CN104210530B - 电力转向装置的减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力转向装置的减速器。在该减速器中，蜗轮沿朝蜗轮的方向被弹性构件弹性支撑以补偿蜗轴和蜗轮之间的空间，并且通过调节或测量施加至支撑构件的载荷能够容易地调节或测量施加至轴瓦或蜗轴轴承的弹性构件的弹力。

Description

电力转向装置的减速器

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月28日提交韩国专利局的第10-2013-0060560号韩国申请的优先权，其全文通过引证的方式并入本文。

技术领域

本申请涉及一种电力转向装置的减速器，更具体地，涉及一种电力转向装置的减速器，其中蜗轴沿蜗轮的方向被弹性构件弹性支撑以补偿蜗轴和蜗轮之间的空间，并且通过调节或测量施加至支撑构件的载荷能够容易地调节或测量施加至轴瓦(bearing bush)或蜗轴轴承的弹性构件的弹力。

背景技术

图1是例示了传统电力转向装置的结构的视图。

如图1所示，传统电力转向装置100包括从方向盘102延伸至两个车轮126的转向***130，和用于将辅助转向动力提供至转向***130的辅助动力机构140。

转向***130包括转向轴106，该转向轴具有连接至方向盘102并且与方向盘102一起旋转的一侧，和通过万向节104连接至小齿轮轴(pinion shaft)108的另一侧。此外，齿轮轴108通过齿条与小齿轮机构110连接至齿杆112，并且齿杆112的两个端部分别通过横拉杆(tie rod)122和转向节臂124连接至车轮126。

辅助动力机构140包括扭矩传感器142，其用于检测由驾驶员施加至转向车轮102的扭矩以与被检测的扭矩成比例地输出电信号；电子控制单元144，其用于基于从扭矩传感器142接收的电信号产生控制信号；电动马达146，其用于基于从电子控制单元144接收的控制信号产生辅助动力；以及减速器150，其具有蜗杆和蜗轮156从而将由电动马达146产生的辅助动力传输至方向盘106。

因此，在电力转向装置中，由方向盘102的旋转产生的扭矩通过齿条与小齿轮机构110被传输至齿杆112，并且由电动马达146产生的辅助动力根据产生的扭矩被传输至齿杆112。

也就是，将由方向盘102的旋转产生的扭矩和由电动马达146产生的辅助动力加在一起以使齿杆112左右移动。

图2是例示传统电力转向装置的减速器的截面图。

如图2所示，减速器150包括：蜗轴254，在该蜗轴上形成蜗杆152；蜗轴轴承257，其分别安装在蜗轴254的两端以支撑蜗轴254；膨胀螺栓210，其设置在减震联接器240和蜗轴轴承257之间从而防止蜗轴轴承257沿蜗轴254的轴向方向被分开；螺塞螺母(plug nut)220，其用于固定膨胀螺栓210。

蜗轴254通过减震联接器240连接至电动马达的轴290，该减震联接器240通过电动马达146的驱动而旋转。

蜗轮156设置在蜗杆152的外周的一侧上并且与形成在蜗轴254上的蜗杆152齿接合。蜗轮156安装在传输由驾驶员操作的方向盘102的旋转力的转向轴106上，并且将由电动马达146产生的蜗轴254的旋转力传输至转向轴106。

齿轮箱260具有设置在齿轮箱中的蜗杆152、蜗轮156等；电动马达146，其安装在齿轮箱260的一侧上以将驱动力提供至蜗轴254；并且结合有电动马达146的马达盖230通过螺栓250与齿轮箱260联接。

蜗轴轴承257具有球状物258***在内座圈280和外座圈270之间的结构，并且蜗轴轴承257在齿轮箱260的端部上支撑连接至电动马达150的蜗轴254的旋转。

具有上述结构的电力转向装置的减速器根据车辆的驱动状态通过提供至车辆的电子控制单元来控制电动马达的驱动。将蜗轴的旋转力加至由驾驶员操作的方向盘的旋转力，并且将其传输至转向轴，由此顺畅地并且稳定地保持驾驶员的转向状态。

