本實用新型涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種轉(zhuǎn)向管柱總成、轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)及車輛。

背景技術(shù)：

眾所周知，在車輛中，轉(zhuǎn)向管柱總成的主要功能是把方向盤的扭矩傳遞給轉(zhuǎn)向中間軸和轉(zhuǎn)向器，在車輛碰撞時避免對駕駛員等造成傷害。同時它也提供管柱角度調(diào)節(jié)、防盜、轉(zhuǎn)向管柱護罩安裝和電器開關(guān)安裝等功能。

參考圖1，目前轉(zhuǎn)向管柱總成轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)角通過傳動軸02及萬向節(jié)01傳遞至轉(zhuǎn)向器，傳動軸02貫穿駕駛室底部，駕駛室翻轉(zhuǎn)時傳動軸活動范圍大，占用較多底盤空間，需要對貫穿孔進行密封處理，而且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在發(fā)生正面碰撞時粗大的傳動軸易將轉(zhuǎn)向軸及方向盤推向駕駛員，對駕駛員造成嚴重傷害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有轉(zhuǎn)向管柱總成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安全性低等缺陷，提出一種轉(zhuǎn)向管柱總成，簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高駕駛安全。

本實用新型是采用以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種轉(zhuǎn)向管柱總成，包括轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管，所述轉(zhuǎn)向柱管套裝在轉(zhuǎn)向軸外，轉(zhuǎn)向軸包括轉(zhuǎn)向軸前端和轉(zhuǎn)向軸末端，轉(zhuǎn)向軸前端連接方向盤，轉(zhuǎn)向軸末端為與轉(zhuǎn)向器連接端；所述轉(zhuǎn)向柱管通過支架與車身固定連接，轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱管構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)角傳感器、與轉(zhuǎn)角傳感器連接的控制單元以及與控制單元連接的伺服電機，所述伺服電機輸出軸與轉(zhuǎn)向器相連；所述轉(zhuǎn)角傳感器設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸的末端，轉(zhuǎn)角傳感器將轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為電信號傳輸?shù)娇刂茊卧煽刂茊卧幚磔斎氲男盘柌⒖刂扑欧姍C轉(zhuǎn)動進而控制轉(zhuǎn)向器，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。

進一步的,所述控制單元(ECU)包括微處理器(CPU)、與微處理器(CPU)連接的存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器及I/O接口模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換器通過I/O接口模塊與微處理器相連。

進一步的,所述轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向管柱通過上下軸承壓裝過盈配合。

進一步的,所述轉(zhuǎn)角傳感器為電磁式傳感器、光電式傳感器、霍爾式傳感器或基于陀螺儀的轉(zhuǎn)角傳感器中的任一種。

進一步的,所述控制單元包括多個轉(zhuǎn)角傳感器輸入接口，以適應(yīng)不同的傳感器類型，提高控制單元的適用范圍。

進一步的,所述轉(zhuǎn)向柱管內(nèi)部設(shè)有吸能結(jié)構(gòu)。

本實用新型還提出一種轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)包括上述所述的轉(zhuǎn)向管柱總成，開發(fā)成本低，簡化裝配過程

本實用新型另外還提出一種轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，所述車輛包括上述所述轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，及轉(zhuǎn)向管柱總成，所述轉(zhuǎn)向柱管通過支架與車身固定連接，簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低成本同時提高車輛安全性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果在于：

本實用新型所述的轉(zhuǎn)向管柱總成在轉(zhuǎn)向軸末端安裝轉(zhuǎn)角傳感器，轉(zhuǎn)角傳感器傳遞信號給控制單元，控制單元處理信號控制伺服電機轉(zhuǎn)動，伺服電機與轉(zhuǎn)向器相連，取消目前使用的傳動軸與萬向節(jié)及其配套密封件，簡化結(jié)構(gòu)；同時在車輛發(fā)生正面碰撞時由于沒有現(xiàn)存結(jié)構(gòu)中的傳動軸將轉(zhuǎn)向軸及方向盤推向駕駛員，配合合理的前圍設(shè)計轉(zhuǎn)向軸及方向盤在正面碰撞的時候可向前潰縮，增大了駕駛員在事故中的生存空間，提升安全性能；由于使用控制單元控制伺服電機，改變控制單元的信號源可為自動駕駛提供轉(zhuǎn)向方案。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有轉(zhuǎn)向管柱總成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例1所述轉(zhuǎn)向管柱總成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例1所述轉(zhuǎn)向管柱總成原理圖。

