CN212148998U - 一种轻卡用循环球转向器 - Google Patents
一种轻卡用循环球转向器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212148998U CN212148998U CN201922403033.1U CN201922403033U CN212148998U CN 212148998 U CN212148998 U CN 212148998U CN 201922403033 U CN201922403033 U CN 201922403033U CN 212148998 U CN212148998 U CN 212148998U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shell
- steering gear
- shaft
- input shaft
- output shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 5
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 208000035874 Excoriation Diseases 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 239000012208 gear oil Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种轻卡用循环球转向器，包括壳体，壳体内上部设有同轴布置的输入轴、螺杆轴和齿条活塞，输入轴装配在螺杆轴内，螺杆轴与齿条活塞通过旋转滚道传动连接，壳体内下部设有输出轴，输出轴上部具有扇齿，扇齿与齿条活塞啮合连接，输入轴上沿其周向设有多道转向槽，每道转向槽的两侧边和圆柱面交界处设有转阀刃口，转阀刃口的形状采用直线段和圆弧段两段线段组成，输出轴孔内设有间隙调节件。该实用新型通过改变输入轴上的转阀刃口的形状，使整车转向时转向器的输出力矩随着转向角度的增加呈非线性增大效果，提升了高速转向的精准性和安全性，同时通过添加间隙调节件补偿输出轴上扇齿磨损产生的间隙，保证该转向器工作的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车零部件技术领域，具体涉及一种轻卡用循环球转向器。
背景技术
汽车循环球液压助力转向器的转向系统，通过油液压力作为动力来完成助力动作的。目前市场上轻卡常用的汽车循环球液压助力转向器，中间位置的传动间隙较大，在汽车直线行驶时的路感较差。
轻卡循环球液压助力转向器一般最大工作压力为13MPa，在汽车在运输过程中，在路况较差的行驶情况下，常常出现方向机沉重等故障。
循环球液压助力转向器长期处于高压下，转向器配合部位容易出现油液渗漏现象，漏油的风险点主要有以下几处：输入、输出端、结合面、堵头处。其中输入、输出端属于动密封，循环球式动力转向器一般用于商用车，轻卡的工作环境较恶劣，外界灰尘、污水等容易透过油封结构，进入转向器内部，造成密封件的早期磨损而漏油，结合面都属于静密封，主要由于水汽进入结合面，导致密封部位生锈，引起密封失效而漏油，堵头一般由于转向器受到外部较大的撞击使此处发生变形出现密封螺纹失效，从而出现漏油。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有汽车循环球转向器传动间隙大，最大工作压力小而易出现方向机沉重，以及长期处于高压下转向器配合部位不稳定的问题。
为此，本实用新型提供了一种轻卡用循环球转向器，包括壳体，所述壳体内上部设有同轴布置的输入轴、螺杆轴和齿条活塞，输入轴装配在螺杆轴内，螺杆轴与齿条活塞通过旋转滚道传动连接，壳体内下部设有输出轴，输出轴上部具有扇齿，扇齿与齿条活塞啮合连接，所述输入轴上沿其周向设有多道转向槽，每道转向槽的两侧边和圆柱面交界处设有转阀刃口，转阀刃口的形状采用两段线段组成，其中线段采用直线段和圆弧段，所述输出轴孔内设有用于补偿扇齿磨损产生间隙的间隙调节件。
进一步的，所述壳体采用QT450-10球墨铸铁材料一体成型，其抗拉强度≥450kgf/mm2，伸长率≥10%。
进一步的，所述螺杆轴采用渗碳合金钢20CrMnTi制成，且螺杆轴的壁厚为10mm。
进一步的，所述壳体的输入端设有阀体，阀体端部设有螺纹盖，所述螺纹盖与输入轴之间通过三唇口油封密封，且三唇口油封上部设有用于防止灰尘、污水进入三唇口油封的防尘件。
进一步的，所述壳体的输出端端面与输出轴相连接的垂臂之间设有防尘罩。
进一步的，所述壳体的输出轴端部设有侧盖，所述侧盖与输出轴之间通过密封螺母密封，侧盖与壳体之间的结合面处设有防水垫。
