循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器的制造方法
【專利摘要】一種循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，包括：殼體；轉(zhuǎn)閥，轉(zhuǎn)動安裝在殼體內(nèi)；活塞，外套在所述轉(zhuǎn)閥上，活塞的外側(cè)壁具有撥動齒，所述活塞內(nèi)部設(shè)有螺旋滾道，所述螺旋滾道與鋼球循環(huán)器配合，活塞在鋼球循環(huán)器的作用下沿活塞軸線方向運動；扇齒軸，設(shè)置在殼體內(nèi)且位于活塞的一側(cè)，所述扇齒軸上設(shè)有與撥動齒嚙合的從動齒，所述轉(zhuǎn)閥軸心線與活塞軸心線相分離，所述扇齒軸處于活塞軸心線一側(cè)，所述轉(zhuǎn)閥軸心線配置在活塞軸心線的另一側(cè)并遠離扇齒軸。本實用新型通過轉(zhuǎn)閥與活塞偏置，擴大了活塞下方的空間，可提高了扇齒的分度圓半徑，進而提高了其輸出力矩。本實用新型結(jié)構(gòu)簡潔，成本低廉。
【專利說明】
循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器。
【背景技術(shù)】
[0002] 載貨汽車由于前軸載荷大，無法依靠人力轉(zhuǎn)動方向盤完成轉(zhuǎn)向，因此，卡車轉(zhuǎn)向系 統(tǒng)普遍安裝了循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器，為司機轉(zhuǎn)向時提供助力。在司機轉(zhuǎn)動方向盤時，轉(zhuǎn)向器的 內(nèi)置轉(zhuǎn)閥開啟和關(guān)閉轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓通道，使液壓油路重新分配，從而起到轉(zhuǎn)向助力根據(jù) 方向盤的轉(zhuǎn)動方向，對不同的方向施加助力的作用。
[0003] 目前市場上的轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)閥中心與活塞中心重合，扇齒部分采用的標準的齒輪齒 條傳動，這種轉(zhuǎn)向器輸出力矩較小，為達到預(yù)定的輸出力矩，必然采用較大的轉(zhuǎn)向器，增加 了整車重量。同時，汽車行駛時，直線行駛需要的轉(zhuǎn)向助力力矩比邊緣要小，采用標準的齒 輪齒條傳動輸出力矩恒定，其轉(zhuǎn)向手感較差。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型解決的問題是提供一種循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，解決了現(xiàn)有轉(zhuǎn)向器輸出 力矩較小，轉(zhuǎn)向手感較差的缺陷。
[0005] 為解決上述問題，本實用新型實施例提供了一種循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，包括:殼 體;轉(zhuǎn)閥，轉(zhuǎn)動安裝在殼體內(nèi)；活塞，外套在所述轉(zhuǎn)閥上，活塞的外側(cè)壁具有撥動齒，所述活 塞內(nèi)部設(shè)有螺旋滾道，所述螺旋滾道與鋼球循環(huán)器配合，活塞在鋼球循環(huán)器的作用下沿活 塞軸線方向運動;扇齒軸，設(shè)置在殼體內(nèi)且位于活塞的一側(cè)，所述扇齒軸上設(shè)有與撥動齒嚙 合的從動齒，所述轉(zhuǎn)閥軸心線與活塞軸心線相分離，所述扇齒軸處于活塞軸心線一側(cè)，所述 轉(zhuǎn)閥軸心線配置在活塞軸心線的另一側(cè)并遠離扇齒軸。本實用新型通過轉(zhuǎn)閥與活塞偏置， 使得轉(zhuǎn)閥軸心線與扇齒軸軸心線之間的距離增大，擴大了可布置扇齒軸的空間，以增大其 分度圓半徑，根據(jù)力學原理，也就增大了轉(zhuǎn)向器的輸出力矩。本實用新型結(jié)構(gòu)簡潔，成本低 廉。
[0006] 可選的，所述從動齒的分度圓為橢圓曲線，其曲線公式為： 1_=&*威&_#.,，= _:_&_*:??5|::.，3為橢圓的長軸的一半，13為橢圓的短軸的一半，0為扇齒軸轉(zhuǎn) 動的角度。從動齒的分度圓為橢圓曲線，且采取上述公式，有效半徑為
轉(zhuǎn)向器輸出力矩為
在a比b大時可以使輸出力矩隨著Θ的增大而增大，即轉(zhuǎn)向器的輸出力矩會隨著扇齒軸轉(zhuǎn)過 的角度增加而增大。滿足汽車在直線行駛時，中間助力要求較小，轉(zhuǎn)彎角較大時，助力較大 的要求，改善了轉(zhuǎn)向手感。
[0007] 可選的，所述從動齒的輪齒有三個或三個以上。采用三個或三個以上的齒輪可滿 足常用的轉(zhuǎn)向角度。