但是，在传统电力转向装置的减速器中，通过电动马达的驱动旋转的蜗杆和蜗轮产生摩擦，由此由于磨损将增大在蜗杆和蜗轮之间的空间。该空间产生噪音并且还造成不能精确提供用于协助驾驶员操作方向盘的力的辅助转向力的问题。

发明内容

提出本发明以解决现有技术中的上述问题，并且本发明的方面是提供了一种电力转向装置的减速器，其中蜗轴沿朝蜗轮的方向被弹性构件弹性支撑以补偿蜗轴和蜗轮之间的空间，并且通过调节或测量施加至支撑构件的载荷能够容易地调节或测量施加至轴瓦或蜗轴轴承的弹性构件的弹力。

本发明的方面不限于此，本领域技术人员通过下面的说明将清楚理解本发明的其它方面。

根据本发明的方面，提供了一种电力转向装置的减速器，该减速器包括：蜗轴轴承，其安装在蜗轴的远端上，该蜗轴与蜗轮齿接合并且被连接至马达轴；轴瓦，其具有沿轴向方向开口的侧面和外周表面，所述蜗轴轴承被***和支撑在该侧面中，并且所述外周表面被支撑在齿轮箱的内周表面上；弹性构件，其具有由所述轴瓦或所述蜗轴轴承支撑的一个端部从而沿朝所述蜗轮的方向弹性支撑所述蜗轴；支撑构件，其联接至所述弹性构件的另一个端部，其中通过调节和测量施加至所述支撑构件的载荷来调节和测量通过所述弹性构件施加至所述轴瓦或者蜗轴轴承上的弹力；以及中空的调节构件，其中所述支撑构件被***和支撑在所述中空的调节构件中并且所述中空的调节构件被联接至所述齿轮箱。

根据本发明的实施例，蜗轮沿蜗轮的轴向方向被弹性构件弹性支撑以补偿蜗轴和蜗轮之间的空间，并且通过调节或测量施加至支撑构件的载荷能够容易地调节或测量施加至轴瓦或蜗轴轴承的弹性构件的弹力。

附图说明

结合附图，通过以下详细说明，本发明的上述和其它方面、特征和优点将更明显，在附图中：

图1是例示了传统电力转向装置的结构的视图；

图2是例示了传统电力转向装置的减速器的截面图；

图3是例示了根据本发明的实施例的电力转向装置的减速器的分解立体图；并且

图4是例示了图3的减速器的截面图；

图5是例示了根据本发明的另一实施例的电力转向装置的减速器的放大截面图；

图6是例示了根据本发明又一实施例的电力转向装置的减速器的立体图；和

图7是例示了图6的减速器的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照示意性附图描述本发明的示意性实施例。在本发明元件的说明中，可能使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等。这些术语仅用于将一个结构元件与其它结构元件区分，并且对应的结构元件的性质、顺序、序列等不被这些术语限制。在描述某些结构元件“被连接至”、“被联接至”另一个结构元件或与另一个元件“相接触”的情况下，应理解地是，另一个元件也可以“被连接至”、“被联接至”该结构元件或与该结构元件“相接触”，以及某些结构元件被直接连接至另一个结构元件或与另一个结构元件直接接触。

图3是例示了根据本发明的实施例的电力转向装置的减速器的分解立体图；并且图4是例示了图3的减速器的截面图。图5是例示了根据本发明的另一个实施例的电力转向装置的减速器的放大截面图。图6是例示了根据本发明又一个实施例的电力转向装置的减速器的立体图。图7是例示了图6的减速器的截面图。

