CN110578779B - 耐用的动力单元皮带驱动器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种动力转向***以及动力转向***辅助组件。该动力转向***包括齿条壳体，该齿条壳体布置成接纳能纵向移位的齿条构件。该***还包括连接到齿条壳体的辅助盖，齿条壳体和辅助盖限定一腔体。该***还包括至少部分地设置在腔体内的辅助组件。该辅助组件包括连接到齿条壳体和辅助盖中至少一个的动力单元，该动力单元具有从其延伸的动力单元轴。该辅助组件还包括驱动滑轮，该驱动滑轮具有在齿条壳体与辅助盖之间延伸的驱动滑轮轴，该驱动滑轮轴和动力单元轴是单独的轴并能操作地相互联接。该辅助组件还包括围绕齿条构件设置的从动滑轮。

Description

耐用的动力单元皮带驱动器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年6月8日提交的美国临时专利申请62/682,290的优先权，该临时申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本申请涉及动力转向***以及动力转向***辅助组件。
背景技术
动力转向***可设置有动力转向机构，在组装过程中该动力转向机构被相对于壳体能移动地定位。动力转向机构被能移动地定位而使得能够在最终组装之前发生其他组装过程。在完成其他组装过程后，动力转向机构最终被相对于壳体定位。对动力转向机构的维护(servicing，维修)可能改变动力转向***的其他部件之间的张力或接合情况，这可能影响动力转向***的性能。
发明内容
根据本公开的一个方案，一种动力转向***包括齿条壳体，该齿条壳体布置为接纳可纵向移位的齿条构件。该***还包括连接到所述齿条壳体的辅助盖，齿条壳体与辅助盖限定一腔体。该***还包括至少部分地设置在该腔体内的辅助组件。该辅助组件包括动力单元，该动力单元连接到齿条壳体和辅助盖中至少一者，该动力单元具有从其延伸的动力单元轴。该辅助组件还包括驱动滑轮，该驱动滑轮具有在齿条壳体与辅助盖之间延伸的驱动滑轮轴，该驱动滑轮轴和动力单元轴是单独的(separate，分开的)轴并且可操作地相互联接。该辅助组件还包括围绕齿条构件设置的从动滑轮。
根据本公开的另一方案，一种动力转向***辅助组件设置在由齿条壳体和辅助盖限定的腔体内。该辅助组件包括连接到齿条壳体的动力单元，该动力单元具有从其延伸的动力单元轴。该辅助组件还包括驱动滑轮，该驱动滑轮具有驱动滑轮轴，驱动滑轮轴和动力单元轴是单独的轴并且可操作地相互联接。该辅助组件还包括设置在驱动滑轮轴与齿条壳体之间的轴承，此轴承与齿条壳体的轴承支撑部接触，该轴承支撑部限定弧形槽，该轴承安置在该弧形槽中。
根据本公开的又一方案，一种动力转向***辅助组件设置在由齿条壳体和辅助盖限定的腔体内。该辅助组件包括连接到辅助盖的动力单元，该动力单元具有从其延伸的动力单元轴。该辅助组件还包括驱动滑轮，该驱动滑轮具有驱动滑轮轴，此驱动滑轮轴和动力单元轴是单独的轴并且可操作地相互联接。辅助组件还包括设置在驱动滑轮轴与齿条壳体之间的轴承，此轴承与齿条壳体的轴承支撑部接触，该轴承支撑部限定弧形槽，该轴承安置在该弧形槽中。
从以下结合附图的描述中，这些和其他的优点和特征将变得更加明显。
附图说明
在随附于说明书的权利要求中特别指出并清楚地要求保护被视为本公开的主题。通过以下结合附图的详细描述，本公开的前述和其他特征以及优点将变得显而易见，其中：
图1是根据本公开的一个方案的动力转向***的一部分的剖视图；
图2是根据本公开的一个方案的动力转向***的一部分的剖视图；
图3是根据本公开的一个方案的动力转向***的一部分的剖视图；
图4是根据本公开的一个方案的动力转向***的一部分的剖视图；
图5是动力转向***的滑轮组件的立体图；
图6是图5的滑轮组件的第一视图；
图7是图5的滑轮组件的第二视图；以及
图8是动力转向***的轴承接口的视图。
具体实施方式
现在参照附图，并将参照多个具体实施例描述(而非限制)本公开。应理解，所公开的实施例仅是本公开的示例，本公开是以各种方式及替代方式来实施的。附图不一定是按比例绘制的，因为一些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本公开的有代表性的基础。
