一种电动助力转向管柱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电动助力转向管柱，包括输入转向管柱、减速助力机构、扭矩传感器、输出套管，输入转向管柱由转向套管和输入轴组成，减速助力机构由助力电机、蜗杆蜗轮、蜗轮壳体、端盖和输出轴组成，扭矩传感器由摆臂式电位计、转向轴、滑套、扭杆和滑动钢球组成；所述蜗轮装在输出轴上，输出轴下端由花键与万向节连接，万向节与转向器连接，输出轴的上端与扭杆连接，扭杆和转向轴连接，转向轴与输入轴连接，输入轴与转向盘连接，本设计具有转向轻便性、操纵稳定性、低成本性、节能和环保。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种汽车配件，特别是一种电动助力转向管柱。
技术介绍
随着汽车エ业的快速发展和汽车技术的不断进步，汽车转向技术经历了机械无助力转向时代和液压助力转向时代，如今正在朝着电动助力转向时代迈进。液压助力转向虽然解决了汽车转向轻便性问题，低速时方向盘转动很轻便，但高速行驶时方向盘太轻，很难捕捉路面的感觉，容易造成转向过于灵敏而使汽车不易控制。所以在高速时要适当减低助力，甚至于加大转动阻力，这种阻カ的变化应该平滑过渡。而电动助力转向管柱可根据车速控制助力电机，降低高速行驶时转向助力，增大转向手力，甚至于加大转动阻力，这样就能真正解决高速发飘问题。与液压助力转向相比，电动助力转向管柱只需电源而不用液压源，与传统液压助力转向器相比较省略了许多元件，没有液压系统所需的油泵、油罐、油管、液 压油等，零件数目少，布置方便，重量轻。二者相比较电动助力转向管柱相对产生成本较低而且更节能和环保，顺应现在社会发展的趋势。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术要解决的技术问题是提供一种电动助力转向系统的电动转向管柱，它具有转向轻便性、操纵稳定性、低成本性、节能和环保。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是—种电动助力转向管柱，包括输入转向管柱、减速助力机构、扭矩传感器、输出套管，输入转向管柱由转向套管和输入轴组成，減速助力机构由助力电机、蜗杆蜗轮、蜗轮壳体、端盖和输出轴组成，扭矩传感器由摆臂式电位计、转向轴、滑套、扭杆和滑动钢球组成；所述蜗轮装在输出轴上，输出轴下端由花键与万向节连接，万向节与转向器连接，输出轴的上端与扭杆连接，扭杆和转向轴连接，转向轴与输入轴连接，输入轴与转向盘连接。作为上述技术方案的进ー步改进，所述输出套管套在输出轴的外面，并和端盖ー起用螺丝锁紧在蜗轮壳体上，蜗轮壳体与转向套管连接。作为上述技术方案的进ー步改进，所述转向轴和输出轴之间有用于限制转向轴和输出轴相对转动量的行程限位机构。进ー步，所述转向轴和输出轴之间的相对转动量为±6。。本技术的有益效果是本设计由于采用了电动助力转向技术所以具有转向轻便性；与传统的液压助力相比又增添了操纵稳定性；而且减少了油泵、油罐、油管、液压油等，大大降低了成本；能够根据实际转向的具体情况确定输出转向助力的大小，不转向时不助力，有效的节约能源；由于不使用液压油，所以不存在油泄漏和油污染，比液压助力更加环保；助力电机直接由电驱动，能源来自电瓶，能在适用于燃料车同时也适用于采用新能源的电瓶车。以下结合附图和实施例对本技术进ー步说明。图I是本技术的结构示意图。具体实施方式參照附图说明图1，本技术提供的一种电动转向管柱实施例，包括输入转向管柱I、减速助力机构2、扭矩传感器3、输出套管4，输入转向管柱I由转向套管11和输入轴12组成，减速助力机构2由助力电机21、蜗杆22蜗轮23、蜗轮壳体24、端盖25和输出轴26组成，扭矩传感器3由摆臂式电位计31、转向轴32、滑套33、扭杆34和滑动钢球35组成；所述蜗轮23装在输出轴26上，输出轴26下端由花键与万向节连接，万向节在与机械式转向器连接， 输出轴26的上端与扭杆34连接，扭杆34和转向轴32连接，转向轴32与输入轴12连接，输入轴12与转向盘连接。进一歩，转向轴32和输出轴26之间有一行程限位机构，这ー机构可以确保转向轴32和输出轴26之间最多只能相对转动±6°。当转向轴32绕某一方向转动超过6°时，就会带动输出轴26跟着一起转动。其中所述输出轴26上有八道螺旋槽，每道螺旋槽里装有ー颗滑动钢球35，相邻的四颗滑动钢球35在同一个圆周上；其中四颗滑动钢球35刚好均匀分布在转向轴32的四道沿轴向开ロ的直槽里；滑套33的内孔上刚好有两条滚道，每条滚道卡住四颗在同一圆周上的滑动钢球35，使得滑套33跟随滑动钢球35的滚动沿输出轴的轴向运动；滑套33的外圆上有一道沟槽，摆臂式电位计31的摆臂就装在这道沟槽里；摆臂式电位计31的本体就固定在蜗轮壳体24上。