转向装置和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种转向装置和车辆。

背景技术：

2.随着汽车电子技术和自动驾驶技术的发展，线控转向系统将是电子助力转向的未来发展方向。在一些相关技术中，转向装置中螺杆的轴向长度较长，刚度较差，影响结构强度，导致转向装置的工作稳定性差，所能承受的冲击力较小；转向装置容易出现变形，进而影响轮转向装置对车轮转动角度的调节。更严重地，存在容易出现安全事故的风险。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种转向装置，可以有效提高转向装置的结构刚度和工作稳定性。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种转向装置，其特征在于，包括：壳体；驱动组件，所述驱动组件安装于所述壳体；传动组件，所述传动组件包括螺纹配合的螺杆和螺纹筒，所述螺纹筒和所述螺杆中的一个与所述驱动组件连接且另一个与车轮连接，其中，所述驱动组件用于驱动所述传动组件在伸长状态和收缩状态之间切换，所述传动组件在所述伸长状态的轴向长度大于在所述收缩状态的轴向长度，且所述螺纹筒与所述螺杆在所述伸长状态的螺接长度小于在所述收缩状态的螺接长度。
6.根据本实用新型的一些实施例，所述螺纹筒的轴向长度大于所述螺杆的轴向长度。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述螺纹筒的轴向长度大于所述螺纹筒的外径。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述螺纹筒沿轴向可移动地安装于所述壳体内，所述螺杆与所述驱动组件连接，所述驱动组件用于驱动所述螺杆转动以带动所述螺纹筒移动。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述螺纹筒与所述壳体之间设有第一轴承，所述第一轴承的内圈与所述螺纹筒的外周面中的一处设有滑槽，另一处设有凸起，所述滑槽沿所述螺纹筒的轴向延伸，所述凸起伸入所述滑槽且沿所述滑槽可移动。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述转向装置还包括：球座，所述球座与所述螺纹筒的轴向一端相连以随所述螺纹筒移动，所述球座用于与所述车轮传动连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述球座包括与所述螺纹筒螺纹连接的连接部，所述连接部朝向所述螺杆的端面和/或所述螺杆朝向所述连接部的端面设有减振垫。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述驱动组件包括驱动电机和中间轴，所述驱动电机的输出轴与所述中间轴通过齿轮组传动连接，所述传动组件为两个，两个所述传动组件分别与所述中间轴的两端传动连接。
13.相对于现有技术，本实用新型所述的转向装置具有以下优势：
14.根据本实用新型实施例的转向装置，通过传动组件包括螺纹配合的螺杆和螺纹筒，传动组件在伸长状态下螺纹筒与螺杆的螺接长度小于收缩状态的螺接长度。可以通过合理螺杆的轴向长度并增大螺纹筒的轴向长度，在确保转向装置的正常工作状态的同时，提高螺纹筒和螺杆的结构刚度和连接可靠性，进而减小螺纹筒和螺杆工作过程中产生径向形变或弯曲，能使转向装置的工作状态更加稳定且可靠。
15.本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆，包括上述转向装置。
16.相对于现有技术，本实用新型所述的车辆具有的优势与转向装置具有的优势相同，这里不再赘述。
附图说明
17.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1是本实用新型实施例的转向装置的结构示意图；
