一種工程機械及其液壓助力轉向器的製作方法

2023-05-04 12:06:26

專利名稱：一種工程機械及其液壓助力轉向器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及轉向技術領域，特別涉及一種液壓助力轉向器； 本實用新型還涉及 一 種包括該液壓助力轉向器的工程機械。
背景技術：
車輛的轉向器通常是用來改變或者保持車輛行駛方向的裝置，其 功能一般是按照駕駛員的意願控制車輛的行駛方向。
轉向器一般分為兩大類 一種是機械轉向器，另一種是動力轉向 器。機械轉向器又分為帶助力的機械轉向器和不帶助力的機械轉向器。
不帶助力的機械轉向器 一般是指完全靠駕駛員的體力來操縱車輛 轉向的轉向器，基本上，駕駛員的體力作為其轉向能源。使用不帶助
力的機械轉向器可以實現汽車的轉向，但是當轉向負荷較大時，僅僅 依靠駕駛員的體力作為轉向能源則難於順利轉向，此時需要帶助力的 機械轉向器才能順利實現車輛轉向。
液壓助力轉向器即為帶助力的機械轉向器中的 一 種。當轉向負荷 較大時，駕駛員轉動方向盤，進而帶動液壓助力轉向器的轉向輸入軸 轉動，轉向輸入軸轉動使得與其連接的彈性扭杆變形，從而打開轉向
控制閥，使得轉向動力缸產生液壓作用力，從而幫助駕駛員實現車輛 轉向操作。
但是，液壓助力轉向器都有轉向極限位置，當液壓助力轉向器轉 向到達極限位置時，如果駕駛員再持續往極限位置轉動方向盤，結果 會使得轉向動力缸持續提供液壓助力，則易導致轉向拉杆或者轉向橋 被強大的液壓力破壞，或者轉向油泵因持續高壓運轉而燒壞。為解決 這個問題，液壓助力轉向器一般設有限位裝置。
在現有技術中，液壓助力轉向器的限位裝置多採用卸荷閥。卸荷 閥的工作原理為當轉角到達極限位置時，使用卸荷油路將高低壓油 腔導通，從而消除液壓助力，保護液壓系統。這種系統帶有卸荷閥， 加工裝配精度要求高，對液壓油的清潔度要求也高， 一旦卸荷閥損壞或者因油汙引起的關閉不嚴，將造成轉向腔不能完全封閉，從而造成
轉向困難或失去液壓助力，因此工作的可靠性較低。

實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種液壓助力轉向器，該液 壓助力轉向器在駕駛員持續往極限位置轉向時， 一方面能夠防止轉向
拉杆或者轉向橋被強大的液壓力破壞，另 一 方面能夠避免轉向油泵因 持續高壓運轉而燒壞，且加工成本較低，可靠性高。此外，本實用新 型另 一個要解決的技術問題是提供一種工程機械，該工程機械包括所 述的液壓助力轉向器。
為解決上述技術問題，本實用新型提供一種液壓助力轉向器，包 括轉向輸入軸；還包括軌道盤，和與所述軌道盤相對設置的滑塊盤； 所述軌道盤與所述滑塊盤相對的壁面設有沿周向延伸的滑槽，所述滑
槽的兩端設有限位部件；所述滑塊盤與所述軌道盤相對的壁面安裝有 滑塊，所述滑塊的頭部位於所述滑槽中；在外力的作用下，所述轉向 輸入軸相對於所述滑塊盤和所述軌道盤中一者轉動，兩者中另一者與 所述轉向輸入軸連接並同步轉動，以便所述滑塊在所述滑槽中滑動。
優選地，所述滑槽的延伸軌跡大體為漸開線；所述滑塊盤具有沿 徑向延伸的凹槽，所述滑塊的身部位於所述凹槽中，以便所述滑塊在 所述滑槽內沿周向滑動的同時，又在所述凹槽內沿徑向滑動。
優選地，所述軌道盤的數目為兩個，兩者分別位於所述滑塊盤的 兩側。
優選地，所述滑塊盤的數目為兩個，兩者分別位於所述軌道盤的 兩側。
優選地，所述滑槽的延伸軌跡為圓弧。
