CN104787110A - 一种电动助力转向机 - Google Patents

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田宏霞
王峰
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Abstract

本发明涉及一种机动车转向机构，尤其是一种电动助力转向机，包括左转向球头，齿条，助力电机，转向机壳体，输入轴，右转向球头，在转向机壳体的左端设有一支撑环，齿条装配在支撑环中，左转向球头、右转向球头分别安装在齿条的左右两头，助力电机通过螺栓安装在转向机壳体的支撑架上，安助力电机输出轴上设有第一传动齿轮，助力电机输出轴另一端通过滚珠轴承安装在转向机壳体，齿条上设有钢珠下螺旋槽，在齿条的螺旋槽上装配有一传动螺母，助力电机输出轴上的第一传动齿轮与传动螺母上的第二传动齿轮相配合，传动螺母通过滚针轴承安装在转向机壳体所设的凸台上。本发明解决了现有技术中齿条助力式转向机传动效率低，发热量大等技术问题。

Description

一种电动助力转向机
技术领域
本发明涉及一种机动车转向机构，尤其是一种电动助力转向机。
背景技术
电动助力转向(Electric Power Steering,简称EPS)系统,是继液压助力转向系统后出现的一种新型动力转向系统,具有液压助力转向系统无法比拟的优势.它不仅能节约能源,提高安全性,还有利于环境保护,是一项紧扣现代汽车发展主题的高新技术是汽车转向系统发展的必然趋势。
同传统的液压助力转向系统相比，电动助力转向系统具有以下优点:液压转向助力系统的油泵，不转向时也工作，加大了能量消耗。而EPS系统只在转向时电动机才提供助力，因而能减少能量消耗，并能在各种行驶工况下提供最佳的转向助力，减小了由于路面不平所引起的对转向系统的干扰，改善了汽车的转向性能，减轻了汽车低速行驶时的转向操纵力，提高了汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的主动安全性；由于不需要加注液压油和安装液压油管，所以系统的安装简便，自由度大，而且成本低，无漏油故障的发生，它比常规的液压转向助力系统具有更好的通用性。
电动助力转向系统按照电动机布置位置的不同，可以分为：转向轴助力式(C-EPS)、齿轮助力式(P-EPS)，齿条助力式(R-EPS)3种。其中，转向齿条助力式电动助力转向器(R-EPS)的助力电机和减速增扭转机构直接驱动齿条提供助力。当前的R-EPS中，转向助力是由第二个小齿轮来完成的，该小齿轮按平行于齿条方向传力，它由一个电机来驱动，该电机通过蜗轮蜗杆机构和一个传动小齿轮咬合在齿条上，并传递转向所需要的辅助力。由于助力电机安装于齿条上的位置比较自由，因此在汽车的底盘布置时非常方便。同时，同CEPS和P-EPS相比，可以提供更大的助力值，所以一般前轴载荷比较大的车辆上。然而，涡轮蜗杆减速机构传动效率较低，一般为0.5--0.7；当降速比很大时,效率甚至在0.5以下；同时发热大，不宜在大功率下长期连续工作，工作时要求有良好的冷却和润滑条件；为了减磨耐磨，蜗轮齿圈需用贵重的青铜制造，且蜗轮比齿轮制造困难，增加了整个转向系统的制造成本。
发明内容
本发明所要解决现有技术中齿条助力式转向机传动效率低，发热量大及转向助力机构的制造成本高的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动助力转向机，包括左转向球头，齿条，助力电机，转向机壳体，输入轴，右转向球头，在转向机壳体的左端设有一支撑环，齿条装配在支撑环中，左转向球头、右转向球头分别安装在齿条的左右两头，助力电机通过螺栓安装在转向机壳体的支撑架上，助力电机输出轴上设有第一传动齿轮，助力电机输出轴另一端通过滚珠轴承安装在转向机壳体，齿条上设有钢珠下螺旋槽，在齿条的螺旋槽上装配有一传动螺母，助力电机输出轴上的第一传动齿轮与传动螺母上的第二传动齿轮相配合，传动螺母通过滚针轴承安装在转向机壳体所设的凸台上。
进一步的，所述传动螺母由套筒和支撑座和组成，支撑座设有钢珠上螺旋槽，钢珠的循环通道由套筒上设有的套筒凹槽和支撑座凹槽组合而成。
采用上述技术方案后能获得如下有益的技术效果：
