CN112849263A - 电动转向器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动转向器，涉及动力传动技术领域，所述壳体内安装有丝杆螺母总成，所述丝杆螺母总成一端安装第一壳体内部，所述丝杆螺母总成的另一端伸出到第一壳体的外部并连接输入轴；所述输入轴一端与丝杆螺母总成连接，输入轴另一端用于连接方向盘；所述壳体内沿与丝杆螺母总成垂直的方向安装有输出轴；所述蜗轮套设在丝杆螺母总成和输入轴连接的一端，且蜗轮的两侧分别啮合有第一蜗杆和第二蜗杆；所述第一蜗杆一端向丝杆螺母总成所在的方向倾斜并与蜗轮啮合。第一电机和第二电机共同工作，使转向时提供的助力会大大提升，使大载荷的车辆进行转向。

Description

电动转向器

技术领域

本发明涉及动力传动技术领域，具体涉及一种电动转向器。

背景技术

现代汽车技术追求高效节能，高舒适性和高安全性三大目标。作为汽车最重要的子系统之一，转向系统的发展也一直努力追求达到这些目标。与传统液压助力转向系统(HPS)相比，电动助力转向系统(EPS)能节省油耗约3％～5％，具有结构精巧、节能环保、安全舒适等优点，是汽车助力转向系统的发展方向，但是转向装置输出转矩大，集成度要求高，总体设计难度大。由于重型车辆转向桥载荷大(一般超过4吨)及动力转向装置布置位置的单一性(一般位于动力舱内)等实际因素，采用齿轮齿条式转向装置或转向管柱式转向装置无法满足要求。

发明内容

1、发明要解决的技术问题

针对齿轮齿条式转向装置或转向管柱式转向装置无法满足要求的技术问题，本发明提供了一种电动转向器，它第一电机和第二电机共同工作，使转向时提供的助力会大大提升，使大载荷的车辆进行转向，且结构紧凑。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：一种电动转向器，包括壳体，丝杆螺母总成，输入轴，输出轴，蜗轮，传感器，第一蜗杆、第二蜗杆、第一电机以及第二电机，其中：所述壳体内安装有丝杆螺母总成，所述丝杆螺母总成一端安装第一壳体内部，所述丝杆螺母总成的另一端伸出到第一壳体的外部并连接输入轴；所述输入轴一端与丝杆螺母总成连接，输入轴另一端用于连接方向盘；所述壳体内沿与丝杆螺母总成垂直的方向安装有输出轴；所述蜗轮套设在丝杆螺母总成和输入轴连接的一端，且蜗轮的两侧分别啮合有第一蜗杆和第二蜗杆；所述第一蜗杆一端向丝杆螺母总成所在的方向倾斜并与蜗轮啮合，第一蜗杆另一端连接有第一电机；所述第二蜗杆一端向丝杆螺母总成所在的方向倾斜并与蜗轮啮合，第二蜗杆另一端连接有第二电机；所述传感器设置在输入轴与丝杆螺母总成的连接处。

可选的，所述丝杆螺母总成包括丝杆、齿条螺母以及丝杆螺母，所述丝杆螺母环套在丝杆上，所述齿条螺母套设在丝杆螺母的外周，所述齿条螺母一侧与壳体抵靠，齿条螺母另一侧与输出轴啮合。

