RU11166U1

RU11166U1 - ELECTRIC POWER STEERING

Info

Publication number: RU11166U1
Application number: RU99106321U
Authority: RU
Inventors: М.Х. Салахов; А.В. Сидоров; В.К. Скребенков
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 1999-09-16

Description

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕИИЯELECTRIC POWER STEERING

Полезная модель относится к сервомеханизмам рулевого привода транспортного средства, в частности, автомобиля, и может быть использовано в качестве электроусилителя рулевого управления.The utility model relates to servomechanisms of the steering drive of a vehicle, in particular a car, and can be used as an electric power steering.

Известно устройство рулевого управления с электрическим усилителем, описанное в заявке Японии № 1-46347 В (публ. 06.10.89г.). Устройство содержит ведущий вал, соединённый с рулевым колесом, ведомый вал, приводящий в действие механизм поворота колёс, и электроусилитель, добавляющий крутящий момент ведомому валу. Ведущий и ведомый валы соединены торсионом, установленным с возможностью скручивания при приложении к ведущему валу крутящего момента. Электроусилитель содержит электродвигатель, выходной вал которого соединён с шестерней, находящейся в зацеплении с реверсивным зубчатым колесом, установленным концентрично ведомому валу и взаимодействующим с планетарной передачей, передающей крутящий момент электродвигателя на ведомый вал.A steering device with an electric amplifier is known, described in Japanese application No. 1-46347 V (publ. 06.10.89). The device includes a drive shaft connected to the steering wheel, a driven shaft that drives the mechanism of rotation of the wheels, and an electric amplifier that adds torque to the driven shaft. The drive and driven shafts are connected by a torsion bar, which can be twisted when torque is applied to the drive shaft. The electric amplifier comprises an electric motor, the output shaft of which is connected to a gear gear meshed with a reverse gear mounted concentrically to the driven shaft and interacting with a planetary gear transmitting the electric motor torque to the driven shaft.

Описанное устройство усложнено использованием планетарной передачи, требующей, кроме того, высокой точности изготовления и установки.The described device is complicated by the use of a planetary gear, which also requires high precision manufacturing and installation.

Наиболее близким техническим рещением является рулевой механизм с электрическим серводвигателем, известный из заявок Японии №№ 1-249575 А и 1-249576 А (публ. 04.10.89г.). Рулевой механизм включает в себя электроусилитель, содержащий расположенные в едином корпусе ведущий вал, на который передаётся вращающее усилие от рулевого колеса, ведомый вал.The closest technical solution is the steering mechanism with an electric servomotor, known from Japanese applications No. 1-249575 A and 1-249576 A (publ. 04.10.89). The steering mechanism includes an electric power amplifier, comprising a drive shaft located in a single housing, to which a rotational force is transmitted from the steering wheel, a driven shaft.

МПК6 B62D 5/04 MPK6 B62D 5/04

УйOooh

приводящий в действие механизм поворота колёс, и электропривод. Ведущий и ведомый валы соединены торсионом, установленным с возможностью скручивания, причём внутренний конец ведомого вала охвачен смежным с ним расщиренным концом ведущего вала. По упругой деформации торсиона опреде.11яется крутящий момент на ведущем валу. Электропрршод содержит электродвигатель с червячной передачей, в которой червяк соединён с выходным валом электродвигателя и находится в зацеплении с фрагментом червячного колеса, образующим концентричный ведомому валу зубчатый венец на наружной поверхности втулки муфты сцепления электропривода с ведомым валом. Электроусилитель включает в себя также датчик крутящего момента на ведущем валу, по сигналу которого включается электродвигатель. Конструктивно датчик располагается в корпусе электроусилителя со стороны ведущего вала.a driving mechanism for turning the wheels, and an electric drive. The drive and driven shafts are connected by a torsion bar mounted with the possibility of twisting, and the inner end of the driven shaft is covered by the adjacent wider end of the drive shaft. The elastic deformation of the torsion bar determines the torque on the drive shaft. The electric drive contains a worm gear motor in which the worm is connected to the output shaft of the electric motor and is meshed with a fragment of the worm wheel forming a gear rim concentric to the driven shaft on the outer surface of the sleeve of the electric drive clutch with the driven shaft. The electric amplifier also includes a torque sensor on the drive shaft, at the signal of which the electric motor is switched on. Structurally, the sensor is located in the housing of the electric amplifier on the side of the drive shaft.

