CN202368630U - 方向盘的转向回正装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种方向盘的转向回正装置，包括壳体、方向盘转向轴、齿轮和齿条，齿轮安装在壳体中部，方向盘转向轴安装在齿轮中，齿条设于齿轮下方且与齿轮啮合，壳体的两端对称设有腔体，腔体中设有活塞，齿条的两端分别安装在两个腔体中且位于两个活塞之间，液压装置与壳体的两个腔体连通。本实用新型的方向盘的转向回正装置不仅能保证方向盘在零位时的回正力矩平衡，而且稳定性好、安装简单且维护方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及助力转向系统，尤其涉及一种方向盘的转向回正装置。
背景技术
汽车驾学习中，把握住方向盘是一项基本操作技能和要求，因此，在驾驶模拟中，方向盘的转向回正装置是重要的一个部件。
中国专利200820081713.5于2009年6月10日公开了一种转向检测及回正装置。该装置包括基座、方向盘转轴、万向节、连接件、齿轮、齿条、齿条导轨、一对移动轴、一对移动轴套和一对弹簧。齿轮、齿条、齿条导轨和一对移动轴套均固定在基座上。方向盘转轴与万向节联接，万向节通过固定在基座上的转向支承与连接件的一端连接，连接件的另一端安装在齿轮中。齿条置于齿条导轨内且与齿轮啮合。移动轴的一端通过固定件与齿条的末端固定，移动轴的另一端插接在移动轴套中并可在移动轴套中滑动。弹簧套设在移动轴上且弹簧的两端分别与固定件和移动轴套抵触。当驾驶操作方向盘时，方向盘转动轴旋转并通过万向节、连接件以及齿轮将驾驶员的转向操作的角位移转换为线性位移，推动齿条左右移动，并由一对弹簧分别提供左右两个方向的回正力。
然而，一方面，由于现有的转向检测及回正装置产生的回正力是由一对弹簧提供，而每根弹簧在制造过程中存在差异且一对弹簧在使用过程中产生的变形不同，因而，无法保证一对弹簧的性能始终保持完全一致，从而，不能保证方向盘处于零位时的回正力矩完全平衡，进而，影响了汽车的转向回正性能。另一方面，由于一对弹簧在使用的过程中存在振荡的情况，因而，现有的转向检测及回正装置的工作稳定性比较差。再一方面，为了保证一对弹簧产生的回正力矩平衡，必须对一对弹簧的安装位置进行精确的调整，因而，使得现有的转向检测及回正装置的安装过程变复杂且增加了维护的难度。
因此，有必要提供一种改进的方向盘的转向回正装置来克服上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种方向盘的转向回正装置，不仅能保证方向盘在零位时的回正力矩平衡，而且稳定性好、安装简单且维护方便。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种方向盘的转向回正装置包括壳体、方向盘转向轴、齿轮和齿条，齿轮安装在壳体中部，方向盘转向轴安装在齿轮中，齿条设于齿轮下方且与齿轮啮合，壳体的两端对称设有腔体，腔体中设有活塞，齿条的两端分别安装在两个腔体中且位于两个活塞之间，液压装置与壳体的两个腔体连通。
较佳地，液压装置包括液压缸、液压缸活塞和直线移动伺服机构，液压缸活塞设于液压缸中并将液压缸分为压力腔和活塞腔，直线移动伺服机构的一端设于活塞腔中并与液压缸活塞连接，液压缸的压力腔通过液压管与壳体的两个腔体连通。
较佳地，液压装置还包括移动盘和弹簧组，移动盘设于液压缸的活塞腔中，移动盘的两端分别与液压缸活塞和直线移动伺服机构连接，一对弹簧对称设于移动盘的两侧，弹簧组分布在移动盘的四周，弹簧的一端容置于液压缸活塞中且与液压缸活塞抵触，弹簧的另一端与移动盘抵触。
较佳地，移动盘的纵向截面呈T型。
较佳地，直线移动伺服机构为直线伺服电机。
与现有技术相比，本实用新型方向盘的转向回正装置中的齿条是通过液压来驱动，当方向盘转向轴回到零位即齿条回到初始位置时，齿条的两端与壳体内的两个活塞均不接触，此时，回正力为零，从而实现了方向盘在零位时回正力矩平衡。另外，液压传动方式具有结构简单、反应速度快、运动平稳和易于传递及调整等特点，因而，本实用新型方向盘的转向回正装置运行平稳、便于维护且使用寿命长。
通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
图1为本实用新型方向盘的转向回正装置的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如图1所示，本实施例方向盘的转向回正装置包括壳体10、方向盘转向轴11、齿轮12、齿条13、活塞14和液压装置。其中，液压装置包括液压缸20、液压缸活塞21、移动盘22、弹簧组和直线移动伺服机构24，弹簧组包括4根弹簧23。
