專利名稱：一種電動轉(zhuǎn)向加力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種機動車動力轉(zhuǎn)向加力裝置，尤其是一種汽車電動轉(zhuǎn)向加力裝置。
背景技術(shù)：
汽車在轉(zhuǎn)向時所遇阻力的大小，是與轉(zhuǎn)向橋負荷、輪胎結(jié)構(gòu)和氣壓、前輪定位角等因素有關(guān)，而轉(zhuǎn)向橋的負荷是決定因素。對重型載重汽車、越野汽車、自卸汽車和大型客車，其轉(zhuǎn)向橋的負荷都比較大，行駛條件也差，故其轉(zhuǎn)向阻力是很大的。單靠運用角傳動比較大的轉(zhuǎn)向機遠不能滿足轉(zhuǎn)向輕便和行駛安全的要求。因此，在這些車輛上都普遍采用動力轉(zhuǎn)向加力裝置。高速行駛的轎車、小客車為使操縱更輕便并保證高速行駛的安全性，也常采用動力轉(zhuǎn)向加力裝置。
按傳力的方式不同，動力轉(zhuǎn)向加力裝置可分為機械方式和電動方式兩大類。在機械方式中，按傳力介質(zhì)不同又分為液力式和氣力式。目前廣泛使用液力式動力轉(zhuǎn)向加力裝置。另外，這種動力轉(zhuǎn)向加力裝置也存在兩種形式，一種是轉(zhuǎn)向加力裝置是獨立的，另一種是轉(zhuǎn)向加力裝置與轉(zhuǎn)向機為一體的。
機械式動力轉(zhuǎn)向加力裝置一般都比較復雜，以液力常流滑閥結(jié)構(gòu)為例，要在原有轉(zhuǎn)向機的基礎(chǔ)上增設(shè)油箱、油泵、動力缸、滑閥及連接油管等部件，制造成本高、維修不便。
電動轉(zhuǎn)向加力是近些年發(fā)展起來的，是較機械加力更好的一種方式。現(xiàn)有的電動轉(zhuǎn)向加力裝置的結(jié)構(gòu)是直流電動機和一套齒輪副，轉(zhuǎn)向時起動電動機，并通過齒輪傳動將力加到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸上。采用直流電動機的主要優(yōu)點是可以直接使用車用直流電源，調(diào)速容易，缺點是價格高、體積大、使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的有的電動轉(zhuǎn)向加力裝置價格高、體積大、使用壽命短的缺陷，本發(fā)明提出一種電動轉(zhuǎn)向加力裝置。
為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種電動轉(zhuǎn)向加力裝置，主要由電動機、轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器等組成；所述電動機是單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機，所述轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器由轉(zhuǎn)向信號齒盤、霍爾傳感器裝置組成；通過霍爾傳感器裝置、可重觸發(fā)單穩(wěn)電路、直流/交流逆變器、固態(tài)繼電器控制單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機，電源由車載電源提供；轉(zhuǎn)向信號齒盤與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸傳動連接。
有益效果所述的電動轉(zhuǎn)向加力裝置采用單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機作為動力機，通過直流/交流逆變器轉(zhuǎn)換電流，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向加力，避免現(xiàn)有轉(zhuǎn)向加力裝置采用直流電動機存在的價格高、體積大、使用壽命短的缺陷，同時還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、容易控制的優(yōu)點，提高了轉(zhuǎn)向裝置的使用壽命，減少了維修費用，其維修周期至少是現(xiàn)有轉(zhuǎn)向加力裝置的2倍左右。該裝置可廣泛用于汽車及其它有轉(zhuǎn)向加力需要的機動車輛。


圖1是本發(fā)明電動轉(zhuǎn)向加力裝置的組成框圖。
圖2是轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖2中的轉(zhuǎn)向信號齒盤與霍爾傳感器裝置的空間位置示意圖。
圖4為電動機與轉(zhuǎn)向軸同軸聯(lián)接時電動轉(zhuǎn)向裝置的安裝示意圖。
圖5是電動機與轉(zhuǎn)向軸傳動連接時電動轉(zhuǎn)向裝置的一種安裝示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示的電動轉(zhuǎn)向加力裝置，由單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機1、轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器2、可重觸發(fā)單穩(wěn)電路3、固態(tài)繼電器4、直流/交流逆變器5組成，通過轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器2的霍爾傳感器裝置、可重觸發(fā)單穩(wěn)電路3、直流/交流逆變器5、固態(tài)繼電器4控制單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機1，電源是汽車車載電源+U提供的。
如圖2、3所示，轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器2由轉(zhuǎn)向信號齒盤7、永久磁鋼8、霍爾傳感器9、導磁支架10組成。永久磁鋼8與霍爾傳感器9在導磁支架10上相對固定安裝，其中心與轉(zhuǎn)向信號齒盤7的邊齒中心相對。
