專利名稱：助力與減振功能合一的液壓動力轉向裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于汽車轉向系統(tǒng)領域，具體涉及一種用于車輛的液壓 動力轉向裝置。
背景技術：
典型的車輛用液壓動力轉向系統(tǒng)由轉向操縱機構、液壓動力轉向 機構和轉向傳動機構三部分構成。轉向操縱機構由轉向盤及轉向軸等 組成。轉向傳動機構由搖臂和橫、直拉桿及球接頭等一系列桿件組成。 液壓動力轉向機構由油罐、液壓泵、分配閥、動力缸、轉向器和用于 連接油罐與液壓泵、液壓泵與分配閥、分配閥與動力缸以及動力缸與 油罐之間的管路等組成。其中動力缸的主要功能是助力。其結構是由 動力缸殼體、活塞和活塞桿等組成。
汽車在不平路面上行駛時，難免轉向輪與路面上的不平物體發(fā)生 碰撞，使轉向輪繞主銷振動，并帶動動力缸中的活塞振動。振動最終 經(jīng)過轉向系統(tǒng)能傳遞到轉向盤。這不僅影響安全駕駛和駕駛員的人身 安全，還破壞了汽車的操縱穩(wěn)定性和安全性。雖然振動也能使分配闊 在反向接通時產(chǎn)生阻尼，但所產(chǎn)生的阻尼并不大，不能滿足使用要求, 所以常行駛在壞路面或對操縱穩(wěn)定性要求高的汽車，其轉向系統(tǒng)安置 有轉向減振器。轉向減振器的主要功能是衰減來自轉向輪的振動。其 結構也是由類似的缸體、活塞和活塞桿等組成，但在活塞上做有能生 成阻尼作用的孔，孔內裝有具備開啟或關閉功能的兩個相互安裝方向 相反的單向閥。如上所述傳統(tǒng)的轉向系統(tǒng)設計安裝了兩個基本相似的結構，為的 是完成助力和減振兩項功能，這使轉向系統(tǒng)占用了過多的汽車前部本 已十分緊張的空間，這不僅導致轉向減振器在汽車上布置和安裝困 難，同時結構也不緊湊。除此之外設置了轉向減振器，還影響了轉向 傳動機構各部件的運動協(xié)調性。轉向減振器的缸體一般用薄壁鋼管制 造，當它置放在汽車下方時， 一旦受到強度稍大些的磕碰容易損壞。

發(fā)明內容
針對上述背景技術所描述的問題，本發(fā)明提供了一種既具有減振 功能又具有助力功能的液壓動力轉向裝置。
本發(fā)明采用的技術方案如下 一種助力和減振功能合一的液壓動 力轉向裝置，包括控制器，轉向傳動機構，轉向操縱機構和動力轉向 機構，動力轉向機構包括動力缸，活塞，齒條軸，蓋板軸，電機；活
塞左右兩側面上分別設有一個單向閥，兩個單向閥安裝方向相反，且
活塞設置在齒條軸上，位于動力缸內；活塞一側的齒條軸外部套有空 心的蓋板軸，蓋板軸在齒條軸上可作軸向移動，蓋板軸上裝設有蓋板； 電機與蓋板軸之間設有傳動機構。
本發(fā)明的助力和減振功能合一的液壓動力轉向裝置的電機與蓋 板軸之間的傳動機構包括安裝在電機芯部的環(huán)套和鋼球；環(huán)套上設有 內滾道，蓋板軸上設有螺旋滾道，鋼球安置在內滾道與螺旋滾道所形 成的管狀空間內。
本發(fā)明的助力和減振功能合一的液壓動力轉向裝置的轉向傳動 機構上設置有用來采集轉向輪機械振動信號的傳感器，轉向操縱機構上設置有用來采集轉向盤轉動信號的傳感器，上述兩個傳感器與控制 器相連。
本發(fā)明的有益效果如下
(1) 本發(fā)明在保證助力與減振功能不變的情況下，簡化了原有的 重復結構。
(2) 安裝使用本發(fā)明動力缸，能使轉向系統(tǒng)的減振效果獲得明顯 改善，提高汽車的操縱穩(wěn)定性和行駛安全性。