19.图2是图1中圈示a处的放大结构示意图。
20.附图标记说明：
21.转向装置100；壳体10；
22.驱动组件20；驱动电机21；输出轴211；中间轴22；齿轮组23；从动齿轮231；主动齿轮232；第一轴肩221；第二轴肩222；平键24；锁紧螺母25；
23.传动组件30；螺杆31；螺纹筒32；第一轴承33；第二轴承34；球座35；连接部351；减振垫36；波纹管37。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.下面将参考图1-图2并结合实施例来详细说明本实用新型。
26.根据本实用新型的转向装置100可以包括壳体10、驱动组件20和传动组件30。
27.具体地，如图1所示，驱动组件20可以安装于壳体10，壳体10可以为驱动组件20提供稳定的安装环境，确保驱动组件20能稳定工作。
28.如图1所示，传动组件30可以包括螺纹配合的螺杆31和螺纹筒32，螺纹筒32和螺杆31中的一个可以与驱动组件20连接，并且另一个与车轮连接。例如可以是螺纹筒32与驱动组件20连接，螺杆31与车轮连接，也可以是螺杆31与驱动组件20连接，螺纹筒32与车轮连接。
29.其中，传动组件30可以具有伸长状态和收缩状态，伸长状态和收缩状态分别对应车轮的在不同情况下的极限偏转角。例如，当传动组件30处于伸长状态时，对应转向装置100所能实现的调节车轮最大的向左偏转角；当传动组件30处于收缩状态时，对应转向装置100所能实现的调节车轮最大的向右偏转角。
30.并且，驱动组件20可以用于驱动传动组件30在伸长状态和收缩状态之间切换，为传动组件30提供驱动力，使车轮驱动装置100能够调节车轮的偏转角，以满足驾驶需求。其
中，传动组件30在伸长状态的轴向长度大于在收缩状态的轴向长度。具体地，传动组件30处于收缩状态下，传动组件30的轴向长度最短；传动组件30处于伸长状态下，传动组件30的轴向长度最长。
31.在一些相关技术中，螺杆与螺母的螺接长度始终为螺母的轴向长度，导致螺杆平移至任意位置时，转向装置的长度均为螺母长度与螺杆伸出部分的长度之和，导致螺杆的轴向长度需要较长，才能满足车辆向左和向右转动的行程需求。而螺杆较长，容易造成刚度较差，影响结构强度，导致转向装置在调节车轮转向角度的过程中的工作稳定性差，所能承受的冲击力小。并且转向装置容易出现变形，进而影响轮转向装置对车轮转动角度的调节。更严重地，存在容易出现安全事故的风险。
32.而在本技术中，螺纹筒32与螺杆31在伸长状态的螺接长度小于在收缩状态的螺接长度。具体地，在传动组件30由收缩状态切换至伸长状态的过程中，螺纹筒32与螺杆31的螺接长度可以减小，使传动组件30的轴向长度逐渐增大。换言之，传动组件30在伸长状态下的轴向长度，包括螺杆31和螺纹筒32未螺接部分的长度，以及螺杆31与螺纹筒32之间的螺接长度共同决定。
33.由此，在传动组件30处于伸长状态所需的轴向长度一定的情况下，可以通过合理减小螺杆31的长度，增大螺纹筒32的长度，一方面，与相关技术相比能够有效提高螺杆31的结构刚度，螺杆31能够承受较大的冲击力，有利于提高螺杆31的使用寿命，避免螺杆31的长度过长而在工作过程中发现径向形变或者弯曲，有利于确保壳体10的强度安全。而螺纹筒32的筒状结构稳定性较强，适当增大螺纹筒32的长度也不会降低整体结构强度，并且螺纹筒32根据实际情况需要可以与壳体10接触配合以防止螺纹筒32变形。
34.另一方面，传动组件30的整体长度保持不变，能够确保传动组件30的正常工作状态。此外，通过减小螺杆31长度，同时增大螺纹筒32的长度，与相关技术相比，还可以使螺杆31与螺纹筒32之间的螺接长度更长。由此，一方面能够使螺杆31与螺纹筒32的连接更可靠，传动组件30由伸长状态切换至收缩状态的过程能够更加稳定；另一方面有利于使传动组件30的结构设计更加紧凑，有利于减小转向装置100的空间占用。
