CN101391621B - 动力转向装置 - Google Patents

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Abstract

一种动力转向装置,所述动力转向装置包括壳体、输入轴、通过扭杆与所述输入轴连接的输出轴、包括形成在所述输入轴的外周表面上的第一阀槽部分的内阀、包括形成在所述输出轴的内周表面上的第二阀槽部分的外阀和包括与所述外阀整体地形成的内圈的滚珠轴承。所述外阀包括布置在所述外阀的内周区域和在所述滚珠轴承的内圆周上的所述内圈之间,所述外阀的所述内周区域在所述外阀在所述方向盘一侧的轴向端部和所述第二阀槽部分之间延伸。

Description

动力转向装置
技术领域
[0001]本发明涉及液压动力转向装置,并且尤其涉及用于大型机动车辆的液压动力转向装置。
背景技术
[0002]日本专利申请第一公报No.2007-168674公开了一种动力转向装置,该动力转向装置包括由设在输入轴的外周侧上的内阀和设在输出轴的内周侧上的外阀组成的控制阀。控制阀操作以分配工作油,从而产生左侧助力转向作用力和右侧助力转向作用力。在所述输出轴的外圆周上布置有滚珠轴承并且所述滚珠轴承支撑输出轴抵抗沿径向和插入方向施加到输出轴上的负载。
发明内容
[0003]但是,在上述传统技术中,控制阀和滚珠轴承布置在输出轴位于方向盘一侧的端部处。由于该布置,输出轴布置在滚珠轴承的滚珠、端部的内周表面和端部的尖端表面之间的一部分缺乏厚度并且因此强度减小。当力沿输出轴的轴向方向作用到输出轴上以借此引起沿插入方向施加到滚珠轴承上的载荷时,输出轴的该部分变成最脆弱的部分,并且因此不能保证控制阀的强度。
[0004]解决在传统技术中的上述问题并提供能保证控制阀的必要强度的动力装置是本发明的目标。
[0005]在本发明的一个方面中,提供一种用于车辆的动力转向装置,所述动力转向装置具有方向盘和可转向车轮,所述动力转向装置包括:
壳体;
输入轴,所述输入轴布置在所述壳体上,所述输入轴适于连接至所述方向盘;
扭杆,所述扭杆与所述输入轴连接;
输出轴,所述输出轴与所述扭杆连接并与用于使可转向车轮转向的输出组件相联;
内阀,所述内阀布置在输入轴的外圆周,所述内阀包括多个形成在所述输入轴的外周表面上沿着所述输入轴的周向方向彼此间隔开的第一阀槽部分;
外阀,所述外阀布置在输出轴上和所述内阀的径向外侧上,所述外阀包括多个形成在所述输出轴的内周表面上沿着所述输出轴的周向方向彼此间隔开的第二阀槽部分,所述外阀相对于内阀可转动,
滚珠轴承,所述滚珠轴承包括与外阀和对着所述外阀的外周表面开口的滚珠滚道部分整体地形成的内圈、与所述内圈径向相对地布置在所述壳体内的外圈和在所述内圈和所述外圈之间插入的多个滚珠,
其中所述外阀包括布置在所述外阀的内圆周区域和所述滚珠轴承的内圆周上的所述内圈之间的最脆弱的部分,所述外阀的所述内周区域在所述外阀在方向盘一侧的轴向端部和所述第二阀槽部分之间延伸。
[0006]在本发明的另一个方面中,提供一种用于车辆的动力转向装置,所述动力转向装置具有方向盘和可转向车轮,所述动力转向装置包括:
壳体;
输入轴,所述输入轴布置在所述壳体上,所述输入轴适于连接至所述方向盘;
扭杆,所述扭杆具有一个与所述输入轴连接的轴向端部;
输出轴,所述输出轴在所述输出轴的一个轴向端部的一侧与所述扭杆的另一个轴向端部连接并与用于使可转向车轮转向的输出组件相联;
内阀,所述内阀布置在所述输入轴的外圆周上,所述内阀包括多个形成在所述输入轴的外周表面上沿着所述输入轴的周向方向彼此间隔开的第一阀槽部分;
外阀,所述外阀布置在输出轴上并且在所述内阀的径向外侧上,所述外阀包括多个形成在所述输出轴的内周表面上沿着所述输出轴的周向方向彼此间隔开的第二阀槽部分,所述外阀可相对于内阀转动;
