CN115593504B - 一种汽车转向助力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车技术领域，且公开了一种汽车转向助力装置，包括两个驱动轮，两个驱动轮的内侧固定可拆卸安装有转向拉动机构，转向拉动机构的背面活动连接有位于两个驱动轮内侧的助力调角机构，助力调角机构靠近转向拉动机构的一侧活动连接有转向机构，转向机构的顶端螺纹套接有万向节，万向节的顶端固定安装有转向管柱，转向管柱的顶端可拆卸安装有转盘；本发明通过设有触碰式传感器和感应接收器，有利于通过转向管柱传递给转向机构，转向机构将转向力由圆周运动转换为直线运动，助力驱动螺旋杆向左或右直线运动过程中实现两组触碰式传感器和感应接收器中的一组结合，转向过程中同步开启转向灯的操作，驾驶更加安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，更具体地涉及一种汽车转向助力装置。
背景技术
汽车转向助力装置包括驱动轮、转向拉动机构、助力调角机构、转向机构、万向节、转向管柱以及转盘组成，用来改变或保持汽车行驶或者倒退的方向，并且可根据照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。
其中，当方向盘转动时，转向力通过转向管柱传递给转向机构，转向机构将转向力由圆周运动转换为直线运动，通过转向拉动机构作用于转向轮，同时由助力电动机提供的助力驱动螺旋杆直线运动一起推动车轮转动，最终实现转向，现有的汽车转向助力装置与转向灯的设置为相互独立的两组***，在汽车进行左或右转向时，为了告示其他车辆自身下一步的行驶方向轨迹，而提前开启转向灯以此来到达信号交流和预示警告的作用，但是一大部分司机尤其是新手司机往往在转向时往往忽视了转向灯具的使用，没有提前开启或者根本没有开启转向灯，而进行快速变道或者转弯的操作，这对于自身和其他过往车辆而言，存在较大的安全行驶隐患，容易造成其他驾驶车辆或者行人对该行驶车辆轨迹的误判而导致交通事故；
此外，汽车驾驶室的左右方存在一定的视野盲区，特别是体积较大的货运车，在其转向过程中因视野盲区的存在，而容易剐蹭甚至碰撞事故的发生，从而造成人员的伤亡。
因此，亟需新的一种汽车转向助力装置。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种汽车转向助力装置，以解决上述背景技术中存在的问题。
本发明提供如下技术方案：一种汽车转向助力装置，包括两个驱动轮，两个所述驱动轮的内侧固定可拆卸安装有转向拉动机构，所述转向拉动机构的背面活动连接有位于两个驱动轮内侧的助力调角机构，所述助力调角机构靠近转向拉动机构的一侧活动连接有转向机构，所述转向机构的顶端螺纹套接有万向节，所述万向节的顶端固定安装有转向管柱，所述转向管柱的顶端可拆卸安装有转盘；
所述助力调角机构包括助力驱动螺旋杆，所述助力驱动螺旋杆的两端活动套接有转轴，所述转轴的底端与转脚背面一体形成的凸杆进行螺纹套接，所述助力驱动螺旋杆表面的两侧均开设有位于两个转轴内侧的缓冲管，所述助力驱动螺旋杆中段的一侧与螺柱进行活动连接，所述助力驱动螺旋杆中段的另一侧固定安装有助力电动机，所述助力电动机的顶部固定安装有电子单元ECU，所述助力电动机的输出轴固定套接有位于电子单元ECU底面的传动机构，所述助力电动机的另一侧固定安装有减速机构，所述助力驱动螺旋杆两端的顶部固定连接有触碰式传感器和感应接收器，所述感应接收器通过第一输电线与电子单元ECU进行电信连接，所述电子单元ECU通过第二输电线与扭矩传感器进行电信连接；
所述助力驱动螺旋杆中段的一侧开设有与螺柱相适配的螺槽，螺槽的内部设置安装有磁片，所述助力驱动螺旋杆中段表面的另一侧开设有螺纹。
优选的，所述感应接收器的输出端与电子单元ECU的输入端进行电信连接，所述电子单元ECU的输出端与左右转向灯的输入端进行电信连接，所述电子单元ECU的输出端与雷达探测器的输入端进行电信连接，雷达探测器的输出端与电子单元ECU的输入端进行电信连接，所述电子单元ECU的输出端与助力电动机的输入端进行电信连接。
优选的，所述电子单元ECU、助力电动机、传动机构、减速机构以及感应接收器均固定安装于汽车内部框架中，所述助力驱动螺旋杆贯穿传动机构、减速机构以及感应接收器且分别与之进行活动套接。