Крутящий момент, прилагаемый к рулевому колесу, передаётся через ведущий вал и торсион на ведомый вал и далее на механизм поворота колёс. При незначительных величинах крутящего момента скручивание торсиона незначительно, ведущий и ведомый валы вращаются совместно, причём ведомый вал свободно вращается в муфте, неподвижной относительно корпуса электроусилителя. При превыщении крутящем моментом определённого значения, определяемого величиной скручивания торсиона, включается электродвигатель, который добавляет вращающий момент ведомому валу через червячную передачу и муфту сцепления, облегчая тем самым работу водителю.The torque applied to the steering wheel is transmitted through the drive shaft and torsion bar to the driven shaft and then to the wheel turning mechanism. With insignificant amounts of torque, the torsion torsion is insignificant, the drive and driven shafts rotate together, and the driven shaft rotates freely in the coupling, which is stationary relative to the body of the electric amplifier. When the torque exceeds a certain value, determined by the amount of torsion torsion, an electric motor is turned on, which adds torque to the driven shaft through the worm gear and clutch, thereby facilitating the work of the driver.

Недостатком рассмотренной конструкции является её сложность и недостаточная надёжность как следствие наличия такого сложного узла, как муфта сцепления.The disadvantage of this design is its complexity and lack of reliability as a result of the presence of such a complex assembly as a clutch.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции и повышение надёжности электрического усилителя рулевого управления.The objective of the utility model is to simplify the design and increase the reliability of the electric power steering.

Указанная задача в электрическом усилителе рулевого управления, содержащем корпус, в котором установлены ведущий вал, ведомый вал, соединённые торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу и червячная передача, состоящая из червячного колеса, установленного концентрично ведомому валу, и,червяка, приводимого во вращение связанным с ним электродвигателем, решается тем, что червячное колесо жёстко связано с ведомым валом, а червяк выполнен многозаходным.The indicated problem is in an electric power steering amplifier comprising a housing in which a drive shaft, a driven shaft connected by a torsion bar, a torque sensor on the drive shaft and a worm gear consisting of a worm wheel mounted concentrically to the driven shaft and a worm driven in rotation are mounted associated electric motor, it is decided that the worm wheel is rigidly connected with the driven shaft, and the worm is made multi-start.

Червяк установлен, как правило, на подпшпниках качения и выполнен предпочтительно трёхзаходным.The worm is mounted, as a rule, on the rolling bearings and is preferably made three-way.

Приведённая совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого техническогоThe above set of features in comparison with the prior art allows us to conclude that the claimed technical

решения условию «новизна. В то же время, заявляемое техническое решениеsolutions to the condition “novelty. At the same time, the claimed technical solution

применимо в промышленности, в частности, в автомобилестроенрш, поэтому оноapplicable in industry, in particular in the automotive industry, therefore it

соответствует условию «промышленная применимость.Meets the condition of “industrial applicability.

Полезная модель представлена на следующих чертежах. На фиг.1 показан электрический усилитель рулевого управления в разрезе вдоль общей оси валов, на фиг. 2 представлен разрез электрического усилителя вдоль оси червяка.A utility model is presented in the following drawings. Fig. 1 shows an electric power steering in section along the common axis of the shafts; Fig. 2 shows a section through an electric amplifier along the axis of a worm.