滚珠轴承,所述滚珠轴承包括与外阀和对着所述外阀的外周表面开口的滚珠滚道部分整体地形成的内圈、与所述内圈径向相对地布置在所述壳体内的外圈和在所述内圈和所述外圈之间插入的多个滚珠;以及
凸起,所述凸起布置在所述外阀布置在方向盘一侧的轴向端部上;
其中所述凸起向着方向盘一侧凸起超过延伸经过所述滚珠轴承的所述滚珠中的每个的中心并向着所述滚珠轴承的径向内侧相对于所述输出轴的轴向方向倾斜45°的虚构线K。
[0007]仍然在本发明的另一个方面中,提供有用于车辆的动力转向装置,所述动力转向装置具有方向盘和可转向车轮,所述动力转向装置包括:
壳体;
输入轴,所述输入轴布置在所述壳体上,所述输入轴适于连接至所述方向盘;
扭杆,所述扭杆与所述输入轴连接;
输出轴,所述输出轴与所述扭杆连接并与用于使可转向车轮转向的输出组件相联;
内阀,所述内阀布置在输入轴的外圆周,所述内阀包括多个形成在所述输入轴的外周表面上沿着所述输入轴的周向方向彼此间隔开的第一阀槽部分;
外阀,所述外阀布置在输出轴上和所述内阀的径向外侧上,所述外阀包括多个形成在所述输出轴的内周表面上沿着所述输出轴的周向方向彼此间隔开的第二阀槽部分,所述外阀相对于内阀可转动,
滚珠轴承,所述滚珠轴承包括与外阀和对着所述外阀的外周表面开口的滚珠滚道部分整体地形成的内圈、与所述内圈径向相对地布置在所述壳体内的外圈和在所述内圈和所述外圈之间插入的多个滚珠,
活塞,所述活塞容纳在所述壳体中,所述活塞将所述壳体的内部空间划分成第一液压室和第二液压室,
滚珠丝杠机构,所述滚珠丝杠机构动作以将输出轴的转动转变成所述活塞的轴向运动,
运动传递机构,所述运动传递机构将所述活塞的轴向运动传递到可转向车轮;以及
凸起,所述凸起布置在所述外阀的布置在方向盘一侧的轴向端部上;
其中所述第一阀槽部分和所述第二阀槽部分通过所述输入轴和所述输出轴的相对转动动作以将由外部液压源提供的工作流体选择性地引到所述第一液压室和所述第二液压室,以及
其中所述凸起向着方向盘一侧凸起超过延伸经过所述滚珠轴承的所述滚珠中的每个的中心并向着所述滚珠轴承的径向内侧相对于所述输出轴的轴向方向倾斜45°的虚构线K。
[0008]本发明的其它目标和特征将从随后的参考附图的说明中变得明白。
附图说明
[0009]图1是根据本发明实施例的动力转向装置沿动力转向装置的轴线方向取的横剖视图;
[0010]图2是当从轴线x的正方向观察时实施例的动力转向装置的第一壳体的前视图;
[0011]图3是当从轴线y的正方向观察时实施例的动力转向装置的第一壳体的前视图;
[0012]图4是实施例的动力转向装置的第一壳体沿图1的线4-4取的横剖视图;
[0013]图5是实施例的动力转向装置的第一壳体的放大的、示出控制阀附近结构的横剖视图。
具体实施方式
[0014]下文参考图1到5描述本发明实施例的动力转向装置。所述动力转向装置适合于诸如卡车的大型机动车辆。为了容易理解,在描述中使用了诸如上部的、下部的、右侧的及类似的术语的各种方向术语。但是,所述术语应仅关于相应的部件或部分在其上示出的附图理解。在图1、2、3和5中,采用了用于下述描述的坐标系统。轴线y指示输入轴40和输出轴60中的每个的轴向方向,并且从输出轴60的一侧向着输入轴40的一侧延伸的方向被参考作为轴线y的正方向。轴线z指示扇形轴30的轴向方向。轴线x与轴线y和轴线z垂直地延伸,并且从输出轴60的一侧向着扇形轴30的一侧延伸的方向被参考作为轴线x的正方向。
[0015]参考图1,实施例的动力转向装置1包括作为阀壳体工作的第一壳体10、作为活塞壳体工作的第二壳体20和可与活塞70在第二壳体20内啮合的扇形轴30。第一壳体10容纳了控制阀600,该控制阀600操作以引导转向助力方向之间的改变。第二壳体20容纳了液压操作以产生转向助力的活塞70。扇形轴30可与活塞70啮合并且旋转地操作以通过活塞70的往复运动来使转向车轮转向。扇形轴30作为用于使转向车轮转向的输出构件工作。
