CN104097681B - 采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，旨在克服现有固定传动比转向系统轻与灵的矛盾，所述的汽车主动转向系统包括转向盘(47)、转向轴(52)、转向传动轴(48)、摆线针轮式传动机构(49)、转阀(50)与转向器(51)。转向盘(47)采用花键副与转向轴(52)上端连接，转向轴(52)下端采用万向节与转向传动轴(48)上端连接，转向传动轴(48)下端采用万向节与摆线针轮式传动机构(49)的输入轴(21)右端连接，摆线针轮式传动机构(49)的3号齿轮(3)与转阀(50)的转向小齿轮轴(1)的右端采用花键副连接，转向小齿轮轴(1)的转向小齿轮(1c)与转向器(51)上的齿条部分啮合连接。<!-- 2 -->

Description

采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统

技术领域

本发明涉及一种汽车主动转向系统，更确切地说，本发明涉及一种采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统。

背景技术

汽车转向系统在汽车行驶安全性与驾驶体验上起着非常重要的作用。传统的汽车转向系统的传动比是定值，使用过程中转向系统的传动比无法改变，存在轻与灵的矛盾，即力传动比越大，转向越轻，但角传动比也越大，表明转向不灵敏。传统的汽车转向系统只能折中选择一个比较合适的固定值传动比。虽然目前存在一些可变传动比的转向器，如变齿距的齿轮齿条转向器、变齿扇啮合半径的循环球齿条齿扇式转向器，它们的传动比可以设计成在一定范围内变化，但变化的范围不大，而且不易加工。

而目前出现的一种前轮主动转向的汽车转向系统，可以很好的解决变传动比的问题。通过在转向管柱上加上一套行星减速机构，如宝马公司和ZF公司联合开发的AFS系统，通过行星齿轮机械结构增加一个输入自由度从而实现附加转向；奥迪的AudiDynamicSteering动态转向系统，具备可变转向比的能力，基于谐波齿轮的特殊结构实现了转向比在一定范围内的连续变化，能够在一定范围内放大或缩小驾驶者的转向动作。另一种主动转向系统是线控转向系统(SWB)，利用控制器综合驾驶员转向角输入，和当时的车辆状态来决定转向电机的输出电流，最终驱动前轮转动。线控转向系统取消了方向盘与转向器的机械连接，安全性降低，而宝马的AFS系统以及奥迪的动态转向系统在增加一个输入自由度的同时保留了方向盘与转向器的机械连接，符合目前汽车法规的要求，同时也提高了系统的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有固定传动比转向系统轻与灵的矛盾，提供了一种采用摆线针轮机构的可变传动比的汽车主动转向系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统包括有转向盘、转向轴、1号万向节、转向传动轴、2号万向节、摆线针轮式传动机构、转阀与转向器。

所述的转向盘采用花键副与转向轴的上端连接，转向轴的下端采用1号万向节与转向传动轴的上端连接，转向传动轴的另一端采用2号万向节与摆线针轮式传动机构中的输入轴右端连接，摆线针轮式传动机构中的3号齿轮与转阀中的转向小齿轮轴的右端采用花键副连接，转向小齿轮轴的转向小齿轮与转向器上的齿条部分啮合连接。

技术方案中所述的转向盘选用三幅式或四幅式转向盘；转向传动轴由带内花键的管与带外花键的轴套装在一起组成，带内花键的管与带外花键的轴之间为滑动连接。转阀由阀体与转向小齿轮部分组成，转向小齿轮部分包括转向小齿轮轴。阀体的上端设置有安装转向小齿轮轴的小齿轮轴孔；阀体的下端设置有安装7号轴承的轴承通孔，轴承通孔的左端设置有安装3号轴承端盖的螺纹孔，安装7号轴承的轴承通孔与安装3号轴承端盖的螺纹孔的回转轴线共线，小齿轮轴孔的回转轴线与安装7号轴承的轴承通孔的回转轴线平行，阀体的左端面上均匀分布有安装螺栓的3个结构相同的通孔，阀体的右端面上均匀分布有安装螺栓的3个结构相同的螺栓通孔，转向小齿轮轴装入阀体上端的小齿轮轴孔中为转动连接。

技术方案中所述的转向器包括有液压缸、转向器齿条、转向器壳体与两个结构相同的防尘罩。液压缸的活塞杆左端与布置在转向器左侧的横拉杆内端采用球头副结构连接，转向器齿条右端与布置在转向器右侧的另一个横拉杆内端采用球头副结构连接，两个结构相同的防尘罩分别套在液压缸左端外壁环槽与布置在转向器左侧的横拉杆内端的变径处及转向器壳体右端外壁环槽与布置在转向器右侧的另一个横拉杆内端的变径处。

技术方案中所述的摆线针轮式传动机构包括有输入部分、伺服电机部分、中间轴部分、偏心轴部分、针齿圈部分、输出部分、壳体部分与电磁离合器。所述的壳体部分由阀体、下部壳体、中部壳体、上部壳体、上盖、1号轴承端盖、2号轴承端盖与3号轴承端盖组成。阀体、下部壳体、中部壳体、上部壳体与上盖依次采用螺栓固定连接，1号轴承端盖与上盖上的上螺纹孔螺纹连接，2号轴承端盖与上盖(19)上的下螺纹孔螺纹连接，3号轴承端盖与阀体上的螺纹孔螺纹连接。输入部分中的输入轴采用两个结构相同的2号轴承安装在上部壳体上端的轴承孔与上盖上端的上轴承孔内，中间轴部分中的中间轴采用2个结构相同的3号轴承安装在上部壳体中间位置的轴承孔与上盖的下轴承孔内，伺服电机部分通过其中的伺服电机的壳体安装在上盖的后上通孔的右端面上，伺服电机部分中的5号齿轮与中间轴部分中的6号齿轮啮合连接，针齿圈部分通过其中的针齿架空心轴与2个结构相同的1号轴承安装在中部壳体上的轴承孔中，安装在针齿架空心轴右端的2号齿轮与输入部分中的1号齿轮啮合连接，偏心轴部分通过其中的偏心轴与2个结构相同的4号轴承安装在针齿架空心轴上的1号轴承孔与2号轴承孔内为转动连接，输出部分通过其中的输出机构支架轴与6号轴承与7号轴承安装在下部壳体的轴承孔与阀体下端的轴承通孔内，输出机构支架轴采用柱销套与柱销和偏心轴部分中的摆线轮啮合传动连接，偏心轴部分中的偏心轴与中间轴部分中的中间轴之间连接有电磁离合器，转向小齿轮轴部分通过其中的转向小齿轮轴装入阀体上端的小齿轮轴孔中为转动连接，输出部分中的3号齿轮与4号齿轮啮合连接。

技术方案中所述的输入轴为直杆类变截面结构件，由右至左设置有右段光轴、输入轴1号轴颈、中段光轴、输入轴2号轴颈与花键轴段，右段光轴、输入轴1号轴颈、中段光轴、输入轴2号轴颈与花键轴段的回转轴线共线，中段光轴的直径为最大，位于中段光轴两侧的各轴的直径依次减少，输入轴左端面的中心处设置有螺纹孔。

技术方案中所述的偏心轴为杆类结构件，偏心轴由右段轴、偏心轴1号轴颈、中段光轴、偏心轴2号轴颈与偏心光轴颈依次连成一体，偏心光轴颈的左端设置有挡圈槽，右段轴、偏心轴1号轴颈、中段光轴、偏心轴2号轴颈的回转轴线共线，偏心光轴颈的回转轴线与偏心轴2号轴颈的回转轴线平行，其偏心距为1mm。