Электрический усилитель рулевого управления содержит корпус 1, в котором установлены ведущий вал 2, ведомый вал 3, соединённые торсионом 4, датчик 5 крутящего момента на ведущем валу 2 и червячная передача. Со стороны выходных концов ведомого и ведущего валов 3, 2 корпус 1 закрыт первой и второй крышками 6, 7. Червячная передача состоит из червячногоThe electric power steering includes a housing 1 in which a drive shaft 2, a driven shaft 3 connected by a torsion 4, a torque sensor 5 on the drive shaft 2 and a worm gear are installed. From the output ends of the driven and driving shafts 3, 2, the housing 1 is closed by the first and second covers 6, 7. The worm gear consists of a worm gear

y-fciy-fci

колеса 8, установленного концентрично ведомому валу 3 и жёстко соединённого с ним, и многозаходного червяка 9, преимущественно трёхзаходного, приводимого во вращение связанным с ним электродвигателем 10. Червяк 9 установлен, как правило, на подшипниках качения 11.a wheel 8 mounted concentrically to the driven shaft 3 and rigidly connected to it, and a multi-start worm 9, mainly a three-way worm, driven by the associated electric motor 10. The worm 9 is mounted, as a rule, on rolling bearings 11.

Крутящий момент, прилагаемый к рулевому колесу, передаётся через ведущий вал 2 и торсион 4 на ведомый вал 3 и далее на механизм поворота колёс. При незначительных величинах крутящего момента скручивание торсиона 4 незначительно, ведущий и ведомый валы 2, 3 вращаются совместно, причём ведомый вал 3, вращаясь вместе с червячным колесом 8, через червяк 9 приводит во вращение ротор отключенного электродвигателя 10. Поскольку червяк 9 выполнен многозаходным, например, трёхзаходным, крутящий момент, затрачиваемый на прокручивание редуктора и ротора электродвигателя, невелик. При превышении крутящим моментом определённого значенрм, опреде.ляемого датчиком 5 по величине скручивания торсиона 4, включается электродвигатель 10, который добавляет вращающий момент ведомому валу 3 через червячную передачу, облегчая тем самым работу водителю. Электродвигатель 10, используемый в электроусилителе, как правило, реверсивного типа, его включение и выключение осуществляется по сигналу датчика 5 блоком 12 управления, который может быть установлен на корпусе 1 электроусилителя.The torque applied to the steering wheel is transmitted through the drive shaft 2 and torsion 4 to the driven shaft 3 and then to the wheel turning mechanism. With small amounts of torque, the torsion 4 is slightly twisted, the drive and driven shafts 2, 3 rotate together, and the driven shaft 3, rotating together with the worm wheel 8, drives the rotor of the disconnected electric motor 10 through the worm 9, since the worm 9 is multi-start, for example , three-way, the torque spent on rolling the gearbox and rotor of the electric motor is small. If the torque exceeds a certain value determined by the sensor 5 by the torsion 4 twist, the electric motor 10 is turned on, which adds torque to the driven shaft 3 through the worm gear, thereby facilitating the driver’s work. The electric motor 10 used in the electric amplifier is usually of a reversible type, its turning on and off is carried out by the signal of the sensor 5 by the control unit 12, which can be installed on the housing 1 of the electric amplifier.

Таким образом, получена конструкция электрического усилителя рулевого управления, достаточно простая и надёжная в работе за счёт отсутствия механизма сцепления между редуктором и ведомым валом.Thus, the design of an electric power steering is obtained, which is quite simple and reliable due to the lack of a clutch mechanism between the gearbox and the driven shaft.

Claims

1. Electric power steering, comprising a housing in which a drive shaft, a driven shaft connected by a torsion bar, a torque sensor on the drive shaft and a worm gear consisting of a worm wheel mounted concentrically to the driven shaft and a worm driven by rotation associated with electric motor, characterized in that the worm wheel is rigidly connected to the driven shaft, and the worm is made multi-start.

2. The electric power steering according to claim 1, characterized in that the worm is mounted on rolling bearings.

3. Electric power steering according to claims 1 and 2, characterized in that the worm is made three-way.