優選地，所述滑塊盤具有與所述滑槽對應的凹槽，所述凹槽沿周 向延伸且其延伸軌跡為圓弧；所述滑塊的身部位於所述凹槽中，以便 所述滑塊在所述滑槽內沿周向滑動的同時，又在所述凹槽內沿周向滑動。
優選地，所述滑塊盤與所述轉向輸入軸連接並同步轉動。優選地，所述軌道盤與所述轉向輸入軸連接並同步轉動。
優選地，所述軌道盤和滑塊盤的形狀為圓柱形，所述轉向輸入軸 的軸線與所述軌道盤和滑塊盤的軸線重合。
此外，本實用新型還提供一種工程機械，包括上述任一項所述的 液壓助力轉向器。
與現有技術相比，本實用新型所提供的液壓助力轉向器包括轉向
輸入軸；所述液壓助力轉向器進一步包括軌道盤，和與所述軌道盤相 對設置的滑塊盤；所述軌道盤與所述滑塊盤相對的壁面設有沿周向延 伸的滑槽，所述滑槽的兩端設有限位部件，所述限位部件可以為擋塊， 在所述滑槽的深度較大時，所述限位部件也可以為其一端的側壁；所 述滑塊盤與所述軌道盤相對的壁面安裝有滑塊，所述滑塊的頭部位於 所述滑槽中；在外力的作用下，所述轉向輸入軸相對於所述滑塊盤和 所述軌道盤中一者轉動，另一者與所述轉向輸入軸連接並同步轉動， 以便所述軌道盤與所述滑塊盤相對旋轉，從而使得所述滑塊在所述滑 槽中滑動。
當駕駛員向某一方向轉動方向盤(或者其他轉向控制部件)時， 所述轉向輸入軸相對於所述滑塊盤和所述軌道盤中一者轉動，另一者 與所述轉向輸入軸連接並同步轉動，從而使得所述軌道盤與所述滑塊 盤相對旋轉，隨之，安裝在所述滑塊盤上的滑塊在所述軌道盤的滑槽 中滑動。當方向盤轉動到極限位置時，所述滑塊滑動到所述滑槽的一 端，從而碰到所述限位部件；此時，如果駕駛員持續往極限位置轉動 方向盤，所述滑塊由於受到限位部件的阻擋，將不能在所述滑槽中繼 續滑動，從而導致所述軌道盤與所述滑塊盤不能繼續相對旋轉，進而 導致所述轉向輸入軸不能繼續轉動；轉向輸入軸不能繼續轉動，從而 防止轉向控制閥打開，此時所述液壓助力轉向器將不會產生液壓助力， 從而能夠防止轉向拉杆或者轉向橋被強大的液壓力破壞，且能夠防止 轉向油泵因持續高壓運轉而燒壞。
當駕駛員向另一方向轉動方向盤時，所述液壓助力轉向器的工作 過程和技術效果與上段中所述基本相同，在此不再贅述。由上述可知，所述液壓助力轉向器在駕駛員持續往極限位置轉向 時， 一方面能夠防止轉向拉杆或者轉向橋被強大的液壓力破壞，另一 方面能夠防止轉向油泵因持續高壓運轉而燒壞，且加工成本較低，可 靠性高。
此外，本實用新型還提供一種包括所述液壓助力轉向器的工程機 械，其技術效果與上述基本相同，在此不再贅述。

圖1為本實用新型一種實施例中的液壓助力轉向器的結構示意
圖2為本實用新型一種實施例中的液壓助力轉向器的主視示意
圖3為圖2的A向剖視示意圖； 圖4為圖2的B向剖i見示意圖。
具體實施方式

本實用新型的核心是提供一種液壓助力轉向器，該液壓助力轉向 器在駕駛員持續往極限位置轉向時， 一方面能夠防止轉向拉杆或者轉 向橋被強大的液壓力破壞，另 一方面能夠防止轉向油泵因持續高壓運 轉而燒壞，且加工成本較低，可靠性高。此外，本實用新型另一個核 心是提供一種工程機械，該工程機械包括所述的液壓助力轉向器。
面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
請參考圖1、圖2、圖3和圖4,圖1為本實用新型一種實施例中 的液壓助力轉向器的結構示意圖；圖2為本實用新型一種實施例中的 液壓助力轉向器的主視示意圖；圖3為圖2的A向剖視示意圖；圖4 為圖2的B向剖視示意圖。
