[实用新型]动力转向系统、助力转向变速器以及助力转向装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动助力转向变速器，更具体地，涉及具有从助力轴至转向盘轴的蜗杆-蜗轮连接以及从转向盘轴至扇形齿轮轴的蜗杆-齿轮段连接的变速器。

背景技术

通常的动力转向系统一直使用齿轮齿条式或循环球式变速器设计来将转向盘的旋转转换成车轮的转动。齿轮齿条为线性致动器，其包含一对将旋转运动转换成线性运动的齿轮。圆形齿轮（小齿轮）定位在转向盘输入轴上，并与线性齿轮条（齿条）上的齿啮合。施加于转向盘的旋转运动使得小齿轮旋转。旋转的小齿轮使得齿条沿车辆横移。齿条通过转向横拉杆连接至车轮端组件的转向节。转向横拉杆以偏离转向节的转动轴线的方式连接至转向节。转向横拉杆的横向移动使得转向节绕着其转向轴线转动并转动车轮，从而将转向盘的旋转运动转换成车轮的转弯运动。

循环球式转向机构在转向盘轴上具有外螺纹，转向盘轴设置在具有内螺纹的框体内。内螺纹和外螺纹由多个循环球轴承分隔开。该框体能够线性滑动但却不能旋转，因此当转向盘转动时，外螺纹转动并且该框体如同螺母沿着螺栓移动一样进行线性移动。该框体具有切入其外侧的一组轮齿，以与扇形齿轮轴上的部分齿轮相啮合。该框体的线性运动引起扇形齿轮轴旋转运动。扇形齿轮轴移动与中间连杆连接的转向摇臂。中间连杆同齿条一样沿车辆横移。转向横拉杆连接在中间连杆与转向节之间以转动车轮。

动力转向装置通过增大转向盘的转向力来帮助驾驶员使车辆转向。液压或电动致动器向转向机构增加可控能量，从而减少了转向通常所需的必要力。在车辆停止或缓慢移动时转向助力装置提供巨大的帮助。

齿轮齿条式和循环球式变速器设计具有很多相互作用的活动部件。齿轮齿条式和循环球式变速器设计还要求在车内具有很大的封装空间。通过如下概述的本实用新型可解决这些缺点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供活动部件少且占用封装空间小的动力转向系统。

本实用新型的一个方面涉及一种动力转向系统，其相较于齿轮齿条式或循环球式系统具有更少的活动部件。该动力转向系统包括具有第一蜗杆和蜗轮的方向盘轴，第一蜗杆和蜗轮均同轴设置在方向盘轴上并与其相连接。该系统包括具有第二蜗杆的助力轴，第二蜗杆同轴设置在助力轴上并与其相连接。助力轴上的蜗杆与方向盘轴上的蜗轮相啮合。这样使得额外的转向动力通过可附接至助力轴的致动器供应给该系统。该系统还包括具有齿轮段的扇形齿轮轴，齿轮段设置在扇形齿轮轴上并与其相连接。扇形齿轮轴上的齿轮段与转向盘轴上的第一蜗杆相啮合。

助力轴上的第二蜗杆可为滚珠螺母蜗杆，且转向盘轴上的蜗轮可为滚珠轨道蜗轮。滚珠螺母蜗杆可形成围绕外表面的螺旋通道，并且多个滚珠填充在该通道中。根据本实用新型的一个实施例，螺旋通道具有近端和远端，且滚珠螺母蜗杆形成有穿过滚珠螺母蜗杆且连接近端和远端的内部通道，内部通道为上述多个滚珠穿过螺旋通道并从近端穿过内部通道到达远端提供了循环路径。内部通道可穿过螺旋通道的两端部，从而为滚珠环绕行进提供循环路径。根据本实用新型的一个实施例，螺旋通道为具有半圆形底部和从半圆形底部的每个边缘伸出的哥特式拱形部的部分圆形，该哥特式拱形部部分地围绕着部分设置在螺旋通道中的上述多个滚珠，从而将上述多个滚珠保持在螺旋通道内。螺旋通道中的至少一个滚珠可与滚珠轨道蜗轮接触。滚珠用作承载物，以在保持与每个部件直接接触的同时降低两个部件之间的摩擦力。

根据本实用新型的一个实施例，滚珠轨道蜗轮沿着滚珠轨道蜗轮的外圆周形成有多个等间距的凹形滚珠容纳压痕，并且上述多个滚珠中的至少一个部分地设置在至少一个凹形滚珠容纳压痕中。

根据本实用新型的一个实施例，该动力转向系统还包括附接至助力轴的致动器。

根据本实用新型的一个实施例，致动器为助力轴提供最大输出功率为1600W的动力。

根据本实用新型的一个实施例，扇形齿轮轴能够响应于致动器为助力轴提供最大输出功率为1600W的动力而输出至少800W的动力。

根据本实用新型的一个实施例，该动力转向系统还包括壳体。第一蜗杆齿轮段的啮合、第二蜗杆与蜗轮的啮合以及转向盘轴、助力轴和扇形齿轮轴的相应部分都可至少部分地设置在壳体内。相较于齿条齿轮或循环球式设计，壳体及容纳在其中的上述部件可提供具有较少运转部件并占用车内较少空间的转向变速器。