轉向器裝置及包含其的車輛制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種轉向器裝置及包含其的車輛，該轉向器裝置包括：相互嚙合的齒輪和齒條；一殼體，該齒輪和齒條設置于殼體中；和一鎖緊螺母，該鎖緊螺母固定于殼體并相對于齒條設置于齒輪的相反側；轉向器裝置還包括：一磁性壓塊，該磁性壓塊抵接齒條并設置于齒條和鎖緊螺母之間；一彈性件，該彈性件朝向齒輪按壓磁性壓塊；一線圈，該線圈套設于磁性壓塊并相對于殼體固定；一位置傳感器，該位置傳感器用于檢測磁性壓塊相對于鎖緊螺母的位置；和一控制器，該控制器用于根據位置傳感器的檢測結果控制流通線圈的電流。該轉向器裝置通過線圈控制磁性壓塊的位置，從而實時控制齒輪和齒條之間的配合間隙以避免噪音或操縱摩擦力增大。

Diverter device and vehicle comprising the same

The invention discloses a steering device and the vehicle includes the steering gear device comprises a meshing gear and rack; a shell, the gear and the rack is arranged in the shell; and a locking nut, the lock nut fixed on the shell and is arranged on the opposite side of the rack gear; steering device also comprises a magnetic block, the magnetic block abutting rack is arranged in the rack and a locking nut; an elastic member, the elastic member toward the magnetic gear pressing block; a coil, the wire pressing block is arranged on the magnetic trap and fixed relative to the shell; a position sensor, the position the sensor is used for detecting the magnetic block relative to the locking nut position; and a controller, the controller according to the current detection results of position sensor control circulation coil. The steering device controls the position of the magnetic pressure block by a coil so as to control the matching gap between the gear and the rack in real time so as to avoid noise or control frictional force to increase.

【技術實現步驟摘要】
轉向器裝置及包含其的車輛
本專利技術涉及一種轉向器裝置及包含其的車輛。
技術介紹
車輛的轉向器包括齒輪和齒條，方向盤的扭矩傳遞到齒輪，然后齒輪的旋轉運動轉換為齒條的橫向滑移，然后由左右拉桿作用到車輪上，從而實現車輪的轉向。齒輪和齒條的配合間隙需要在各種工況和設計壽命內，保證在合理范圍內。既不能太大，也不能太小。如果齒輪和齒條的配合間隙過大，則會導致嚴重的轉向噪音。如果齒輪和齒條的配合間隙太小，則會大大增加轉向的操縱摩擦力。以上兩種情況都會引起駕駛者的不適，降低駕駛的舒適度且提高駕駛的難度。傳統的間隙補償機構可以主要由壓塊1’、彈簧2’以及調整螺母3’組成，如圖1所示。該間隙補償機構不能實時調整齒輪和齒條的配合間隙，當車輛轉向時，轉向器還是可能由于配合間隙的變化而產生噪音或增大操縱摩擦力。