专利名称：转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缆索式转向装置，其中使用操作缆索(诸如波顿缆索)连接转向盘和转向齿轮机构。
背景技术：
在现有缆索式转向装置中，使用两根操作缆索连接转向盘和转向齿轮机构，其中缆索延伸通过护套。在现有缆索式转向装置中，转向盘和转向齿轮机构处于中立状态，也就是转向盘和转向齿轮机构居中的时候，由张力调节机构调节缆索的张力。通过在护套与辊轮壳体之间各连接处的单独的调节螺母，提供缆索张力调节。辊轮外壳容纳辊轮，两根缆索各自的第一端与辊轮连接。
现有缆索式转向装置具有许多缺点，其中包括在设定缆索张力的过程中，当转向齿轮机构和转向盘都处于中立状态时，两个调节螺母各自需要单独调节。这是需要大量步骤的麻烦操作。
发明内容
本发明涉及克服现有缆索式转向装置的缺点，以及，提供这样一种缆索式转向装置，其中使用快速和简单的缆索张力调节操作就能调节缆索的张力。
根据本发明实施方式的一个方面，提供一种转向装置，包括转向侧缆索辊轮，其响应于由驾驶员操纵操作部而转动；转向控制轮侧缆索辊轮，其转动车轮回转部，以回转转向控制车轮；两根缆索，在相反方向卷绕在缆索辊轮上；第一辊轮壳体，容纳转向盘侧缆索辊轮；第二辊轮壳体，容纳转向控制轮侧缆索辊轮；以及两个护套，分别罩住两根缆索。两个护套的第一端与第一辊轮壳体连接，而两个护套的第二端则与第二辊轮壳体连接。第一辊轮壳体和第二辊轮壳体中至少一个具有辊轮支撑部且具有缆索支撑部，辊轮支撑部可自由转动方式支撑各自的一个辊轮，而缆索支撑部支撑两个护套各自的端部。在缆索的收放方向上辊轮支撑部与缆索支撑部可相对位移。
根据本发明实施方式的另一方面，提供一种转向装置，包括可彼此之间相对移动的辊轮支撑部和缆索支撑部，以调节两根缆索中的张力。
根据本发明实施方式的又一方面，提供一种转向装置，包括可自由转动方式支撑辊轮的辊轮支撑部，以及支撑护套的两个端部的缆索支撑部。辊轮支撑处和护套支撑处(也就是，连接外管和缆索支撑壳体处)之间的间隔，响应于辊轮支撑部和缆索支撑部的相对移动而改变。据此，通过改变辊轮支撑处和护套支撑处之间的间隔，调节两根缆索的张力。
根据本发明实施方式的又一方面，提供一种转向装置，包括第一壳体、第一缆索和第二缆索、以及第一护套和第二护套。第一壳体包括第一部分，其支撑第一缆索辊轮使得第一缆索辊轮能够相对于第一壳体作相对转动；以及第二部分，其布置成能够相对于第一壳体的第一部分相对位移。第一缆索在第一缆索辊轮转动的第一方向上至少部分卷绕在第一缆索辊轮上。第二缆索在第一缆索辊轮转动的第二方向上至少部分卷绕在第一缆索辊轮上。第一护套在第一端与第二端之间延伸，以及第一护套的第一端与第一壳体的第二部分连接。第一缆索滑动方式布置在第一护套中。第二护套也在第一端与第二端之间延伸，以及，第二护套的第一端与第一壳体的第二部分连接。第二缆索滑动方式布置在第二护套中。
根据本发明实施方式的又一方面，提供一种转向装置，包括第一缆索和第二缆索、第一护套和第二护套、以及调节装置。第一缆索在第一缆索辊轮转动的第一方向上至少部分卷绕在第一缆索辊轮上。第二缆索在第一缆索辊轮转动的第二方向上至少部分卷绕在第一缆索辊轮上。第一护套在第一端与第二端之间延伸，同时第一缆索滑动方式布置在第一护套中。第二护套也在第一端与第二端之间延伸，同时第二缆索滑动方式布置在第二护套中。第一护套和第二护套两者的第一端布置为接近第一缆索辊轮。对于第一缆索辊轮与第一护套及第二护套的各第一端之间的相对位移，调节装置提供同时调节。
因此，响应于辊轮支撑部和缆索支撑部彼此相对位移，可以快速且容易地实现调节缆索张力。这与现有缆索式转向装置形成对比，缆索式转向装置中调节缆索张力需要的操作包括独立调节分开的调节螺母，既麻烦又费时。
附图例示本发明优选实施方式，在此并入并构成本说明书的一部分，与以上给出的一般描述和下面给出的详细描述共同说明本发明的特点。
图1是图示包括缆索式转向装置的第一实施方式的线控转向(SBW)系统的图；图2是根据第一实施方式的转向侧缆索辊轮的轴侧图；图3是根据第一实施方式的转向侧缆索辊轮的分解图；图4是根据第一实施方式的第一辊轮壳体的剖视图；图5是根据第一实施方式的第一缆索张力调节机构的放大剖视图；图6是现有技术缆索式转向装置的剖视图，图示带有缆索张力调节机构的辊轮外壳部分；图7(A)至图7(D)说明图6所示现有技术缆索式转向装置的缆索张力调节功能；图8(a)至图8(e)说明根据第一实施方式的转向侧缆索辊轮部分的缆索张力调节功能；图9是根据第二实施方式的缆索张力调节机构的放大剖视图；图10是根据第三实施方式的缆索张力调节机构的放大剖视图；图11是根据第三实施方式的缆索张力调节机构的纵向剖视图；图12是根据第四实施方式的缆索张力调节机构的放大剖视图；图13是根据第四实施方式的缆索张力调节机构的纵向剖视图。
具体实施例方式
下面，参照
用于线控转向(也称为“SBW”或者“Steer ByWire”)系统的缆索式转向装置的优选实施方式。
SBW的配置图1示出线控转向系统的配置，其包括缆索式转向装置的第一实施方式。线控转向系统包括转向电机，转向电机驱动转向机构，以在正常时期根据转向盘的转向角度使转向控制轮转向。备用缆索机构提供转向盘与转向机构之间的机械连接，以在电动系统故障的情况下能够转向。
SBW系统配备有转向盘1(也称为“操作部”)、转向反作用电机2、转向角传感器3、备用离合器4、备用缆索机构5、车轮回转电机6、车轮回转角传感器7、转向机构8(也称为“车轮回转部”)、右前轮9a、左前轮9b、转向反作用控制装置10、车轮回转装置控制装置11、以及车速传感器12。在本文中使用时，用语“转向受控车轮”可以指用于改变车辆运动方向的任何枢轴方式布置的车轮，例如，左右前轮9b、9a中的任意一个或二者。
