一种永磁离合电动助力转向机构制造技术

本发明专利技术涉及的是一种永磁离合电动助力转向机构，具体结构是由永磁传动机构主动元件、永磁传动机构从动元件、绳索、电机、绳索盘、轴承、锁紧螺母组成，适用于轻型汽车、轿车、混合动力和纯电动汽车等作转向助力使用，其结构特征在于结构是由永磁传动机构主动元件5和永磁传动机构从动元件2组成，绳索6连接永磁传动机构主动元件5和绳索盘8，通过电机9施加转向助力。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁离合电动助力转向机构
本专利技术涉及的是一种永磁离合电动助力转向机构，适用于轻型汽车、轿车、混合动力和纯电动汽车等作转向助力使用,特别适合经济性轿车使用。
技术介绍
目前汽车转向助力有液压助力转向和电动助力转向，液压助力转向存在工作液泄漏的隐患，且制作成本高、体积大，电动助力转向有双小齿和转向柱助力两种结构，双小齿助力主要用于齿轮齿条转向器中，直接加力于齿条，转向柱助力是通过电机在转向柱施加扭矩达到助力的目的，这两种方式解决了液压助力的成本高、体积大的缺点，但需要根据扭矩传感器等信号进行控制造成对软件控制要求高、控制复杂等缺点；且考虑转向机构在中间位置时要保证回正性能，助力电机和转向系统之间用电磁离合器连接，增加了成本和能耗。
技术实现思路
本专利技术目的是针对上述不足之处提供一种永磁离合电动助力转向机构，采用永磁传动机构隔离了转向助力的传递路径，使得施加该系统后对转向系统逆效率的影响降到最低；根据车速和转向盘转动速度决定需要施加的助力扭矩，可以控制永磁传动机构主、从动件之间的夹角而达到，在永磁传动机构传递扭矩的大小和其夹角之间的关系标定后，两者是确定的关系，能更方便布置角度传感器而获得反馈信号，使得控制系统能提高控制精度；磁盘安装在方向盘下方，小电机通过一绳束驱动永磁传动机构，由于磁盘的直径较大，绳束安装在磁盘的切线方向上，达到了放大电机的扭矩目的；具体结构由永磁传动机构主动元件、永磁传动机构从动元件、绳索、电机、绳索盘、轴承、锁紧螺母组成，能快速而精确实现控制转向助力大小的结构。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术措施: 一种永磁离合电动助力转向机构，在需要转向助力时，电机9通过轴7带动绳索盘8,通过绳索6带动永磁传动机构主动元件5转过一定的角度,通过磁铁4和磁铁3的相互作用，永磁传动机构从动元件2把转向助力传递给转向柱1，实现助力功能，电机转动能很好补偿转向柱的转动，同时根据车速和方向盘的转速决定助力的大小，控制好永磁传动机构主动元件5和永磁传动机构从动元件2之间的夹角大小就能直接控制好助力扭矩的大小，在控制上更直接，使得控制的精度更高，夹角大小可以设置固定于传动机构主动元件5上的触点16和镀在转向柱I上的碳膜15获得，可以精确测量夹角的大小；当不需要助力时，磁铁4和磁铁3为正对位置，相互作用的扭矩非常小，电机9对于转向系统的影响较小，对转向系统的逆效率影响也较小，此时驾驶人员的“路感”不会由于加装转向助力系统而降低；永磁传动机构主动兀件5和永磁传动机构从动兀件2安装于方向盘10的下方,永磁传动机构从动元件2通过板14和轴承12安装于转向柱1，锁紧螺母11通过内侧的螺纹13固定永磁传动机构从动元件2的轴向位置。 该方法具体包括以下步骤: I)在需要助力时，系统接收控制部分来的信号，电机9按照要求转动，通过轴7带动绳索盘8,牵引绳索6使得传动机构主动元件5随永磁传动机构从动元件2转动，同时根据需要的力的大小保证永磁传动机构主动元件5和永磁传动机构从动元件2之间的夹角大小，也就保证了助力扭矩的精度。 2)永磁传动机构主动元件5和永磁传动机构从动元件2之间的夹角精度根据触点16和处于碳膜15的不同位置接触位置时输出的不同的反馈电信号获得，标定后的对应数据可以存储在微处理器中，使得在控制时更加快速精确。 3)在不需要转向助力时，磁铁4和磁铁3为正对位置，此时相互作用的扭矩可以忽略不计，由于主从动元件非刚性连接，因此对转向系的影响非常小。 一种永磁离合电动助力转向机构是采取以下方案实现: 一种永磁离合电动助力转向机构具体结构是由永磁传动机构主动元件、永磁传动机构从动元件、绳索、电机、绳索盘、轴承、锁紧螺母组成；其特征在于永磁传动机构从动元件(2)与转向柱(I)同轴连接安装，所述永磁传动机构从动元件(2)外围周向分布固定安装磁铁(3),永磁传动机构主动元件(5)同轴安装于所述永磁传动机构从动元件(2)的外围，所述永磁传动机构主动元件(5)内侧周向分布固定安装磁铁(4),所述磁铁(4)和所述磁铁(3)的数量一致,所述永磁传动机构主动元件(5)外围缠绕有绳索(6),所述绳索(6)一端固定于所述永磁传动机构主动元件(5)，所述绳索(6)另一端固定于绳索盘(8)，所述绳索(6)悬空段大约与所述永磁传动机构主动元件(5)的外圆相切，所述绳索盘(8)与轴 (7)同轴连接安装，所述轴(7)与电机(9)同轴连接安装，所述永磁传动机构主动元件(5)和所述永磁传动机构从动元件(2)同轴安装于转向盘(10)下方，所述永磁传动机构从动元件⑵同轴连接安装板(14)，所述板(14)同轴连接安装轴承(12)，所述轴承(12)同轴连接安装所述转向柱(1)，所述板(14)同轴连接安装锁紧螺母(11)，所述锁紧螺母(11)通过螺纹(13)固定所述板(14)的轴向位置，所述永磁传动机构主动元件(5)安装有触点(16)，所述转向柱(I)外围镀有碳膜(15)，所述触点(16)与所述碳膜(15)接触。 