[0008] 可選的，所述轉(zhuǎn)閥至少有一端穿出殼體。轉(zhuǎn)閥穿出殼體便于固定在殼體上，提高其 結(jié)構(gòu)強度。
[0009]可選的，所述殼體一端設(shè)有端蓋，所述端蓋用于固定轉(zhuǎn)閥。
[0010]可選的，所述殼體中開設(shè)有油腔孔，所述油腔孔用于固定活塞。采取油腔孔的結(jié) 構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡潔，結(jié)構(gòu)強度更高。
[0011] 可選的，所述油腔孔和活塞配合形成第一油腔。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：
[0013]本實用新型通過轉(zhuǎn)閥與活塞偏置，使得轉(zhuǎn)閥軸心線與扇齒軸軸心線之間的距離增 大，擴大了可布置扇齒軸的空間，以增大其分度圓半徑，根據(jù)力學原理，也就增大了轉(zhuǎn)向器 的輸出力矩。
[0014] 另外，從動齒的分度圓為橢圓曲線，輸出力矩隨著Θ的增大而增大，即轉(zhuǎn)向器的輸 出力矩會隨著扇齒軸轉(zhuǎn)過的角度增加而增大，滿足汽車在直線行駛時，中間助力要求較小， 轉(zhuǎn)彎角較大時，助力較大的要求，改善了轉(zhuǎn)向手感。采用三個或三個以上的齒輪可滿足常用 的轉(zhuǎn)向角度。轉(zhuǎn)閥穿出殼體便于固定在殼體上，提高其結(jié)構(gòu)強度。采取油腔孔的結(jié)構(gòu)，其結(jié) 構(gòu)簡潔，結(jié)構(gòu)強度更高。
[0015] 本實用新型結(jié)構(gòu)簡潔，結(jié)構(gòu)強度更高，成本較低。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本實用新型實施例的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器的活塞軸向剖面圖；
[0017] 圖2是本實用新型實施例的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器的扇齒軸軸向剖面圖；
[0018] 圖3是本實用新型實施例的橢圓曲線齒形圖。
[0019] 1、轉(zhuǎn)閥，2、殼體，3、活塞，4、扇齒軸，5、鋼球循環(huán)器，6、端蓋，7、撥動齒，8、從動齒， 9、油腔孔，10、第一油腔，11、螺旋滾道，21、轉(zhuǎn)閥軸心線，22、活塞軸心線。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖，通過具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的描 述。
[0021] 本實用新型實施例提供一種循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器(見附圖1、2、3)，包括:殼體2;轉(zhuǎn) 閥1，轉(zhuǎn)動安裝在殼體2內(nèi)；活塞3，外套在所述轉(zhuǎn)閥1上，活塞3的外側(cè)壁具有撥動齒7，所述活 塞3內(nèi)部設(shè)有螺旋滾道11，所述螺旋滾道11與鋼球循環(huán)器5配合，活塞3在鋼球循環(huán)器5的作 用下沿活塞3軸線方向運動；扇齒軸4,設(shè)置在殼體2內(nèi)且位于活塞3的一側(cè)，所述扇齒軸4上 設(shè)有與撥動齒7嚙合的從動齒8,所述轉(zhuǎn)閥軸心線21與活塞軸心線22相分離，所述扇齒軸4處 于活塞軸心線22-側(cè)，所述轉(zhuǎn)閥軸心線21配置在活塞軸心線22的另一側(cè)并遠離扇齒軸4。本 實用新型通過轉(zhuǎn)閥1與活塞3偏置，使得轉(zhuǎn)閥軸心線21與扇齒軸軸心線22之間的距離(附圖2 中為L)增大，擴大了可布置扇齒軸的空間，以增大其分度圓半徑，根據(jù)力學原理，轉(zhuǎn)向器的 輸出力矩M=F*r(如附圖3 )，在切向力F不變的情況下(在實際應(yīng)用中，切向力F與轉(zhuǎn)向液壓系 統(tǒng)油壓有關(guān)，通常屬于固定值，要增加系統(tǒng)壓力，需要對整個系統(tǒng)進行匹配設(shè)計），也就增大 了轉(zhuǎn)向器的輸出力矩M。本實用新型提出了一種提高轉(zhuǎn)向器輸出力矩的實施例，使小型的轉(zhuǎn) 向器輸出力矩更大，可以應(yīng)用到載荷更高的車輛上，從而達到使轉(zhuǎn)向器重量減輕的目的，在 與傳統(tǒng)循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器輸出力矩相同的情況下，重量可減輕30%，具有明顯優(yōu)勢。
