[发明专利]一种线控转向系统失效保护装置

说明书

本发明公开了一种线控转向系统失效保护装置，该装置主要由主动轴、从动轴、电磁线圈、限位板、弹簧、环形衔铁、弹簧固定板及锥形传动轴构成，主动轴直接接受转向盘传递过来的转矩，从动轴通过锥形传动轴与主动轴机械连接在一起，电磁线圈、限位板和弹簧固定板固定安装于主动轴上，弹簧一端固定在弹簧固定板上，另一端固定在环形衔铁上，环形衔铁与锥形传动轴固定连接且安装于主动轴的导向槽内，锥形传动轴可与线控转向系统中的转向执行机构相连，实现机械转向。该装置可用于装有线控转向系统的车辆，在线控转向系统失效时，实现线控转向到机械转向的切换，提高车辆行驶的安全性。

技术领域

本发明涉及线控转向系统技术领域，特别涉及一种线控转向系统失效保护装置。

背景技术

线控转向系统颠覆了传统转向系统的概念，取消了方向盘和转向器之间的机械连接，采用电机和控制器实现车辆的转向功能。这种机械结构方面的改进为车辆转向控制带来了前所未有的空间，但是同时也带来了一个新的课题，如何保证线控转向系统转向动力传递的可靠性已经成为了线控转向系统发展中的一个极其重要的部分。

目前线控转向系统的失效保护往往采用硬件冗余、软件容错以及机械式保护的方式，现有的机械式保护装置采用带齿轮的传动轴结构或者摩擦式离合器结构。中国专利(CN101734275A)公开了一种线控转向系统失效防护装置，该装置包括上转向柱、下转向柱以及上转向柱、下转向柱之间设置的可沿轴向移动的传动轴，上转向柱和下转向柱设有齿轮，传动轴上设有与上下转向柱的齿轮配合的齿轮，上、下转向柱与传动轴之间设有电磁线圈与钢铁吸盘，传动轴在电磁线圈与钢铁吸盘的配合作用下及复位力作用下沿轴向移动，在线控转向系统失效时，通过传动轴自身重力或者加设的复位装置的作用下，传动轴的齿轮与上转向柱、下转向柱的齿轮同时啮合，使上转向柱和下转向柱机械连接，将线控转向变为机械转向。该发明的缺点是系统只能在掉电状态下实现线控转向和机械转向的切换，在系统传感器故障时不能起到失效保护作用，另外该发明中电磁线圈失电时，传动轴的齿轮与上、下转向柱的齿轮会出现不能啮合，甚至打滑现象。中国专利(申请号：201710133930.8)公开了一种适应于线控转向的离合器装置，该离合器的失效装置系统阻力矩大，结构复杂且难以使整个线控转向系统紧凑，安装时所占空间过大，线控转向技术节省车内空间的优势不能体现出来。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有线控转向系统失效保护技术的缺陷，提供一种阻力矩小，结构紧凑、成本低、安全性高的失效保护装置。

本发明解决其技术问题采用下述技术方案：

一种线控转向系统失效保护装置，包括主动轴、从动轴和锥形传动轴，锥形传动轴位于主动轴和从动轴之间，安装时要求主动轴的轴线与从动轴的轴线重合，所述锥形传动轴下端设有齿状凸起A，所述从动轴上端加工成V字状，且V字状内部设有齿状凸起B，所述齿状凸起A可以与齿状凸起B啮合，从而实现锥形传动轴和从动轴啮合；所述主动轴从上至下依次固定安装有电磁线圈、限位板和弹簧固定板，所述限位板下端的主动轴上设有导向槽，所述导向槽内安装有环形衔铁，所述环形衔铁内环设有对称的两耳，安装时两耳恰好位于导向槽内，所述环形衔铁的两耳可以与锥形传动轴焊接一起或用螺丝固定安装于导向槽内，且环形衔铁与锥形传动轴顶端固定连接，环形衔铁可在导向槽内与锥形传动轴一起沿着主动轴轴向运动；所述环形衔铁位于限位板和弹簧固定板之间，所述弹簧固定板固定弹簧一端，所述弹簧另一端固定在环形衔铁上；所述限位板下端固定安装弹性垫板，防止限位板与环形衔铁刚性接触；所述限位板用于防止环形衔铁与电磁线圈直接接触，限制环形衔铁在主动轴上运动的最大行程。

上述方案中，所述限位板由非导磁性材料加工而成。

上述方案中，电磁线圈由车载电源供电，电磁线圈在通电情况下对环形衔铁产生吸合力，当电磁线圈失电时，主动轴、锥形传动轴、从动轴采用机械连接到一起，从动轴跟随主动轴一起旋转。

由于采用以上技术方案，本发明的有益效果为：