线控转向路感反馈器的制作方法

1.本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种线控转向路感反馈器。


背景技术：

2.汽车转向性能是汽车的主要性能之一，转向系统的性能直接影响汽车的操纵稳定性，它在车辆的安全行驶、减少交通事故以及保护驾驶员的人身安全、改善驾驶员的工作条件等方面起着重要的作用。如何合理地设计转向系统，使汽车具有良好的操纵性能，是设计人员的重要研究课题。在车辆高速化、驾驶人员非职业化、车流密集化的今天，针对更多不同水平的驾驶人群，汽车的易操纵性设计显得尤为重要。线控转向系统(steering
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wiresystem，简称“sbw”)的发展，正迎合这种客观需求。它是继eps后发展起来的新一代转向系统，具有比eps操纵稳定性更好的特点，而且它在转向盘和转向轮之间不再采用机械连接，彻底摆脱传统转向系统所固有的限制，给驾驶员带来方便，同时提高了汽车的安全性
3.转向机的性能直接影响到整车在行驶时的转向性能和驾乘人员的生命安全，转向路感反馈器是保证驾驶员路感的重要机构，以保证驾驶员在任何时刻能够保持稳定可靠的转向手感。目前，市场上线控转向处于研发阶段，行业内各家的路感反馈器减速机构多数采用蜗轮蜗杆结构，该结构存在传递动力时齿面摩擦损失大、效率低的问题，且轮齿齿面会向油膜破裂的方向变形，容易产生齿面粘附，影响产品性能。同时，由于蜗杆采用合金钢材料，一般需要投有专用切齿机床，切齿加工效率低，而且用手工进行齿面修整很费工时，制造成本高。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.本发明要解决的技术问题是提供一种相对现有技术能降低传动摩擦损失，提高传动效率，能避免发生构齿面摩擦和齿面粘附的线控转向路感反馈器。
6.为解决上述技术问题，本发明提供的线控转向路感反馈器，包括：
7.电机总成组件，其输出轴自壳体左侧壁或右侧壁进入壳体，并在壳体内通过皮带传动件连接输出轴组件，其用于输出路感反馈力；
8.输出轴组件，其穿过壳体且被固定于壳体中，其连接线控转向路感反馈器输出和转向输入；
9.压块组件，其位于壳体内圆壁上的安装孔中，其能与输出轴组件形成接触；
10.调节组件，其固定在壳体内圆壁上的安装孔中，其通过调节压块组件位置进而调节输出轴组件的旋转摩擦扭矩；
11.传感器组件，其安装在输出轴组件上，且位于壳体中，其用于采集线控转向路感反
馈器扭矩。
12.可选择的，进一步改进所述的线控转向路感反馈器，所述电机总成组件包括：第一带轮，其固定在电机输出轴上。
13.可选择的，进一步改进所述的线控转向路感反馈器，所述壳体包括：
14.第一子壳体，其用于容置电机总成组件输出轴、皮带传动件和部分输出轴组件；
15.第二子壳体，其形成在所述第一子壳体左侧壁下部，且与所述第一子壳体连通，其用于容置压块组件、调节组件和输出轴组件；
16.盖，其盖装在第一子壳体右侧壁。
17.可选择的，进一步改进所述的线控转向路感反馈器，所述压块组件包括：
18.至少两个密封件，其固定在压块侧壁上；
19.压块，其顶面形成为与输出轴外圆相适应的弧面，其底部连接调节组件。
20.可选择的，进一步改进所述的线控转向路感反馈器，所述输出轴组件包括：
21.第一轴承，其固定在所述第二子壳体的第一内孔中；
22.第二轴承，其固定在所述第二子壳体第一内孔右侧的第二内孔中；
23.输出轴，其与和电机总成组件输出轴平行设置，其穿过第一轴承和第二轴承；
24.公差环，其位于第二轴承右侧，与第二轴承相邻设置，其固定在输出轴台阶的环槽中；
25.第二带轮，其位于公差环右侧的输出轴上，其内孔与公差环配合；
26.输入轴，其位于输出轴右侧，其左端部通过花键和输出轴右端部固定连接，其右端形成有与上管柱连接的外花键；
27.扭杆，其一端过盈固定于输出轴右端的内孔中，另一端通过定位销固定于输入轴左端的内孔中；
28.其中，压块组件位于第一轴承和第二轴承之间的第二子壳体上，第一带轮和第二带轮通过皮带传动件连接。
29.可选择的，进一步改进所述的线控转向路感反馈器，所述调节组件包括：
30.调整螺母，其固定在所述第二子壳体的安装孔中；
31.调整螺母塞，其装配在调整螺母内孔中；
32.弹性件，其安装在所述压块和调整螺母塞之间；
33.缓冲件，其安装在所述调整螺母圆周；
34.其中，通过旋转调整螺母塞能调整压块组件压向输出轴组件的压力。
35.可选择的，进一步改进所述的线控转向路感反馈器，所述传感器组件的转子组件固定在输出轴右端；定子组件固定在输入轴左端。
36.兹对本发明的装配过程及有益效果进一步说明如下：
