CN110294012A - 一种双缸循环球动力转向器 - Google Patents

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彭传敏
宣建锋
吴满
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    • B62D3/06—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut
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Abstract

本发明提供了一种双缸循环球动力转向器，包括壳体、摇臂轴、第一转向螺母和第二转向螺母，其中，所述壳体包括第一主缸、第二主缸和主腔，所述第一转向螺母设置在所述第一主缸内，所述第二转向螺母设置在所述第二主缸内，所述摇臂轴设置在所述主腔内，且所述第一转向螺母和所述第二转向螺母均与所述摇臂轴啮合传动。本发明的双缸循环球动力转向器，通过增加一主缸与转向螺母，有效增大了转向器的输出扭矩和整车适用范围，满足重型卡车和工程车的使用需求，延长了循环球动力转向器的使用寿命，降低生产和后期维护成本。

Description

一种双缸循环球动力转向器
技术领域
本发明涉及汽车转向设备技术领域，尤其涉及转向器技术领域。
背景技术
现有的循环球动力转向器均为一个转向螺母驱动一个摇臂轴转动，进而驱动转向垂臂转动，转向垂臂驱动横直拉杆带动车轮转动，从而实现汽车转向。但是在重型卡车或者工程车等前桥载荷大的车型中，现有结构的循环球动力转向器具有输出扭矩不足的问题，在整车上表现为转向沉重。现有技术下的解决途径包括以下两种：
一种是增加转向器的使用油压，但是在高压力下，转向器的密封件使用寿命严重缩短，而内部密封件失效往往会造成转向器内泄漏大，从而导致动力转向器转向沉重，外部密封件失效直接导致转向器漏油，这种使用下的售后故障率大大增加；
另一种方法是增加转向器的缸径，但是缸径的增加会导致转向器主缸外圆的增加，进而增大转向器的体积，这种改进后的结构在很多车型中会产生安装干涉，导致无法布置，影响整车布局和使用，同时转向器体积增大后生产成本也大幅增加。
发明内容
本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的一个目的是提供一种解决以上问题中的任何一个的双缸循环球动力转向器。具体地，本发明提供能够有效增大输出扭矩、提高使用寿命的循环球动力转向器。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种双缸循环球动力转向器，所述双缸循环球动力转向器包括壳体、摇臂轴、第一转向螺母和第二转向螺母，其中，所述壳体包括第一主缸、第二主缸以及位于所述第一主缸和所述第二主缸之间的主腔，所述第一转向螺母设置在所述第一主缸内，所述第二转向螺母设置在所述第二主缸内，所述摇臂轴设置在所述主腔内，且所述第一转向螺母和所述第二转向螺母均与所述摇臂轴啮合传动。
其中，所述第一主缸与所述第二主缸通过所述主腔相连通，还可以在所述第一主缸与所述第二主缸之间设置有连通所述第一主缸和所述第二主缸的油道。
其中，所述双缸循环球动力转向器还包括控制阀，所述控制阀位于所述第一主缸内、且与所述第一转向螺母传动连接，用于控制、平衡所述第一主缸和所述第二主缸内的油压。
其中，所述摇臂轴上对称设置有两组扇齿，两组所述扇齿分别与所述第一转向螺母和所述第二转向螺母啮合。
其中，所述摇臂轴为锥齿结构或直齿结构。
其中，所述双缸循环球动力转向器还包括调节机构，所述调节机构的输出端与所述摇臂轴的端部传动连接，用以调节所述摇臂轴的轴向进给量。
其中，所述调节机构包括调节杆和定位件，其中，所述定位件固定在所述壳体的端部，所述定位件通过所述调节杆与所述摇臂轴传动连接。
本发明的双缸循环球动力转向器，通过增加一主缸与转向螺母，有效增大了转向器的输出扭矩和整车适用范围，满足重型卡车和工程车的使用需求，延长了循环球动力转向器的使用寿命，降低生产和后期维护成本。
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性地示出了本发明的双缸循环球动力转向器的内部结构示意图；
图2示例性地示出了本发明的双缸循环球动力转向器的侧向内部结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明通过为摇臂轴配备两个转向螺母，令两个转向螺母同时驱动摇臂轴的转向运行，以有效增加摇臂轴的输出扭矩，满足高荷载的重型卡车和工程车的使用需求，延长转向器的使用寿命。
下面结合附图，对根据本发明所提供的双缸循环球动力转向器进行详细说明。
图1示出了本发明的双缸循环球动力转向器的一种内部结构示意图，图2示出了该双缸循环球动力转向器的侧向内部结构示意图，综合参照图1和图2所示，该双缸循环球动力转向器包括壳体1、摇臂轴2、第一转向螺母3和第二转向螺母4，其中，壳体1包括第一主缸11、第二主缸12以及位于第一主缸11和第二主缸12之间的主腔13，第一转向螺母3设置在第一主缸11内，第二转向螺母4设置在第二主缸12内，摇臂轴2设置在主腔13内，并且第一转向螺母3和第二转向螺母4均与摇臂轴2啮合传动。由第一转向螺母3和第二转向螺母4共同驱动摇臂轴2转动运行，在相同扭矩输出下，有效降低所需油压，即在相同油压下，有效提高转向器的输出扭矩。