根据图1所示的SBW系统，车辆驾驶员操纵转向盘1。在其正常配置下，转向机构8与转向盘1机械分离，以及，使用转向机构8回转左前轮9b和右前轮9a，转向反作用电机2向转向盘1提供转向反作用力，而车轮回转电机6向转向机构8提供车轮回转力。SBW系统进一步设有电动系统的机械备用装置，以及，包括机械方式与转向机构8连接的备用缆索机构5。备用离合器4使转向盘1与备用缆索机构5机械方式连接/分离。
根据图1所示的SBW系统，车轮回转装置控制装置11输出控制指令来驱动车轮回转电机6，以机械方式分离转向盘1与转向机构8。具体地，通过分离备用离合器4，使转向盘1与备用缆索机构5分离，这样获得与转向盘1给出的操作状态相匹配的车轮回转角。转向反作用控制装置10输出控制指令来驱动转向反作用电机2，以提供与转向机构8给出的转向状态相匹配的转向反作用力。
另外，在SBW系统的电动部分故障的情况下，使备用离合器4接合，以经由备用缆索机构5使转向盘1与转向机构8机械方式连接，并且暂停SBW电动控制。如果至少转向反作用电机2或者车轮回转电机6仍在起作用，系统可以从SBW控制切换到电动助力控制，以驱动至少转向反作用电机2或者车轮回转电机6，以增加驾驶员操纵力的助力。
备用缆索机构的配置参见图2和图3，下面描述图1所示备用缆索机构5的细节。
备用缆索机构5包括转向侧缆索辊轮51，提供由驾驶员操纵的操作部；以及转向控制轮侧缆索辊轮52，提供用来回转左右前轮9b、9a的车轮回转部。
两根缆索53、54在相反方向至少部分卷绕在转向侧缆索辊轮51上，并且缆索53、54的第一端固定在转向侧缆索辊轮51上。例如，再参照图4，缆索53在转向侧缆索辊轮51上的缠绕方向53w可以为顺时针，而缆索54在转向侧缆索辊轮51上的缠绕方向54w可以为逆时针。类似地，缆索53、54在相反方向卷绕在转向控制轮侧缆索辊轮52上，并且缆索53、54的第二端固定在转向控制轮侧缆索辊轮52上。据此，转向侧缆索辊轮51与转向控制轮侧缆索辊轮52经由缆索53、54转动方式连接。
备用缆索机构5包括第一辊轮壳体55(也简称为“第一壳体”)，其转动方式支撑转向侧缆索辊轮51；以及，第二辊轮壳体56(也简称为“第二壳体”)，其转动方式支撑转向控制轮侧缆索辊轮52。
如图2和图3具体所示，第一辊轮壳体55和第二辊轮壳体56经由两个护套57和58机械方式连接。缆索53、54分别滑动方式布置在护套57、58中。因此，护套57中的缆索53和护套58中的缆索54提供一对波顿缆索。
第一辊轮壳体55包括辊轮支撑部551，以可自由转动方式支撑转向侧缆索辊轮51；以及，缆索支撑部552，与护套57、58的第一端连接。将缆索支撑部552支撑成使其关于辊轮支撑部551相对位移。优选地，在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上相对位移。
根据第一实施方式，在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上，通过调节辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的相对位置关系，缆索张力调节机构A1能同时调节缆索53、54的张力。另外参见图4和图5，缆索张力调节机构A1设置在辊轮支撑部551与上述缆索支撑部552之间。
优选地，辊轮支撑部551具有上下分开构造，包括辊轮支撑上壳551a和辊轮支撑下壳551b。可以使用螺栓60、61和62或者任何等效的紧固系统，将辊轮支撑上壳551a和辊轮支撑下壳551b固定到一起。上盖63固定在辊轮支撑部551上，并且盖住转向侧缆索辊轮51的上表面，以及，下座64固定在辊轮支撑部551上，并且盖住转向侧缆索辊轮51下表面的一部分。优选地，下座64也可以用来在操作部侧固定辊轮支撑部551。
优选地，缆索支撑部552具有中分面结构，包括缆索支撑上壳552a和缆索支撑下壳552b。可以使用螺栓65、65和67或者任何等效的紧固系统，将缆索支撑上壳552a和缆索支撑下壳552b固定到一起。
优选地，缆索支撑部552形成为滑动方式容纳辊轮支撑部551的端部。如图3所示，相对缆索支撑上壳552a放置辊轮支撑部551的端部，并且在其上放置缆索支撑下壳552b，用螺栓65、66、以及67将辊轮支撑部551和缆索支撑部552固定到一起。
外壳滑动配合机构的配置具体参见图4和图5，下面描述辊轮支撑部551与上述缆索支撑部552之间滑动关系的细节。图4是第一辊轮壳体55的剖视图，支撑根据第一实施方式备用缆索机构5的转向侧缆索辊轮51，而图5是根据第一实施方式设置的第一缆索张力调节机构A1的放大剖视图。
优选地，辊轮支撑部551包括成对的第一引导凸面70、71和第一引导凹面72、73，形成在辊轮支撑部551两侧的外周部。对应地，缆索支撑部552包括成对的第二引导凸面74、75和第二引导凹面76、77，形成在缆索支撑部552两侧的内周部。第一引导凸面70、71和第二引导凸面74、75设置在这样的位置，使得它们在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上彼此相对位移。
