CN115447668A - 逆向传动可调节的助力转向齿轴*** - Google Patents

逆向传动可调节的助力转向齿轴*** Download PDF

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Abstract

逆向传动可调节的助力转向齿轴***，包括转向轴、辅助电机和套杆。所述转向轴和辅助电机的输出轴通过齿轮啮合分别与套杆连接传动。所述套杆内设有第一液压腔和第二液压腔。所述第一液压腔内装设有第一拉杆，所述第二液压腔内装设有第二拉杆。所述套杆上装设有第一液压泵和第二液压泵。与现有技术相比，本申请具有将现有技术中的拉杆设计成液压杆形式的套杆，通过控制套杆两侧的第一拉杆和第二拉杆的伸缩来吸收逆向传动的冲击，并通过辅助电机使得套杆慢慢回正。不仅可以降低逆效率，还能对其进行调节，且结构简单，生产成本较低，具有较强的实用性。

Description

逆向传动可调节的助力转向齿轴***
技术领域
本发明属于新能源汽车转向装置技术领域，具体涉及一种逆向传动可调节的助力转向齿轴***。
背景技术
现在的新能源汽车上使用的转向器主要从传统燃油汽车的转向器上发展而来，其基本结构具有代表性的有齿轮齿条式和循环球式、蜗杆曲柄指销式转向器等。齿轮齿条式主要通过齿轮齿条的配合完成由旋转运动到直线运动或近似直线运动，结构简单、制造容易。循环球式则是通过螺杆和螺母进行配合传动，其中螺杆和螺母并不直接接触，其间装有多个钢球，以实现滚动摩擦。蜗杆曲柄指销式则以转向蜗杆为主动件，以装在摇臂轴上曲柄端部的指销为从动件，两者配合进行传动。
在上述主流的转向器中，循环球式和蜗杆曲柄指销式转向***结构复杂，生产成本较高，不利于生产成本的控制，所以一般轿车大多使用齿轮齿条式转向器。齿轮齿条式转向器结构简单、紧凑，刚度大，具有成本低廉，转向灵敏、体积小，便于布置等多种优势，。但齿轮齿条式转向器逆效率相对其他类型转向器较高，当汽车在不平路面上行驶时，发生在转向轮与路面之间的冲击力，大部分能逆向传动至转向盘，导致反冲，会使驾驶员精神紧张，并难以准确控制汽车行驶方向。在这一方面，现有的齿轮齿条式转向***还存在很大的空间。
因此，基于以上现有技术中的一些情况，本申请进行了进一步的设计和改进。
发明内容
针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种逆向传动可调节的助力转向齿轴***，将现有技术中的拉杆设计成液压杆形式的套杆，通过控制套杆两侧的第一拉杆和第二拉杆的伸缩来吸收逆向传动的冲击，并通过辅助电机使得套杆慢慢回正。不仅可以降低逆效率，还能对其进行调节，且结构简单，生产成本较低，具有较强的实用性。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种逆向传动可调节的助力转向齿轴***，包括转向轴、辅助电机和套杆。所述转向轴和辅助电机的输出轴通过齿轮啮合分别与套杆连接传动。
所述套杆内设有第一液压腔和第二液压腔。所述第一液压腔内装设有第一拉杆，所述第一拉杆一端装设有第一活塞，所述第一活塞将第一液压腔分隔为工作A腔和工作B腔，所述工作A腔位于第一活塞连接有第一拉杆的一侧。所述第二液压腔内装设有第二拉杆，所述第二拉杆一端装设有第二活塞，所述第二活塞将第二液压腔分隔成工作C腔和工作D腔，所述工作C腔位于第二活塞连接有第二拉杆的一侧。所述套杆上装设有第一液压泵和第二液压泵。所述第一液压泵连接工作A腔和工作C腔，所述第二液压泵连接工作B腔和工作D腔。
装设有本申请所述转向***的汽车在行驶遇到逆向传动时，所述第一拉杆或第二拉杆首先缩回，再通过辅助电机使得套杆慢慢回正。通过对第一液压泵、第二液压泵和辅助电机的控制可以达到调节逆效率的目的。