可选的，所述丝杆螺母和齿条螺母之间具有缝隙。

可选的，所述壳体的材质为铝、镁、铝合金中的至少一种。

可选的，所述壳体内表面设有固定块，所述固定块与齿条螺母相抵靠，所述固定块材质为碳钢、高铬铸铁、灰铸铁、球墨铸铁的一种或几种。

可选的，所述固定块一面具有凹槽，固定块另一面具有与齿条螺母配合的台阶，所述凹槽设置在在壳体内部，所述台阶凸出于壳体的内表面。

可选的，所述齿条螺母与台阶相抵靠的一侧和齿条螺母与输出轴啮合的另一侧之间具有凹面。

可选的，所述第一蜗杆和第二蜗杆对称分布在蜗轮的两侧。

可选的，所述传感器外部设有端盖，所述端盖外部安装有线束支架，所述线束支架包括腔体和设置在腔体内部的密封塞，所述密封塞为锥形，且密封塞具有供线束穿过的锥形线孔。

可选的，所述腔体包括可拆卸连接的第一腔壳和第二腔壳，所述第一腔壳设有第一线卡，所述第二腔壳设有与第一线卡相对应的第二线卡。

3、有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本申请实施例提出的电动转向器，方向盘连接输入轴，传感器将施加在方向盘上的力传递给第一电机和第二电机，第一电机向第一蜗杆施加力，第二电机向第二蜗杆施加力，第一蜗杆和第二蜗杆带动蜗轮转动，进而蜗轮将转向力传递给丝杆螺母总成，丝杆螺母总成驱动输出轴总成做反复运动，完成助力功能。第一电机和第二电机共同工作，使转向时提供的助力会大大提升，使大载荷的车辆进行转向，当一个电机因故障失效的情况下，另一个电机会继续工作，确保转向器的正常运行。蜗轮位于壳体内，第一蜗杆和第二蜗杆均朝着丝杆螺母总成所在的方向倾斜，使电动转向器结构更加紧凑，减小安装面积。

(2)本申请实施例提出的电动转向器，壳体的材质为铝，能够减轻电动转向器的重量，增加电动汽车的速率，于其他实施例中，壳体的材质可以为铝合金或者镁等轻金属。

(3)本申请实施例提出的电动转向器，固定块材质为球墨铸铁，固定块代替壳体与齿条螺母相抵靠，球墨铸铁材质增加了固定块的耐磨性能和稳定性，使壳体在减轻重量的同时不易发生变形，于其他实施例中，固定块材质可以为碳钢、高铬铸铁、灰铸铁等重金属。

附图说明

图1为本发明实施例提出的电动转向器的结构示意图；

图2为本发明实施例提出的电动转向器的剖视图；

图3为本发明实施例提出的电动转向器的固定块上凹槽的结构示意图；

图4为本发明实施例提出的电动转向器的固定块上台阶的结构示意图；

图5为本发明实施例提出的电动转向器的齿条螺母的结构示意图；

图6为本发明实施例提出的电动转向器的线束支架安装在端盖上的结构示意图；

图7为本发明实施例提出的电动转向器的线束支架的第一线卡的结构示意图；

图8为本发明实施例提出的电动转向器的线束支架的第二线卡的结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。本发明中所述的第一、第二等词语，是为了描述本发明的技术方案方便而设置，并没有特定的限定作用，均为泛指，对本发明的技术方案不构成限定作用。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组合。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。同一实施例中的多个技术方案，以及不同实施例的多个技术方案之间，可进行排列组合形成新的不存在矛盾或冲突的技术方案，均在本发明要求保护的范围内。

实施例1

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，包括壳体1，丝杆螺母总成2，输入轴8，输出轴10，蜗轮3，传感器9，第一蜗杆4、第二蜗杆5、第一电机6以及第二电机7，其中：所述壳体1内安装有丝杆螺母总成2，所述丝杆螺母总成2一端安装第一壳体1内部，所述丝杆螺母总成2的另一端伸出到壳体1的外部并连接输入轴8；所述输入轴8一端与丝杆螺母总成2连接，输入轴8另一端用于连接方向盘；所述壳体1内沿与丝杆螺母总成2垂直的方向安装有输出轴10；所述蜗轮3套设在丝杆螺母总成2和输入轴8连接的一端，且蜗轮3的两侧分别啮合有第一蜗杆4和第二蜗杆5；所述第一蜗杆4一端向丝杆螺母总成2所在的方向倾斜并与蜗轮3啮合，第一蜗杆4另一端连接有第一电机6；所述第二蜗杆5一端向丝杆螺母总成2所在的方向倾斜并与蜗轮3啮合，第二蜗杆5另一端连接有第二电机7；所述传感器9设置在输入轴8与丝杆螺母总成2的连接处。方向盘连接输入轴8，传感器9将施加在方向盘上的力传递给第一电机6和第二电机7，第一电机6向第一蜗杆4施加力，第二电机7向第二蜗杆5施加力，第一蜗杆4和第二蜗杆5带动蜗轮3转动，进而蜗轮3将转向力传递给丝杆螺母总成2，丝杆螺母总成2驱动输出轴10总成做反复运动，完成助力功能。第一电机6和第二电机7共同工作，使转向时提供的助力会大大提升，使大载荷的车辆进行转向。蜗轮3位于壳体1内，第一蜗杆4和第二蜗杆5均朝着丝杆螺母总成2所在的方向倾斜，使电动转向器结构更加紧凑，减小安装面积。