所述电动转向管柱工作时，转动转向盘，转向盘带动输入轴12转动，输入轴12带动转向轴32转动，转向轴32带动扭杆34转动；扭杆34的另一端被输出轴固定，无法转动，于是扭杆34就跟随转向盘的输入扭转カ大小发生弹性扭转变形，变形量与扭转カ成正比；转向轴32上的四道直槽推动四颗滑动钢球35做圆周运动；由于这四颗滑动钢球35同时在输出轴26的螺旋滚道里，所以滑动钢球35在做圆周运动时就只能沿着输出轴26的螺旋滚道走，于是滑动钢球35就有了沿输出轴的轴向运动，并带动滑套33沿输出轴26的轴向运动；滑套33推动摆臂式电位计31的摆臂摆动；摆臂式电位计31就输出ー个与扭杆34的变形量一一对应(近视于线性变化)的电压值。控制模块根据这ー电压值，确定转向盘输入的扭转カ大小。当控制模块计算到转向盘输入的扭转カ较大，会让人感觉到手力沉重时，就给助力电机21发送ー个电信号,让助力电机21转动,给予适当大小的助力；助力电机21带动蜗杆22转动，蜗杆22带动蜗轮23转动，蜗轮23带动输出轴26转动，输出轴26通过万向联轴器带动机械式转向器转动,机械式转向器再驱动车轮转向；同时输出轴26也带动扭杆34转动，使得扭杆34的扭转变形量减小，转向盘的手力就变得轻便，助力电机21的助力也会跟着减小，直到没有助力。从而保证了汽车转向时的轻便性和操控的稳定性。当控制模块出现异常无法工作时，所述电动转向管柱同样可以保证汽车转向的安全性。转动转向盘，转向盘带动输入轴12转动，输入轴12带动转向轴32转动，转向轴32带动扭杆34转动；扭杆34的另一端被输出轴固定,无法转动，于是扭杆34就跟随转向盘的输入扭转カ大小发生弹性扭转变形，变形量与扭转カ成正比；当扭杆的变形量达到±6°吋，再继续转动转向盘，转向轴32和输出轴26之间的行程限位机构就开始工作了，输出轴26就开始跟着转向轴32 —起转动；输出轴26通过万向联轴器带动机械式转向器转动,机械式转向器再驱动车轮转向，从而保证了汽车的安全转向。进ー步，转向器还可以采用循环球式或齿轮齿条式。本设计由于采用了电动助力转向技术所以具有转向轻便性；与传统的液压助力相比又增添了操纵稳定性；而且减少了油泵、油罐、油管、液压油等，大大降低了成本；能够根据实际转向的具体情况确定输出转向助力的大小，不转向时不助力，有效的节约能源；由于不使用液压油，所以不存在油泄漏和油污染，比液压助力更加环保；助力电机直接由电驱动，能源来自电瓶，能在适用于燃料车同时也适用于采用新能源的电瓶车。以上所述仅为本技术的优先实施方式，本技术并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本技术目的的技术方案都属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动助力转向管柱，其特征在于：包括输入转向管柱（1）、减速助力机构（2）、扭矩传感器（3）、输出套管（4），输入转向管柱（1）由转向套管（11）和输入轴（12）组成，减速助力机构（2）由助力电机（21）、蜗杆（22）蜗轮（23）、蜗轮壳体（24）、端盖（25）和输出轴（26）组成，扭矩传感器（3）由摆臂式电位计（31）、转向轴（32）、滑套（33）、扭杆（34）和滑动钢球（35）组成；所述蜗轮（23）装在输出轴（26）上，输出轴（26）下端由花键与万向节连接，万向节与转向器连接，输出轴（26）的上端与扭杆（34）连接，扭杆（34）和转向轴（32）连接，转向轴（32）与输入轴（12）连接，输入轴（12）与转向盘连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动助力转向管柱，其特征在于包括输入转向管柱(I)、減速助力机构(2)、扭矩传感器(3)、输出套管(4)，输入转向管柱(I)由转向套管(11)和输入轴(12)组成，減速助カ机构(2)由助力电机(21)、蜗杆(22)蜗轮(23)、蜗轮壳体(24)、端盖(25)和输出轴(26)组成，扭矩传感器(3)由摆臂式电位计(31)、转向轴(32)、滑套(33)、扭杆(34)和滑动钢球(35)组成；所述蜗轮(23)装在输出轴(26)上，输出轴(26)下端由花键与万向节连接，万向节与转向器连接，输出轴(26)的上端与扭杆(34)连接，扭杆(34)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长清，
申请(专利权)人：江门市兴江转向器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：