参照图1和图2，根据本发明一个实施例的电力转向装置的减速器300包括：蜗轴轴承305，其安装在蜗轴303的远端上，该蜗轴303与蜗轮301齿接合并且被连接至马达轴290；轴瓦330，其具有沿轴向方向的一侧上的开口，蜗轴轴承305被***和支撑在该开口中，并且其外周表面支撑在齿轮箱311的内表面上；弹性构件350，其具有由轴瓦330或蜗轴轴承305支撑的一个端部从而沿蜗轮301的轴向方向支撑蜗轴303；支撑构件370，其联接至弹性构件350的另一个端部，用于通过调节和测量施加的载荷来调节和测量通过弹性构件350施加至轴瓦330的弹力；以及中空的调节构件390，其联接至齿轮箱311，支撑构件370***并支撑在该中空的调节构件390中。

蜗轮301与联接至转向轴302的蜗轴303齿接合，该转向轴302连接至方向盘102。

如上所述，蜗轴303与蜗轮301齿接合，蜗轴轴承304和305安装在该蜗轴303的两个端部上。蜗轴轴承304和305支撑在齿轮箱311的内表面上。

另一方面，马达轴290被连接至蜗轴303的一个端部。当马达轴290随着电动马达146的运行而旋转时，蜗轴303与马达轴290相关联地旋转。

轴瓦330具有在轴向方向开口的一个侧面，使得联接至蜗轴303的远端的蜗轴轴承305***到轴瓦330中并由轴瓦330支撑，该蜗轴303连接至马达轴290。轴瓦330的外周表面被支撑在齿轮箱311的内表面中。

本文中，轴向方向指的是蜗轴303的纵向方向。

另选地，支撑单元331可以径向形成在轴瓦330的外周表面上使得随后描述的弹性构件350的一个端部安装并支撑在支撑单元331上。支撑单元331可以形成为具有突出的圆柱形状或凹陷形状。

支撑单元331径向形成在轴瓦330的外周表面上，并且因此，随后描述的弹性构件350由轴瓦330稳定地支撑以将弹力施加至轴瓦330。

另选地，如图6所示，轴瓦330具有形成在其中的代替支撑单元331的通孔631，其中，弹性构件350的一个端部可以穿过通孔631直接且弹性地支撑蜗轴轴承305。

如果通孔631形成在轴瓦330中，直接且弹性地支撑蜗轴轴承305的弹性构件350被支撑在通孔631的内周表面上以将弹力稳定地施加至蜗轴轴承305。

另外，弹性支撑体320沿径向方向进一步被联接至轴瓦330的外周表面从而缓冲轴瓦330在齿轮箱311的内表面和轴瓦330的外周表面之间的运动。弹性支撑体330沿径向方向被***在沿着轴瓦330的外周表面的外周方向形成的联接槽中。

弹性支撑体320具有环状圈形状。在附图中，两个弹性支撑体320沿径向方向被安装在轴瓦330的外周表面上。

由于弹性支撑体320沿径向方向安装在轴瓦330的外周表面上，因此能够防止轴瓦330抵靠齿轮箱311碰撞，尽管轴瓦330沿着与轴向方向垂直的方向移动，即沿着轴瓦330的径向方向移动。因此，能够防止产生噪音。

另外，在轴瓦330的另一端部，引导突起335在外表面上沿轴向方向突出，该轴瓦330***形成在齿轮箱311中的通孔313中。

由于通孔313形成在齿轮箱311中并且引导突起335形成在轴瓦330上，因此能够限制轴瓦330在齿轮箱311中运动并且能够防止轴瓦330在圆周方向上的旋转。

接下来，弹性构件具有联接至轴瓦330的一个端部以沿着蜗轮301的方向弹性支撑蜗轴303。作为一个示例，弹性构件350可以包括螺旋弹簧，并且弹性构件350的一个端部被联接至如上所述的轴瓦330的支撑单元331并且由该支撑单元331支撑。

弹性构件350沿蜗轮301的方向弹性支撑蜗轴303，从而补偿在蜗轴303和蜗轮301之间的空间。

反过来，支撑构件370被联接至弹性构件350的另一端部，并且通过调节和测量施加至支撑构件370的载荷来调节和测量弹性构件350施加至轴瓦330的弹力。

也就是，由于支撑构件370被联接至弹性构件350的另一个端部，该弹性构件350被连接至轴瓦330，因此支撑构件370推动弹性构件350的载荷被施加至轴瓦330，作为弹性构件350弹性支撑轴瓦330的弹力。因此，当测量施加至支撑构件370的载荷时，能够测量弹性构件350施加至轴瓦330的弹力。另外，当调节施加至支撑构件370的载荷时，可以调节弹性构件350施加至轴瓦330的载荷。

