线控转向式转向设备的制作方法

1.本公开的实施方式涉及一种线控转向式转向设备，特别地涉及一种当车轮的旋转达到其最大点时能够机械地停止方向盘进一步旋转的线控转向式转向设备。


背景技术：

2.通常，动力转向已经被开发并应用于车辆转向设备，以通过辅助驾驶员对方向盘的操作力来提供驾驶操作的便利性。动力转向被开发并应用于使用液压压力的液压型、同时使用液压压力和马达的电力的电动液压型、以及仅使用马达的电力的电动型。
3.最近，代替移除诸如转向柱或万向节或方向盘与车轮之间的小齿轮轴之类的机械连接装置，已经开发并应用了用于使用电动马达使车辆转向的线控转向(sbw)式转向设备。
4.然而，在这种线控转向式转向系统的情况下，由于在转向轴和车轮之间没有机械连接，所以驾驶员的方向盘旋转可以无限地旋转，从而降低了驾驶员的转向感觉和转向稳定性。
5.因此，当车轮的旋转达到其最大点时(当在一般转向系统中方向盘或车轮处于满转(full-turn)状态时)，需要研究以防止方向盘再旋转。


技术实现要素：

6.本公开的实施方式提供了一种线控转向式转向设备，该线控转向式转向设备能够通过在车轮的旋转达到最大点时防止方向盘再机械地旋转来增加驾驶员的转向感觉和转向稳定性。
7.此外，本公开的实施方式的目的不限于此，并且本领域技术人员从以下描述将清楚地理解未提及的其它目的。
8.根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备可以包括：旋转构件，所述旋转构件具有在轴向方向上穿透一侧和另一侧的螺旋的引导孔，并且与转向轴协同旋转；壳体，所述旋转构件内置于所述壳体中；壳体盖，所述壳体盖联接到所述壳体的一端；以及引导销，所述引导销在所述轴向方向上被插入到所述引导孔中，所述引导销的一端由所述壳体支撑并且另一端由所述壳体盖支撑。
9.根据本公开的实施方式，提供了一种线控转向式转向设备，该线控转向式转向设备通过在车轮的旋转达到最大点时防止方向盘再机械地旋转来增加驾驶员的转向感觉和转向安全性。
附图说明
10.从结合附图的以下详细描述中，本公开的以上和其它方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
11.图1是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的示意图；
12.图2是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的立体图；
13.图3和图4是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的分解立体图；
14.图5是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的立体图；
15.图6是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的截面图；
16.图7和图8是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的立体图；
17.图9是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的正视图；
18.图10是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的截面图。
具体实施方式
19.在本公开的示例或实施方式的以下描述中，将参考附图，在附图中，通过图示示出了可以实现的特定示例或实施方式，并且即使当相同或相似的部件在彼此不同的附图中示出时，相同的附图标记和符号也可以用于表示相同或相似的部件。此外，在本公开的示例或实施方式的以下描述中，当确定描述可能使本公开的一些实施方式中的主题相当不清楚时，将省略对并入本文的公知功能和部件的详细描述。在此使用的术语例如“包括”、“具有”、“包含”、“构成”、“组成”和“形成”通常旨在允许添加其它部件，除非该术语与术语“仅”一起使用。如本文所用，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。
20.诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”或“(b)”的术语可在这里用于描述本公开的元件。这些术语中的每一个不用于限定元件的本质、顺序、序列或数目等，而仅用于将相应的元件与其它元件区分开来。
21.当提到第一元件“连接或联接到”、“接触或与之重叠”第二元件等时，应当解释为，不仅第一元件可以“直接连接或联接到”或“直接接触或与之重叠”第二元件，而且第三元件也可以“插设”在第一元件和第二元件之间，或者第一元件和第二元件可以经由第四元件“连接或联接到”、“接触或与之重叠”彼此等。这里，第二元件可以包括在“连接或联接到”、“接触或与之重叠”彼此等的两个或更多个元件中的至少一个中。
22.当使用诸如“之后”、“随后”、“下一个”、“之前”等的时间相关术语来描述元件或构造的过程或操作，或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可以用于描述非连续的或非顺序的过程或操作，除非一起使用术语“直接”或“紧接”。