一种优选的实施方式中，所述第一液压腔和第二液压腔两端的侧壁上均装设有油压传感单元。所述油压传感单元可以能够对工作A腔、工作B腔、工作C腔、工作D腔内的油压进行检测并将信号传输给汽车控制***。
一种优选的实施方式中，所述第一液压腔和第二液压腔两端的侧壁上均设有油口，所述油口与第一液压泵或第二液压泵通过油管连接。使得工作A腔和工作C腔、工作B腔和工作D腔内的油液能够互通，用以帮助套杆回正。所述油口与油压传感单元对称分布，避免油液流动对油压传感单元检测造成干扰。
一种优选的实施方式中，所述第一液压腔和第二液压腔侧壁上均设有对称分布的阻断限位块，所述阻断限位块端部与第一拉杆或第二拉杆侧面滑动抵接，所述油口与油压传感单元分布在阻断限位块两侧。所述阻断限位块能够隔开油口和油压传感单元避免造成干扰，同时能够对第一拉杆或第二拉杆的移动进行限制。
一种优选的实施方式中，所述阻断限位块长度大于油口和油压传感单元的口径。使得油口和油压传感单元位于阻断限位块的限制位内，避免第一活塞或第二活塞堵住油口和油压传感单元。
一种优选的实施方式中，所述套杆的啮合面设有第一齿部和第二齿部，所述第一齿部和第二齿部对称设置，使得套杆受力均匀。所述转向轴上设有转向齿部，所述辅助电机的输出轴上设有辅助齿部，所述转向齿部与第一齿部啮合，所述辅助齿部与第二齿部啮合。转向结构简单可靠，便于生产制造。
一种优选的实施方式中，所述转向轴上装设有转向传感单元。所述转向传感单元用于对转向轴的转向进行检测，通过转向传感单元信号、油压传感单元信号之间的配合来确定转向***是处于正向传动还是逆向传动的状态。
与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：提供了一种逆向传动可调节的助力转向齿轴***，将现有技术中的拉杆设计成液压杆形式的套杆，通过控制套杆两侧的第一拉杆和第二拉杆的伸缩来吸收逆向传动的冲击，并通过辅助电机使得套杆慢慢回正。不仅可以降低逆效率，还能对其进行调节，且结构简单，生产成本较低，具有较强的实用性。
附图说明
图1为实施例1的立体示意图。
图2为套杆的内部结构剖视图。
图3为套杆在工作C腔处的截面剖视图。
图4为套杆本体额内部结构示意图。
图5为实施例2的立体示意图。
以下为说明书附图中的标记说明：
1、转向轴；11、转向齿部；
2、辅助电机；21、输出轴；22、辅助齿部；
3、套杆；31、第一齿部；32、第二齿部；33、第一液压腔；331、工作A腔；332、工作B腔；34、第二液压腔；341、工作C腔；342、工作D腔；35、油口；36、阻断限位块；
4、油压传感单元；
5、第一拉杆；51、第一活塞；
6、第二拉杆；61、第二活塞；
7、第一液压泵；
8、第二液压泵；
9、转向传感单元。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。
实施例1
参考图1至图4，逆向传动可调节的助力转向齿轴***，包括转向轴1、辅助电机2和套杆3。所述转向轴1与汽车的方向盘连接，所述套杆3与车轮结构连接。所述转向轴1和辅助电机2的输出轴21通过齿轮啮合分别与套杆3连接传动。其结构具体为：所述套杆3的啮合面设有第一齿部31和第二齿部32，所述第一齿部31和第二齿部32对称设置，使得套杆3受力均匀。所述转向轴1上设有转向齿部11，所述辅助电机2的输出轴21上设有辅助齿部22，所述转向齿部11与第一齿部31啮合，所述辅助齿部22与第二齿部32啮合。转向结构简单可靠，便于生产制造。
