CN214165117U - 齿轮式电动助力转向机构 - Google Patents

Abstract

一种齿轮式电动助力转向机构，包括：转向电机、壳体和设于所述壳体内的转向齿轮组、主动滑移结构、齿条、从动滑移结构和多个滚轴；其中，转向电机、转向齿轮组、主动滑移结构、齿条依次传动连接，从动滑移结构固定连接于壳体，且通过多个滚轴支撑齿条，齿条的一端用于连接转向横拉杆。齿轮式电动助力转向机构结构简单，利用滚动接触可有效降低转向过程中因齿条摩擦带来的能量损耗。

Description

齿轮式电动助力转向机构

技术领域

本实用新型属于汽车领域，更具体地，涉及一种齿轮式电动助力转向机构。

背景技术

车辆转向机构主要包括机械式、电动助力式、液压助力式几种。其中，电动助力(EPS，Electric Power Steering)主要包括转向管柱电机助力(C-EPS)、齿轮助力(P-EPS)和齿条助力(DP-EPS)。

市面上主流的齿轮式电动助力转向机构由全齿条和齿轮构成，由电机提供动力，锥形齿轮啮合齿轮系，电机驱动齿轮带动齿条移动，减少驾驶员操作力。其主要优点是结构简单、成本低。但是，对摩擦系数以及能量损耗的研究显示，齿条在助力过程中能量损耗较大。因此，希望进一步优化这种转向结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种低能耗的齿轮式电动助力转向机构。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，包括：转向电机、壳体和设于所述壳体内的转向齿轮组、主动滑移结构、齿条、从动滑移结构和多个滚轴；

其中，所述转向电机、所述转向齿轮组、所述主动滑移结构、所述齿条依次传动连接，所述从动滑移结构固定连接于所述壳体，且通过所述多个滚轴支撑所述齿条，所述齿条的一端用于连接转向横拉杆。

优选地，所述转向齿轮组包括相互啮合的第一锥形齿轮和第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与所述转向电机的输出轴连接，所述第二锥形齿轮与所述主动滑移结构传动连接；且所述第一锥形齿轮用于连接转向管柱。

优选地，所述主动滑移结构包括滑移板，所述滑移板的两个表面上分别设有多个传动齿，所述主动滑移结构通过所述多个传动齿分别与所述第二锥形齿轮和所述齿条传动连接。

优选地，所述多个滚轴沿着所述齿条的长度方向依次平行设置，每个所述滚轴可转动地连接于所述齿条；

所述从动滑移结构包括固定板，所述固定板平行于所述齿条，且所述固定板朝向所述齿条的表面上设有导向槽，所述多个滚轴能够在所述导向槽内滚动。

优选地，所述从动滑移结构包括固定板，所述固定板平行于所述齿条；

所述多个滚轴沿着所述齿条的长度方向依次平行设置，每个所述滚轴可转动地连接于所述固定板朝向所述齿条的表面。

优选地，所述壳体的内壁设有锁止凹槽，所述从动滑移结构通过滚动锁止销与所述锁止凹槽的配合固定连接于所述壳体。

优选地，所述的齿轮式电动助力转向机构还包括齿条稳定装置，所述齿条稳定装置为环形，套设于所述齿条的所述一端。

优选地，所述的齿轮式电动助力转向机构还包括一对齿条稳定装置固定结构，所述一对齿条稳定装置固定结构连接于所述壳体且分别设置于所述齿条稳定装置的两侧，以限制所述齿条稳定装置的轴向位移。

优选地，所述的齿轮式电动助力转向机构还包括吸音阻尼，所述吸音阻尼套设于所述齿条上，且位于所述齿条稳定装置固定结构的轴向内侧。

优选地，所述的齿轮式电动助力转向机构还包括隔震阻尼，所述隔震阻尼套设于所述齿条上，且位于齿条稳定装置固定结构和所述吸音阻尼之间。

本实用新型的有益效果在于：

1、结构简单，利用滚动接触可有效降低转向过程中因齿条摩擦带来的能量损耗。

2、能够解决转向过程中的噪音、震动、转向波动问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的实施例的齿轮式电动助力转向机构的结构示意图。

附图标记说明：

1、转向管柱；2、转向电机；3、转向齿轮组；4、主动滑移结构；5、滚轴；6、齿条；7、从动滑移结构；8、滚动锁止销；9、吸音阻尼；10、隔震阻尼；11、齿条稳定装置；12、齿条稳定装置固定结构；13、壳体； 14、转向横拉杆。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型实施例提供一种齿轮式电动助力转向机构，包括：转向电机、壳体13和设于壳体13内的转向齿轮组、主动滑移结构、齿条、从动滑移结构和多个滚轴；

其中，转向电机、转向齿轮组、主动滑移结构、齿条依次传动连接，从动滑移结构固定连接于壳体13，且通过多个滚轴支撑齿条，齿条的一端用于连接转向横拉杆。

进行转向时，转向盘得到转向角度输入后，带动转向管柱旋转，车载信号传感器提供转向助力信号，控制单元根据转向助力信号提供电机控制信号，转向电机在电机控制信号的控制下开始工作，输出动力，动力经由转向齿轮组、主动滑移结构传递至齿条，齿条带动转向横拉杆移动，进而带动车轮转向。在此过程中，从动滑移结构通过多个滚轴支撑齿条，滚动接触的摩擦力小于滑动接触的摩擦力，从而降低了转向过程中由于摩擦导致的能量损耗。

图1示出了根据本实用新型的实施例的齿轮式电动助力转向机构的结构示意图。如图1所示，根据本实用新型的实施例的齿轮式电动助力转向机构包括：转向电机2、壳体13和设于壳体13内的转向齿轮组3、主动滑移结构4、齿条6、从动滑移结构7和多个滚轴5；

