CN109552399A - 一种电动助力转向机结构及其设置方式 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动助力转向系统及其控制方法。该电动助力转向系统不设有转向油泵，由电机直接提供助力，通过控制模块分析司机转向意图，由控制模块控制电机执行工作，作用于车轮转向。

Description

一种电动助力转向机结构及其设置方式
技术领域
本发明涉及助力转向系统，具体涉及一种电动助力转向机结构及其设置方式。
背景技术
传统的车用助力转向系统一般由发动机提供动力，因此为了保证车辆的安全性要求转向助力的持续供给，发动机就很难实现怠速停机，对于城市交通拥堵的路况发动机一直处于工作状态，不仅浪费了燃料，而且增加了尾气排放，特别是城市公交车，由于其需要进站、出站，车辆起停的时间就更长，而且公交车的运营时间一般较长，发动机长时间的低效率工作对于节能减排的影响很大。
随着车辆转向技术的发展，电动液压助力转向在车辆上的应用也日益增多，它使用电动机提供转向助力，通过传感器和各种电子控制元件监控车辆行驶的方向数据，跟随车速等参数控制助力的大小，保证车辆的安全转向。而对于公交车等大型客车而言，由于其需要的转向助力较大，也就要求电机的输出扭矩较大，而且存在助力转向系统体积太大的问题，而且由于电机与油泵的连接处常会因为密封不好而出现漏油的现象，系统的可靠性较低，影响到整车的安全性能。
为了解决上述问题，本发明提出一种电动助力转向系统及其控制方法。该电动助力转向系统不设有转向油泵，由电机直接提供助力，通过分析司机转向意图，由控制模块控制电机执行工作，作用于车轮转向。
发明内容
现有的电动液压助力转向系统存在助力转向系统体积太大的问题，而且由于电机与油泵的连接处常会因为密封不好而出现漏油的现象，系统的可靠性较低，影响到整车的安全性能。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种电动助力转向机结构，包括输入轴、输出轴、输出杆、控制机构和电机，其特征在于，所述电机与所述输出轴配合带动所述输出轴转动，所述输出轴与所述输出杆配合，所述输出轴可带动所述输出杆做水平运动，所述控制机构控制所述电机工作；
所述输出杆包括齿条和滚柱丝杠，两者同轴固定连接，所述输出轴为丝杠螺母，两者通过螺纹配合，所述输出轴转动时可带动所述输出杆做水平运动；
所述输入轴与所述输出杆之间设有第一伞齿轮与第二伞齿轮和第一齿轮，所述第一伞齿轮与所述输入轴连接，所述第二伞齿轮与所述第一齿轮同轴固定连接，所述第一齿轮与所述齿条配合；
所述第一伞齿轮与所述输入轴之间设有扭矩传感器，所述扭矩传感器检测所述输入轴与所述第一伞齿轮之间扭矩并发送给所述控制机构；
所述电机与所述输出轴之间通过皮带同步传动，所述电机为所述输入轴转动提供助力。
同时，提出另一种结构布局方式，所述输出杆为滚珠丝杠，所述输出轴为丝杠螺母，两者通过螺纹配合，所述输入轴与所述输出轴之间设有第一伞齿轮与第二伞齿轮和第一齿轮，所述第一伞齿轮与所述输入轴连接，所述第二伞齿轮与所述输出轴同轴固定连接，所述输入轴通过所述第一伞齿轮、第二伞齿轮带动所述输出轴转动，所述输出轴带动所述输出杆做水平方向运动。其他结构不变。
同时给出两种电动助力转向机在车架上的设置方式。一种是所述电动助力转向机设置在车架上，所述输出杆第一端与第二端分别设有第一拉杆球头与第二拉杆球头，所述第一拉杆球头与车辆右前轮转向梯形臂铰接、所述第二拉杆球头与车辆左前轮转向梯形臂铰接；另一种是所述输出杆第一端设有拉杆球头，所述拉杆球头与转向直拉杆铰接。
相比现有的，本发明有显著优点和有益效果，具体体现为：
采用电机直接对电动助力转向系统提供助力，大大减小了助力转向机尺寸，同时取消油泵，减少了因为密封不好而出现漏油的现象，提高电动助力转向机的可靠性及整车的安全性能。
附图说明
图1为本发明电动助力转向机结构图；
图2为本发明电动助力转向机结构细节图。
具体实施方式
本发明的具体实施方法如下：
图1为本发明电动助力转向机结构图，图2为本发明电动助力转向机结构细节图，如图1和图2所示，1为输入轴、2为电机、3为输出杆、31为齿条、32为滚柱丝杠、4为输出轴、5为扭矩传感器、6为第一齿轮、7为第一伞齿轮、8为第二伞齿轮、9为皮带，同时该电动助力转向机还设有控制机构。
所述输入轴1通过司机操作方向盘输入转向力，所述输入轴与所述第一伞齿轮7同轴连接，两者之间设有一个扭矩传感器5，所述扭矩传感器5可以实时检测输入轴1输入的扭矩大小，并将检测到的数据发送给所述控制机构，所述控制机构通过分析扭矩数据，控制所述电机2的开关与转速等工作状态。
所述电机2通过所述皮带9带动所述输出轴4同步转动，所述输出轴4为丝杠螺母。所述输出杆3为滚柱丝杠或者滚柱丝杠固定连接齿条。所述输出杆3与所述输出轴4两者通过螺纹配合，当输出轴4转动时，可带动输出杆3水平运动。
实施例1，当输出杆3为滚柱丝杠固定连接齿条时，所述齿条31固定连接在所述滚柱丝杠32上，所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮啮合，所述第一齿轮与所述第二伞齿轮同轴固定连接，所述第一齿轮与所述齿条31啮合。这样，所述输入轴1的转矩即可传动到齿条上，带动输出杆3水平运动。
实施例2，当输出轴为滚柱丝杠时，所述第一伞齿轮与所述第二伞齿轮啮合，所述第二伞齿轮与所述输出轴4同轴固定连接。这样，所述输入轴1的转矩即可传动到所述输出轴4上，带动所述输出杆3水平运动。
同时，本发明提出两种在车辆上设置该电动助力转向机的方式。一种是电动助力转向机设置在车架上，所述输出杆第一端与第二端分别设有第一拉杆球头与第二拉杆球头，所述第一拉杆球头与车辆右前轮转向梯形臂铰接、所述第二拉杆球头与车辆左前轮转向梯形臂铰接。
另一种方式为，所述电动助力转向机设置在车架上，所述输出杆第一端设有拉杆球头，所述拉杆球头与转向直拉杆铰接。
对于为本发明的示范性实施例，应当理解为是本发明的权利要求书的保护范围内其中的某一种示范性示例，具有对本领域技术人员实现相应的技术方案的指导性作用，而非对本发明的限定。

