CN201240417Y - 齿条助力式电动转向器 - Google Patents

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叶宝林
周睿
程清宽
张仕锡
邓辉
张星
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Abstract

本实用新型提供了一种齿条助力式电动转向器，包括与汽车方向盘连接的齿轮轴和与齿轮轴相啮合的齿条，齿条具有形成于外圆周面上的滚珠螺杆，齿条与安装在滚珠螺杆上的滚珠螺母通过滚珠相啮合；滚珠螺母上安装有大齿轮，大齿轮与安装在传动轴上的小齿轮啮合，传动轴与直流电机输出轴连接。在转向管柱上安装有角度扭矩传感器，角度扭矩传感器将方向盘的角度扭矩信号传入控制器，由控制器控制直流电机工作。本实用新型的优点在于：1.造价低，适合中国国情的市场；2.转向动力充足，转向更为准确和稳定，可以在大型车上使用，提高了大型车转向的准确性和稳定性；3.节约能源，提高汽车的使用经济性，对汽车的转向力有明显的改善。

Description

齿条助力式电动转向器
技术领域
本实用新型涉及一种汽车转向部件，尤其是一种齿条助力式电动转向器。
背景技术
电动转向系统首先在微型轿车上发展起来，其主要原因是狭小的发动机舱空间给液压动力转向系统的安装带来了很大的麻烦。电动转向系统由于部件少，安装方便，非常适合在微型轿车上安装。电动转向装置从20世纪90年代以来逐渐普遍化，国外轿车已经超过了半数装有电动转向装置，国内每年大概有200万套电动转向装置的需求。
电动转向装置按照转向助力机构安装位置不同分为：轴助力式(电机和减速装置装在转向传动轴上)；小齿轮助力式(电机和减速装置装在输入小齿轮一侧)；另端小齿轮助力式(电机和减速装置装在输入小齿轮对称另一侧)；齿条助力式(电机和减速装置套在齿条外侧)。目前国产的电动转向装置有轴助力式、小齿轮助力式和另端小齿轮助力式，但由于轴助力式、小齿轮助力式和另端小齿轮助力式电动转向装置提供的转向力有限，所以主要应用于轻微型轿车和厢式车，不能在大型车上应用；而齿条助力式电动转向装置能提供更大的转向力。
中国专利(申请号为200510063269.5)滚珠螺杆装置及电动转向装置的发明专利和中国专利(申请号为200610075450.2)带式传动器及具有该传动器的电动转向装置的发明专利都属于齿条助力式电动转向装置，但前者对电机和制造精度要求高，制造成本高，其主要应用于高级车，不适合我国实际需要；而后者采用带式传动器，传递的力矩和速度不足，传递的精度和准确性不高。因此，目前需要一种制造成本低、传递力矩和速度满足要求，传递精度和准确性高的齿条助力式电动转向装置来解决现有问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是，提供一种齿条助力式电动转向器，它解决轴助力式、小齿轮助力式和另端小齿轮助力式电动转向装置由于提供的转向力有限而无法在大型车上应用的问题，并且使汽车转向更为准确和稳定，造价低，节约能源。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：齿条助力式电动转向器，包括与汽车方向盘连接的齿轮轴和与齿轮轴相啮合的齿条，齿条具有形成于外圆周面上的滚珠螺杆，齿条与安装在滚珠螺杆上的滚珠螺母通过滚珠相啮合；其特征在于：滚珠螺母上安装有大齿轮，大齿轮与安装在传动轴上的小齿轮啮合，传动轴与直流电机的输出轴通过花键连接。
在与方向盘刚性连接的转向管柱上安装有角度扭矩传感器，角度扭矩传感器将方向盘的角度扭矩信号传入控制器，由控制器控制直流电机工作。
相比现有技术，本实用新型的优点在于：
1、造价低，适合中国国情的市场；
2、转向动力充足，转向更为准确和稳定，可以在大型车上使用，提高了大型车转向的准确性和稳定性；
3、节约能源，提高汽车的使用经济性，对汽车的转向力有明显的改善。
附图说明
图1是本实用新型示意框图；
图2是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
对照附图及实施例对本实用新型做进一步说明：
参见图2，本实用新型包括与减速器壳体10相连接的转向器壳体14，转向器壳体14内安装了与汽车方向盘连接的齿轮轴16和与齿轮轴16相啮合的齿条1；齿条1具有形成于外圆周面上的滚珠螺杆22，齿条1与安装在滚珠螺杆22上的滚珠螺母21通过滚珠相啮合；滚珠螺母21上安装有大齿轮19，大齿轮19通过第一键20与滚珠螺母21连接，滚珠螺母21上装有起支撑作用的一对角接触球轴承17，大齿轮19和角接触球轴承17通过套筒18在滚珠螺母21上定位，固定角接触球轴承17的第一端盖2与减速器壳体10连接，与大齿轮19啮合的小齿轮8安装在传动轴9上，小齿轮8和传动轴9通过第二键7连接，小齿轮8通过轴用挡圈6定位在传动轴9上，传动轴9上装有起支撑作用的一对深沟球轴承5，一对深沟球轴承5固定在第二端盖3和第三端盖11上，第二端盖3和第三端盖11都与减速器壳体10连接，传动轴9与带有电磁离合器的直流电机13的输出轴通过花键连接，直流电机13安装在第三端盖11上。图中4是连接螺钉，12是螺栓连接件，15是六角螺盖。
参见图1，本实用新型工作时，转动方向盘23，通过转向管柱24和万向节26，将转向动力输入齿轮轴16，齿轮轴16带动齿条1线性运动；同时安装在转向管柱24上的角度扭矩传感器25将方向盘23的角度扭矩信号传入控制器30，控制器30按照设定控制模式控制直流电机13工作，直流电机13通过电磁离合器29带动小齿轮8转动，小齿轮8又带动大齿轮19转动，大齿轮19又带动滚珠螺母21转动，滚珠螺母21使滚珠螺杆22轴向运动，滚珠螺杆22又带动齿条1线性运动，齿条1又带动横拉杆27线性运动，横拉杆27使转向轮28转动，从而提供转向助力。
由于本实用新型采用的部件为已有部件，使得本齿条助力式电动转向器成本低廉；又因为采用了齿轮减速装置和滚珠螺杆装置从而使得本转向器转向动力充足，转向准确稳定；采用的滚珠螺杆装置使得本转向器特别适合在大车上使用，由于齿轮减速，提高了大型车转向的准确性和稳定性，其采用的滚珠螺杆装置，使得使用本装置的汽车更省油，从而节约了能源，提高了汽车的经济适用性。

Claims (2)

1、齿条助力式电动转向器，包括与汽车方向盘连接的齿轮轴(16)和与齿轮轴(16)相啮合的齿条(1)，齿条(1)具有形成于外圆周面上的滚珠螺杆(22)，齿条(1)与安装在滚珠螺杆(22)上的滚珠螺母(21)通过滚珠相啮合；其特征在于：滚珠螺母(21)上安装有大齿轮(19)，大齿轮(19)与安装在传动轴(9)上的小齿轮(8)啮合，传动轴(9)与直流电机(13)的输出轴通过花键连接。
2、根据权利要求1所述的齿条助力式电动转向器，其特征在于：在方向盘(23)上刚性连接有转向管柱(24)，转向管柱(24)上安装有角度扭矩传感器(25)，角度扭矩传感器(25)将方向盘(23)的角度扭矩信号传入控制器(30)，由控制器(30)控制直流电机(13)工作。
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