优选地，第一引导凸面70、71滑动方式接合第二引导凹面76、77，而第二引导凸面74、75则滑动方式接合第一引导凹面72、73。据此，在辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间提供了滑动配合机构，以使在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上更容易相对位移。
第一缆索张力调节机构的配置滑动螺杆轴80(也简称为“轴杆”)包括第一螺纹部80a和第二螺纹部80b。优选地，第一螺纹部80a和第二螺纹部80b具有相反的螺纹，也就是，一个是左旋螺纹而另一个是右旋螺纹。第一螺纹部80a螺纹方式接合辊轮支撑部551，而第二螺纹部80b螺纹方式接合缆索支撑部552，因而，轴80的回转将使在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上的发生相对移动。设置锁定件82，用于设定期望相对位移并避免进一步的相对位移，直至松开锁定件82才能移动。如参照图9进一步的详细描述，滑动螺杆轴80可选设有支轴部80b’替代第二螺纹部80b。
再次参见图4和图5，第一缆索张力调节机构A1包括轴80，轴80最好居中布置在缆索53、54之间。旋转操作机构(也称为“旋转操作件”)使轴80转动。例如，使滚花蝶形螺母81(也称为“滚花螺母”)固定以随轴80一起转动，并且布置在第一螺纹部80a与第二螺纹部80b之间，以及锁定螺母82螺纹方式接合滑动螺杆轴80的第二螺纹部80b。优选地，当回转锁定件82以毗邻方式接合缆索支撑部552时，使锁定件82锁定。最好在缆索支撑部552的缆索支撑上壳552a上限定有缆索张力调节窗83。
另外参见图5，缆索53、54延伸通过缆索管40和41，弹簧42、43设置在缆索管40、41与缆索支撑部552之间，以及管封套44和45覆盖护套57、58的第一端。优选地，缆索支撑部552经由缆索管40、41支撑护套57、58各自的第一端部。优选地，缆索管40、41各包括接合阶面40a和41a，其可以毗邻方式接合缆索支撑部552；弹簧支撑面40b和41b，其支撑弹簧42、43；以及管封套安装部40c和41c，其提供用于管封套44、45的安装。
优选地，弹簧42、43的自由长度比接合阶面40a、41a与弹簧支撑面40b、41b之间的距离长。例如，在缆索53、54张力调节期间，最好使弹簧42、43收缩，使得通过将收缩量乘以弹簧常数所获得的弹簧力大致与缆索53、54的张力一致。
对现有技术缆索转向机构进行说明，有助于说明第一缆索张力调节机构A1的功能和特点。
缆索式转向装置所使用的操作缆索这样配置缆索，该缆索布置在护套中，使得缆索可以相对护套移动，以将驾驶员在转向盘处提供的车轮回转扭矩传动给转向齿轮。当没有向转向盘施加车轮回转扭矩时，可以向缆索提供预定张力(例如，大约40至50牛顿)，以防止转向盘的空程，或者至少避免任何超过需要的空程。
在图6所示的现有转向装置中，张力调节机构包括两组分开的连接部，此处使护套连接到容纳缆索辊轮的辊轮外壳上。每组连接部包括各自的调节螺母，通过控制缆索相对缆索辊轮收放的量，对各调节螺母进行独立调节。一旦完成用各自调节螺母的调节，各组连接部分必须独立锁定在期望位置。
另外参见图7(A)至图7(D)，下面描述用根据现有转向装置的张力调节机构调节缆索张力的操作。松开一对锁定螺母，并回转一对调节螺母，以在用箭头a表示的方向移动护套，以减小缆索张力至零(图7(A))。在转向盘限制在中立位置的情况下，回转调节螺母之一，以在用箭头b表示的方向移动护套之一，以获得用于缆索的目标张力Ft(图7(B))。然后解除转向盘上的限制，以及，辊轮在图中反时针方向回转(图7(C))。然后，回转另一个调节螺母，以在用箭头c表示的方向移动另一个护套，以增大缆索张力，使得辊轮在图中顺时针方向回转。重复这些调节，直至转向盘布置于中立位置，并且两根缆索的张力都获得目标张力Ft(图7(D))。最后，上紧一对锁定螺母以固定调节螺母。据此，因为用于现有转向装置的调节操作需要分开调节不同的调节螺母，也就是一个调节螺母用于一根缆索，操作比较麻烦而且费时。
与之相比，根据本发明缆索式转向装置实施方式的方面，调节操作只需要第一辊轮壳体55的部分进行相对移动(也就是，在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上辊轮支撑部551关于缆索支撑部552的相对位移)，使得可以快速且容易地同时调节缆索53、54中的张力。
因此，张力调节操作最好是用于调节辊轮与护套第一端之间距离的操作。如第一实施方式中那样，第一辊轮壳体55以分成辊轮支撑部551和缆索支撑部552，而缆索支撑部552与辊轮支撑部551在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上是相对可移动的，以同时调节缆索53、54的张力。
根据第一实施方式，缆索式转向装置通过辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的相对位移，调节两根缆索53、54的张力。因为辊轮支撑部551以可自由转动方式支撑转向侧缆索辊轮51，而缆索支撑部552支撑两个护套57、58的第一端，辊轮与两个护套57、58第一端之间的距离，响应于辊轮支撑部551与缆索支撑部552的相对位移而变化。换而言之，可通过使护套57、58的第一端关于辊轮51均等移动，实现缆索53、54的张力调节。
因此，通过相对移动辊轮支撑部551和缆索支撑部552的简单操作，可以快速且容易地实现根据第一实施方式的缆索53、54的张力调节操作。