Claims (8)

1.一种电动助力转向机结构，包括输入轴、输出轴、输出杆、控制机构和电机，其特征在于，所述电机与所述输出轴配合带动所述输出轴转动，所述输出轴与所述输出杆配合，所述输出轴可带动所述输出杆做水平运动，所述控制机构控制所述电机工作。
2.根据权利要求1所述的电动助力转向机结构，其特征在于，所述输出杆包括齿条和滚柱丝杠，两者同轴固定连接，所述输出轴为丝杠螺母，两者通过螺纹配合，所述输出轴转动时可带动所述输出杆做水平运动。
3.根据权利要求2所述的电动助力转向机结构，其特征在于，所述输入轴与所述输出杆之间设有第一伞齿轮与第二伞齿轮和第一齿轮，所述第一伞齿轮与所述输入轴连接，所述第二伞齿轮与所述第一齿轮同轴固定连接，所述第一齿轮与所述齿条配合。
4.根据权利要求1所述的电动助力转向机结构，其特征在于，所述输出杆为滚珠丝杠，所述输出轴为丝杠螺母，两者通过螺纹配合，所述输入轴与所述输出轴之间设有第一伞齿轮与第二伞齿轮和第一齿轮，所述第一伞齿轮与所述输入轴连接，所述第二伞齿轮与所述输出轴同轴固定连接，所述输入轴通过所述第一伞齿轮、第二伞齿轮带动所述输出轴转动，所述输出轴带动所述输出杆做水平方向运动。
5.根据权利要求3或4所述的电动助力转向机结构，其特征在于，所述第一伞齿轮与所述输入轴之间设有扭矩传感器，所述扭矩传感器检测所述输入轴与所述第一伞齿轮之间扭矩并发送给所述控制机构。
6.根据权利要求4所述的电动助力转向机结构，其特征在于，所述电机与所述输出轴之间通过皮带同步传动，所述电机为所述输入轴转动提供助力。
7.一种如权利要求1-6所述电动助力转向机的设置方式，其特征在于，所述电动助力转向机设置在车架上，所述输出杆第一端与第二端分别设有第一拉杆球头与第二拉杆球头，所述第一拉杆球头与车辆右前轮转向梯形臂铰接、所述第二拉杆球头与车辆左前轮转向梯形臂铰接。
8.一种如权利要求1-6所述电动助力转向机的设置方式，其特征在于，所述电动助力转向机设置在车架上，所述输出杆第一端设有拉杆球头，所述拉杆球头与转向直拉杆铰接。
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