实施例2

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1的技术方案相比，可改进如下：所述丝杆螺母总成2包括丝杆201、齿条螺母202以及丝杆螺母203，所述丝杆螺母203环套在丝杆201上，所述齿条螺母202套设在丝杆螺母203的外周，所述齿条螺母202一侧与壳体1抵靠，齿条螺母202另一侧与输出轴10啮合。蜗轮4驱动丝杆201转动，丝杆201通过丝杆螺母203带动齿条螺母202转动，以使齿条螺母202驱动输出轴10进行往复运动。

实施例3

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1或2的技术方案相比，可改进如下：所述丝杆螺母203和齿条螺母202之间具有缝隙。齿条螺母202驱动输出轴10运动，这个过程中输出轴10对齿条螺母202施加反向径向力，径向力推动齿条螺母202往径向方向运动，由于齿条螺母202与壳体1相抵靠，且齿条螺母202与丝杆螺母203之间具有缝隙，使壳体1为齿条螺母202提供了反向的作用力，该作用力与径向力抵消，避免了丝杆螺母203受到径向力的作用，进而避免了丝杆201因受到径向力的影响发生变形。

实施例4

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1-3任一项技术方案相比，可改进如下：所述壳体1的材质为铝、镁、铝合金中的至少一种。本实施例中壳体1的材质为铝，能够减轻电动转向器的重量，增加电动汽车的速率，于其他实施例中，壳体1的材质可以为铝合金或者镁等轻金属。

实施例5

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1-4任一项技术方案相比，可改进如下：所述壳体1内表面设有固定块101，所述固定块101与齿条螺母202相抵靠，所述固定块101材质为碳钢、高铬铸铁、灰铸铁、球墨铸铁的一种或几种。本实施例中固定块101材质为球墨铸铁，固定块101代替壳体1与齿条螺母202相抵靠，球墨铸铁材质增加了固定块101的耐磨性能和稳定性，使壳体1在减轻重量的同时不易发生变形，于其他实施例中，固定块101材质可以为碳钢、高铬铸铁、灰铸铁等重金属。

实施例6

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1-5任一项技术方案相比，可改进如下：所述固定块101一面具有凹槽102，固定块101另一面具有与齿条螺母202配合的台阶103，所述凹槽102设置在在壳体1内部，所述台阶103凸出于壳体1的内表面。凹槽102增加了固定块101与壳体1之间的连接面积，使固定块101与壳体1之间的连接更加牢固，台阶103进一步避免了齿条螺母202与可以相接触，防止壳体1受力变形。

实施例7

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1-6任一项技术方案相比，可改进如下：所述齿条螺母202与台阶103相抵靠的一侧和齿条螺母202与输出轴10啮合的另一侧之间具有凹面2021。凹面2021减轻了齿条螺母202的重量，进一步减轻了电动转向器的重量。

实施例8

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1-7任一项技术方案相比，可改进如下：所述第一蜗杆4和第二蜗杆5对称分布在蜗轮3的两侧。对称分布使第一蜗杆4和第二蜗杆5对蜗轮3的驱动力同步，也使电动转向器的整理布局更加合理。