(3) 本發(fā)明同時具有助力與減振功能，同時可根據(jù)工作需要實現(xiàn) 功能之間的自動切換，具有功能可控性。


圖1為本發(fā)明實施例的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明中的動力缸在助力工作狀態(tài)時的結構示意圖。 圖3為本發(fā)明中的動力缸在減振工作狀態(tài)時的結構示意圖。
圖4為本發(fā)明中的動力缸在助力工作狀態(tài)時蓋板與活塞孔之間的位
置關系示意圖。
具體實施例
如圖所示，本發(fā)明一種助力與減振功能合一的液壓動力轉向裝
置，包括控制器3，轉向傳動機構ll，轉向操縱機構7和動力轉向機 構，動力轉向機構包括動力缸4，活塞15，齒條軸17，蓋板軸12， 電機2，轉向器8，油罐9，液壓泵IO，分配閥5:活塞15設置在齒 條軸17上，且位于動力缸4內；活塞15上做有兩個對稱布置的通孔 19，通孔19內設有單向閥。單向閥16-1設在活塞15右側面上，單向閥16-2設在活塞15的左側面上，且單向閥16-1和單向閥16-2的 安裝方向相反，以保證在一只閥打開時另一只閥處于關閉狀態(tài)。位于 活塞15左側的齒條軸17部分的外圍，套設有空心的蓋板軸12，蓋 板軸12在齒條軸17上可作軸向移動。蓋板軸12 —端設有與蓋板軸 12成一體結構的蓋板14。電機2芯部設有環(huán)套，環(huán)套上設有內滾道， 蓋板軸12上設有螺旋滾道，鋼球18設置在內滾道與螺旋滾道所形成 的管狀空間內，實現(xiàn)三者的互相連接。
車輪內側的轉向傳動機構11上設置傳感器1，用來將采集到的 轉向輪機械振動信號轉變?yōu)殡娦盘?，并輸往控制?。轉向操縱機構 7的轉向盤下方的轉向軸上設置有傳感器2，用來將采集到的轉向盤 轉動信號轉變?yōu)殡娦盘栞斖刂破? 。
本發(fā)明的工作過程如下
動力缸處于減振狀態(tài)時的工作過程在轉向輪產(chǎn)生振動的時候， 傳感器1將采集到的此信號輸往圖1中的控制器3。經(jīng)過控制器3進 行邏輯分析與運算后，控制器向電機2發(fā)出工作指令，于是電機2轉 動，并帶動圖3上的蓋板軸12和與其固定連接的蓋板14 一起移動。 因蓋板軸12與電機2之間是經(jīng)鋼球18和螺旋滾道連接，所以蓋板軸 要向圖3的左側作軸向移動，使活塞上的兩個單向閥16露出，同時 蓋板離開活塞，直至到不能影響活塞振動時所需要的空間位置為止。 其間所消耗的能量耒自于蓄電池。之后動力缸進入減振工作狀態(tài)。在 振動期間動力缸左右兩腔中的液體，將不斷地變換著通過活塞15上 的兩個孔和單向閥，所產(chǎn)生的阻尼使轉向輪的振動迅速衰減下來。在振動期間受活塞15往復移動的影響，左右兩腔體積要不斷變化。體
積減少的一腔要排出一部分油液，如圖3所示當振動使活塞15向左 移動時，左腔體積要減少，被排擠的液體一方面經(jīng)活塞15上的孔流 入右腔，也有一部分經(jīng)動力缸殼體左邊的管道流向分配閥最終回流到 油罐。而體積增大的一腔要補充一部分油液，這些油液有來自經(jīng)活塞 15上的孔流進右腔的也有經(jīng)動力缸殼體右邊的管道流入的。
振動完結，圖1中的傳感器1采集不到振動信號，于是控制器再 次發(fā)出指令使電機2反向運動到蓋住并關閉活塞15上的孔為止，即 恢復到準備助力或再次執(zhí)行減振的工作狀態(tài)。
