循环球式动力转向系统技术方案

用于向扇形齿轮传递扭矩的动力转向系统，包括第一球螺杆和环绕第一球螺杆的第一球螺母。第一球螺母通过多个球轴承以扭矩传递的方式与第一球螺杆相联，并且该第一球螺母与扇形齿轮啮合或接合，用于使用其传递扭矩。电马达被设置用于通过第一球螺母有选择地向扇形齿轮供应扭矩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于车辆的循环球式动カ转向系统。
技术介绍
车辆使用转向系统以便传达从驾驶员至车辆的可转向轮(通常是前轮)的命令的方向或路线的变化，例如通过方向盘。动カ转向系统通过给由驾驶员供应的动力增加动力和減少手动地转动方向盘所需的力量来辅助车辆驾驶员转向。
技术实现思路
本专利技术提供了用于向扇形齿轮传递扭矩的动カ转向系统。动カ转向系统包括第一球螺杆和环绕第一球螺杆的第一球螺母。第一球螺母通过多个球轴承以扭矩传递的方式与第一球螺杆相联。第一球螺母还与扇形齿轮啮合，用于使用其传递扭矩。电马达被设置用于通过第一球螺母有选择地向扇形齿轮供应扭矩。动カ转向系统可包括设置在电马达和第一球螺母之间的传动单元，以使传动单元促进在电马达和第一球螺母之间扭矩的传递。在下文结合附图进行的对实施本专利技术的一些较佳模式和其他实施例做出的详尽描述中能容易地理解本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点。附图说明图I是车辆的电循环球式动カ转向系统的等轴示意图；图2是例如图I和其他附图所示的可用于动カ转向系统的电循环球式机构的部分截面的等轴示意图，示出了安装在循环球式机构的前侧上的电马达。图3是与图I所示的相似的可用于动カ转向系统的电循环球式机构的部分截面的等轴示意图，示出了安装在循环球式机构的后侧或输入轴侧上的电马达。图4是与图I所示的相似的可用于动カ转向系统的电循环球式机构的部分截面的等轴示意图，示出了通过第二球螺杆至循环球式机构的动力传递。图5是与图I所示的相似的可用于动カ转向系统的电循环球式机构的部分截面的等轴示意图，示出了通过第二球螺母至循环球式机构的动力传递。具体实施例方式參考附图，其中贯穿这些附图尽可能地以相同的附图标记对应相同或相似的部件，图I示出了车辆(剰余部分未示出)的循环球式动カ转向系统10的示意图。图I示出了转向系统10的ー些主要部件，该部件可定位于向着车辆的前方。其他附图中示出的特征和部件可与图I中的部件合并和使用。尽管本专利技术结合汽车应用方面详细描述，但本领域的技术人员将认识到本专利技术更广的适用性。本领域的普通技术人员将认识到术语(例如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、等等)被用于描述附图，并且不代表对由所附的权利要求所限定的本专利技术的范围的限制。转向系统10从方向盘12向转向臂14(部分未在图中示出)传递旋转和扭矩，该转向臂移动传递杆16。车辆的车轮(未示出)通过传递杆16的移动转动。转向柱18被附连到方向盘12，并包括多种连结机构、传感器、开关和附件。示出的方向盘12只是说明性的，并且其他类型的转向设备可被用于转向系统10。循环球式机构20 (在此将以更多细节描述其不例)从方向盘12向转向臂14传递扭矩。在图I示出的转向系统10中，方向盘12作为输入部件。输入信号(以扭矩和旋转运动的形式)被车辆操作者或驾驶员输入方向盘12。车辆前轮是图I示出的转向系统10中的输出部件。因此，循环球式机构20是来自方向盘12的输入与至转向臂14和车轮的输出之间的中间装置。其他输入和输出部件可被用于转向系统10和循环球式机构20。例如且非限制性地，循环球式机构20可从没有直接连结到方向盘12的线传动系统接收输入信号，在该情况中，输入部件可以是螺线管或小电机，并且转向柱可被移除或缩短。此外，转向臂14和传递杆16可被连结到车辆后轮(未示出)。 为了有选择地增加由车辆操作者从方向盘12传递的扭矩，转向系统10还包括电机或电马达22。循环球式机构20还从电马达22向转向臂14传递扭矩和动力，并合并来自方向盘12和电马达22的扭矩，以便移动转向臂14和传递杆16。方向盘12的扭矩和旋转被传递到循环球式机构20的输入轴24。转向系统10的特征在于，方向盘12和输入轴24(部分未在图中示出)之间设置的转向柱18上没有助推机构，使得转向系统10不包括柱辅助件。此外，循环球式机构20不包括液压推动或液压辅助件。