参考图1至图4，其示出了动力转向***10，诸如电动助力转向***，该动力转向***可以与机动车辆结合使用。动力转向***10包括齿条壳体12和动力转向辅助***14。能纵向移位的齿条构件16至少部分地延伸穿过齿条壳体。齿条构件16能操作地连接到从动滑轮32，以协助相对于齿条壳体12沿纵向轴线A的平移或移位，进而协助至少一个车轮(未示出)的枢转。
动力转向辅助***14可包括辅助盖18、动力单元20和辅助组件22。辅助盖18可***作地性连接到齿条壳体12的端部23。齿条壳体12的至少一部分可以延伸到辅助盖18中和/或穿过该辅助盖。辅助组件22可以设置在辅助盖18的部分与齿条壳体12的部分之间所限定的腔体内。辅助盖18可以包括多个特征，用以能旋转地支撑辅助组件22的部件和/或齿条构件16的部件。
如图1和图2所示，动力单元20可以能操作地连接到齿条壳体12的一部分，或者如图3和图4所示，动力单元20可以能操作地连接到辅助盖18的一部分。动力单元20可包括设置在马达壳体内的电动马达之类。动力单元20还可以包括动力单元马达轴24，该动力单元马达轴从动力单元20沿着轴线B延伸，该轴线B设置成平行于(但不同轴于)齿条构件16延伸所沿循的纵向轴线A。
联接装置26可设置在动力单元马达轴24的一端处，以将马达轴24联接到驱动滑轮轴28，如图1和图3中所示的实施例中所示。在这样的实施例中，联接装置26围绕驱动滑轮轴28的至少一部分。联接装置26可以以花键方式、压配合方式或任何其它机械方式联接到动力单元马达轴24和/或驱动滑轮轴28，以协助将马达轴扭矩从动力单元马达轴24传递到驱动滑轮轴28。在图2和图4所示的实施例中，驱动滑轮轴28被整合于驱动滑轮30中并与动力单元马达轴24接合。在这样的实施例中，动力单元马达轴24***驱动滑轮30中并以花键或机械紧固的方式连接至驱动滑轮。
辅助组件22可被布置成将来自动力单元20的辅助力施加到齿条构件16，以协助至少一个车轮的枢转铰接。辅助组件22可包括驱动滑轮30、从动滑轮32和惰轮34，从而辅助组件22是皮带驱动***。
驱动滑轮30包括驱动滑轮轴28，该驱动滑轮轴或是直接地(图2和图4)或是通过联接装置26(图1和图3)连接到动力单元马达轴24。如上所述，驱动滑轮轴28可以是如图1和图3所示的大致实心的构件，或者可以是如图2和图4所示的大致中空的构件。
驱动滑轮轴28的端部可被第一轴承40和第二轴承42能旋转地支撑。第一轴承40可设置在包含该动力转向***10的车辆的中心线附近。第一轴承40可被支撑在由齿条壳体12限定的内膛(bore，内孔)44中。齿条壳体12的内膛44包括肩部46和环形槽48，其允许第一轴承40支撑轴向和径向载荷。
在图1和图2的实施例中，第二轴承42被设置在第一轴承40的外侧(例如，更靠近辅助壳体18)，并且可以由齿条壳体12的部分和辅助盖18的部分径向地支撑。支撑第二轴承42的齿条壳体材料并不完全包围第二轴承42的外径，如图8中最佳地示出的。支撑第二轴承42的齿条壳体材料被定位成使得标称(nominal，名义)轴承反作用力矢量方向与齿条壳体12的支撑材料的中心对齐，也如图8中所示。
现在参考图5至图7，从动滑轮32围绕齿条构件16设置。转向辅助力可以通过围绕驱动滑轮30和从动滑轮32延伸的皮带而从驱动滑轮30被传递到从动滑轮32。在将辅助盖18和/或动力单元20组装到齿条构件16之前，可以在组装过程中调节皮带的张力。
在其他动力单元***中，可以在动力单元维护程序(在该程序中，动力单元被移除)之后重置皮带张力。皮带张力的重置可能导致皮带张力被不适当的调节，这可能减小辅助载荷或者可增加***摩擦。在其他动力单元***中，动力单元的移除可能使皮带驱动***暴露于因异物引起的污染的威胁。
本文公开的实施例有助于皮带张力保持或维持其原始出厂设置，并且甚至在动力单元20被移除的维护(维修)期间也使皮带张力变化最小化。即便移除动力单元20，仍可阻止污染物进入皮带驱动***。
当与其他动力单元***相比时，本文公开的实施例还将动力单元20与皮带张紧过程分开。动力单元20与皮带张紧过程的分开使得维护技术员能够仅移除旧的动力单元，清洁密封表面，并将新动力单元附接到齿条壳体12或辅助盖18中的至少一者。因此，可以阻止维修技术员改变皮带张力工厂设置，并且保护***摩擦和耐久性功能。
