CN207496766U - 电动助力转向系统 - Google Patents

Abstract

无论何种形式的电动助力转向系统，转向机构内部的转向架都连接横拉杆而受到横拉杆施予的轴向力及径向力。为了抵抗径向力，本实用新型提出一种电动助力转向系统，其运用在转向架的螺杆部设有定位沟，再由环形件具有导引沟，并固接壳体且被螺杆部穿过，以及多个滚动件，设置在该定位沟和该导引沟内。产生螺杆部所受的径向力可以通过位于该定位沟内的滚动件传递至该环形件再由该壳体支撑，所以减少转向架变形，进而提升转向系统的使用寿命。

Description

电动助力转向系统

技术领域

本实用新型涉及电动助力转向系统，特别是指一种电动助力转向系统。

背景技术

随着汽车科技的发展以及环保意识的抬头，汽车已朝向用电动助力转向系统逐渐地取代传统的液压助力转向系统，其原因在于：

1、传统的液压助力转向系统在引擎运转时，液压泵浦一直处于工作状态而消耗引擎的部分动力，使得整个引擎油消耗量增加。反观电动助力转向系统，是以电池为能源来源，独立于发动机运作而不增加发动机的动力耗损，此外工作效率较液压助力转向系统高，节省燃油消耗。

2、电动助力转向系统可以整合在同一装置上，增加装配及保养的便利。液压助力转向系统则将不同功能的组件配置在不同的地方，透过管线配置产生转向辅助功能。

3、电动助力转向系统没有液压助力转向系统的液压油更换问题，对于环境较为友善。

4、电动助力转向系统通过软件控制可以针对不同的驾驶情况调整辅助力量改善汽车操纵的稳定性和舒适性。液压助力转向系统则是维持固定的辅助力量，不能随行车状况改变辅助力量。

对于电动助力转向系统而言，可以分为管柱助力式电动助力转向系统 (ColumnEPS)、小齿轮助力式电动助力转向系统(Pinion-EPS)以及齿条助力式电动助力转向系统(Rack EPS)。对于齿条助力式电动助力转向系统(Rack-EPS)而言，其运作方式是在使用者转动方向盘后，通过方向机柱驱动齿轮啮合转向架的齿条部分，带动转向架移动，在此同时，装设在方向机柱上的角度传感器会传输信号至电子控制单元，再由电子控制单元控制皮带传动装置中的马达驱动皮带，而由皮带驱动螺帽旋转，再由螺帽驱动转向架上的螺杆部分移动，而产生对于使用者提供转向辅助力量的功效。

然而，无论何种形式的电动助力转向系统，转向机构内部的转向架都连接横拉杆，再让横拉杆连接车轮。转向架受驱动力拉动横拉杆后，可以拉动车轮来产生转向效果；同时，车轮也会拉动横拉杆并施力至转向系统的转向架，使得转向架需承受来自横拉杆的作用力。横拉杆的作用力，若以转向架长度方向为轴向而言，可以分为轴向力(沿着转向架轴向作用) 以及径向力(沿着转向架径向作用)。当轴向力作用在转向架，因为齿轮啮合齿条部以及螺帽螺接螺杆部而使得转向架获得支撑，造成转向架的影响小。反观，径向力作用在转向架时，因为齿轮枢接转向机构壳体以及齿条部靠抵转向机构壳体，所以转向架的齿条部可以获得支撑，而螺杆部则因为与转向机构壳体具有间隙，无法将径向力传递至转向机构壳体，造成转向架变形而缩短转向系统的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电动助力转向系统，其可提升转向系统的使用寿命。

依据本实用新型所提供的一种电动助力转向系统，包含有一个转向机构，该转向机构具有一个壳体和一个转向架，该壳体具有一个第一开口和一个第二开口；该转向架，设置在该壳体并且分别穿出该第一开口和该第二开口，该转向架具有一个齿条部和一个螺杆部并定义一个延伸轴。一个齿轮，枢接该壳体，并啮合该齿条部；一个螺帽，在该壳体内螺接该螺杆部。一个马达，固接该壳体，该马达具有一支输出轴。一主动轮固接该输出轴。一被动轮套接该螺帽。以及一条挠性组件，套设在该主动轮和该被动轮。该电动助力转向系统的特征在于：该转向架于该螺杆部具有一定位沟，该定位沟沿着该延伸轴形成；一个环形件，固接该壳体且被该螺杆部穿过，该环形件位于该螺帽和该第二开口之间，该环形件具有一导引沟；以及多个滚动件，设置在该定位沟和该导引沟内。

