CN205675100U - 一种具有主动转向功能的电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有主动转向功能的电动助力转向装置，包括转向盘、转向轴、转向管柱、万向节、传动轴、连接轴总成、转向器、转向传动机构、车轮和电机，本实用新型将电机轴直接串联接入转向系中，通过电机轴的转动来驱动转向器，实现主动转向和电动助力转向功能，另外通过转向传动机构代替了传统的梯形臂式的转向机构，用丝杆和螺套的动作实现转向，省去了传统的转向横拉杆，保证转向的灵敏度的同时，节省了汽车底盘空间。

Description

一种具有主动转向功能的电动助力转向装置

技术领域

本实用新型属于汽车转向系技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种具有主动转向功能的电动助力转向装置。

背景技术

前轮转向系统除了保证汽车按照驾驶员的意图进行转向行驶外，还可以为驾驶员转向操作提供助力或者主动改变转向系统传动比，即实现助力转向或主动转向等功能。在汽车转向系统性能评价指标中转向灵敏性需通过主动转向来提高，而转向轻便性、操纵稳定性和转向舒适性的改善均需要转向系统同时具有良好的助力转向和主动转向功能。

在现有的转向系统中，机械转向系统既不能实现助力转向，也无法实现主动转向，HPS、EHPS和EPS仅能实现助力转向功能，无法主动改变转向系统传动比，而AFS只能实现主动转向功能，不能提供转向助力，SBW能够根据驾驶员转向操作和汽车状态，同时实现助力转向和主动转向功能，但是线控转向系统，去掉了转向盘和转向轮之间的机械连接，当系统出现故障时，无法继续保证系统转向性能，可靠性差。

为了得到更好的转向性能，很多开发商和科研人员将助力转向系统和主动前轮转向系统集成在同一部车上，进行集成助力转向功能和主动转向功能的转向系统的研究开发，使转向系统同时具有助力转向和变传动比的功能。特别是主动前轮转向系统和电动助力转向系统的集成，能够很好地满足转向系统的各项评价指标。但是这种集成的转向系统结构复杂，对底盘的影响较大，不利于系统布置，助力转向系统的功能和主动前轮转向系统的功能相互影响，不利于控制系统的设计。

发明内容

本实用新型提供一种具有主动转向功能的电动助力转向装置，目的是提高汽车的转向性能，提高转向灵敏度，降低转向系的机构布置空间。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种具有主动转向功能的电动助力转向装置，包括转向盘、转向轴、转向管柱、万向节、传动轴、连接轴总成、转向器、转向传动机构、车轮和电机，其中转向盘与设于转向管柱中的转向轴连接，转向轴末端与万向节连接，然后通过传动轴经过万向节与电机轴连接，电机轴的输出端与连接轴总成连接，连接轴总成与转向器连接，转向器与转向传动机构连接，在转向传动机构两端设有车轮，所述电机设于传动轴和连接轴总成之间，且电机轴一端通过万向节与传动轴连接，另一端与连接轴总成同轴连接。

优选的，所述转向传动机构包括丝杆、螺套、转向臂和转向节，且丝杆与螺套通过螺纹副连接，螺套与转向臂通过回转副连接，转向臂与转向节之间通过回转副连接。

优选的，所述丝杆两端设有两段等长的外螺纹，且一端的外螺纹为左旋，另外一端的外螺纹为右旋，所述螺套内设有内螺纹，一个螺套的内螺纹为左旋，另外一个螺套的内螺纹为右旋。

本实用新型是用来提高汽车的转向性能，提高转向灵敏度，降低转向系的机构布置空间，为解决上述问题，对汽车转向系做了全新的设计，采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型通过将电机轴直接作为转向系的机械传动件，将电机轴一端通过万向节与传动轴连接，另外一端与连接轴总成同轴连接，实现了转向系的机械结构件的机械连接，保证了转向的可靠性，同时利用电机轴的转动作用，实现了主动转向和电动助力转向的功能；通过所述丝杆两端设有两段等长的旋向相反的外螺纹，转向器驱动丝杆的转动，然后螺套拉动转向臂运动，从而带动转向节转动，实现车轮的偏转，实现转向，用丝杆和螺套代替了传统的转向梯形中的转向横拉杆，节省了转向机构的布置空间，通过螺纹副连接，提高了转向灵敏度。