通过使得能够在安装动力单元20和/或辅助盖18之前执行皮带张紧，还使动力转向***10的组装得以改进。预张紧简化了动力转向***10的组装过程，同时阻止了在动力单元20安装之后皮带张力的变化。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本公开，但应易于理解的是，本公开不局限于这些公开的实施例。相反，可以修改本公开以结合此前未描述但与本公开的精神和范围相符的任何数量的变型、改变、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了本公开的各种实施例，但应理解的是，本公开的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本公开不应被视为受前述描述的限制。

Claims (13)

1.一种动力转向***，包括：
齿条壳体，布置为接纳能纵向移位的齿条构件；
辅助盖，连接到所述齿条壳体，所述齿条壳体和所述辅助盖限定一腔体；以及
辅助组件，至少部分地设置在所述腔体内，所述辅助组件包括：
动力单元，连接到所述齿条壳体和所述辅助盖中的至少一个，所述动力单元具有从所述动力单元延伸的动力单元轴；
驱动滑轮，具有在所述齿条壳体与所述辅助盖之间延伸的驱动滑轮轴，所述驱动滑轮轴与所述动力单元轴是单独的轴并且能操作地相互联接；以及
从动滑轮，围绕所述齿条构件设置，
其中，所述驱动滑轮轴被整合于所述驱动滑轮中，并且所述动力单元轴的一端部设置在所述驱动滑轮内。
2.根据权利要求1所述的动力转向***，还包括联接装置，所述联接装置能操作地连接到所述动力单元轴的端部和所述驱动滑轮轴的端部，从而将所述动力单元轴和所述驱动滑轮轴能操作地联接。
3.根据权利要求2所述的动力转向***，其中，所述驱动滑轮轴是实心构件。
4.根据权利要求2所述的动力转向***，其中，所述联接装置借助花键联接而能操作地连接到所述动力单元轴。
5.根据权利要求2所述的动力转向***，其中，所述联接装置被压配合到所述驱动滑轮轴。
6.根据权利要求1所述的动力转向***，其中，所述动力单元轴和所述驱动滑轮通过花键连接而能操作地连接。
7.根据权利要求1所述的动力转向***，还包括：
第一轴承，设置在所述驱动滑轮轴与所述齿条壳体之间；以及
第二轴承，压靠在所述驱动滑轮轴上。
8.根据权利要求7所述的动力转向***，其中，所述第一轴承与所述齿条壳体的轴承支撑部接触，所述轴承支撑部限定一内膛，所述第一轴承安置在所述内膛中。
9.根据权利要求8所述的动力转向***，其中，所述轴承支撑部还包括肩部，用于在所述驱动滑轮轴的纵向方向上保持所述第一轴承。
10.根据权利要求7所述的动力转向***，其中，所述第二轴承与所述齿条壳体的轴承支撑部接触，所述轴承支撑部限定一弧形槽，所述轴承安置在所述弧形槽内。
11.一种动力转向***辅助组件，设置在由齿条壳体和辅助盖限定的腔体内，所述辅助组件包括：
动力单元，连接到所述齿条壳体，所述动力单元具有从所述动力单元延伸的动力单元轴；
驱动滑轮，具有驱动滑轮轴，所述驱动滑轮轴和所述动力单元轴是单独的轴并且能操作地相互联接；以及
轴承，设置在所述驱动滑轮轴与所述齿条壳体之间，所述轴承与所述齿条壳体的轴承支撑部接触，所述轴承支撑部限定弧形槽，所述轴承安置在所述弧形槽中，
其中，所述驱动滑轮是中空的，并且所述动力单元轴的一端部设置在所述驱动滑轮内。
12.根据权利要求11所述的动力转向***辅助组件，还包括联接装置，所述联接装置能操作地连接到所述动力单元轴的端部和所述驱动滑轮轴的端部，从而将所述动力单元轴与所述驱动滑轮轴能操作地联接。
13.一种动力转向***辅助组件，设置在由齿条壳体和辅助盖限定的腔体内，所述辅助组件包括：
动力单元，连接到所述辅助盖，所述动力单元具有从所述动力单元延伸的动力单元轴；
驱动滑轮，所述驱动滑轮具有驱动滑轮轴，所述驱动滑轮轴与所述动力单元轴是单独的轴并且能操作地相互联接；以及
轴承，设置在所述驱动滑轮轴与所述齿条壳体之间，所述轴承与所述齿条壳体的轴承支撑部接触，所述轴承支撑部限定弧形槽，所述轴承安置在所述弧形槽中，
其中，所述驱动滑轮是中空的，并且所述动力单元轴的一端部设置在所述驱动滑轮内。
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