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是為了克服現有技術轉向器產生噪音或增大操縱摩擦力的缺陷，提供一種可實時調控轉向器的齒輪和齒條之間的配合間隙以避免噪音或操縱摩擦力增大的轉向器裝置及包含其的車輛。本專利技術是通過下述技術方案來解決上述技術問題：一種轉向器裝置，其包括：一殼體；一相互嚙合的齒輪和齒條，設置在該殼體中；一鎖緊螺母，該鎖緊螺母固定在殼體上并相對于齒條設置于齒輪的相反側；該轉向器裝置還包括：一磁性壓塊，該磁性壓塊抵接該齒條并設置于該齒條和該鎖緊螺母之間；一彈性件，該彈性件朝向該齒輪按壓該磁性壓塊；一線圈，該線圈套設于該磁性壓塊并相對于該殼體固定；一位置傳感器，該位置傳感器用于檢測該磁性壓塊相對于該鎖緊螺母的位置；和一控制器，所述控制器用于根據位置傳感器的檢測結果控制流通所述線圈的電流。優選地，位置傳感器設置于磁性壓塊的面對鎖緊螺母的端面上。在本專利技術中，位置傳感器設于磁性壓塊的面對鎖緊螺母的端面上可以方便位置傳感器檢測磁性壓塊的位置。優選地，位置傳感器為接觸式電阻位移傳感器或激光位移傳感器。優選地，彈性件設置于磁性壓塊和鎖緊螺母之間。優選地，彈性件為壓縮彈簧。優選地，彈性件為塑料彈簧。在本專利技術中，彈性件為塑料彈簧可以降低彈性體對磁性壓塊的影響，從而磁性壓塊的位移更容易被控制。優選地，轉向器裝置還包括：一套筒，線圈纏繞于套筒上，套筒相對于殼體固定。線圈通過套筒相對于殼體固定相比線圈直接固定于殼體較為簡易。優選地，套筒由軟鐵或硅鋼材料制成。在本專利技術中，套筒由軟鐵或硅鋼材料制成，可以在固定線圈的同時，起到鐵芯的作用，加強線圈形成的磁場，從而更容易使得磁性壓塊移動。優選地，控制器固定于鎖緊螺母。優選地，控制器為安裝有轉向器裝置的車輛的行車電腦。一種車輛，其包括：如上所述的轉向器裝置。本專利技術的積極進步效果在于：該轉向器裝置通過線圈控制磁性壓塊的位置，從而實時控制齒輪和齒條之間的配合間隙以避免噪音或操縱摩擦力增大。附圖說明圖1為現有技術中轉向器裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術一個實施例下的轉向器裝置的立體示意圖；圖3為圖2所示的轉向器裝置的內部結構示意圖；圖4為圖3的A部分的放大結構示意圖；圖5為應用了本專利技術的轉向器裝置的一個汽車的示意圖。附圖標記說明：壓塊1’彈簧2’調整螺母3’轉向器裝置10齒輪11齒條12殼體13齒條容納部131調整機構容納部132齒輪容納部133鎖緊螺母14磁性壓塊15彈性件16線圈17套筒18位置傳感器19控制器20拉桿21車輛30具體實施方式本專利技術的各種實施例將參照附圖進行說明。在說明書附圖中，具有類似結構或功能的元件將用相同的元件符號表示。可以理解地，附圖只是為了便于說明本專利技術的各個實施例，并不是要對本專利技術進行窮盡性的說明，也不是對本專利技術的范圍進行限制。圖2根據本專利技術一個實施例示出了轉向器裝置的示意性結構。殼體13包括與齒條容納部131、調整機構容納部132和齒輪容納部133。齒條容納部131、調整機構容納部132和齒輪容納部133三者內部連通，用以容納轉向器的內部各個零件并支持其運轉。齒條容納部131內部設置齒條(見圖3)。調整機構容納部132內部設置多個調整元件。齒輪容納部133內部設置齒輪11。車輛的轉向系統的輸入軸與齒輪11連接，也就是說齒輪1直接受到方向盤驅動。齒條12(見圖3)的兩端分別連接拉桿21，兩個拉桿21與車輛的車輪連接。圖3根據本專利技術一個實施例示出了轉向器裝置的內部示意性結構，其中大部分殼體已經隱去。設置在齒輪容納部133內部的齒輪11與設置在齒條容納部131內部的齒條12互相嚙合。齒條12在齒輪11的驅動下橫向移動。同時參見圖2和圖3，調整機構容納部132為筒形結構，其開口端接合鎖緊螺母14。鎖緊螺母14相對于齒條12設置于齒輪11的相反側，并相對于殼體13固定設置。在一個實施例中，鎖緊螺母14與殼體13為螺紋接合。調整機構容納部132內部設置磁性壓塊15。磁性壓塊15抵接齒條12并設置于齒條12和鎖緊螺母14之間。磁性壓塊15與齒條12接觸而不相對于齒條12固定。磁性壓塊15為永磁體，可以由天然磁石(磁鐵礦)和人造磁體(鋁鎳鈷合金)等構成。