技术方案中所述的针齿架空心轴是由左端的法兰盘与右端的圆筒连成一体的回转体，法兰盘与圆筒的回转轴线共线，法兰盘上均布有安装针齿的26个结构相同的针齿孔，法兰盘右侧的圆筒外圆周面上依次设置有2段结构相同的1号光轴轴颈与花键轴段，2段结构相同的1号光轴轴颈之间设置有1号凹槽，左端的1号光轴轴颈的左端设置有轴肩，花键轴段的右端设置有2号凹槽；圆筒的中心处设置有阶梯通孔，由右到左依次是1号轴承孔、中段光孔与2号轴承孔；1号轴承孔与2号轴承孔的直径相同，1号轴承孔右端内壁加工有凹槽，中段光孔的直径大于1号轴承孔与2号轴承孔的直径，2号轴承孔的左端设置有孔内定位凸肩。

技术方案中所述的针齿圈部分还包括有支撑环、26个结构相同的针齿、1号轴用弹性挡圈与2号轴用弹性挡圈。所述的针齿由左小直径段与右大直径段组成，右大直径段为一段光轴，左小直径段的左段设置有外螺纹，左小直径段的右段为一段光轴颈，左小直径段与右大直径段之间设置有一倒角。26个结构相同的针齿的大端光轴依次安装在针齿架空心轴大圆盘端上的26个均匀分布的针齿孔内为过盈配合连接，支撑环上的26个与大圆盘端上的26个针齿孔对中的通孔分别套装在26个针齿左段的小端光轴轴颈上，支撑环的右端面和26个结构相同的针齿的左段的小端轴颈与针齿的大端轴颈之间的倒角接触连接，采用13个结构相同的螺母间隔地安装在26个结构相同的针齿中的13个结构相同的针齿小端上为螺纹连接，左边的1号轴承套装在针齿架空心轴中的1号光轴轴颈的左边，左侧的1号轴承内圈的左端面与1号光轴轴颈的左侧轴肩的右端面接触连接，2号轴用弹性挡圈装卡在针齿架空心轴的1号凹槽里，右侧的1号轴承套装在针齿架空心轴中1号光轴轴颈的右端，2号齿轮套装在针齿架空心轴的渐开线花键轴上，1号轴用弹性挡圈安装在2号齿轮右侧的针齿架空心轴上的2号凹槽内，2号轴用弹性挡圈装卡在针齿架空心轴上的1号凹槽内。

技术方案中所述的输出部分还包括有8个结构相同的圆筒状的柱销套、8个结构相同的圆柱状的柱销、6号轴承、4号齿轮、3号齿轮、1号轴端挡圈、1号螺钉、2号套筒、7号轴承与输出机构支架轴。8个结构相同的柱销的左端依次安装在输出机构支架轴大端法兰盘上的8个均匀分布的柱销孔内为过盈配合，8个结构相同的柱销套依次套装在8个结构相同的柱销上为间隙配合，6号轴承过盈配合地套装在输出机构支架轴的支架轴1号轴颈上，6号轴承内圈的右端面与输出机构支架轴上的支架轴1号轴颈右侧的轴肩接触连接，6号轴承外圈的左端面与下部壳体的轴承孔的内凸缘的右端面接触连接，4号齿轮套装在输出机构支架轴的花键轴上为花键副连接，2号套筒间隙配合地套装在4号齿轮左侧的花键轴上，4号齿轮的右端面与渐开线花键轴的花键槽截止端面相接触，2号套筒右端面与4号齿轮的左端面接触连接，7号轴承套装在输出机构支架轴的支架轴2号轴颈上，7号轴承内圈右端面与2号套筒左端面接触连接，7号轴承的外圈的左端面与3号轴承端盖的右端面接触连接。

技术方案中所述的输出机构支架轴是由右端的法兰盘与左端的阶梯轴连成一体，右端的法兰盘与左端的阶梯轴的回转轴线共线，右端的法兰盘上沿圆周方向均匀分布有8个结构相同的安装柱销的柱销孔，左端的阶梯轴由右至左依次设置有右轴肩、支架轴1号轴颈、花键轴与支架轴2号轴颈。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统可以匹配各种转向器，均可起到主动转向的效果，在汽车低速时减小转向系角传动比，从而减小低速大角度转向时转向盘转角范围，增强低速转弯灵活性；在汽车高速时增大转向系角传动比，从而降低转向盘灵敏度，增强高速行车稳定性。

2.本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统采用液压助力转向器时，转阀安装于摆线针轮式传动机构与转向器之间，电机可以通过摆线针轮式传动机构驱动转阀，使液压助力转向器产生相应的助力效果。

3.本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统采用的摆线针轮式传动机构，具有很宽的传动比选择范围，单级传动比范围从6到119，方便电机的选择以及与整车的匹配。

4.本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统采用的摆线针轮式传动机构，保留了转向盘与转向器之间的机械连接，相比线控转向系统具有更高的可靠性。

5.本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统采用的摆线针轮式传动机构，由于摆线针轮的传动件之间是滚动摩擦，摩擦阻力小，系统的使用寿命长。

6.本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统亦可与多种类型的电动助力转向进行匹配，且布置方案不受电动助力转向种类的限制。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统结构组成的轴测投影图；

图2为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构结构组成主视图上的全剖视图；

图3为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的转向小齿轮部分的主视图上的全剖视图；

图4为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的输入部分的轴测投影图；

图5为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的伺服电机部分的轴测投影图；

图6为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的中间轴部分的分解式轴测投影图；

图7为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的偏心轴部分的分解式轴测投影图；

图8为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的针齿圈部分的分解式轴测投影图；

图9为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的输出部分的分解式轴测投影图；

图10为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的输出部分的3号齿轮与转向小齿轮部分的装配分解式轴测投影图；

图11为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的摆线轮的轴测投影图；

图12为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的壳体结构组成的分解式轴测投影图；

图13为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的针齿架空心轴的轴测投影图。

图14为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的阀体的轴测投影图。

图15为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的下部壳体的轴测投影图。

图16为本发明所述的汽采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的中部壳体的轴测投影图。

图17为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的上部壳体的轴测投影图。

图18为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的上盖的轴测投影图。

图19为本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的摆线针轮式传动机构的针齿的主视图；

图中：1.转向小齿轮轴，2.阀体，3.3号齿轮，4.下部壳体，5.1号轴端挡圈，6.螺母，7.支撑环，8.针齿，9.1号轴承，10.2号轴端挡圈，11.中部壳体，12.1号齿轮，13.1号孔用弹性挡圈，14.针齿架空心轴，15.1号轴用弹性挡圈，16.上部壳体，17.2号孔用弹性挡圈，18.偏心轴，19.上盖，120.1号轴承端盖，21.输入轴，22.2号轴承，23.6号齿轮，24.3号轴承，25.2号轴承端盖，26.中间轴，27.1号套筒，28.伺服电机，29.1号内六角螺栓，30.5号齿轮，31.电磁离合器，32.4号轴承，33.2号齿轮，34.2号轴用弹性挡圈，35.3号轴用弹性挡圈，36.5号轴承，37.柱销套，38.柱销，39.摆线轮，40.6号轴承，41.4号齿轮，42.2号内六角螺栓，43.2号套筒，44.7号轴承，45.3号轴承端盖，46.输出机构支架轴，47.转向盘，48.转向传动轴，49.摆线针轮式传动机构，50.转阀，51.转向器，52.转向轴，53.1号万向节，54.2号万向节，55.液压缸，56.防尘罩，57.横拉杆，58.1号螺钉，59.2号螺钉，60.阀芯，61.扭杆，62.阀套定位销，63.阀芯定位销，64.阀芯密封圈，65.阀套密封圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统包括有转向盘47、转向轴52、1号万向节53、转向传动轴48、2号万向节54、摆线针轮式传动机构49、转阀50、转向器51、2个结构相同的防尘罩56和2个结构相同的横拉杆57。

