RU70860U1

RU70860U1 - AUTOMOTIVE STEERING DRIVE SERVO MECHANISM

Info

Publication number: RU70860U1
Application number: RU2007116545/22U
Authority: RU
Inventors: Антон Сергеевич Хрущев
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2008-02-20

Abstract

Полезная модель относится к автомобилестроению, а именно к рулевым механизмам транспортных средств. Сервомеханизм рулевого управления содержит планетарный мотор-редуктор постоянного тока (1), жестко закрепленный к кузову на кронштейне (2), выходной вал которого соединен с входной втулкой карданного шарнира (3), выходная втулка которого соединена с винтом (4) шариковинтовой передачи, на противоположном конце которого насажен шарикоподшипник (5), находящийся в обойме (6) и закрытый в ней торцевой крышкой (7), гайку шариковинтовой передачи (8), жестко соединенную с крепежным хомутом (9) рулевой трапеции, к боковой поверхности которого обращенной к мотор-редуктору (1), посредством крепежных колец (10) приклеплен влагопылезащитный гофрорукав (11), соединенный противоположным концом с кронштейном (2) посредством крепежных колец (12), а к боковой поверхности хомута (9), обращенной к шарикоподшипнику (5), посредством крепежных колец (13) приклеплен второй влагопылезащитный гофрорукав (14), соединенный противоположным концом с обоймой (6) шарикоподшипника (5) посредством крепежных колец (15). Энергопотребление уменьшено за счет более высокого КПД сервомеханизма, 1 ил.The utility model relates to the automotive industry, namely to the steering mechanisms of vehicles. The steering servomechanism comprises a DC planetary gear motor (1), rigidly fixed to the body on a bracket (2), the output shaft of which is connected to the input sleeve of the cardan joint (3), the output sleeve of which is connected to the ball screw (4), the opposite end of which is fitted with a ball bearing (5) located in a cage (6) and closed therein with an end cap (7), a ball screw nut (8), rigidly connected to the mounting clamp (9) of the steering trapezoid, to the side of which facing otor-reducer (1), by means of fastening rings (10) a moisture-proof corrugated sleeve (11) is riveted, connected at the opposite end to the bracket (2) by means of mounting rings (12), and to the side surface of the clamp (9) facing the ball bearing (5) , by means of fastening rings (13), a second moisture-proof corrugated sleeve (14) is riveted, connected at the opposite end to a cage (6) of ball bearing (5) by means of fastening rings (15). Energy consumption is reduced due to the higher efficiency of the servomechanism, 1 il.

Description

Полезная модель относится к автомобилестроению, а именно к рулевым механизмам транспортных средств.The utility model relates to the automotive industry, namely to the steering mechanisms of vehicles.

Известен электроусилитель рулевого управления, содержащий корпус с промежуточной торцевой стенкой, разделяющей его на два объема с разновеликими радиальными размерами относительно оси вала рулевого управления, первый объем включает в себя первую торцевую стенку и промежуточную торцевую стенку, внутри которого размещен выходной вал с полым участком, охваченный полым ротором электродвигателя, установленным в торцевых стенках первого объема на двух подшипниках, с установленным в полом участке выходного вала торсионом датчика момента и полым концом входного вала со шлицевой частью, во втором объеме, содержащем вторую торцевую стенку и промежуточную торцевую стенку, размещены измеритель угла скручивания торсиона и часть входного вала с наружными шлицами, установленная на подшипнике во второй торцевой стенке второго объема, в измерителе угла скручивания торсиона один неподвижный элемент соединен с корпусом электроусилителя во втором объеме, а второй подвижный элемент соединен с торцом полого участка выходного вала (RU №2216473, B62D 5/04, 2003.11.20.).Known electric power steering, comprising a housing with an intermediate end wall dividing it into two volumes with different radial dimensions relative to the axis of the steering shaft, the first volume includes a first end wall and an intermediate end wall, inside which there is an output shaft with a hollow section, covered a hollow rotor of an electric motor installed in the end walls of the first volume on two bearings, with a torque sensor torsion bar installed in the hollow section of the output shaft and one torsion angle meter and a part of the input shaft with external splines mounted on a bearing in the second end wall of the second volume, one in the torsion angle meter is placed in the second volume containing the second end wall and the intermediate end wall the fixed element is connected to the body of the electric amplifier in the second volume, and the second movable element is connected to the end of the hollow portion of the output shaft (RU No. 2216473, B62D 5/04, 2003.11.20.).