实施例9

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1-8任一项技术方案相比，可改进如下：所述传感器外部设有端盖12，所述端盖12外部安装有线束支架11，所述线束支架11包括腔体1101和设置在腔体1101内部的密封塞1102，所述密封塞1102为锥形，且密封塞1102具有供线束穿过的锥形线孔11021。线束穿过线束支架11分别与设置在端盖12内部的传感器9相连接，密封塞1102的设置增加了端盖12向外通道的密封性，密封塞1102的锥形设计增加了密封塞1102与腔体1101之间的紧密型，锥形线孔11021在起到密封性的同时，也起到防止线束脱落的作用。

实施例10

结合附图1-8，本实施例的电动转向器，与实施例1-9任一项技术方案相比，可改进如下：所述腔体1101包括可拆卸连接的第一腔壳11011和第二腔壳11012，所述第一腔壳11011设有第一线卡11013，所述第二腔壳11012设有与第一线卡11013相对应的第二线卡11014。第一腔壳11011和第二腔壳11012可拆卸连接，便于安装线束，当第一腔壳11011和第二腔壳11012连接在一起，第一线卡11013和第二线卡11014对应设置卡紧线束，防止线束松脱。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动转向器，其特征在于，包括壳体，丝杆螺母总成，输入轴，输出轴，蜗轮，传感器，第一蜗杆、第二蜗杆、第一电机以及第二电机，其中：

所述壳体内安装有丝杆螺母总成，所述丝杆螺母总成一端安装第一壳体内部，所述丝杆螺母总成的另一端伸出到第一壳体的外部并连接输入轴；

所述输入轴一端与丝杆螺母总成连接，输入轴另一端用于连接方向盘；

所述壳体内沿与丝杆螺母总成垂直的方向安装有输出轴；

所述蜗轮套设在丝杆螺母总成和输入轴连接的一端，且蜗轮的两侧分别啮合有第一蜗杆和第二蜗杆；

所述第一蜗杆一端向丝杆螺母总成所在的方向倾斜并与蜗轮啮合，第一蜗杆另一端连接有第一电机；

所述第二蜗杆一端向丝杆螺母总成所在的方向倾斜并与蜗轮啮合，第二蜗杆另一端连接有第二电机；

所述传感器设置在输入轴与丝杆螺母总成的连接处。

2.根据权利要求1所述的电动转向器，其特征在于，所述丝杆螺母总成包括丝杆、齿条螺母以及丝杆螺母，所述丝杆螺母环套在丝杆上，所述齿条螺母套设在丝杆螺母的外周，所述齿条螺母一侧与壳体抵靠，齿条螺母另一侧与输出轴啮合。

3.根据权利要求2所述的电动转向器，其特征在于，所述丝杆螺母和齿条螺母之间具有缝隙。

4.根据权利要求1所述的电动转向器，其特征在于，所述壳体的材质为铝、镁、铝合金中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的电动转向器，其特征在于，所述壳体内表面设有固定块，所述固定块与齿条螺母相抵靠，所述固定块材质为碳钢、高铬铸铁、灰铸铁、球墨铸铁的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的电动转向器，其特征在于，所述固定块一面具有凹槽，固定块另一面具有与齿条螺母配合的台阶，所述凹槽设置在在壳体内部，所述台阶凸出于壳体的内表面。

7.根据权利要求6所述的电动转向器，其特征在于，所述齿条螺母与台阶相抵靠的一侧和齿条螺母与输出轴啮合的另一侧之间具有凹面。

8.根据权利要求1所述的电动转向器，其特征在于，所述第一蜗杆和第二蜗杆对称分布在蜗轮的两侧。

9.根据权利要求1所述的电动转向器，其特征在于，所述传感器外部设有端盖，所述端盖外部安装有线束支架，所述线束支架包括腔体和设置在腔体内部的密封塞，所述密封塞为锥形，且密封塞具有供线束穿过的锥形线孔。

10.根据权利要求9所述的电动转向器，其特征在于，所述腔体包括可拆卸连接的第一腔壳和第二腔壳，所述第一腔壳设有第一线卡，所述第二腔壳设有与第一线卡相对应的第二线卡。

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