由此，当径向力作用在转向架时，因为螺杆部所受的径向力可以通过位于该定位沟内的滚动件传递至该环形件再由该壳体支撑，所以减少转向架变形，进而提升转向系统的使用寿命。

此外还有多个挡止环，分别位于该环形件两端固接该环形件或该壳体，避免滚动件脱离环形件。

该定位沟数量为六，依序分别为一第一定位沟至一第六定位沟；该导引沟数量为六，分别为一第一导引沟至一第六导引沟；所述滚动件，分别设置在该第一定位沟和该第一导引沟、该第二定位沟和该第二导引沟、该第三定位沟和该第三导引沟、该第四定位沟和该第四导引沟、该第五定位沟和该第五导引沟以及该第六定位沟和该第六导引沟内。通过增加定位沟及导引沟的数量，加强环形件支撑螺杆部的功效。

也可以让所述导引沟等距地分布在该环形件上，由此确保应对各来向的径向力。

此外，还可以让该第一导引沟和第二导引沟形成一第一组、该第三导引沟和该第四导引沟形成一第二组以及该第五导引沟和该第六导引沟形成一第三组；该第一导引沟和第二导引沟的距离、该第三导引沟和第四导引沟的距离、该第五导引沟和第六导引沟的距离彼此相等；该第一导引沟和第二导引沟的距离小于该第一导引沟和第六导引沟的距离，以利设计滚动件回流结构。

若让该第一组、该第二组和该第三组等距地分布在该环形件上，由此确保应对各来向的径向力。

附图说明

图1是本实用新型第一较佳实施例的立体图，显示电动助力转向系统；

图2是本实用新型第一较佳实施例的剖面示意图，显示电动助力转向系统内部；

图3是本实用新型第一较佳实施例的部分立体图，显示马达、输出轴、主动轮和螺帽；

图4是本实用新型第一较佳实施例的部分立体图，显示转向架和环形件；

图5是图4的侧视图，去掉挡止环并显示转向架、环形件和滚动件。

附图标记说明：

10 电动助力转向系统(electric power steering system)

11 转向机构(pinion steering mechanism)

111 壳体 111a第一开口

111b 第二开口 112转向架(steering rack)

112a 齿条部(toothed portion) 112b螺杆部(screwed portion)

112c 延伸轴 113定位沟

113a-113f 第一定位沟-第六定位沟

12 齿轮(pinion) 13 螺帽

14 马达 141 输出轴

142 主动轮 143 挠性组件

144 被动轮 15 环形件

151 导引沟 151a-151f 第一导引沟-第六导引沟

16 滚动件(roller) 21 横拉杆(tie rod)

22 挡止环 G1-G3 第一组-第三组

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术特点，通过下面较佳实施例并配合附图进行说明，其中：

如图1-3所示，本实用新型一较佳实施例所提供的一种电动助力转向系统10，主要包含有一个转向机构11、一个齿轮12、一个螺帽13、一个马达14、一个环形件15和多个滚动件16。

转向机构11，具有一个壳体111和一个转向架112，该壳体111具有一个第一开口111a和一个第二开口111b。该转向架112，设置在该壳体 111并且分别穿出该第一开口111a和该第二开口111b，该转向架112具有一个齿条部112a和一个螺杆部112b并定义一个延伸轴112c。连接车轮的多个横拉杆21分别连接该转向架112，而受到该转向架112驱动。

齿轮12，枢接该壳体111，并啮合该齿条部112a。该齿轮12会受到转向柱(steeringcolumn，图中未显示)带动转动，并且带动该齿条部112a 使得该转向架112移动。

螺帽13，在该壳体111内螺接该螺杆部112b。当该螺帽13转动，可以驱动该螺杆部112b移动。

马达14，固接该壳体111，该马达14具有一支输出轴141。一主动轮 142，固接该输出轴141。一被动轮144套接该螺帽13。以及一条挠性组件143，例如皮带或链条，套设在该主动轮142和该被动轮144。当该马达14受到控制让该输出轴141旋转，会将动力通过该主动轮142带动该挠性组件143运行，再通过该被动轮144传递到该螺帽13，而能够带动螺杆部112b移动。