缆索张力调节操作下面参照图8(a)至图8(e)描述缆索53、54的张力调节(也就是，调节辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间距离的操作)。
为减小辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的距离，松开锁定螺母82(图8(a))。在解除锁定螺母82所提供限制的情况下，在一个方向回转滚花蝶形螺母81(例如，左旋转动)，利用螺杆轴80和两个支撑外壳551、552之间的螺纹接合，使得辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的相对位置彼此靠近。例如，响应于滚花螺母81和螺杆轴80的回转，可以减小支撑外壳551、552之间的距离(图8(b))。随后上紧锁定螺母82顶靠缆索支撑部552，并固定于该处(图8(c))。
为增大辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的距离，松开锁定螺母82(图8(a))。在解除锁定螺母82所提供限制的情况下，在另一个方向回转滚花蝶形螺母81(例如，右旋转动)，利用螺杆轴80和两个支撑外壳551、552之间的螺纹接合，使得辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的相对位置移开。例如，响应于滚花螺母81和螺杆轴80的回转，可以增大支撑外壳551、552之间的距离(图8(d))。随后上紧锁定螺母82顶靠缆索支撑部552，并固定于该处(图8(e))。
在张力调节期间，弹簧42、43的长度成为等于弹簧支撑面40b、41b与缆索支撑部552之间的距离。优选地，通过将从弹簧42、43自由长度开始的压缩量乘以其弹簧常数所获得的弹簧力，提供用于缆索53、54的张力设定，并且将缆索53、54调节到大致相同的张力。
根据第一实施方式的缆索式转向装置包括第一张力调节机构A1，第一张力调节机构A1在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上调节相对位置关系，并且设置在辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间。如果由于过大/不足张力或者零部件的更换而需要张力调节时，辊轮支撑部与缆索支撑部之间的相对移动使再调节成为可能。也就是，设置在辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的缆索张力调节机构，允许进行任意次数的再调节，以校正由于过大/不足张力或者零部件的更换所致的不适当张力。
根据图3至图5所示的缆索式转向装置的第一实施方式，辊轮支撑部551与缆索支撑部552具有套叠(可伸缩)关系。优选地，第一引导凸面70、71向外凸出，并且可以滑动方式接合缆索支撑部552，并且在辊轮支撑部551两侧形成第一引导凹面72、73。另外，第二引导凸面74、75向内凸出，并且可以滑动方式接合辊轮支撑部551，并且在缆索支撑部552两侧形成第二引导凹面76、77。优选地，第一引导凸面70、71和第二引导凸面74、75设置在这样的位置，使得它们在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上相对彼此移动，第一引导凸面70、71滑动方式接合第二引导凹面76、77，以提供在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上的相对移动，以及，第二引导凸面74、75滑动方式接合第一引导凹面72、73，以提供在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上的相对移动。
这样，提供一种滑动支撑结构，其中使盒形辊轮支撑部的管状部与缆索支撑部的管状部伸缩方式配合在一起。余隙可以提供相对滑动能力；然而过大的余隙在缆索张力调节操作期间可能使辊轮支撑部与缆索支撑部之间发生摆动，并且在缆索张力调节之后不能提供稳定支撑。
与之相比，根据第一实施方式，这样提供滑动配合结构，使得辊轮支撑部551与缆索支撑部552都各自在两个侧面位置处(也就是在由表面70、71、74、75提供的总计四个位置处)得到支撑。据此，在缆索张力调节操作期间，相对于辊轮支撑部551，缆索支撑部552可以整然滑动而不摇摆，而且，即使在转向装置的使用期间，也就是在缆索张力调节操作之后，在同样的四个位置处，相对于辊轮支撑部551，可以稳定地支撑缆索支撑部552，因而可以避免支撑位置的意外移动。
根据第一实施方式，缆索张力调节机构设有螺杆轴80，螺杆轴80通过螺纹接合与辊轮支撑部551及缆索支撑部552两者连结。由螺杆轴80的转动，诸如由于通过回转操作件(例如，滚花螺母81)所致的回转，使辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上发生相对位移，以及，在如由回转操作件确定的回转操作位置处，用锁定件(例如，锁定螺母82)进行锁定。
缆索张力调节需要实现一定的功能，例如第一功能，调节辊轮支撑部与缆索支撑部之间的相对间隙；以及第二功能，维持结构的一体性，也就是不允许零部件成为分离状态。为了满足这些功能，可以分别为缆索张力调节机构提供相对间隙调节机构和连结机构。然而，两个机构可能都需要操作件和锁定件，使得缆索张力调节所需的结构和操作复杂化。