磁性壓塊15和鎖緊螺母14之間設置壓縮彈簧16。壓縮彈簧16的一端抵接或固定于鎖緊螺母14，另一端抵接在磁性壓塊15的一個端面上。壓縮彈簧16在鎖緊螺母14的壓力下將磁性壓塊15向齒輪11方向施加壓力。在一個實施例中，磁性壓塊15上可形成一臺階部以抵接螺旋彈簧16。在其它實施例中，螺旋彈簧16可以替換為其它彈性件，只要能夠將磁性壓塊15向齒輪11方向施加壓力均可適用。例如，彈性件可以為塑料彈簧。這樣可以降低彈性體對磁性壓塊的影響，從而磁性壓塊的位移更容易被控制。磁性壓塊15外部設置套筒18。套筒18被鎖緊螺母14壓緊于調整機構容納部132中，從而相對于殼體13固定。套筒優選地由工程塑料等制成，工程塑料的材質較輕且便宜、易于成型，能夠在保證轉向器裝置的強度的同時，節省成本，并且降低轉向器裝置的整體重量。在另一個實施例中，套筒18也可以直接固定于鎖緊螺母14或殼體13。例如，套筒18的靠近鎖緊螺母14的一端可以粘接于鎖緊螺母14，或者，套筒18在靠近鎖緊螺母14的一端形成一向內突出部，在該向內突出部和鎖緊螺母14的面對套筒18的端面上設置螺孔，利用螺釘穿過這些螺孔將套筒18固定于鎖緊螺母14。或者，套筒18的靠近鎖緊螺母14的一端設置外螺紋和內螺紋，通過該外螺紋將其與調整機構容納部132螺紋接合，通過該內螺紋將其與鎖緊螺母14螺紋接合。當然，也可以通過其他現有方式將套筒18相對于殼體13固定，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。在一個實施例中，套筒由軟鐵或硅鋼材料制成。這樣，套筒在固定線圈的同時，起到鐵芯的作用，加強了線圈形成的磁場，從而更容易使得磁性壓塊移動。套筒18外部纏繞設置線圈17。換句話說，線圈17設置于磁性壓塊15外部并相對于殼體13固定。這樣，當線圈通電后產生磁場，該磁場對磁性壓塊15產生作用力，從而使得磁性壓塊15向遠離或靠近鎖緊螺母14的方向位移。位置傳感器19設置于磁性壓塊15的面對鎖緊螺母14的端面上，用于檢測磁性壓塊15相對于鎖緊螺母14的位置。當然，位置傳感器19的設置位置也可以根據需要設置，只要其可以有效檢測磁性壓塊15相對于鎖緊螺母14的位置即可。位置傳感器19優選為接觸式電阻位移傳感器或激光位移傳感器。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種轉向器裝置，其包括：一殼體；一相互嚙合的齒輪和齒條，設置在所述殼體中；一鎖緊螺母，所述鎖緊螺母固定在所述殼體上并相對于所述齒條設置于所述齒輪的相反側；其特征在于，所述轉向器裝置還包括：一磁性壓塊，所述磁性壓塊抵接所述齒條并設置于所述齒條和所述鎖緊螺母之間；一彈性件，所述彈性件朝向所述齒輪按壓所述磁性壓塊；一線圈，所述線圈套設于所述磁性壓塊并相對于所述殼體固定；一位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述磁性壓塊相對于所述鎖緊螺母的位置；和一控制器，所述控制器用于根據所述位置傳感器的檢測結果控制流通所述線圈的電流。

【技術特征摘要】
1.一種轉向器裝置，其包括：一殼體；一相互嚙合的齒輪和齒條，設置在所述殼體中；一鎖緊螺母，所述鎖緊螺母固定在所述殼體上并相對于所述齒條設置于所述齒輪的相反側；其特征在于，所述轉向器裝置還包括：一磁性壓塊，所述磁性壓塊抵接所述齒條并設置于所述齒條和所述鎖緊螺母之間；一彈性件，所述彈性件朝向所述齒輪按壓所述磁性壓塊；一線圈，所述線圈套設于所述磁性壓塊并相對于所述殼體固定；一位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述磁性壓塊相對于所述鎖緊螺母的位置；和一控制器，所述控制器用于根據所述位置傳感器的檢測結果控制流通所述線圈的電流。2.如權利要求1所述的轉向器裝置，其中，所述位置傳感器設置于所述磁性壓塊的面對所述鎖緊螺母的端面上。3.如權利要求1所述的轉向器裝置，其中，所述位置傳感器為接觸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王小龍，
申請(專利權)人：觀致汽車有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32