如圖4所示，單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機1與轉(zhuǎn)向軸同軸聯(lián)接，轉(zhuǎn)向信號齒盤7直接連接在轉(zhuǎn)向盤13的轉(zhuǎn)向軸14上，霍爾傳感器裝置中的永久磁鋼8、霍爾傳感器9、導磁支架10與轉(zhuǎn)向信號齒盤7對應設(shè)置，霍爾傳感器裝置與可重觸發(fā)單穩(wěn)電路、固態(tài)繼電器、直流/交流逆變器組成的電路板11連接，通過電路板11控制轉(zhuǎn)向盤13，電路板11上引出電源插接口12。
其工作過程如下當轉(zhuǎn)向信號齒盤7的邊齒轉(zhuǎn)至永久磁鋼8和霍爾傳感器9之間時，磁場被短路，霍爾傳感器9無輸出；當轉(zhuǎn)向信號齒盤7的邊齒空隙轉(zhuǎn)至永久磁鋼8與霍爾傳感器9之間時，霍爾傳感器9受磁場作用而產(chǎn)生輸出。只要轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動，且無論是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器就會有脈沖信號輸出。轉(zhuǎn)向停止，脈沖輸出亦停止。轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器的輸出脈沖去觸發(fā)可重觸發(fā)單穩(wěn)電路3，可重觸發(fā)單穩(wěn)電路3的輸出去控制固態(tài)繼電器4，接通直流/交流逆變器5的工作電源，以控制單相異步電動機的起動/停止和正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)，電動機轉(zhuǎn)速由直流/交流逆變器的頻率決定，從而起到轉(zhuǎn)向加力的目的。此時，電動機可去掉起動繞組和電容。
如圖5所示，單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機1設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤13的轉(zhuǎn)向軸14的側(cè)邊，單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機1通過一對齒輪16、17組成的齒輪副與轉(zhuǎn)向軸14傳動連接，轉(zhuǎn)向信號齒盤7直接固定在單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機1的轉(zhuǎn)軸上。霍爾傳感器裝置與可重觸發(fā)單穩(wěn)電路、固態(tài)繼電器、直流/交流逆變器組成的電路板11連接，通過電路板11控制單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機1，電路板11上引出電源插接口12。
對于上述描述的實施方式，為了使電動轉(zhuǎn)向加力裝置性能更好，可以采用單片微機構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。
如圖4中所示，所述電動轉(zhuǎn)向加力裝置也可設(shè)置在轉(zhuǎn)向機15一側(cè)的轉(zhuǎn)向軸上。
權(quán)利要求
1.一種電動轉(zhuǎn)向加力裝置，主要由電動機、轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器等組成，其特征在于所述電動機是單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機，所述轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器由轉(zhuǎn)向信號齒盤、霍爾傳感器裝置組成；通過霍爾傳感器裝置、可重觸發(fā)單穩(wěn)電路、直流/交流逆變器、固態(tài)繼電器控制單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機，電源由車載電源提供；轉(zhuǎn)向信號齒盤與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸傳動連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電動轉(zhuǎn)向加力裝置，其特征在于所述電動機與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸同軸聯(lián)接，轉(zhuǎn)向信號齒盤直接連接在轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸上。
3.如權(quán)利要求1所述的電動轉(zhuǎn)向加力裝置，其特征在于所述電動機通過齒輪副與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸傳動連接，所述轉(zhuǎn)向信號齒盤直接固定在所述電動機轉(zhuǎn)軸上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電動轉(zhuǎn)向加力裝置，主要由電動機、轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器等組成；所述電動機是單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機，所述轉(zhuǎn)向信號發(fā)生器由轉(zhuǎn)向信號齒盤、霍爾傳感器裝置組成；通過霍爾傳感器裝置、可重觸發(fā)單穩(wěn)電路、直流/交流逆變器、固態(tài)繼電器單相鼠籠轉(zhuǎn)子異步電動機，電源由車載電源提供；轉(zhuǎn)向信號齒盤與轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸傳動連接。所述的電動轉(zhuǎn)向加力裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、容易控制的優(yōu)點，該裝置可廣泛用于汽車及其它有轉(zhuǎn)向加力需要的機動車輛。
文檔編號B62D5/04GK1781793SQ200410061219
公開日2006年6月7日 申請日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者汪世文 申請人:汪世文