Данное техническое решение сложно в изготовлении и содержит большое число специализированных деталей.This technical solution is difficult to manufacture and contains a large number of specialized parts.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является сервомеханизм рулевого привода транспортного средства, содержащий корпус, в котором установлены ведущий и ведомый валы, соединенные торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу и червячная передача, состоящая из червячного колеса, концентричного ведомому валу и жестко соединенного с ним и многозаходного червяка, приводимого электродвигателем, ведомый вал расположен в корпусе усилителя на подшипнике своим внутренним концом, охватывающим внутренний конец ведущего вала, последний установлен посредством подшипника на торсионе, связывающем внутренний конец ведущего вала с выходным концом ведомого вала, подшипник со стороны выходного конца ведущего вала размещен на второй крышке (RU №2159717, B62D 5/04, 2000.11.27).The closest technical solution to the claimed one is a servomechanism of the vehicle’s steering gear, comprising a housing in which drive and driven shafts are connected, connected by a torsion bar, a torque sensor on the drive shaft and a worm gear consisting of a worm wheel concentric with the driven shaft and rigidly connected to it and a multi-start worm driven by an electric motor, the driven shaft is located in the housing of the amplifier on the bearing with its inner end covering the inner end of the drive shaft and the latter is mounted by a bearing on the torsion bar connecting the inner end of the drive shaft to the output end of the driven shaft, the bearing of the output end of the drive shaft is placed on the second cap (RU №2159717, B62D 5/04, 2000.11.27).

Недостатком данной системы является низкий КПД сервомеханизма из за наличия несамотормозящейся червячной передачи и сопряженные с этим высокие (до 50А) значения тока, потребляемого от бортовой электросети.The disadvantage of this system is the low efficiency of the servomechanism due to the presence of a non-self-braking worm gear and the high (up to 50A) values of the current consumed from the onboard power supply associated with it.

Задача полезной модели - уменьшение энергопотребления сервомеханизмом от бортовой электросети автомобиля за счет снижения потерь в передаточном механизме и упрощение сервомеханизма.The objective of the utility model is to reduce the power consumption of the servomechanism from the vehicle’s onboard power supply by reducing losses in the transmission mechanism and simplifying the servomechanism.

Технический результат достигается тем, что в сервомеханизме рулевого привода автотранспортного средства, содержащем электродвигатель, который выполнен в виде мотор-редуктора постоянного тока с кронштейном, выходной вал которого соединен с входной втулкой карданного шарнира, выходная втулка которого соединена с винтом шариковинтовой передачи, на противоположном конце которого насажен шарикоподшипник, находящийся в обойме и закрытый в ней торцевой крышкой, гайка шариковинтовой передачи жестко соединена с крепежным хомутом рулевой трапеции, к боковой поверхности которого, обращенной к мотор-редуктору, приклеплен влагопылезащитный гофрорукав, соединенный противоположным концом с кронштейном, а к боковой поверхности хомута, обращенной к подшипнику, приклеплен второй влагопылезащитный гофрорукав, соединенный противоположным концом с обоймой шарикоподшипника.The technical result is achieved in that in the servomechanism of the steering drive of a vehicle containing an electric motor, which is made in the form of a DC motor gearbox with a bracket, the output shaft of which is connected to the input sleeve of the cardan joint, the output sleeve of which is connected to a ball screw, at the opposite end which is fitted with a ball bearing located in a cage and closed with an end cover in it, the ball screw nut is rigidly connected to the steering cable tie apecia, to the side surface of which, facing the gear motor, a moisture-proof corrugated sleeve is riveted, connected to the bracket by the opposite end, and a second moisture-proof corrugated sleeve, which is connected to the ball end of the opposite end, is riveted to the side of the clamp facing the bearing.

Упрощение достигается за счет уменьшения количества элементов. При этом за счет большего КПД шариковинтовой пары по сравнению с червячной передачей у прототипа достигается существенное снижение токового потребления электродвигателем. Время разгона сервомеханизма составляет 0.3 с, что совместимо со временем реакции водителя.Simplification is achieved by reducing the number of elements. Moreover, due to the greater efficiency of the ball screw pair compared to the worm gear, the prototype achieves a significant reduction in current consumption of the electric motor. The acceleration time of the servomechanism is 0.3 s, which is compatible with the response time of the driver.