本实施例中，所述套杆3内设有第一液压腔33和第二液压腔34。所述第一液压腔33和第二液压腔34两端的侧壁上均装设有油压传感单元4。所述第一液压腔33内装设有第一拉杆5，所述第一拉杆5一端装设有第一活塞51，所述第一活塞51将第一液压腔33分隔为工作A腔和工作B腔，所述工作A腔位于第一活塞51连接有第一拉杆5的一侧。所述第二液压腔34内装设有第二拉杆6，所述第二拉杆6一端装设有第二活塞61，所述第二活塞61将第二液压腔34分隔成工作C腔和工作D腔，所述工作C腔位于第二活塞61连接有第二拉杆6的一侧。所述油压传感单元4可以能够对工作A腔、工作B腔、工作C腔、工作D腔内的油压进行检测并将信号传输给汽车控制***。
本实施例中，所述套杆3上装设有第一液压泵7和第二液压泵8。所述第一液压腔33和第二液压腔34两端的侧壁上均设有油口35，所述第一液压泵7通过油管连接工作A腔和工作C腔的油口35，所述第二液压泵8通过油管连接工作B腔和工作D腔的油口35。使得工作A腔和工作C腔、工作B腔和工作D腔内的油液能够互通，用以帮助套杆3回正。所述油口35与油压传感单元4对称分布，避免油液流动对油压传感单元4检测造成干扰。
特别地，所述第一液压腔33和第二液压腔34侧壁上均设有对称分布的阻断限位块36，所述阻断限位块36端部与第一拉杆5或第二拉杆6侧面滑动抵接，所述油口35与油压传感单元4分布在阻断限位块36两侧。所述阻断限位块36能够隔开油口35和油压传感单元4避免造成干扰，同时能够对第一拉杆5或第二拉杆6的移动进行限制。所述阻断限位块36长度大于油口35和油压传感单元4的口径。使得油口35和油压传感单元4位于阻断限位块36的限制位内，避免第一活塞51或第二活塞61堵住油口35和油压传感单元4。
优选的，所述转向轴1上装设有转向传感单元9。所述转向传感单元9用于对转向轴1的转向进行检测，通过转向传感单元9信号、油压传感单元4信号之间的配合来确定转向***是处于正向传动还是逆向传动的状态。本申请所述的转向传感单元9、油压传感单元4与汽车的信息处理控制***连接，所述第一液压泵7、第二液压泵8和辅助电机2通过汽车的信息处理控制***进行控制。
装设有本申请所述转向***的汽车在行驶遇到逆向传动时，所述第一拉杆5或第二拉杆6首先缩回，再通过辅助电机2使得套杆3慢慢回正。通过对第一液压泵7、第二液压泵8和辅助电机2的控制可以达到调节逆效率的目的。
其具体原理为：设汽车车轮被动向左转时，第一拉杆5伸出，第二拉杆6缩回；汽车车轮被动向右转时，第一拉杆5缩回，第二拉杆6伸出。
当汽车车轮被动向左转时，此时，第一活塞51和第二活塞61具有相对套杆3向左移动的趋势，工作A腔和工作D腔的压力变大，工作B腔和工作C腔的压力减小，工作A腔的压力大于工作C腔的压力，工作D腔的压力大于工作B腔的压力。压力信号传输给汽车的信息处理控制***后，信息处理控制***发出指令给第一液压泵7和第二液压泵8，第一液压泵7和第二液压泵8通过油液转输对各工作腔内的油液进行平衡，使得第一拉杆5伸出，第二拉杆6缩回。同时，信息处理控制***对辅助电机2发出信号，辅助电机2的输出轴21按照设定的速度转动带动套杆3左移，使得套杆3相对第一拉杆5和第二拉杆6回正，套杆3的移动带动转动轴回正。其中，通过控制辅助电机2转速可以控制套杆3的回正速度，从而达到了逆向转动调节的目的。右转则相反。
实施例2
参考图5，作为另一种实施例，所述转向轴1上未装设转向传感单元9。其与实施例1的区别在于：实施例1通过转向传感单元9来对转向***的正逆传动状态进行判断。实施例2通过辨别油压传感单元4信号来对转向***的正逆传动状态进行判断。
其原理具体为：设方向盘左转时，所述第一拉杆5伸出，第二拉杆6缩回；方向盘右转时，第一拉杆5缩回，第二拉杆6伸出。