与之相比，如上所述，包括螺杆轴80的缆索张力调节机构提供相对间隙调节，同时使辊轮支撑部551与缆索支撑部552继续连接在一起。因此，回转滚花螺母81和螺杆轴80提供相对可调整性，并同时保持辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的接合。
下面描述由根据第一实施方式的缆索式转向装置提供的特点和优点。
第一，缆索式转向装置包括转向侧缆索辊轮51，由驾驶员操纵；转向控制轮侧缆索辊轮52，回转左右前轮9b、9a；两根缆索53、54，使其在相反方向卷绕在两个缆索辊轮51、52上，从而操作方式连接；第一辊轮壳体55，转动方式支撑转向侧缆索辊轮51；第二辊轮壳体56，转动方式支撑转向控制轮侧缆索辊轮52；以及两个护套57、58，分别罩住缆索53、54，同时与两个辊轮壳体55、56机械方式连接起来。第一辊轮壳体55分成辊轮支撑部551和缆索支撑部552，辊轮支撑部551以可自由转动方式支撑转向侧缆索辊轮51，而缆索支撑部552则支撑两个护套57、58的端部。将支撑部551、552以在缆索53、54收起方向TU和放出方向PO上相对位移而连接。据此，在分开的第一辊轮壳体55相对位移所用的时间之内，能容易且快速地调节缆索53、54的张力。
第二，当由于过大/不足的张力或者零部件的更换而需要调节缆索53、54的张力时，可以实现任意次数的调节。这一点成为可能至少是因为下述原因在辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间布置第一缆索张力调节机构A1，并且使用其在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上调节辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间的相对位置关系。
第三，在缆索张力调节期间，相对辊轮支撑部551，缆索支撑部552可以规则(整然)滑动而不摇摆，以及在缆索张力调节之后的使用期间，能在四个位置稳定地支撑缆索支撑部552，因而可以避免在护套57、58第一端处支撑位置的移动。这一点成为可能至少是因为下述原因在辊轮支撑部两侧551形成第一引导凸面70、71和第一引导凹面72、73，以及，在缆索支撑部552两侧形成第二引导凸面74、75和第二引导凹面76、77，并且因为在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上使第一引导凸面70、71与第二引导凸面74、75彼此相对移动，第一引导凸面70、71在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上滑动方式接合第二引导凹面76、77，以及第二引导凸面74、75在缆索53、54的收起方向TU和放出方向PO上滑动方式接合第一引导凹面72、73。
第四，缆索张力调节机构包括螺杆轴80，螺纹方式接合辊轮支撑部551和缆索支撑部552两者；回转操作件(例如，滚花螺母81)，用于回转螺杆轴80；以及锁定件(例如，锁定螺母82)，用于在由回转操作件确定的位置锁定缆索张力调节机构的转动。据此，螺杆轴80提供了相对位移调节，同时保持辊轮支撑部551与缆索支撑部552连接在一起。
第五，第一缆索张力调节机构A1可以用非常简单的结构提供，该结构包括螺杆轴80、固定于螺杆轴80的滚花蝶形螺母81、以及螺纹方式接合螺杆轴80的锁定螺母82。优选地，滚花螺母81固定在第一和第二相反螺纹部80a、80b之间滑动螺杆轴80的中央部，以及，锁定螺母82螺纹方式接合第二螺纹部80b，以使锁定螺母82毗邻方式接合缆索支撑部552，避免螺杆轴80的进一步回转。
第二实施方式根据转向装置的第二实施方式，通过只在螺杆轴80一个部分的螺纹接合，提供滑动螺杆轴80的平滑回转。因为第二实施方式的总体配置，基本上与第一实施方式尤其是图1所示的总体配置相类似，下面只对其差异进行详细说明。
图9表示第二缆索张力调节机构A2的放大剖视图。第二缆索张力调节机构A2包括滚花螺母81，固定在螺杆轴80的大致中部，螺杆轴80最好横向上布置在缆索53、54之间。与第一实施方式中相同，滚花螺母81提供回转操作件，用于直接回转螺杆轴80。锁定螺母82螺纹方式接合螺杆轴80的第一螺纹部80a，以及，当将锁定螺母82上紧使其毗邻方式接合辊轮支撑部551时，使其锁定。与第一实施方式不同，在螺杆轴80的支轴部80b’上设置止推轴承84。止推轴承84连接支轴部80b’，适合于使支轴部80b’相对缆索支撑部552转动，但阻止支轴部80b’与缆索支撑部552之间的相对轴向位移。
在第二实施方式的讨论中，使用相同的标号表示与第一实施方式相同的那些特征，所以不再重复说明。
根据第二实施方式，止推轴承84使螺杆轴80更容易平滑回转而不改变回转操作扭矩，并且可以减小缆索张力调节期间回转滚花螺母81所需的作用力。第二方式的其他功能与第一实施方式的相似，因此，不再重复说明。
下面描述根据第二实施方式的缆索式转向装置的特征和优点。这些特征和优点上述根据第一实施方式的第一至第四特征和优点，不再重复第一至第四特征和优点的说明。
第六，第二缆索张力调节机构A2包括滚花螺母81、锁定螺母82、以及止推轴承84。滚花螺母81最好固定在滑动螺杆轴80的大致中央，并且提供能直接回转滑动螺杆轴80的回转操作件。优选地，锁定螺母82螺纹方式接合螺杆轴80的第一螺纹部80a，并且当使锁定螺母82毗邻方式接合辊轮支撑部551时使其锁定。止推轴承84连接第二支轴部80b’和缆索支撑部552。据此，第二缆索张力调节机构A2提供了一种简单结构，其中在缆索张力调节期间可以减小用来回转滚花螺母81的作用力，并且可以实现平滑回转而不改变回转操作扭矩。
