專利名稱：一種具有變速功能的齒輪齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車零部件的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的齒輪齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器。
背景技術(shù)：
電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)系統(tǒng)通常由轉(zhuǎn)矩傳感器、車速傳感器、電動(dòng)機(jī)、電磁離合器、減速機(jī)構(gòu)、電子控制單元等組成。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的速比特性是決定汽車轉(zhuǎn)向輕便性、操縱穩(wěn)定性的重要因素之一。目前，齒輪齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器只是根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作意圖提供可變助力，減輕駕駛員的轉(zhuǎn)向負(fù)擔(dān)，而不能根據(jù)車輛運(yùn)行情況對(duì)操縱穩(wěn)定性進(jìn)行控制。特別的，在現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角到前輪轉(zhuǎn)角的傳動(dòng)比是固定的，固定傳動(dòng)比的主要缺陷表現(xiàn)為低速或泊車的情況下，駕駛員需要大轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，而高速時(shí)又不能滿足低轉(zhuǎn)向靈敏度的要·求，否則汽車的穩(wěn)定性和安全性會(huì)隨之下降。選擇速比時(shí)除了要考慮具體車型特點(diǎn)外，還必須考慮兩種基本工況，即高速直線行駛和低速大轉(zhuǎn)角行駛。不同的工況和不同的使用性能對(duì)速比特性互相矛盾的要求是等速比轉(zhuǎn)向器所不能滿足的。要獲得高速直線行駛的操縱穩(wěn)定性，關(guān)鍵是增加直行位置附近的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度，只有中間位置的速比較小，直感的傳動(dòng)剛度才能較高，汽車的操縱性才能較好?？梢?jiàn)，改變轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角到前輪轉(zhuǎn)角的傳動(dòng)比是十分必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容I.本實(shí)用新型的目的在于改變轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角到前輪轉(zhuǎn)角的傳動(dòng)比，從而使汽車轉(zhuǎn)向滿足低速靈敏度和高速穩(wěn)定性的要求。2.本實(shí)用新型的上述目的是通過(guò)這樣的方案實(shí)現(xiàn)的，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器除了具有齒輪齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的常用部件以外，最主要的是此轉(zhuǎn)向器的齒輪齒條采用的是變速比的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，其特征是所采用的轉(zhuǎn)向器是具有變速功能，具有標(biāo)準(zhǔn)齒的小齒輪與變模數(shù)、變壓力角的齒條相嚙合。當(dāng)小齒輪和齒條嚙合時(shí)，隨著齒條壓力角的減小，其嚙合角逐漸減小，因此小齒輪的節(jié)圓半徑隨著方向盤轉(zhuǎn)角增加而減小，致使方向盤每轉(zhuǎn)一圈，齒條移動(dòng)的距離即速比(毫米\轉(zhuǎn))也隨之減小，從而實(shí)現(xiàn)變速比。下面通過(guò)附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖I是電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理圖。圖2是轉(zhuǎn)向器的速比曲線。圖3是變速比轉(zhuǎn)向器壓力角變化曲線以及小齒輪與齒條中間位置和兩端嚙合時(shí)的示意圖。[0012]如圖I所示，I為轉(zhuǎn)向盤；2為輸入軸(轉(zhuǎn)向軸)；3為電子控制單元；4為電動(dòng)機(jī)；5為電磁離合器；6為轉(zhuǎn)向齒條；7為轉(zhuǎn)向橫拉桿；8為輪胎；9為輸出軸；10為扭力桿；11為轉(zhuǎn)矩傳感器；12為轉(zhuǎn)向齒輪。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，其基本原理是當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤I時(shí)，裝在轉(zhuǎn)向軸2上的轉(zhuǎn)矩傳感器11不斷測(cè)出轉(zhuǎn)向軸2上的轉(zhuǎn)矩，并由此產(chǎn)生一個(gè)電壓信號(hào)。該信號(hào)與車速信號(hào)同時(shí)輸入電子控制單元3，電子控制單元3根據(jù)這些輸入信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，確定助力轉(zhuǎn)矩的大小和轉(zhuǎn)向，即選定電動(dòng)機(jī)4的電流和轉(zhuǎn)向，調(diào)整轉(zhuǎn)向的助力。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩由電磁離合器5通過(guò)減速機(jī)構(gòu)減速增矩后，加在汽車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上，使之得到一個(gè)與工況相適應(yīng)的轉(zhuǎn)向作用力。如圖3所示，變速比的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，具有標(biāo)準(zhǔn)齒的小齒輪與變模數(shù)、變壓力角的齒條相嚙合。齒條的模數(shù)m和其壓力角α的余弦的乘積等于常數(shù)(即/ XCOS3 =常數(shù))，齒條壓力角在中間位置最大，向兩端逐漸減小。這樣，當(dāng)小齒輪和齒條嚙合時(shí)，隨著齒條 壓力角的減小，其嚙合角逐漸減小，因此小齒輪的節(jié)圓半徑隨著方向盤轉(zhuǎn)角增加而減小，致使方向盤每轉(zhuǎn)一圈，齒條移動(dòng)的距離即速比(毫米\轉(zhuǎn))也隨之減小，從而實(shí)現(xiàn)變速比。
權(quán)利要求1.一種具有變速功能的齒輪齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器，其特征是所采用的轉(zhuǎn)向 器是具有變速功能，具有標(biāo)準(zhǔn)齒的小齒輪與變模數(shù)、變壓力角的齒條相嚙合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具有變速功能的齒輪齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器除了具有齒輪齒條式電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的常用部件以外，最主要的是此轉(zhuǎn)向器的齒輪齒條采用的是變速比的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，保證使汽車轉(zhuǎn)向滿足低速靈敏度和高速穩(wěn)定性的要求。
文檔編號(hào)B62D5/04GK202765082SQ20112055404
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者李志鵬, 楊鳳英, 宋海兵, 謝軍, 譚國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:江蘇罡陽(yáng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向器廠