所述的转向盘47可以按需选用三幅式或四幅式转向盘等；

所述的转向传动轴48由带内花键的管与带外花键的轴两者套装在一起组成，带内花键的管与带外花键的轴之间的相对滑动可以调节转向传动轴48的长度，从而适应不同大小车型的布置要求；

参阅图1、图2和图3所示，所述的转阀50由阀体2与转向小齿轮部分(包括转向小齿轮轴1、阀芯60、扭杆61、阀套定位销62、阀芯定位销63、阀芯密封圈64、阀套密封圈65)组成。

参阅图2、图12与图14，所述的阀体2为壳体类结构件，由相贯在一起的两部分回转体组成，其上部为圆筒形回转体，下部为圆盘形回转体。阀体2上部圆筒形回转体属于转阀50，起到阀体的作用；阀体2下部圆盘形回转体属于摆线针轮式传动机构49壳体部分，起到轴承座孔的作用。阀体2左右端面相平行。阀体2的上端设置有安装转向小齿轮轴1的小齿轮轴孔2a；阀体2的下端设置有安装7号轴承44的轴承通孔2b，轴承通孔2b的左端设置有安装3号轴承端盖45的螺纹孔2c，安装7号轴承44的轴承通孔2b与安装3号轴承端盖45的螺纹孔2c的回转轴线共线，小齿轮轴孔2a的回转轴线与安装7号轴承44的轴承通孔2b的回转轴线平行，阀体2的左端面上均匀分布有安装螺栓的3个结构相同的通孔2e，用以通过螺钉将阀体2和转向器51的壳体相连接。阀体2的右端面上也均匀分布有安装螺栓的3个结构相同的螺栓通孔2d，用以通过螺栓将阀体2和摆线针轮式传动机构的下部壳体4相连接。

参阅图2和图3所示，所述的转向小齿轮部分采用现有轿车普遍使用的齿轮齿条式转向器的转向小齿轮结构，包括有转向小齿轮轴1、阀芯60、扭杆61、阀套定位销62、阀芯定位销63、阀芯密封圈64、阀套密封圈65。

所述的转向小齿轮轴1是由阀套段1a、过渡阶梯轴段1b、转向小齿轮1c与左支撑轴段1d组成一体；阀套段1a、过渡阶梯轴段1b、转向小齿轮端1c与左支撑轴段1d的回转轴线共线，且从右到左轴颈逐渐变细。其中阀套段1a内部有一阶梯孔，过渡阶梯轴段1b右端有一径向通孔。转向小齿轮轴1的阀套段1a由4个圆环形凸台等间隔组成，每个圆环形凸台外圆柱各有一圆环形凹槽，每个凹槽内放置耐油的阀套密封圈65，安装完的自然状态下该阀套密封圈外径略大于阀套段的圆环形凸台外径，转向小齿轮1装入阀体2后，阀套密封圈65受压变形紧密贴合在阀体2内壁上起到密封的作用。

所述的阀芯60是由从右到左的渐开线花键轴段60a、阀芯定位销轴段60b、阀芯段60c和左端光轴端组成，渐开线花键轴段60a、阀芯定位销轴段60b、阀芯段60c和左端光轴端的回转轴线共线，阀芯段60两侧轴颈向左向右依次变细；阀芯60中心有一个等径通孔，渐开线花键轴段60a的内孔中有一段螺纹孔60c，阀芯定位销轴段60b中间上有一径向通孔。阀芯60的阀芯段两端为等径光轴，中间圆周方向等间隔分布有9个月牙形凹坑，组成9个油腔。左右两端光轴外圆柱表面分别加工有两条环槽，环槽内放置圆弧形耐油的阀芯密封圈，阀芯密封圈外圆柱与转向小齿轮轴1的阀套段内孔内壁接触配合，起到密封的作用。

所述的扭杆61为两端大、中间细的圆柱体，左右端部外圆柱上各加工有一个径向通孔。扭杆61左端大头插入转向小齿轮1c阀套段1a内部阶梯孔的小孔内直至该端的径向通孔与转向小齿轮轴1的过渡阶梯轴段1b右端的径向通孔对齐为止。所述的阀套定位销62从转向小齿轮轴1的过渡阶梯轴段1b右端的径向通孔一端插入上述对齐的通孔，故阀套定位销62将扭杆61左端与转向小齿轮1连接在一起；扭杆61右端大头插入阀芯60内部通孔直至该端的径向通孔与阀芯60的阀芯定位销轴段60b中间的径向通孔对齐为止。所述的阀芯定位销63从阀芯60的阀芯定位销轴段60b中间的径向通孔一端插入上述对齐的通孔，故阀芯定位销63将扭杆61右端与阀芯60连接在一起。

与现有齿轮齿条式液压助力转向系统一致，转向小齿轮轴1装入阀体2上端的小齿轮轴孔2a中为转动连接。转向小齿轮轴1上的阀套段1a的四个圆环形凸台与阀体2内壁形成的三个圆环形油腔分别和阀体2上的轴向三个油孔相对，该三个油孔都通过各自内壁螺纹与三个空心螺栓管接头相连接，三个空心螺栓管接头从左到右分别通过三根铜质油管连接液压助力转向系统的高压油泵、液压缸左腔室和右腔室。上述连接关系为现有液压助力转向转阀普遍采用的连接方式。

参阅图1，与现有齿轮齿条式液压助力转向系统一致，所述的转向器51为齿轮齿条式液压助力转向器，由液压缸55、转向器齿条、转向器壳与两个结构相同的防尘罩56组成。液压缸55右端与转向器壳左端面放置密封垫后用螺栓连接。液压缸55的活塞杆通过其右端外螺纹与转向器齿条左端内螺纹孔螺纹连接在一起，并从上述壳体连接面通孔穿过，该通孔内壁环槽内放置有O型密封圈，O型密封圈与活塞杆外壁紧密配合防止液压油从液压缸泄漏。液压缸55的活塞杆左端通过球头与布置在转向器51左侧的横拉杆57连接，转向器齿条右端通过球头与布置在转向器51右侧的另一个横拉杆57连接。轴向可伸缩的防尘罩一端通过卡箍套接在横拉杆57变径处，另一端通过卡箍套接在液压缸55左端外壁环槽内和转向器壳体右端外壁环槽内。需要说明的是，本发明所述转向器选择齿轮齿条式转向器，但本发明所述主动转向系统不仅限于应用此类转向器，也可按需选用其他类型转向器，此项不构成对本发明所述权利要求保护范围的限制；

所述的转向盘47采用花键副与转向轴52上端连接，转向轴52下端采用1号万向节53与转向传动轴48的上端连接，转向传动轴48的另一端采用2号万向节54与摆线针轮式传动机构49的输入轴21右端连接，摆线针轮式传动机构49中的输出部分的3号齿轮3与转阀50中的阀芯60的右端采用渐开线花键副连接，并采用1号轴端挡圈5及1号螺钉58将3号齿轮3轴向固定在阀芯60的渐开线花键轴段60a上,转向小齿轮轴1的转向小齿轮1c与转向器51上的转向器齿条啮合连接。

参阅图2与图12，所述的摆线针轮式传动机构49是本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统中的核心部件，摆线针轮式传动机构49包括有输入部分、伺服电机部分、中间轴部分、偏心轴部分、针齿圈部分、输出部分、壳体部分、电磁离合器31、1号内六角螺栓29、15个2号内六角螺栓42。

参阅图2与图4，所述的输入部分包括输入轴21、2个结构相同的2号轴承22、1号齿轮12、2号轴端挡圈10及螺钉59。其中：2号轴承22采用型号为61802的轴承，实施例中的1号齿轮12的齿数为16。