第三实施方式根据转向装置的第三实施方式，蜗轮固定在两个螺杆轴各自的大致中央，与蜗轮啮合的是设置在蜗杆轴上的蜗杆，并且在蜗杆轴端部设置调节把手，从辊轮外壳的侧面执行调节操作。因为第三实施方式的总体配置，基本上与第二实施方式尤其是图9所示的总体配置相类似，下面只对其差异进行详细说明。
图10和图11表示第三缆索张力调节机构A3的剖视图。第三缆索张力调节机构A3包括一对蜗轮85、85，固定在一对螺杆轴80和80各自的大致中央并布置成与缆索53、54大致平行。第三缆索张力调节机构A3还包括一对蜗杆86a和86a，各啮合对应的一个蜗轮85、85；蜗杆轴86，固定成随蜗轮85、85转动；以及调节把手87，固定在蜗杆轴86的一端，提供回转操作件。另外，定位螺栓88阻止蜗杆轴86相对缆索支撑部552的回转，从而提供锁定件。
以例如六角槽、十字槽等形式，在调节把手87的端面上形成工具插入槽87a，使得工具(例如，艾伦扳手、飞利浦螺丝刀等，未示出)可以插进工具插入槽87a，以回转蜗杆轴86、蜗杆86a、86a、蜗轮85、85、以及螺杆轴80、80，从而使辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间发生相对位移。
轴承89和89可以支撑蜗杆轴86，用于关于缆索支撑部552的相对转动。
优选地，相对缆索支撑部552上紧定位螺栓88，使定位螺栓88的末端与蜗杆轴86摩擦接合，因而可以停止蜗杆轴86的转动。
在第三实施方式的讨论中，使用相同的标号表示与第一实施方式相同的那些特征，所以不再重复说明。
根据第三实施方式，在缆索张力调节期间，或者在右旋方向或者在左旋方向回转调节把手87，使带有一对蜗杆86a、86a的蜗杆轴86转动，这使一对蜗轮85、85减速转动。蜗轮85、85的转动使一对螺杆轴80、80转动，并且使辊轮支撑部551与缆索支撑部552彼此相对均等地滑动，以调节两个支撑部551与552之间的间隙。固有地，蜗杆装置不能反向驱动。据此，蜗杆86a、86a还能防止蜗轮85、85以及螺杆轴80、80的无意转动。
借助于两个螺杆轴80、80提供的滑动比用单螺杆轴80更平稳，以及，通过将各螺杆轴80、80布置为分别接近护套57、58的各前端，可以使缆索支撑部552相对辊轮支撑部551的滑动更容易。此外，从辊轮壳体55、56的侧面可以实施调节操作，从而避免干涉周边部件。
轴承89、89支撑蜗杆轴86用于相对缆索支撑部552转动，使得可以减小用来回转蜗杆轴86的作用力，并且可以达到平滑回转，不改变回转操作扭矩。第三方式的其他功能与第一和第二实施方式的相似，所以，不再重复其说明。
下面描述根据第三实施方式的缆索式转向装置的特征和优点。这些特征和优点是除上述根据第一和第二实施方式的第一至第四特征和优点之外的特征和优点，所以不再重复第一至第四特征和优点的说明。
第七，第三缆索张力调节机构A3包括一对蜗轮85、85，蜗轮85、85分别固定在一对螺杆轴80、80的大致中央。第三缆索张力调节机构A3还包括一对蜗杆86a、86a，分别与蜗轮85、85啮合，并且固定在蜗杆轴86上；以及调节把手87，固定在蜗杆轴86的一端，提供回转操作件。定位螺栓88阻止蜗杆轴86相对于缆索支撑部552回转，从而提供锁定件。此外，调节操作可以在辊轮壳体55、56侧面实施，因而可以更容易执行操作，同时避免干涉周边部件。
第四实施方式根据转向装置的第四实施方式，蜗轮固定在螺杆轴的大致中央，蜗杆与蜗轮啮合，并且固定在蜗杆轴上，蜗杆轴垂直于一对缆索的第一端之间的假想平面延伸，并且在蜗杆轴的末端设置调节把手。相对于辊轮外壳上下表面中的至少一个表面回转蜗杆轴，以实现调节操作。因为第四实施方式的总体配置，基本上与第二实施方式尤其是图9所示的总体配置相类似，下面只对其差异进行详细说明。
图12和图13表示第四缆索张力调节机构A4的剖视图。第四缆索张力调节机构A4包括蜗轮85，固定在单一螺杆轴80的大致中央；螺杆轴80，大致居中布置在缆索53、54之间；蜗杆86a，与蜗轮85啮合；蜗杆轴86，垂直于一对缆索53、54的第一端之间的假想平面延伸；以及调节把手87，设置在蜗杆轴86的端部，以提供回转操作件。定位螺栓88阻止蜗杆轴86相对缆索支撑部552的回转，以提供锁定件。
以例如六角槽、十字槽等形式，在调节把手87的端面上形成工具插入槽87a，使得工具(例如，艾伦扳手、飞利浦螺丝刀等，未示出)可以插进工具插入槽87a，以回转蜗杆轴86、蜗杆86a、蜗轮85、以及螺杆轴80，从而使辊轮支撑部551与缆索支撑部552之间发生相对位移。
轴承89和89可以支撑蜗杆轴86，用于关于缆索支撑部552的相对转动。
优选地，相对缆索支撑部552上紧定位螺栓88，使定位螺栓88的末端与蜗杆轴86摩擦接合，因而可以阻止蜗杆轴86的转动。
在第四实施方式的讨论中，使用相同的标号表示与第一实施方式相同的那些特征，所以不再重复说明。
根据第四实施方式，在缆索张力调节期间，或者在右旋方向或者在左旋方向回转调节把手87，使带有蜗杆86a的蜗杆轴86转动，使蜗轮85减速转动。蜗轮85的转动使螺杆轴80转动，并且使辊轮支撑部551与缆索支撑部552相对彼此平稳地滑动，以调节两个支撑部551与552之间的间隙。固有地，涡杆装置不能反向驱动。据此，蜗杆86a还能阻止蜗轮85和螺杆轴80的无意转动。