在第 一 種實施例中，本實用新型所提供的液壓助力轉向器包括轉 向輸入軸11;所述液壓助力轉向器進一步包括軌道盤12，和與軌道盤 12相對設置的滑塊盤13;軌道盤12與滑塊盤13相對的壁面設有沿周 向延伸的滑槽121,滑槽121的兩端設有限位部件122,限位部件122
7可以為擋塊，在滑槽121的深度較大時，限位部件122也可以為其一 端的側壁；滑塊盤13與軌道盤12相對的壁面安裝有滑塊131,滑塊 131的頭部131a位於滑槽121中；在外力的作用下，轉向輸入軸11 相對於滑塊盤13和軌道盤12中一者轉動，另一者與轉向輸入軸11 連接並同步轉動，以便軌道盤12與滑塊盤13相對旋轉，從而使得滑 塊131在滑槽121中滑動。
當駕駛員向某一方向轉動方向盤時，轉向輸入軸11相對於滑塊盤 13和軌道盤12中一者轉動，另一者與轉向輸入軸ll連接並同步轉動， 從而使得軌道盤12與滑塊盤13相對旋轉，隨之，安裝在滑塊盤13 上的滑塊131在軌道盤12的滑槽121中滑動。當方向盤轉動到極限位 置時，滑塊131滑動到滑槽121的一端，從而碰到限位部件122而被 阻擋；此時，如果駕駛員持續往極限位置轉動方向盤，滑塊131由於 受到限位部件122的阻擋，將不能在滑槽121中繼續滑動，從而導致 軌道盤12與滑塊盤13不能繼續相對旋轉，進而導致轉向輸入軸11 不能繼續轉動；轉向輸入軸11不能繼續轉動，從而防止轉向控制閥打 開，此時所述液壓助力轉向器將不會產生液壓助力，從而能夠防止轉 向拉杆或者轉向橋被強大的液壓力破壞，且能夠防止轉向油泵因持續 高壓運轉而燒壞。
當駕駛員向另一方向轉動方向盤時，所述液壓助力轉向器的工作 過程和技術效果與上段中所述基本相同，在此不再贅述。
由上述可知，所述液壓助力轉向器在駕駛員持續往極限位置轉向 時， 一方面能夠防止轉向拉杆或者轉向橋被強大的液壓力破壞，另一 方面能夠防止轉向油泵因持續高壓運轉而燒壞，且加工成本較低，可 靠性高。
本實用新型的第二種實施例是在上述第 一種實施例的基礎上作 的進一步改進。
在第二種實施例中，如圖4所示，滑槽121的延伸軌跡大體為漸 開線；如圖3所示，滑塊盤13具有沿徑向延伸的凹槽132，滑塊的身 部131b位於凹槽132中，以便滑塊131既在滑槽121內沿周向滑動，又在凹槽132內沿徑向滑動。
當駕駛員向某一方向轉動方向盤時，轉向輸入軸11相對於滑塊盤
13和軌道盤12中一者轉動，另一者與轉向輸入軸11連接並同步轉動， 從而使得軌道盤12與滑塊盤13相對旋轉，隨之，安裝在滑塊盤13 上的滑塊131在軌道盤12的滑槽121中沿周向滑動，且在凹槽132 中沿徑向滑動。當方向盤轉動到極限位置時，滑塊131滑動到滑槽121 的一端，碰到限位部件122而被阻擋；此時，如果駕駛員持續往極限 位置轉動方向盤，滑塊131由於受到限位部件122的阻擋，從而在滑 槽121內不能繼續沿周向滑動，同時也不能在凹槽132中沿徑向滑動， 隨之，導致軌道盤12與滑塊盤13不能繼續相對旋轉，進而使得轉向 輸入軸11不能繼續轉動；轉向輸入軸11不能繼續轉動，^v而防止轉 向控制閥打開，此時所述液壓助力轉向器將不會產生液壓助力，從而 能夠防止轉向拉杆或者轉向橋被強大的液壓力破壞，且能夠防止轉向 油泵因持續高壓運轉而燒壞。
當駕駛員向另一方向轉動方向盤時，所述液壓助力轉向器的工作 過程和技術效果與上段中所述基本相同，在此不再贅述。
