CN112937680B - 一种新能源汽车用电动转向*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车转向技术领域，且公开了一种新能源汽车用电动转向***，包括电动转向***本体，还包括与电动转向***本体配合工作的阻尼组件，所述电动转向***本体的转向输入轴上安装有阻尼钢盘；其中，所述阻尼组件包括第一阻尼块和第二阻尼块，所述第一阻尼块和第二阻尼块均可独立形成磁场，所述第一阻尼块和第二阻尼块之间存在间隙，该间隙用于放置所述阻尼钢盘。该新能源汽车用电动转向***，当人们剧烈转动方向盘时，方向盘的转动会受到阻尼效果，从而避免汽车在行进过程中由于猛打方向盘而造成车身行进不稳定，严重偏离车行道的问题。

Description

一种新能源汽车用电动转向***

技术领域

本发明涉及汽车转向技术领域，具体为一种新能源汽车用电动转向***。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源用于驱动汽车，这里的非常规的车用燃料指除汽油、柴油之外的燃料，市场上最常见的新能源汽车多是以电力作为驱动能源的汽车，与之适配的，现有新能源汽车的转向***也多是电助力式转向***。

现有的电助力式转向***中，基于传统的机械式转向***，在转向输入轴处设置转向传感器，转向传感器根据转向输入轴转动的方向信息来控制助力电机驱动转向输入轴，从而达到省力的效果，转向输入轴通过十字万向传动轴驱动转向器，最终转向器驱动转向拉杆从而促使车轮转向。

新能源汽车的驾驶过程中，我们需要通过转向***来调整车辆的行走位置，当车速越来越高时，驾驶人员在打方向盘时更应该小心谨慎，不能出现猛打方向盘的情况，以避免车身严重摇摆的情况；而对于一些刚学习驾驶新手而言，由于驾驶经验的欠缺，如果猛打方向盘也会出现汽车触碰到其他车辆或者护栏的情况。

发明内容

本发明提供了一种新能源汽车用电动转向***，猛打方向盘时能够对方向盘的转动产生阻尼效果，解决了上述背景技术中所提到的问题。

本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车用电动转向***，包括电动转向***本体，还包括与电动转向***本体配合工作的阻尼组件，所述电动转向***本体的转向输入轴上安装有阻尼钢盘；其中，所述阻尼组件包括第一阻尼块和第二阻尼块，所述第一阻尼块和第二阻尼块均可独立形成磁场，所述第一阻尼块可第二阻尼块之间存在间隙，该间隙用于放置所述阻尼钢盘，所述第一阻尼块与所述第二阻尼块相互靠近的一端磁极相异；所述第一阻尼块与所述第二阻尼块之间形成磁场，且磁场所形成的磁感线贯穿所述阻尼钢盘，所述转向输入轴驱动所述阻尼钢盘在所述磁场中运动。

作为本发明所述新能源汽车用电动转向***的一种可选方案，其中：包括供电单元，所述第一阻尼块和第二阻尼块均为非铁磁性材料制成；其中，所述第一阻尼块上缠绕有第一线束，所述第一线束的两端分别与所述供电单元的正负两极电性连接，所述第二阻尼块上缠绕有第二线束，所述第二线束的两端分别与所述供电单元的正负两极电性连接。

作为本发明所述新能源汽车用电动转向***的一种可选方案，其中：所述第一阻尼块和第二阻尼块均为铁磁性材料制成。

作为本发明所述新能源汽车用电动转向***的一种可选方案，其中：所述供电单元包括发电机，所述第一线束的两端分别与所述发电机的两个出线端子电性连接，所述第二线束的两端分别与所述发电机的两个出线端子电性连接；其中，所述发电机的电机轴与汽车的轮毂连接，且所述发电机通过汽车的轮毂驱动。

作为本发明所述新能源汽车用电动转向***的一种可选方案，其中：所述转向输入轴上固定套设有驱动齿轮，所述阻尼钢盘上连接有驱动杆，所述驱动杆上固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮与所述驱动齿轮相啮合；其中，所述驱动杆可转动的安装在车体上，且所述驱动齿轮的直径大于所述从动齿轮的直径。

作为本发明所述新能源汽车用电动转向***的一种可选方案，其中：所述阻尼钢盘包括第一钢片和第二钢片；所述第一钢片与所述驱动杆固定连接，所述第二钢片可转动的安装在所述驱动杆上，所述第一钢片上开设有第一通槽，所述第二钢片上开设有第二通槽，所述第一通槽与所述第二通槽一一对应；其中，所述驱动杆上还连接有弹簧，所述弹簧的一端抵触到所述第二钢片上，促使第二钢片与第一钢片相抵触。

