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技术领域

本实用新型涉及汽车转向系统领域，特别涉及一种循环球式动力转向器。

背景技术

载货汽车由于前轴载荷大，无法依靠人力转动方向盘完成转向，因此，卡车转向系 统普遍安装了循环球动力转向器，为司机转向时提供助力。在司机转动方向盘时，转向器的 内置转阀开启和关闭转向系统的液压通道，使液压油路重新分配，从而起到转向助力根据 方向盘的转动方向，对不同的方向施加助力的作用。

目前市场上的转向器，转阀中心与活塞中心重合，扇齿部分采用的标准的齿轮齿 条传动，这种转向器输出力矩较小，为达到预定的输出力矩，必然采用较大的转向器，增加 了整车重量。同时，汽车行驶时，直线行驶需要的转向助力力矩比边缘要小，采用标准的齿 轮齿条传动输出力矩恒定，其转向手感较差。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种循环球式动力转向器，解决了现有转向器输出 力矩较小，转向手感较差的缺陷。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种循环球式动力转向器，包括：壳 体；转阀，转动安装在壳体内；活塞，外套在所述转阀上，活塞的外侧壁具有拨动齿，所述活 塞内部设有螺旋滚道，所述螺旋滚道与钢球循环器配合，活塞在钢球循环器的作用下沿活 塞轴线方向运动；扇齿轴，设置在壳体内且位于活塞的一侧，所述扇齿轴上设有与拨动齿啮 合的从动齿，所述转阀轴心线与活塞轴心线相分离，所述扇齿轴处于活塞轴心线一侧，所述 转阀轴心线配置在活塞轴心线的另一侧并远离扇齿轴。本实用新型通过转阀与活塞偏置， 使得转阀轴心线与扇齿轴轴心线之间的距离增大，扩大了可布置扇齿轴的空间，以增大其 分度圆半径，根据力学原理，也就增大了转向器的输出力矩。本实用新型结构简洁，成本低 廉。

可选的，所述从动齿的分度圆为椭圆曲线，其曲线公式为： ，a为椭圆的长轴的一半，b为椭圆的短轴的一半，?为扇齿轴转 动的角度。从动齿的分度圆为椭圆曲线，且采取上述公式，有效半径为 转向器输出力矩为， 在a比b大时可以使输出力矩随着θ的增大而增大，即转向器的输出力矩会随着扇齿轴转过 的角度增加而增大。满足汽车在直线行驶时，中间助力要求较小，转弯角较大时，助力较大 的要求，改善了转向手感。

可选的，所述从动齿的轮齿有三个或三个以上。采用三个或三个以上的齿轮可满 足常用的转向角度。

可选的，所述转阀至少有一端穿出壳体。转阀穿出壳体便于固定在壳体上，提高其 结构强度。

可选的，所述壳体一端设有端盖，所述端盖用于固定转阀。

可选的，所述壳体中开设有油腔孔，所述油腔孔用于固定活塞。采取油腔孔的结 构，其结构简洁，结构强度更高。

可选的，所述油腔孔和活塞配合形成第一油腔。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本实用新型通过转阀与活塞偏置，使得转阀轴心线与扇齿轴轴心线之间的距离增 大，扩大了可布置扇齿轴的空间，以增大其分度圆半径，根据力学原理，也就增大了转向器 的输出力矩。

另外，从动齿的分度圆为椭圆曲线，输出力矩随着θ的增大而增大，即转向器的输 出力矩会随着扇齿轴转过的角度增加而增大，满足汽车在直线行驶时，中间助力要求较小， 转弯角较大时，助力较大的要求，改善了转向手感。采用三个或三个以上的齿轮可满足常用 的转向角度。转阀穿出壳体便于固定在壳体上，提高其结构强度。采取油腔孔的结构，其结 构简洁，结构强度更高。

本实用新型结构简洁，结构强度更高，成本较低。

附图说明

图1是本实用新型实施例的循环球式动力转向器的活塞轴向剖面图；

图2是本实用新型实施例的循环球式动力转向器的扇齿轴轴向剖面图；

图3是本实用新型实施例的椭圆曲线齿形图。

1、转阀，2、壳体，3、活塞，4、扇齿轴，5、钢球循环器，6、端盖，7、拨动齿，8、从动齿， 9、油腔孔，10、第一油腔，11、螺旋滚道，21、转阀轴心线，22、活塞轴心线。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描 述。

本实用新型实施例提供一种循环球式动力转向器（见附图1、2、3），包括：壳体2；转 阀1，转动安装在壳体2内；活塞3，外套在所述转阀1上，活塞3的外侧壁具有拨动齿7，所述活 塞3内部设有螺旋滚道11，所述螺旋滚道11与钢球循环器5配合，活塞3在钢球循环器5的作 用下沿活塞3轴线方向运动；扇齿轴4，设置在壳体2内且位于活塞3的一侧，所述扇齿轴4上 设有与拨动齿7啮合的从动齿8，所述转阀轴心线21与活塞轴心线22相分离，所述扇齿轴4处 于活塞轴心线22一侧，所述转阀轴心线21配置在活塞轴心线22的另一侧并远离扇齿轴4。本 实用新型通过转阀1与活塞3偏置，使得转阀轴心线21与扇齿轴轴心线22之间的距离(附图2 中为L)增大，扩大了可布置扇齿轴的空间，以增大其分度圆半径，根据力学原理，转向器的 输出力矩M=F*r（如附图3）,在切向力F不变的情况下（在实际应用中，切向力F与转向液压系 统油压有关，通常属于固定值，要增加系统压力，需要对整个系统进行匹配设计），也就增大 了转向器的输出力矩M。本实用新型提出了一种提高转向器输出力矩的实施例，使小型的转 向器输出力矩更大，可以应用到载荷更高的车辆上，从而达到使转向器重量减轻的目的，在 与传统循环球动力转向器输出力矩相同的情况下，重量可减轻30%，具有明显优势。

所述从动齿8的分度圆为椭圆曲线，其曲线公式为：，a 为椭圆的长轴的一半，b为椭圆的短轴的一半，?为扇齿轴4转动的角度。从动齿的分度圆为 椭圆曲线，且采取上述公式，有效半径为转向器输出力矩 为，在a＞b时可以使输出 力矩M随着θ的增大而增大，即转向器的输出力矩M会随着扇齿轴4转过的角度增加而增大。 满足汽车在直线行驶时，中间助力要求较小，转弯角较大时，助力较大的要求，改善了转向 手感。所述从动齿8的轮齿有三个或三个以上。采用三个或三个以上的齿轮可满足常用的转 向角度。所述转阀1至少有一端穿出壳体2。转阀1穿出壳体2便于固定在壳体1上，提高其结 构强度。所述壳体1一端设有端盖6，所述端盖6用于固定转阀1。所述壳体1中开设有油腔孔 9，所述油腔孔9用于固定活塞3。采取油腔孔9的结构，其结构简洁，结构强度更高。所述油腔 孔9和活塞3配合形成第一油腔10。

本实用新型实施例实施时，活塞内部螺旋滚道与转阀和钢球循环器配合，当转动 阀转动时，活塞在钢球循环器的作用下（钢球循环器的钢球沿螺旋滚道运动），沿壳体的油 腔孔往复运动。当活塞左右往复运动时，齿条带动扇齿，使扇齿轴转动。转阀的作用是分配 油路，当顺时针或逆时针转动时，油压对第一油腔助力。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任 何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技 术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术 方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及 修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。