CN208774868U - 车辆及其转向器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆及其转向器，转向器包括：输入轴；与所述输入轴配合的蜗轮蜗杆机构；驱动所述蜗轮蜗杆机构的电机，所述蜗轮蜗杆机构能够带动所述输入轴转动；与所述输入轴的下端连接的机械循环球转向器，所述机械循环球转向器包括与所述输入轴的下端连接的螺杆、与所述螺杆连接的齿条、与所述齿条啮合的齿扇和与所述齿扇连接的转向摇臂，所述输入轴转动带动所述螺杆转动；壳体，所述输入轴、蜗轮蜗杆机构、电机和螺杆、齿条和齿扇均集成在所述壳体内。该车辆的转向器的结构设计可以有效地解决助力转向***的性能较差的问题。

Description

车辆及其转向器

技术领域

本实用新型涉及车辆结构技术领域，更具体地说，涉及一种车辆及其转向器。

背景技术

目前常规轻卡普遍采用液压助力转向***，由转向器内部的转向控制阀根据方向盘的转向力矩的大小控制通向助力油缸的油压，从而控制转向助力的大小。但由于液压***的影响，液压助力转向***普遍存在转向回正性差、转向手力沉、直线行驶能力差的现象，还会存在漏油现象。

综上所述，如何有效地助力转向***漏油的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种车辆的转向器，该车辆的转向器的结构设计可以有效地解决助力转向***的性能较差的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述转向器的车辆。

为了达到上述第一个目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种车辆的转向器，包括：

输入轴；

与所述输入轴配合的蜗轮蜗杆机构；

驱动所述蜗轮蜗杆机构的电机，所述蜗轮蜗杆机构能够带动所述输入轴转动；

与所述输入轴的下端连接的机械循环球转向器，所述机械循环球转向器包括与所述输入轴的下端连接的螺杆、与所述螺杆连接的齿条、与所述齿条啮合的齿扇和与所述齿扇连接的转向摇臂，所述输入轴转动带动所述螺杆转动，所述螺杆转动带动所述齿条沿着所述螺杆滑动，所述齿条滑动带动所述齿扇转动进而驱动所述转向摇臂摆动，所述转向摇臂与车辆的转向转动机构联动；

壳体，所述输入轴、蜗轮蜗杆机构、电机和螺杆、齿条和齿扇均集成在所述壳体内。

优选地，上述车辆的转向器中，还包括设置于所述壳体内的电机控制器和设置于所述输入轴上的转矩传感器，所述转矩传感器的输出端与所述电机控制器的输入端电连接，所述电机控制器的输出端与所述电机的输入端电连接。

优选地，上述车辆的转向器中，还包括设置于所述输入轴上的转角传感器，所述转角传感器的输出端与所述电机控制器的输入端电连接。

优选地，上述车辆的转向器中，所述电机控制器的输入端还与车辆的车速传感器的信号输出端电连接。

优选地，上述车辆的转向器中，该车辆的转向转动机构包括：

一端与所述转向摇臂连接的转向竖拉杆，该所述转向摇臂摆动时带动所述转向竖拉杆沿着车辆的前后方向移动；

与所述转向竖拉杆的另一端连接的转向节臂，所述转向竖拉杆沿着车辆的前后方向移动时带动所述转向节臂摆动以驱动车辆的第一轮转向；

与所述转向节臂的另一端连接的转向横拉杆，所述转向节臂摆动时能够通过所述转向横杆驱动第二轮转向。

优选地，上述车辆的转向器中，所述转向节臂为弧形节臂。

一种车辆，包括如上述中任一项所述的转向器。

优选地，上述车辆为卡车。

应用本实用新型实施例提供的转向器时，输入轴转动带动螺杆同步转动，螺杆转动带动齿条沿着螺杆的长度方向滑动，齿条滑动带动齿扇转动进而驱动转向摇臂摆动，转向摇臂与车辆的转向转动机构联动，最终实现车辆的转向。由上可知，本实用新型实施例提供的转向器中采用电机驱动蜗轮蜗杆机构实现助力转向，彻底避免了漏油的现象，同时避免了由于液压***引起的转向回正性差、转向手力沉等缺点，提高了助力转向***的性能。另外，本实用新型实施例提供的转向器输入轴、蜗轮蜗杆机构、电机和螺杆、齿条和齿扇均集成在壳体内，集成度更高，结构更加紧密，占用空间更小。