所述的输入轴21为直杆类变截面结构件，由右至左设置有右段光轴、输入轴1号轴颈21a、中段光轴、输入轴2号轴颈21b与花键轴段，右段光轴、输入轴1号轴颈21a、中段光轴、输入轴2号轴颈21b与花键轴段的回转轴线共线，中段光轴的直径为最大，位于中段光轴两侧的各轴的直径依次减少，输入轴21左端面的中心处设置有螺纹孔21c。

两个结构相同的2号轴承22分别套装在输入轴21的输入轴1号轴颈21a与输入轴2号轴颈21b上，两个结构相同的2号轴承22内圈的左、右端面分别与输入轴21的输入轴1号轴颈21a的轴肩和输入轴2号轴颈21b的轴肩接触连接实现轴向定位，1号齿轮12套装在输入轴21左端的花键轴上为渐开线花键副连接，并与输入轴2号轴颈21b的左端面接触连接实现轴向定位，再用2号轴端挡圈10及2号螺钉59安装在输入轴21左端面中心处的螺纹孔21c里，2号轴端挡圈10的右端面与1号齿轮12的左端面接触连接，将1号齿轮12沿轴向压紧在输入轴21左端的花键轴上。

参阅图2与图5，所述的伺服电机部分包括有5号齿轮30、伺服电机28。

所述的伺服电机28的壳体左端的2个结构相同的安装凸缘上设置有2个螺栓孔28a，伺服电机28的输出轴的左端设置为渐开线花键轴段，实施例中的5号齿轮30齿数为16。

5号齿轮30与伺服电机28采用渐开线花键副过盈配合地安装在伺服电机28的输出轴上，5号齿轮30的右端面与伺服电机28花键轴右端的光轴的左端面相接触实现轴向定位。

参阅图2与图6，所述的中间轴部分包括有6号齿轮23、2个结构相同的3号轴承24、中间轴26与1号套筒27。其中：3号轴承24采用型号为16001的轴承，实施例中的6号齿轮23齿数为33。

所述的中间轴26由1号轴颈26a、1号渐开线花键轴26b、凸缘、2号轴颈26c、2号渐开线花键轴26d结构组成。1号光轴轴颈26a、1号渐开线花键轴26b、中间轴间、2号光轴轴颈26c、2号渐开线花键轴26d的回转轴线共线，中段光轴凸缘直径最大，位于中段中间轴间两侧的各轴的直径依次减少。

6号齿轮23、1号套筒27依次从右向左套装在中间轴26的渐开线花键轴26b上，6号齿轮23与中间轴26的1号渐开线花键轴26b通过渐开线花键副连接，并通过1号渐开线花键轴26b的左端花键槽截止处端面实现轴向定位。1号套筒27套装在6号齿轮23右侧的1号渐开线花键轴26b上，1号套筒27的左端面与6号齿轮23的右端面接触连接，1个3号轴承24套装在中间轴26右端的1号轴颈26a上，3号轴承24内圈的左端面与1号套筒27的右端面接触连接实现轴向定位，另一个3号轴承24套装在中间轴26左端的2号轴颈26c上，这个3号轴承24内圈的右端面与中间轴26的中间轴肩的左端面接触连接实现轴向定位。

参阅图2、图7与图11，所述的偏心轴部分包括有偏心轴18、2个结构相同的4号轴承32、3号轴用弹性挡圈35、2个结构相同的5号轴承36、摆线轮39。实施例中的4号轴承32与5号轴承36采用的型号为61802与型号为16001。

所述的偏心轴18由右段轴、偏心轴1号轴颈18a、中段光轴、偏心轴2号轴颈18b与偏心光轴颈18c组成，偏心光轴颈18c的左端设置有挡圈槽，右段轴、偏心轴1号轴颈18a、中段光轴、偏心轴2号轴颈18b的回转轴线共线，偏心光轴颈18c的回转轴线与偏心轴2号轴颈(18b)的回转轴线平行，其偏心距为1mm。中段光轴直径最大，位于中段光轴两侧的各轴的直径依次减少；右段轴的右部加工有一段渐开线花键轴段。

所述的摆线轮39为圆盘类结构件，摆线轮39的中心处设置有1通孔，通孔的中间处设置1圆环体形的孔内凸肩39b，将通孔分为2个结构相同的轴承孔39a，2个结构相同的轴承孔39a与孔内凸肩39b的回转轴线共线，2个结构相同的轴承孔39a的周围均匀分布有8个结构相同的柱销孔39c，摆线轮39的周边设置有结构相同的弧形轮齿。实施例中摆线轮39的齿数为25，其回转轴线与偏心轴18的回转轴线偏心距为1mm；

2个结构相同的4号轴承32分别从两端套装在偏心轴18的轴颈18a、轴颈18b上，左端的4号轴承32的内圈的右端面与偏心轴18的轴颈18b的右端轴肩的端面接触连接实现轴向定位，右端的4号轴承32的内圈的左端面与偏心轴18的轴颈18a的左端轴肩的端面接触连接实现轴向定位，2个结构相同的5号轴承36并排地套装在偏心轴18最左端的偏心轴颈18c上，3号轴用弹性挡圈35装卡在最左侧的5号轴承36左侧偏心轴18上的凹槽内，3号轴用弹性挡圈35的右端面与最左侧的5号轴承36内圈的左端面接触连接实现轴向定位，2个结构相同的5号轴承36之间留有一个与摆线轮39中心孔的孔内凸肩39b等宽距离的缝隙，摆线轮39套装在2个结构相同的5号轴承36上，摆线轮39中心孔的孔内凸肩39b安装在2个结构相同的5号轴承36之间，摆线轮39中心孔的孔内凸肩39b的左、右环形端面依次和2个结构相同的5号轴承36外圈的右、左端面接触连接。

参阅图2、图8、图13与图19，所述的针齿圈部分包括有13个结构相同的螺母6、支撑环7、26个结构相同的针齿8、2个结构相同的1号轴承9、针齿架空心轴14、1号轴用弹性挡圈15、2号齿轮33、2号轴用弹性挡圈34。实施例中的螺母6的型号为M4×3.2，1号轴承9的型号为61808，2号齿轮33的齿数为33。

所述的针齿架空心轴14是由左端的法兰盘与右端的圆筒连成一体的回转体，法兰盘与圆筒的回转轴线共线，法兰盘上均布有安装针齿的26个针齿孔14f，法兰盘右侧的圆筒外圆周面上依次设置有2段结构相同的光轴轴颈14d与花键轴段，2段结构相同的光轴轴颈14d之间设置有凹槽14e，左端的光轴轴颈14d的左端设置有轴肩，花键轴段的右端设置有凹槽14c；圆筒的中心处设置有阶梯通孔，由右到左依次是轴承孔14b、中段光孔与轴承孔14g；轴承孔14b与轴承孔14g的直径相同，轴承孔14b右端内壁加工有凹槽14a，中段光孔的直径大于轴承孔14b与轴承孔14g的直径，轴承孔14g的左端设置有孔内定位凸肩。

所述的针齿8由左小直径段与右大直径段组成，右大直径段为一段光轴，左小直径段的直径小于右大直径段的直径，左小直径段的左段设置有一段外螺纹、左小直径段的右段为一段光轴颈，左小直径段与右大直径段之间设置有一倒角。

