CN204548218U - 汽车电动助力转向系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车电动助力转向系统，在电机定子总成(4)内设置电机转子总成(6)，该电机转子总成(6)与滚球螺母(7)相固定，与滚球螺母(7)相配合的齿条滚球丝杠(8)穿设于转向器壳体(2)、电机转子总成(6)及右端盖(5)中，齿条滚球丝杠(8)位于左右两根转向拉杆(3)之间，齿条滚球丝杠(8)的端部与对应的转向拉杆(3)相固定，齿条滚球丝杠(8)的左端为齿条结构，并与输入轴(1)的下端相啮合，在输入轴(1)上装有扭矩传感器(9)。本实用新型通过同轴电机和滚球螺母运动副相结合，使转向系统实现助力性能，助力传递路径短且直接、系统刚度好、总成基于整车便于布置，能有效地保证系统助力的可靠性以及系统助力的能力。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车技术领域，具体地说，特别涉及汽车上的电动助力转向系统。
背景技术
汽车是工业文明的代表作之一。一百多年来，汽车的进化时刻提高着人们的生活水平。为减轻驾驶员在车辆转向时的负担，车辆中通常使用液压和电动助力。随着汽车油耗、驾驶操纵性能更高的要求，电动助力系统在汽车的使用日趋普遍。现有的电动助力转向系统按照动力源(即电机)所布置的位置有：齿轮助力式、齿条助力式和转向管柱助力式。
目前市面上常见的电动助力转向系统方案，多采用转向管柱助力式、齿轮助力式。由于转向管柱助力式本身系统刚度的特点，导致助力系统刚度差，系统可使用的前轴载荷较小，操作性能提升空间小。齿轮助力式系统电机布于输入轴，经小齿轮传递到齿条，虽使用的前轴载荷有所提升，但也受限于齿轮齿条所传递的最大载荷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能有效提高助力能力的汽车电动助力转向系统。
本实用新型的技术方案如下：一种汽车电动助力转向系统，包括输入轴(1)、转向器壳体(2)和转向拉杆(3)，其关键在于：在所述转向器壳体(2)的右端安装电机定子总成(4)，该电机定子总成(4)的右端固定右端盖(5)，在所述电机定子总成(4)内可转动地设置电机转子总成(6)，该电机转子总成(6)与滚球螺母(7)相固定，与所述滚球螺母(7)相配合的齿条滚球丝杠(8)穿设于转向器壳体(2)、电机转子总成(6)及右端盖(5)中，所述齿条滚球丝杠(8)位于左右两根转向拉杆(3)之间，齿条滚球丝杠(8)的端部与对应的转向拉杆(3)相固定，且齿条滚球丝杠(8)与转向拉杆(3)位于一条直线上，所述齿条滚球丝杠(8)的左端为齿条结构，并与输入轴(1)的下端相啮合，在输入轴(1)上装有扭矩传感器(9)。
采用以上技术方案，方向盘的动作带动输入轴转动，输入轴带动齿条滚球丝杠，使齿条滚球丝杠在左右方向上移动；输入轴转动的同时，扭矩信息通过扭矩传感器传递给车辆的ECU，使ECU判断转向操作意图控制电机运转，电机转子总成带动滚球螺母一起转动，使与滚球螺母相配合的齿条滚球丝杠在左右方向做直线运动。电机驱动齿条滚球丝杠与输入轴带动齿条滚球丝杠相叠加，使齿条滚球丝杠的直线运动经转向拉杆传递到转向节上，实现了车轮的转向操作。本实用新型采用同轴电机的布置方式、运用滚球螺母运动副，通过同轴电机的布置方式和运用的滚球螺母运动副方案，使转向系统实现助力性能，这样助力传递路径短且直接、系统刚度好、总成基于整车布置好，从而有效地保证了系统助力的可靠性更好、系统助力的能力更好、十分方便整车布置。
所述电机定子总成(4)通过法兰盘与转向器壳体(2)及右端盖(5)连接，所述电机转子总成(6)的左端通过第一球轴承(10)与转向器壳体(2)相支承，电机转子总成(6)的右端与滚球螺母(7)的左端相固定，所述滚球螺母(7)通过第二球轴承(11)与右端盖(5)相支承。以上结构电机定子总成与转向器壳体及右端盖拆装便捷，连接牢固、可靠；电机转子总成和滚球螺母转动灵活、同步性好。
为了防止灰尘等杂物进入运动副，在齿条滚球丝杠(8)与左右两边转向拉杆(3)连接处的外面均设置有防尘罩(12)。