为了达到上述第二个目的，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一种转向器。由于上述的转向器具有上述技术效果，具有该转向器的车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的转向器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的转向器另一角度的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的转向器与整车配合的结构示意图。

在图1-3中：

1-转矩传感器、2-转角传感器、3-输入轴、4-蜗轮蜗杆机构、5-电机、6-电机控制器、7-转向摇臂、8-螺杆、9-齿条、10-方向盘、11-转向传动轴、12-转向竖拉杆、13-转向节臂、14-转向横拉杆。

具体实施方式

本实用新型的第一个目的在于提供一种车辆的转向器，该车辆的转向器的结构设计可以有效地解决助力转向***的性能较差的问题，本实用新型的第二个目的是提供一种包括上述转向器的车辆。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-图3，本实用新型实施例提供的车辆的转向器包括输入轴3、蜗轮蜗杆机构4、电机5、机械循环球转向器和壳体。其中，蜗轮蜗杆机构4与输入轴3配合，即蜗轮蜗杆机构4能够带动输入轴3转动。电机5能够驱动蜗轮蜗杆机构4动作，蜗轮蜗杆机构动作能够带动输入轴3顺时针转动或逆时针转动。机械循环球转向器与输入轴3的下端连接。机械循环球转向器包括螺杆8、齿条9、齿扇和转向摇臂7，其中螺杆8的上端与输入轴3的下端固定连接，且输入轴3和螺杆8同轴连接，输入轴3转动时带动螺杆8同步转动。齿条9与螺杆8螺纹连接，螺杆8跟随输入轴3转动时驱动齿条9沿着平行于螺杆8的轴向的方向移动。齿扇与齿条9啮合，齿条9沿着平行于螺杆8的轴向的方向移动时，带动齿扇转动。转向摇臂7与齿扇连接，具体转向摇臂7的一端与齿扇固定连接，当齿扇转动时带动转向摇臂7摆动。另外，输入轴3、蜗轮蜗杆机构4、电机5和螺杆8、齿条9和齿扇均集成在壳体内。其中输入轴3的一端可以伸出壳体，以便于与其它部件连接。

应用本实用新型实施例提供的转向器时，输入轴3转动带动螺杆8同步转动，螺杆8转动带动齿条9沿着螺杆8的长度方向滑动，齿条9滑动带动齿扇转动进而驱动转向摇臂7摆动，转向摇臂7与车辆的转向转动机构联动，最终实现车辆的转向。由上可知，本实用新型实施例提供的转向器中采用电机5驱动蜗轮蜗杆机构4实现助力转向，彻底避免了漏油的现象，同时避免了由于液压***引起的转向回正性差、转向手力沉等缺点，提高了助力转向***的性能。另外，本实用新型实施例提供的转向器输入轴3、蜗轮蜗杆机构4、电机5和螺杆8、齿条9和齿扇均集成在壳体内，集成度更高，结构更加紧密，占用空间更小。

为了根据实时车况进行助力转向，上述转向器还包括电机控制器6和转矩传感器1，为了保持高度集成，电机控制器6和转矩传感器1均设置在壳体内。转矩传感器1设置在输入轴3上以用于得出输入轴3的转矩。转矩传感器1的输出端与电机控制器6的输入端电连接，电机控制器6的输出端与电机5的输入端电连接，如此设置，电机控制器6根据转矩传感器1的信号调整电机5的工作状态，输入轴3转矩越大则电机5的助力矩越大；输入轴3转矩越小则电机5的助力矩越小。当输入轴3的转矩小于设定值时，电机5不进行助力。

进一步地，上述转向器还包括设置于输入轴3上的转角传感器2，转角传感器2的输出端与电机控制器6的输入端电连接。转角传感器2也位于壳体内部，电机控制器6根据转矩传感器1的信号和转角传感器2的信号调整电机5的工作状态，输入轴3转角越大则电机5的助力矩越大；输入轴3转角越小则电机5的助力矩越小。当输入轴3的转角小于设定角度时，电机5不进行助力。

另一实施例中，电机控制器6的输入端还与车辆的车速传感器的信号输出端电连接。电机控制器6根据车速传感器的信号调整电机5的工作状态，车速升高时，适当减少电机5助力，保障转向的轻便型。

