專利名稱：二級減速電動助力轉向裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車輛用轉向裝置，尤其是一種用于汽車的二級減速電動 助力轉向裝置。
背景技術：
在電動助力轉向裝置得到應用之前，廣泛使用的是液壓動力轉向裝置，該裝 置因耗油量大、不利環(huán)保、結構復雜、重量大和有非速度感應型的助力特性，而 逐漸被近年發(fā)展起來的電動助力轉向裝置所取代a這兩種都是在機械轉向裝置的 基礎上發(fā)展起來的。
電動助力轉向裝置克服了液壓動力轉向系統(tǒng)的缺點，并因工作可靠、節(jié)能、 環(huán)保和故障少發(fā)展得很快，尤其是在日本、歐洲乘用車上的裝車率迅速增長。但 電動助力轉向裝置中的蝸輪蝸桿減速機構對制造精度的要求很高，制造蝸桿需使 用專用設備；用塑料制造的蝸輪齒形部分雖然耐磨，但磨損后產(chǎn)生的間隙卻難以 消除，并使蝸輪的制造工藝更為復雜；采用該機構還會導致電機的安裝位置受限 制，并對在車上的布置與安裝干涉等問題帶來困難。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種制造精度要求較低、質(zhì)量高、成 本低、防滑易消除間隙的二級自電動助力轉向裝置。
本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是該裝置包括電動機、與轉向 軸相連的齒輪軸，其結構特點是還設置有齒形同步帶減速增扭機構、循環(huán)球減速 增扭機構、ECU控制器和安裝在轉向軸上的轉矩傳感器，其中齒輪軸與循環(huán)球 減速增扭機構、齒形同步帶減速增扭機構依次互相嚙合，轉矩傳感器、ECU控 制器、電動機與齒形同步帶減速增扭機構依次相連接。
本實用新型所述的齒形同步帶減速增扭機構包括由齒形同步帶相連的主動 齒形問步帶輪和從動齒形同步帶輪。
本實用新型所述的循環(huán)球減速增扭機構包括螺母、齒條蠊桿和鋼球，螺母定 位于從動齒形同歩帶輪內(nèi)，且蟝母通過鋼球與齒條螺桿的一端相嚙合，齒條螺桿 的另一端則與齒輪軸相嚙合。
本實用新型所述的轉向軸與轉向盤相連接。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下有益效果1、采用二級減速機構取 代了蝸輪蝸桿減速機構，二級減速機構由齒形同步帶減速增扭機構和循環(huán)球減速 增扭機構組成，所用部件均為專業(yè)廠家制造，設計和工藝都已成熟，可批量采購， 不用購置加工蝸桿的專用設備，不必加工精度要求高的蝸輪蝸桿殼體，前期投資 少，生產(chǎn)成本低，質(zhì)量易保證；2、該二級減速機構的尺寸小，在車上安裝的位 置和方向非常靈活，可供選擇的安裝位置多，能避免與周邊部件發(fā)生裝配干涉； 3、所采用的齒形同步帶工作時不打滑，磨損后經(jīng)調(diào)整能消除間隙。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式

參見圖1，本實施例包括齒輪軸4、電動機12、齒形同步帶減速增扭機構I 、 循環(huán)球減速增扭機構II和ECU控制器13，齒輪軸4與轉向軸3相連，轉向軸3 上安裝有轉矩傳感器2，轉向軸3與轉向盤1相連接。齒形同步帶減速增扭機構 I包括由齒形同步帶10相連的主動齒形同步帶輪11和從動齒形同歩帶輪6，循 環(huán)球減速增扭機構II包括蠊母7、齒條蠊桿5和鋼球9，螺母7固定于從動齒形 同步帶輪6內(nèi)，且螺母7通過鋼球9與齒條螺桿5的一端相嚙合，齒條螺桿5 的另一端則與齒輪軸4相嚙合。螺母7在軸向方向固定，但可以繞齒條螺桿5 的軸線轉動。,傳感器2、 ECU控制器13、電動機12的輸出軸依次與主動齒 形同步帶輪11相連接。
本實施例中的減速增扭機構由齒形同步帶減速增扭機構I和循環(huán)球減速增 扭機構II共同組成，來完成減速增扭作用。其中第一級的齒形同步帶減速增扭機 構I僅承受來自電動機12的轉矩，而第二級的循環(huán)球減速增扭機構II使減速增 扭機構的整體尺寸減小。
