[發明專利]一種水陸兩棲車輛轉向管柱自動對中與阻尼機構

有效

• 申請號: 202110654656.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113335366B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 范衛兵;阮仁新;徐午;高崗;鄭志明
• 申請（專利權）人: 東風越野車有限公司
• 主分類號: B62D1/16
• 分類號: B62D1/16
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 周君

本發明屬于汽車轉向柱技術領域，并具體公開了一種水陸兩棲車輛轉向管柱自動對中與阻尼機構。包括下軸、上軸、下殼體、結合分離套、阻尼器外圈合件、阻尼器內圈合件以及水上撥桿，下軸與上軸同軸設置，結合分離套套設在下軸上，結合分離套可沿下軸的軸向滑動，以實現與上軸分離或者轉動連接；阻尼器外圈合件固定設于結合分離套上；阻尼器內圈合件穿過阻尼器外圈合件的第一內孔設置，阻尼器內圈合件可轉動的套設于靠近上軸的結合分離套的外周，阻尼器內圈合件與阻尼器外圈合件通過對中回位阻尼彈性體轉動連接，從而使得方向盤具有阻尼力矩并在松手后能自動對中。本發明能實現轉向管柱在阻尼力矩下自動對中，具備操控方便、安全可靠等特點。

技術領域

本發明屬于汽車轉向柱技術領域，更具體地，涉及一種水陸兩棲車輛轉向管柱自動對中與阻尼機構。

背景技術

為達到操控方便性和駕駛室儀表簡潔性，水陸兩棲車輛在陸地行駛和水上行駛時一般是共用方向盤：即陸地行駛時，方向盤通過轉向傳動裝置與轉向器保持機械結合狀態，實現駕駛員陸地轉向意圖，此時水上轉向系統不工作或處于待命狀態；而水上行駛時，轉動方向盤可以控制水上轉向系統以實現水上轉向意圖，此時陸地轉向系統不工作或也處于待命狀態。因此水上行駛時，方向盤與陸地傳統轉向系統處于分離狀態，失去了轉向阻尼，意味著水上行駛時，方向盤會空轉或不知道方向盤轉過了多少角度，從而帶來安全問題。目前常規的技術方案是二種，一種是使水陸兩棲車輛在水上行駛時，方向盤的轉向特性采用船用轉向特性：即方向盤任意轉過一個角度，只要駕駛員松手，方向盤就停在這個位置不動；另一種是為了滿足是同一個駕駛員在陸地行駛和水上行駛的習慣性，在水上行駛時，方向盤的轉向特性和陸地相同：即方向盤在轉向時，轉動力矩在2～12N.m左右，從直行中間位置向兩邊轉向時，方向盤手力增長均勻不跳躍，并且松手時方向盤能夠自動回正，返回至直行行駛狀態。

為達到上述水上行駛時具有陸地轉向特性，現有技術一般在原有機械轉向管柱上安裝一套C-EPS(轉向管柱式-電動助力轉向)來實現：方向盤水上分離時即轉向管柱的上軸與下軸分離后，依靠C-EPS的電機和蝸輪蝸桿減速機構在轉向管柱的上軸施加轉向阻尼，依靠C-EPS上的角度傳感器感知轉過的角度，在松手時C-EPS的扭矩傳感器數值為0，此時控制器再控制電機轉動轉向管柱的上軸返回至中位。該方案非常成熟，但重量大、成本高。另外，目前C-EPS大部分是民用版本，但水陸兩棲車輛一般是防務市場，對電磁兼容和電磁干擾要求高，需從新匹配電子元器件才能滿足要求，因此匹配成本高，同時，電控系統的安全性沒有純機械系統高。

基于上述缺陷和不足，本領域亟需提出一種新的水陸兩棲車輛轉向管柱自動對中與阻尼機構，采用純機械機構代替現有C-EPS機構，以提高系統安全性。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種水陸兩棲車輛轉向管柱自動對中與阻尼機構，其中結合車輛轉向管柱自身的特征及其自動對中的工藝特點，相應設計了阻尼控制的轉向管柱自動對中機構，并對其關鍵組件如下軸、上軸、下殼體、結合分離套、阻尼器外圈合件、阻尼器內圈合件以及外圈撥桿的結構及其具體設置方式進行研究和設計，相應的采用純機械機構代替現有C-EPS(轉向管柱式-電動助力轉向)機構，可適應陸地行駛和水上行駛兩種工況，同時，水上行駛時，方向盤具有阻尼，且隨轉角的變大，方向盤手力也跟隨變大，方向盤在駕駛員松手后，自動對中。因而本發明具備操控方便、結構緊湊，重量輕、成本低和安全可靠等優點，尤其適用于水陸兩棲車輛的應用場合。

為實現上述目的，本發明提供了一種水陸兩棲車輛轉向管柱自動對中與阻尼機構，包括下軸、上軸、下殼體、結合分離套、阻尼器外圈合件、阻尼器內圈合件以及外圈撥桿，其中，

所述下軸與車輛轉向傳動裝置固聯并可一起轉動，所述上軸與方向盤固聯并可一起轉動，所述下殼體與車輛的橫梁固定連接，所述下軸與上軸同軸設置；

所述結合分離套套設在所述下軸上，該結合分離套可沿所述下軸的軸向滑動，以實現與所述上軸分離或者轉動連接；

所述阻尼器外圈合件固定設于所述結合分離套上；