在一具体实施例中，该车辆的转向转动机构包括转向竖拉杆12、转向节臂13和转向横拉杆14。其中，转向摇臂7的一端与齿扇连接，转向竖拉杆12的一端与转向摇臂7的另一端连接，转向摇臂7摆动时带动转向竖拉杆12沿着车辆的前后方向移动，转向竖拉杆12的一端与转向摇臂7的另一端可以固定连接或铰接。转向竖拉杆12的另一端与转向节臂13的一端连接，具体地，转向竖拉杆12的另一端与转向节臂13的一端固定连接或铰接，转向竖拉杆12沿着车辆的前后方向移动时带动转向节臂13的一端沿着车辆的前后方向移动，进而带动转向节臂13的另一端沿着车辆的左右方向移动。即转向竖拉杆12沿着车辆的前后方向移动时带动转向节臂13摆动以驱动车辆的第一轮转向，转向节臂13摆动过程中能够驱动车辆的第一轮转向。转向横拉杆14的一端与转向节臂13的另一端连接，转向横拉杆14的另一端与第二轮连接，具体地，转向横拉杆14的一端与转向节臂13的另一端转动连接或固定连接。转向节臂13摆动时带动转向横拉杆14沿着车辆的左右方向移动，以实现第一轮和第二轮的转动。

其中，上述第一轮为车辆的左前轮和右前轮中的一个，第二轮为车辆的左前轮和右前轮中的另一个。该转向器中蜗轮蜗杆机构的传动比为20-22，优选为20.5。

优选地，转向节臂13为弧形节臂，当然转向节臂13还可以为其它形状比如异形、多边形，在此不作限定。

上述车辆的转向转动机构也可以为其它结构，比如转向节臂13直接与转向横拉杆14连接，在此不作限定。

另外，车辆上的方向盘10可以通过转向传动轴11与输入轴3的上端连接。

基于上述实施例中提供的转向器，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆包括上述实施例中任意一种转向器。由于该车辆采用了上述实施例中的转向器，所以该车辆的有益效果请参考上述实施例。

进一步地，车辆可以为卡车，具体为微型卡车，在此不作限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种车辆的转向器，其特征在于，包括：

输入轴(3)；

与所述输入轴(3)配合的蜗轮蜗杆机构(4)；

驱动所述蜗轮蜗杆机构(4)的电机(5)，所述蜗轮蜗杆机构(4)能够带动所述输入轴(3)转动；

与所述输入轴(3)的下端连接的机械循环球转向器，所述机械循环球转向器包括与所述输入轴(3)的下端连接的螺杆(8)、与所述螺杆(8)连接的齿条(9)、与所述齿条(9)啮合的齿扇和与所述齿扇连接的转向摇臂(7)，所述输入轴(3)转动带动所述螺杆(8)转动，所述螺杆(8)转动带动所述齿条(9)沿着所述螺杆(8)滑动，所述齿条(9)滑动带动所述齿扇转动进而驱动所述转向摇臂(7)摆动，所述转向摇臂(7)与车辆的转向转动机构联动；

壳体，所述输入轴(3)、蜗轮蜗杆机构(4)、电机(5)和螺杆(8)、齿条(9)和齿扇均集成在所述壳体内。

2.根据权利要求1所述的车辆的转向器，其特征在于，还包括设置于所述壳体内的电机控制器(6)和设置于所述输入轴(3)上的转矩传感器(1)，所述转矩传感器(1)的输出端与所述电机控制器(6)的输入端电连接，所述电机控制器(6)的输出端与所述电机(5)的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的车辆的转向器，其特征在于，还包括设置于所述输入轴(3)上的转角传感器(2)，所述转角传感器(2)的输出端与所述电机控制器(6)的输入端电连接。

4.根据权利要求2所述的车辆的转向器，其特征在于，所述电机控制器(6)的输入端还与车辆的车速传感器的信号输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的车辆的转向器，其特征在于，该车辆的转向转动机构包括：

一端与所述转向摇臂(7)连接的转向竖拉杆(12)，该所述转向摇臂(7)摆动时带动所述转向竖拉杆(12)沿着车辆的前后方向移动；

与所述转向竖拉杆(12)的另一端连接的转向节臂(13)，所述转向竖拉杆(12)沿着车辆的前后方向移动时带动所述转向节臂(13)摆动以驱动车辆的第一轮转向；

与所述转向节臂(13)的另一端连接的转向横拉杆(14)，所述转向节臂(13)摆动时能够通过所述转向横拉杆驱动第二轮转向。

6.根据权利要求5所述的车辆的转向器，其特征在于，所述转向节臂(13)为弧形节臂。

7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的转向器。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，该车辆为卡车。