循环球式动力转向器的制造方法
【专利摘要】一种循环球式动力转向器，包括：壳体；转阀，转动安装在壳体内；活塞，外套在所述转阀上，活塞的外侧壁具有拨动齿，所述活塞内部设有螺旋滚道，所述螺旋滚道与钢球循环器配合，活塞在钢球循环器的作用下沿活塞轴线方向运动；扇齿轴，设置在壳体内且位于活塞的一侧，所述扇齿轴上设有与拨动齿啮合的从动齿，所述转阀轴心线与活塞轴心线相分离，所述扇齿轴处于活塞轴心线一侧，所述转阀轴心线配置在活塞轴心线的另一侧并远离扇齿轴。本实用新型通过转阀与活塞偏置，扩大了活塞下方的空间，可提高了扇齿的分度圆半径，进而提高了其输出力矩。本实用新型结构简洁，成本低廉。
【专利说明】
循环球式动力转向器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车转向系统领域，特别涉及一种循环球式动力转向器。
【背景技术】
[0002] 载货汽车由于前轴载荷大，无法依靠人力转动方向盘完成转向，因此，卡车转向系 统普遍安装了循环球动力转向器，为司机转向时提供助力。在司机转动方向盘时，转向器的 内置转阀开启和关闭转向系统的液压通道，使液压油路重新分配，从而起到转向助力根据 方向盘的转动方向，对不同的方向施加助力的作用。
[0003] 目前市场上的转向器，转阀中心与活塞中心重合，扇齿部分采用的标准的齿轮齿 条传动，这种转向器输出力矩较小，为达到预定的输出力矩，必然采用较大的转向器，增加 了整车重量。同时，汽车行驶时，直线行驶需要的转向助力力矩比边缘要小，采用标准的齿 轮齿条传动输出力矩恒定，其转向手感较差。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型解决的问题是提供一种循环球式动力转向器，解决了现有转向器输出 力矩较小，转向手感较差的缺陷。
[0005] 为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种循环球式动力转向器，包括:壳 体;转阀，转动安装在壳体内；活塞，外套在所述转阀上，活塞的外侧壁具有拨动齿，所述活 塞内部设有螺旋滚道，所述螺旋滚道与钢球循环器配合，活塞在钢球循环器的作用下沿活 塞轴线方向运动;扇齿轴，设置在壳体内且位于活塞的一侧，所述扇齿轴上设有与拨动齿啮 合的从动齿，所述转阀轴心线与活塞轴心线相分离，所述扇齿轴处于活塞轴心线一侧，所述 转阀轴心线配置在活塞轴心线的另一侧并远离扇齿轴。本实用新型通过转阀与活塞偏置， 使得转阀轴心线与扇齿轴轴心线之间的距离增大，扩大了可布置扇齿轴的空间，以增大其 分度圆半径，根据力学原理，也就增大了转向器的输出力矩。本实用新型结构简洁，成本低 廉。
[0006] 可选的，所述从动齿的分度圆为椭圆曲线，其曲线公式为： 1_=&*威&_#.,，= _:_&_*:??5|::.，3为椭圆的长轴的一半，13为椭圆的短轴的一半，0为扇齿轴转 动的角度。从动齿的分度圆为椭圆曲线，且采取上述公式，有效半径为
转向器输出力矩为
在a比b大时可以使输出力矩随着Θ的增大而增大，即转向器的输出力矩会随着扇齿轴转过 的角度增加而增大。满足汽车在直线行驶时，中间助力要求较小，转弯角较大时，助力较大 的要求，改善了转向手感。
[0007] 可选的，所述从动齿的轮齿有三个或三个以上。采用三个或三个以上的齿轮可满 足常用的转向角度。
[0008] 可选的，所述转阀至少有一端穿出壳体。转阀穿出壳体便于固定在壳体上，提高其 结构强度。
[0009]可选的，所述壳体一端设有端盖，所述端盖用于固定转阀。
[0010]可选的，所述壳体中开设有油腔孔，所述油腔孔用于固定活塞。采取油腔孔的结 构，其结构简洁，结构强度更高。
[0011] 可选的，所述油腔孔和活塞配合形成第一油腔。
[0012] 与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：
[0013]本实用新型通过转阀与活塞偏置，使得转阀轴心线与扇齿轴轴心线之间的距离增 大，扩大了可布置扇齿轴的空间，以增大其分度圆半径，根据力学原理，也就增大了转向器 的输出力矩。
[0014] 另外，从动齿的分度圆为椭圆曲线，输出力矩随着Θ的增大而增大，即转向器的输 出力矩会随着扇齿轴转过的角度增加而增大，满足汽车在直线行驶时，中间助力要求较小， 转弯角较大时，助力较大的要求，改善了转向手感。采用三个或三个以上的齿轮可满足常用 的转向角度。转阀穿出壳体便于固定在壳体上，提高其结构强度。采取油腔孔的结构，其结 构简洁，结构强度更高。
[0015] 本实用新型结构简洁，结构强度更高，成本较低。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型实施例的循环球式动力转向器的活塞轴向剖面图；
[0017] 图2是本实用新型实施例的循环球式动力转向器的扇齿轴轴向剖面图；
[0018] 图3是本实用新型实施例的椭圆曲线齿形图。
