RU2725016C1 - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
RU2725016C1
RU2725016C1 RU2019137017A RU2019137017A RU2725016C1 RU 2725016 C1 RU2725016 C1 RU 2725016C1 RU 2019137017 A RU2019137017 A RU 2019137017A RU 2019137017 A RU2019137017 A RU 2019137017A RU 2725016 C1 RU2725016 C1 RU 2725016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
output shaft
power steering
electric power
gearbox
Prior art date
Application number
RU2019137017A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Владимирович Маньковский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Завод механических трансмиссий"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Завод механических трансмиссий" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Завод механических трансмиссий"
Priority to RU2019137017A priority Critical patent/RU2725016C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725016C1 publication Critical patent/RU2725016C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
    • B62D5/0415—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used on vehicles as steering booster with electric drive. Electric power steering comprises drive assembly consisting of electric motor (1) and two-stage reduction gear with planetary gear (2) and transmission (3) with cylindrical gear wheels. Sun gear (3) of planetary gear (2) is located on output shaft (8) of electric motor (1). Drive gear (9) of gear (3) with cylindrical gear wheels is located on driven shaft (10) coaxial to output shaft (8) of electric motor (1). Carrier (6) of planetary gear is connected with drive gear (9) by means of coupling (13). Driven gear (11) is located on output shaft (12) of reduction gear. Oil cavities of housing, in which planetary gear (2) and gear (3) are located are separated by cuff (15). Coupling (14) is located on output shaft (12) of the reduction gear.EFFECT: use of two-stage reduction gear in electric power steering device, the assembly of which allows enlarging the range of use of electric power steering.3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться на транспортных средствах в качестве усилителя рулевого управления с электрическим приводом.The invention relates to mechanical engineering and can be used on vehicles as an electric power steering amplifier.

Известен усилитель руля для автомобилей, содержащий корпус, рулевой вал, состоящий из входной и выходной частей, торсион, связывающий части рулевого вала, привод, понижающий редуктор с приводным валом и двумя зубчатыми парами встречного вращения с постоянным наружным зацеплением, связанными для каждого направления поворота руля через одну из двух муфт с выходной частью рулевого вала, обе части рулевого вала выполнены в виде винтовой пары, причем входная часть рулевого вала выполнена в виде винта, а выходная часть выполнена в виде гайки и свободно установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, а муфты выполнены фрикционными. Зубчатые пары выполнены цилиндрическими, коническими или червячными (патент №RU 33356, МПК B62D 5/04, опубл. 20.10.2003 г.).Known power steering for cars, comprising a housing, a steering shaft, consisting of input and output parts, a torsion bar connecting the steering shaft parts, a drive, a reduction gear with a drive shaft and two counter-rotating gear pairs with constant external gearing, connected for each direction of steering rotation through one of the two couplings with the output part of the steering shaft, both parts of the steering shaft are made in the form of a screw pair, and the input part of the steering shaft is made in the form of a screw, and the output part is made in the form of a nut and freely mounted in the housing with the possibility of axial movement, and the couplings made frictional. Toothed pairs are made cylindrical, conical or worm (patent No.RU 33356, IPC B62D 5/04, publ. 10/20/2003).

Недостатком указанной конструкции является узкий диапазон использования и невозможность использования на транспортных средствах с большой нагрузкой на оси.The disadvantage of this design is the narrow range of use and the inability to use on vehicles with high axle loads.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является усилитель рулевого управления для автомобилей, содержащий узел привода, который расположен соосно относительно оси рулевого вала и который состоит из комбинированного дискового электродвигателя и планетарной передачи, обеспечивающих особенно высокую скорость - уменьшающие отношения должны быть получены в дополнение к компактной конструкции. Это достигается путем обеспечения рулевого вала промежуточной шестерней в области трансмиссии, посредством чего указанная промежуточная шестерня установлена с возможностью вращения вокруг оси вала. Промежуточный вал содержит солнечную шестерню, которая может иметь очень маленький диаметр, благодаря чему планетарная шестерня может обеспечивать высокие передаточные числа. Промежуточная шестерня имеет дополнительные зубья, которые позволяют передавать движительную силу через полую зубчатую шестерню, которая соединена с ротором двигателя с дисковым ротором. Диск ротора установлен на валу в радиально смещенном положении относительно оси и совершает радиально колеблющееся движение (патент №WO0009382, МПК B62D5/04, опубл. 24.02. 2000 г.).The closest set of essential features is the power steering for cars, containing a drive unit that is located coaxially with the axis of the steering shaft and which consists of a combined disk motor and planetary gear, providing particularly high speed - reducing ratios should be obtained in addition to the compact design . This is achieved by providing the steering shaft with an intermediate gear in the transmission area, whereby said intermediate gear is rotatably mounted about the axis of the shaft. The intermediate shaft contains a sun gear, which can have a very small diameter, so that the planetary gear can provide high gear ratios. The intermediate gear has additional teeth that allow the transmission of motive force through the hollow gear gear, which is connected to the rotor of the engine with a disk rotor. The rotor disk is mounted on the shaft in a radially offset position relative to the axis and makes a radially oscillating movement (patent No. WO0009382, IPC B62D5 / 04, publ. 24.02. 2000).

