專(zhuān)利名稱(chēng)：助力與減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于車(chē)輛的液壓 動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
典型的車(chē)輛用液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)向盤(pán)及轉(zhuǎn)向軸等 組成。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由搖臂和橫、直拉桿及球接頭等一系列桿件組成。 液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由油罐、液壓泵、分配閥、動(dòng)力缸、轉(zhuǎn)向器和用于 連接油罐與液壓泵、液壓泵與分配閥、分配閥與動(dòng)力缸以及動(dòng)力缸與 油罐之間的管路等組成。其中動(dòng)力缸的主要功能是助力。其結(jié)構(gòu)是由 動(dòng)力缸殼體、活塞和活塞桿等組成。
汽車(chē)在不平路面上行駛時(shí)，難免轉(zhuǎn)向輪與路面上的不平物體發(fā)生 碰撞，使轉(zhuǎn)向輪繞主銷(xiāo)振動(dòng)，并帶動(dòng)動(dòng)力缸中的活塞振動(dòng)。振動(dòng)最終 經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能傳遞到轉(zhuǎn)向盤(pán)。這不僅影響安全駕駛和駕駛員的人身 安全，還破壞了汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和安全性。雖然振動(dòng)也能使分配闊 在反向接通時(shí)產(chǎn)生阻尼，但所產(chǎn)生的阻尼并不大，不能滿(mǎn)足使用要求, 所以常行駛在壞路面或?qū)Σ倏v穩(wěn)定性要求高的汽車(chē)，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安置 有轉(zhuǎn)向減振器。轉(zhuǎn)向減振器的主要功能是衰減來(lái)自轉(zhuǎn)向輪的振動(dòng)。其 結(jié)構(gòu)也是由類(lèi)似的缸體、活塞和活塞桿等組成，但在活塞上做有能生 成阻尼作用的孔，孔內(nèi)裝有具備開(kāi)啟或關(guān)閉功能的兩個(gè)相互安裝方向 相反的單向閥。如上所述傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝了兩個(gè)基本相似的結(jié)構(gòu)，為的 是完成助力和減振兩項(xiàng)功能，這使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)占用了過(guò)多的汽車(chē)前部本 已十分緊張的空間，這不僅導(dǎo)致轉(zhuǎn)向減振器在汽車(chē)上布置和安裝困 難，同時(shí)結(jié)構(gòu)也不緊湊。除此之外設(shè)置了轉(zhuǎn)向減振器，還影響了轉(zhuǎn)向 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各部件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性。轉(zhuǎn)向減振器的缸體一般用薄壁鋼管制 造，當(dāng)它置放在汽車(chē)下方時(shí)， 一旦受到強(qiáng)度稍大些的磕碰容易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述背景技術(shù)所描述的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種既具有減振 功能又具有助力功能的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下 一種助力和減振功能合一的液壓動(dòng) 力轉(zhuǎn)向裝置，包括控制器，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向 機(jī)構(gòu)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力缸，活塞，齒條軸，蓋板軸，電機(jī)；活
塞左右兩側(cè)面上分別設(shè)有一個(gè)單向閥，兩個(gè)單向閥安裝方向相反，且
活塞設(shè)置在齒條軸上，位于動(dòng)力缸內(nèi)；活塞一側(cè)的齒條軸外部套有空 心的蓋板軸，蓋板軸在齒條軸上可作軸向移動(dòng)，蓋板軸上裝設(shè)有蓋板； 電機(jī)與蓋板軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的助力和減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的電機(jī)與蓋 板軸之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在電機(jī)芯部的環(huán)套和鋼球；環(huán)套上設(shè)有 內(nèi)滾道，蓋板軸上設(shè)有螺旋滾道，鋼球安置在內(nèi)滾道與螺旋滾道所形 成的管狀空間內(nèi)。
本發(fā)明的助力和減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用來(lái)采集轉(zhuǎn)向輪機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的傳感器，轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用來(lái)采集轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)的傳感器，上述兩個(gè)傳感器與控制 器相連。
本發(fā)明的有益效果如下
(1) 本發(fā)明在保證助力與減振功能不變的情況下，簡(jiǎn)化了原有的 重復(fù)結(jié)構(gòu)。
