[发明专利]转位齿轮机械止动装置

说明书

一种用于防止方向盘轴过度旋转的方向盘致动器。方向盘致动器包括限定围绕轴线对准的开口的壳体。方向盘轴，沿着所述轴线延伸并且能够围绕所述轴线旋转。驱动齿轮，能旋转地联接到所述方向盘轴，其中所述驱动齿轮至少部分地设置在所述开口中并且包括驱动齿轮齿。止动齿轮，联接到壳体并且包括用于与驱动齿轮齿啮合的多个止动齿轮齿，并且防止驱动齿轮超过预定阈值旋转。

相关申请的交叉引用

本美国专利申请主张于2019年11月12日提交题为“转位齿轮机械止动装置”(Indexing Gear Mechanical Stop)的美国临时专利申请第62/934359号的利益和优先权，其全部公开内容通过引用合并入本文。

技术领域

本发明涉及具有机械止动装置的线控转向(steer-by-wire，SBW)式方向盘致动器(hand-wheel actuator，HWA)。

背景技术

随着汽车工业的技术进步，方向盘和轮胎之间的直接机械联动装置可以用HWA和车轮致动器(road-wheel actuator，RWA)取代，HWA和RWA不通过机械联动装置直接连接。在汽车行驶期间，HWA和RWA通过电通信(例如，电线、传感器和中央处理单元)彼此配合，以定向控制汽车的行驶。更具体地，感测到的相应的方向盘和/或轮胎的移动被电传送到相应的HWA或RWA，以引起方向盘和/或轮胎的移动。然而，汽车技术的这种进步以及复杂性带来了独特的挑战。例如，联接到HWA的方向盘通常自由旋转。换句话说，方向盘与方向盘轴一起可以旋转任意圈数，并且沿任意方向旋转。然而，方向盘的过度旋转可能导致某些部件(例如，续流器)的损坏以及其他问题。

在采用方向盘和轮胎之间的直接机械联动装置的汽车中不存在上述问题。当轮胎转动到最大角度时，方向盘和轮胎之间的直接机械联动装置限制了方向盘的旋转。具体地，当轮胎被转动到最大角度时，机械联动装置为方向盘的旋转提供了“硬停止”。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于阻止提供的方向盘轴过度旋转的方向盘致动器组件。所述方向盘致动器组件包括壳体，所述壳体限定围绕轴线的开口，所述开口用于接纳所提供的方向盘轴。驱动齿轮具有至少一个驱动齿且至少部分地被接纳在所述开口中。驱动齿轮构造成连接到所提供的方向盘轴，并围绕轴线与所提供的方向盘轴一起旋转。止动齿轮联接到壳体并且包括用于与至少一个驱动齿轮齿啮合的至少一个止动齿轮齿，并且防止驱动齿轮旋转超过预定阈值。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于阻止所提供的方向盘轴过度旋转的方向盘致动器组件。所述方向盘致动器组件包括壳体，所述壳体限定围绕轴线的开口，所述开口用于接纳所提供的方向盘轴。驱动齿轮至少部分地设置在开口中，用于连接到所提供的轮轴并与所提供的方向盘轴一起旋转。驱动齿轮包括驱动齿轮齿。止动齿轮在枢转点能枢转地联接到壳体并且包括由两个止动齿轮齿隙隔开的三个止动齿轮齿，止动齿轮齿用于与驱动齿轮齿啮合，并且阻止驱动齿轮旋转超过预定阈值。

根据本发明的又一方面，提供了一种方向盘致动器组件。方向盘致动器组件包括限定围绕轴线的开口的壳体。方向盘轴沿着轴线在方向盘和端部之间延伸。驱动齿轮旋转地联接到方向盘轴并且至少部分地设置在开口中。驱动齿轮包括至少一个驱动齿轮齿。止动齿轮联接到壳体并且包括用于与至少一个驱动齿轮齿啮合的至少一个止动齿轮齿，以防止驱动齿轮旋转超过预定阈值。

从以下结合附图的描述中，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

图1是HWA的剖视图，示出了壳体、驱动齿轮和止动齿轮；

图2示出了HWA的三幅剖视图，示出了处于完全右转位置、居中位置和完全左转位置的驱动齿轮和止动齿轮；

图3是HWA的剖视图，示出了壳体、驱动齿轮和止动齿轮，其中以虚线示出止动齿轮以便示出波形弹簧，该波形弹簧防止止动齿轮的不期望的枢转运动；