37.需要说明的是，下述安装步骤仅作为一种示例性的实施方式，不应理解为对本发明的限定；以及，下述的描述中的上、下、左、右仅是为了便于区分方便描述而定义的方向，并不代表本发明的在车辆上的实际安装方向或使用方向；
38.通过下述步骤，最终皮带通过大小带轮挡边进行轴向定位、大小带轮分别连接电机轴和输入轴，压块总成压配在输入轴上，完成该转向路感反馈器装配；
39.步骤一：第一带轮(小带轮)通过压机装配到电机输出轴上，形成电机总成组件。
40.步骤二：将两个密封件(密封o型圈)分别装配到压块圆周上的两个u型槽中，形成压块组件；
41.步骤三：将调整螺母塞装配到压块调整螺母的内孔中，然后将缓冲件(缓冲o型圈)装配到压块调整螺母圆周上的u型槽中，形成压块调整螺母组件；
42.步骤四：
43.用压机将第一轴承以其外圆周面定位装配到第二子壳体左端轴承底座内孔中，同时将孔用弹性挡圈装配到壳体底座孔中的u型槽中，对第一轴承形成定向定位；
44.步骤五：
45.将扭杆以左端圆周为基准用压机装配到输出轴右端的内孔中，然后把公差环装配到输出轴右端台阶的环槽中，然后将第二带轮(大带轮)以内孔为定位和公差环配合装配到输出轴右端台阶上，公差环主要起到稳定传递转矩、有效补偿轴或孔的制造、降低噪声和振动的作用；将第二轴承以内孔为基准用压机装配到输出轴的装配第二带轮右端的台阶上，形成输出轴组件；
46.步骤六：
47.将输出轴组件以第二轴承外圆周为基准间隙配合装配到第二子壳体右端的内孔中，输出轴的左端和第一轴承内孔间隙配合，然后用锁紧螺母装配到输出轴左端底部对输出轴及第一轴承进行轴向定位；
48.步骤七：
49.将电机总成组件装配到壳体上，然后将皮带装配到第一带轮和第二带轮上，调整电机总成组件的角度以满足皮带的张紧力，用三个螺栓对电机在壳体上进行锁紧；
50.步骤八：
51.将压块组件装配到壳体圆周上的孔中，对输出轴进行支撑和密封；然后将弹性件(压块弹簧)装入压块的外侧端环槽中，最后将压块调整螺母组件装配到壳体圆周上的孔中，对压块组件形成固定和缓冲；
52.步骤九：
53.将扭矩角度传感器的转子组件以内孔为基准过盈装配到输出轴右端的台阶圆周上；
54.步骤十：
55.将扭矩传感器的定子过盈装配到输入轴下端的台阶圆周上，以输入轴内孔为基准，将输入轴和扭杆右端进行装配，同时输入轴左端的外花键和输出轴右端的内花键进行装配，用定位销装配到输入轴和扭杆的定位孔中，对输入轴和扭杆进行固定；
56.步骤十一：
57.将第一子壳体的右侧盖以内孔为基准与输入轴外圆周进行装配，用螺栓右侧盖4和第一子壳体进行锁紧；
58.步骤十二：
59.将上管柱左端内孔花键与输入轴右端外花键配合装配至上管柱左端与第一子壳体的右侧盖的凸台端重合，最终完成该转向路感反馈器的装配。
60.线控路感反馈器仅模拟手感，不提供助力，通过减速机构传递至转向轴的扭矩一般在8n
·
m～16n
·
m，故需低减速机构传动比及低扭矩电机。本发明采用皮带减速结构代替
现有技术的蜗杆结构，为线控路感反馈器的设计提供技术支撑，带传动结构相较于蜗轮蜗杆啮合，扭矩波动在0.5n
·
m远小于蜗轮蜗杆结构的1n
·
m，手感更佳。此外，考虑到路感反馈器的整体工艺性，第一带轮(小带轮)、第二带轮(大带轮)及压块组件可做成模块化通用单元，降低变种成本，适用于不同项目。本发明能降低新产品的开发难度及制造成本，能降低传动摩擦损失，提高传动效率，能避免发生构齿面摩擦和齿面粘附，能提升产线装配效率，能提升线控路感反馈器模拟手感。
附图说明
61.本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
62.图1是本发明结构示意图一。
63.图2是本发明结构示意图二。
64.图3是本发明结构示意图三。
65.图4是本发明结构示意图四。
66.图5是本发明结构示意图五。
67.附图标记说明
68.电机总成组件1
69.第一带轮1.1
70.皮带传动件2
71.壳体3
72.第一子壳体3.1
73.第二子壳体3.2
74.盖3.3
75.连接输出轴组件4
76.第一轴承4.1
77.第二轴承4.2
78.输出轴4.3
79.公差环4.4
80.第二带轮4.5
81.输入轴4.6，
82.扭杆4.7
83.压块组件5
84.密封件5.1
85.压块5.2
86.调节组件6
87.调整螺母6.1
88.调整螺母塞6.2
89.弹性件6.3
90.缓冲件6.4
91.传感器组件7
92.转子组件7.1
93.定子组件7.2。
具体实施方式
94.以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
95.第一实施例；
96.如图1结合图2所示，本发明提供一种线控转向路感反馈器，包括：
97.电机总成组件1，其输出轴自壳体3左侧壁进入壳体，并在壳体3内通过皮带传动件2连接输出轴组件4，其用于输出路感反馈力；