另外，由于通过施加至支撑构件370的载荷直接调节或测量弹性构件350的弹力，所以不管弹性构件350的载荷分布或其它部件的测量分布，则弹性构件350的弹力仍然可以设定为要求的值。

作为一个示例，支撑构件370可以被提供为具有圆柱形状的杆。突出的阶梯部371还可以形成在支撑构件370的外周表面上，该支撑构件具有支撑弹性构件350的另一个端部的一侧，和支撑在形成在上述调节构件390的内周表面上的阶梯部491上的另一侧。

反过来，调节构件390具有中空的形状并且被联接至齿轮箱311，支撑构件370被***和支撑在该调节构件390中。

也就是，调节构件390执行固定支撑构件370的位置的功能，预定的载荷被施加至该支撑构件370。在将调节构件390联接至齿轮箱311后，工作者能够识别出***在调节构件390中的支撑构件370，并且可以通过使用测量设备容易地测量施加至***到调节构件390中的支撑构件370的载荷。

调节构件390通过螺杆被螺合到形成在齿轮箱311中的孔315中。当调节构件390被螺合到齿轮箱311的孔315中，支撑构件370可以精确地调节施加至弹性构件350的载荷。

如上所述，调节构件390具有形成在其中的阶梯部491以支撑支撑构件370的突出端371。通过在调节构件390上形成阶梯部491，防止***在调节构件390中的支撑构件370分开至外侧。

另一方面，如图5所示，还可以在调节构件390的阶梯部491和支撑构件370的突起371之间设置缓冲构件501。缓冲构件501缓冲在阶梯部491和突起371之间的冲击力。例如，缓冲构件501具有由弹性材料制成的环形形状，并且安装在支撑构件370的外周表面上以与突起371的另一侧相对。

尽管在附图中没有示出，具有凹形形状的座槽可以沿着圆周方向进一步形成在突起371中，使得缓冲构件501被稳定地安装在底座上。

另外，在调节构件390的内周表面和支撑构件370的外周表面之间还可以设置隔离构件503和505。隔离构件503和505防止外来物质渗入支撑构件370和调节构件390之间。例如，隔离构件503和505由弹性材料形成并具有环形形状。

另一方面，图5示出了一个示例，在该示例中隔离构件503和505被落座在径向形成在调节构件390的内周表面上的凹槽中。但是，隔离构件503和505可以落座在径向形成在支撑构件370的外周表面中的凹槽中。

将参照附图描述在根据本发明的实施例的电力转向装置的减速器中调节弹性构件的弹力的过程。

首先，工作者将蜗轴轴承305和轴瓦330组装在齿轮箱311中。

在该事件中，当轴瓦330的引导突起335被***在齿轮箱311的通孔313中时，轴瓦330的支撑单元331被适配在齿轮箱311的孔315中。

然后，工作者将弹性构件350和支撑构件370***到齿轮箱311的孔315中并且将调节构件390与孔315临时组装在一起，然后推动支撑构件370同时通过使用测量装置确定是否一组载荷施加至支撑构件。

反过来，在向支撑构件370施加设定载荷的时间点，再次紧固调节构件以固定支撑构件370的位置。

另一方面，在操作减速器之后，在弹性构件350施加至轴瓦330或蜗轴轴承305的弹力旨在被再次调节或测量的情况下，尽管调节装置390没有被完全释放和分开，但是测量装置被***在调节构件390的中空部分以容易地再次重设或测量施加至支撑构件370的载荷。因此，能够重设或再次测量弹性构件350施加至轴瓦330或蜗轴轴承305的弹力。