23.另外，当提及任何尺寸、相对大小等时，应考虑到，即使在未指定相关描述时，元件或特征的数值或对应信息(例如，水平、范围等)也包括可由各种因素(例如，过程因素、内部或外部冲击、噪声等)引起的容限或误差范围。此外，术语“可以(may)”完全包含术语“能够(can)”的所有含义。
24.图1是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的示意图；图2是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的立体图；图3和图4是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的分解立体图；图5是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的立体图；图6是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的截面图；图7和图8是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的立体图；图9是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的正视图；图10是示出根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备的截面图。
25.参照图1至图10，根据本公开的实施方式的线控转向式转向设备可包括：旋转构件170，该旋转构件具有在轴向方向上穿透一侧和另一侧的螺旋的引导孔173，并且与转向轴
103协同旋转；壳体180，旋转构件170内置于该壳体中；壳体盖160，该壳体盖联接到壳体180的一端；以及引导销190，该引导销在轴向方向上被插入到引导孔173中，该引导销的一端由壳体180支撑并且另一端由壳体盖160支撑。
26.首先，参照图1，在根据本公开的线控转向式转向设备中，角度传感器105和扭矩传感器107联接到与方向盘101连接的转向轴103的一侧。当驾驶员操纵方向盘101时，感测该方向盘的角度传感器105和扭矩传感器107向电子控制装置110发送电信号，使得转向轴马达120和小齿轮轴马达130操作。
27.电子控制装置110基于从角度传感器105和扭矩传感器107发送的电信号以及从安装在车辆上的其它传感器发送的电信号来控制转向轴马达120和小齿轮轴马达130。
28.转向轴马达120连接到用于降低马达的转数的减速器135，并且向转向轴103提供反作用力，以便当驾驶员在正常驾驶期间操作方向盘101时感觉到相反方向上的转向反作用力。并且在自主驾驶期间，通过电子控制装置110的控制来执行转向而无需驾驶员的意愿。
29.小齿轮轴马达130使连接到小齿轮轴113的齿条111滑动，以通过拉杆115和转向节臂117使两侧的车轮119转向。
30.然而，在本公开的实施方式的附图中，为了便于说明，作为示例，角度传感器105和扭矩传感器107设置在转向轴103上，但是可以设置用于将转向信息传输到电子控制装置110的车速传感器和马达位置传感器、各种雷达、激光雷达和诸如相机的图像传感器，并且下面将省略对它们的详细描述。
31.在这种线控转向式转向设备中，由于方向盘101和车轮119不机械连接，所以当驾驶员操纵方向盘101时，需要机械限制以将方向盘101的旋转停止在特定角度。
32.也就是说，当车轮119的旋转达到最大点时(在一般的转向装置中，当方向盘101或车轮119处于满转状态时)，设置用于机械地限制转向轴103的旋转角的旋转角限制构件190，使得方向盘101不再旋转。因此，其为驾驶员提供了精确的转向感觉。
33.旋转角限制构件150可以包括转向轴103所联接到的并设置有螺旋的引导孔173的旋转构件170、旋转构件170内置于其中的壳体180、联接到壳体180的一端的壳体盖160以及在轴向方向上被插入到引导孔173中的引导销190。
34.旋转构件170可以与转向轴103一体地形成或者联接到转向轴103以便与转向轴103相关联地旋转。
35.作为示例，如本公开的附图所示，旋转构件170可以形成为具有轴孔171的环形形状，转向轴103联接到该轴孔。转向轴103联接到轴孔171以与转向轴103协同旋转，并且在轴向方向上穿透一侧和另一侧的螺旋的引导孔173可以设置在旋转构件170中。
36.旋转构件170内置在其中的壳体180形成为具有开口的一端的圆柱形形状，并且用于封闭壳体180的开口的壳体盖160连接到该开口的一端。
37.然后，引导销190在轴向方向上被插入到旋转构件170的引导孔173中，引导销190的一端被支撑在壳体180上，引导销190的另一端被支撑在壳体盖160上。
38.因此，当旋转构件170在转向轴103旋转时旋转并且引导销190由引导孔173的一端和另一端支撑时，旋转构件170停止，同时限制转向轴103的旋转角。
39.转向轴103通过经由扭杆106将输入轴103a和输出轴103b联接而形成。一个或多个
轴可以另外连接到转向轴103，并且旋转构件170联接到输出轴103b的外围表面。