请参阅图2、4、5，本实用新型的电动助力转向系统的特征在于：该转向架112于该螺杆部112b具有一定位沟113，该定位沟113沿着该延伸轴112c形成。

一个环形件15，固接该壳体111且被该螺杆部112b穿过，该环形件 15位于该螺帽13和该第二开口111b之间，该环形件15具有一导引沟151。

多个滚动件16，设置在该定位沟113和该导引沟151内。

由此，当径向力作用在转向架112时，因为螺杆部112b所受的径向力(垂直于该延伸轴112c的分力)可以通过位于该定位沟113内的滚动件16传递至该环形件15再由该壳体111支撑，所以减少转向架112变形，进而提升转向系统的使用寿命。

值得一提的是，在此还有多个挡止环22，分别位于该环形件15两端固接该环形件15或该壳体111，避免滚动件16脱离环形件15。

还有，该定位沟113数量为六，依序分别为一第一定位沟至一第六定位沟113a-113f。该导引沟151数量为六，分别为一第一导引沟至一第六导引沟151a-151f。所述滚动件16，分别设置在该第一定位沟113a和该第一导引沟151a、该第二定位沟113b和该第二导引沟151b、该第三定位沟113c 和该第三导引沟151c、该第四定位沟113d和该第四导引沟151d、该第五定位沟113e和该第五导引沟151e以及该第六定位沟113f和该第六导引沟151f内。通过增加定位沟113及导引沟151的数量，加强环形件15支撑螺杆部112b的功效。

须说明的是，若是让所述导引沟151等距地分布在该环形件15上，可以确保应对各来向的径向力。

此外，还须说明的是，在本实施例中还让该第一导引沟151a和第二导引沟151b形成一第一组G1、该第三导引沟151c和该第四导引沟151d 形成一第二组G2以及该第五导引沟151e和该第六导引沟151f形成一第三组G3。该第一导引沟151a和第二导引沟151b的距离、该第三导引沟 151c和第四导引沟151d的距离、该第五导引沟151e和第六导引沟151f的距离彼此相等。该第一导引沟151a和第二导引沟151b的距离小于该第一导引沟151a和第六导引沟151f的距离。如此一来，因为组内所述导引沟151之间的距离较与组外的所述导引沟151距离接近，可以方便设计滚动件回流结构，而让该第一组G1、该第二组G2和该第三组G3各别形成滚动件回流结构。并且让该第一组G1、该第二组G2和该第三组G3等距地分布在该环形件上，由此确保应对各来向的径向力。

Claims (6)

1.一种电动助力转向系统，包含有一个转向机构，该转向机构具有一个壳体和一个转向架，该壳体具有一个第一开口和一个第二开口；该转向架，设置在该壳体并且分别穿出该第一开口和该第二开口，该转向架具有一个齿条部和一个螺杆部并定义一个延伸轴；一个齿轮，枢接该壳体，并啮合该齿条部；一个螺帽，在该壳体内螺接该螺杆部；一个马达，固接该壳体，该马达具有一支输出轴；一主动轮固接该输出轴；一被动轮套接该螺帽；以及一条挠性组件，套设在该主动轮和该被动轮；该电动助力转向系统的特征在于：

该转向架于该螺杆部具有一定位沟，该定位沟沿着该延伸轴形成；

一个环形件，固接该壳体且被该螺杆部穿过，该环形件位于该螺帽和该第二开口之间，该环形件具有一导引沟；以及

多个滚动件，设置在该定位沟和该导引沟内。

2.依据权利要求1的电动助力转向系统，其中：还有多个挡止环，分别位于该环形件两端固接该环形件或该壳体。

3.依据权利要求1的电动助力转向系统，其中：该定位沟数量为六，依序分别为一第一定位沟至一第六定位沟；该导引沟数量为六，分别为一第一导引沟至一第六导引沟；所述滚动件，分别设置在该第一定位沟和该第一导引沟、该第二定位沟和该第二导引沟、该第三定位沟和该第三导引沟、该第四定位沟和该第四导引沟、该第五定位沟和该第五导引沟以及该第六定位沟和该第六导引沟内。

4.依据权利要求3的电动助力转向系统，其中：所述导引沟等距地分布在该环形件上。

5.依据权利要求3的电动助力转向系统，其中：该第一导引沟和第二导引沟形成一第一组、该第三导引沟和该第四导引沟形成一第二组以及该第五导引沟和该第六导引沟形成一第三组；该第一导引沟和第二导引沟的距离、该第三导引沟和第四导引沟的距离、该第五导引沟和第六导引沟的距离彼此相等；该第一导引沟和第二导引沟的距离小于该第一导引沟和第六导引沟的距离。

6.依据权利要求5的电动助力转向系统，其中：该第一组、该第二组和该第三组等距地分布在该环形件上。