优选的，所述传动机构包括同步带轮、皮带、大同步带以及丝杆螺母。
优选的，所述转向机构包括转向器，所述转向器的底部固定安装有扭矩传感器，所述扭矩传感器的底面固定安装有螺柱，所述转向器的顶面固定安装有固定柱，所述固定柱与万向节的底端进行固定安装，所述万向节固定安装于汽车内部框架中。
优选的，所述驱动轮包括轮盘，所述轮盘的一侧固定安装有轮毂，所述轮毂的一侧固定套接有轮胎。
优选的，所述转向拉动机构包括横杆，所述横杆的两端均活动连接有转脚，两个所述转脚的外端均固定连接有固定接头。
优选的，两个所述固定接头的外侧与两个轮盘的内侧分别进行固定安装。
本发明的技术效果和优点：
1.本发明通过设有触碰式传感器和感应接收器，有利于通过转向管柱传递给转向机构，转向机构将转向力由圆周运动转换为直线运动，通过转向拉动机构作用于转向轮，同时由助力电动机提供的助力驱动螺旋杆直线运动一起推动车轮转动，最终实现转向，在助力驱动螺旋杆向左或右直线运动过程中实现两组触碰式传感器和感应接收器中的一组结合，进一步感应接收器以电信号的方式传递给电子单元ECU，进而电子单元ECU将控制左右转向灯的通断，实现转向过程中同步开启转向灯的操作，驾驶更加安全可靠。
2.本发明通过设有触碰式传感器和感应接收器，有利于通过助力驱动螺旋杆左或右直线运动过程中带动两组触碰式传感器和感应接收器中的一组结合，通过感应接收器以电信号的方式传递给电子单元ECU，进而电子单元ECU将启动雷达探测器，安装于汽车两侧视野盲区的雷达探测器将检测与其两侧障碍物之间的距离，当达到预设值时(危险距离值)，将以电信号的形式反馈给电子单元ECU，进而电子单元ECU控制助力电动机的反向转动，并将这个力通过转向机构反馈至方向盘，实现了对驾驶员错误操作的修订，保证行驶安全。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体结构***示意图。
图3为本发明的转向拉动机构结构示意图。
图4为本发明的转向机构结构示意图。
图5为本发明的A结构示意图。
图6为本发明的助力调角机构结构示意图。
图7为本发明的B结构示意图。
图8为本发明的多组电器元件的连接流程结构示意图。
附图标记为：1、驱动轮；101、轮盘；102、轮毂；103、轮胎；2、转向拉动机构；201、横杆；202、转脚；203、固定接头；3、助力调角机构；301、助力驱动螺旋杆；302、缓冲管；303、转轴；304、电子单元ECU；305、助力电动机；306、传动机构；307、减速机构；308、触碰式传感器；309、感应接收器；310、第一输电线；311、第二输电线；312、磁片；4、转向机构；401、转向器；402、扭矩传感器；403、固定柱；404、螺柱；5、万向节；6、转向管柱；7、转盘。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的一种汽车转向助力装置并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
参照图1-3，本发明提供了一种汽车转向助力装置，包括两个驱动轮1，两个驱动轮1的内侧固定可拆卸安装有转向拉动机构2，转向拉动机构2的背面活动连接有位于两个驱动轮1内侧的助力调角机构3，助力调角机构3靠近转向拉动机构2的一侧活动连接有转向机构4，转向机构4的顶端螺纹套接有万向节5，万向节5的顶端固定安装有转向管柱6，转向管柱6的顶端可拆卸安装有转盘7；
驱动轮1包括轮盘101，轮盘101的一侧固定安装有轮毂102，轮毂102的一侧固定套接有轮胎103；
转向拉动机构2包括横杆201，横杆201的两端均活动连接有转脚202，两个转脚202的外端均固定连接有固定接头203。
本实施例中，需要具体说明的是两个固定接头203的外侧与两个轮盘101的内侧分别进行固定安装，进而通过转向拉动机构2实现对驱动轮1的转向控制；
万向节5固定安装于汽车内部框架中，进而便于转向机构4、万向节5、转向管柱6以及转盘7具有支撑的受力点。
参照图4-6，转向机构4包括转向器401，转向器401的底部固定安装有扭矩传感器402，扭矩传感器402的底面固定安装有螺柱404，转向器401的顶面固定安装有固定柱403，固定柱403与万向节5的底端进行固定安装；