进一步的，所述壳体尾部内腔铸造成型腔，且壳体内部空腔与型腔相通。
进一步的，所述间隙调节件为弹簧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型提供的这种轻卡用循环球转向器通过改变输入轴上的转阀刃口的形状，使转向器力特性曲线形状由原“U”形平锅状变为“V”形抛物线形状，达到整车转向时转向器的输出力矩随着转向角度的增加呈非线性增大效果，转向很小的角度时油压开始上升，增加了高速转向时转向响应时间，提升了高速转向的精准性和安全性。
(2)本实用新型提供的这种轻卡用循环球转向器通过添加间隙调节件补偿输出轴上扇齿磨损产生的间隙，实现间隙自动调节功能，保证该转向器工作的稳定性。
(3)本实用新型提供的这种轻卡用循环球转向器通过在输入、输出端增加防尘结构，在结合面增加防水汽结构，并对转向器壳体结构改进，取消堵头，减少漏油风险点，提高循环球液压助力转向器可靠性，减少转向器漏油几率,加大了安全系数。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型轻卡用循环球转向器的轴向剖视图；
图2是本实用新型轻卡用循环球转向器的径向剖视图；
图3是本实用新型中转阀刃口的放大示意图；
图4是本实用新型轻卡用循环球转向器的力特性曲线图；
图5是原循环球转向器的力特性曲线图；
图6是原循环球转向器的壳体轴向剖视图；
图7是本实用新型中输出轴的扇齿偏心示意图。
附图标记说明：1、输入轴；2、螺纹盖；3、三唇口油封；4、阀体；5、螺杆轴；6、壳体；7、齿条活塞；8、输出轴；9、防水垫；10、侧盖；11、密封螺母；12、间隙调节件；13、转向槽；14、圆弧段；15、直线段；16、扇齿。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1、图2、图3和图7所示，本实施例提供了一种轻卡用循环球转向器，至少能解决现有技术中存在的部分问题，其结构包括壳体6，所述壳体6内上部设有同轴布置的输入轴1、螺杆轴5和齿条活塞7，输入轴1装配在螺杆轴5内，螺杆轴5与齿条活塞7通过旋转滚道传动连接，壳体6内下部设有输出轴8，输出轴8上部具有扇齿16，扇齿16与齿条活塞7啮合连接，所述输入轴1上沿其周向设有多道转向槽13，每道转向槽13的两侧边和圆柱面交界处设有转阀刃口，转阀刃口的形状采用两段线段组成，其中线段采用直线段15和圆弧段14，所述输出轴8的轴孔内设有用于补偿扇齿16磨损产生间隙的间隙调节件12。
在本实施例中，当使用者操作汽车转向盘时，施加在转向盘上的转向力经输入轴1，通过螺杆轴5与齿条活塞7间的旋转滚道，把输入轴1与螺杆轴5的左右旋转运动转变成齿条活塞7的往复运动，再经过齿条活塞7的往复运动变成输出轴8的转动，使输出轴8随之前后摆动，从而实现左右转向。而在此过程中，该轻卡用循环球转向器的转向阀采用整体式阀结构，取消了阀套结构，可加大输入轴1与螺杆轴5的直径，避免输入轴1、螺杆轴5在高压下出现变形，使循环球转向器可以适用15MPa的压力，并且整体式阀的输入轴1上转阀刃口形状采用两段式线段结构组成，使力特性曲线形状由原“U”形平锅状（如图5所示）变为“V”形抛物线形状（如图4所示），力特性曲线的“不灵敏区”范围（20%以上）很小，达到高速转向区曲线上升速度较快，中速转向区曲线上升缓慢，整条曲线光滑过渡的效果，满足整车转向时转向器的输出力矩随着转向角度的增加呈非线性增大；转向很小的角度时油压开始上升，增加了高速转向时转向响应时间，提升了高速转向的精准性和安全性。结构简单，成本低廉，效果明显，实用性强。另外，该转向器还通过添加间隙调节件12补偿输出轴上扇齿16磨损产生的间隙，具体的，间隙调节件12为弹簧，在输出轴8的轴孔中弹簧有一定的预紧力，扇齿16磨损产生间隙时，弹簧释放预紧力，因调整螺栓固定，扇齿16受到弹簧释放的预紧力向左移动，补偿扇齿16磨损产生的间隙，实现间隙自动调节功能。
细化的实施方式，所述壳体6采用QT450-10球墨铸铁材料一体成型，其抗拉强度≥450kgf/mm2，伸长率≥10%，保证壳体6有较好的强度和韧性，能承受15MPa的压力。所述螺杆轴5采用渗碳合金钢20CrMnTi制成，此材料加工的螺杆轴5在热处理进能获得较好的心部硬度，一般可达30-45HRC，螺杆轴5的壁厚设计为10mm，从而提高了螺杆轴5的整体强度，确保螺杆轴5在高压下不会出现变形而导致转向发卡的问题。
进一步的，为了减小循环球转向器中位机械间隙，在设计时对输出轴8的扇齿16中齿进行了修正，如图7所示，通过加工时刀具与扇齿16之间的中心距变化，使修正后的中齿比正常齿肥厚，补偿由于转向器经常在中位附近使用导致中齿磨损较快的缺陷，减小转向器中位机械间隙，提升转向器直线行驶的路感。