作为本发明所述新能源汽车用电动转向***的一种可选方案，其中：所述第一钢片上开设有环形分布的卡槽，所述第二钢片上固定安装有卡块，所述卡块与所述卡槽相适配。

作为本发明所述新能源汽车用电动转向***的一种可选方案，其中：所述第二阻尼块的内部开设有相互连通的阻尼槽和伸缩槽，所述阻尼槽的内部可滑动的安装有阻尼板，所述阻尼板内开设有流通孔，所述流通孔用于阻尼槽内介质的流通，所述阻尼板上固定安装有阻尼推杆，所述阻尼推杆的一端贯穿所述伸缩槽并延伸至所述第二阻尼块的外部，所述阻尼推杆抵触到所述第一钢片上；所述第一钢片上安装有弧形的凸起，所述阻尼推杆用以抵触到该凸起上。

本发明具备以下有益效果：

1、该新能源汽车用电动转向***，当人们剧烈转动方向盘时，方向盘的转动会受到阻尼效果，从而避免汽车在行进过程中由于猛打方向盘而造成车身行进不稳定，严重偏离车行道的问题。

2、该新能源汽车用电动转向***，通过电磁所产生的磁场来对转向输入轴上阻尼钢盘的转动进行阻尼，且电磁场的场强与车轮的转速正相关，当车速越高时，驾驶员猛打方向盘所受到的阻力也就越大，避免了高速驾驶过程中猛打方向盘所早晨车身偏离车行道，甚至车身发生翻转的问题。

3、该新能源汽车用电动转向***，阻尼钢盘由第一钢片和第二钢片组合而成，通过第一钢片和第二钢片之间的相互转动，能够调节第一钢片上第一通槽和第二钢片上的第二通槽之间的错位关系，进而调整整个阻尼钢片的通透性，人们可以根据实际的驾驶需要来调整阻尼钢盘在电磁场中所受到的阻尼效果。

4、该新能源汽车用电动转向***，通过电磁阻尼与机械阻尼的配合使用，能够提高对该电动转向***的阻尼效果，减小猛打方向盘给汽车以及车内乘客所带来的危害。

附图说明

图1为现有技术电动转向***本体的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

图3为本发明实施例3的结构示意图。

图4为本发明实施例4的结构示意图。

图5为本发明实施例5的结构示意图。

图6为本发明第一钢片和第二钢片的装配结构示意图。

图7为本发明图6的正视图。

图8为本发明电磁铁的原理结构示意图。

图9为本发明第二阻尼块的内部结构示意图。

图中：1、电动转向***本体，11、方向盘，12、转向输入轴，13、转向传感器，14、助力电机，15、十字万向传动轴，16、转向器，17、转向拉杆；2、阻尼钢盘，21、第一钢片，211、第一通槽，212、卡槽，213、凸起，22、第二钢片，221、第二通槽，222、卡块，23、弹簧，24、安装环，3、第一阻尼块，31、第一线束，32、第一总线，4、第二阻尼块，41、第二线束，42、阻尼槽，43、伸缩槽，44、阻尼板，441、流通孔，45、阻尼推杆，451、密封垫，46、第二总线，5、供电单元，51、直流电源，52、发电机，53、电机齿轮，54、轮毂齿环，55、车轮，6、驱动齿轮，61、驱动杆，62、从动齿轮，63、安装套环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，需说明的是，现有的电助力式转向***也即本发明所描述的电动转向***本体1，该***包括方向盘11以及与方向盘11可拆卸连接的转向输入轴12，转向输入轴12处设置转向传感器13，转向传感器13根据转向输入轴12转动的方向信息来控制助力电机14驱动转向输入轴12，从而实现省力，转向输入轴12通过十字万向传动轴15驱动转向器16，最终转向器16驱动转向拉杆17从而促使车轮55转向。

实施例1

请参阅图2，一种新能源汽车用电动转向***，包括现有技术中的电动转向***本体1，除此之外还包括与电动转向***本体1配合工作的阻尼组件，所述电动转向***本体1的转向输入轴12上安装有阻尼钢盘2；阻尼钢盘2是采用钢材支撑的圆形结构。

