Усилитель рулевого управления с электрическим приводом

Изобретение относится к машиностроению и представляет конструкцию усилителя рулевого управления с электрическим приводом.

Известно устройство рулевого управления с электроусилителем, в котором электродвигатель с зубчатым механизмом применяется к механизму помощи при рулении, который передает усилие помощи при рулении в систему рулевого управления. Зубчатое колесо, образованное на зубчатом валу, образовано червяком, который входит в зацепление с червячным колесом (патент № JP 2010089631, МПК B62D 5/04, опубл. 22.04.2010).

Известно изобретение, относящееся к рулевому механизму, который имеет винтовую шестерню (червяк) и винтовое колесо (червячное колесо), которые расположены в корпусе шестерни и которые приводятся в движение электродвигателем, причем блок управления и блок датчиков, соединенные с упомянутым блоком управления, также расположены на рулевом механизме или на нем для обнаружения и управления положением ротора и/или вращением ротора электродвигателя. Часть червяка со стороны входа привода вала проходит в осевом направлении и выступает из корпуса редуктора, причем выступающий конец привода участок на стороне входа выполнен в виде вала ротора электродвигателя, и что блок управления и/или датчик расположены на корпусе редуктора. Тем самым может быть реализована очень компактная, дешевая и гибкая конструкция (патент № HUE 026670, МПК B62D 5/04, опубл. 28.07 2016)

Известен электромеханический усилитель рулевого управления, содержащий корпус, в котором установлены ведущий вал, ведомый вал, соединенные торсионом, датчик крутящего момента на ведущем валу, редуктор, состоящий из червячного колеса, установленного концентрично на ведомом валу, и червяка, приводимого во вращение связанным с ним электродвигателем, расположенным перпендикулярно оси ведомого вала, редуктор выполнен многоступенчатым на цилиндрических шестернях, установленных на подшипниках качения, ведущий и ведомый валы установлены на подшипниках качения, на ведомом валу установлен датчик положения вала, электродвигатель расположен параллельно оси ведущего и ведомого валов, а управление электродвигателем осуществляется блоком управления по сигналам от датчика крутящего момента, датчика положения вала, датчика оборотов двигателя и датчика скорости (патент № RU 14558 U, МПК B62D 5/04, опубл. 10.08.2000).

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является электромеханический усилитель рулевого управления, содержащий корпус, внутри которого размещены ведущий и ведомый валы, соединенные посредством подшипников, торсиона и датчика крутящего момента, установленного на ведущем валу, и червячной передачи, состоящей из червячного колеса, установленного концентрично ведомому валу, и червяка, приводимого во вращение электродвигателем, между электродвигателем и червяком установлена предохранительная муфта, первичный вал соединен со вторичным в неразъемное соединение, а червяк вывешен в одном подшипнике проставками с возможностью его осевого перемещения. Ведущий и ведомый валы снабжены стопорными кольцами (патент № RU 30333 U, МПК B62D 5/04, опубл. 27.06.2003).

Недостатками указанных технических решений является узкий диапазон использования усилителя рулевого управления.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является расширение диапазона использования усилителя рулевого управления, обеспечивающего возможность его использования на транспортных средствах с интегральным рулевым управлением, предназначенным для управления осями с большими нагрузками.

Технический результат совпадает с технической проблемой и достигается за счет того, что в усилителе рулевого управления с электрическим приводом содержащем корпус, внутри которого размещены ведущий и ведомый валы, червячная передача, состоящая из червячной шестерни, установленной концентрично ведомому валу, и червячного вала, приводимого во вращение электродвигателем, между электродвигателем и червячным валом установлена предохранительная муфта, редуктор выполнен двухступенчатым, в котором червячная передача является первой ступенью, а планетарная передача является второй ступенью, при этом солнечная шестерня планетарной передачи расположена на продолжении вала червячной шестерни, а водило планетарной передачи контактирует с ведомым валом посредством муфты.

Между полостями, в которых установлены червячная и планетарная передачи, установлена манжета.

Новыми признаками является выполнение редуктора двухступенчатым, в котором червячная передача является первой ступенью, а планетарная передача является второй ступенью, при этом солнечная шестерня планетарной передачи расположена на продолжении вала червячной шестерни, а водило планетарной передачи контактирует с ведомым валом посредством муфты.

Вся совокупность существенных признаков позволяет решить техническую проблему, получить конструкцию усилителя рулевого управления более универсальную, которая может применяться как на транспортных средствах с независимой подвеской, так и на транспортных средствах с неразрезной балкой управляемых колес.

Техническое решение поясняется чертежами:

Фиг. 1 - Усилитель рулевого управления с электрическим приводом;

Фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Усилитель рулевого управления с электрическим приводом содержит корпус 1, внутри которого размещены ведущий и ведомый валы 2 и 3 соответственно. Внутри корпуса в масляных полостях размещен двухступенчатый редуктор, состоящий из червячной передачи, являющейся первой ступенью, и планетарной передачи, которая является второй ступенью. Червячная передача состоит из червячной шестерни, установленной концентрично ведомому валу 3 и червячного вала 4, приводимого во вращение электродвигателем 5. Между электродвигателем 5 и червячным валом 4 установлена предохранительная муфта 6. На продолжении вала червячной шестерни 7расположена солнечная шестерня 8 планетарной передачи. Водило 9 планетарной передачи контактирует с ведомым валом 3 посредством муфты 10.

Между полостями, в которых установлены червячная и планетарная передачи, установлена манжета 11. Связано это с приданием конструкции большей универсальности, заключающейся в возможности расширения компоновочных возможностей, а именно: возможности установки усилителя рулевого управления с электрическим приводом на транспортном средстве (ТС) под любым, требуемым конструкторами ТС, углом. В случае горизонтальной установки усилителя руля такое разделение масляных полостей не требуется.

Работает усилитель рулевого управления с электрическим приводом (ЭУР) следующим образом.

При повороте рулевого колеса, от элетронного блока управления 12 (ЭБУ), поступает сигнал на включение электродвигателя 5. Червячный вал 4, соединенный с валом электродвигателя 5 посредством муфты 6, передает крутящий момент на червячную шестерню7. Водило планетарного редуктора 9, посредством муфты 10, передает увеличенный, до требуемого значения, крутящий момент на выходной вал 3. Таким образом, уменьшается усилие на рулевом колесе, прилагаемое водителем во время движения ТС.