(1)传动比恒定，具有转动平稳，适应范围广，传递速度和功率范围都大的优点，给予适当预紧可以消除间隙，提高传动精度和轴向刚度；
(2)机械效率高，结构紧凑，摩擦力大小几乎与运动速度无关，启动转矩接近于运动转矩，传动灵敏；
(3)不具有自锁性，可将直线运动变为回转运动，且其磨损小且寿命长，可用调整装置调整间隙，传动精度与刚度均得到提高。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是支撑座的结构示意图；
图3是传动螺母的结构示意图；
其中：1.左转向球头；2.支撑环；3.齿条；31.钢珠下螺旋槽；4.助力电机；5.第一传动齿轮，6.助力电机输出轴；7.滚珠轴承；8.转向机壳体；81.凸台；9.转向机输入轴；10.右转向球头；11.滚针轴承；12.套筒；121.套筒凹槽；13.钢球；14.支撑座；141.第二传动齿轮；142.钢珠上螺旋槽；143.支撑座凹槽；15.传动螺母。
具体实施方式
如图1所示一种电动助力转向机，包括左转向球头1，齿条3，助力电机4，转向机壳体8，输入轴9，右转向球头10，在转向机壳体8的左端设有一支撑环2，齿条3装配在支撑环2中，左转向球头1、右转向球头10分别安装在齿条3的左右两头，助力电机4通过螺栓安装在转向机壳体8的支撑架上，助力电机输出轴6上设有第一传动齿轮5，助力电机输出轴6另一端通过滚珠轴承7安装在转向机壳体8，齿条3上设有钢珠下螺旋槽31，在齿条3的螺旋槽上装配有一传动螺母15，助力电机输出轴6上的第一传动齿轮5与传动螺母15上的第二传动齿轮141相配合，传动螺母15通过滚针轴承11安装在转向机壳体8所设的凸台81上。
如图2和图3所示，所述传动螺母15由套筒12和支撑座14和组成，支撑座14设有钢珠上螺旋槽142，钢珠13的部分循环通道由套筒12上设有的套筒凹槽121和支撑座凹槽143组合而成。该助力传动机构类似于一个以滚珠作为滚动媒介的滚动螺旋传动的体系将传动螺母15回转运动转化成直线运动；齿条3上的钢珠下螺旋槽31和支撑座14上的钢珠上螺旋槽142采用歌德式(Gothic arch)沟槽形状,使钢珠13与沟槽达到最佳接触以便轻易运转。钢球滚动接触处均经硬化(HRC58～63)处理，并经精密磨削，循环体系过程纯属滚动，因此具有高耐用性的特点。若加入适当的预紧力，消除轴向间隙，可使滚珠13有更佳的刚性，减少齿条3的弹性变形，达到更高的精度。齿条3上的钢珠下螺旋槽31，支撑座14上的钢珠上螺旋槽142以及套筒12上设有的套筒凹槽121和支撑座凹槽143组合成的部分循环通道，共同形成了螺旋滚道。在滚道内装有滚珠13，齿条3与传动螺母15相对运动时，滚珠13沿螺旋槽向前滚动，在齿条3上滚过数圈以后通过套筒12上设有的套筒凹槽121和支撑座凹槽143组合成的部分循环通道，逐个地又滚回到齿条3与传动螺母15之间，构成一个闭合的回路。
本发明中所述的助力机构类似滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动，工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象。同时，其传动效率高达90％～98％，为传统的涡轮蜗杆的1.3～1.8倍左右，所以能以较小的扭矩得到较大的推力，其工作过程中助力机构运动过程中温升较小，并可预紧消除轴向间隙因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。另外，该助力机构故障率很低，维修保养也较简单，只需进行一般的润滑和防尘，在特殊场合可在无润滑状态下工作。
本发明的工作原理如下：当汽车向左转向时，输出轴9在方向盘上的输入扭矩的作用下，齿条3向右做直线运动；此时助力电机4上的第一传动齿轮5带动传动螺母15上的第二传动齿轮141转动，传动螺母15沿轴向逆时针做回转运动，钢球13在套筒12和支撑座14组成的闭合回路中不断的循环，带动齿条3向右运动，实现了齿条的直接助力，安装在齿条3两端的左转向球头1，右转向球头10带动转向机构，完成车辆的向左转向；反之，汽车向右转向时，输出轴9在方向盘上的输入扭矩的作用下，齿条3向左做直线运动；传动螺母15则在助力电机4的带动下沿轴向顺时针回转运动，带动齿条3向左运动，从而实现了转向助力。

Claims (2)