轴承89、89支撑蜗杆轴86，用于相对缆索支撑上壳552a和缆索支撑下壳552b转动，使得可以减小用来回转蜗杆轴86的作用力，并且可以达到平滑回转而不改变回转操作扭矩。第四方式的其他功能与第一和第二实施方式的相似，所以，不再重复其说明。
下面描述根据第四实施方式的缆索式转向装置的特征和优点。这些特征和优点是除上述根据第一和第二实施方式的第一至第四特征和优点之外的特征和优点，所以不再重复第一至第四特征和优点的说明。
第八，第四缆索张力调节机构A4包括蜗轮85，固定在单一滑动螺杆轴80的大致中央；螺杆轴80，大致居中布置在缆索53、54之间。第四缆索张力调机构A4还包括蜗杆86a，与固定在蜗杆轴86上的蜗轮85啮合；蜗杆轴86，垂直于一对缆索53、54的第一端之间的假想平面延伸；以及调节把手87，固定在蜗杆轴86的上端部，提供回转操作件。定位螺栓88阻止蜗杆轴86相对缆索支撑部552回转，从而提供锁定件。在缆索张力调节期间，通过或者在右旋方向或者在左旋方向回转调节把手87，可以调节辊轮支撑部551和缆索支撑部552之间的相对位置。
在第一至第四实施方式中，第一辊轮壳体图示为分成辊轮支撑上壳和辊轮支撑下壳；然而，第一辊轮壳体也可选择其他方式构成。此外，第一至第四实施方式只图示并描述成第一壳体包括辊轮支撑部和缆索支撑部。然而，在转向装置中的第二壳体也可选择或者另外包括辊轮支撑部和缆索支撑部。此外，第一至第四实施方式图示并描述成缆索张力调节机构相对于辊轮壳体结构上结合在一起；然而，可以预见的是，这两个特征也可以分开，也就是，不直接机械方式结合。总而言之，尽管可以预见许多不同配置，无论怎样的配置，优选地，第一辊轮壳体和第二辊轮壳体中至少一个包括转动方式支撑辊轮的辊轮支撑部，并且包括以这样的方式支撑两个护套的两个端部的缆索支撑部，使缆索支撑部在两根缆索的收放方向上可相对辊轮支撑部位移。
尽管提供这样的实例，其中设置缆索式转向装置作为线控转向系统的备用机构，但也可设想，还可以提供例如这样的缆索电动转向装置，其包括用以取代转向柱轴的缆索。总而言之，可以设想许多不同的缆索转向系统配置，只要优选地由两个护套机械方式连接两个辊轮壳体，以及，两根缆索转动方式连接两个辊轮。
本申请要求2006年3月3日提交的日本专利申请No.2006-057269的优先权，该申请的内容在此以全文引用的方式并入本文。
虽然本发明根据其特定的具体实施例加以描述，但是对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方案进行多种修改和改进，而不偏离本发明的目的、精神和范围。本发明的范围由所附权利要求及其等效置换所限定。
权利要求
1.一种转向装置，包括第一壳体，包括第一部分，其支撑第一缆索辊轮使得该第一缆索辊轮能够相对于所述第一壳体作相对转动；以及第二部分，其布置成能够相对于所述第一壳体的第一部分作相对位移；第二壳体，其支撑第二缆索辊轮使得该第二缆索辊轮能够相对于所述第二壳体作相对转动；第一缆索，在所述第一缆索辊轮转动的第一方向上至少部分卷绕在所述第一缆索辊轮上；第二缆索，在所述第一缆索辊轮转动的第二方向上至少部分卷绕在所述第一缆索辊轮上；其中所述第一缆索和所述第二缆索缠绕在所述第二缆索辊轮上，从而，经由所述第一缆索和第二缆索，使所述第一缆索辊轮和所述第二缆索辊轮转动方式连接；第一护套，在第一端与第二端之间延伸，所述第一缆索滑动方式布置在所述第一护套中，以及，所述第一护套的第一端与所述第一壳体的第二部分连接；以及第二护套，在第一端与第二端之间延伸，所述第二缆索滑动方式布置在所述第二护套中，以及，所述第二护套的第一端与所述第一壳体的第二部分连接；其中，所述第一缆索辊轮和所述第二缆索辊轮之一适合于响应驾驶员操作的操作部而转动，以及，所述第一缆索辊轮和所述第二缆索辊轮中的另一个适合于转动车轮回转部，以使转向控制轮回转。
2.根据权利要求1所述的转向装置，进一步包括调节装置，布置在所述第一壳体的第一部分与第二部分之间；其中所述调节装置的第一操作使所述第一缆索和所述第二缆索的张力同时增大，以及，所述调节装置的第二操作使所述第一缆索和所述第二缆索的张力同时减小。
3.根据权利要求2所述的转向装置，其中所述调节装置包括轴杆，包括第一部分和第二部分，至少所述轴杆的第一部分和第二部分中的第一部分以螺纹方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第一部分，以及所述轴杆的第一部分和第二部分中的第二部分接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第二部分；其中所述轴杆的转动使所述第一壳体的第一部分与第二部分发生相对位移。
4.根据权利要求3所述的转向装置，其中所述调节装置包括转动所述轴杆的旋转操作机构；以及锁定件，阻止所述轴杆相对于所述第一壳体的第二部分的转动。
5.根据权利要求4所述的转向装置，其中所述旋转操作机构包括固定在所述轴杆的第一部分与第二部分之间的操纵轮，所述轴杆的第一部分包括右旋螺纹，其螺纹方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第一部分，所述轴杆的第二部分包括左旋螺纹，其螺纹方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第二部分，以及，所述锁定件包括螺母，所述螺母螺纹方式接合所述轴杆的第一部分和第二部分之一，并且适合于毗邻方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分之一。