26个结构相同的针齿8的大端光轴依次与针齿架空心轴14大圆盘端上的26个均匀分布的针齿孔14f采用过盈配合安装在针齿架空心轴14上，支撑环7上的26个与大圆盘端上的26个针齿孔14f对中的通孔分别套装在26个针齿8的左段的小端光轴轴颈上，支撑环7的右端面与26个结构相同的针齿8的左段的小端光轴轴颈与针齿8的大端轴颈之间的倒角接触连接，即通过26个结构相同的针齿8的中间处倒角实现了轴向定位，13个结构相同的螺母6间隔的与26个结构相同的针齿8中的13个结构相同的针齿8小端的外螺纹进行螺纹连接，从而将支撑环7固定在26个针齿8上，左边一个1号轴承9套装在针齿架空心轴14的左边一个轴颈14d上，左侧的1号轴承9的内圈的左端面与针齿架空心轴14上的左边一个轴颈14d的左侧轴肩的右端面接触连接实现了轴向定位，2号轴用弹性挡圈34卡在针齿架空心轴14的凹槽14e里，其左端面与左侧1号轴承9的内圈的右端面接触连接实现了轴向定位，右边一个1号轴承9套装在针齿架空心轴14中轴颈14d右边的一个轴颈14d上，右侧的1号轴承9的内圈的左端面与2号轴用弹性挡圈34的右端面接触连接实现了轴向定位。2号齿轮33套装在针齿架空心轴14右端的渐开线花键轴上，并通过渐开线花键轴的左端花键槽截止端面实现轴向定位，1号轴用弹性挡圈15安装在2号齿轮33右侧的针齿架空心轴14的凹槽14c内，1号轴用弹性挡圈15的左端面与2号齿轮33右端面接触连接实现了轴向压紧。

参阅图2、图9与图10，所述的输出部分包括有8个结构相同的圆筒状的柱销套37、8个结构相同的圆柱状的柱销38、6号轴承40、4号齿轮41、3号齿轮3、1号轴端挡圈5、1号螺钉58、2号套筒43、7号轴承44、输出机构支架轴46。实施例中的6号轴承40的型号为61904，7号轴承44的型号为16001，4号齿轮41齿数为33，3号齿轮3的齿数为16。

所述的输出机构支架轴46是由右端的法兰盘与左端的阶梯轴连成一体，右端的法兰盘与左端的阶梯轴的回转轴线共线，法兰盘上沿圆周方向均匀分布有8个结构相同的安装柱销38的柱销孔46a，左端的阶梯轴由右至左依次设置有右轴肩支架轴1号轴颈46b、花键轴与支架轴2号轴颈46c，轴颈依次变小。

8个结构相同的柱销38的一(左)端依次安装在输出机构支架轴46大端(法兰盘)上的8个均匀分布的柱销孔46a内且为过盈配合，8个结构相同的柱销套37依次套装在8个结构相同的柱销38上，8个结构相同的柱销38与8个结构相同的柱销套37之间为间隙配合且之间可以自由周向旋转，6号轴承40、4号齿轮41、2号套筒43、7号轴承44依次从输出机构支架轴46的小端套入，6号轴承40过盈配合套在输出机构支架轴46左端的支架轴1号轴颈46b上，6号轴承40内圈的右端面与输出机构支架轴46上的轴颈46b右侧的轴肩相接触实现轴向定位，4号齿轮41与输出机构支架轴46上的渐开线花键轴段为花键副连接，4号齿轮41的右端面与渐开线花键轴段的花键槽截止端面相接触实现轴向定位，2号套筒43采用间隙配合空套在输出机构支架轴46的渐开线花键上，右端面与4号齿轮41的左端面接触连接，7号轴承44套装在输出机构支架轴46的轴颈46c上，7号轴承44内圈右端面与2号套筒43左端面接触连接实现轴向定位。

3号齿轮3中心有一内花键通孔，其安装在转向小齿轮部分的阀芯60右端的渐开线花键轴段60a上，为花键副连接，3号齿轮3的左端面与渐开线花键轴段的花键槽截止端面相接触实现轴向定位，再采用1号轴端挡圈5及1号螺钉58旋入转向小齿轮轴1右端面上的轴端中心螺纹孔60c内，1号轴端挡圈5的左端面与3号齿轮3的右端面接触连接，1号螺钉58旋入螺纹孔60c后通过1号轴端挡圈5的轴向限位将3号齿轮3紧固在阀芯60右端花键轴60a上。3号齿轮3与4号齿轮41外啮合传动。

参阅图2与图12，所述的壳体部分由上盖19、上部壳体16、中部壳体11、下部壳体4、阀体2、1号轴承端盖20、2号轴承端盖25、3号轴承端盖45组成。

所述的1号轴承端盖20、2号轴承端盖25与3号轴承端盖45均由带外六角螺母的小端与设置有外螺纹的大端端盖连成一体组成，其中1号轴承端盖20中心处设置有安装输入轴21中的右端光轴段的通孔。

参阅图2、图12与图14，所述的阀体2为壳体类结构件，由相贯在一起的两部分回转体组成，其上部为圆筒形回转体，下部为圆盘形回转体。阀体2上部圆筒形回转体属于转阀50，起到阀体的作用；阀体2下部圆盘形回转体属于摆线针轮式传动机构49壳体部分，起到轴承座孔的作用。阀体2左右端面相平行。阀体2的上端设置有安装转向小齿轮轴1的小齿轮轴孔2a，阀体2的下端设置有安装7号轴承44的轴承通孔2b，轴承通孔2b的左端设置有安装3号轴承端盖45的螺纹孔2c，轴承通孔2b与螺纹孔2c的回转轴线共线并与小齿轮轴孔2a的回转轴线平行，阀体2左右端面径向各分布有固定用的3个结构相同的凸耳。其中小齿轮轴孔2a左端的周围设置有固定用的3个结构相同的左凸耳，3个结构相同的左凸耳上设置有螺栓通孔2e。轴承通孔2b右端的周围设置有固定用的3个结构相同的右凸耳，3个结构相同的有凸耳上设置有螺栓通孔2d。与现有液压助力转向系统的转阀阀体类似，阀体孔段2a的外圆柱上分布有4个有内螺纹的油孔(图中未示出)，分别为高压油孔、低压油孔、液压缸左腔油孔、液压缸右腔油孔。

参阅图2、图12与图15，所述的下部壳体4由两个圆环体相贯而成的壳体件，壳体内形成2个连通的小内腔4c与大内腔4d，大内腔4d右端设置有轴承孔4e，大内腔4d与轴承孔4e的回转轴线共线并与小内腔4c的回转轴线平行，小内腔4c与大内腔4d右端凸台的周围均布有3个结构相同的右侧凸耳，凸耳中心处上设置有螺栓通孔4a，小内腔4c与大内腔4d左端的周围均布有3个结构相同的左侧凸耳，凸耳中心处上设置有螺纹孔4b。

参阅图2、图12与图16，所述的中部壳体11为圆筒式结构件，圆筒的中心处由右至左依次设置有回转轴线共线的右内圆孔11c、轴承孔11d与左内腔11e，中部壳体11的右内圆孔11c的上部还有一个与其相贯而成的圆弧形小凸台内腔。中部壳体11的右端设置有用于安装的3个结构相同的右侧凸耳，凸耳中心处有螺纹孔11a，中部壳体11的左端设置有用于安装的3个结构相同的左侧凸耳，凸耳中心处有螺纹孔11b。

参阅图2、图12与图17，所述的上部壳体16为不规则圆筒式结构件，上部壳体16的上端由右至左依次设置有右上内腔16d、上孔16c、轴承孔16g与凹槽16h，上部壳体16的下端由右至左依次设置有右下内腔16a、轴承孔16b、轴承孔16b孔内凸缘、左下孔16i。上部壳体16左端的周围设置有3个结构相同的左侧凸耳，凸耳中心处加工有螺栓通孔16f，上部壳体16右端的周围设置有3个结构相同的右侧凸耳，凸耳中心处加工有螺纹孔16e；右上内腔16d、上孔16c与轴承孔16g的回转轴线共线，右下内腔16a、轴承孔16b、轴承孔16b孔内凸缘与左下孔16i的回转轴线共线，上孔16c与左下孔16i的回转轴线平行。

