[实用新型]循环球式电动助力转向器

说明书

技术领域

循环球式电动助力转向器，属于车辆用转向设备领域，具体涉及一种用于各种轻型或重型货车、客车的电动助力转向装置。

背景技术

目前，车辆用转向器主要采用电动助力式，分管柱式、齿轮齿条式和循环球式三种。电动助力转向器由电动机直接提供助力，电动助力转向系统主要包括转向盘转矩传感器、车速传感器、控制器、助力电动机及减速机构等。基本原理是控制器接受转向盘转矩信号和车速信号、发动机信号，根据事先确定好的助力特性输出控制信号控制电动机输出助力扭矩。电动助力转向系统具有节能、安全性能高、有利于环保等许多优点，是未来动力转向技术的发展方向之一，但是目前的电动助力转向系统还存在许多问题：一，多数只是应用在轿车上，且都为管柱式或齿轮齿条式转向器，适用范围较窄；二，现有的电动助力转向器采用的传感器均是只能输出扭矩信号的扭矩传感器，系统转向不够轻便、灵活；三，转向器内的转向机构设置不合理，造成汽车操纵的手感不够平滑稳定。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种转向轻便、灵活，手感连续平滑、适用范围广的循环球式电动助力转向器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该循环球式电动助力转向器，包括循环球式机械转向器、减速器、电机、传感器和控制器，转向器壳体左侧上部与减速器壳体固定连接，在减速器内部，转向传动轴与转向器输入端用弹性扭杆柔性连接，其特征在于：在所述的转向传动轴输出端和转向器输入端的连接处安装传感器，传感器为可同时输出扭矩信号和转角信号的BI扭矩传感器。利用BI扭矩传感器实现主动回正，并保证助力效果，且转向轻便、灵活，手感连续平滑。

所述的循环球式机械转向器包括转向器壳体、转向螺母齿条、转向螺杆、转向摇臂和转向摇臂轴，转向螺杆左右两端分别通过平面轴承和球轴承水平安装在转向器壳体内部，转向螺杆上套装转向螺母齿条，转向螺母齿条的内螺纹与转向螺杆的外螺纹之间用钢球和钢球导管进行连接，形成钢球循环滚道，钢球循环滚道内装有多个钢球；转向螺母齿条外侧的齿条与其下方的转向摇臂轴上安装的的扇形齿轮相啮合，转向摇臂通过花键固定安装在转向摇臂轴上。

所述的转向螺母齿条外侧的齿条和扇形齿轮的模数为6。

所述的转向螺母齿条上并排设有相同的两组钢球循环滚道。两组钢球循环滚道，保证了转向器的机械强度、可靠性和安全性。

所述的钢球的直径为7.144mm。

所述的电机为直流电机，输出功率为400w，输出转矩为4N·m，额定电压为12V。保证了转向器的助力效果和最大输出力矩；且电机的安装位置可根据用户的实际需要进行任意变换。

所述的BI扭矩传感器的输出力矩为0~20N·m，转角输出为±900o。

所述的转向器壳体右端面上设有安装螺栓。在车架上的安装很方便，其连接尺寸可以与车辆机械转向互换。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、转向轻便、灵活，主动回正：采用可同时输出输出扭矩信号和转角信号的BI扭矩传感器，感应更灵敏，不但可实现主动回正，保证助力效果，而且转向轻便、灵活，手感连续平滑。

2、安全性高、转向可靠：采用两组转向螺母齿条并排设置，形成两组两滚道的钢球循环滚道，充分保证了转向器的机械强度、可靠性和安全性。

3、降低能耗、减少污染：采用的电机为直流电机，输出功率为400w，输出转矩为4N·m，额定电压为12V，降低了发动机的功率损耗，节省了油料，降低了污染，也提高了转向系统的低温工作性能。

4、装配方便：在转向器壳体的右端面上设置安装螺栓，使得循环球式电动助力转向器在车架上的安装简单方便，且其连接尺寸可以与车辆机械转向互换。

附图说明

图1是循环球式电动助力转向器主视图剖视示意图。

图2是循环球式电动助力转向器侧视图示意图。

图3是循环球式电动助力转向器侧视图剖视示意图。

其中：1、转向器壳体  2、减速器壳体  3、蜗杆  4、蜗轮  5、BI扭矩传感器  6、上盖  7、转向传动轴  8、扭杆  9、平面轴承  10、钢球  11、转向螺母齿条  12、转向螺杆  13、钢球循环滚道  14、球轴承  15、转向摇臂轴  16、转向摇臂  17、电机  18、安装螺栓  19、连接螺栓  20、侧盖  21、扇形齿轮。

具体实施方式

图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。