Предлагаемая полезная модель изображена на чертеже.The proposed utility model is shown in the drawing.

Сервомеханизм рулевого привода автотранспортного средства содержит серийный планетарный мотор-редуктор постоянного тока 1 с кронштейном 2, выходной вал которого соединен с входной втулкой карданного шарнира 3, выходная втулка которого соединена с винтом 4 шариковинтовой передачи, на противоположном конце которого насажен шарикоподшипник 5, находящийся в обойме 6 и закрытый в ней торцевой крышкой 7, гайку 8 шариковинтовой передачи, жестко соединенную с крепежным хомутом 9 рулевой трапеции, к боковой поверхности которого обращенной к мотор-редуктору 1, посредством крепежных колец, 10 приклеплен влагопылезащитный гофрорукав 11, соединенный противоположным концом с кронштейном 2 посредством крепежных колец 12, а к боковой поверхности хомута 9 рулевой трапеции, обращенной к шарикоподшипнику The servomechanism of the vehicle’s steering drive contains a serial DC planetary gear motor 1 with a bracket 2, the output shaft of which is connected to the input sleeve of the cardan joint 3, the output sleeve of which is connected to a ball screw 4, at the opposite end of which a ball bearing 5 is inserted in a cage 6 and closed in it by an end cap 7, a ball screw nut 8, rigidly connected to the mounting clamp 9 of the steering trapezoid, to the side surface of which is facing the motor the gearbox 1, through the fastening rings, 10 a moisture-proof corrugated sleeve 11 is riveted connected to the bracket 2 by the opposite end via the fastening rings 12, and to the side surface of the steering trapezium clamp 9 facing the ball bearing

5, посредством крепежных колец 13 приклеплен второй влагопылезащитный гофрорукав 14, соединенный противоположным концом с обоймой 6 шарикоподшипника 5 посредством крепежных колец 15.5, by means of the fastening rings 13, a second moisture-proof corrugated sleeve 14 is riveted connected to the opposite end to the cage 6 of the ball bearing 5 by means of the fastening rings 15.

Сервомеханизм приводится в действие при попытке водителя поворачивать рулевое колесо. При этом крепежный хомут 9 рулевой трапеции, начиная перемещаться совместно с рулевой трапецией, приводит в движение гайку 8, проворачивающую при этом винт 4 шариковинтовой передачи, вращение которого передается мотор-редуктору 1, причем на электрических клеммах мотор-редуктора 1 возникает индуцированное напряжение, полярность которого определяется направлением вращения рулевого колеса. Возникшее напряжение регистрируется электронной схемой управления (на чертеже не показана), которая включает мотор-редуктор 1 в требуемой полярности. При попытке водителя затормозить вращение рулевого колеса, ток потребления мотор-редуктора 1 увеличивается, на основании чего схема управления отключает сервомеханизм. Гофрорукава 11 и 14 защищают элементы сервомеханизма от пыли и влаги.The servo mechanism is activated when the driver tries to turn the steering wheel. In this case, the mounting clamp 9 of the steering trapezoid, starting to move together with the steering trapezoid, sets in motion a nut 8, turning the ball screw 4 of this, the rotation of which is transmitted to the gear motor 1, and induced voltage, polarity occurs on the electrical terminals of the gear motor 1 which is determined by the direction of rotation of the steering wheel. The resulting voltage is recorded by an electronic control circuit (not shown in the drawing), which includes a gear motor 1 in the required polarity. When the driver tries to brake the rotation of the steering wheel, the current consumption of the gear motor 1 increases, on the basis of which the control circuit turns off the servo mechanism. Corrugated hoses 11 and 14 protect the elements of the servo mechanism from dust and moisture.

Claims

A servomechanism of a vehicle’s steering drive comprising an electric motor, characterized in that the electric motor is made in the form of a DC motor gearbox with a bracket, the output shaft of which is connected to the input sleeve of the cardan joint, the output sleeve of which is connected to a ball screw, at the opposite end of which a ball bearing is mounted located in the cage and closed with an end cap in it, the ball screw nut is rigidly connected to the mounting clamp of the steering trapezoid, to the sides on the surface of which, facing the gearmotor, a moisture-proof corrugated sleeve is riveted, connected to the bracket by the opposite end, and a second moisture-proof corrugated sleeve, which is connected to the ball bearing by the opposite end, is riveted to the side surface of the clamp facing the bearing.