[發(fā)明專利]用于車輛轉(zhuǎn)向柱的力矩反饋組件及車輛轉(zhuǎn)向柱

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011095732.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN112722061A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·威爾遜-瓊斯;M·A·威爾克斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ZF汽車英國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): B62D5/04
• 分類號(hào): B62D5/04;B62D3/12
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發(fā)明涉及一種用于車輛轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向力矩反饋組件，包括：殼體(12)；第一齒輪(26)，第一齒輪能夠繞第一可旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體內(nèi)并且被配置成隨車輛轉(zhuǎn)向柱一起旋轉(zhuǎn)或與之連接；第一電動(dòng)馬達(dá)和第二電動(dòng)馬達(dá)(18，20)，第一電動(dòng)馬達(dá)和第二電動(dòng)馬達(dá)安裝在殼體(12)內(nèi)、各自具有可旋轉(zhuǎn)的輸出軸(22，24)；第二齒輪和第三齒輪(30，31)，第二齒輪和第三齒輪被可旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體(12)內(nèi)并且與第一齒輪(26)接合；以及第一減速傳動(dòng)裝置和第二減速傳動(dòng)裝置(E1，E2)，第一減速傳動(dòng)裝置和第二減速傳動(dòng)裝置連接第一電動(dòng)馬達(dá)和第二電動(dòng)馬達(dá)(18，20)的輸出以及第二齒輪和第三齒輪(30，32)中的對(duì)應(yīng)的齒輪。本發(fā)明還涉及一種車輛轉(zhuǎn)向柱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于車輛轉(zhuǎn)向柱的力矩反饋組件，并且尤其但非排他性地涉及用于與線控轉(zhuǎn)向手輪致動(dòng)器一起使用的這種組件。

背景技術(shù)

自主式車輛旨在主要以自主模式使用，在該自主模式下，車輛的控制是無手動(dòng)干預(yù)地進(jìn)行的。然而，希望自主式車輛在必要或希望時(shí)可被手動(dòng)控制，并且出于此原因必須設(shè)有車輛控制件(例如，方向盤(典型地具有“線控轉(zhuǎn)向”操作))。

在此類線控轉(zhuǎn)向裝置中，手輪(方向盤)連接至軸的一個(gè)端部，對(duì)該軸的角位移進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生用于控制車輛的轉(zhuǎn)向車輪的取向的信號(hào)。該裝置通常還設(shè)置有電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)連接至軸，以便為駕駛員提供路感。

在這種裝置中，電動(dòng)馬達(dá)典型地驅(qū)動(dòng)蝸桿，該蝸桿與隨方向盤連接的軸一起旋轉(zhuǎn)的蝸輪接合。期望的是，采取措施來使蝸桿偏置成與蝸輪接合以便減小當(dāng)力矩和馬達(dá)的方向反向時(shí)出現(xiàn)的齒輪嘎嘎聲。

本發(fā)明尋求克服或減輕與現(xiàn)有技術(shù)布置相關(guān)聯(lián)的這些問題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，一種用于車輛轉(zhuǎn)向柱的換向力矩反饋組件包括：殼體；第一齒輪，所述第一齒輪能夠繞第一可旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)地安裝在所述殼體內(nèi)、并且被配置成隨車輛轉(zhuǎn)向柱一起旋轉(zhuǎn)或與之連接；第一電動(dòng)馬達(dá)和第二電動(dòng)馬達(dá)，所述第一電動(dòng)馬達(dá)和所述第二電動(dòng)馬達(dá)安裝在所述殼體內(nèi)、各自具有可旋轉(zhuǎn)的輸出軸；第二齒輪和第三齒輪，所述第二齒輪和第三齒輪被可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述殼體內(nèi)并且與所述第一齒輪接合；第一減速傳動(dòng)裝置和第二減速傳動(dòng)裝置，所述第一減速傳動(dòng)裝置和所述第二減速傳動(dòng)裝置將所述第一電動(dòng)馬達(dá)和所述第二電動(dòng)馬達(dá)的輸出與所述第二齒輪和所述第三齒輪中的對(duì)應(yīng)的齒輪連接。

提供兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)允許以第一操作模式控制這兩個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，以沿相反方向向輸出齒輪施加力矩，這消除了用精密部件控制齒隙的需要。此外，可以以第二操作模式控制兩個(gè)馬達(dá)，以沿相同方向向輸出齒輪施加力矩，并且允許為馬達(dá)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部件指定所需要的總系統(tǒng)力矩的額定值的一半，由此減小組件的大小和成本。

每個(gè)馬達(dá)的輸出與輸出齒輪之間的減速傳動(dòng)裝置還減小了齒輪系的部件上的應(yīng)力，這允許由塑料材料而不是金屬來構(gòu)造齒輪，這減小了組件的成本和重量。

優(yōu)選地，所述第一電動(dòng)馬達(dá)和所述第二電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與所述第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線平行地排布。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一減速傳動(dòng)裝置和所述第二減速傳動(dòng)裝置包括行星齒輪系。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一電動(dòng)馬達(dá)和所述第二電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸被配置成使對(duì)應(yīng)的行星齒輪系的太陽輪旋轉(zhuǎn)。

所述第二齒輪和所述第三齒輪可以連接至對(duì)應(yīng)的行星齒輪系的載架。

優(yōu)選地，所述第一齒輪包括內(nèi)鍵槽。

第一齒輪中的內(nèi)鍵槽允許轉(zhuǎn)向柱被連接至輸出齒輪并且隨該輸出齒輪一起旋轉(zhuǎn)，同時(shí)當(dāng)期望時(shí)允許轉(zhuǎn)向柱縱向移動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一齒輪包括長(zhǎng)形部分，在所述長(zhǎng)形部分中設(shè)置有內(nèi)鍵槽。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一齒輪包括帶內(nèi)花鍵的部分。

優(yōu)選地，所述殼體包括與所述內(nèi)鍵槽對(duì)準(zhǔn)的凹入部分。