與上述第 一種實施例相比，本實施例所提供的液壓控制系統的滑 槽121的延伸軌跡為漸開線，且滑塊盤13具有沿徑向延伸的凹槽132, 滑塊13的身部131b位於凹槽中，以便滑塊131既在滑槽121內沿周 向滑動，又在凹槽132內沿徑向滑動，從而使得轉向輸入軸11可以旋 轉多圈，進而可以獲得更大角度的轉向，且簡單方便，易於操作。
請參考圖3,在上述第二種實施例的基礎上，可以作進一步的改進。
所述液壓助力轉向器的軌道盤12的數目可以進一步為兩個，且 分別位於滑塊盤13的兩側。其工作過程和技術效果與第二種實施例所 述的工作過程和技術效果基本相同，所不同的是在所改進的實施例 中，當駕駛員持續往極限位置轉動方向盤時，分別有兩個滑塊131受 到限位部件122的阻擋，因而轉向輸入軸11受到的阻礙更大，從而更 易於實現轉向限位，且限位效果更為為顯著。在上述第二種實施例的基礎上，還可以作進一步的改進。滑塊盤13的數目可以進一步為兩個，分別位於所述軌道盤12的兩側。其工作過程和技術效果與上段中所述的工作過程和技術效果基本相同，在 此不再贅述。本發明的第三種實施例是在上述第 一 種實施例的基礎上，作的進 一步改進。在第三種實施例中，軌道盤12的滑槽121的延伸軌跡可以具體 為圓弧。此時，滑塊131沿著圓弧軌跡的滑槽121滑動，在滑塊盤13 的徑向上不發生位移，但仍然可以起到限位作用，且加工簡單，成本 較低。在上述第三種實施例的基礎上，可以作進一步的改進。滑塊盤13 可以進一步具有與滑槽121對應的凹槽132，凹槽132沿周向延伸且 其延伸軌跡為圓弧；滑塊131的身部131b位於凹槽132中，以便滑塊 131既在滑槽121內沿周向滑動，又在凹槽132內沿周向滑動。與第三種實施例相比，在本改進的實施例中，隨著轉向輸入軸11 的轉動，滑塊131既在滑槽121內沿周向滑動，又在凹槽132內沿周 向滑動，當受到限位部件122的阻擋而到達極限位置時，轉向輸入軸 ll的轉動的幅度更大，因而在保證轉向限位的同時，能夠獲得更大角 度的轉向。請參考圖1，在上述任一種實施例的基礎上，可以作進一步的改進。滑塊盤13可以與轉向輸入軸11連接並同步轉動，或者也可以軌 道盤12與轉向輸入軸11連接並同步轉動，這兩種方式都能實現軌道 盤12與滑塊盤13的相對旋轉，從而實現滑塊131在滑槽121中滑動， 進而受到限位部件122的阻擋而實現轉向限位。請參考圖1,在上述任一種實施例的基礎上，還可以作進一步的 改進。軌道盤12和滑塊盤13的形狀可以具體為圓柱形，轉向輸入軸 11的軸線與軌道盤12和滑塊盤13的軸線可以設置為重合，這種方式， 可以使得軌道盤12或滑塊盤13在轉向輸入軸11的驅動下，能夠更易10於發生旋轉，從而使得軌道盤12與滑塊盤13更方便地實現相對旋轉，進而獲得更好的限位效果。本實用新型所提供的工程機械包括上述各個具體實施例所描述的液壓助力轉向器；其他部分可以參照現有技術，本文不再展開。以上對本實用新型所提供的 一種工程機械及其液壓助力轉向器 進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施 方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的 方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說， 在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若千改 進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