对于现有转向器配合部位（即输入、输出端、结合面、堵头处）容易出现油液渗漏现象，在本实施例中，所述壳体6的输入端设有阀体4，阀体4端部设有螺纹盖2，所述螺纹盖2与输入轴1之间通过三唇口油封3密封，在三唇口油封3上部设置一道防尘件，阻止灰尘、污水进入转向器输入端的油封内部。所述壳体6的输出端端面与输出轴8相连接的垂臂之间设有防尘罩，阻止灰尘、污水进入转向器输出端8的油封内部。如图2所示，所述壳体6的输出轴8端部设有侧盖10，所述侧盖10与输出轴8之间通过密封螺母11密封，侧盖10与壳体6之间的结合面处设有防水垫9，避免水汽进入结合面。通过上述对转向器的输入、输出端、结合面处结构的改进，减少了漏油风险点，提高了循环球液压助力转向器可靠性，减少转向器漏油几率,加大了安全系数。
另外，在图6中，需要在壳体尾部钻油道工艺螺纹孔，为此还需要再装上密封堵头，才能实现动力转向器液压油路通下腔的功能，因而也由此增加了密封螺纹失效产生漏油的故障模式，增加了一处转向器外漏的风险点。而在本实施例中，如图1所示，采用取消密封堵头的壳体6，在铸造本壳体6毛坯时，直接在壳体6尾部将原钻密封螺纹孔的内腔铸造成型腔，取消工艺螺纹孔，取消密封堵头；在钻壳体6的深长孔（即内腔）时，使其直接钻通到铸造的型腔，从而实现动力转向器的液压油路通下腔的功能。在本实施例的壳体毛坯铸造设计时，要充分考虑尽量将型腔做大一些，便于铸造容易实现，但又不宜做得过大，避免转向垂臂与此处铸造凸起外圆干涉、同时也影响美观，铸造的毛坯要满足设计的尺寸要求；在钻壳体深长孔时，直接将孔深按设计的尺寸要求加工到位即可。本实施例通过改变动力转向器的壳体结构，能有效避免转向器壳体尾部密封堵头处因受外界撞击变形，致使密封螺纹失效产生漏油的故障，可减少了转向器外漏的风险点，降低转向器漏油几率，提高转向器密封性能，加大转向器安全系数，可简化工序，降低工时，节省材料，降低装配成本。
综上所述，本实用新型提供的这种轻卡用循环球转向器通过改变现有循环球转向器的转向阀结构，使转向器最大适用压力提升到15MPA，通过对输出轴扇齿结构进行改进，减小中位机械间隙，提升转向器直线行驶的路感，通过改变现有循环球液压助力转向器结构，在输入、输出端增加防尘结构，在结合面增加防水汽结构，转向器壳体结构改进，取消堵头，减少漏油风险点，提高循环球液压助力转向器可靠性，减少转向器漏油几率,加大安全系数。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种轻卡用循环球转向器，包括壳体，其特征在于：所述壳体内上部设有同轴布置的输入轴、螺杆轴和齿条活塞，输入轴装配在螺杆轴内，螺杆轴与齿条活塞通过旋转滚道传动连接，壳体内下部设有输出轴，输出轴上部具有扇齿，扇齿与齿条活塞啮合连接，所述输入轴上沿其周向设有多道转向槽，每道转向槽的两侧边和圆柱面交界处设有转阀刃口，转阀刃口的形状采用两段线段组成，其中线段采用直线段和圆弧段，所述输出轴孔内设有用于补偿扇齿磨损产生间隙的间隙调节件。
2.如权利要求1所述的一种轻卡用循环球转向器，其特征在于：所述壳体采用QT450-10球墨铸铁材料一体成型，其抗拉强度≥450kgf/mm2，伸长率≥10%。
3.如权利要求1所述的一种轻卡用循环球转向器，其特征在于：所述螺杆轴采用渗碳合金钢20CrMnTi制成，且螺杆轴的壁厚为10mm。
4.如权利要求1所述的一种轻卡用循环球转向器，其特征在于：所述壳体的输入端设有阀体，阀体端部设有螺纹盖，所述螺纹盖与输入轴之间通过三唇口油封密封，且三唇口油封上部设有用于防止灰尘、污水进入三唇口油封的防尘件。
5.如权利要求1所述的一种轻卡用循环球转向器，其特征在于：所述壳体的输出端端面与输出轴相连接的垂臂之间设有防尘罩。
6.如权利要求1所述的一种轻卡用循环球转向器，其特征在于：所述壳体的输出轴端部设有侧盖，所述侧盖与输出轴之间通过密封螺母密封，侧盖与壳体之间的结合面处设有防水垫。
7.如权利要求1所述的一种轻卡用循环球转向器，其特征在于：所述壳体尾部内腔铸造成型腔，且壳体内部空腔与型腔相通。
8.如权利要求1所述的一种轻卡用循环球转向器，其特征在于：所述间隙调节件为弹簧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922403033.1U CN212148998U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种轻卡用循环球转向器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922403033.1U CN212148998U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种轻卡用循环球转向器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212148998U true CN212148998U (zh) | 2020-12-15 |
