紧凑型电动助力转向管柱、管柱式电动助力转向器和汽车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103832467103832467A(43)申请公布日2014.06.04(21)申请号201210485480.6(22)申请日2012.11.26(71)申请人上海汽车集团股份有限公司地址201203上海市张江高科技园区松涛路563号1号楼509室(72)发明人张平张成宝周中坚左张兵郑强丰烨马国宸(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人张昱杨楷(51)Int.Cl.B62D5/04(2006.01)B62D1/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图4页附图4页(54)发明名称紧凑型电动助力转向管柱、管柱式电动助力转向器和汽车(57)摘要本发明涉及一种紧凑型电动助力转向管柱，其包括固连于上套管和下套管的壳体、套设于上套管中的上转向轴、套设于下套管中的下转向轴、设置于上转向轴和下转向轴之间并与二者相连的扭杆，还包括：电机，其装设于壳体内并且包括以与上转向轴相同轴向进行布置的电机转子和电机定子；行星齿轮机构，其装设于壳体内并且其输入端、输出端分别与电机的输出端和下转向轴相连，用于放大由电机输出的助力扭矩；扭矩传感器，其装设于扭杆上用于检测该处的扭矩信号；控制器，其被设置成用于接收并根据所述扭矩信号来控制电机的运转，从而使得由电机输出的助力扭矩经由行星齿轮机构放大后再从下转向轴输出。它还涉及管柱式电动助力转向器和汽车。CN103832467ACN10382467ACN103832467A权利要求书1/1页1.一种紧凑型电动助力转向管柱，其包括固连于上套管和下套管的壳体、套设于所述上套管中的上转向轴、套设于所述下套管中的下转向轴、以及设置于所述上转向轴和所述下转向轴之间并与二者相连的扭杆，其特征在于，所述紧凑型电动助力转向管柱还包括：电机，其装设于所述壳体内，并且包括与所述上转向轴沿着相同轴向布置的电机转子和电机定子；行星齿轮机构，其装设于所述壳体内并且其输入端、输出端分别与所述电机的输出端和所述下转向轴相连，用于放大由所述电机输出的助力扭矩；扭矩传感器，其装设于所述扭杆上用于检测该处的扭矩信号；以及控制器，其被设置成用于接收并根据所述扭矩信号来控制所述电机的运转，从而使得由所述电机输出的助力扭矩经由所述行星齿轮机构放大后再从所述下转向轴输出。2.根据权利要求1所述的紧凑型电动助力转向管柱，其特征在于，所述行星齿轮机构为3K型行星齿轮机构，其包括：第一齿圈，其固连于所述壳体的内壁；第一行星齿轮，其与所述第一齿圈相啮合；太阳齿轮，其固连于所述电机转子并且与所述第一行星齿轮相啮合；第二齿圈，其固连于所述下转向轴；第二行星齿轮，其与所述第二齿圈相啮合；行星架，其套设于所述扭杆上并被设置成由所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮二者共用；以及行星齿轮轴，其被设置成由所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮二者共用。3.根据权利要求1或2所述的紧凑型电动助力转向管柱，其特征在于，所述固连的形式包括焊接、螺栓连接、铆接。4.根据权利要求1所述的紧凑型电动助力转向管柱，其特征在于，所述行星齿轮机构为2K-H型行星齿轮机构。5.根据权利要求1所述的紧凑型电动助力转向管柱，其特征在于，所述行星齿轮机构为具有复合轮系的行星齿轮机构，所述复合轮系包含复合的行星轮系和定轴轮系。6.一种管柱式电动助力转向器，其特征在于，所述管柱式电动助力转向器中设置有如权利要求1-5中任一项所述的紧凑型电动助力转向管柱。7.一种汽车，其特征在于，所述汽车上装设置有如权利要求6所述的管柱式电动助力转向器。2CN103832467A说明书1/5页紧凑型电动助力转向管柱、管柱式电动助力转向器和汽车技术领域[0001]本发明涉及电动助力转向系统技术领域，尤其涉及一种紧凑型电动助力转向管柱、装设有该紧凑型电动助力转向管柱的管柱式电动助力转向器和汽车。背景技术[0002]近年来，具备环保节能功能且性能优越的电动助力转向系统(EPS)在整车上的应用逐渐增多。而管柱助力式电动助力转向管柱由于结构简单、可移植性强，因此较其他形式(如齿条助力式)的EPS应用要更为广泛一些。管柱助力式电动助力转向管柱的输出扭矩可达到60—100Nm，而EPS由于受到布置空间限制等原因，它的电机扭矩一般在3—5Nm，这就需要一个大传动比(至少在20以上)的减速机构，起到降(转)速升扭(矩)的作用。[0003]目前EPS上选用的减速机构多为蜗轮蜗杆机构，但存在着以下一些缺点：(1)正效率低，目前最高只有85%，也就是说一个传动比为20的蜗轮蜗杆损失15%的能量后折算得到的有效传动比只有17，这就需要实际增加蜗轮蜗杆传动比至23以上，因此需要额外增加减速机构的尺寸；(