35.根据本实用新型实施例的转向装置100，通过传动组件30包括螺纹配合的螺杆31和螺纹筒32，传动组件30在伸长状态下螺纹筒32与螺杆31的螺接长度小于收缩状态的螺接长度。可以通过合理螺杆31的轴向长度并增大螺纹筒32的轴向长度，在确保转向装置100的正常工作状态的同时，提高螺纹筒32和螺杆31的结构刚度和连接可靠性，进而减小螺纹筒32和螺杆31工作过程中产生径向形变或弯曲，能使转向装置100的工作状态更加稳定且可靠。
36.需要说明的是，本技术方案的转向装置100可以应用于线控转向系统的前轮，也可以应用于线控转向系统的后轮，本实用新型实施例不做特殊限制。
37.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，螺纹筒32的轴向长度大于螺杆31的轴向长度。由此，一方面，在螺杆31长度一定的情况下，可以增大螺纹筒32与螺杆31之间的螺接长度，有利于使传动组件30状态的切换更加稳定，进而提高转向装置100的工作可靠性；另一方面，在传动组件30处于伸长状态的轴向长度一定的情况下，有利于减小螺杆31的长度，由于螺杆31相较于螺纹筒32更容易发生弯曲形变，通过减小螺杆31的长度可以有效提高螺杆31的结构刚度，避免螺杆31在工作过程中发生形变而影响转向装置100的工作状态。
38.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，螺纹筒32的轴向长度大于螺纹筒32的外径，由此，螺纹筒32可以大致构造为长条状的筒形，与相关技术中的螺母相比，本技术增加螺纹筒32长度，有利于减小螺杆31长度，且增大螺接尺寸，以提高螺杆31与螺纹筒32的连接可靠性和刚度，减少整体结构变形。
39.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，螺纹筒32可以沿轴向可移动地安装于壳体10内，并且螺杆31与驱动组件20连接，驱动组件20用于驱动螺杆31转动以带动螺纹筒32移动。在工作过程中，驱动组件20可以驱动螺杆31转动，螺杆31转动带动并通过螺纹配合结构使螺纹筒32移动，螺纹筒32与车轮相连，可以调节车轮的偏转角。
40.通过驱动组件20与螺杆31相连，有利于使驱动组件20与传动组件30的连接结构更加简单，进而使转向装置100的工作状态更加稳定，同时便于维修。并且，通过螺纹筒32与车轮相连，螺杆31只需在驱动组件20的驱动作用下转动，而不与车轮相连，有利于减小螺杆31发生弯曲或变形的风险。同时，由于螺纹筒32的结构刚度比螺杆31的结构刚度大，通过螺纹筒32与车轮相连调节车轮的偏转角，螺纹筒32不会轻易发生形变，进而有利于确保传动组件30的工作可靠性。
41.并且，螺纹筒32可移动地安装于壳体10内，如图1所示，使壳体10能够与螺纹筒32的外周面接触，以对螺纹筒32提供支撑限位，提高螺纹筒32的结构强度，避免发生变形。
42.在一些实施例中，如图1所示，螺纹筒32与壳体10之间可以设有第一轴承33，螺纹筒32的外周面与第一轴承33的接触面光滑，有利于减小螺纹筒32在移动过程中的磨损和阻力，进而螺纹筒32可以更加顺畅地在壳体10内移动。举例而言，第一轴承33可以为滑动轴承，滑动轴承工作平稳可靠，并且可以大大减小螺纹筒32移动过程中的摩擦损失。
43.此外，在一些实施例中，第一轴承33的内圈与螺纹筒32的外周面中的一处可以设有滑槽，另一处设有凸起，滑槽可以沿螺纹筒32的轴向延伸，凸起伸入滑槽，并且凸起可以沿滑槽移动。因此，在工作过程中，驱动组件20驱动螺杆31转动，由于凸起与滑槽配合，可以阻止螺纹筒32随螺杆31一起转动，进而螺纹筒32只能相对于螺杆31发生移动，以对实现传动组件30的伸长和缩短，实现对车轮的偏转角调节。