需具体说明的是，所述阻尼组件包括第一阻尼块3和第二阻尼块4，所述第一阻尼块3和第二阻尼块4均可独立形成磁场，所述第一阻尼块3和第二阻尼块4之间存在间隙，该间隙用于放置所述阻尼钢盘2，所述第一阻尼块3与所述第二阻尼块4相互靠近的一端磁极相异；所述第一阻尼块3与所述第二阻尼块4之间形成磁场，且磁场所形成的磁感线贯穿所述阻尼钢盘2，所述转向输入轴12驱动所述阻尼钢盘2在所述磁场中运动。

还需进一步说明的是，本实施例中的第一阻尼块3和第二阻尼块4可视为固定安装在车体内的部件，而转向输入轴12可视为可转动安装在车体内的部件，通过方向盘11转动转向输入轴12能够驱动阻尼钢盘2在第一阻尼块3和第二阻尼块4之间运动。

本实施例的工作原理为，当采用该电动转向***驾驶汽车时，转向时，需转动方向盘11，方向盘11转动时转向输入轴12驱动阻尼钢盘2在第一阻尼块3和第二阻尼块4之间所形成的磁场中运动也即物理中常说的割磁感线运动，这一运动过程会在阻尼钢盘2中形成涡流，其表象为：当阻尼钢盘2在第一阻尼块3和第二阻尼块4之间所形成的磁场中运动时，第一阻尼块3和第二阻尼块4会对阻尼钢盘2形成运动阻力，且阻尼钢盘2的运动速度越快，该阻力越大，从而，当驾驶员猛打方向盘11时，方向盘11的转动速度将会受到限制，避免驾驶员因猛打方向盘11造成车声剧烈摇晃进而无法控制车身的情况。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上对实施例1的进一步限定，具体参照图2和图8，本实施例中，还包括供电单元5，供电单元5为直流电源51，所述第一阻尼块3和第二阻尼块4均为非铁磁性材料制成；其中，所述第一阻尼块3上缠绕有第一线束31，所述第一线束31的两端分别与所述供电单元5的正负两极电性连接，所述第二阻尼块4上缠绕有第二线束41，所述第二线束41的两端分别与所述供电单元5的正负两极电性连接。

需具体说明的是，第一线束31的一端与第二线束41的一端通过第一总线32并联并与直流电源51的负极电性连接，第一线束31的另外一端与第二线束41的另外一端通过第二总线46并联并与直流电源51的正极电性连接。

上述结构中，能够促使第一阻尼块3和第一线束31形成一个电磁铁，第二阻尼块4和第二线束41形成一个电磁铁，具体如图8中所示，两电磁铁相互靠近的一端形成磁场，且阻尼钢盘2位于该磁场内，当阻尼钢盘2在该磁场内做切割磁感线运动时，将会受到该磁场的阻力，进而通过这一原理来增大方向盘11迅速转动时的阻力，在一定程度上减小猛打方向盘11所产生的危害。

本实施例的其他结构与实施例1相同，在此不赘述。

实施例3

本实施例是实施例2的替换方案，具体的参照图3，所述第一阻尼块3和第二阻尼块4均为铁磁性材料制成。

与实施例2的区别是，实施例2所提供给阻尼钢盘2的磁场通过电能实现，本实施例中用于供给阻尼钢盘2的磁场是通过永磁体得以实现，本实施例的其他结构与实施例2相同，在此不赘述。

实施例4

本实施例是实施例2的又一个替换方案，具体参照图4，所述供电单元5包括发电机52，所述第一线束31的两端分别与所述发电机52的两个出线端子电性连接，所述第二线束41的两端分别与所述发电机52的两个出线端子电性连接。

具体的，第一线束31的一端与第二线束41的一端通过第一总线32并联并与发电机52的一个出线端子电性连接，第一线束31的另外一端与第二线束41的另外一端通过第二总线46并联并与发电机52的另外一个出线端子电性连接。

其中，所述发电机52的电机轴与汽车的轮毂连接，且所述发电机52通过汽车的轮毂驱动，发电机52可理解为固定安装在车体内，车轮55可理解为可转动安装在车体上，轮毂上的轮毂齿环54与发电机52电机轴上的电机齿轮53啮合，车轮55转动时，车轮55即可驱动发电机52，且车轮55转速越快，发电机52所产生的电压越大，从而第一阻尼块3和第二阻尼块4之间的磁场强度越大，进而，该磁场对阻尼钢盘2的阻尼效果也就越明显，当车速较高时，人们猛打方向盘11时会受到更为强烈的阻力，从而减少高速状态下猛打方向盘11所带来的危害。

