转向系统及其液压助力转向机的制作方法

本申请涉及液压助力转向机，尤其涉及具有通过液压活塞驱动摇臂轴实现转向助力的转向机。

背景技术

液压助力转向机在车辆上得到普遍应用，在液压助力作用下，能大大降低驾驶员在方向盘上的操作力，特别是原地转向时方向盘上的操作力。在商用车应用领域，车辆的负载量不断增加，越来越要求转向系统能输出更大的扭矩。通过增加转向机的活塞的直径，固然可以输出更大的扭矩，然而这将导致活塞和摇臂轴之间的应力更大，导致活塞与本体之间的接触力更大，导致转向机的体积和重量更大等问题。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的技术问题。

技术实现要素：

本申请要解决的主要技术问题是输出大扭矩的转向系统及转向机占用空间太大。

为解决上述技术问题，一方面本申请提供液压助力转向机，其包括：

本体，其设置第一液压缸及第二液压缸；

第一活塞，其包括相互固定的第一塞部及第一齿部，所述第一塞部活动密封地安装于所述第一液压缸中部而将所述第一液压缸隔成第一压室及第二压室；

第二活塞，其包括相互固定的第二塞部及第二齿部，所述第二塞部活动密封地安装于所述第二液压缸中部而将所述第二液压缸隔成第三压室及第四压室；及

摇臂轴，其包括输出轴、第一扇齿部及第二扇齿部，所述输出轴相对于所述本体能枢转地安装于所述本体并有部分暴露于所述本体外用于安装摇臂，所述第一扇齿部与所述第一齿部啮合，所述第二扇齿部与所述第二齿部啮合。

另一方面本申请提供转向系统，其包括方向盘、液压泵、储液罐及前述的转向机，所述摇臂轴上安装摇臂。

由于用两个活塞同时作用于摇臂轴，因此，摇臂轴受力均衡，能用小尺寸的产品输出大的转向力。该产品结构紧凑，性能稳定。

通过以下参考附图的详细说明，本申请的其他方面和特征变得明显。但是附图仅仅为解释的目的设计，而不作为保护范围的限制，本申请的保护范围由权利要求限定。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必依比例绘制附图。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本申请，附图中同样的附图标记指代视图中同样的元件。其中：

图1显示根据本申请一种具体实施方式的转向系统的原理示意图；

图2显示根据本申请一种具体实施方式的转向机的示意图；及

图3显示沿图2所示a－a线剖切转向机的剖视示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，根据本申请一种具体实施方式的转向系统200包括方向盘91、液压泵92、储液罐93及液压助力的转向机100。储液罐93储存动力液压流体，例如液压油。用压力油管、回油管和吸油管将液压泵92、储液罐93及转向机100连接构成动力转向的液压系统。液压泵92例如可以是双作用叶片泵，其在发动机驱动下为转向机100提供液压流体。转向机100的摇臂轴4上安装摇臂61，摇臂61通过连杆62使转向车轮60转动，从而实现车辆转弯。

请结合参阅图2及图3所示，转向机100包括本体1、第一活塞2、第二活塞3、摇臂轴4、输入轴5、第一缸盖13及第二缸盖14。

本体1采用铸造成型工艺形成的毛坯再精加工而成。本体1设置第一液压缸11及第二液压缸12，第一液压缸11及第二液压缸12互相间隔地一体形成于本体1中。第一液压缸11与第二液压缸12并列。摇臂轴4能枢转地安装于第一液压缸11与第二液压缸12之间。在形成本体1时，第一液压缸11的上端开口而下端封闭，第二液压缸12的下端开口而上端封闭。这种布置便于制造，可以用比较简单的模具铸造毛坯，然后在毛坯坯上加工出液压油路，而且结构可靠。第一缸盖13密封地安装到第一液压缸11的上端，第二缸盖14密封地安装到第二液压缸12的下端。