98.相应的，可选择输出轴自壳体3右侧壁进入壳体；
99.输出轴组件4，其穿过壳体3且被固定于壳体3中，其连接线控转向路感反馈器输出和转向输入；
100.压块组件5，其位于壳体3内圆壁上的安装孔中，其能与输出轴组件4形成接触；
101.调节组件6，其固定在壳体3内圆壁上的安装孔中，其通过调节压块组件5位置进而调节输出轴组件的旋转摩擦扭矩；
102.传感器组件7，其安装在输出轴组件4上，且位于壳体中，其用于采集线控转向路感反馈器扭矩。
103.应当理解的是，当元件被称作“连接”或“结合”到另一元件时，该元件可以直接连接或结合到另一元件，或者可以存在中间元件。不同的是，当元件被称作“直接连接”或“直接结合”到另一元件时，不存在中间元件。在全部附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，还应当理解的是，尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、参数、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下，以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。
104.第二实施例；
105.如图2、图3、图4所示，本发明提供一种线控转向路感反馈器，包括：
106.电机总成组件1，其输出轴自壳体3左侧壁进入壳体，并在壳体3内通过皮带传动件2连接输出轴组件4，其用于输出路感反馈力，包括：第一带轮1.1，其固定在电机输出轴上，电机输出轴的端面位于壳体3中；
107.相应的，可选择输出轴自壳体3右侧壁进入壳体；
108.所述壳体3包括：第一子壳体3.1，其用于容置电机总成组件输出轴1、皮带传动件2和部分输出轴组件4；本实施例中，第一子壳体3.1形成为具有左侧壁的圆柱壳体；
109.第二子壳体3.2，其形成在所述第一子壳体3.1左侧壁下部，且与所述第一子壳体3.1连通，其用于容置压块组件5、调节组件6和输出轴组件4；第二子壳体3.2也形成为圆柱壳体，其直径小于第一子壳体3.1直径；
110.盖3.3，其盖装在第一子壳体3.1右侧壁。
111.输出轴组件4，其穿过壳体3且被固定于壳体3中，其连接线控转向路感反馈器输出和转向输入，包括：
112.第一轴承4.1，其固定在所述第二子壳体3.2的第一内孔中；
113.第二轴承4.2，其固定在所述第二子壳体3.2第一内孔右侧的第二内孔中；
114.输出轴4.3，其与和电机总成组件输出轴平行设置，其穿过第一轴承4.1和第二轴承4.2；
115.公差环4.4，其位于第二轴承4.2右侧，与第二轴承4.2相邻设置，其固定在输出4.3轴台阶的环槽中；
116.第二带轮4.5，其位于公差环4.4右侧的输出轴上，其内孔与公差环配合；
117.输入轴4.6，其位于输出轴4.3右侧，其左端部通过花键和输出轴右端部固定连接，其右端形成有与上管柱连接的外花键；
118.扭杆4.7，其一端过盈固定于输出轴4.3右端的内孔中，另一端通过定位销4.8固定于输入轴4.6左端的内孔中；
119.压块组件5，其位于第一轴承4.1和第二轴承4.2之间的第二子壳体3.2内圆壁上的安装孔中，其能与输出轴组件4形成接触，包括：至少两个密封件5.1，其固定在压块5.2侧壁上；需要说明的是，本发明需要进行防水、防尘处理，在各零部件的连接处根据实际需要尽可能的设置u型槽和密封圈，并不仅限于压块组件5位置；
120.压块5.2，其顶面形成为与输出轴外圆相适应的弧面，其底部连接调节组件；
121.调节组件6，其固定在第一轴承4.1和第二轴承4.2之间的第二子壳体3.2内圆壁上的安装孔中，其通过调节压块组件5位置进而调节输出轴组件的旋转摩擦扭矩，包括：
122.调整螺母6.1，其固定在所述第二子壳体3.2的安装孔中，其顶壁可选择形成u型槽，该u型槽内设密封圈；
123.调整螺母塞6.2，其装配在调整螺母6.1内孔中；
124.弹性件6.3，其安装在所述压块5.2和调整螺母塞6.2之间；
125.缓冲件6.4，其安装在所述调整螺母6.1圆周；
126.传感器组件7，其安装在输出轴组件4上，且位于壳体3中，其用于采集线控转向路感反馈器扭矩，所述传感器组件的转子组件7.1固定在输出轴4.3右端；定子组件7.2固定在输入轴4.6左端。
127.这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性
实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
128.以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。