本专利技术“一种永磁离合电动助力转向机构”是利用永磁传动结构断开了助力电机和转向柱之间的刚性连接，根据永磁传动机构主从动元件之间的相对角度确定施加的助力扭矩的大小，经过精心设计后提出一种永磁离合电动助力转向机构，适合轻型汽车、轿车、混合动力和纯电动汽车等作转向助力使用，特别适合经济性轿车使用，具有低成本和控制精度高的特点。 本专利技术一种永磁离合电动助力转向机构的特点: 1、利用永磁传动非接触的特点，在不需要助力时不改变转向系的逆向效率，使驾驶员的“路感”不降低； 2、利用方向盘下面的空间安装本系统，具有安装和维修方便的特点； 3、利用主从动盘之间的电位器和标定后的永磁传动机构，可以省略现有的扭矩传感器，在把永磁传动机构的数据固化于微处理器后，使得控制系统更加快速和精确； 4、利用缠绕在盘上的绳索特点，快速适应方向盘的位置，根据主、从动盘之间的相对位置得到需要的助力扭矩； 5、替代了电磁离合器，降低了能耗，具有节能的优势。 本专利技术涉及的是一种永磁离合电动助力转向机构，利用永磁传动结构非刚性连接的特点和根据永磁传动机构主从动元件之间的相对角度确定助力扭矩的大小，实现快速精确施加助力扭矩，适合轻型汽车、轿车、混合动力和纯电动汽车等作转向助力使用，特别适合经济性轿车使用。 【附图说明】 以下将结合附图对本专利技术作进一步说明。 附图1?附图3是一种永磁离合电动助力转向机构实施实例，本专利技术的实际使用并不局限于实施例。 【具体实施方式】 永磁传动机构主动元件5的内圆直径为200_，安装的磁铁4为瓦形磁铁，其外径为210mm,内径为200mm,数量为4片,永磁传动机构从动元件2的外径为199mm,磁铁3为瓦形磁铁，其外径为199mm，内径为189mm，磁铁3和磁铁4的材料牌号为N35，电机9的功率为0.3kW，为永磁直流电机，绳索6为钢丝绳，直径为2mm，为2根多丝的钢丝绳，较柔软。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁离合电动助力转向机构，具有快速且精确实现控制转向助力大小的结构，其特征在于结构是由永磁传动机构从动元件(2)与转向柱(1)同轴连接安装，所述永磁传动机构从动元件(2)外围周向分布固定安装磁铁(3)，永磁传动机构主动元件(5)同轴安装于所述永磁传动机构从动元件(2)的外围，所述永磁传动机构主动元件(5)内侧周向分布固定安装磁铁(4)，所述磁铁(4)和所述磁铁(3)的数量一致，所述永磁传动机构主动元件(5)外围缠绕有绳索(6)，所述绳索(6)一端固定于所述永磁传动机构主动元件(5)，所述绳索(6)另一端固定于绳索盘(8)，所述绳索(6)悬空段大约与所述永磁传动机构主动元件(5)的外圆相切，所述绳索盘(8)与轴(7)同轴连接安装，所述轴(7)与电机(9)同轴连接安装，所述永磁传动机构主动元件(5)和所述永磁传动机构从动元件(2)同轴安装于转向盘(10)下方，所述永磁传动机构从动元件(2)同轴连接安装板(14)，所述板(14)同轴连接安装轴承(12)，所述轴承(12)同轴连接安装所述转向柱(1)，所述板(14)同轴连接安装锁紧螺母(11)，所述锁紧螺母(11)通过螺纹(13)固定所述板(14)的轴向位置。...

【技术特征摘要】
1.一种永磁离合电动助力转向机构，具有快速且精确实现控制转向助力大小的结构，其特征在于结构是由永磁传动机构从动元件(2)与转向柱(I)同轴连接安装，所述永磁传动机构从动元件(2)外围周向分布固定安装磁铁(3),永磁传动机构主动元件(5)同轴安装于所述永磁传动机构从动元件(2)的外围,所述永磁传动机构主动元件(5)内侧周向分布固定安装磁铁(4)，所述磁铁(4)和所述磁铁(3)的数量一致，所述永磁传动机构主动元件(5)外围缠绕有绳索￠)，所述绳索(6) —端固定于所述永磁传动机构主动元件(5)，所述绳索(6)另一端固定于绳索盘(8)，所述绳索(6)悬空段大约与所述永磁传动机构主动元件(5)的外圆相切，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹政耀，刘英，於亚斌，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32