如上所述，根据本发明的实施例，弹性构件沿蜗轮的方向弹性支撑蜗轮以补偿在蜗轴和蜗轮之间的空间，并且通过调节或测量施加至支撑构件的载荷容易地调节和测量弹性构件施加至轴瓦或蜗轴轴承的弹力。

即使以上描述的本发明的实施例的所有部件被联接为单个单元或联接成以单个单元操作，但是本发明不必限于这样的实施例。在不偏离本发明范围的情况下，所有结构元件的至少两个元件可以被选择性地结合和操作。尽管已经出于例示的目的描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员将理解在不偏离本发明的范围和精神的情况下，各种修改、增加和替换是可能的。基于随附的权利要求，本发明的范围应被理解为，包括在等同于属于本发明的权利要求的范围内的所有技术思想。

附图标记说明：

290：马达轴

300：减速器

301：蜗轮

303：蜗轴

305：蜗轴轴承

311：齿轮箱

330：轴瓦

350：弹性构件

370：支撑构件

390：调节构件

Claims (9)

1.一种电力转向装置的减速器，所述减速器包括：

蜗轴轴承，其安装在蜗轴的远端上，所述蜗轴与蜗轮齿接合并且连接至马达轴；

轴瓦，其具有沿轴向方向开口的侧面和外周表面，所述蜗轴轴承被***和支撑在所述侧面中，并且所述外周表面被支撑在齿轮箱的内周表面上；

弹性构件，其具有由所述轴瓦或所述蜗轴轴承弹性支撑的一个端部，从而沿朝所述蜗轮的方向弹性支撑所述蜗轴；

支撑构件，其联接至所述弹性构件的另一个端部，其中通过调节和测量施加至所述支撑构件的载荷来调节和测量通过所述弹性构件施加至所述轴瓦或者所述蜗轴轴承的弹力；

中空的调节构件，其中所述支撑构件被***和支撑在所述中空的调节构件中，并且所述中空的调节构件被联接至所述齿轮箱，以及

隔离构件，其设置在所述支撑构件的外周表面和所述调节构件的内周表面之间，其中所述隔离构件被设置在所述支撑构件的突出的部分上，

所述减速器还包括：

引导突起，其形成在所述轴瓦的另一轴向端部的外周表面上，所述引导突起被***到形成在所述齿轮箱中的通孔内以限制所述轴瓦的运动并且能够防止所述轴瓦在圆周方向上的旋转，

其中当所述弹性构件的一个端部被支撑在所述轴瓦上，则支撑单元径向形成在所述轴瓦的外周表面上以支撑联接至所述轴瓦的所述弹性构件的一个端部，

支撑单元形成为具有突出的圆柱形状。

2.根据权利要求1所述的减速器，其中当所述弹性构件的一个端部被支撑在所述蜗轴轴承上，则所述轴瓦具有形成在其中的通孔，所述弹性构件的一个端部穿过所述通孔而延伸。

3.根据权利要求1所述的减速器，其中弹性支撑体沿径向方向安装在所述轴瓦的外周表面上，以缓冲所述轴瓦在所述轴瓦的外周表面和所述齿轮箱的内周表面之间的运动。

4.根据权利要求1所述的减速器，还包括：突起端部，其沿径向方向从所述支撑构件的外周表面突出，并且所述突起端部具有支撑所述弹性构件的另一端部的一侧和支撑形成在所述调节构件的内周表面上的阶梯部的另一侧。

5.根据权利要求4所述的减速器，还包括：缓冲构件，其用于缓冲在所述阶梯部和所述突起端部之间的冲击力。

6.根据权利要求5所述的减速器，其中所述缓冲构件由弹性材料形成并且具有环形形状，所述缓冲构件从所述突起端部的所述另一侧安装在所述支撑构件的外周表面上。

7.根据权利要求1所述的减速器，其中所述隔离构件被构造为防止外来物质渗入所述支撑构件和所述调节构件之间。

8.根据权利要求7所述的减速器，其中所述隔离构件由弹性材料形成并且具有环形形状。

9.根据权利要求1所述的减速器，其中所述调节构件螺合到所述齿轮箱内。