齿轮12安装在壳体10的中部，方向盘转向轴11安装在齿轮12中，齿条13设于齿轮12的下方且与齿轮12啮合。壳体10的两端对称设有腔体15，活塞14设于腔体15中。齿条13的两端分别安装在两个腔体15中，且齿条13位于两个活塞14之间。
液压缸活塞21设于液压缸20中并将液压缸20分为活塞腔25和压力腔26。移动盘22设于液压缸20的活塞腔25中，且移动盘22的一端插接在液压缸活塞21中，移动盘22的另一端与直线移动伺服机构24。四根弹簧23均匀分布在移动盘22的四周，每个弹簧23的一端容置于液压缸活塞21中并与液压缸活塞21抵触，每个弹簧23的另一端与移动盘22抵触。壳体10的两端壁上开设有第一通孔16，液压缸20的压力腔26的底壁上开设有第二通孔27，液压管30的一端通过第二通孔27与液压缸20的压力腔26连通，液压管30的另一端分别通过两个第一通孔16分别与壳体10的两个腔体15连通。
优选地，移动盘22的纵向截面呈T型，直线移动伺服机构24为直线伺服电机。
下面结合图1详细说明一下本实用新型的工作过程。
驾驶时，操作者转动方向盘，从而驱动方向盘转向轴11转动，方向盘转向轴11的转动带动齿轮12转动，齿轮12的转动驱动齿条13在壳体10中移动。齿条13的移动可驱动与其接触的活塞14在腔体15中移动，从而将腔体15中的液压油通过液压管30推动至液压缸30的压力腔26中，液压缸活塞21受到推力而在液压缸20中，活塞21受到弹簧组产生的阻力，从而使得操作者通过方向盘感受到转向力的作用。直线移动伺服机构24可以根据车速等参数的变化调节移动盘的位置，改变弹簧组的作用力大小，使操作者感受到的转向力会随车速等参数的变化而不同。
此时，操作者释放作用在方向盘转向轴11上的力矩，弹簧组将控制力矩传递给液压缸活塞21并驱动液压缸活塞21向下移动，将液压缸20的压力腔26中的液压油又压回至壳体10中其中一个腔体15中，从而使腔体15中的活塞14在腔体15中移动并驱动齿条13移动。然后，齿条13驱动齿轮12，齿轮12带动方向盘转向轴11和固定在方向盘转向轴11上的方向盘回到零位，齿条13与活塞14脱离，回正力为零，从而，实现了方向盘在零位时回正力矩平衡。
以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
Claims (5)
1.一种方向盘的转向回正装置，包括壳体(10)、方向盘转向轴(11)、齿轮(12)和齿条(13)，齿轮(12)安装在壳体(10)中部，方向盘转向轴(11)安装在齿轮(12)中，齿条(13)设于齿轮(12)下方且与齿轮(12)啮合，其特征在于，壳体(10)的两端对称设有腔体(15)，腔体(15)中设有活塞(14)，齿条(13)的两端分别安装在两个腔体(15)中且位于两个活塞(14)之间，液压装置与壳体(10)的两个腔体(15)连通。
2.如权利要求1所述的方向盘的转向回正装置，其特征在于，液压装置包括液压缸(20)、液压缸活塞(21)和直线移动伺服机构(24)，液压缸活塞(21)设于液压缸(20)中并将液压缸(20)分为压力腔(26)和活塞腔(25)，直线移动伺服机构(24)的一端设于活塞腔(25)中并与液压缸活塞(21)连接，液压缸(20)的压力腔(26)通过液压管(30)与壳体(10)的两个腔体(15)连通。
3.如权利要求2所述的方向盘的转向回正装置，其特征在于，液压装置还包括移动盘(22)和弹簧组，移动盘(22)设于液压缸(20)的活塞腔(25)中，移动盘(22)的两端分别与液压缸活塞(21)和直线移动伺服机构(24)连接，弹簧组分布在移动盘(22)的四周，弹簧(23)的一端容置于液压缸活塞(21)中且与液压缸活塞(21)抵触，弹簧(23)的另一端与移动盘(22)抵触。
4.如权利要求3所述的方向盘的转向回正装置，其特征在于，移动盘(22)的纵向截面呈T型。
5.如权利要求2-4中任意一项所述的方向盘的转向回正装置，其特征在于， 直线移动伺服机构(24)为直线伺服电机。
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|---|---|---|---|---|
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| CN111361637A (zh) * | 2018-12-26 | 2020-07-03 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 转向回正辅助装置、转向机构及车辆 |
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