6.根据权利要求4所述的转向装置，其中所述旋转操作机构包括操纵轮，该操纵轮固定在所述轴杆的第一部分与第二部分之间，所述轴杆的第一部分包括螺纹，其螺纹方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第一部分，所述轴杆的第二部分包括止推轴承，该止推轴承连接所述轴杆与所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第二部分，以及，所述锁定件包括螺母，其螺纹方式接合所述轴杆的第一部分，并且使所述螺母适合于毗邻方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第一部分。
7.根据权利要求1所述的转向装置，进一步包括至少一个调节装置，布置在所述第一壳体的第一部分与第二部分之间；其中所述至少一个调节装置的第一操作使所述第一缆索和所述第二缆索中的张力同时增大，以及，所述至少一个调节装置的第二操作使所述第一缆索和所述第二缆索中的张力同时减小。
8.根据权利要求7所述的转向装置，其中各所述至少一个调节装置包括轴杆，包括第一部分和第二部分，至少所述轴杆的第一部分和第二部分中的第一部分螺纹方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第一部分，以及，所述轴杆的第一部分和第二部分中的第二部分螺纹方式接合所述第一壳体的第一部分和第二部分中的第二部分；其中所述轴杆的转动使所述第一壳体的第一部分与第二部分发生相对位移。
9.根据权利要求7所述的转向装置，进一步包括旋转操作机构，转动所述至少一个调节装置的所述轴杆；以及锁定件，阻止所述旋转操作机构相对于所述第一壳体的第二部分的转动。
10.根据权利要求9所述的转向装置，其中所述旋转操作机构包括蜗轮，布置在所述至少一个调节装置的各轴杆的大致中央；被支撑的蜗杆轴，能够相对于所述第一壳体的第二部分作相对转动；至少一个固定在所述蜗杆轴上的蜗杆，各至少一个蜗杆协同啮合所述至少一个调节装置的对应蜗轮；以及定位螺栓，螺纹方式接合所述第一壳体的第二部分，所述定位螺栓适合于接触所述蜗杆轴，以阻止所述蜗杆轴关于所述第一壳体的所述第二部分的相对转动。
11.根据权利要求10所述的转向装置，其中所述至少一个调节装置包括第一调节装置和第二调节装置，所述第一调节装置布置为接近所述第一护套的第一端，以及，所述第二调节装置布置为接近所述第二护套的第一端。
12.根据权利要求10所述的转向装置，其中所述第一护套的第一端和所述第二护套的第一端定义一个假想平面，以及，所述蜗杆轴垂直于所述假想平面延伸。
13.根据权利要求1所述的转向装置，其中所述第一壳体的第一部分和第二部分构成伸缩关系的管状部，所述管状部可沿一轴线相对位移，该轴线与所述第一缆索和所述第二缆索相对于所述第一缆索辊轮收放的方向平行。
14.根据权利要求13所述的转向装置，其中所述管状部包括一对第一引导凸面，从所述第一壳体的第一部分延伸而出，并且滑动方式接合所述第一壳体的第二部分；以及一对第二引导凸面，从所述第一壳体的第二部分延伸而出，并且滑动方式接合所述第一壳体的第一部分，所述一对第二引导凸面相对于所述一对第一引导凸面轴向方式位移。
15.根据权利要求13所述的转向装置，进一步包括第一调节装置，布置在所述第一壳体的第一部分和第二部分之间；以及第二调节装置，布置在所述第二壳体的第一部分和第二部分之间；其中，所述第一调节装置的操作对所述第一缆索和所述第二缆索中的张力同时进行调节，以及，所述第二调节装置的操作对所述第一缆索和所述第二缆索中的张力同时进行调节。
16.根据权利要求1所述的转向装置，进一步包括第二壳体，包括第一部分，其支撑第二缆索辊轮使得该第二缆索辊轮能够相对于所述第二壳体作相对转动；以及第二部分，其布置成能够相对于所述第二壳体的第一部分作相对位移；其中所述第一缆索在所述第二缆索辊轮转动的第一方向上至少部分卷绕在所述第二缆索辊轮上，所述第二缆索在所述第二缆索辊轮转动的第二方向上至少部分卷绕在所述第二缆索辊轮上，以及，所述第一护套和所述第二护套的第二端与所述第二壳体的第二部分连接。
17.一种转向装置，包括第一缆索，在第一缆索辊轮转动的第一方向上至少部分卷绕在所述第一缆索辊轮上；第二缆索，在所述第一缆索辊轮转动的第二方向上至少部分卷绕在所述第一缆索辊轮上；第一护套，在第一端和第二端之间延伸，所述第一缆索滑动方式布置在所述第一护套中，以及，所述第一护套的第一端布置为接近所述第一缆索辊轮；第二护套，在第一端和第二端之间延伸，所述第二缆索滑动方式布置在所述第二护套中，以及，所述第二护套的第一端布置为接近所述第一缆索辊轮；以及一种装置，用于同时调节所述第一缆索辊轮与所述第一护套和所述第二护套的各所述第一端之间的相对位移。
全文摘要
一种转向装置，包括第一壳体、第一缆索和第二缆索、以及第一护套和第二护套。第一壳体包括第一部分，支撑可转动的第一缆索辊轮；以及第二部分，布置成关于第一部分相对位移。第一缆索在第一转动方向上至少部分卷绕在第一缆索辊轮上。第二缆索在第二转动方向上至少部分卷绕在第一缆索辊轮上。第一护套围绕第一缆索并且在第一端与第二端之间延伸，以及，第一护套的第一端与第一壳体的第二部分连接。第二护套围绕第二缆索并且在第一端与第二端之间延伸，以及，第二护套的第一端与第一壳体的第二部分连接。
文档编号F16C1/10GK101028830SQ200710080349
公开日2007年9月5日 申请日期2007年3月2日 优先权日2006年3月3日
发明者千野直孝, 久保川范规, 江口孝彰 申请人:日产自动车株式会社