44.或者，在一些实施例中，可以在壳体10的内周面与螺纹筒32的外周面中的一处设有滑槽，另一处设有凸起，以实现阻止螺纹筒32随螺杆31一起转动。例如，可以在壳体10的内周面设有凸起，在螺纹筒32的外周面设有滑槽，或者在壳体10的内周面设有滑槽，在螺纹筒32的外周面设有凸起，这些都在本实用新型的保护范围之内。
45.由此，通过设置凸起与滑槽即可有效限制螺纹筒32的运动形式，一方面凸起与滑槽的结构简单，便于加工制造；另一方面凸起与滑槽配合的结构稳定，工作可靠性高。
46.根据本实用新型的一些，如图1所示，转向装置100还可以包括球座35，球座35可以与螺纹筒32的轴向一端相连，实现球座35随螺纹筒32移动。例如，球座35可以与螺纹筒32的轴向一端通过螺纹配合，配合关系十分简单，可以使球座35随螺纹筒32移动的过程更加可靠。并且，球座35用于与车轮传动连接。通过球座35移动可以将动能传递至车轮，以实现调节车轮偏转角。例如，球座35朝向车轮的一端可以构造为空心球体的部分结构，更有利于实现球座35与车轮的转动连接。
47.由此，通过设置球座35，一方面有利于提高转向装置100的传动效率；另一方面有利于使车轮转动装置对车轮偏转角的调节更加平稳。
48.需要说明的是，本实用新型实施例对球座35与车轮之间的传动结构可以根据实际需求灵活设置。在一些实施例中，球座35的一端可以与横拉杆传动连接，横拉杆与转向节传动连接，转向节与车轮传动连接。由此球座35与车轮之间的传动结构简单，有利于提高传动效率。
49.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，球座35包括连接部351，连接部351与螺纹筒32螺纹连接，以使球座35随螺纹筒32移动，球座35与螺纹筒32的连接关系简单。例如，连接部351可以为外周面设有螺纹的柱体结构。
50.并且，在一些实施例中，如图2所示，连接部351朝向螺杆31的端面可以设有减振垫36。换言之，减振垫36设于螺杆31与球座35之间。减振垫36可以起到缓冲减振的效果。由此，可以有效避免球座35与螺杆31直接接触而产生异响，影响用户使用体验；或者在球座35撞击螺杆31端部时，减振垫36可以起到吸振作用，避免在调节车轮偏转角时球座35反复直接撞击螺杆31而影响螺杆31的使用寿命。
51.在一些实施例中，如图2所示，螺杆31朝向连接部351的端面设有减振垫36。换言之，减振垫36设于螺杆31与球座35之间。减振垫36可以起到缓冲减振的效果。由此，可以有效避免球座35与螺杆31直接接触而产生异响，影响用户使用体验；或者在球座35撞击螺杆31端部时，减振垫36可以起到吸振作用，避免在调节车轮偏转角时球座35反复直接撞击螺杆31而影响螺杆31的使用寿命。
52.当然，在一些实施例中，连接部351朝向螺杆31的端面，以及螺杆31朝向连接部351的端面皆设有减振垫36，由此所能实现的减振缓冲作用更好。这些都在本实用新型实施例的保护范围之内。
53.需要说明的是，减振垫36的材料可以根据实际需求灵活设置。在一些具体的实施例中，减振垫36可以为橡胶材质，橡胶材质具有高弹性，在发生弹性形变后可以快速恢复，由此所能实现的缓冲减振效果好。
54.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，转向装置100还可以包括波纹管37，波纹管37的一端与壳体10密封连接，并且波纹管37的另一端与球座35的外周面密封连接。由此可以有效避免杂物如灰尘等进入壳体10而影响传动组件30或驱动组件20的工作稳态，确保传动组件30或驱动组件20能够稳定工作。同时，波纹管37可以沿螺杆31轴向伸缩发生形变，使波纹管37可以伸缩适应传动组件30在收缩状态和伸长状态之间的切换；并且波纹管37结构简单，有利于使转向装置100的结构设计更加紧凑。
55.需要说明的是，驱动组件20的具体结构可以根据实际需求灵活设置。在一些实施例中，如图1所示，驱动组件20可以包括驱动电机21和中间轴22。其中，驱动电机21的输出轴211与中间轴22通过齿轮组23传动连接，中间轴22与传动组件30传动连接。
