[发明专利]一种转向助力缸

说明书

技术领域

本发明属于汽车零部件制造技术领域，特别涉及到一种转向助力缸。

背景技术

随着整车重量的增加，为方便驾驶，人们对现有转向系统的助力要求也越来越大。如图1所示，现有的转向系统的转向助力缸10中只有一个活塞20，活塞20与转向齿条30连接，活塞20的面积不可改变，因此根据F=PXS的计算公式（其中F为助动力，P为助动液压力，S为活塞的整体面积），在活塞的整体面积S不变的情况下，只有增大助动液压力P，才能增加助动力F，而助动液压力P越大，对转向管路等部件的安全性要求也就越高，也会导致转向系统的体积增大，难以布置，以及转向系统噪音明显。另外，由于活塞的面积不可改变，也容易导致转向系统在低速或者怠速时转向沉重，高速时手力过轻。

发明内容

本发明的目的是提出一种转向助力缸，以改善助力效果，提高可靠性，减少占用空间。

本发明的转向助力缸包括两端设有通液口的缸体，所述缸体内设有活塞，所述活塞的端部与穿过缸体的转向齿条连接，关键在于所述活塞为偶数个，且串联于转向齿条上；所述活塞均设有单向阀，且活塞的单向阀开启方向朝向于所有活塞所形成队列的中间位置。

在低速时，转向系统的助动液压力较大，使得背向转向方向一侧的活塞的单向阀开启（由于另一侧的活塞的单向阀的开启方向与助动液的流动方向相反，因此为关闭状态），这样助动液就会同时推动背向转向方向一侧的所有活塞，以及另一侧的最靠近背向转向方向一侧的活塞，增大了活塞的整体面积，而根据F=PXS的计算公式（其中F为助动力，P为助动液压力，S为活塞的整体面积），在助动液压力P相同的情况下，增大活塞的整体面积S，就会增加助动力F，从而方便驾驶员灵活转向。

在高速时，转向系统的助动液压力变小，使得背向转向方向一侧的活塞的单向阀关闭（由于另一侧的活塞的单向阀的开启方向与助动液的流动方向相反，因此为关闭状态），这样助动液就只会推动背向转向方向一侧中的最接近助力缸端部的单个活塞，相比于低速状态减小了活塞的整体面积，而根据F=PXS的计算公式（其中F为助动力，P为助动液压力，S为活塞的整体面积），在助动液压力P减小的情况下，再减小活塞的整体面积S，就会明显减小助动力F，从而方便驾驶员稳定控制方向盘。

进一步地，所述活塞的单向阀有多个，并均匀设置于活塞上，以避免活塞受力不均匀而导致倾斜。

进一步地，所述同一活塞上的单向阀中至少有两个单向阀的开启压力不同。这样可以在助动液压力逐渐变化时，单向阀不会突然全部开启或关闭，因此不会造成助动力大幅波动，影响舒适度。

进一步地，所述同一活塞上的各个单向阀的开启压力呈阶梯式逐渐增加，这样可以在助动液压力逐渐变化时，单向阀也逐步开启或关闭，避免突然全部开启或关闭而造成助动力大幅波动，影响舒适度。

进一步地，所述同一活塞上的单向阀中，以活塞中心为对称的两个单向阀为一组单向阀，同组单向阀的开启压力相同，且至少有两组单向阀的开启压力不同。同组单向阀的开启压力相同可以保证活塞始终保持受力均匀，不会出现倾斜。

进一步地，所述同一活塞上的各组单向阀的开启压力呈阶梯式逐渐增加。这样可以在保证活塞受力均匀的同时，避免突然全部开启或关闭而造成助动力大幅波动，影响舒适度。

进一步地，所述活塞及活塞上的单向阀以所有活塞所形成队列的中间位置为中心对称设置，以保证转向系统左、右方向的助力保持一致。

本发明的转向助力缸通过增加活塞，改善了转向系统低速或者怠速时手力沉重的问题，同时能避免高速手力过轻的问题，提高了驾驶舒适度和可靠性；并且可以减少系统压力设定值，减小转向机总成的体积，便于转向机的布置；同时低速时活塞整体面积的增加也能使得转向系统的压力能有所降低，使得转向系统的可靠性更好，并进一步改善了转向系统的噪音，节约了成本。

附图说明

图1是现有转向系统的原理图。

图2是采用本发明的转向助力缸的转向系统的原理图。

图3、4是本发明的转向助力缸的工作原理示意图。

图5是本发明的转向助力缸中的活塞截面示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：