具体地，第一主缸11与第二主缸12通过主腔13相连通，以便于第一转向螺母3、第二转向螺母4与摇臂轴2之间啮合传动。在第一主缸11与第二主缸12之间设置有连通第一主缸11和第二主缸12的油道，以便于压力油的流通，确保转向器的有序和稳定运行。
如图2所示的实施例中，在第一主缸11的上腔111与第二主缸12的上腔121之间设置有连通的油道，在具体生产使用时，也可以是在第一主缸11的下腔112与第二主缸12的下腔122之间设置连通的油道，令液压油通过主腔13和油道在第一主缸11和第二主缸12之间形成流通回路，以便保证第一主缸11和第二主缸12内的油压变化相同，确保第一转向螺母3和第二转向螺母4同步运行，提高转向器的运行效率。
本发明的双缸循环球动力转向器还包括控制阀7，控制阀7位于第一主缸11内、并且与第一转向螺母3传动连接，用于控制、平衡第一主缸11和第二主缸12内的油压。
在现有技术中的转向器中，由一个转向螺母带动摇臂轴运行，摇臂轴在运行中受到很大的径向力，这是影响摇臂轴运行效率和使用寿命的一大影响因素。在本发明中，通过主腔13和/或油道将第一主缸11和第二主缸12相连通，由同一个控制阀7控制第一主缸11和第二主缸12内的油压保持相同变化，保证第一转向螺母3和第二转向螺母4受油压运动同步，从而对摇臂轴2形成一对大小相等、方向相反的力偶，使得摇臂轴产生纯转动效应，避免摇臂轴2受径向力影响，从而有效延长壳体1、摇臂轴2以及其它各连接和运行部件的使用寿命，即延长转向器的使用寿命。
在本发明中，摇臂轴2上对称设置有两组扇齿21，两组扇齿21分别与第一转向螺母3和第二转向螺母4啮合，第一转向螺母3和第二转向螺母4的运动方向相反，对摇臂轴2形成一对大小相等、方向相反的力偶，有效提高摇臂轴2的转动效率，即提高转向器的运行效率。
进一步地，本发明的摇臂轴2为锥齿结构，以便于调节摇臂轴2的进给量，也就是调节摇臂轴2与第一转向螺母3以及第二转向螺母4之间的啮合间隙，进而调节其输出传动和运行性能。在另外的实施例中，摇臂轴2也可以采用直齿结构。
在图1所示的实施例中，该双缸循环球动力转向器还包括调节机构5，调节机构5的输出端与摇臂轴2的端部传动连接，用以调节摇臂轴2的轴向进给量，进而实现摇臂轴2与第一转向螺母3和第二转向螺母4之间的啮合间隙的调节。
在本实施例中，调节机构5包括调节杆51和定位件52，示例性地，调节杆51可以是带螺纹的螺杆，例如调整螺栓，定位件52可以选用与调节杆51上的螺纹相匹配的螺母。其中，定位件52固定在壳体1的端部，定位件52通过调节杆51与摇臂轴2传动连接。通过调整调节杆51与定位件52所连接的位置，实现对摇臂轴2的轴向进给量的调整。示例性地，定位件52可以为螺母或者带螺纹通孔的其它结构件，调节杆51的中部为与定位件52相匹配的螺纹，调节杆51与定位件52为螺纹连接，并且通过旋转调节杆51来实现其进给量的调整，进而控制摇臂轴2的进给量的调整。
如图1所示，壳体1还包括侧盖6，摇臂轴2由壳体1的一端进行安装固定后，利用侧盖6进行封闭和限位。定位件52固定在侧盖6上，并且定位件52的中心轴线与摇臂轴2的中心轴线在同一条直线上。在侧盖6内设置有锁紧螺母61，调节杆51的端部与摇臂轴2的端部通过锁紧螺母61进行轴向固定连接。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种双缸循环球动力转向器，其特征在于，所述双缸循环球动力转向器包括壳体(1)、摇臂轴(2)、第一转向螺母(3)和第二转向螺母(4)，其中，所述壳体(1)包括第一主缸(11)、第二主缸(12)以及位于所述第一主缸(11)和所述第二主缸(12)之间的主腔(13)，所述第一转向螺母(3)设置在所述第一主缸(11)内，所述第二转向螺母(4)设置在所述第二主缸(12)内，所述摇臂轴(2)设置在所述主腔(13)内，且所述第一转向螺母(3)和所述第二转向螺母(4)均与所述摇臂轴(2)啮合传动。
2.如权利要求1所述的双缸循环球动力转向器，其特征在于，所述第一主缸(11)与所述第二主缸(12)之间设置有连通所述第一主缸(11)和所述第二主缸(12)的油道。
3.如权利要求1所述的双缸循环球动力转向器，其特征在于，所述双缸循环球动力转向器还包括控制阀(7)，所述控制阀(7)位于所述第一主缸(11)内、且与所述第一转向螺母(3)传动连接，用于控制、平衡所述第一主缸(11)和所述第二主缸(12)内的油压。
4.如权利要求1所述的双缸循环球动力转向器，其特征在于，所述摇臂轴(2)上对称设置有两组扇齿(21)，两组所述扇齿(21)分别与所述第一转向螺母(3)和所述第二转向螺母(4)啮合。
5.如权利要求1所述的双缸循环球动力转向器，其特征在于，所述摇臂轴(2)为锥齿结构或直齿结构。
6.如权利要求1所述的双缸循环球动力转向器，其特征在于，所述双缸循环球动力转向器还包括调节机构(5)，所述调节机构(5)的输出端与所述摇臂轴(2)的端部传动连接，用以调节所述摇臂轴(2)的轴向进给量。
7.如权利要求6所述的双缸循环球动力转向器，其特征在于，所述调节机构(5)包括调节杆(51)和定位件(52)，其中，所述定位件(52)固定在所述壳体(1)的端部，所述定位件(52)通过所述调节杆(51)与所述摇臂轴(2)传动连接。
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