CN110733563A - 一种电动循环球转向器 - Google Patents
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Abstract
涉及到汽车转向器的一种电动循环球转向器,它是在现有的循环球式转向器上增设了一个由电机、皮带总成、行星减速器构成的电动助力机构,电机与皮带总成连接、皮带总成与行星减速器连接后再与循环球式转向器连接,控制器ECU连在电机上。本发明适用于轻型卡车及≤2t的乘用车,能实现车道保持、自动泊车、电动转向及驾驶的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车转向器。
背景技术
随着新能源汽车逐步发展,与之相匹配的电动转向具有节能、环保、智能化等优势。如今蜗轮蜗杆结构的电动转向器已广泛应用到乘用车,由于蜗轮蜗杆结构传递效率不高,在一定的车辆空间范围约束下电机匹配难度大,常规的蜗轮蜗杆结构已很难满足≤2t的乘用车或轻卡车型输出力矩和耐久性要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动循环球转向器,它是一种适用于轻卡车型及≤2t乘用车的电动循环球转向器,配合循环球转向器上的传感器和信号实现车道保持、自动泊车、自动转向及满足驾驶舒适性。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
本发明在现有的循环球式转向器上增设了一套电动助力机构,其电动助力机构与现有的循环球式转向器连接后输出的扭矩达到轻卡车型转向扭矩水平。
其电动助力机构包括电机、皮带总成、行星减速器、控制器ECU、齿圈壳体;控制器ECU连接在电机上,电机连在齿圈壳体,皮带总成上,皮带总成连在电机上,皮带总成与行星减速器连后再与循环球式转向器连接。
其中皮带总成由大皮带轮、小皮带轮、皮带、张紧轮、皮带轮壳体组成;齿圈壳体上端连有电机,电机上连有小皮带轮,齿圈壳体下端的一侧与循环球式转向器上的壳体总成连接,另一侧与皮带轮壳体连接,皮带轮壳体内有轴承3,大皮带轮连接在太阳轮轴上,张紧轮在齿圈壳体上,皮带经过张紧轮与小皮带轮、大皮带轮连接,张紧轮采用偏心结构,能调节皮带张紧;
行星减速器包括太阳轮轴、行星架、行星轮轴、行星轮,行星架在齿圈壳体内,太阳轮轴在行星架内,并通过轴承与行星架连接,4个行星轮轴均分在行星架上,每一个行星轮通过滑动轴承连在每一个行星轮轴上,4个行星轮分别与太阳轮轴啮合,行星架的输出端与循环球式转向器总成内的转向螺杆通过花键连接。
本发明的积极效果为:
1.本发明在原有的循环球式转向器上增设了电动助力机构,采用电动助力转向,可实现主动回正等智能驾驶功能,转向轻便灵活;
2.本发明采用扭矩传递效率高的皮带与行星减速机构,降低功率损耗、减少污染;
3. 转向螺母与壳体接触式的结构,可降低转向螺杆的受力,提高转向器耐久寿命;
4. 在未来的发展中,结合车辆其他位置的传感器及车辆ECU信号,可实现无人智能驾驶的模式。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为皮带总成结构示意图;
图3为行星减速器结构示意图;
图4为图3的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1-4中;在现有的循环球式转向器上增设了一套电动助力机构,其电动助力机构与现有的循环球式转向器连接。
其电动助力机构包括电机7、皮带总成、行星减速器、齿圈壳体8、控制器ECU;控制器ECU连接在电机7,电机7连在皮带总成上,皮带总成与行星减速器连接,皮带总成与行星减速器连后再与循环球式转向器连接。
其中皮带总成包括大皮带轮33、小皮带轮31、皮带32、张紧轮34、皮带轮壳体4;齿圈壳体8上端连有电机7,电机7上连有小皮带轮31,齿圈壳体8下端的一侧与循环球式转向器上的壳体总成14连接,另一侧与皮带轮壳体4连接,皮带轮壳体4内有轴承3,大皮带轮33连接在太阳轮轴5上,张紧轮34在齿圈壳体8上,皮带32经过张紧轮34与小皮带轮31、大皮带轮33连接,张紧轮34采用偏心结构,能调节皮带32张紧;
行星减速器包括太阳轮轴5、行星架12、行星轮轴10、行星轮9,齿圈壳体8内有轴承6,行星架12内有轴承11,太阳轮轴5穿过轴承3、轴承6,通过轴承6连接在齿圈壳体8上,大皮带轮33通过轴承3连接在太阳轮轴5上,通过轴承11与行星架12连接,4个行星轮轴10均分在行星架12上,每一个行星轮9通过滑动轴承连在每一个行星轮轴10上,行星架12在齿圈壳体8内,4个行星轮9分别与太阳轮轴5啮合。其工作过程如下:行星减速器输入端为太阳轮轴5,输出端为行星架12,行星架12的输出端有内花键,该内花键与循环球式转向器内的转向螺杆16上的外花键匹配并连接;行星轮轴10与行星轮9之间有滑动轴承,行星轮轴10与行星架12过盈配合,齿圈壳体8与壳体总成14固接,太阳轮轴5转动时,带动行星轮9转动,此时,行星轮9形成两个方向的运动,即行星轮9绕行星轮轴10自转,同时也沿着齿圈壳体8轨道公转,由于行星轮轴10与行星架12过盈配合,其行星轮轴10转动过程中,带动行星架12转动。