轉矩傳感器2的作用是釆集轉向盤1的轉矩和轉角信號，并將此信號轉變?yōu)?電信號輸往ECU控制器13。
電動機12的作用是將來自蓄電池的電能轉變?yōu)闄C械能，然后向二級減速增 扭機構輸出。
ECU控制器13的作用是根據(jù)轉矩傳感器2和車速傳感器提供的信號，進行
邏輯分析計算后，發(fā)出指令控制電動機12動作，通過采集電動機電流、發(fā)電機 電壓、發(fā)動機工況等信號，判斷系統(tǒng)工作狀態(tài)是否正常，如出現(xiàn)異常，會自動取 消助力作用，同時還要進行故障診斷分析，ECU控制器13具有安全保護的故障 診斷功能。
由齒形同步帶減速增扭機構I和循環(huán)球減速增扭機構II組成的二級減速增 扭機構，其功能是降速、增扭，即在得到來自電動機12的轉速、轉矩以后，經(jīng) 過二級減速增扭機構使轉速降低、轉矩增加，從而達到助力效果，同時將旋轉傳 動變?yōu)橹本€位移傳動。具體過程為駕駛員轉動轉向盤1，轉矩傳感器2將轉 向軸3與齒輪軸4的相對轉動角位移信號轉變?yōu)殡娦盘?，并傳至ECU控制器13， 同時車速信號也傳入ECU控制器13。 ECU控制器13根據(jù)以上兩信號確定電動機 12的旋轉方向和助力轉矩大小，同時將信號送往電動機驅動電路以驅動電動機 12。電動機12輸出的相應轉矩經(jīng)第一級中的主動齒形同步帶輪ll、齒形同步帶 10、從動齒形同歩帶輪6減速增扭后，再通過第二級中的嵊母7、鋼球9和齒條 螺桿5再次減速增扭，并將旋轉運動轉變?yōu)橹本€移動后，經(jīng)橫拉桿8對外輸出完 成、專向助力作用。
權利要求1. 一種二級減速電動助力轉向裝置，包括電動機(12)、與轉向軸(3)相連的齒輪軸(4)，其特征是還設置有齒形同步帶減速增扭機構(I)、循環(huán)球減速增扭機構(II)、ECU控制器(13)和安裝在轉向軸(3)上的轉矩傳感器(2)，其中齒輪軸(4)與循環(huán)球減速增扭機構(II)、齒形同步帶減速增扭機構(I)依次互相嚙合，轉矩傳感器(2)、ECU控制器(13)、電動機(12)與齒形同步帶減速增扭機構(I)依次相連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的二級減速電動助力轉向裝置，其特征是所述的 齒形同步帶減速增扭機構(I 〉包括由齒形同步帶(10)相連的主動齒形同步帶 輪(11)和從動齒形同步帶輪(6)。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的二級減速電動助力轉向裝置，其特征是所 述的循環(huán)球減速增扭機構(II)包括螺母(7)、齒條螺桿(5)和鋼球(9)，蠊 母(7)定位于從動齒形同步帶輪(6)內(nèi)，且媒母(7)通過鋼球(9)與齒條螺 桿(5)的一端相嚙合，齒條蠊桿(5)的另一端則與齒輪軸(4)相嚙合。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的二級減速電動助力轉向裝置，其特征是所 述的主動齒形同步帶輪(11)與電動機(12)的輸出軸相連接。
5、 根據(jù)權利要求1所述的二級減速電動助力轉向裝置，其特征是所述的 轉向軸(3)與轉向盤(1)相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛用轉向裝置，尤其是一種用于汽車的二級減速電動助力轉向裝置。該裝置包括電動機、與轉向軸相連的齒輪軸，其結構特點是還設置有齒形同步帶減速增扭機構、循環(huán)球減速增扭機構、ECU控制器和安裝在轉向軸上的轉矩傳感器，其中齒輪軸與循環(huán)球減速增扭機構、齒形同步帶減速增扭機構依次互相嚙合，轉矩傳感器、ECU控制器、電動機與齒形同步帶減速增扭機構依次相連接。本實用新型具有制造精度要求較低、質(zhì)量高、成本低、防滑易消除間隙的優(yōu)點。
文檔編號B62D5/04GK201077476SQ20072011424
公開日2008年6月25日 申請日期2007年9月4日 優(yōu)先權日2007年9月4日
發(fā)明者瓏 周, 碩 楊, 王望予 申請人:杭州世寶汽車方向機有限公司