CN214823591U - 一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，属电动循环球转向器技术领域。齿轮壳体内通过齿轮轴固装有中间齿轮，中间齿轮上方一侧的齿轮壳体上固装有电机，电机的输出轴延伸至齿轮壳体内；延伸至齿轮壳体内的输出轴上装有一级小齿轮，一级小齿轮与中间齿轮啮合连接，齿轮轴下方的循环球转向器本体的转向螺杆尾端固装有二级大齿轮，二级大齿轮与齿轮轴啮合连接。本实用新型结构简单，实用性好，效率高，解决了现有电动转向器的输出扭矩基本只能满足轻卡商用车输出扭矩的要求，无法满足中、重型商用汽车的扭矩输出需要；同时其结构形式单一，往往与整车外形空间干涉，很难满足客户整车间隙要求的问题。

Description

一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构

技术领域

本实用新型涉及一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，属电动循环球转向器技术领域。

背景技术

目前，车辆普遍使用的电动转向器所用的减速机构为常规一级蜗轮蜗杆减速机构形式，由于金属蜗轮噪音大和效率低，蜗轮一般使用效率高，噪音小的尼龙材料，蜗杆使用金属材料，但尼龙材料因强度问题，无法承载大的扭矩，这种电动转向器的输出扭矩基本只能满足轻卡商用车输出扭矩的要求，无法满足中、重型商用汽车的扭矩输出需要；同时，由于常规一级蜗轮蜗杆减速机构其结构形式单一，往往与整车外形空间干涉，很难满足客户整车间隙要求，因此，有必要对其进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种结构简单紧凑，以满足商用车大扭矩转向要求和空间布置紧凑车型要求的电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构。

本实用新型的技术方案是：

一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，包括循环球转向器本体、电机、控制器、一级小齿轮和二级大齿轮，其特征在于：循环球转向器本体的转向器壳体一端设置有齿轮壳体，齿轮壳体内通过齿轮轴固装有中间齿轮，中间齿轮上方一侧的齿轮壳体上固装有电机，电机上设置有控制器；电机的输出轴延伸至齿轮壳体内；延伸至齿轮壳体内的输出轴上装有一级小齿轮，一级小齿轮与中间齿轮啮合连接，齿轮轴下方的循环球转向器本体的转向螺杆尾端固装有二级大齿轮，二级大齿轮与齿轮轴啮合连接。

所述的转向螺杆通过对称设置的轴承安装在转向器壳体内，转向螺杆一侧的输入轴上装有传感器，传感器与控制器电连接；控制器收到传感器上传的角度数据后，控制电机输出相应的力矩。

所述的一级小齿轮与电机的输出轴压装连接，一级小齿轮与中间齿轮啮合构成一级减速增扭机构。

所述的齿轮轴通过齿轮壳体内对称设置的支撑轴承A和支撑轴承B安装在齿轮壳体内，支撑轴承A和支撑轴承B对齿轮轴形成支撑定位。

所述的齿轮轴和中间齿轮为一体结构，二级大齿轮与转向螺杆过盈连接，二级大齿轮与齿轮轴啮合构成二级减速增扭机构。

本实用新型的积极效果为：

该电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构结构简单，实用性好，效率高，由于电动助力机构采用两级减速机构的结构形式，从而提高了电动循环球转向器的输出能力；该装配结构根据整车的空间需要可布置在电动循环球转向器的输入端，或转向器壳体的尾部，以满足客户整车间隙要求，解决了现有电动转向器的输出扭矩基本只能满足轻卡商用车输出扭矩的要求，无法满足中、重型商用汽车的扭矩输出需要；同时其结构形式单一，往往与整车外形空间干涉，很难满足客户整车间隙要求的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中： 1、电机，2、控制器，3、一级小齿轮，4、二级大齿轮，5、转向器壳体，6、齿轮壳体，7、支撑轴承A，8、齿轮轴，9、中间齿轮，10、转向螺杆，11、轴承，12、输入轴，13、传感器，14、扭杆，15、钢球，16、转向螺母，17、转向臂轴，18、齿轮盖，19、支撑轴承B。

具体实施方式

该电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构包括循环球转向器本体、电机1、控制器2、一级小齿轮3和二级大齿轮4，循环球转向器本体的转向器壳体5一端设置有齿轮壳体6，齿轮壳体6内对称设置有支撑轴承A7和支撑轴承B19，齿轮壳体6内通过支撑轴承A7和支撑轴承B19安装有齿轮轴8，齿轮轴8上通过键块固装有中间齿轮9，支撑轴承A7和支撑轴承B19对齿轮轴8形成支撑和定位。齿轮轴8和中间齿轮9亦可为一体结构。

中间齿轮9上方一侧的齿轮壳体6上固装有电机1，电机1上设置有控制器2；电机1的输出轴延伸至齿轮壳体6内；延伸至齿轮壳体6内的输出轴上装有一级小齿轮3，一级小齿轮3与中间齿轮9啮合连接。一级小齿轮3与电机1的输出轴键连接，一级小齿轮3与中间齿轮9啮合构成一级减速增扭机构。

循环球转向器本体的转向螺杆10通过对称设置的轴承11安装在转向器壳体5内，齿轮轴8下方的转向螺杆10尾端固装有二级大齿轮4，二级大齿轮4与齿轮轴8啮合连接。二级大齿轮4与转向螺杆10过盈连接，二级大齿轮4与齿轮轴8啮合构成二级减速增扭机构。转向螺杆10一侧的输入轴12上装有传感器13，传感器13与控制器2电连接；控制器2收到传感器13上传的角度数据后，控制电机1输出相应的力矩，从而实现对循环球转向器本体的转向助力。