由电机22供应的扭矩量和动力量可根据车辆的驾驶条件而不同。转向系统10可包括控制器或控制系统(未示出)。控制系统可包括ー个或多个具有存储媒介和适量的可编程存储器的部件，该部件可存储和执行ー个或多个算法或方法，以便实现转向系统10和并且可能地车辆的其他部件的控制。控制系统至少与电马达22和输入轴24相联。控制系统可与多个传感器和车辆的通信系统相通信。控制系统的每个部件可包括分布式控制器结构，例如基于微处理器的电子控制単元(ECU)。控制系统内可存在额外的模块或处理器。在此參考图2，并继续參考图1，图2示出了可用于动カ转向系统(例如图I示出的转向系统10)的循环球式机构220。图2大致示出了循环球式机构220的顶视图。其他附图中示出的特征和部件可与图2中的所示部件合并和使用。循环球式机构220合并来自方向盘(未不出)或另ー输入部件和电马达222的扭矩，并向转向臂214和从该转向臂传递扭矩。输入轴224被操作地连接到方向盘，例如通过转向柱和连结机构(未示出)，并被承载在壳体225内。输入轴224可被连接到其他输入部件。部分壳体225已被移除或横截以便更好地示出循环球式机构220的运作。壳体225(和示出的其他壳体设置)只是说明性的，并且其可采取图中示出的不同形式。输入轴224具有形成在一个端部上的第一球螺杆226。示出的第一球螺杆226与输入轴224形成整体的一件式构件。壳体225可由多个单件形成并包括多种密封件和轴承，以便促进循环球式机构220的部件的移动。第一球螺母228环绕第一球螺杆226并通过多个球轴承227 (示意地示出)以扭矩传递的方式与第一球螺杆226相联，其中所述球轴承在第一球螺杆226和第一球螺母228之间运转。壳体225围绕第一球螺母228并引导其移动，以使第一球螺母228滑动而不在壳体225中旋转。方向盘的旋转促使输入轴224和第一球螺杆226旋转。在第一球螺杆226旋转时，旋转被传递到第一球螺母228并促使第一球螺母228线性(向左和向右，如图2所示)移动。第一球螺母228与扇形齿轮232啮合，用于使用其传递扭矩。扇形齿轮232被刚性地附连到转向臂214 (例如通过花键连接)，并可被壳体225或其它结构承载或支撑。因此，第一球螺母228的线性移动促使扇形齿轮232旋转，使得方向盘的移动导致扇形齿轮232和转向臂214移动。循环球式机构220包括一个或多个传感器234,该传感器被设置用于确定输入轴224处的扭矩。传感器234监视由操作者输入到方向盘或其它控制设备的输入轴224的扭矩和位移。传感器234还监视由车轮传递到输入轴224的反扭矩。传感器234仅被示意地示出并可包括多种不同类型的传感器。此外，传感器234可与ー个或多个控制系统(未示出)相联，以便处理来自传感器234的信号或命令。 电马达222被设置用于通过循环球式机构220有选择地向扇形齿轮232供应扭矩。由电马达222传递的扭矩量可部分地根据来自传感器234、控制系统或其它部件以及传感器的信号而可变地传递。此外，电马达222可被控制用于其它车辆系统，包括但不限于电子稳定控制、停车辅助和车道越位。在后轮转向或线传动设置中，传感器234可直接监视方向盘，该方向盘可不被机械地连结到输入轴224。传动单元236被设置在电马达222和第一球螺母228之间，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.23 US 13/069,6451.一种用于向扇形齿轮传递扭矩的动カ转向系统，包括 第一球螺杆； 环绕第一球螺杆的第一球螺母，并且所述第一球螺母通过多个球轴承以扭矩传递的方式与第一球螺杆相联，其中第一球螺母与扇形齿轮啮合，用于使用其传递扭矩；以及 电马达，被设置用于通过所述第一球螺母向所述扇形齿轮供应扭矩。2.根据权利要求I所述的动カ转向系统，进一歩包括 设置在所述电马达和所述第一球螺母之间的传动单元。3.根据权利要求2所述的动カ转向系统，其中所述传动単元被直接连接到和作用在所述第一球螺杆上。4.根据权利要求2所述的动カ转向系统，进一歩包括 与所述第一球螺杆大致同轴的第二球螺杆。5.根据权利要求4所述的动カ转向系统，进一歩包括 环绕所述第二球螺杆的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：M扎洛加，GE多尔，CJ米尔克，SR克洛斯，MP埃斯科贝多，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：