動力缸處于助力時的工作過程在駕駛員轉動轉向盤的同時，傳 感器2將采集到的此信號輸往控制器3，若此刻蓋板14與活塞15之 間存在間隙，控制器將向電機2發(fā)出工作指令使電機轉動并通過蓋 板軸12和蓋板14的移動消除活塞15與蓋板14之間的間隙，蓋住并 關閉活塞上的孔19。至此多功能動力缸完成了助力前的準備工作， 即蓋板與活塞已形成狀如一個普通活塞的整體，所以此刻的多功能動 力缸與動力轉向系統(tǒng)已經(jīng)進入的工作狀態(tài)與普通典型的動力缸和動 力轉向系統(tǒng)沒有區(qū)別。
如附圖2右側油腔實線箭頭所示當多功能動力缸右腔的進油增 多壓力增加的時候，位于圖2活塞15下方的閥將因蓋板14的遮擋不 能開啟，而位于活塞15上方的閥會因油壓對閥頂部施壓而關閉，所 以左右兩腔相互隔絕，不會影響助力工作正常進行。
如附圖2虛線箭頭所示當多功能動力缸左側的油腔進油增多壓力增加的時候，位于活塞15下方的閥將因油壓對蓋板14施壓同時又 被蓋板14遮擋而不能開啟。而位于活塞15上方的閥，也因蓋板14 遮擋住閥孔，閥孔不會受到油壓作用，所以也不會打開，因此左右兩 腔相互隔絕，不會影響助力工作的進行。
如圖2所示當動力缸右腔壓力增加時，右腔內的油液推壓活塞 15及與之緊靠在一起的蓋板14向左移動，此刻作用在活塞上的推力 傳遞到齒條軸17，再經(jīng)過轉向傳動機構去克服產(chǎn)生在轉向輪與地面 之間的阻力，完成助力功能。反之當動力缸左腔壓力增加時，完成助 力功能的工作原理與上述完全相同。
權利要求
1. 一種助力和減振功能合一的液壓動力轉向裝置，包括控制器，轉向傳動機構，轉向操縱機構和動力轉向機構，其特征在于動力轉向機構包括動力缸，活塞，齒條軸，蓋板軸，電機；活塞左右兩側面上分別設有一個單向閥，兩個單向閥安裝方向相反，且活塞設置在齒條軸上，位于動力缸內；活塞一側的齒條軸外部套有空心的蓋板軸，蓋板軸在齒條軸上可作軸向移動，蓋板軸上裝設有蓋板；電機與蓋板軸之間設有傳動機構。
2、 如權利要求1所述的助力和減振功能合一的液壓動力轉向裝 置，其特征在于電機與蓋板軸之間的傳動機構包括安裝在電機芯部 的環(huán)套和鋼球；環(huán)套上設有內滾道，蓋板軸上設有螺旋滾道，鋼球安 置在內滾道與螺旋滾道所形成的管狀空間內。
3、 如權利要求1或2所述的助力和減振功能合一的液壓動力轉 向裝置，其特征在于轉向傳動機構上設置有用來采集轉向輪機械振 動信號的傳感器，轉向操縱機構上設置有用來采集轉向盤轉動信號的 傳感器，上述兩個傳感器與控制器相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種助力和減振功能合一的液壓動力轉向裝置，包括控制器，轉向傳動機構，轉向操縱機構和動力轉向機構，動力轉向機構包括動力缸，活塞，齒條軸，蓋板軸，電機；活塞左右兩側面上分別設有一個單向閥，兩個單向閥安裝方向相反，且活塞設置在齒條軸上，位于動力缸內；活塞一側的齒條軸外部套有空心的蓋板軸，蓋板軸在齒條軸上可作軸向移動，蓋板軸上裝設有蓋板；電機與蓋板軸之間設有傳動機構。本發(fā)明具有結構簡單，同時具有助力和減振功能的優(yōu)點。
文檔編號B62D5/06GK101289097SQ20081006165
公開日2008年10月22日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權日2008年5月21日
發(fā)明者瓏 周, 施國標, 王望予, 胡永林 申請人:杭州世寶汽車方向機有限公司