56.在具体的工作过程中，通过驱动电机21的输出轴211与齿轮组23啮合，使驱动电机21驱动齿轮组23转动，进而齿轮组23可以带动中间轴22转动，进而中间轴22带动传动组件30伸缩以实现状态切换。例如，中间轴22可以与螺杆31同轴相连，进而中间轴22转动可以带动螺杆31转动。由此，从驱动电机21至螺杆31之间的传动连接十分简单且高效，有利于减小传动损耗。
57.例如，在一些具体实施例中，如图1所示，传动组件30可以为两个，两个传动组件30分别与中间轴22的两端传动连接。由此，通过一个中间轴22可以带动两个传动组件30，使两
个螺杆31同时发生转动，有利于减少传动结构的布置数量，有利于提高传动效率。并且，有利于保证两个车轮转动的同步性。
58.在一些实施例中，为了精准控制螺纹筒32的移动行程，可以通过控制驱动电机21转动圈数来控制螺纹筒32的移动行程。例如，可以在设计时计算电机转动一圈，相对应螺纹筒32移动的距离，进而能够实现精确控制螺纹筒32的移动距离，使车轮角度调节更精准，且有利于防止球座35与螺杆31发生撞击。
59.需要说明的是，齿轮组23的具体结构可以根据实际情况灵活设置。在一些实施例中，如图1所示，输出轴211可以与中间轴22平行布置，有利于提高传动效率，且有利于输出轴211与中间轴22之间的齿轮组23的布置，使整体结构更紧凑。并且，齿轮组23可以包括相啮合的主动齿轮232和从动齿轮231。其中，主动齿轮232套设于输出轴211以在输出轴211驱动下转动，从动齿轮231可以套设于中间轴22以带动中间轴22转动。
60.在具体的工作过程中，输出轴211转动可以带动主动齿轮232转动，主动齿轮232带动与之啮合的从动齿轮231转动，从动齿轮231再带动中间轴22转动。由此驱动组件20的传动结构简单，有利于减小传动损耗。
61.在一些具体的实施例中，如图1所示，中间轴22上可以设有第一轴肩221，并且中间轴22上可以套设锁紧螺母25，从动齿轮231可以设于中间轴22上的第一轴肩221与锁紧螺母25之间，由此可以对从动齿轮231进行限位，限制从动齿轮231沿中间轴22轴向方向的位移。此外，通过锁紧螺母25旋转可以改变与第一轴肩221之间的间距，进而使中间轴22能与具有不同轴向尺寸的从动齿轮231相适配。
62.在一些具体的实施例中，如图1所示，中间轴22与从动齿轮231之间设置平键24，可以对从动齿轮231进行限位，限制从动齿轮231沿中间轴22周向方向的相对位移，保证传动效率。
63.为了使中间轴22在工作过程中能够更加稳定的转动，在一些实施例中，如图1所示，中间轴22与壳体10之间可以设有两个第二轴承34，两个第二轴承34分别位于从动齿轮231轴向两侧。由此，通过设置两个第二轴承34能够对中间轴22的两端都起到支撑效果，能够使中间轴22的工作状态更加稳定。并且，有利于减小中间轴22在转动过程中产生磨损，进而提高传动效率。例如，第二轴承34可以为滚动轴承，滚动轴承的工作可靠性高，并且便于维护更换。
64.在一些具体的实施例中，如图1所示，中间轴22上可以设有第二轴肩222，以对第二轴承34进行轴向限位，避免第二轴承34相对于中间轴22的轴向发生滑移，能够使第二轴承34的工作状态更加稳定可靠。
65.根据本实用新型实施例的车辆包括根据本实用新型实施例的转向装置100。由于根据本实用新型实施例的转向装置100具有上述有益的技术效果，因此根据本实用新型实施例的车辆，通过传动组件30包括螺纹配合的螺杆31和螺纹筒32，传动组件30在伸长状态下螺纹筒32与螺杆31的螺接长度小于收缩状态的螺接长度。可以通过合理螺杆31的轴向长度并增大螺纹筒32的轴向长度，在确保转向装置100的正常工作状态的同时，提高螺纹筒32和螺杆31的结构刚度和连接可靠性，进而减小螺纹筒32和螺杆31工作过程中产生径向形变或弯曲，能使转向装置100的工作状态更加稳定且可靠。
