CN102700601A - 电控转向器 - Google Patents

Abstract

电控转向器，属于转向器技术领域。可以克服现有助力转向器结构复杂、成本高昂的不足，使人力从转向动力中解放了出来，而只需简单地控制方向和角度即可。其结构包括：转向盘、转向轴、回位弹簧、转向滑片、电机滑片、转向轴套、转向电机、减速齿轮、转向齿轮、转向齿条、转向拉杆、拉杆滑柱、转向臂、球头销、万向节。转向电机可以通过转向滑片与电机滑片的接触与分离，代替人力控制车轮的转向。

Description

电控转向器

所属技术领域：

本发明属于转向器技术领域。

背景技术：

现有转向器一般都配有助力转向系统，主要有液压助力和电机助力，不过这两种助力方式普遍存在的不足在于：结构复杂、成本高昂。

发明内容：

所要解决的技术问题是：

克服现有助力转向器结构复杂、成本高昂的不足。

解决其技术问题所采取的技术方案是：

提供一种电控转向器，其结构包括：转向盘、转向轴、回位弹簧、转向滑片、电机滑片、转向轴套、转向电机、减速齿轮、转向齿轮、转向齿条、转向拉杆、拉杆滑柱、转向臂、球头销、万向节。

转向盘也即方向盘，在其中心处通过万向节与转向轴连接在一起。回位弹簧套装在转向轴上，回位弹簧的一端与固定在转向轴上，另一端固定在车架上，回位弹簧可以帮助转向轴自动回位。转向轴与转向轴套部分套接在一起，转向轴与转向轴套分别通过轴承及轴承支架固定在车架上，用以保证它们之间的位置固定。转向滑片为两片弧形导电金属片，一片通过导线与电源正极相连，另一片通过导线与电源负极相连，它们一上一下沿着转向轴纵向固定在转向轴上。电机滑片是与转向滑片对应的弧形导电金属片，电机滑片一共有四片，每两片为一组，每组中的两片分别连接一根导线(称为片导线)，然后，把每组的两根片导线会合成一根导线(称为组导线)，最后，把一根组导线与电机正极相连，另一根组导线与电机负极相连。每组电机滑片一上一下分别位于两片转向滑片的两边，它们关于转向滑片呈对角线式排列。电机滑片固定在转向轴套内侧，它们通过绝缘层与转向轴套绝缘，转向滑片也通过绝缘层与转向轴绝缘。转向电机通过它的输出轴与减速齿轮啮合，转向电机通过支架固定在车架上。转向轴套通过万向节连接在减速齿轮的中心轴面向转向轴的一端上，转向齿轮固定在减速齿轮的中心轴另一端上，转向齿轮的直径比减速齿轮的直径小，减速齿轮通过其中心轴上的轴承及轴承支架固定在车架上。转向齿轮与转向齿条啮合，转向齿条可以随着转向齿轮的转动而横向移动，转向齿条通过其两端附近的轴承和轴承支架固定在车架上，这样可以保证转向齿轮和转向齿条的稳定啮合。转向齿条两端通过两根拉杆滑柱分别与两根转向拉杆连接，拉杆滑柱位于转向齿条和转向拉杆相连两端的轴孔里，转向拉杆位于拉杆滑柱的这一端可以围绕拉杆滑柱转动，并能沿着拉杆滑柱上下滑动。拉杆滑柱的底端与转向齿条的相应端固定在一起，拉杆滑柱的顶端用一个固定螺帽封住，防止转向拉杆滑出，拉杆滑柱的长度足够满足转向拉杆能够滑动的距离。转向拉杆之所以需要上下滑动，是因为车轮的上下移动，会带动转向拉杆上下移动，如果转向拉杆不能跟着上下移动，就会和转向齿条发生断裂现象，转向器就会损坏。转向拉杆的另一端通过球头销与转向臂相连，可以防止转向拉杆与转向臂之间发生断裂现象。