其中，转向电机2、转向齿轮组3、主动滑移结构4、齿条6依次传动连接，从动滑移结构7固定连接于壳体13，且通过多个滚轴5支撑齿条6，齿条6的一端用于连接转向横拉杆14。

其中，转向齿轮组3包括相互啮合的第一锥形齿轮和第二锥形齿轮，第一锥形齿轮与转向电机2的输出轴连接，第二锥形齿轮与主动滑移结构4 传动连接。第一锥形齿轮将转向电机2的动力传递至第二锥形齿轮。第一锥形齿轮还与转向管柱1连接，在转向管柱1的带动下转动。

主动滑移结构4包括滑移板，滑移板的两个表面上分别设有多个传动齿，主动滑移结构4通过多个传动齿分别与第二锥形齿轮和齿条6传动连接，从而第二锥形齿轮通过主动滑移结构4将动力传递至齿条6。

在本实施例中，多个滚轴5沿着齿条6的长度方向依次平行设置，每个滚轴5可转动地连接于齿条6；

从动滑移结构7包括固定板，固定板平行于齿条6，且固定板朝向齿条 6的表面上设有导向槽，多个滚轴5能够在导向槽内滚动。

当齿条6在转向电机2的驱动下移动时，多个滚轴5能够在固定板的导向槽内滚动，以便与从动滑移结构7之间形成滚动接触，降低了齿条移动过程中的摩擦力，从而降低能耗。

或者，在其他实施例中，从动滑移结构7包括固定板，固定板平行于齿条6；

多个滚轴5沿着齿条6的长度方向依次平行设置，每个滚轴5可转动地连接于固定板朝向齿条6的表面。

当齿条6在转向电机2的驱动下移动时，多个滚轴5滚动以支撑齿条 6，以便与齿条6之间形成滚动接触，降低了齿条移动过程中的摩擦力，从而降低能耗。

在本实施例中，壳体13的内壁设有锁止凹槽，从动滑移结构7通过滚动锁止销8与锁止凹槽的配合固定连接于壳体13。

可选地，齿轮式电动助力转向机构还包括齿条稳定装置11，齿条稳定装置11为环形，套设于齿条6的一端，以便于齿条6移动过程中保持稳定。

可选地，齿轮式电动助力转向机构还包括一对齿条稳定装置固定结构 12，一对齿条稳定装置固定结构12连接于壳体13且分别设置于齿条稳定装置11的两侧，以限制齿条稳定装置11的轴向位移。齿条稳定装置固定结构12可以是块状凸起或者其他类似结构。

可选地，齿轮式电动助力转向机构还包括吸音阻尼9，吸音阻尼9套设于齿条6上，且位于齿条稳定装置固定结构12的轴向内侧，以吸收转向过程中的噪音。吸音阻尼9可采用现有结构，可由橡胶等材料制成。

可选地，齿轮式电动助力转向机构还包括隔震阻尼10，隔震阻尼10套设于齿条6上，且位于齿条稳定装置固定结构12和吸音阻尼9之间，以起到隔震作用。隔震阻尼10可采用现有结构，可由橡胶等材料制成。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，包括：转向电机、壳体和设于所述壳体内的转向齿轮组、主动滑移结构、齿条、从动滑移结构和多个滚轴；

其中，所述转向电机、所述转向齿轮组、所述主动滑移结构、所述齿条依次传动连接，所述从动滑移结构固定连接于所述壳体，且通过所述多个滚轴支撑所述齿条，所述齿条的一端用于连接转向横拉杆。

2.根据权利要求1所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，所述转向齿轮组包括相互啮合的第一锥形齿轮和第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与所述转向电机的输出轴连接，所述第二锥形齿轮与所述主动滑移结构传动连接；且所述第一锥形齿轮用于连接转向管柱。

3.根据权利要求2所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，所述主动滑移结构包括滑移板，所述滑移板的两个表面上分别设有多个传动齿，所述主动滑移结构通过所述多个传动齿分别与所述第二锥形齿轮和所述齿条传动连接。

4.根据权利要求1所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，所述多个滚轴沿着所述齿条的长度方向依次平行设置，每个所述滚轴可转动地连接于所述齿条；

所述从动滑移结构包括固定板，所述固定板平行于所述齿条，且所述固定板朝向所述齿条的表面上设有导向槽，所述多个滚轴能够在所述导向槽内滚动。

5.根据权利要求1所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，所述从动滑移结构包括固定板，所述固定板平行于所述齿条；

所述多个滚轴沿着所述齿条的长度方向依次平行设置，每个所述滚轴可转动地连接于所述固定板朝向所述齿条的表面。

6.根据权利要求1所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，所述壳体的内壁设有锁止凹槽，所述从动滑移结构通过滚动锁止销与所述锁止凹槽的配合固定连接于所述壳体。

7.根据权利要求1所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，还包括齿条稳定装置，所述齿条稳定装置为环形，套设于所述齿条的所述一端。

8.根据权利要求7所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，还包括一对齿条稳定装置固定结构，所述一对齿条稳定装置固定结构连接于所述壳体且分别设置于所述齿条稳定装置的两侧，以限制所述齿条稳定装置的轴向位移。

9.根据权利要求8所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，还包括吸音阻尼，所述吸音阻尼套设于所述齿条上，且位于所述齿条稳定装置固定结构的轴向内侧。

10.根据权利要求9所述的齿轮式电动助力转向机构，其特征在于，还包括隔震阻尼，所述隔震阻尼套设于所述齿条上，且位于齿条稳定装置固定结构和所述吸音阻尼之间。

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