具體實施方式

為了能夠更加清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。在下面的描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本實用新型并不限于下面公開的具體實施例。

實施例1，參考圖2，一種轉(zhuǎn)向管柱總成，包括轉(zhuǎn)向軸1和轉(zhuǎn)向柱管2，所述轉(zhuǎn)向柱管2套裝在轉(zhuǎn)向軸1外，轉(zhuǎn)向軸1包括轉(zhuǎn)向軸前端和轉(zhuǎn)向軸末端，轉(zhuǎn)向軸前端連接方向盤，轉(zhuǎn)向軸末端為與轉(zhuǎn)向器連接端；所述轉(zhuǎn)向柱管2通過支架4與車身固定連接，轉(zhuǎn)向軸1和轉(zhuǎn)向柱管2構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，還包括轉(zhuǎn)角傳感器3、與轉(zhuǎn)角傳感器3連接的控制單元5以及與控制單元5連接的伺服電機6，所述伺服電機輸出軸與轉(zhuǎn)向器相連；所述轉(zhuǎn)角傳感器3設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸末端，轉(zhuǎn)角傳感器3將轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為電信號傳輸?shù)娇刂茊卧?，由控制單元5處理輸入的信號并控制伺服電機6轉(zhuǎn)動進而控制轉(zhuǎn)向器，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。

如圖2所示，為本實施例轉(zhuǎn)向管柱總成原理圖，所述控制單元(ECU)包括微處理器(CPU)、與微處理器(CPU)連接的存儲器、A/D轉(zhuǎn)換器及I/O接口模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換器通過I/O接口模塊與微處理器相連。所述微處理器(CPU)采用ST的ST10系列單片機，也可以采用其他型號的可實現(xiàn)等同功能的單片機，本實施例中控制單元采用非標控制模塊，可作為獨立的控制器，也可以集成于現(xiàn)有的汽車中控系統(tǒng)中，接收并處理來自轉(zhuǎn)角傳感器的信號，并控制伺服電機轉(zhuǎn)動，取消目前使用的傳動軸與萬向節(jié)及其配套密封件等，簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高轉(zhuǎn)向管柱的通用性。

本實施例中，所述轉(zhuǎn)角傳感器為電磁式傳感器、光電式傳感器、霍爾式傳感器或基于陀螺儀的轉(zhuǎn)角傳感器中的任一種，優(yōu)選電磁式轉(zhuǎn)角傳感器，傳感器型號的選取屬于技術(shù)人員公知常識，在此不做詳述；所述轉(zhuǎn)向軸末端固定套裝有轉(zhuǎn)角傳感器襯套，轉(zhuǎn)向軸外固定設(shè)有轉(zhuǎn)角傳感器定位架，所述轉(zhuǎn)角傳感器定位架與轉(zhuǎn)角傳感器襯套相配合，所述轉(zhuǎn)角傳感器3套裝在轉(zhuǎn)角傳感器襯套上，轉(zhuǎn)角傳感器3的測量圈與轉(zhuǎn)角傳感器襯套固定相連，轉(zhuǎn)角傳感器3的基座與轉(zhuǎn)向柱管2固定相連，轉(zhuǎn)角傳感器3將轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為電信號傳輸?shù)娇刂茊卧?，由控制單元5處理輸入的信號并控制伺服電機6轉(zhuǎn)動，伺服電機6輸出軸與轉(zhuǎn)向器相連，實現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。所述控制單元包括多個轉(zhuǎn)角傳感器輸入接口，以適應(yīng)不同的傳感器類型，提高控制單元的適用范圍。

另外，所述轉(zhuǎn)向軸1與轉(zhuǎn)向柱管2通過上下軸承壓裝過盈配合，且所述轉(zhuǎn)向柱管2內(nèi)部設(shè)有吸能結(jié)構(gòu)，以減少對人體的傷害，所述吸能結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不做詳細闡述。

實施例2，本實施例提出一種轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)包括實施例1所述的轉(zhuǎn)向管柱總成，開發(fā)成本低，簡化裝配過程，提高汽車安全性能。

實施例3，本實施例提出一種車輛，所述車輛包括實施例2所述轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向柱管2通過支架4與車身固定連接，簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低成本同時提高車輛安全性能。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應(yīng)用于其它領(lǐng)域，但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。