位机构。
26.所述车辆与上述限位机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
27.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
28.图1为本实用新型实施例所述限位机构的结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例所述限位机构过输出轴轴线剖视图的结构示意图一；
30.图3为本实用新型实施例所述限位机构过输出轴轴线去除剖面线的剖视图的结构示意图二；
31.图4为本实用新型实施例所述转动构件的结构示意图；
32.图5为图4所示转动构件俯视图的结构示意图；
33.图6为本实用新型实施例所述移动构件第一角度的结构示意图；
34.图7为本实用新型实施例所述移动构件第二角度的结构示意图；
35.图8为图6所示转动构件a-a去除剖面线的剖视图的结构示意图；
36.图9为本实用新型实施例所述导向构件的结构示意图；
37.图10为图9所示转动构件b-b剖视图的结构示意图。
38.附图标记说明：
39.1-转动构件；11-螺旋槽；12-第一凸起；13-第二凸起；
40.2-移动构件；21-销柱；22-第一段孔；23-第二段孔；24-限位凸起；25-储油槽；26-阶梯面；
41.3-导向构件；31-安装孔；32-导向槽；33-限位槽；34-第一台阶面；35-第二台阶面；
42.42-输出轴；43-锁紧螺母；44-第一壳体；45-轴承；46-卡簧；47-涡轮；48-第二壳体；49-第一螺栓；50-第二螺栓。
具体实施方式
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.另外，在本实用新型的实施例中所提到的前、后，是指相对车辆的前进方向的前方和后方。
45.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
46.参照图1至图10所示，本技术实施例提供了一种限位机构，包括依次堆叠设置的转动构件1、移动构件2和导向构件3；转动构件1用于与方向盘连接，随着方向盘的转动而转动，转动构件1朝向移动构件2的侧面设有螺旋槽11；移动构件2包括销柱21，销柱21的一端插入螺旋槽11内；导向构件3形成有导向构件3，导向构件3内设有移动构件2，导向构件3限制移动构件2往复移动的轨迹；所述转动构件1转动使得所述销柱21在所述螺旋槽11内移动，所述螺旋槽11的两个端部用于限制所述方向盘的继续转动。
47.具体而言，转动构件1、移动构件2和导向构件3均为板状结构，移动构件2设于转动构件1和导向构件3之间。
48.方向盘转动时，转动构件1随着方向盘的转动而转动，转动构件1转动时螺旋槽11同时转动，螺旋槽11的槽壁会对销柱21施加力，使得销柱21移动。由于导向构件3的导轨限制移动构件2的移动轨迹，因此，销柱21受到螺旋槽11和导向构件3的共同作用而沿着螺旋槽11移动，当销柱21移动到螺旋槽11的端部时，销柱21将不能继续移动，从而限制方向盘的继续转动，防止方向盘无限制转动，限位机构具有较好的限位功能。
49.本技术实施例的限位机构，使用螺旋槽11和销柱21实现精准角度限位，防止方向盘无限制的转动，避免出现安全问题，降低方向盘的波动和噪音；限位机构通过螺旋槽11、销柱21和导向构件3作用实现限位功能，结构简单且轴向装配占用空间小；而且，限位机构的组成件少，能够降低加工精度，降低生产成本。