66.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本
实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种转向装置，其特征在于，包括：壳体(10)；驱动组件(20)，所述驱动组件(20)安装于所述壳体(10)；传动组件(30)，所述传动组件(30)包括螺纹配合的螺杆(31)和螺纹筒(32)，所述螺纹筒(32)和所述螺杆(31)中的一个与所述驱动组件(20)连接且另一个与车轮连接，其中，所述驱动组件(20)用于驱动所述传动组件(30)在伸长状态和收缩状态之间切换，所述传动组件(30)在所述伸长状态的轴向长度大于在所述收缩状态的轴向长度，且所述螺纹筒(32)与所述螺杆(31)在所述伸长状态的螺接长度小于在所述收缩状态的螺接长度。2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述螺纹筒(32)的轴向长度大于所述螺杆(31)的轴向长度。3.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述螺纹筒(32)的轴向长度大于所述螺纹筒(32)的外径。4.根据权利要求1-3中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述螺纹筒(32)沿轴向可移动地安装于所述壳体(10)内，所述螺杆(31)与所述驱动组件(20)连接，所述驱动组件(20)用于驱动所述螺杆(31)转动以带动所述螺纹筒(32)移动。5.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，所述螺纹筒(32)与所述壳体(10)之间设有第一轴承(33)，所述第一轴承(33)的内圈与所述螺纹筒(32)的外周面中的一处设有滑槽，另一处设有凸起，所述滑槽沿所述螺纹筒(32)的轴向延伸，所述凸起伸入所述滑槽且沿所述滑槽可移动。6.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，还包括：球座(35)，所述球座(35)与所述螺纹筒(32)的轴向一端相连以随所述螺纹筒(32)移动，所述球座(35)用于与所述车轮传动连接。7.根据权利要求6所述的转向装置，其特征在于，所述球座(35)包括与所述螺纹筒(32)螺纹连接的连接部(351)，所述连接部(351)朝向所述螺杆(31)的端面和/或所述螺杆(31)朝向所述连接部(351)的端面设有减振垫(36)。8.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，所述驱动组件(20)包括驱动电机(21)和中间轴(22)，所述驱动电机(21)的输出轴(211)与所述中间轴(22)通过齿轮组(23)传动连接，所述传动组件(30)为两个，两个所述传动组件(30)分别与所述中间轴(22)的两端传动连接。9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的转向装置。

技术总结

本实用新型公开了一种转向装置和车辆。该转向装置包括：壳体；驱动组件，所述驱动组件安装于所述壳体；传动组件，所述传动组件包括螺纹配合的螺杆和螺纹筒，所述螺纹筒和所述螺杆中的一个与所述驱动组件连接且另一个与车轮连接，其中，所述驱动组件用于驱动所述传动组件在伸长状态和收缩状态之间切换，所述传动组件在所述伸长状态的轴向长度大于在所述收缩状态的轴向长度，且所述螺纹筒与所述螺杆在所述伸长状态的螺接长度小于在所述收缩状态的螺接长度。根据本实用新型实施例的转向装置，通过合理螺杆的轴向长度并增大螺纹筒的轴向长度，确保转向装置正常工作状态的同时，提高螺纹筒和螺杆的结构刚度。螺纹筒和螺杆的结构刚度。螺纹筒和螺杆的结构刚度。