工作原理：由于每组电机滑片都是对角线式地位于上下两个转向滑片的两侧，那么位于上下两个转向滑片同侧的两个电机滑片，一个就是正极电机滑片，另一个就是负极电机滑片，并且处于同一个转向滑片两侧的正负极电机滑片的极性正好相反。基于此，当转向盘某侧转动一定角度时，转向轴也跟着转动一定角度，转向滑片也随着转向轴转动一定角度，而位于转向滑片该侧的电机滑片就会与转向滑片接触，转向电机的电路就会被接通，转向电机就会向该侧相反方向转动，从而使减速齿轮开始向该侧相同方向转动，减速齿轮带着转向齿轮一起转动，转向齿轮再带着转向齿条向该侧横移，转向齿条通过拉杆滑柱带动转向拉杆横移，转向拉杆带动转向臂横移，最后转向臂带动车轮向该侧转动一定角度。当车轮转动一定角度后，转向轴套也随着减速齿轮转动了一定角度，这时转向轴套内的电机滑片也转动了一定角度，而使电机滑片与转轴滑片刚好又分开，转向电机不再工作，车轮转向也即停止。当转向盘向回转动一定角度，转向滑片就会与另一侧的电机滑片接触，而此次接触刚好使转向电机向与刚才相反的方向转动，这样就使车轮也向回转动一定角度，然后转向滑片再次与电机滑片分离。整个过程，转向盘、转向轴、转向轴套是不直接参与转向动力传递的，而只是控制转动的方向和角度的大小，真正参与转向的动力部分只有转向电机。这就使人工操作减轻了很多负担，即不再需要人力直接参与转向了，而只需人力简单地控制方向和角度即可。

本发明的有益效果：

可以克服现有助力转向器结构复杂、成本高昂的不足，使人力从转向动力中解放了出来，而只需简单地控制方向和角度即可。

附图说明：

图1是整体结构示意图，图2是转向轴和转向轴套内部电路结构示意图。

图中：(1)转向盘，(2)转向轴，(3)转向轴套，(4)导线，(5)导线，(6)导线，(7)导线，(8)转向电机，(9)电机输出轴，(10)减速齿轮，(11)转向齿条，(12)转向齿轮，(13)拉杆滑柱，(14)转向拉杆，(15)球头销，(16)转向臂，(17)车轮，(18)转向轴，(19)转向轴套，(20)转向滑片，(21)转向滑片，(22)导线，(23)导线，(24)电机滑片，(25)电机滑片，(26)电机滑片，(27)电机滑片，(28)导线，(29)导线。

具体实施方式：

在图1中：转向盘(1)通过万向节在其中心处与转向轴(2)连接在一起；转向轴(2)与转向轴套(3)部分套接在一起；导线(4)和导线(5)分别连接电源的正负极；导线(6)和导线(7)分别连接电机的正负极；转向电机(8)通过电机输出轴(9)和减速齿轮(10)啮合；转向齿轮(12)固定在减速齿轮(10)中心轴上；转向轴套(3)通过万向节连接在减速齿轮(10)的中心轴上；转向齿轮(12)与转向齿条(11)啮合；转向齿条(11)通过拉杆滑柱(13)与转向拉杆(14)连接；转向拉杆(14)可以围绕拉杆滑柱(13)转动，并能沿着拉杆滑柱(13)上下滑动；拉杆滑柱(13)的底端与转向齿条(11)相应端固定在一起；转向臂(16)通过球头销(15)与转向拉杆(14)连接；转向臂(16)与车轮(17)通过相关构件固定在一起。

在图2中：转向轴(18)与转向轴套(19)部分套接在一起；转向滑片(20)和转向滑片(21)通过绝缘层固定在转向轴(18)上；导线(22)和导线(23)分别与电源正负极相连；电机滑片(24)、(25)、(26)、(27)通过绝缘层固定在转向轴套(19)内侧；电机滑片(24)、(27)通过两根导线会合成一根导线(28)；电机滑片(25)、(26)通过两根导线会合成一根导线(29)；导线(28)和导线(29)分别与电机正负极相连。

Claims (1)

1.电控转向器，具有转向盘、转向轴、回位弹簧、转向电机、减速齿轮、转向齿轮、转向齿条、转向拉杆、转向臂、球头销、万向节，其特征是：还具有转向滑片、电机滑片、转向轴套。

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