40.转向轴103的外周表面和旋转构件170的轴孔171的内周表面可以形成为彼此对应的相同形状，例如椭圆形形状、“d”形、“口”形等。在本实施方式中，作为示例，在转向轴103的外周表面和旋转构件170的轴孔171的内周表面上设置有彼此对应的锯齿103c和171c。因此，当转向轴103旋转时，输出轴112和旋转构件170互锁并且旋转而不滑移。
41.并且，在壳体180的一端的外周表面上设置有在径向方向上延伸的紧固凸缘187，并且在紧固凸缘187中设置有紧固孔188。
42.因此，壳体180通过穿过紧固孔188的紧固构件200联接到柱壳体125。
43.在与壳体180的开口的一端相对的另一端处设置有具有供转向轴103穿过的通孔181的隔板184，使得转向轴103被插入穿过通孔181。
44.在隔板184的内表面上沿径向方向形成有壳体支撑凹槽183，引导销190的一端被支撑在该壳体支撑凹槽中，使得当旋转构件170旋转时，引导销190可以沿着壳体支撑凹槽183在径向方向上移动。
45.并且，旋转构件170的一端设置成在轴向方向上与壳体180的隔板184的内表面间隔开，使得当转向轴103旋转时，旋转构件170旋转而不受隔板184的干扰。
46.另外，壳体180设置有在隔板184的外表面上突出到外部以延伸壳体支撑凹槽183的深度的外突起183a，使得引导销190的一端被支撑而不与壳体支撑凹槽183分离。
47.并且，在壳体180的开口侧的一端处设置有在轴向方向上凹入的联接凹槽185，并且在壳体盖160的外围表面上设置有联接到壳体180的联接凹槽185的延伸端165。因此，壳体盖160被压配合到壳体180的一端以紧密地联接。
48.壳体盖160形成为大致环形形状，并设置有供转向轴穿过的轴通孔161，旋转构件170的另一端设置成在轴向方向上与壳体盖160的内表面间隔开。当转向轴103旋转时，旋转构件170旋转而不受壳体盖160的干涉。
49.另外，壳体盖160具有盖支撑部分163，该盖支撑部分在沿轴向方向面向壳体支撑凹槽183的位置处在径向方向上形成，并且引导销190的另一端由盖支撑件163支撑。
50.盖支撑部分163可以形成为穿透壳体盖160的内表面和外表面，或者可以形成为凹入壳体盖160的内表面中的凹部。
51.也就是说，如图3和图4所示，盖支撑部分163穿透壳体盖160的内表面和外表面，以便于壳体180和壳体盖160的组装。替代地，如图6所示，盖支撑部分163形成为壳体盖160的内表面中的凹入凹槽，从而进一步提高引导销190的两侧的支撑力。
52.另外，如图6所示，在引导销190的外周表面上设置有销阻尼器191，使得当与引导孔173的一端和另一端接触时，该销阻尼器能够弹性变形。
53.因此，当旋转构件170旋转时，引导销190在其与引导孔173的一端和另一端进行接触时弹性变形，从而在停止时进行缓冲并降低噪声。
54.并且，如图7所示，在设置于旋转构件170中的引导孔173的一端和另一端处设置有槽阻尼器175a和175b，该槽阻尼器在与引导销190接触时弹性变形。因此，当旋转构件170旋转时，引导销190与引导孔173的一端和另一端进行接触并且弹性变形，从而在停止时进行缓冲并降低噪声。
55.并且，如图8所示，引导孔173的内表面设置有低摩擦材料的涂层部分177，使得当
旋转构件170旋转时，可以减小由于与引导销190接触而产生的摩擦噪声。
56.这种旋转构件170具有被限制的旋转角，这将参照图9进行描述，如左图所示，当引导销190由在引导孔173的周向方向上的最外端173-1支撑时，旋转构件170的顺时针旋转停止，并且引导销190定位在最外径向方向处。
57.并且，如图9的中间图所示，当驾驶员旋转转向轴103以使旋转构件170逆时针旋转时，引导销190沿着引导孔173径向向内移动。如图9的右图所示，当引导销190由引导孔173的最内端173-2支撑并且旋转构件170的逆时针旋转停止时，引导销190定位在径向方向上的最内处并且旋转角被限制。
58.这里，旋转角被示出为大约360度的设计标准，但是引导孔173的最外端和最内端的位置可以根据车辆的行驶环境根据设计标准而改变。
59.如上所述，根据本公开的实施方式，提供了一种线控转向式转向设备，该线控转向式转向设备通过在车轮的旋转达到最大点时防止方向盘再机械地旋转来增加驾驶员的转向感觉和转向安全性。
60.已经呈现了以上描述以使得本领域的任何技术人员能够进行和使用本公开的技术思想，并且已经在特定应用及其要求的上下文中提供了以上描述。对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文所定义的一般原理可以应用于其它实施方式和应用。以上描述和附图仅出于说明的目的提供了本公开的技术思想的示例。即，所公开的实施方式旨在说明本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所展示的实施方式，而是应被赋予与权利要求一致的最广范围。本公开的保护范围应当基于所附权利要求来解释，并且在其等同物的范围内的所有技术思想应当被解释为包括在本公开的范围内。
61.相关申请的交叉引用
62.本技术要求于2021年08月02日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2021-0101139的权益和优先权，出于所有目的，该申请的全部内容通过引用合并于此，如同完全阐述在本技术中一样。