50.参照图4和图5所示，螺旋槽11为单螺旋槽11，螺旋槽11为三圈，方向盘可以向左或向右打一圈半。在实际应用中，可以根据使用需求增加或减小圈数，以及槽宽l3和节距l2，本实用新型实施例对此不做限定。其中，根据方向盘的手力和波动的要求更改节距l2大小中，节距l2大，销柱21的横向位移速度变大方向盘波动相对较大，同时容易产生操作噪音，节距l2小，销柱21的横向移动速度变小方向盘波动相对较小，但同时方向盘手力会变大。
51.在实际应用中，例如，螺旋槽11的结构数据可以为，螺旋槽11设置有三圈，总有效节距l1为13.8mm，槽宽l3为2.6mm，节距l2为4.6mm。
52.参照图9和图10所示，在一实施例中，导向构件3为圆盘状结构，移动构件2在导向构件3的范围内移动。
53.移动构件2在导向构件3的范围内移动，移动构件2不占用导向构件3外部的空间，进而能够减少装配占用空间，以及移动构件2在使用时占用的空间。
54.参照图6至图8所示，在一实施例中，销柱21位于移动构件2往复移动的端部。
55.移动构件2往复移动方向的两个端部分别到转动构件1轴线距离最大时，该两个端部之间的范围为移动构件2往复移动需要的移动空间，因此将销柱21设于移动构件2往复移动的其中一个端部，相对于将销柱21设于移动构件2的其他位置，能够减少移动构件2的移动范围，进而减少限位机构装配占用空间，以及使用时占用的空间。
56.在一实施例中，螺旋槽11具有一个，且销柱21也具有一个。
57.在一实施例中，移动构件2的端部设置插接孔，销柱21插入插接孔内，销柱21通过插接孔与移动构件2过盈配合连接。
58.参照图2和图3所示，在一实施例中，限位机构还包括输出轴42，输出轴42与方向盘连接，转动构件1和导向构件3均套设于输出轴42且与输出轴42连接，移动构件2的中部形成有长圆孔，移动构件2通过长圆孔套设于输出轴42。
59.在一实施例中，转动构件1与输出轴42过盈配合连接，且为了增加连接的牢靠性，还可以使用花键结构，例如，转动构件1通过花键与输出轴42过盈配合连接。
60.输出轴42与方向盘连接，转动方向盘时输出轴42随方向盘转动，输出轴42转动使得转动构件1转动，转动构件1转动时螺旋槽11同时转动，螺旋槽11的槽壁会对销柱21施加力，使得销柱21沿着螺旋槽11移动。长圆孔的设置，为移动构件2提供相对于输出轴42移动的移动空间。
61.其中，转动构件1、导向构件3和移动构件2均为相互平行设置。转动构件1随输出轴42转动；导向构件3为固定设置，不随输出轴42转动；移动构件2在导向构件3内往复移动。
62.在一实施例中，转动构件1还形成有限位部，限位部与移动构件2和导向构件3接触，用于限制移动构件2和导向构件3的位置，使得转动构件1、移动构件2和导向构件3同轴设置。
63.限位部的设置，使得转动构件1、移动构件2和导向构件3同轴设置，防止转动构件1、移动构件2和导向构件3与输出轴42安装时倾斜过大，导致销柱21在运动中不能按照螺旋槽11设计的螺旋路径运动顺畅。
64.参照图4、图5、图9和图10所示，在一实施例中，限位部包括朝向导向构件3凸出的第一凸起12，第一凸起12靠近转动构件1的外周，第一凸起12的端面与导向构件3外圈中朝向转动构件1的面接触。
65.第一凸起12的端面与导向构件3外圈中朝向转动构件1的面接触，使得转动构件1和导向构件3位置相对的稳定，进而保证销柱21在螺旋槽11中平稳运动。
66.参照图4至图8所示，在一实施例中，限位部还包括朝向转动构件1凸出的第二凸起13，第二凸起13靠近输出轴42设置；移动构件2的中部形成有两段孔，包括第一段孔22和第二段孔23，第一段孔22靠近转动构件1设置，第一段孔22的横截面积大于第二段孔23的横截面积，第二段孔23为长圆孔；第二凸起13的端面与第一段孔22和第二段孔23之间的阶梯面26接触。
