中大型商用车电动助力转向系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种中大型商用车电动助力转向系统，包括伸缩式电动转向助力装置，伸缩式电动转向助力装置包括转向机构总成和出力机构总成，出力机构总成包括助力电机和滚珠丝杠机构，所述转向机构总成包括相啮合的转向齿轮和转向蜗杆，所述出力机构总成还包括相啮合的助力齿轮和助力蜗杆，助力蜗杆与所述助力电机连接，助力齿轮与转向蜗杆和所述滚珠丝杠机构连接，转向齿轮为蜗轮或斜齿轮，助力齿轮为蜗轮或斜齿轮。本实用新型专利技术的中大型商用车电动助力转向系统，转向时动作噪音低，方向盘换向时平滑、无撞击动作音，驾乘体验好，舒适度高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
中大型商用车电动助力转向系统


[0001]本技术属于车辆转向系统
，具体地说，本技术涉及一种中大型商用车电动助力转向系统。

技术介绍

[0002]纯电动助力转向系统是中大型商用车转向系统的发展方向，同时中大型商用车，特别是新能源(如纯电动或氢能源)中大型商用车，对转向系统动作的低噪音化需求非常高。
[0003]中大型商用车电动助力转向系统转向动作噪音低、车辆驾驶转向操作体验好、舒适度高。可应用于中型与大型客车、货车、特种车辆，特别适用于纯电动中型与大型客车、货车、特种车辆。
[0004]中大型商用车电动助力转向系统是车辆实现助力转向的执行单元，同时也满足中大型商用车辅助驾驶功能和智能驾驶功能的转向执行需求。
[0005]现有中大型商用车转向系统基本是液压循环球助力转向系统或者电动液压循环球助力转向系统，这两种转向系统特别是在纯电动中大型商用车应用中存在动作噪音大的问题，同时油路布置与安装困难，后期维护成本高，因为需要使用液压油会造成一定的环境污染。另外这两种液压转向系统无法完全满足辅助驾驶或智能驾驶的转向功能需求。