助力调角机构3包括助力驱动螺旋杆301，助力驱动螺旋杆301的两端活动套接有转轴303，转轴303的底端与转脚202背面一体形成的凸杆进行螺纹套接，助力驱动螺旋杆301表面的两侧均开设有位于两个转轴303内侧的缓冲管302，助力驱动螺旋杆301中段的一侧与螺柱404进行活动连接，助力驱动螺旋杆301中段的另一侧固定安装有助力电动机305，助力电动机305的顶部固定安装有电子单元ECU304，助力电动机305的输出轴固定套接有位于电子单元ECU304底面的传动机构306，助力电动机305的另一侧固定安装有减速机构307，助力驱动螺旋杆301两端的顶部固定连接有触碰式传感器308和感应接收器309，感应接收器309通过第一输电线310与电子单元ECU304进行电信连接，电子单元ECU304通过第二输电线311与扭矩传感器402进行电信连接。
本实施例中，需要具体说明的是电子单元ECU304、助力电动机305、传动机构306、减速机构307以及感应接收器309均固定安装于汽车内部框架中，助力驱动螺旋杆301贯穿传动机构306、减速机构307以及感应接收器309且分别与之进行活动套接，进而便于助力驱动螺旋杆301沿着传动机构306、减速机构307以及感应接收器309的开口进行左右直线移动；
传动机构306包括同步带轮、皮带、大同步带以及丝杆螺母；
助力电动机305产生涡旋扭矩，由同步带轮通过皮带传动传递至大同步带及丝杆螺母上，并转化为轴向力驱动齿条轴向运动；
减速机构307与助力电动机305相连，起到降速增扭作用，采用同步传动副、丝杆螺母传动副以及蜗轮蜗杆机构；
电子单元ECU304接收并处理相关信号，最终输出相应控制信号的控制单元；
助力驱动螺旋杆301中段的一侧开设有与螺柱404相适配的螺槽，螺槽的内部设置安装有磁片312，进而在增加转向器401与助力驱动螺旋杆301上螺槽的摩擦力，增加控制的灵敏性，避免打滑现象；
助力驱动螺旋杆301中段表面的另一侧开设有螺纹，进而便于助力电动机305与传动机构306的配合下，带动助力驱动螺旋杆301的左右横向移动；
感应接收器309的输出端与电子单元ECU304的输入端进行电信连接，电子单元ECU304的输出端与左右转向灯的输入端进行电信连接，电子单元ECU304的输出端与雷达探测器的输入端进行电信连接，雷达探测器的输出端与电子单元ECU304的输入端进行电信连接，电子单元ECU304的输出端与助力电动机305的输入端进行电信连接。
本发明工作原理：
当方向盘转动时，转向力通过转向管柱6以及万向节5传递给转向机构4，转向机构4将转向力由圆周运动转换为直线运动，通过转向拉动机构2作用于转向轮，同时由助力电动机305提供的助力驱动螺旋杆301直线运动一起推动车轮转动，最终实现转向；
进一步，由于驾驶员在拐弯过程中大幅度向左或者向右转动，以此达到向左转弯或向右转弯的目的，且由于助力驱动螺旋杆301两端的顶部均固定安装有触碰式传感器308，汽车内部安装有位于助力驱动螺旋杆301两端的感应接收器309，进一步在助力驱动螺旋杆301向左或右直线运动过程中将实现两组触碰式传感器308和感应接收器309中的一组结合，进一步感应接收器309以电信号的方式传递给电子单元ECU304，进而电子单元ECU304将控制左右转向灯的通断，以此达到转向过程中同步开启转向灯的操作；
进一步，通过助力驱动螺旋杆301向左或右直线运动过程中实现两组触碰式传感器308和感应接收器309中的一组结合，进一步通过感应接收器309以电信号的方式传递给电子单元ECU304，进而电子单元ECU304将同步启动雷达探测器，安装于汽车两侧视野盲区的雷达探测器将检测与其两侧障碍物之间的距离，当达到预设值时(危险距离值)，将以电信号的形式反馈给电子单元ECU304，进而电子单元ECU304控制助力电动机305反向转动以此来发生一点偏角，并将这个力通过转向机构4反馈至方向盘，以此达到成对驾驶员错误操作的修订，危险接触后，驾驶员重新获取方向盘的控制权。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种汽车转向助力装置，包括两个驱动轮(1)，其特征在于：两个所述驱动轮(1)的内侧固定可拆卸安装有转向拉动机构(2)，所述转向拉动机构(2)的背面活动连接有位于两个驱动轮(1)内侧的助力调角机构(3)，所述助力调角机构(3)靠近转向拉动机构(2)的一侧活动连接有转向机构(4)，所述转向机构(4)的顶端螺纹套接有万向节(5)，所述万向节(5)的顶端固定安装有转向管柱(6)，所述转向管柱(6)的顶端可拆卸安装有转盘(7)；