67.第二凸起13的端面与第一段孔22和第二段孔23之间的阶梯面26接触，使得转动构件1和移动构件2位置相对稳定，进而保证销柱21在螺旋槽11中平稳运动。
68.参照图6至图10所示，在一实施例中，导向构件3的中部形成有导向槽32，导向槽32的槽壁形成有向槽壁内凹陷的限位槽33，导向槽32和限位槽33共同形成导轨；移动构件2的外周壁形成有限位凸起24，移动构件2设于导向槽32内，限位凸起24插入限位槽33内。
69.使用导向槽32和限位槽33作为导轨，结构简单，方便加工和制作。
70.在一实施例中，为了减少移动构件2和导向构件3之间的摩檫力，在移动构件2和导向构件3之间设置润滑剂。
71.在一实施例中，移动构件2的外周壁和底壁还设置有储油槽25，用于存储油脂等润滑剂，以减少移动构件2和导向构件3之间的摩檫力。
72.可以理解的是，在实际应用中，例如，如图7所示，底面设置6个储油槽，两个侧壁各设置3个储油槽，储油槽25的设置位置和设置数量根据使用需求设置，本实用新型实施例对此不做限定。
73.参照图9和图10所示，在一实施例中，导向构件3外圈还形成有台阶，第一台阶面34位于导向槽32的开口端，第二台阶面35位于第一台阶面34的外圈，第一台阶面34到转动构件1的距离小于第二台阶面35到转动构件1的距离，第二台阶面35与第一凸起12接触。
74.导向构件3朝向转动构件1的面形成有环形的台阶，导向构件3的中部为第一台阶面34，第一台阶面34的外圈为第二台阶面35，导向槽32的中部位于第一台阶面34的下方，导向槽32的两端位于第二台阶面35的下方，导向槽32为贯通设置。位于第一台阶面34下方的导向槽32的槽壁处形成有限位槽33。
75.参照图1至图3所示，在一实施例中，导向构件3还包括锁紧螺母43、第一壳体44、轴承45、卡簧46、涡轮47、第二壳体48、第一螺栓49和第二螺栓50。第一壳体44内依次设置轴承45、卡簧46、导向构件3和移动构件2，第一螺栓49穿过第一壳体44后穿过导向构件3的安装孔31，第一螺栓49将第一壳体44和导向构件3固定连接，第一螺栓49的端面位于第二台阶处，第一壳体44、轴承45、卡簧46、导向构件3和移动构件2形成限位分总成一。输出轴42依次穿过第二壳体48、轴承45后，再通过过盈配合压入涡轮47和转动构件1形成限位分总成二。第二螺栓50穿过第一壳体44和第二壳体48以将限位分总成一和限位分总成二组装，并将锁紧螺母43与输出轴42连接，组装成完整的限位机构。
76.参照图5所示，本技术的限位机构，方向盘向左打转向时，转动构件1逆时针旋转，导向槽32的槽壁对销柱21提供偏向右侧的推力，由于导向构件3的限位，使得销柱21向右侧移动，带动移动构件2向右侧移动；当销柱21移动到螺旋槽11位于外侧的端部时，螺旋槽11的端部将阻止销柱21继续向右侧移动，进而阻止螺旋槽11的旋转以及方向盘继续向左旋转。方向盘向右打转向时，转动构件1顺时针旋转，导向槽32的槽壁对销柱21提供偏向左侧的推力，由于导向构件3的限位，使得销柱21向左侧移动，带动移动构件2向左侧移动；当销柱21移动到螺旋槽11位于内侧的端部时，螺旋槽11的端部将阻止销柱21继续向左侧移动，进而阻止螺旋槽11的旋转以及方向盘继续向右旋转。
77.限位机构能够防止方向盘无限制转动，避免出现安全问题，降低方向盘的波动和噪音。并且具有结构简单，轴向装配占用空间小，以及组成件少，降低加工精度和降低生产成本的优点。
78.本实用新型实施例还提供了一种车辆，具体可以包括上述限位机构。
79.车辆使用上述的限位机构，能够防止方向盘无限制的转动，避免出现安全问题，且
降低方向盘的波动和噪音，增加用户的满意度。
80.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。