權利要求1.一種液壓助力轉向器，包括轉向輸入軸(11)，其特徵在於還包括軌道盤(12)，和與所述軌道盤(12)相對設置的滑塊盤(13)；所述軌道盤(12)與所述滑塊盤(13)相對的壁面設有沿周向延伸的滑槽(121)，所述滑槽(121)的兩端設有限位部件(122)；所述滑塊盤(13)與所述軌道盤(12)相對的壁面安裝有滑塊(131)，所述滑塊(131)的頭部(131a)位於所述滑槽(121)中；在外力的作用下，所述轉向輸入軸(11)相對於所述滑塊盤(13)和所述軌道盤(12)中一者轉動，兩者中另一者與所述轉向輸入軸(11)連接並同步轉動，以便所述滑塊(131)在所述滑槽(121)中滑動。
2. 如權利要求1所述的液壓助力轉向器，其特徵在於所述滑槽 (121 )的延伸軌跡大體為漸開線；所述滑塊盤(13 )具有沿徑向延伸的凹槽(132),所述滑塊(131 )的身部(131b)位於所述凹槽(132) 中，以便所述滑塊(131)在所述滑槽(121)內沿周向滑動的同時， 又在所述凹槽(132)內沿徑向滑動。
3. 如權利要求2所述的液壓助力轉向器，其特徵在於所述軌道 盤(12)的數目為兩個，兩者分別位於所述滑塊盤(13)的兩側。
4. 如權利要求2所述的液壓助力轉向器，其特徵在於所述滑塊 盤(13)的數目為兩個，兩者分別位於所述軌道盤(12)的兩側。
5. 如權利要求1所述的液壓助力轉向器，其特徵在於所述滑槽 (121 )的延伸軌跡為圓弧。
6. 如權利要求5所述的液壓助力轉向器，其特徵在於所述滑塊 盤(13)具有與所述滑槽(121)對應的凹槽(132)，所述凹槽(132) 沿周向延伸且其延伸軌跡為圓弧；所述滑塊(131 )的身部(131b)位 於所述凹槽(132)中，以便所述滑塊(131)在所述滑槽(121)內沿 周向滑動的同時，又在所述凹槽(132)內沿周向滑動。
7. 如權利要求1至6任一項所述的液壓助力轉向器，其特徵在於 所述滑塊盤(13)與所述轉向輸入軸(11)連接並同步轉動。
8. 如權利要求1至6任一項所述的液壓助力轉向器，其特徵在於 所述軌道盤(12)與所述轉向輸入軸(11)連接並同步轉動。
9. 如權利要求1至6任一項所述的液壓助力轉向器，其特徵在於 所述軌道盤(12)和滑塊盤(13)的形狀為圓柱形，所述轉向輸入軸(11 )的軸線與所述軌道盤(12)和滑塊盤(13 )的軸線重合。
10. —種工程機械，其特徵在於包括權利要求1至9任一項所 述的液壓助力轉向器。
專利摘要本實用新型公開了一種液壓助力轉向器，包括轉向輸入軸；還包括軌道盤，和與所述軌道盤相對設置的滑塊盤；所述軌道盤與所述滑塊盤相對的壁面設有沿周向延伸的滑槽，所述滑槽的兩端設有限位擋塊；所述滑塊盤與所述軌道盤相對的壁面安裝有滑塊，所述滑塊的頭部位於所述滑槽中；在外力的作用下，所述轉向輸入軸相對於所述滑塊盤和所述軌道盤中一者轉動，兩者中另一者與所述轉向輸入軸連接並同步轉動。該液壓助力轉向器在駕駛員持續往極限位置轉向時，既能夠防止轉向拉杆或者轉向橋被強大的液壓力破壞，又能夠避免轉向油泵因持續高壓運轉而燒壞，且加工成本較低，可靠性高。本實用新型還公開了一種包括該液壓助力轉向器的工程機械。
文檔編號B62D5/065GK201427601SQ200920161058
公開日2010年3月24日 申請日期2009年6月29日 優先權日2009年6月29日
發明者康 陳 申請人:三一汽車製造有限公司