所述转向机构(4)包括转向器(401)，所述转向器(401)的底部固定安装有扭矩传感器(402)，所述扭矩传感器(402)的底面固定安装有螺柱(404)；
所述助力调角机构(3)包括助力驱动螺旋杆(301)，所述助力驱动螺旋杆(301)的两端活动套接有转轴(303)，所述转轴(303)的底端与转脚(202)背面一体形成的凸杆进行螺纹套接，所述助力驱动螺旋杆(301)表面的两侧均开设有位于两个转轴(303)内侧的缓冲管(302)，所述助力驱动螺旋杆(301)中段的一侧与螺柱(404)进行活动连接，所述助力驱动螺旋杆(301)中段的另一侧固定安装有助力电动机(305)，所述助力电动机(305)的顶部固定安装有电子单元ECU(304)，所述助力电动机(305)的输出轴固定套接有位于电子单元ECU(304)底面的传动机构(306)，所述助力电动机(305)的另一侧固定安装有减速机构(307)，所述助力驱动螺旋杆(301)的两端均连接有触碰式传感器(308)和感应接收器(309)，所述感应接收器(309)通过第一输电线(310)与电子单元ECU(304)进行电信连接，所述电子单元ECU(304)通过第二输电线(311)与扭矩传感器(402)进行电信连接；
所述助力驱动螺旋杆(301)中段的一侧开设有与螺柱(404)相适配的螺槽，螺槽的内部设置安装有磁片(312)，所述助力驱动螺旋杆(301)中段表面的另一侧开设有螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种汽车转向助力装置，其特征在于：所述感应接收器(309)的输出端与电子单元ECU(304)的输入端进行电信连接，所述电子单元ECU(304)的输出端与左右转向灯的输入端进行电信连接，所述电子单元ECU(304)的输出端与雷达探测器的输入端进行电信连接，雷达探测器的输出端与电子单元ECU(304)的输入端进行电信连接，所述电子单元ECU(304)的输出端与助力电动机(305)的输入端进行电信连接。
3.根据权利要求1所述的一种汽车转向助力装置，其特征在于：所述电子单元ECU(304)、助力电动机(305)、传动机构(306)、减速机构(307)以及感应接收器(309)均固定安装于汽车内部框架中，所述助力驱动螺旋杆(301)贯穿传动机构(306)、减速机构(307)以及感应接收器(309)且分别与之进行活动套接。
4.根据权利要求1所述的一种汽车转向助力装置，其特征在于：所述传动机构(306)包括同步带轮、皮带、大同步带以及丝杆螺母，助力电动机(305)产生涡旋扭矩，由同步带轮通过皮带传动传递至大同步带及丝杆螺母上，并转化为轴向力。
5.根据权利要求1所述的一种汽车转向助力装置，其特征在于：所述转向器(401)的顶面固定安装有固定柱(403)，所述固定柱(403)与万向节(5)的底端进行固定安装，所述万向节(5)固定安装于汽车内部框架中。
6.根据权利要求1所述的一种汽车转向助力装置，其特征在于：所述驱动轮(1)包括轮盘(101)，所述轮盘(101)的一侧固定安装有轮毂(102)，所述轮毂(102)的一侧固定套接有轮胎(103)。
7.根据权利要求1所述的一种汽车转向助力装置，其特征在于：所述转向拉动机构(2)包括横杆(201)，所述横杆(201)的两端均活动连接有转脚(202)，两个所述转脚(202)的外端均固定连接有固定接头(203)。
8.根据权利要求7所述的一种汽车转向助力装置，其特征在于：两个所述固定接头(203)的外侧与两个轮盘(101)的内侧分别进行固定安装。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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