Family
ID=73707825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922403033.1U Expired - Fee Related CN212148998U (zh) | 2019-12-27 | 2019-12-27 | 一种轻卡用循环球转向器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212148998U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116923535A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 南京航空航天大学 | 一种分布式四轮转向系统及其双转向域转角协同方法 |
-
2019
- 2019-12-27 CN CN201922403033.1U patent/CN212148998U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116923535A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 南京航空航天大学 | 一种分布式四轮转向系统及其双转向域转角协同方法 |
| CN116923535B (zh) * | 2023-09-18 | 2023-11-17 | 南京航空航天大学 | 一种分布式四轮转向系统及其双转向域转角协同方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU607602B2 (en) | Steering-gear with hybrid housing | |
| JP4416457B2 (ja) | 履帯式走行車両の転輪 | |
| CN212148998U (zh) | 一种轻卡用循环球转向器 | |
| CN110282006B (zh) | 一种电动动力转向装置的手动模式 | |
| CN109278849B (zh) | 一种转向器内端盖总成及其转向器 | |
| US4089253A (en) | Linear fluid motor | |
| CN109861444B (zh) | 电机轴向定位机构 | |
| US20070169985A1 (en) | Rack and pinion steering assembly | |
| CN111720552B (zh) | 一种后驱动桥输入端密封结构及矿用自卸车 | |
| CN211175374U (zh) | 一种前桥轮毂与转向节总成之间免维护油润滑密封结构 | |
| CN105522918A (zh) | 挡块和轴承装置 | |
| JP2962721B2 (ja) | 自動車のステアリング弁 | |
| CN109436084A (zh) | 一种汽车用齿轮齿条转向器间隙调整机构 | |
| CN209208851U (zh) | 一种汽车用齿轮齿条转向器间隙调整机构 | |
| CN201494494U (zh) | 一种高压循环球动力转向器 | |
| CN212131246U (zh) | 一种变速器输出端防松结构 | |
| CN212685709U (zh) | 调整螺栓及循环球液压动力转向器 | |
| CN218669368U (zh) | 一种应用于滚刀的浮动密封圈 | |
| CN220396467U (zh) | 密封结构及转向驱动桥 | |
| CN204985149U (zh) | 一种液压机油缸 | |
| CN210068743U (zh) | 一种压筋代替焊接的拉杆轴承结构 | |
| CN104494686A (zh) | 一种转向器总成以及汽车 | |
| CN213292415U (zh) | 一种汽车转向器锻造非贯通转向螺母结构 | |
| CN214699095U (zh) | 一种局部增压防漏式减速器外壳结构总成 | |
| CN213974169U (zh) | 一种汽车齿轮齿条转向器用缓冲万向节装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201215 |