参阅图2、图12与图18，所述的上盖19为不规则圆盘结构件，上盖19的上端由右至左依次设置有上螺纹孔19d与上轴承孔19e，上螺纹孔19d与上轴承孔19e的回转轴线共线，上盖19的下端由右至左依次设置有下螺纹孔19a与下轴承孔19b，下螺纹孔19a与下轴承孔19b的回转轴线共线，上轴承孔19e与下轴承孔19b的回转轴线平行，上轴承孔19e的后侧设置有后上通孔19g，上盖19的周围设置有2个结构相同的螺栓孔19c、1个螺栓通孔19f以及1个螺纹孔19h。

参阅图2、图4、图12、图17与图18，输入部分中的输入轴21采用2个结构相同的2号轴承22安装在上部壳体16上端的轴承孔16g内与上盖19上端的上轴承孔19e内，1号孔用弹性挡圈13卡在上部壳体16上的凹槽16h里，从而将左边的一个2号轴承22的外圈固定在上部壳体16的轴承孔16g内，1号轴承端盖20套在输入轴21右端的细长轴颈上，并与上盖19的上螺纹孔19d旋合，1号轴承端盖20的左端面与右边的2号轴承22的外圈的右端面接触连接，从而实现右边的2号轴承22的轴向定位。

参阅图2、图6、图12、图17与图18，中间轴部分中的中间轴26采用2个结构相同的3号轴承24安装在上部壳体16中间位置的轴承孔16b内与上盖19的下轴承孔19b内，左边的一个3号轴承24的外圈安装在上部壳体16的轴承孔16b内，其外圈的左端面与上部壳体16的轴承孔16b左侧的凸缘的右端面接触连接实现轴向定位，右边的一个3号轴承24的外圈安装在上盖19的下轴承孔19b里，2号轴承端盖25与上盖19上的下螺纹孔19a旋合，2号轴承端盖25左端面与右边的3号轴承24外圈的右端面接触连接，从而实现右边的3号轴承24的轴向定位，1号套筒27套装在6号齿轮23与右侧的3号轴承24之间的中间轴26的渐开线花键轴26b上，1号套筒27的左端面与6号齿轮23的右端面接触连接，1号套筒27的右端面与右侧的3号轴承2的左端面接触连接。

参阅图2、图8、图12与图16，针齿圈部分中的针齿架空心轴14采用2个结构相同的1号轴承9均安装在中部壳11中心位置的轴承孔11d内，且2个结构相同的1号轴承9的外圈与轴承孔11d采用过盈配合连接，右边的1号轴承9的外圈的右端面与中部壳体11的轴承孔11d右端的凸缘的左端面接触连接，实现轴向定位。

参阅图2、图7与图13，偏心轴部分中的偏心轴18采用2个结构相同的4号轴承32安装在针齿架空心轴14中段光孔两侧的轴承孔14b和14g内，左边的一个4号轴承32的外圈安装在针齿架空心轴14的轴承孔14g内，左边的4号轴承32的外圈的左端面与针齿架空心轴14的轴承孔14g的内凸缘的右端面接触连接实现轴向定位，右边的一个4号轴承32的外圈安装在针齿架空心轴14的轴承孔14b内，2号孔用弹性挡圈17装卡在针齿架空心轴14的凹槽14a里，2号孔用弹性挡圈17的左端面与右边的4号轴承32外圈的右端面接触连接，从而将右边的一个4号轴承32固定在针齿架空心轴14的轴承孔14b内。

参阅图2、图9、图10、图12、图14与图15，输出部分中的输出机构支架轴46采用6号轴承40与7号轴承44分别安装在下部壳体4的轴承孔4e与阀体2下端的轴承孔2b里，6号轴承40的外圈的左端面与下部壳体4的轴承孔4e的内凸缘的右端面接触连接实现轴向定位，3号轴承端盖45与阀体2的螺纹孔2c旋合，3号轴承端盖45的右端面与7号轴承44外圈的左端面接触连接，从而实现了7号轴承44的轴向定位。

上述摆线针轮式传动机构49的所有部分的装配关系如下，首先是各部分壳体的装配关系：

参阅图2、图5、图12、图17与图18，伺服电机28、上盖19和上部壳体16之间由3个2号内六角螺栓42和1号内六角螺栓29连接到一起。具体地说，其中1个六角螺栓42穿过上盖19的2个螺栓孔19c中的上面的一个，与上部壳体16的3个螺纹孔16e中的前面一个螺纹连接；另1个六角螺栓42穿过上盖19的2个螺栓孔19c中的下面一个，与上部壳体16的3个螺纹孔16e中的下面一个螺纹连接；再1个六角螺栓42穿过伺服电机28的2个螺栓孔28a中的下面一个，与上盖19的螺纹孔19h螺纹连接；1号内六角螺栓29穿过伺服电机28的2个螺栓孔28a中的上面一个，再穿过上盖19的2个螺栓孔19c中的螺栓孔19f，接着与上部壳体16的3个螺纹孔16e中的后面一个螺纹连接。

参阅图2、图12、图16与图17，上部壳体16和中部壳体11由3个2号内六角螺栓42连接到一起。具体地说，其中1个六角螺栓42穿过上部壳体16的3个螺栓孔16f中的前面一个，与中部壳体11的3个螺纹孔11a中的前面一个螺纹连接；另1个六角螺栓42穿过上部壳体16的3个螺栓孔16f中的后面一个，与中部壳体11的3个螺纹孔11a中的后面一个螺纹连接；再1个六角螺栓42穿过上部壳体16的3个螺栓孔16f中的下面一个，与中部壳体11的3个螺纹孔11a中的下面一个螺纹连接。

参阅图2、图12、图15与图16，中部壳体11和下部壳体4由3个2号内六角螺栓42连接到一起。具体地说，其中1个六角螺栓42穿过下部壳体4的3个螺栓孔4a中的前面一个，与中部壳体11的3个螺纹孔11b中的前面一个螺纹连接；另1个六角螺栓42穿过下部壳体4的3个螺栓孔4a中的后面一个，与中部壳体11的3个螺纹孔11b中的后面一个螺纹连接；再1个六角螺栓42穿过下部壳体4的3个螺栓孔4a中的下面一个，与中部壳体11的3个螺纹孔11b中的下面一个螺纹连接。

参阅图2、图12、图14与图15，下部壳体4和阀体2由3个2号内六角螺栓42连接到一起。具体地说，其中1个六角螺栓42穿过阀体2的3个螺栓孔2d中的前面一个，与阀下部壳体4的3个螺纹孔4b中的前面一个螺纹连接；另1个六角螺栓42穿过阀体2的3个螺栓孔2d中的后面一个，与阀下部壳体4的3个螺纹孔4b中的后面一个螺纹连接；再1个六角螺栓42穿过阀体2的3个螺栓孔2d中的下面一个，与阀下部壳体4的3个螺纹孔4b中的下面一个螺纹连接。

参阅图1、图2、图12与图14，阀体2和转向器51的转向器壳由3个2号内六角螺栓42连接到一起，转向器51的转向器壳上端面上有3个与阀体2的3个螺栓孔2e相对应的螺纹孔。具体地说，其中1个六角螺栓42穿过阀体2的3个螺栓孔2e中的前面一个，与转向器51的转向器壳的3个螺纹孔中相对应的一个螺纹孔螺纹连接；另1个六角螺栓42穿过阀体2的3个螺栓孔2e中的后面一个，与转向器51的转向器壳的3个螺纹孔中相对应的一个螺纹孔螺纹连接；再1个六角螺栓42穿过阀体2的3个螺栓孔2e中的下面一个，与转向器51的转向器壳的3个螺纹孔中相对应的一个螺纹孔螺纹连接。