技术实现思路

[0006]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提供一种中大型商用车电动助力转向系统，目的是减小噪音。
[0007]为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为：中大型商用车电动助力转向系统，包括伸缩式电动转向助力装置，伸缩式电动转向助力装置包括转向机构总成和出力机构总成，出力机构总成包括助力电机和滚珠丝杠机构，所述转向机构总成包括相啮合的转向齿轮和转向蜗杆，所述出力机构总成还包括相啮合的助力齿轮和助力蜗杆，助力蜗杆与所述助力电机连接，助力齿轮与转向蜗杆和所述滚珠丝杠机构连接，转向齿轮为蜗轮或斜齿轮，助力齿轮为蜗轮或斜齿轮。
[0008]转向系统中同时使用了两组齿轮与蜗杆的啮合机构，其中一组用于转向功能的为增速减扭机构，另一组用于助力功能的为减速增扭机构，而且转向蜗杆与助力齿轮布置在同一旋转轴线上。
[0009]所述转向机构总成还包括转向扭杆机构，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。
[0010]所述扭杆本体包括变形段、与变形段的一端连接的第一花键段、与变形段的另一端连接的第二花键段、与第一花键段连接的第一导向段和与第二花键段连接的第二导向
段，第一花键段、第二花键段、第一导向段和第二导向段均设置外花键，扭杆本体的第一端的外花键的齿顶圆直径大于输入轴的光孔的直径，扭杆本体的第二端的外花键的齿顶圆直径大于输出轴的光孔的直径。
[0011]所述转向机构总成还包括转向壳体和设置于转向壳体上且用于对所述转向蜗杆施加沿径向的弹性作用力的第一间隙消除机构，所述出力机构总成还包括出力壳体和设置于出力壳体上且用于对所述助力蜗杆施加沿径向的弹性作用力的第二间隙消除机构。
[0012]所述出力机构总成还包括伸缩杆和防护装置，防护装置包括出力分壳体和除冰机构，除冰机构包括套设于伸缩杆上且用于刮除伸缩杆表面冰层的除冰板，伸缩杆与所述滚珠丝杠机构连接。
[0013]所述除冰板通过螺栓安装在所述出力分壳体上，除冰板与出力分壳体之间设置弹性衬套，螺栓穿过弹性衬套。
[0014]所述除冰板包括连接板和设置于连接板上且朝向连接板外侧伸出的凸缘，凸缘为圆环形结构，凸缘上设置多个齿状缺口，凸缘套设于所述伸缩杆上，所有齿状缺口为沿周向均匀分布，除冰板的表面硬度低于伸缩杆的表面硬度。
[0015]所述防护装置还包括设置于所述出力分壳体内部且套设于所述伸缩杆上的无油轴套，无油轴套与所述除冰板之间设置第一密封圈。
[0016]所述无油轴套设置多个且所有无油轴套为沿所述伸缩杆的轴向依次布置，相邻两个无油轴套之间设置第二密封圈。
[0017]本技术的中大型商用车电动助力转向系统，具有如下的有益效果：
[0018]1、转向时动作噪音低，方向盘换向时平滑、无撞击动作音，驾乘体验好，舒适度高；在没有发动机的新能源中大型商用车上，本身车辆噪音就很小，低噪音转向系统更加适用；
[0019]2、壳体零件均采用铝合金材料，总成质量轻，表面无需涂装、生产制造加工无污染；轻量化的转向系统在新能源中大型商用车上应用更有优势，可适当增加续航里程；
[0020]3、集成度高，电机电控集成为一体机安装在结构上，总成集成后零件数量仅为1个，整车布置安装方便，无复杂的油路及油路附件需要组装；
[0021]4、无液压油路，不存在漏油问题，不会造成环境污染。整个寿命周期内免维护，同时可以通过车辆诊断系统快速进行故障诊断；
[0022]5、可满足辅助驾驶和智能驾驶的转向功能需求；
[0023]6、能耗低，助力电机只有在进行车辆转向动作时工作，车辆行驶时不转向的话，电机电控动单元基本不工作、只有微电。同时直动伸缩结构的机械效率高达90％以上，相比液压循环球助力转向系统或者电动液压循环球助力转向系统，可以减少车辆能耗50％～80％。
附图说明
[0024]本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
[0025]图1是本技术中大型商用车电动助力转向系统的结构示意图；
[0026]图2是本技术中大型商用车电动助力转向系统的结构原理图；
[0027]图3是伸缩式电动转向助力装置的结构示意图；
[0028]图4是伸缩式电动转向助力装置的分解示意图；
[0029]图5是伸缩式电动转向助力装置的内部局部结构示意图；
[0030]图6是转向机构总成的剖视图；
[0031]图7是转向机构总成的另一剖视图；
[0032]图8是第一间隙消除机构的分解示意图；
[0033]图9是助力蜗杆支撑结构示意图；
[0034]图10是出力机构总成的剖视图；
[0035]图11是第二间隙消除机构的分解示意图；
[0036]图12是螺母与导向杆的配合示意图；
[0037]图13是除冰机构的剖视图；
[0038]图14是除冰机构的分解示意图；
[0039]图15是除冰板的结构示意图；
[0040]图16是弹性衬套的结构示意图；
[0041]图17是转向扭杆机构的剖视图；
[0042]图18是转向扭杆机构的分解示意图；
[0043]图19是扭杆本体的剖视图；
[0044]图20是输入轴的剖视图；
[0045]图21是输出轴的剖视图；
[0046]图22是防护装置的结构示意图；
[0047]图23是出力机构总成壳体结构示意图；
[0048]图24是本技术中大型商用车电动助力转向系统的控制原理框图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.中大型商用车电动助力转向系统，包括伸缩式电动转向助力装置，伸缩式电动转向助力装置包括转向机构总成和出力机构总成，出力机构总成包括助力电机和滚珠丝杠机构，其特征在于：所述转向机构总成包括相啮合的转向齿轮和转向蜗杆，所述出力机构总成还包括相啮合的助力齿轮和助力蜗杆，助力蜗杆与所述助力电机连接，助力齿轮与转向蜗杆和所述滚珠丝杠机构连接，转向齿轮为蜗轮或斜齿轮，助力齿轮为蜗轮或斜齿轮。2.根据权利要求1所述的中大型商用车电动助力转向系统，其特征在于：转向系统中同时使用了两组齿轮与蜗杆的啮合机构，其中一组用于转向功能的为增速减扭机构，另一组用于助力功能的为减速增扭机构，而且转向蜗杆与助力齿轮布置在同一旋转轴线上。3.根据权利要求1或2所述的中大型商用车电动助力转向系统，其特征在于：所述转向机构总成还包括转向扭杆机构，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。4.根据权利要求3所述的中大型商用车电动助力转向系统，其特征在于：所述扭杆本体包括变形段、与变形段的一端连接的第一花键段、与变形段的另一端连接的第二花键段、与第一花键段连接的第一导向段和与第二花键段连接的第二导向段，第一花键段、第二花键段、第一导向段和第二导向段均设置外花键，扭杆本体的第一端的外花键的齿顶圆直径大于输入轴的光孔的直径，扭杆本体的第二端的外花键的齿顶圆直径大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，李连祥，钟玲玲，袁鲁平，陈顺，
申请(专利权)人：安徽德孚转向系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：