第一活塞2包括相互固定的第一塞部21及第一齿部22。通常第一塞部21及第一齿部22一体形成，第一塞部21上安装密封环，其活动密封地安装于第一液压缸11中部而将第一液压缸11隔成第一压室111及第二压室112。第一塞部21在第一液压缸11中能往返地直线运动而不能转动。

第二活塞3包括相互固定的第二塞部31及第二齿部32。通常第二塞部31及第二齿部32一体形成，第二塞部31上安装密封环，其活动密封地安装于第二液压缸12中部而将第二液压缸12隔成第三压室123及第四压室124。第二塞部31在第二液压缸12中能往返地直线运动而不能转动。

摇臂轴4包括输出轴40、第一扇齿部41及第二扇齿部42，输出轴40相对于本体1能枢转地安装于本体1并有部分暴露于本体1外用于安装摇臂。第一扇齿部41与第一齿部22啮合，相当于齿条齿轮配合关系；第二扇齿部42与第二齿部32啮合，相当于齿条齿轮配合关系。第一扇齿部41位于关于输出轴40与第二扇齿部42相对的方向。因此，当摇臂轴4旋转时，第一扇齿部41及第二扇齿部42向相反的方向运动。例如，图2所示，当摇臂轴4顺时针旋转时，第一扇齿部41及与其啮合的第一活塞2基本向上运动，而第二扇齿部42及与其啮合的第二活塞3基本向下运动；相反当摇臂轴4逆时针旋转时，第一扇齿部41基本向下运动，而第二扇齿部42基本向上运动。第一扇齿部41及第二扇齿部42的齿数不小于3，例如第一扇齿部41及第二扇齿部42均为4个齿。

输入轴5枢转地安装于本体1，输入轴5与第一活塞2之间动力连接机械传动机构50。机械传动机构50采用螺纹结构，其包括设置于螺柱51的外周面上的外螺纹（未标号）及设置于第一活塞2的内周面上的内螺纹（未标号），外螺纹与内螺纹通过滚珠啮合或者直接啮合实现螺柱51与第一活塞2之间的动力传送。

机械传动机构50将输入轴5的旋转运动转换为第一活塞2沿第一液压缸11的直线运动。输入轴5与机械传动机构50的螺柱51之间连接弹性扭力部件54并设置转向控制阀52。弹性扭力部件54沿轴向穿过螺柱51并间隔配合地安装于螺柱51中。当方向盘转动输入轴5时弹性扭力部件54弹性扭转变形，因此输入轴5相对于机械传动机构50的螺柱51产生角位移，设置于输入轴5与机械传动机构50之间的转向控制阀52根据该角位移而切换状态，从而改变第一压室111及第二压室112的液压流体导通状态，于是液压流体根据导通状态驱动第一活塞2及第二活塞3。

第一压室111与第三压室123流体连通，第二压室112与第四压室124流体连通。当转向控制阀52的导通状态为第一压室111的压力大于第二压室112时，液压流体驱动第一活塞2从第一压室111向第二压室112移动而由第一齿部22驱动第一扇齿部41向第一方向转动（如图2所示的顺时针方向），同时第三压室123的压力（与连通的第一压室111的压力相等）大于第四压室124的压力（与连通的第二压室112的压力相等），第二活塞3从第三压室123向第四压室124移动而由第二齿部32驱动第二扇齿部42向第一方向转动。当转向控制阀52的导通状态为第二压室112的压力大于第一压室111时，第一活塞2从第二压室112向第一压室111移动而由第一齿部22驱动第一扇齿部41向第二方向转动（如图2所示的逆时针方向），同时第二活塞3从第四压室124向第三压室123移动而由第二齿部32驱动第二扇齿部42向第二方向转动，第二方向与第一方向相反。由于两个活塞2、3同时分别作用于摇臂轴4的第一扇齿部41及第二扇齿部42，因此，摇臂轴4受力均衡，能用小尺寸的产品输出大的转向助力。该产品结构紧凑，性能稳定。

以上具体实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。