1.一种电动助力转向机，包括左转向球头(1)，齿条(3)，助力电机(4)，转向机壳体(8)，输入轴(9)，右转向球头(10)，在转向机壳体(8)的左端设有一支撑环(2)，齿条(3)装配在支撑环(2)中，左转向球头(1)、右转向球头(10)分别安装在齿条(3)的左右两头，助力电机(4)通过螺栓安装在转向机壳体(8)的支撑架上，助力电机输出轴(6)上设有第一传动齿轮(5)，助力电机输出轴(6)另一端通过滚珠轴承(7)安装在转向机壳体(8)，其特征在于，齿条(3)上设有钢珠下螺旋槽(31)，在齿条(3)的螺旋槽上装配有一传动螺母(15)，助力电机输出轴(6)上的第一传动齿轮(5)与传动螺母(15)上的第二传动齿轮(141)相配合，传动螺母(15)通过滚针轴承(11)安装在转向机壳体(8)所设的凸台(81)上。
2.如权利要求1所述的一种电动助力转向机，其特征在于所述传动螺母(15)由套筒(12)和支撑座(14)组成，支撑座(14)设有钢珠上螺旋槽(142)，钢珠(13)的循环通道由套筒(12)上设有的套筒凹槽(121)和支撑座凹槽(143)组合而成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106741129A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 上汽通用汽车有限公司 机械转向机
CN109305218A (zh) * 2018-09-10 2019-02-05 安徽德孚转向系统股份有限公司 电动助力转向系统的齿条定位装置
CN109552399A (zh) * 2017-09-27 2019-04-02 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种电动助力转向机结构及其设置方式
CN111332359A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 长城汽车股份有限公司 转向器

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020063014A1 (en) * 2000-11-29 2002-05-30 Ntn Corporation Powered steering device and ball screw mechanism therefor
US6464034B1 (en) * 1999-02-04 2002-10-15 Ntn Corporation Electrically powered steering device
US20050217924A1 (en) * 2004-03-22 2005-10-06 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
CN102442342A (zh) * 2010-10-04 2012-05-09 万都株式会社 齿条驱动式电动助力转向装置
CN103153756A (zh) * 2010-10-04 2013-06-12 株式会社捷太格特 滚珠丝杠装置、线性致动器和车辆转向系统
CN103303360A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 株式会社捷太格特 电动动力转向装置
CN103547834A (zh) * 2011-06-01 2014-01-29 Sfs因泰克控股股份公司 带有轴承的轴
CN203612044U (zh) * 2013-12-02 2014-05-28 北京汽车股份有限公司 一种汽车齿条助力式电动转向助力系统
CN103851148A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 株式会社捷太格特 滚珠丝杠、以及具有滚珠丝杠的电动助力转向装置
CN203793407U (zh) * 2014-01-28 2014-08-27 株式会社捷太格特 旋转装置
US20140353068A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-04 Jtekt Corporation Steering system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6464034B1 (en) * 1999-02-04 2002-10-15 Ntn Corporation Electrically powered steering device
US20020063014A1 (en) * 2000-11-29 2002-05-30 Ntn Corporation Powered steering device and ball screw mechanism therefor
US20050217924A1 (en) * 2004-03-22 2005-10-06 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
CN102442342A (zh) * 2010-10-04 2012-05-09 万都株式会社 齿条驱动式电动助力转向装置
CN103153756A (zh) * 2010-10-04 2013-06-12 株式会社捷太格特 滚珠丝杠装置、线性致动器和车辆转向系统
CN103547834A (zh) * 2011-06-01 2014-01-29 Sfs因泰克控股股份公司 带有轴承的轴
CN103303360A (zh) * 2012-03-09 2013-09-18 株式会社捷太格特 电动动力转向装置
CN103851148A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 株式会社捷太格特 滚珠丝杠、以及具有滚珠丝杠的电动助力转向装置
US20140353068A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-04 Jtekt Corporation Steering system
CN203612044U (zh) * 2013-12-02 2014-05-28 北京汽车股份有限公司 一种汽车齿条助力式电动转向助力系统
CN203793407U (zh) * 2014-01-28 2014-08-27 株式会社捷太格特 旋转装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106741129A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 上汽通用汽车有限公司 机械转向机
CN106741129B (zh) * 2017-01-10 2019-09-10 上汽通用汽车有限公司 机械转向机
CN109552399A (zh) * 2017-09-27 2019-04-02 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种电动助力转向机结构及其设置方式
CN109305218A (zh) * 2018-09-10 2019-02-05 安徽德孚转向系统股份有限公司 电动助力转向系统的齿条定位装置
CN109305218B (zh) * 2018-09-10 2024-04-26 安徽德孚转向系统股份有限公司 电动助力转向系统的齿条定位装置
CN111332359A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 长城汽车股份有限公司 转向器

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