[0019] 1、转阀，2、壳体，3、活塞，4、扇齿轴，5、钢球循环器，6、端盖，7、拨动齿，8、从动齿， 9、油腔孔，10、第一油腔，11、螺旋滚道，21、转阀轴心线，22、活塞轴心线。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图，通过具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描 述。
[0021] 本实用新型实施例提供一种循环球式动力转向器(见附图1、2、3)，包括:壳体2;转 阀1，转动安装在壳体2内；活塞3，外套在所述转阀1上，活塞3的外侧壁具有拨动齿7，所述活 塞3内部设有螺旋滚道11，所述螺旋滚道11与钢球循环器5配合，活塞3在钢球循环器5的作 用下沿活塞3轴线方向运动；扇齿轴4,设置在壳体2内且位于活塞3的一侧，所述扇齿轴4上 设有与拨动齿7啮合的从动齿8,所述转阀轴心线21与活塞轴心线22相分离，所述扇齿轴4处 于活塞轴心线22-侧，所述转阀轴心线21配置在活塞轴心线22的另一侧并远离扇齿轴4。本 实用新型通过转阀1与活塞3偏置，使得转阀轴心线21与扇齿轴轴心线22之间的距离(附图2 中为L)增大，扩大了可布置扇齿轴的空间，以增大其分度圆半径，根据力学原理，转向器的 输出力矩M=F*r(如附图3 )，在切向力F不变的情况下(在实际应用中，切向力F与转向液压系 统油压有关，通常属于固定值，要增加系统压力，需要对整个系统进行匹配设计），也就增大 了转向器的输出力矩M。本实用新型提出了一种提高转向器输出力矩的实施例，使小型的转 向器输出力矩更大，可以应用到载荷更高的车辆上，从而达到使转向器重量减轻的目的，在 与传统循环球动力转向器输出力矩相同的情况下，重量可减轻30%，具有明显优势。
[0022] 所述从动齿8的分度圆为椭圆曲线，其曲线公式为:nsut y .= ?ssl::，a 为椭圆的长轴的一半，b为椭圆的短轴的一半，θ为扇齿轴4转动的角度。从动齿的分度圆为 椭圆曲线，且采取上述公式，
★转向器输出力矩
，在a>b时可以使输出 力矩Μ随着Θ的增大而增大，即转向器的输出力矩Μ会随着扇齿轴4转过的角度增加而增大。 满足汽车在直线行驶时，中间助力要求较小，转弯角较大时，助力较大的要求，改善了转向 手感。所述从动齿8的轮齿有三个或三个以上。采用三个或三个以上的齿轮可满足常用的转 向角度。所述转阀1至少有一端穿出壳体2。转阀1穿出壳体2便于固定在壳体1上，提高其结 构强度。所述壳体1 一端设有端盖6,所述端盖6用于固定转阀1。所述壳体1中开设有油腔孔 9,所述油腔孔9用于固定活塞3。采取油腔孔9的结构，其结构简洁，结构强度更高。所述油腔 孔9和活塞3配合形成第一油腔10。
[0023] 本实用新型实施例实施时，活塞内部螺旋滚道与转阀和钢球循环器配合，当转动 阀转动时，活塞在钢球循环器的作用下（钢球循环器的钢球沿螺旋滚道运动），沿壳体的油 腔孔往复运动。当活塞左右往复运动时，齿条带动扇齿，使扇齿轴转动。转阀的作用是分配 油路，当顺时针或逆时针转动时，油压对第一油腔助力。
[0024] 本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任 何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技 术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术 方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及 修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1. 一种循环球式动力转向器，其特征在于，包括:壳体， 转阀，转动安装在壳体内； 活塞，外套在所述转阀上，活塞的外侧壁具有拨动齿，所述活塞内部设有螺旋滚道，所 述螺旋滚道与钢球循环器配合，活塞在钢球循环器的作用下沿活塞轴线方向运动； 扇齿轴，设置在壳体内且位于活塞的一侧，所述扇齿轴上设有与拨动齿啮合的从动齿， 所述转阀轴心线与活塞轴心线相分离，所述扇齿轴处于活塞轴心线一侧，所述转阀轴心线 配置在活塞轴心线的另一侧并远离扇齿轴。2. 如权利要求1所述的循环球式动力转向器，其特征在于，所述从动齿的分度圆为椭圆 曲线，其曲线公式为:.s' : _被教杳:,y ，a为椭圆的长轴的一半，b为椭圆的短轴 的一半，e为扇齿轴转动的角度。3. 如权利要求2所述的循环球式动力转向器，其特征在于，所述从动齿的轮齿有三个或 三个以上。4. 如权利要求1或2所述的循环球式动力转向器，其特征在于，所述转阀至少有一端穿 出壳体。5. 如权利要求1或2所述的循环球式动力转向器，其特征在于，所述壳体一端设有端盖， 所述端盖用于固定转阀。6. 如权利要求1或2所述的循环球式动力转向器，其特征在于，所述壳体中开设有油腔 孔，所述油腔孔用于固定活塞。7. 如权利要求6所述的循环球式动力转向器，其特征在于，所述油腔孔和活塞配合形成 第一油腔。
【文档编号】B62D5/083GK205417757SQ201620180140
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】任培, 蔡磊杰
【申请人】杭州世宝汽车方向机有限公司