Недостатком указанной конструкции является ее сложность.The disadvantage of this design is its complexity.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является расширение диапазона использования электроусилителя рулевого управления, обеспечивающего возможность его использования на транспортных средствах, как с независимой подвеской, так и на транспортных средствах с неразрезной балкой управляемых колес.The technical problem to which the claimed technical solution is directed is to expand the range of use of the electric power steering, making it possible to use it on vehicles with both independent suspension and on vehicles with continuous beam of steered wheels.

Техническим результатом является применение в устройстве электроусилителя рулевого управления двухступенчатого редуктора, компоновка которого позволяет расширить диапазон использования электроусилителя рулевого управления и достигается за счет того, что в электроусилителе рулевого управления, содержащем узел привода, состоящим из электродвигателя и редуктора с планетарной передачей, солнечная шестерня которой расположена на выходном валу электродвигателя, и выходной вал, редуктор выполнен двухступенчатым, второй ступенью является передача с цилиндрическими зубчатыми колесами, ведущая шестерня которой расположена на ведомом валу, соосному выходному валу двигателя, а ведомая шестерня расположена на выходном валу редуктора, при этом водило планетарной передачи соединено с ведущей шестерней посредством муфты.The technical result is the use of a two-stage gearbox in the electric power steering device, the layout of which allows to expand the range of use of the electric power steering and is achieved due to the fact that in the electric power steering containing the drive unit, consisting of an electric motor and a gear with a planetary gear, the sun gear of which is located on the output shaft of the electric motor, and the output shaft, the gearbox is made in two stages, the second stage is a gear with cylindrical gears, the drive gear of which is located on the driven shaft, coaxial to the output shaft of the engine, and the driven gear is located on the output shaft of the gearbox, while the planetary gear carrier is connected with pinion gear via clutch.

Масляные полости корпуса, в которых расположены планетарная и зубчатая передачи, разделены манжетой. На выходном валу редуктора расположена муфта.The oil cavities of the housing, in which the planetary and gear transmissions are located, are separated by a cuff. A coupling is located on the output shaft of the gearbox.

Новыми существенными признаками являются выполнение редуктора двухступенчатым, второй ступенью является передача с цилиндрическими зубчатыми колесами, ведущая шестерня которой расположена на ведомом валу, соосному выходному валу двигателя, а ведомая шестерня расположена на выходном валу редуктора, при этом водило планетарной передачи соединено с ведущей шестерней посредством муфты.The new significant features are the two-stage gear unit, the second stage is a gear with cylindrical gears, the drive gear of which is located on the driven shaft, coaxial to the output shaft of the engine, and the driven gear is located on the output shaft of the gearbox, while the planetary carrier is connected to the drive gear via a clutch .

Масляные полости корпуса, в которых расположены планетарная и зубчатая передачи, разделены манжетой. На выходном валу редуктора расположена муфта.The oil cavities of the housing, in which the planetary and gear transmissions are located, are separated by a cuff. A coupling is located on the output shaft of the gearbox.

Конструкция электроусилителя рулевого управления, включающая все существенные признаки является универсальной и позволяет иметь большое передаточное отношение при использовании электродвигателя небольшой мощности.The design of the electric power steering, including all the essential features, is universal and allows you to have a large gear ratio when using a small electric motor.

Техническое решение поясняется чертежами:The technical solution is illustrated by drawings:

Фиг. 1 - электроусилитель рулевого управления, общий вид, сечение;FIG. 1 - electric power steering, general view, section;

Фиг. 2 - электроусилитель рулевого управления, вид сбоку.FIG. 2 - electric power steering, side view.

Электроусилитель рулевого управления содержит узел привода, состоящий из электродвигателя 1 и редуктора.The electric power steering includes a drive unit, consisting of an electric motor 1 and a gearbox.