所述防尘罩(12)为可伸缩的波纹管状结构，并由塑料制成，该防尘罩(12)的一端通过钢带式弹性软管夹箍(13)固定于转向拉杆(3)上，防尘罩(12)的另一端通过夹箍(14)固定于转向器壳体(2)或右端盖(5)上。以上结构一方面防尘罩结构简单、加工制作容易、成本低；另一方面，防尘罩随齿条滚球丝杠的运动而伸缩，能够使齿条滚球丝杠与转向拉杆的连接处始终隐藏于防尘罩内，防尘效果显著。
有益效果：本实用新型通过同轴电机和滚球螺母运动副相结合，使转向系统实现助力性能，助力传递路径短且直接、系统刚度好、总成基于整车便于布置，具有设计合理、结构简单、实施容易等特点，能有效地保证系统助力的可靠性以及系统助力的能力，可广泛应用在各种类型的汽车上。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，在转向器壳体2的右侧设置电机定子总成4，该电机定子总成4的右侧设有右端盖5。电机定子总成4的左端通过法兰盘与转向器壳体2的右端对接固定，电机定子总成4的右端通过法兰盘与右端盖5的左端对接固定。在电机定子总成4内设置与之相配合的电机转子总成6，该电机转子总成6的左端通过第一球轴承10与转向器壳体2相支承，电机转子总成6的右端与滚球螺母7的左端相固定，滚球螺母7通过第二球轴承11与右端盖5相支承。电机转子总成6连同滚球螺母7能够相对于电机定子总成4旋转。
如图1所示，通过滚珠与滚球螺母7相配合的齿条滚球丝杠8穿设于转向器壳体2、电机转子总成6及右端盖5中。齿条滚球丝杠8位于左右两根转向拉杆3之间，齿条滚球丝杠8的左端与左边的转向拉杆3相固定，齿条滚球丝杠8的右端与右边的转向拉杆3相固定。在齿条滚球丝杠8与左右两边转向拉杆3连接处的外面均设置有防尘罩12，该防尘罩12为可伸缩的波纹管状结构，并由塑料制成。防尘罩12的一端通过钢带式弹性软管夹箍13固定于转向拉杆3上，防尘罩12的另一端通过夹箍14固定于转向器壳体2或右端盖5上。
如图1所示，齿条滚球丝杠8的左端为齿条结构，在转向器壳体2的左端设置输入轴1，该输入轴1的下端伸入转向器壳体2内，输入轴1的下端与齿条滚球丝杠8的左端相啮合，并在输入轴1上装有扭矩传感器9。
本实用新型的工作原理如下：
方向盘的动作带动输入轴1转动，输入轴1带动齿条滚球丝杠8，使齿条滚球丝杠8在左右方向上移动；输入轴1转动的同时，扭矩信息通过扭矩传感器9传递给车辆的ECU，使ECU判断转向操作意图控制电机运转，电机转子总成6带动滚球螺母7一起转动，使与滚球螺母7相配合的齿条滚球丝杠8在左右方向做直线运动。电机驱动齿条滚球丝杠8与输入轴1带动齿条滚球丝杠8相叠加，使齿条滚球丝杠8的直线运动经转向拉杆3传递到转向节上，实现了车轮的转向操作。
Claims (4)
1.一种汽车电动助力转向系统，包括输入轴(1)、转向器壳体(2)和转向拉杆(3)，其特征在于：在所述转向器壳体(2)的右端安装电机定子总成(4)，该电机定子总成(4)的右端固定右端盖(5)，在所述电机定子总成(4)内可转动地设置电机转子总成(6)，该电机转子总成(6)与滚球螺母(7)相固定，与所述滚球螺母(7)相配合的齿条滚球丝杠(8)穿设于转向器壳体(2)、电机转子总成(6)及右端盖(5)中，所述齿条滚球丝杠(8)位于左右两根转向拉杆(3)之间，齿条滚球丝杠(8)的端部与对应的转向拉杆(3)相固定，所述齿条滚球丝杠(8)的左端为齿条结构，并与输入轴(1)的下端相啮合，在输入轴(1)上装有扭矩传感器(9)。
2.根据权利要求1所述的汽车电动助力转向系统，其特征在于：所述电机定子总成(4)通过法兰盘与转向器壳体(2)及右端盖(5)连接，所述电机转子总成(6)的左端通过第一球轴承(10)与转向器壳体(2)相支承，电机转子总成(6)的右端与滚球螺母(7)的左端相固定，所述滚球螺母(7)通过第二球轴承(11)与右端盖(5)相支承。
3.根据权利要求1或2所述的汽车电动助力转向系统，其特征在于：在齿条滚球丝杠(8)与左右两边转向拉杆(3)连接处的外面均设置有防尘罩(12)。
4.根据权利要求3所述的汽车电动助力转向系统，其特征在于：所述防尘罩(12)为可伸缩的波纹管状结构，并由塑料制成，该防尘罩(12)的一端通过钢带式弹性软管夹箍(13)固定于转向拉杆(3)上，防尘罩(12)的另一端通过夹箍(14)固定于转向器壳体(2)或右端盖(5)上。
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