当方向盘要左转时，所述套杆3具有向左移动的趋势。此时，所述第一活塞51和第二活塞61具有相对套杆3向右移动的趋势，工作A腔和工作D腔的压力减小，工作B腔和工作C腔的压力增大，工作A腔的压力小于工作C腔的压力，工作D腔的压力小于工作B腔的压力。压力信号传输给汽车的信息处理控制***，信息处理控制******根据此压力信号判断为转向***处于正向传动状态，则发出信号给辅助电机2进行辅助传动，此时第一液压泵7和第二液压泵8处于停止状态，使得套杆3带动第一拉杆5和第二拉杆6作为一个整体同时向左移动，完成向左转向。右转则相反。
与现有技术相比，本申请具有将现有技术中的拉杆设计成液压杆形式的套杆3，通过控制套杆3两侧的第一拉杆5和第二拉杆6的伸缩来吸收逆向传动的冲击，并通过辅助电机2使得套杆3慢慢回正。不仅可以降低逆效率，还能对其进行调节，且结构简单，生产成本较低，具有较强的实用性。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.逆向传动可调节的助力转向齿轴***，其特征在于，包括转向轴（1）、辅助电机（2）和套杆（3）；所述转向轴（1）和辅助电机（2）的输出轴（21）通过齿轮啮合分别与套杆（3）连接传动；
所述套杆（3）内设有第一液压腔（33）和第二液压腔（34）；所述第一液压腔（33）内装设有第一拉杆（5），所述第一拉杆（5）一端装设有第一活塞（51），所述第一活塞（51）将第一液压腔（33）分隔为工作A腔和工作B腔，所述工作A腔位于第一活塞（51）连接有第一拉杆（5）的一侧；所述第二液压腔（34）内装设有第二拉杆（6），所述第二拉杆（6）一端装设有第二活塞（61），所述第二活塞（61）将第二液压腔（34）分隔成工作C腔和工作D腔，所述工作C腔位于第二活塞（61）连接有第二拉杆（6）的一侧；
所述套杆（3）上装设有第一液压泵（7）和第二液压泵（8）；所述第一液压泵（7）连接工作A腔和工作C腔，所述第二液压泵（8）连接工作B腔和工作D腔。
2.根据权利要求1所述的逆向传动可调节的助力转向齿轴***，其特征在于，所述第一液压腔（33）和第二液压腔（34）两端的侧壁上均装设有油压传感单元（4）。
3.根据权利要求2所述的逆向传动可调节的助力转向齿轴***，其特征在于，所述第一液压腔（33）和第二液压腔（34）两端的侧壁上均设有油口（35），所述油口（35）与第一液压泵（7）或第二液压泵（8）通过油管连接；所述油口（35）与油压传感单元（4）对称分布。
4.根据权利要求3所述的逆向传动可调节的助力转向齿轴***，其特征在于，所述第一液压腔（33）和第二液压腔（34）侧壁上均设有对称分布的阻断限位块（36），所述阻断限位块（36）端部与第一拉杆（5）或第二拉杆（6）侧面滑动抵接，所述油口（35）与油压传感单元（4）分布在阻断限位块（36）两侧。
5.根据权利要求4所述的逆向传动可调节的助力转向齿轴***，其特征在于，所述阻断限位块（36）长度大于油口（35）和油压传感单元（4）的口径。
6.根据权利要求1所述的逆向传动可调节的助力转向齿轴***，其特征在于，所述套杆（3）的啮合面设有第一齿部（31）和第二齿部（32），所述第一齿部（31）和第二齿部（32）对称设置；所述转向轴（1）上设有转向齿部（11），所述辅助电机（2）的输出轴（21）上设有辅助齿部（22），所述转向齿部（11）与第一齿部（31）啮合，所述辅助齿部（22）与第二齿部（32）啮合。
7.根据权利要求1所述的逆向传动可调节的助力转向齿轴***，其特征在于，所述转向轴（1）上装设有转向传感单元（9）。
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