Редуктор выполнен двухступенчатым. Первой ступенью является планетарная передача 2.Второй ступенью редуктора является. Планетарная передача 2состоящая из солнечной шестерни 4, сателлитов 5, водила 6 и коронной шестерни 7.Солнечная шестерня 4 расположена на выходном валу8электродвигателя 1.The gearbox is made in two stages. The first stage is planetary gear 2. The second stage of the gearbox is. Planetary gear 2 consisting of a sun gear 4, satellites 5, a carrier 6 and a ring gear 7. The sun gear 4 is located on the output shaft 8 of the electric motor 1.

Ведущаяшестерня9передачи3 с цилиндрическими зубчатыми колесами расположена на ведомом валу 10, соосному выходному валу 8 электродвигателя. Ведомая шестерня 11находится в постоянном зацеплении с ведущей шестерней 9 и расположена на выходном валу 12 редуктора.The drive gear 9 of the transmission 3 with cylindrical gears is located on the driven shaft 10, coaxial to the output shaft 8 of the electric motor. The driven gear 11 is in constant engagement with the driving gear 9 and is located on the output shaft 12 of the gearbox.

Водило6 планетарной передачи соединяется с ведомым валом 10посредством муфты 13.The planet carrier 6 is connected to the driven shaft 10 by means of a clutch 13.

На выходном валу 12 редуктора расположена муфта 14.A clutch 14 is located on the output shaft 12 of the gearbox.

Для разделения масляных полостей, в которых расположены зубчатая и планетарная передачи 2 и 3 соответственно, между этими полостями могут устанавливаться манжеты 15. Это необходимо для придания конструкции большей универсальности, заключающейся в возможности расширения компоновочных возможностей, а именно: возможности установки электроусилителя рулевого управления на транспортном средстве под любым, требуемым конструкторами, углом. В случае горизонтальной установки электроусилителя рулевого управления такое разделение масляных полостей не требуется.To separate the oil cavities in which the gears and planetary gears 2 and 3 are located respectively, cuffs 15 can be installed between these cavities. This is necessary to give the design greater versatility, consisting in the possibility of expanding the layout capabilities, namely: the possibility of installing an electric power steering on a transport tool at any angle required by the designers. In the case of horizontal installation of electric power steering, such a separation of oil cavities is not required.

Работает электроусилитель рулевого управления следующим образом: при повороте рулевого колеса от электронного блока управления 16 (ЭБУ) поступает сигнал на включение электродвигателя 1. Крутящий момент от электродвигателя 1 через солнечную шестерню 4, передается на сателлиты 5 и водило 6. Далее водило 6 планетарной передачи соединяется с ведущей шестерней 9 посредством муфты 13и передает крутящий момент на ведомый вал 10 и ведущую шестерню 9, и далее на ведомую шестерню 11. Через соединение ведомой шестерни 11 с выходным валом 12 увеличенный до требуемого значения крутящий момент передается на рулевой механизм.The electric power steering operates as follows: when the steering wheel is turned from the electronic control unit 16 (ECU), a signal is received to turn on the electric motor 1. The torque from the electric motor 1 through the sun gear 4 is transmitted to the satellites 5 and the carrier 6. Next, the planet carrier 6 of the planetary gear is connected with the pinion gear 9 through the clutch 13i transmits torque to the driven shaft 10 and pinion gear 9, and then to the pinion gear 11. Through the connection of the pinion gear 11 with the output shaft 12, the torque increased to the required value is transmitted to the steering gear.

В конструкции электроусилителя рулевого управления предусмотрена возможность его отключения от рулевого механизма, например при буксировке транспортного средства, посредством муфты 14.The design of the electric power steering provides for the possibility of disconnecting it from the steering mechanism, for example when towing a vehicle, through the clutch 14.

Электроусилитель рулевого управления промышленно применим, и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.The electric power steering is industrially applicable, and can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.

Claims (3)