(2) 安裝使用本發(fā)明動(dòng)力缸，能使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的減振效果獲得明顯 改善，提高汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性。
(3) 本發(fā)明同時(shí)具有助力與減振功能，同時(shí)可根據(jù)工作需要實(shí)現(xiàn) 功能之間的自動(dòng)切換，具有功能可控性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中的動(dòng)力缸在助力工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明中的動(dòng)力缸在減振工作狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中的動(dòng)力缸在助力工作狀態(tài)時(shí)蓋板與活塞孔之間的位
置關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例
如圖所示，本發(fā)明一種助力與減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝
置，包括控制器3，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)ll，轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)7和動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī) 構(gòu)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力缸4，活塞15，齒條軸17，蓋板軸12， 電機(jī)2，轉(zhuǎn)向器8，油罐9，液壓泵IO，分配閥5:活塞15設(shè)置在齒 條軸17上，且位于動(dòng)力缸4內(nèi)；活塞15上做有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)布置的通孔 19，通孔19內(nèi)設(shè)有單向閥。單向閥16-1設(shè)在活塞15右側(cè)面上，單向閥16-2設(shè)在活塞15的左側(cè)面上，且單向閥16-1和單向閥16-2的 安裝方向相反，以保證在一只閥打開(kāi)時(shí)另一只閥處于關(guān)閉狀態(tài)。位于 活塞15左側(cè)的齒條軸17部分的外圍，套設(shè)有空心的蓋板軸12，蓋 板軸12在齒條軸17上可作軸向移動(dòng)。蓋板軸12 —端設(shè)有與蓋板軸 12成一體結(jié)構(gòu)的蓋板14。電機(jī)2芯部設(shè)有環(huán)套，環(huán)套上設(shè)有內(nèi)滾道， 蓋板軸12上設(shè)有螺旋滾道，鋼球18設(shè)置在內(nèi)滾道與螺旋滾道所形成 的管狀空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)三者的互相連接。
車(chē)輪內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11上設(shè)置傳感器1，用來(lái)將采集到的 轉(zhuǎn)向輪機(jī)械振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸往控制器3。轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu) 7的轉(zhuǎn)向盤(pán)下方的轉(zhuǎn)向軸上設(shè)置有傳感器2，用來(lái)將采集到的轉(zhuǎn)向盤(pán) 轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸往控制器3 。
本發(fā)明的工作過(guò)程如下
動(dòng)力缸處于減振狀態(tài)時(shí)的工作過(guò)程在轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生振動(dòng)的時(shí)候， 傳感器1將采集到的此信號(hào)輸往圖1中的控制器3。經(jīng)過(guò)控制器3進(jìn) 行邏輯分析與運(yùn)算后，控制器向電機(jī)2發(fā)出工作指令，于是電機(jī)2轉(zhuǎn) 動(dòng)，并帶動(dòng)圖3上的蓋板軸12和與其固定連接的蓋板14 一起移動(dòng)。 因蓋板軸12與電機(jī)2之間是經(jīng)鋼球18和螺旋滾道連接，所以蓋板軸 要向圖3的左側(cè)作軸向移動(dòng)，使活塞上的兩個(gè)單向閥16露出，同時(shí) 蓋板離開(kāi)活塞，直至到不能影響活塞振動(dòng)時(shí)所需要的空間位置為止。 其間所消耗的能量耒自于蓄電池。之后動(dòng)力缸進(jìn)入減振工作狀態(tài)。在 振動(dòng)期間動(dòng)力缸左右兩腔中的液體，將不斷地變換著通過(guò)活塞15上 的兩個(gè)孔和單向閥，所產(chǎn)生的阻尼使轉(zhuǎn)向輪的振動(dòng)迅速衰減下來(lái)。在振動(dòng)期間受活塞15往復(fù)移動(dòng)的影響，左右兩腔體積要不斷變化。體
積減少的一腔要排出一部分油液，如圖3所示當(dāng)振動(dòng)使活塞15向左 移動(dòng)時(shí)，左腔體積要減少，被排擠的液體一方面經(jīng)活塞15上的孔流 入右腔，也有一部分經(jīng)動(dòng)力缸殼體左邊的管道流向分配閥最終回流到 油罐。而體積增大的一腔要補(bǔ)充一部分油液，這些油液有來(lái)自經(jīng)活塞 15上的孔流進(jìn)右腔的也有經(jīng)動(dòng)力缸殼體右邊的管道流入的。
振動(dòng)完結(jié)，圖1中的傳感器1采集不到振動(dòng)信號(hào)，于是控制器再 次發(fā)出指令使電機(jī)2反向運(yùn)動(dòng)到蓋住并關(guān)閉活塞15上的孔為止，即 恢復(fù)到準(zhǔn)備助力或再次執(zhí)行減振的工作狀態(tài)。