附图说明

图1是具有主动转向功能的电动助力转向装置的整体装配结构示意图；

图2是转向管柱结构示意图；

图3是万向节结构示意图；

图4是传动轴结构示意图；

图5是连接轴总成结构示意图；

图6是转向器结构示意图；

图7是转向器剖视图；

图8是转向传动机构装配俯视图；

图9是转向传动机构装配剖视图；

其中：

1、转向盘；2、转向轴；3、转向管柱；4、万向节；5、传动轴；6、连接轴总成；7、转向器；8、转向传动机构；9、车轮；10、电机；7-1、蜗杆；7-2、蜗轮；8-1、丝杆；8-2、螺套。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图9所示，本实用新型是一种具有主动转向功能的电动助力转向装置，是用来提高汽车的转向性能，提高转向灵敏度，降低转向系的机构布置空间。

具体的说，如图1至图9所示，包括转向盘1、转向轴2、转向管柱3、万向节4、传动轴5、连接轴总成6、转向器7、转向传动机构8、车轮9和电机10，如图1所示，其中转向盘1与设于如图2所示的转向管柱3中的转向轴2连接，转向轴2末端与如图3所示的万向节4连接，然后通过如图4所示的传动轴5经过万向节4与电机轴连接，电机轴的输出端与连接轴总成6连接，如图5所示的连接轴总成6与转向器7连接，如图6、图7所示，所述转向器7由蜗杆7-1和蜗轮7-2组成，转向器7与如图8所示的转向传动机构8连接，在转向传动机构8两端设有车轮9，所述电机10设于传动轴5和连接轴总成6之间，且电机轴一端通过万向节4与传动轴5连接，另一端与连接轴总成6同轴连接；如图8、图9所示，所述转向传动机构8包括丝杆8-1、螺套8-2、转向臂和转向节，且丝杆8-1与螺套8-2通过螺纹副连接，螺套8-2与转向臂通过回转副连接，转向臂与转向节之间通过回转副连接；如图9所示，所述丝杆8-1两端设有两段等长的外螺纹，且一端的外螺纹为左旋，另外一端的外螺纹为右旋，所述螺套8-2内设有内螺纹，一个螺套的内螺纹为左旋，另外一个螺套的内螺纹为右旋。

以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：

当驾驶员转动转向盘1时，将扭矩通过转向管柱3中的转向轴2传递给万向节4，然后通过万向节4将扭矩传递给传动轴5，然后再经过万向节4带动电机轴转动，此时，电机10也会根据各方面的检测信号开始自主转动，实现了主动转向和电动助力转向，在驾驶员和电机10共同作用下，使得连接轴总成6开始转动，连接轴总成6带动转向器7的蜗杆7-1转动，然后蜗杆7-1驱动蜗轮7-2转动，然后贯穿于蜗轮7-2的丝杆8-1转动，由于丝杆8-1两端设有两段等长的外螺纹，且一端的外螺纹为左旋，另外一端的外螺纹为右旋，所以丝杆8-1的转动会驱动螺套8-2沿着丝杆8-1的轴线左右移动，然后带动转向臂带着转向节转动，实现车轮9的偏转，转向器7采用蜗轮蜗杆机构，使得传动比变大，只要方向盘有很小的转角就能使得车轮9偏转，提高了转向灵敏度，同时蜗轮蜗杆机构还具有结构紧凑的特点，大大减小了转向器的布置空间，同时用丝杆8-1和螺套8-2代替了传统的转向梯形中的转向横拉杆，节省了转向机构的布置空间，通过螺纹副连接，提高了转向灵敏度。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有主动转向功能的电动助力转向装置，包括转向盘、转向轴、转向管柱、万向节、传动轴、连接轴总成、转向器、转向传动机构、车轮和电机，其中转向盘与设于转向管柱中的转向轴连接，转向轴末端与万向节连接，然后通过传动轴经过万向节与电机轴连接，电机轴的输出端与连接轴总成连接，连接轴总成与转向器连接，转向器与转向传动机构连接，在转向传动机构两端设有车轮，其特征在于：所述电机设于传动轴和连接轴总成之间，且电机轴一端通过万向节与传动轴连接，另一端与连接轴总成同轴连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有主动转向功能的电动助力转向装置，其特征在于：所述转向传动机构包括丝杆、螺套、转向臂和转向节，且丝杆与螺套通过螺纹副连接，螺套与转向臂通过回转副连接，转向臂与转向节之间通过回转副连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有主动转向功能的电动助力转向装置，其特征在于：所述丝杆两端设有两段等长的外螺纹，且一端的外螺纹为左旋，另外一端的外螺纹为右旋，所述螺套内设有内螺纹，一个螺套的内螺纹为左旋，另外一个螺套的内螺纹为右旋。