其次是摆线针轮式传动机构49中的内部各部分相对位置关系如下：

输入部分的1号齿轮12伸入中部壳体11的右内腔11c上部的圆弧形凸台内腔内，输入部分的输入轴21从上盖19的上轴承孔19e和上部壳体16的上孔16c穿过后深入到中部壳体11的右内腔11c上部的圆弧形凸台内腔内。伺服电机部分的伺服电机28的输出轴从上盖19的后上通孔19g穿过后深入到上部壳体16的右上内腔16d内。伺服电机28上的5号齿轮30伸入上部壳体16的右上内腔16d内。中间轴部分的中间轴26上的6号齿轮23伸入上部壳体16的右下内腔16a内，中间轴26支撑在上盖19的下轴承孔19b和上部壳体16的轴承孔16b内。针齿圈部分的2号齿轮33深入到中部壳体11右内腔11c中间。电磁离合器31伸入到上部壳体16的左下孔16i内。针齿圈部分的针齿架空心轴14的左端法兰、支撑环7、针齿8以及摆线轮39、输出部分的输出机构支架轴46右端法兰、柱销38、柱销套37等共同安装在中间壳体11的左内腔11e内。输出部分的8个结构相同的圆筒状的柱销套37与8个结构相同的圆柱状的柱销38套装后分别装入偏心轴部分的摆线轮39的8个柱销孔39c内，输出部分的4号齿轮41伸入到下部壳体4的大内腔4d内。转向小齿轮轴部分的3号齿轮3伸入下部壳体4的小内腔4c内。

输入部分的1号齿轮12与针齿圈部分的2号齿轮33外啮合连接，伺服电机部分的伺服电机28输出端上的5号齿轮30与中间轴部分的6号齿轮23外啮合连接。中间轴26左端的渐开线花键轴段与电磁离合器31的输入端采用渐开线花键副连接，偏心轴18的右端的渐开线花键轴段与电磁离合器31的输出端采用渐开线花键副连接。输出部分的3号齿轮3与输出部分的4号齿轮41外啮合连接，偏心轴部分的摆线轮39与针齿圈部分的在圆周上均匀分布的26个结构相同的针齿8内啮合连接。

本发明所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统的工作原理：

所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统中的摆线针轮式传动机构49有两个相互独立的输入端，一个共同的输出端。其中转向盘47的输入控制一个输入端，电机28的输入控制另外一个输入端，输出端连接到转向器51。动力有两条传递路线：

路线1：转向盘47——转向管柱48——输入轴21——1号齿轮12——2号齿轮33——针齿架空心轴14——针齿8——摆线轮39——柱销套37——柱销38——输出机构支架轴46——4号齿轮41——3号齿轮3——阀芯60——扭杆61——转向小齿轮轴1——转向器51。

路线2：电机28——5号齿轮30——6号齿轮23——中间轴26——电磁离合器31——偏心轴18——5号轴承36——摆线轮39——柱销套37——柱销38——输出机构支架轴46——4号齿轮41——3号齿轮3——阀芯60——扭杆61——转向小齿轮轴1——转向器51。

为节省正常工作时的电能，电磁离合器31选用失电式电磁离合器。当电机28无故障时，电磁离合器31断电吸合，中间轴26和偏心轴18连为一体。当仅路线1工作时，电机28自由随动，因为摆线轮39对针齿8有反作用力，该反作用力会作用到转向盘47，会干扰驾驶员操作；当电机28故障时，电磁离合器31通电断开，此时路线1仍可正常工作而不受电机故障的影响。

通过调整1号齿轮12与2号齿轮33的齿数、3号齿轮3与4号齿轮41的齿数、5号齿轮30与6号齿轮23的齿数、摆线针轮传动机构的摆线轮39与针齿8的齿数，可以匹配得到转向盘输入端到输出端、电机输入端到输出端不同的传动比值。

通过以上分析可以看出，所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统可实现主动转向。由电机控制的新增的自由度可以给转向器提供一个叠加的转向角，电机故障时，电磁离合器自动断开连接，保证此时方向盘能够直接对转向器输入，控制汽车转向。针对转向系统提出了一种新型的、可靠的、紧凑的转向系统方案。

Claims (10)

1.一种采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统包括有转向盘(47)、转向轴(52)、1号万向节(53)、转向传动轴(48)、2号万向节(54)、摆线针轮式传动机构(49)、转阀(50)与转向器(51)；

所述的转向盘(47)采用花键副与转向轴(52)的上端连接，转向轴(52)的下端采用1号万向节(53)与转向传动轴(48)的上端连接，转向传动轴(48)的另一端采用2号万向节(54)与摆线针轮式传动机构(49)中的输入轴(21)右端连接，摆线针轮式传动机构(49)中的3号齿轮(3)与转阀(50)中的转向小齿轮轴(1)的右端采用花键副连接，转向小齿轮轴(1)的转向小齿轮(1c)与转向器(51)上的齿条部分啮合连接。

2.按照权利要求1所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的转向盘(47)选用三幅式或四幅式转向盘；转向传动轴(48)由带内花键的管与带外花键的轴套装在一起组成，带内花键的管与带外花键的轴之间为滑动连接；

转阀(50)由阀体(2)与转向小齿轮部分组成，转向小齿轮部分包括转向小齿轮轴(1)；

阀体(2)的上端设置有安装转向小齿轮轴(1)的小齿轮轴孔(2a)；阀体(2)的下端设置有安装7号轴承(44)的轴承通孔(2b)，轴承通孔(2b)的左端设置有安装3号轴承端盖(45)的螺纹孔(2c)，安装7号轴承(44)的轴承通孔(2b)与安装3号轴承端盖(45)的螺纹孔(2c)的回转轴线共线，小齿轮轴孔(2a)的回转轴线与安装7号轴承的轴承通孔(2b)的回转轴线平行，阀体(2)的左端面上均匀分布有安装螺栓的3个结构相同的通孔(2e)，阀体(2)的右端面上均匀分布有安装螺栓的3个结构相同的螺栓通孔(2d)，转向小齿轮轴(1)装入阀体(2)上端的小齿轮轴孔(2a)中为转动连接。

3.按照权利要求1所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的转向器(51)包括有液压缸(55)、转向器齿条、转向器壳体与两个结构相同的防尘罩(56)；

液压缸(55)的活塞杆左端与布置在转向器(51)左侧的横拉杆(57)内端采用球头副结构连接，转向器齿条右端与布置在转向器(51)右侧的另一个横拉杆(57)内端采用球头副结构连接，两个结构相同的防尘罩(56)分别套在液压缸(55)左端外壁环槽与布置在转向器(51)左侧的横拉杆(57)内端的变径处及转向器壳体右端外壁环槽与布置在转向器(51)右侧的另一个横拉杆(57)内端的变径处。

4.按照权利要求1所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的摆线针轮式传动机构(49)包括有输入部分、伺服电机部分、中间轴部分、偏心轴部分、针齿圈部分、输出部分、壳体部分与电磁离合器(31)；

所述的壳体部分由阀体(2)、下部壳体(4)、中部壳体(11)、上部壳体(16)、上盖(19)、1号轴承端盖(20)、2号轴承端盖(25)与3号轴承端盖(45)组成；

阀体(2)、下部壳体(4)、中部壳体(11)、上部壳体(16)与上盖(19)依次采用螺栓固定连接，1号轴承端盖(20)与上盖(19)上的上螺纹孔(19d)螺纹连接，2号轴承端盖(25)与上盖(19)上的下螺纹孔(19a)螺纹连接，3号轴承端盖(45)与阀体(2)上的螺纹孔(2c)螺纹连接；