動(dòng)力缸處于助力時(shí)的工作過(guò)程在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)的同時(shí)，傳 感器2將采集到的此信號(hào)輸往控制器3，若此刻蓋板14與活塞15之 間存在間隙，控制器將向電機(jī)2發(fā)出工作指令使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)蓋 板軸12和蓋板14的移動(dòng)消除活塞15與蓋板14之間的間隙，蓋住并 關(guān)閉活塞上的孔19。至此多功能動(dòng)力缸完成了助力前的準(zhǔn)備工作， 即蓋板與活塞已形成狀如一個(gè)普通活塞的整體，所以此刻的多功能動(dòng) 力缸與動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入的工作狀態(tài)與普通典型的動(dòng)力缸和動(dòng) 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沒(méi)有區(qū)別。
如附圖2右側(cè)油腔實(shí)線箭頭所示當(dāng)多功能動(dòng)力缸右腔的進(jìn)油增 多壓力增加的時(shí)候，位于圖2活塞15下方的閥將因蓋板14的遮擋不 能開(kāi)啟，而位于活塞15上方的閥會(huì)因油壓對(duì)閥頂部施壓而關(guān)閉，所 以左右兩腔相互隔絕，不會(huì)影響助力工作正常進(jìn)行。
如附圖2虛線箭頭所示當(dāng)多功能動(dòng)力缸左側(cè)的油腔進(jìn)油增多壓力增加的時(shí)候，位于活塞15下方的閥將因油壓對(duì)蓋板14施壓同時(shí)又 被蓋板14遮擋而不能開(kāi)啟。而位于活塞15上方的閥，也因蓋板14 遮擋住閥孔，閥孔不會(huì)受到油壓作用，所以也不會(huì)打開(kāi)，因此左右兩 腔相互隔絕，不會(huì)影響助力工作的進(jìn)行。
如圖2所示當(dāng)動(dòng)力缸右腔壓力增加時(shí)，右腔內(nèi)的油液推壓活塞 15及與之緊靠在一起的蓋板14向左移動(dòng)，此刻作用在活塞上的推力 傳遞到齒條軸17，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)去克服產(chǎn)生在轉(zhuǎn)向輪與地面 之間的阻力，完成助力功能。反之當(dāng)動(dòng)力缸左腔壓力增加時(shí)，完成助 力功能的工作原理與上述完全相同。
權(quán)利要求
1. 一種助力和減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，包括控制器，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其特征在于動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力缸，活塞，齒條軸，蓋板軸，電機(jī)；活塞左右兩側(cè)面上分別設(shè)有一個(gè)單向閥，兩個(gè)單向閥安裝方向相反，且活塞設(shè)置在齒條軸上，位于動(dòng)力缸內(nèi)；活塞一側(cè)的齒條軸外部套有空心的蓋板軸，蓋板軸在齒條軸上可作軸向移動(dòng)，蓋板軸上裝設(shè)有蓋板；電機(jī)與蓋板軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2、 如權(quán)利要求1所述的助力和減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝 置，其特征在于電機(jī)與蓋板軸之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括安裝在電機(jī)芯部 的環(huán)套和鋼球；環(huán)套上設(shè)有內(nèi)滾道，蓋板軸上設(shè)有螺旋滾道，鋼球安 置在內(nèi)滾道與螺旋滾道所形成的管狀空間內(nèi)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的助力和減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn) 向裝置，其特征在于轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用來(lái)采集轉(zhuǎn)向輪機(jī)械振 動(dòng)信號(hào)的傳感器，轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)上設(shè)置有用來(lái)采集轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)的 傳感器，上述兩個(gè)傳感器與控制器相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種助力和減振功能合一的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置，包括控制器，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向操縱機(jī)構(gòu)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力缸，活塞，齒條軸，蓋板軸，電機(jī)；活塞左右兩側(cè)面上分別設(shè)有一個(gè)單向閥，兩個(gè)單向閥安裝方向相反，且活塞設(shè)置在齒條軸上，位于動(dòng)力缸內(nèi)；活塞一側(cè)的齒條軸外部套有空心的蓋板軸，蓋板軸在齒條軸上可作軸向移動(dòng)，蓋板軸上裝設(shè)有蓋板；電機(jī)與蓋板軸之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)具有助力和減振功能的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B62D5/06GK101289097SQ20081006165
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者瓏 周, 施國(guó)標(biāo), 王望予, 胡永林 申請(qǐng)人:杭州世寶汽車(chē)方向機(jī)有限公司