[0022] 所述從動齒8的分度圓為橢圓曲線，其曲線公式為:nsut y .= ?ssl::，a 為橢圓的長軸的一半，b為橢圓的短軸的一半，θ為扇齒軸4轉(zhuǎn)動的角度。從動齒的分度圓為 橢圓曲線，且采取上述公式，
★轉(zhuǎn)向器輸出力矩
，在a>b時可以使輸出 力矩Μ隨著Θ的增大而增大，即轉(zhuǎn)向器的輸出力矩Μ會隨著扇齒軸4轉(zhuǎn)過的角度增加而增大。 滿足汽車在直線行駛時，中間助力要求較小，轉(zhuǎn)彎角較大時，助力較大的要求，改善了轉(zhuǎn)向 手感。所述從動齒8的輪齒有三個或三個以上。采用三個或三個以上的齒輪可滿足常用的轉(zhuǎn) 向角度。所述轉(zhuǎn)閥1至少有一端穿出殼體2。轉(zhuǎn)閥1穿出殼體2便于固定在殼體1上，提高其結(jié) 構(gòu)強度。所述殼體1 一端設(shè)有端蓋6,所述端蓋6用于固定轉(zhuǎn)閥1。所述殼體1中開設(shè)有油腔孔 9,所述油腔孔9用于固定活塞3。采取油腔孔9的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡潔，結(jié)構(gòu)強度更高。所述油腔 孔9和活塞3配合形成第一油腔10。
[0023] 本實用新型實施例實施時，活塞內(nèi)部螺旋滾道與轉(zhuǎn)閥和鋼球循環(huán)器配合，當轉(zhuǎn)動 閥轉(zhuǎn)動時，活塞在鋼球循環(huán)器的作用下（鋼球循環(huán)器的鋼球沿螺旋滾道運動），沿殼體的油 腔孔往復(fù)運動。當活塞左右往復(fù)運動時，齒條帶動扇齒，使扇齒軸轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)閥的作用是分配 油路，當順時針或逆時針轉(zhuǎn)動時，油壓對第一油腔助力。
[0024] 本實用新型雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任 何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技 術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù) 方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及 修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，其特征在于，包括:殼體， 轉(zhuǎn)閥，轉(zhuǎn)動安裝在殼體內(nèi)； 活塞，外套在所述轉(zhuǎn)閥上，活塞的外側(cè)壁具有撥動齒，所述活塞內(nèi)部設(shè)有螺旋滾道，所 述螺旋滾道與鋼球循環(huán)器配合，活塞在鋼球循環(huán)器的作用下沿活塞軸線方向運動； 扇齒軸，設(shè)置在殼體內(nèi)且位于活塞的一側(cè)，所述扇齒軸上設(shè)有與撥動齒嚙合的從動齒， 所述轉(zhuǎn)閥軸心線與活塞軸心線相分離，所述扇齒軸處于活塞軸心線一側(cè)，所述轉(zhuǎn)閥軸心線 配置在活塞軸心線的另一側(cè)并遠離扇齒軸。2. 如權(quán)利要求1所述的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述從動齒的分度圓為橢圓 曲線，其曲線公式為:.s' : _被教杳:,y ，a為橢圓的長軸的一半，b為橢圓的短軸 的一半，e為扇齒軸轉(zhuǎn)動的角度。3. 如權(quán)利要求2所述的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述從動齒的輪齒有三個或 三個以上。4. 如權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)閥至少有一端穿 出殼體。5. 如權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述殼體一端設(shè)有端蓋， 所述端蓋用于固定轉(zhuǎn)閥。6. 如權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述殼體中開設(shè)有油腔 孔，所述油腔孔用于固定活塞。7. 如權(quán)利要求6所述的循環(huán)球式動力轉(zhuǎn)向器，其特征在于，所述油腔孔和活塞配合形成 第一油腔。
【文檔編號】B62D5/083GK205417757SQ201620180140
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】任培, 蔡磊杰
【申請人】杭州世寶汽車方向機有限公司