输入部分中的输入轴(21)采用两个结构相同的2号轴承(22)安装在上部壳体(16)上端的轴承孔(16g)与上盖(19)上端的上轴承孔(19e)内，中间轴部分中的中间轴(26)采用2个结构相同的3号轴承(24)安装在上部壳体(16)中间位置的轴承孔(16b)与上盖(19)的下轴承孔(19b)内，伺服电机部分通过其中的伺服电机(28)的壳体安装在上盖(19)的后上通孔(19g)的右端面上，伺服电机部分中的5号齿轮(30)与中间轴部分中的6号齿轮(23)啮合连接，针齿圈部分通过其中的针齿架空心轴(14)与2个结构相同的1号轴承(9)安装在中部壳体(11)上的轴承孔(11d)中，安装在针齿架空心轴(14)右端的2号齿轮(33)与输入部分中的1号齿轮(12)啮合连接，偏心轴部分通过其中的偏心轴(18)与2个结构相同的4号轴承(32)安装在针齿架空心轴(14)上的1号轴承孔(14b)与2号轴承孔(14g)内为转动连接，输出部分通过其中的输出机构支架轴(46)与6号轴承(40)与7号轴承(44)安装在下部壳体(4)的轴承孔(4e)与阀体(2)下端的轴承通孔(2b)内，输出机构支架轴(46)采用柱销套(37)与柱销(38)和偏心轴部分中的摆线轮(39)啮合传动连接，偏心轴部分中的偏心轴(18)与中间轴部分中的中间轴(26)之间连接有电磁离合器(31)，转向小齿轮轴部分通过其中的转向小齿轮轴(1)装入阀体(2)上端的小齿轮轴孔(2a)中为转动连接，输出部分中的3号齿轮(3)与4号齿轮(41)啮合连接。

5.按照权利要求1或4所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的输入轴(21)为直杆类变截面结构件，由右至左设置有右段光轴、输入轴1号轴颈(21a)、中段光轴、输入轴2号轴颈(21b)与花键轴段，右段光轴、输入轴1号轴颈(21a)、中段光轴、输入轴2号轴颈(21b)与花键轴段的回转轴线共线，中段光轴的直径为最大，位于中段光轴两侧的各轴的直径依次减少，输入轴(21)左端面的中心处设置有螺纹孔(21c)。

6.按照权利要求4所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的偏心轴(18)为杆类结构件，偏心轴(18)由右段轴、偏心轴1号轴颈(18a)、中段光轴、偏心轴2号轴颈(18b)与偏心光轴颈(18c)依次连成一体，偏心光轴颈(18c)的左端设置有挡圈槽，右段轴、偏心轴1号轴颈(18a)、中段光轴、偏心轴2号轴颈(18b)的回转轴线共线，偏心光轴颈(18c)的回转轴线与偏心轴2号轴颈(18b)的回转轴线平行，其偏心距为1mm。

7.按照权利要求4所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的针齿架空心轴(14)是由左端的法兰盘与右端的圆筒连成一体的回转体，法兰盘与圆筒的回转轴线共线，法兰盘上均布有安装针齿(8)的26个结构相同的针齿孔(14f)，法兰盘右侧的圆筒外圆周面上依次设置有2段结构相同的1号光轴轴颈(14d)与花键轴段，2段结构相同的1号光轴轴颈(14d)之间设置有1号凹槽(14e)，左端的1号光轴轴颈(14d)的左端设置有轴肩，花键轴段的右端设置有2号凹槽(14c)；圆筒的中心处设置有阶梯通孔，由右到左依次是1号轴承孔(14b)、中段光孔与2号轴承孔(14g)；1号轴承孔(14b)与2号轴承孔(14g)的直径相同，1号轴承孔(14b)右端内壁加工有凹槽(14a)，中段光孔的直径大于1号轴承孔(14b)与2号轴承孔(14g)的直径，2号轴承孔(14g)的左端设置有孔内定位凸肩。

8.按照权利要求4所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的针齿圈部分还包括有支撑环(7)、26个结构相同的针齿(8)、1号轴用弹性挡圈(15)与2号轴用弹性挡圈(34)；

所述的针齿(8)由左小直径段与右大直径段组成，右大直径段为一段光轴，左小直径段的左段设置有外螺纹，左小直径段的右段为一段光轴颈，左小直径段与右大直径段之间设置有一倒角；

26个结构相同的针齿(8)的大端光轴依次安装在针齿架空心轴(14)大圆盘端上的26个均匀分布的针齿孔(14f)内为过盈配合连接，支撑环(7)上的26个与大圆盘端上的26个针齿孔(14f)对中的通孔分别套装在26个针齿(8)左段的小端光轴轴颈上，支撑环(7)的右端面和26个结构相同的针齿(8)的左段的小端光轴轴颈与针齿(8)的大端轴颈之间的倒角接触连接，采用13个结构相同的螺母间隔地安装在26个结构相同的针齿(8)中的13个结构相同的针齿(8)小端上为螺纹连接，左边的1号轴承(9)套装在针齿架空心轴(14)中的1号光轴轴颈(14d)的左边，左侧的1号轴承(9)内圈的左端面与1号光轴轴颈(14d)的左侧轴肩的右端面接触连接，2号轴用弹性挡圈(34)装卡在针齿架空心轴(14)的1号凹槽(14e)里，右侧的1号轴承(9)套装在针齿架空心轴(14)中1号光轴轴颈(14d)的右端，2号齿轮(33)套装在针齿架空心轴(14)的渐开线花键轴上，1号轴用弹性挡圈(15)安装在2号齿轮(33)右侧的针齿架空心轴(14)上的2号凹槽(14c)内，2号轴用弹性挡圈(34)装卡在针齿架空心轴(14)上的1号凹槽(14e)内。

9.按照权利要求4所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的输出部分还包括有8个结构相同的圆筒状的柱销套(37)、8个结构相同的圆柱状的柱销(38)、6号轴承(40)、4号齿轮(41)、3号齿轮(3)、1号轴端挡圈(5)、1号螺钉(58)、2号套筒(43)、7号轴承(44)与输出机构支架轴(46)；

8个结构相同的柱销(38)的左端依次安装在输出机构支架轴(46)大端法兰盘上的8个均匀分布的柱销孔(46a)内为过盈配合，8个结构相同的柱销套(37)依次套装在8个结构相同的柱销(38)上为间隙配合，6号轴承(40)过盈配合地套装在输出机构支架轴(46)的支架轴1号轴颈(46b)上，6号轴承(40)内圈的右端面与输出机构支架轴(46)上的支架轴1号轴颈(46b)右侧的轴肩接触连接，6号轴承(40)外圈的左端面与下部壳体(4)的轴承孔(4e)的内凸缘的右端面接触连接，4号齿轮(41)套装在输出机构支架轴(46)的花键轴上为花键副连接，2号套筒(43)间隙配合地套装在4号齿轮(41)左侧的花键轴上，4号齿轮(41)的右端面与渐开线花键轴的花键槽截止端面相接触，2号套筒(43)右端面与4号齿轮(41)的左端面接触连接，7号轴承(44)套装在输出机构支架轴(46)的支架轴2号轴颈(46c)上，7号轴承(44)内圈右端面与2号套筒(43)左端面接触连接，7号轴承(44)的外圈的左端面与3号轴承端盖(45)的右端面接触连接。

10.按照权利要求4或9所述的采用摆线针轮机构的汽车主动转向系统，其特征在于，所述的输出机构支架轴(46)是由右端的法兰盘与左端的阶梯轴连成一体，右端的法兰盘与左端的阶梯轴的回转轴线共线，右端的法兰盘上沿圆周方向均匀分布有8个结构相同的安装柱销(38)的柱销孔(46a)，左端的阶梯轴由右至左依次设置有右轴肩、支架轴1号轴颈(46b)、花键轴与支架轴2号轴颈(46c)。