CN2630076Y - 一种汽车助力转向器 - Google Patents

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毛文革
姜友清
伍元超
徐斌兵
谭新球
张大刚
申钦民
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Abstract

本实用新型涉及一种汽车助力转向器，它是由含有输入轴、输出轴、扭力杆、扭矩传感器构成的扭矩传感系统，由电机、减速装置构成的助力系统和由微处理器、信号处理模块构成的控制系统组成。其主要特点是在扭矩传感系统输出轴的外圆表面加工有螺旋槽，在输出轴上还设有滑块，钢球固定在输出轴的螺旋槽和滑块内侧的球槽时，在助力系统中的电机与蜗杆之间设有离合器，蜗杆由两轴承支撑，两轴承之间还装有减震垫。本实用新型效率高、能耗少、路感好、回正速度快、环境污染少，有自我诊断功能和安全防护功能。

Description

一种汽车助力转向器
技术领域
本实用新型涉及一种车辆响应行驶条件自动控制转向装置，特别是涉及一种用于汽车的电动助力转向器。
背景技术
汽车电动助力转向器(EPS)是一种机电一体化的新一代汽车转向系统。它是在机械转向器的基础上，根据作用在转向盘上的转矩信号和车速信号，通过电子控制装置，使电机产生相应大小的辅助力，协助驾驶员进行转向操纵，并获得最佳转向特性的伺服系统。中国专利CN1084688C公开了一种用于汽车的电动助力转向器，它是由输入轴、转向手轮、输出部件，通过伺服电机，将辅助力施加给输入轴或输出部件，输入轴与输出部件通过扭杆相互连接，再由磁环和附属传感器获取旋转速度，该转向器结构复杂，回正速度慢。
发明内容
本实用新型为克服上述发明结构复杂，回正速度慢的缺点，提供了一种结构简单，回正速度快，运转平稳，噪音低的汽车助力转向器。
本实用新型是由含有输入轴、输出轴、扭力杆、扭矩传感器构成的扭矩传感系统，由电机、减速装置构成的助力系统和由微处理器、信号处理模块构成的控制系统组成，其主要特点是，所说的扭矩传感系统输出轴的外圆表面加工有螺旋槽，在输出轴上设有带有球槽的滑块，钢球固定在输出轴的螺旋槽和带球槽的滑块内侧，输出轴上端由四个凸爪与输入轴相连接，中部与蜗轮过盈配合；所说的助力系统中的电机与蜗杆之间设有电磁离合器，蜗杆由两轴承支撑，在两轴承之间还装有减震垫。
为实现上述方案，本实用新型的蜗轮的齿轮采用尼龙、轮毂为钢基、蜗杆为钢制件。由于采用了接触式电位器来感受电信号，滑块相对于输入轴可以在输出轴的螺旋球槽内轴向移动，扭力杆产生的微小角位移，通过螺旋球槽，钢球和滑块后，将扭转角度位移转换并放大成滑块的轴向位移，结构简单，造价低廉。在蜗杆的轴承上采用减震垫，使轴承在轴方向有一定的预紧力，消除轴向间隙，使蜗轮、蜗杆运转平稳、噪音低。由于增加了离合器，避免蜗轮通过蜗杆带动电机产生反电动势。
本实用新型与液压动力转向系统相比，有如下优点：一是效率可达90％以上，而燃油消耗率仅增加0.5％左右。二是路感好，回正速度快。三是环境污染少。四是有自我诊断功能和安全防护功能，还可以独立于发动机工作。EPS系统以电源为能源，只要电流电力充足，即可产生助力作用，尤其适用于双动力汽车的转向助力系统。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图2为图1的A-A剖视图
图3为图1的B-B剖视图
图中：1轴承、2输入轴、3套筒、4螺钉、5扭力杆、6支架、7壳体、8钢球、9滑块、10弹簧、11蜗轮、12输出轴、13轴承、14轴承座、15销子、16双螺母、17下接头组合、18传感器、19轴承、20减震垫、21蜗杆、22减震垫、23轴承、24卡圈、25离合器、26螺栓、27螺栓、28电机、29控制盒。
具体实施方式
本助力转向器是由扭矩传感系统、助力系统和控制系统组成。所说的扭矩传感系统的输入轴2的上端有外键，与方向盘内花键相连，下端与扭力杆5过盈配合，用以传递扭矩。外部为套筒3，输入轴通过轴承1固定在套筒3上。输出轴12的上端通过四个凸爪插在输入轴2凸爪内，通过凸爪之间的间隙控制扭力杆的工作范围，下部通过花键与下接头组合17相连；中部与蜗轮11过盈配合，用以传递蜗杆21施加的助力。输出轴12的外圆表面加工有螺旋槽，并设有带球槽的滑块9，钢球8固定在输出轴外侧的螺旋槽和滑块9内侧的球槽里。滑块9相对于输入轴2可以在其轴向方向移动。在输出轴12的内孔还装有扭力杆5，通过销子15将其连接。弹簧10顶在蜗轮11与滑块9之间，当转动方向盘时，扭矩通过输入轴2传递到扭力杆5，由于扭力杆5为弹性轴，相对输出轴12产生角向位移，使输入轴2和输出轴12之间的旋转方向产生角向位移，通过滑块变换成轴向位移。
壳体7的上端与固有套筒3的支架6通过螺钉4相连并安装于驾驶室前下方。下端与带有两个轴承13的轴承座14相连。
在壳体7上还安装有扭矩传感器18，扭矩传感器18的杠杆插在滑块9外槽内，当滑块在轴向方向移动时，扭矩传感器将位移量转换为电压信号并传送到控制盒29内。
所说的助力系统中的电机28与蜗杆21之间设有离合器25，蜗杆由两轴承19、23支承，在两轴承19、23之间安装有减震垫20、22，由卡圈24紧固。为降低蜗轮11和蜗杆21的工作噪音，所说的蜗轮11的轮齿为尼龙，轮毂为钢基，蜗杆21为钢制件。

Claims (2)

1、一种汽车助力转向器，由含有输入轴(2)、输出轴(12)、扭力杆(5)和扭矩传感器(18)构成的扭矩传感系统；由电机(28)、减速装置构成的助力系统和由微处理器、信号处理模块构成的控制系统组成，其特征在于：所述扭矩传感系统输出轴(12)的外圆表面加工有螺旋槽，在输出轴(12)上设有带球槽的滑块(9)，钢球(8)固定在输出轴(12)的螺旋槽和滑块(9)内侧的球槽里；所述的助力系统中的电机(28)与蜗杆(21)之间设有电磁离合器(25)，蜗杆由两轴承(19、23)支承，两轴承(19、23)之间还装有减震垫(20、22)。
2、根据权利要求1所述助力转向器，其特征在于：所述蜗轮(11)的轮齿为尼龙，轮毂为钢基，蜗杆(21)为钢制件。
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Address before: 412002 Hunan city of Zhuzhou province Dong Jia Duan China National South Aeroengine Company

Patentee before: China Nanfang Aviation Power Machinery Co.

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