该装配结构的二级大齿轮4为斜齿轮，由于减速增扭机构采用两级减速增扭机构的结构形式，从而提高了电动循环球转向器本体的输出能力；并可合理分配两级减速增扭机构的传动比（i1和i2），灵活改变两级斜齿轮减速结构的方位，满足不同车型的整车安全空间间隙。

工作时，在汽车行驶过程中，驾驶员转动方向盘时，整车轮胎所受阻力传递至转向螺杆上，扭杆14在方向盘的转动力矩和转向螺杆的阻力作用下会发生相对转动，导致扭杆14产生形变，传感器13的转子和传感器定子会根据扭杆14的形变角度，产生扭矩与角度信号传递给控制器（ECU）2，控制器2根据传感器信号及整车车转速等信号，控制电机1的输出扭矩，电机1将该扭矩传递给两级斜齿轮传动减速机构上，并最终将扭矩传递到转向螺杆10上，然后通过转向螺杆10弹道内的钢球15、转向螺母16、转向臂轴17将扭矩传递到转向摇臂上，转向摇臂将扭矩传递至整车节臂上，由此实现电动助力转向功能。具体为：

整车在直行行驶过程中，方向盘处于中间位置，扭杆14没有发生形变，传感器13没有产生角度和扭矩信号传递到ECU和电机1中，电机1不输出力矩传递至减速增扭机构上.转向器本体不产生转向力矩，整车保持直线行驶。

整车在左转向过程中，方向盘向左转动，扭杆14产生形变，传感器13产生扭矩信号(T3)。控制器2根据传感器扭矩信号的大小，控制电机1输出相应的力矩，力矩传递至一级小齿轮3上，一级小齿轮3通过啮合作用，将力矩传递至中间齿轮9上，中间齿轮9固定在齿轮轴8一端，力矩传递至齿轮轴8上，齿轮轴8通过啮合作用将力矩传递到二级大齿轮4，二级大齿轮4将力矩传递至转向螺杆13上，转向螺杆10通过循环球转向器本体将力矩传递至转向臂轴上，转向臂轴通过垂臂，拉杆和节臂将力矩传递至轮毂上，轮毂在力矩的作用下向左转动。

整车在右转向过程中，向盘向右转动，扭杆14产生形变，传感器产生扭矩信号(-T3)。ECU根据传感器扭矩信号的大小，控制电机输出相应的力矩，力矩传递至一级小齿轮4上，一级小齿轮4通过啮合作用，将力矩传递至中间齿轮9上，中间齿轮9固定在齿轮轴8一端，力矩传递至8齿轮轴8上，8齿轮轴8通过啮合作用将力矩传递到二级大齿轮4，二级大齿轮4将力矩传递至转向螺杆10上，转向螺杆10通过循环球转向器本体将力矩传递至转向臂轴上，转向臂轴通过垂臂，拉杆和节臂将力矩传递至轮毂上，轮毂在力矩的作用下向右转动。

该装配结构结构简单，实用性好，效率高，减速增扭机构位置可以灵活变动，在设计时可布置在靠近循环球转向器本体的输入端，或者在转向器壳体的尾部，实际需要根据整车的空间来进行设计。解决了现有电动转向器的输出扭矩基本只能满足轻卡商用车输出扭矩的要求，无法满足中、重型商用汽车的扭矩输出需要；同时其结构形式单一，往往与整车外形空间干涉，很难满足客户整车间隙要求的问题。

Claims (5)

1.一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，包括循环球转向器本体、电机（1）、控制器（2）、一级小齿轮（3）和二级大齿轮（4），其特征在于：循环球转向器本体的转向器壳体（5）一端设置有齿轮壳体（6），齿轮壳体（6）内通过齿轮轴（8）固装有中间齿轮（9），中间齿轮（9）上方一侧的齿轮壳体（6）上固装有电机（1），电机（1）上设置有控制器（2）；电机（1）的输出轴延伸至齿轮壳体（6）内；延伸至齿轮壳体（6）内的输出轴上装有一级小齿轮（3），一级小齿轮（3）与中间齿轮（9）啮合连接构成一级减速增扭机构,齿轮轴（8）下方的循环球转向器本体的转向螺杆（10）尾端固装有二级大齿轮（4），二级大齿轮（4）与齿轮轴（8）啮合连接构成二级减速增扭机构。

2.根据权利要求1所述的一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，其特征在于：所述的转向螺杆（10）通过对称设置的轴承（11）安装在转向器壳体（5）内，转向螺杆（10）一侧的输入轴（12）上装有传感器（13），传感器（13）与控制器（2）电连接；控制器（2）收到传感器（13）上传的角度数据后，控制电机（1）输出相应的力矩。

3.根据权利要求1所述的一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，其特征在于：所述的一级小齿轮（3）与电机（1）的输出轴键连接，一级小齿轮（3）与中间齿轮（9）啮合构成一级减速增扭机构。

4.所根据权利要求1所述的一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，其特征在于：所述的齿轮轴和中间齿轮为一体结构，二级大齿轮（4）与转向螺杆（10）过盈连接，二级大齿轮（4）与齿轮轴（8）啮合构成二级减速增扭机构。

5.所根据权利要求1所述的一种电动循环球转向器的两级斜齿轮助力装配结构，其特征在于：所述的齿轮轴（8）通过齿轮壳体（6）内对称设置的支撑轴承A（7）和支撑轴承B（19）安装在齿轮壳体（6）内，支撑轴承A（7）和支撑轴承B（19）对齿轮轴（8）形成支撑定位。

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