本实施例的其他结构与实施例2相同，在此不赘述。

实施例5

本实施例是在实施例4的基础上做出的改进，具体参照图5-7，具体的，所述转向输入轴12上固定套设有驱动齿轮6，所述阻尼钢盘2上连接有驱动杆61，所述驱动杆61上固定连接有从动齿轮62，所述从动齿轮62与所述驱动齿轮6相啮合；其中，所述驱动杆61可转动的安装在车体上，且所述驱动齿轮6的直径大于所述从动齿轮62的直径。

图中安装套环63为固定安装在车体内的，驱动杆61可转动的安装在安装套环63内。

通过方向盘11转动转向输入轴12，转向输入轴12通过驱动齿轮6带动从动齿轮62转动，此时从动齿轮62的转速要大于驱动齿轮6，通过驱动齿轮6以及从动齿轮62的变速，能够使阻尼钢盘2的转速更高，从而便于阻尼钢盘2能够更加迅速的穿过第一阻尼块3和第二阻尼块4之间的磁场，进而能够促使该磁场能够对阻尼钢盘2能够产生更好的阻尼效果，提高猛打方向盘11时的阻力，减少因猛打方向盘11而造成的行车事故。

进一步的，所述阻尼钢盘2包括第一钢片21和第二钢片22；所述第一钢片21与所述驱动杆61固定连接，所述第二钢片22可转动的安装在所述驱动杆61上，所述第一钢片21上开设有第一通槽211，所述第二钢片22上开设有第二通槽221，所述第一通槽211与所述第二通槽221一一对应；其中，所述驱动杆61上还连接有弹簧23，弹簧23的一端是通过安装环24与驱动杆61固定，所述弹簧23的另一端抵触到所述第二钢片22上，促使第二钢片22与第一钢片21相抵触，所述第一钢片21上开设有环形分布的卡槽212，卡槽212围绕着驱动杆61环形分布，所述第二钢片22上固定安装有卡块222，所述卡块222与所述卡槽212相适配。

需说明的是，转动第二钢片22，调整第二通槽221与第一通槽211之间的位置关系，当第一通槽211和第二通槽221一一对应时，第一钢片21和第二钢片22所形成的整体结构其通透性最高，当第一通槽211和第二通槽221不相对应时，第一钢片21和第二钢片22所形成的整体结构其通透性最底，当通透性最高时，则第一钢片21和第二钢片22所形成的整体结构在通过第一阻尼块3和第二阻尼块4所形成的磁场时，其阻力也就最大，当通透性最底时，则第一钢片21和第二钢片22所形成的整体结构在通过第一阻尼块3和第二阻尼块4所形成的磁场时，其阻力也就最小，根据这一原理，人们可以根据实际驾驶过程中的转向需求来调节第一钢片21和第二钢片22所形成整体结构的通透性。

上述通透性的调节方式为，首先促使第二钢片22远离第一钢片21，使得卡块222脱离卡槽212，之后转动第二钢片22，调节第一通槽211和第二通槽221之间的错位关系，之后第二钢片22在弹簧23的作用下重新贴合到第一钢片21上，并且卡块222卡到卡槽212内，避免第一钢片21相对于第二钢片22转动。

本实施例的其他结构与实施例4相同，在此不赘述。

实施例6

本实施例是在实施例5的基础上做出的改进，结合图5-7和图9，具体的，所述第二阻尼块4的内部开设有相互连通的阻尼槽42和伸缩槽43，所述阻尼槽42的内部可滑动的安装有阻尼板44，所述阻尼板44内开设有流通孔441，所述流通孔441用于阻尼槽内介质的流通，所述阻尼板44上固定安装有阻尼推杆45，所述阻尼推杆45的一端贯穿所述伸缩槽43并延伸至所述第二阻尼块4的外部，所述阻尼推杆45抵触到所述第一钢片21上；所述第一钢片21上安装有弧形的凸起213，所述阻尼推杆45用以抵触到该凸起213上。

阻尼槽42内填充有阻尼液，阻尼液作为阻尼用的介质可以为水或润滑油，阻尼推杆45以及密封垫451配合密封伸缩槽43，从而避免阻尼槽42内的阻尼液泄露，当阻尼钢盘2转动时，也即第一钢片21会转动，第一钢片21上的凸起213对抵触到阻尼推杆45上，并促使阻尼推杆45向第二阻尼块4的阻尼槽42内进深，此时图9中的阻尼板44会向下运动，阻尼板44下方的阻尼液会通过流通孔441运动到阻尼板44的上方，当第一钢片21转动较迅速时，阻尼板44会有一个迅速下降的趋势，而阻尼板44下方的阻尼液难以通过流通孔441快速运动到阻尼板44的上方，从而使得第一钢片21的转动受到限制，也即当人们猛打方向盘11时会受到限制，通过电磁阻尼以及机械阻尼相互配合，进一步提高该电动转向***所受到的阻尼效果，减小猛打方向盘11给车以及车内人员所带来的可能性危害。

