[发明专利]智能纯电动助力转向器及车辆

说明书

本发明公开了一种智能纯电动助力转向器，包包括转向机壳体、可移动的设置于转向机壳体中的齿条丝杠轴、与方向盘连接且用于带动齿条丝杠轴进行移动的转向动作机构和用于带动齿条丝杠轴进行移动的助力动作机构，助力动作机构为由助力蜗杆、助力齿轮和滚珠丝杠螺母与齿条丝杠轴相配合形成滚珠丝杠副组成的两级传动机构，助力齿轮为蜗轮或斜齿轮。本发明的智能纯电动助力转向器，中间位置感强，使方向盘无虚位，转向稳定性好。

技术领域

本发明属于车辆转向系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种智能纯电动助力转向器及车辆。

背景技术

现有轻卡转向系统基本是液压循环球助力转向系统，也有新能源轻卡或有智能驾驶需求的轻卡，会在液压循环球动力转向器上部加装一个电动转向机构，这种系统称为电动液压循环球助力转向系统。

上述这两种转向系统分别使用循环球动力转向器和电动循环球动力转向器，其存在以下不足：1.方向盘虚位严重、中位感差，转向稳定性不足；2.在使用一段时间后，方向盘换向间隙大，并伴有换向撞击声带来的异响；3.电动液压循环球动力转向器的助力电机布置于转向管柱下方，离驾驶员较近，电机动作声音不利；4.都存在液压回路，其油路布置与安装困难，需要定期维护，因为需要使用液压油会造成环境污染；5.电动液压循环球动力转向器结构复杂、后期维护成本高，且在有辅助驾驶或智能驾驶的转向功能需求时，因内部动作结构件存在间隙，导致转向控制和执行时，响应精度不足。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种智能纯电动助力转向器，目的是使方向盘无虚位，提高中间位置感和转向稳定性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：智能纯电动助力转向器，包括转向机壳体、可移动的设置于转向机壳体中的齿条丝杠轴、与方向盘连接且用于带动齿条丝杠轴进行移动的转向动作机构和用于带动齿条丝杠轴进行移动的助力动作机构，助力动作机构为由助力蜗杆、助力齿轮和滚珠丝杠螺母与齿条丝杠轴相配合形成滚珠丝杠副组成的两级传动机构，助力齿轮为蜗轮或斜齿轮。

所述转向动作机构包括与所述方向盘连接的转向扭杆机构和与转向扭杆机构连接的转向齿轮，转向齿轮与所述齿条丝杠轴相啮合。

所述转向扭杆机构包括输入轴、输出轴和扭杆本体，扭杆本体的第一端和第二端均设置外花键，扭杆本体的第一端的外花键嵌入输入轴的光孔中且与输入轴为过盈配合，扭杆本体的第二端的外花键嵌入输出轴的光孔中且与输出轴为过盈配合，所述转向齿轮设置于输出轴上。

所述转向机壳体包括转向侧齿条壳体，所述转向齿轮和所述输出轴设置于转向侧齿条壳体内，所述转向扭杆机构由三个轴承提供支撑。

所述齿条丝杠轴包括有齿段、螺旋段和无齿段，无齿段位于有齿段和螺旋段之间且与有齿段和螺旋段连接，有齿段设有与转向齿轮相啮合且为连续分布的多个齿条齿，螺旋段设有与滚珠丝杠螺母的外螺纹。

所述滚珠丝杠螺母上设置环形凸台，所述助力齿轮为注塑成形在该环形凸台上，助力齿轮与滚珠丝杠螺母为一体式零件。

所述环形凸台上设置有凸齿，凸齿嵌入所述助力齿轮的内部。

所述滚珠丝杠螺母包括螺母本体，所述环形凸台设置于螺母本体的外圆面上且朝向螺母本体的外侧伸出。

所述螺母本体的外圆面上设置轴承钢球滚道，螺母本体与轴承外圈组件之间设置钢球保持架，轴承外圈组件包括并排设置且可分离的第一外圈和第二外圈。

所述助力齿轮的材质为工程塑料。

本发明还提供了一种车辆，包括所述的智能纯电动助力转向器，所述车辆为轻型卡车。