1. Электроусилитель рулевого управления, содержащий узел привода, состоящий из электродвигателя и редуктора с планетарной передачей, солнечная шестерня которой расположена на выходном валу электродвигателя, и выходной вал редуктора, отличающийся тем, что редуктор выполнен двухступенчатым, второй ступенью которого является передача с цилиндрическими зубчатыми колесами, ведущая шестерня которой расположена на ведомом валу, соосном выходному валу двигателя, а ведомая шестерня расположена на выходном валу редуктора, при этом водило планетарной передачи соединено с ведущей шестерней посредством муфты.1. Electric power steering, comprising a drive unit, consisting of an electric motor and gearbox with planetary gear, a sun gear which is located on the output shaft of the electric motor, and an output shaft of the gearbox, characterized in that the gearbox is made in two stages, the second stage of which is a gear with spur gears the drive gear of which is located on the driven shaft, coaxial to the output shaft of the engine, and the driven gear is located on the output shaft of the gearbox, while the planetary carrier is connected to the drive gear by means of a clutch. 2. Электроусилитель по п. 1, отличающийся тем, что масляные полости корпуса, в которых расположены планетарная и зубчатая передачи, разделены манжетой.2. The electric amplifier according to claim 1, characterized in that the oil cavities of the housing in which the planetary and gear transmissions are located are separated by a cuff. 3. Электроусилитель по п. 1, отличающийся тем, что на выходном валу редуктора расположена муфта.3. The electric amplifier according to claim 1, characterized in that a clutch is located on the output shaft of the gearbox.
RU2019137017A 2019-11-19 2019-11-19 Electric power steering device RU2725016C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137017A RU2725016C1 (en) 2019-11-19 2019-11-19 Electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137017A RU2725016C1 (en) 2019-11-19 2019-11-19 Electric power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725016C1 true RU2725016C1 (en) 2020-06-29

Family

ID=71509841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137017A RU2725016C1 (en) 2019-11-19 2019-11-19 Electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725016C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750947C1 (en) * 2020-09-02 2021-07-06 Общество с ограниченной ответственностью «Завод механических трансмиссий» Power steering mechanism with electric drive

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0491604A1 (en) * 1990-12-19 1992-06-24 Valeo Systemes D'essuyage Temporary assistance mechanism for the steering column of vehicles with steerable wheels
US5762162A (en) * 1995-12-22 1998-06-09 General Motors Corporation Electric power steering apparatus
WO2000009382A1 (en) * 1998-08-15 2000-02-24 Krupp Presta Ag Electrically assisted steering booster with a compact planetary gear
RU2159717C1 (en) * 1999-03-29 2000-11-27 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Steering electric servo
WO2007049444A1 (en) * 2005-10-24 2007-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering apparatus for vehicle
CN107448492A (en) * 2016-03-29 2017-12-08 株式会社昭和 Clutch, transfer and the method for manufacturing clutch

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0491604A1 (en) * 1990-12-19 1992-06-24 Valeo Systemes D'essuyage Temporary assistance mechanism for the steering column of vehicles with steerable wheels
US5762162A (en) * 1995-12-22 1998-06-09 General Motors Corporation Electric power steering apparatus
WO2000009382A1 (en) * 1998-08-15 2000-02-24 Krupp Presta Ag Electrically assisted steering booster with a compact planetary gear
RU2159717C1 (en) * 1999-03-29 2000-11-27 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Steering electric servo
WO2007049444A1 (en) * 2005-10-24 2007-05-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering apparatus for vehicle
CN107448492A (en) * 2016-03-29 2017-12-08 株式会社昭和 Clutch, transfer and the method for manufacturing clutch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750947C1 (en) * 2020-09-02 2021-07-06 Общество с ограниченной ответственностью «Завод механических трансмиссий» Power steering mechanism with electric drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100717306B1 (en) A transmission for hybrid vehicles
US20050124450A1 (en) Variable ratio drive system
JPS6157210B2 (en)
US11420511B2 (en) Drive device for a vehicle axle of a two-track vehicle
CN105882740B (en) A kind of automobile pipe column type electric servo steering system
CA2238077A1 (en) Improvements in or relating to position servo systems
CN103492763B (en) Equipment for power transmission
US7074149B2 (en) Transmission for wheel type working vehicle
US9863518B2 (en) Differential gearing, in particular axle gearing
RU2725016C1 (en) Electric power steering device
JP6454028B2 (en) Detachable power transfer unit
US4056018A (en) Multiple power path concentric speed reducer
JP2002235832A (en) Differential gear with reduction gear
GB2611443A (en) Steering system for vehicles and vehicles having same
JPH08224768A (en) Power transmission used for double screw extruder
US6413186B1 (en) Power train system for a vehicle
RU189702U1 (en) COMPACT VEHICLE REDUCER
CN210920003U (en) Vehicle speed change mechanism
WO2020261200A1 (en) Drive unit for electric vehicle
RU2721452C1 (en) Power steering amplifier with electric drive
RU2750947C1 (en) Power steering mechanism with electric drive
JP7504991B2 (en) Steering transmission for an electromechanical steering system for a vehicle and electromechanical steering system for a vehicle
JP3520360B2 (en) Booster
JP2003083420A (en) Machinery-hydraulic transmission of wheel type vehicle
JP2002310244A (en) Synchronous transmission gear device