该电动循环球转向器的安装实现方式如下:
1、将输入轴28、扭杆总成27、转向螺杆16、圆柱销30固定装配成螺杆总成。
2、将螺杆总成、角接触球轴承20、外圈21、传感器壳体总成24、卡簧23固定装配,然后将传感器转子25焊接在转向螺杆16的端面,将传感器定子焊接在输入轴28上。
3、再按照循环球转向器的装配方式用导管、导管夹、螺钉将钢球19固定到转向螺母17与转向螺杆16之间的弹道内,再将内圈15装配到转向螺杆16上,完成中间壳体与螺杆螺母总成。
4、将轴承13压入壳体尾部,然后装入密封圈,密封圈、外圈,完成壳体总成的装配。
5、将调整垫片22、中间壳体与转向螺母总成、臂轴侧盖总成18依次装入壳体总成14中,再用螺栓拧紧固定,测试输入轴28的轴向间隙,选配合适的调整垫片22,完成循环球转向器总成的装配。
6、将轴承6压入齿圈壳体8,然后装入密封圈,装配完成齿圈壳体总成,齿圈壳体8下端与壳体总成14的壳体连接。
7、将太阳轮轴5通过轴承6装配到齿圈壳体8之后,将大皮带轮33、轴承3依次压入太阳轮轴5上,然后装上卡簧2,将电机总成7装上带小皮带轮29后,用螺栓固定到齿圈壳体8上,再将张紧轮34用锁紧螺栓35装配到齿圈壳体8上,将皮带32安装到小皮带轮31与大皮带轮33上,转动张紧轮34调整皮带32的张紧力后拧紧锁内壳体4与齿圈壳体8用螺栓装配固定,完成电机皮带减速机构的装配。
8、将轴承11压入行星架12,依次将行星轮9、行星轮轴10、轴承11装配固定在行星架10上,行星架12在齿圈壳体8内,行星轮9与太阳轮轴5啮合,构成行星减速器的安装。
9、轴承3与太阳轮轴5过盈配合,轴承3与皮带轮壳体间隙配合,轴承6与齿圈壳体8过盈配合,轴承6与太阳轮轴5间隙配合,轴承11与行星架12过盈配合,轴承11与太阳轮轴5间隙配合,通过转动调整螺母1,调整太阳轮轴5、行星架12的轴向间隙。
10、将行星减速器、电机7、齿圈壳体8、循环球转向器总成依次用螺栓装配固定,控制器ECU装在电机7上,然后将控制器ECU、电机7、循环球转向器内的传感器定子、传感器转子用线束总成连接。
车辆在行进过程中,当需要转向时,转动方向盘,扭杆25发生扭转变形,传感器(23和24)产生扭矩与角度信号传递给控制器ECU,控制器ECU根据整车车速信号,控制电机7电流大小,使得电机7带动皮带32和行星减速器、将助力传递到转向螺杆14上,然后通过弹道内的钢球、转向螺母、臂轴将扭矩传递到转向摇臂,实现车辆转向。
在车速较高时,控制器ECU控制电机7提供较小的电动助力辅助驾驶员转向;在车速较低时,控制器ECU控制电机7提供较大的电动助力辅助驾驶员转向,满足驾驶舒适性要求。
Claims (4)
1.一种电动循环球转向器,其特征在于:包括循环球式转向器、电动助力机构,在循环球式转向器上增设了一套电动助力机构。
2.根据权利要求1的一种电动循环球转向器,其特征在于:电动助力机构包括电机、皮带总成、行星减速器、控制器ECU、齿圈壳体;控制器ECU连接在电机上,电机连在齿圈壳体上,皮带总成连在电机上,皮带总成与行星减速器连后再与循环球式转向器连接。
3.根据权利要求1的一种电动循环球转向器,其特征在于:皮带总成由大皮带轮、小皮带轮、皮带、张紧轮、皮带轮壳体组成;齿圈壳体上端连有电机,电机上连有小皮带轮,齿圈壳体下端的一侧与循环球式转向器上的壳体总成连接,另一侧与皮带轮壳体连接,皮带轮壳体内有轴承3,大皮带轮连接在太阳轮轴上,张紧轮在齿圈壳体上,皮带经过张紧轮与小皮带轮、大皮带轮连接。
4.根据权利要求1的一种电动循环球转向器,其特征在于:行星减速器包括太阳轮轴、行星架、行星轮轴、行星轮,行星架在齿圈壳体内,太阳轮轴在行星架内,并通过轴承与行星架连接,4个行星轮轴均分在行星架上,每一个行星轮通过滑动轴承连在每一个行星轮轴上,4个行星轮分别与太阳轮轴啮合,行星架的输出端与循环球式转向器总成内的转向螺杆通过花键连接。
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- 2019-11-18 CN CN201911124562.6A patent/CN110733563A/zh active Pending
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