CN101134469A - 汽车半自动电动转向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆转向***，特别涉及一种汽车半自动转向器。本发明采用的结构是主动转向电机控制的电动助力转向器。它的动作完全是由汽车主控制器(ECU)控制的，它本身没有单独的控制器，没有单独的传感器。主动转向电机在汽车主控制器(ECU)控制下控制转向，通过少齿差齿轮减速器放大助力，经过它的机械转向器部分将转向力传递到转向杆系、再传到车轮实现转向动作。

Description

汽车半自动电动转向器

技术领域

本发明涉及一种车辆转向器，特别涉及一种汽车半自动电动转向器。

现有技术

汽车上使用的转向器一般有两种，一种是齿轮齿条式，另一种是循环球式。国内外目前生产的均是齿轮齿条式电动转向器，它的应用范围具有局限性。改进后的转向器采用电动转向***，例如发明人曾经设计的“一种整体循环球电动转向器”(专利申请号：03265512.0)，该实用新型提供一种整体循环球式电动转向器，它将电动转向助力装置与循环球式机械转向器的主要结构集成为一体，这种循环球式电动转向的转向器，使汽车转向更轻便、操纵稳定性更好、更安全并节能、无污染。该实用新型有减速器壳体，减速器壳体内安装蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆与安装在壳体外侧的电机连接，蜗轮安装在转轴上，扭杆安装在转轴与转向螺杆之间，转向螺杆上安装钢球和转向螺母，壳体分别安装传感器和电机，摇臂轴一侧的扇形齿与转向螺母上的齿条相啮合，另一端则通过摇臂轴输出转向力。电动转向助力部分与循环球转向器结合成一体，电机和传感器装在减速器壳体外侧。传感器的摆臂与传动套通过摆臂轴承相联接。其操作需要通过驾驶员进行。

发明的目的

所以本发明的一个目的是为车辆提供一种车辆半自动电动转向器。

技术方案和有益效果

本发明采用的结构是主动转向电机控制的电动助力转向器。它的动作完全是由汽车主控制器(ECU)控制的，它本身没有单独的控制器，没有单独的传感器。主动转向电机在汽车主控制器(ECU)控制下控制转向，通过少齿差齿轮减速器放大助力，经过它的机械转向器部分(循环球转向器或齿轮齿条转向器)将转向力传递到转向杆系、再传到车轮实现转向动作。本发明的主动转向机构采用的是转向电机—减速结构；其电机是小功率电机可以是有刷电机、也可以是无刷电机；其减速结构是小型的少齿差齿轮减速结构、也可以是行星齿轮减速结构、摆线齿轮减速结构、横置的蜗轮蜗杆减速结构等其它减速结构。采用的转向助力电机可以是有刷电机、也可以是无刷电机。与其相连的减速器部分采用的是蜗轮蜗杆减速结构，也可以是其它减速结构。

本发明的结构是建立在循环球电动转向器的基础上，循环球电动转向器的结构不变{见图中零件销轴1(8)，传动盘(9)，球轴承1(10)，蜗杆(11)，蜗轮(12)，助力电机(13)，转向器壳体(14)，侧盖—摇臂轴分总成(15)，螺杆螺母分总成(16)，球轴承2(17)，上盖(18)，减速器壳(19)，油封(20)，球轴承3(21)，锁紧螺母(22)}，增加了自动控制部分{控制器23等}。

半自动电动转向器是在输入轴处安装了一个小功率电机(1)作为转向电机，代替驾驶员手力操纵转向器工作。该转向电机与一套少齿差减速器{见图中偏心轮(3)，滚针轴承1(4)，内齿轮(5)，齿圈(6)，滚轮(7)，销轴1(8)，传动盘(9)}相连接，可以减低操纵电动转向器的转动速度，同时增大转动力矩。少齿差减速器的传动盘直接带动螺杆螺母分总成(16)螺杆转动，实施转向动作。不在采用传感器及传感器传动机构，电机及蜗轮蜗杆减速结构等均不变。不再有相对转动角度及限位结构。该半自动电动转向器的转向动作由统一的控制器(CPU)(23)控制。

附图说明

附图为本发明的工作原理框图

附图中1是转向电机，2是定位套，3是偏心轮，4是滚针轴承1，5是内齿轮，6是齿圈，7是滚轮，8是销轴1，9是传动盘，10是球轴承1，11是蜗杆，12是蜗轮，13是助力电机，14是转向器壳体，15是侧盖—摇臂轴分总成，16是螺杆螺母分总成，17是球轴承2，18是上盖，19是减速器壳，20是油封，21是球轴承3，22是锁紧螺母，23是控制器。

实施例

本发明的结构是建立在循环球电动转向器的基础上，循环球电动转向器的结构不变{见图中零件销轴1(8)，传动盘(9)，球轴承1(10)，蜗杆(11)，蜗轮(12)，助力电机(13)，转向器壳体(14)，侧盖—摇臂轴分总成(15)，螺杆螺母分总成(16)，球轴承2(17)，上盖(18)，减速器壳(19)，油封(20)，球轴承3(21)，锁紧螺母(22)}，增加了自动控制部分{控制器23等}。

半自动电动转向器是在输入轴处安装了一个小功率电机(1)作为转向电机，代替驾驶员手力操纵转向器工作。该转向电机与一套少齿差减速器{见图中偏心轮(3)，滚针轴承1(4)，内齿轮(5)，齿圈(6)，滚轮(7)，销轴1(8)，传动盘(9)}相连接，可以减低操纵电动转向器的转动速度，同时增大转动力矩。少齿差减速器的传动盘直接带动螺杆螺母分总成(16)螺杆转动，实施转向动作。不在采用传感器及传感器传动机构，电机及蜗轮蜗杆减速结构等均不变。不再有相对转动角度及限位结构。该半自动电动转向器的转向动作由统一的控制器(CPU)(23)控制。

Claims (6)

1.一种汽车半自动电动转向器，其特征在于在该电动转向器输入轴处安装了一个小功率电机作为转向电机，代替驾驶员手力操纵转向器工作。其电机是小功率电机(可以是有刷电机、也可以是无刷电机)。

2.根据权利要求1所述的汽车半自动电动转向器，其特征在于转向电机是与一套轴向布置的少齿差减速机构相连接的，可以减低操纵电动转向器的转动速度，同时增大转动力矩。其减速结构也可以是轴向布置的小型的行星齿轮减速结构、摆线齿轮减速结构、也可以是横向布置的蜗轮蜗杆减速结构等其它减速结构。

3.根据权利要求1所述的汽车半自动电动转向器，其特征在于采用的少齿差齿轮减速器的传动盘直接带动转向螺杆工作，该螺杆可以是一体的、也可以是两体的，可采用单键、花键或过盈配合联接。原有电动转向器安装的助力电机及蜗轮蜗杆减速结构等均不变。不再采用原有的传感器及传感器传动机构和扭杆。不再保有相对转动角度及限位结构。

4.根据权利要求1所述的汽车半自动电动转向器，其特征在于机械部分是循环球转向器，也可以是齿轮齿条转向器。

5.根据权利要求1和2所述的汽车半自动电动转向器，其特征在于采用的是循环球电动助力转向器。它是由电机助力的，其电机可以是有刷电机、也可以是无刷电机。采用的传感器可以是电阻式的(电位计式、多盘滑动电阻式)，也可以是电磁感应式、霍尔元件式的。

6.根据权利要求1所述的汽车半自动电动转向器，其特征在于是与全自动电动转向器同时使用的，根据具体车型助力大小需要，分别安装在车架的另一侧或后转向轴相应位置，由一个总控制器(ECU)控制的。

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