本实施例的其他结构与实施例5相同，在此不赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新能源汽车用电动转向***，包括电动转向***本体（1），其特征在于：还包括与电动转向***本体（1）配合工作的阻尼组件，所述电动转向***本体（1）的转向输入轴（12）上安装有阻尼钢盘（2）；

其中，所述阻尼组件包括第一阻尼块（3）和第二阻尼块（4），所述第一阻尼块（3）和第二阻尼块（4）均可独立形成磁场，所述第一阻尼块（3）和第二阻尼块（4）之间存在间隙，该间隙用于放置所述阻尼钢盘（2），所述第一阻尼块（3）与所述第二阻尼块（4）相互靠近的一端磁极相异；

所述第一阻尼块（3）与所述第二阻尼块（4）之间形成磁场，且磁场所形成的磁感线贯穿所述阻尼钢盘（2），所述转向输入轴（12）驱动所述阻尼钢盘（2）在所述磁场中运动；

所述转向输入轴（12）上固定套设有驱动齿轮（6），所述阻尼钢盘（2）上连接有驱动杆（61），所述驱动杆（61）上固定连接有从动齿轮（62），所述从动齿轮（62）与所述驱动齿轮（6）相啮合，所述阻尼钢盘（2）包括第一钢片（21）和第二钢片（22），所述第一钢片（21）与所述驱动杆（61）固定连接；

所述第二阻尼块（4）的内部开设有相互连通的阻尼槽（42）和伸缩槽（43），所述阻尼槽（42）的内部可滑动的安装有阻尼板（44），所述阻尼板（44）上固定安装有阻尼推杆（45），所述阻尼推杆（45）的一端贯穿所述伸缩槽（43）并延伸至所述第二阻尼块（4）的外部，所述阻尼推杆（45）抵触到所述第一钢片（21）上，所述第一钢片（21）上安装有弧形的凸起（213），所述阻尼推杆（45）用以抵触到该凸起（213）上。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车用电动转向***，其特征在于：包括供电单元（5），所述第一阻尼块（3）和第二阻尼块（4）均为非铁磁性材料制成；

其中，所述第一阻尼块（3）上缠绕有第一线束（31），所述第一线束（31）的两端分别与所述供电单元（5）的正负两极电性连接，所述第二阻尼块（4）上缠绕有第二线束（41），所述第二线束（41）的两端分别与所述供电单元（5）的正负两极电性连接。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车用电动转向***，其特征在于：所述第一阻尼块（3）和第二阻尼块（4）均为铁磁性材料制成。

4.根据权利要求2所述的新能源汽车用电动转向***，其特征在于：所述供电单元（5）包括发电机（52），所述第一线束（31）的两端分别与所述发电机（52）的两个出线端子电性连接，所述第二线束（41）的两端分别与所述发电机（52）的两个出线端子电性连接；

其中，所述发电机（52）的电机轴与汽车的轮毂连接，且所述发电机（52）通过汽车的轮毂驱动。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车用电动转向***，其特征在于：所述驱动杆（61）可转动的安装在车体上，且所述驱动齿轮（6）的直径大于所述从动齿轮（62）的直径。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车用电动转向***，其特征在于：所述第二钢片（22）可转动的安装在所述驱动杆（61）上，所述第一钢片（21）上开设有第一通槽（211），所述第二钢片（22）上开设有第二通槽（221），所述第一通槽（211）与所述第二通槽（221）一一对应；

其中，所述驱动杆（61）上还连接有弹簧（23），所述弹簧（23）的一端抵触到所述第二钢片（22）上，促使第二钢片（22）与第一钢片（21）相抵触。

7.根据权利要求6所述的新能源汽车用电动转向***，其特征在于：所述第一钢片（21）上开设有环形分布的卡槽（212），所述第二钢片（22）上固定安装有卡块（222），所述卡块（222）与所述卡槽（212）相适配。

8.根据权利要求7所述的新能源汽车用电动转向***，其特征在于：所述阻尼板（44）内开设有流通孔（441），所述流通孔（441）用于阻尼槽内介质的流通。

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