[發明專利]一種主動式電動助力循環球式轉向系統

無效

• 申請號: 201210239783.X
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102717827A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 曾忠敏;王政;劉新洋;廖中浩
• 申請（專利權）人: 曾忠敏
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D6/00;B62D113/00;B62D119/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本發明涉及一種循環球式轉向系統，特別涉及一種應用于中、輕型客車和載重汽車的主動式電動助力循環球式轉向系統。

背景技術

具有固定傳動比的助力轉向系統的汽車，雖然能提高轉向的輕便性，但仍存在以下問題：在低速行駛以及泊車時，駕駛員需要較大幅度地轉動轉向盤才能使汽車按照預想的方向行駛，操作較為繁瑣，駕駛員容易疲勞；在高速行駛時，轉向盤小角度的輸入也會使汽車產生較大的橫擺角速度，因此需要駕駛員緩慢、小角度地轉動轉向盤才能使汽車平穩地轉向、變道，此時駕駛員處于一種較為緊張的狀態，也容易產生疲勞。

為了解決固定傳動比轉向系統在高低速下的矛盾，不少廠家都已研制出不同形式的主動式助力轉向系統，這些轉向系統能根據車速來實時改變轉向系傳動比，在低速時采用較小的傳動比，以減少轉動轉向盤的圈數；在高速時采用較大的傳動比，增加駕駛員轉動轉向盤的角度，使駕駛感變得穩重。同時，主動式助力轉向系統還能夠在危險工況下進行主動轉向干預，保持汽車的操縱穩定性。然而，現今量產的主動式助力轉向系統都只使用在轎車上，在客車以及載重汽車上的應用還近乎空白，原因主要為：

第一，客車以及載重汽車的轉向系統承受的負荷較大，若采用現有轎車上的主動式助力轉向系統的結構形式，則會使體積、質量增加較多。

第二，客車以及載重汽車對安全性的要求較高，現有轎車上的主動式助力轉向系統的結構形式在重負荷下存在一定安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提出一種主動式電動助力循環球式轉向系統。所要解決的技術問題在于：提高主動式電動助力轉向系統的安全性，縮減其尺寸，減輕其質量，使其能夠應用于客車和載重汽車，實現助力轉向、隨車速實時改變轉向系傳動比以及在危險工況下進行主動轉向干預的功能。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案，結合附圖說明如下：

一種主動式電動助力循環球式轉向系統，包括轉向柱管總成、螺桿移動裝置、循環球式轉向器、電動助力裝置和自動控制模塊，所述轉向柱管總成包括轉向盤1、轉向柱管24、轉角傳感器2和轉矩傳感器3，轉向柱管24上端與轉向盤1固定連接，轉角傳感器2與轉矩傳感器3分別集成于轉向柱管24內，轉向柱管24下端與循環球式轉向器6的螺桿29通過滑動花鍵連接，螺桿移動裝置5套裝在螺桿29的上部，螺桿29下部與電動助力裝置通過滑動花鍵連接，循環球式轉向器6的齒扇35通過轉動轉向搖臂7，推動轉向直拉桿9并轉動轉向節臂12，使轉向梯形10運動，最終轉動兩個前輪11。

所述螺桿移動裝置5包括移動螺柱25、螺母齒輪26、主動齒輪40和螺桿移動控制電機4，移動螺柱25為套筒狀，其外表面與螺母齒輪26內孔采用梯形螺紋配合，形成傳動螺紋副；移動螺柱25內表面設有凸緣，通過兩個角接觸球軸承39夾緊固定在螺桿29上，并通過這兩個軸承對螺桿29進行軸向定位；所述螺母齒輪26兩端面通過一對推力球軸承27支承于上蓋41和中間蓋28之間，螺母輪齒26與主動齒輪40相嚙合；主動齒輪40壓裝在螺桿移動控制電機4的輸出軸上，螺桿移動控制電機4安裝在上蓋41上；上蓋41與中間蓋28之間、中間蓋28與殼體36之間固定連接。

所述循環球式轉向器6的螺桿29采用長螺桿，其兩端為外花鍵，上端的外花鍵與轉向柱管24下端的內花鍵滑動配合，螺桿具有繞其軸線轉動和沿其軸線移動這兩個自由度，螺桿29的兩端為光軸，其上各套有銅制螺桿軸套37，螺桿軸套37定位于深溝球軸承38的內圈，深溝球軸承38的外圈固定于殼體36內；中間位螺紋段，螺桿29與轉向螺母31的螺旋形球道內裝有多個鋼球30，形成螺旋傳動副；轉向螺母31外部一側加工有與齒扇35相嚙合的齒條，齒扇35的軸端與轉向搖臂7相連，從而對外輸出力矩。

所述電動助力裝置包括蝸輪8、蝸桿34、助力電機13、下蓋33，蝸輪8中心孔為內花鍵，與螺桿29下端的外花鍵滑動配合，蝸輪8的兩端面分別通過一對圓錐滾子軸承32支承于殼體36與下蓋33之間，蝸輪8的輪齒與位于一端的蝸桿34相嚙合，形成蝸輪蝸桿傳動副，蝸桿34壓裝于助力電機13的輸出軸上，助力電機13通過螺栓固定于殼體36上，殼體36與下蓋33通過螺栓連接。