[0016]第一壳体10和第二壳体20大致为圆柱杯形构件,每个都具有底部壁和外周侧壁。第一壳体10和第二壳体20彼此轴向相对并且在其开放性轴向端部处彼此连接。第一壳体10具有延伸穿过底部壁并接收输入轴40的轴向通孔。输入轴40具有一个在第一壳体10的轴向通孔中被接收的轴向端部和另一个轴向端部,也就是在图1中示出的、从第一壳体10的轴向通孔中突出并与方向盘连接的上端部,所述方向盘未示出。通过由操作方向盘引起的输入轴40的转动,大致为圆柱形的活塞70液压操作以在第二壳体20的内周表面上沿活塞70的轴向方向可滑动地移动。如图2所示,第一壳体10形成有入口300和出口400,以此允许用于液压操作活塞70的工作流体的供给和排出。
[0017]第二壳体20和扇形轴30布置成第二壳体20和扇形轴30的轴线互相垂直。第二壳体20包括沿第二壳体20的径向向外方向突出并接收扇形轴30的一部分的扇形轴接收部分23。扇形轴30具有在扇形轴31的一部分的外周表面上沿扇形轴31的轴向方向形成的齿31。齿31构造成可与形成在活塞70的外周表面上的齿71啮合。
[0018]活塞70将第二壳体20的内部空间划分为在第一壳体10和输入轴40的一侧的第一液压室21及在第二壳体20的底部壁一侧的第二液压室22。第一液压室21与扇形轴接收部分23流体地连通以借此将工作流体从第一液压室21引到扇形轴接收部分23中并利用工作流体润滑互相啮合的齿31和齿71。活塞70在第二壳体20中的轴向滑动运动通过活塞70的齿71与扇形轴30的齿之间的啮合被传递到扇形轴30以借此引起扇形轴30围绕其轴线转动。扇形轴30的转动通过联动装置被传递到转向车轮,从而获得转向助力。活塞70的齿71和扇形轴30的齿31和转向联动装置一起组成了用于将活塞70的轴向滑动运动传递到转向车轮的运动传递机构。
[0019]输入轴40通过扭杆50连接至输出轴60。扭杆50轴向地插入在输入轴40和输出轴60中形成并布置成使得彼此轴向基本对准的杆插入孔中。扭杆50具有一个布置在输入轴40的杆插入孔中并通过销钉组件80与输入轴40连接的轴向端部。销钉组件80沿输入轴40的径向方向即沿轴线x的方向延伸并布置成如随后的详细说明的与控制阀600的第二阀槽部分621相对。
[0020]输出轴60经第一壳体10的轴向通孔和第二壳体20的第一液压室21轴向地延伸到活塞70的轴向通孔中。输出轴60连接至扭杆50的另一轴向端部并与扇形轴30在其一轴向端部的一侧,即如图1所示的其下侧部,联合。输出轴60通过滚珠丝杠机构60a与活塞70可转动地配合。滚珠丝杠机构(滚珠螺母)60a动作以将输出轴60的转动转化为活塞70在第二壳体20中的轴向滑动运动。输出轴60在第一壳体10的轴向通孔内由滚珠轴承100可转动地支撑,所述滚珠轴承100在输出轴60的另一轴向端部的一侧上,即如图1所示在输出轴60的上侧。输出轴60包括接收有与扭杆50连接的输入轴40的一个轴向端部的输入轴插入孔。输入轴插入孔具有比杆插入孔大的直径并与输出轴60的杆插入孔连通。
[0021]在第二壳体20中的第一液压室21通过在第一壳体10中形成的第一连通通道15与控制阀600流体地连通。第二液压室22通过在第一壳体10和第二壳体20中延伸的第二连通通道16与控制阀600流体地连通。
[0022]控制阀600布置在第一壳体10的轴向通孔中。控制阀600包括布置在输入轴40上的内阀610和布置在输出轴60上的外阀620。具体地,内阀610布置在输入轴40的外圆周上,所述输入轴40被接收在输出轴60的输入轴插入孔中。外阀620布置在输出轴60的轴向端部,所述输出轴60被接收在第一壳体10的轴向通孔中,并且所述外阀620布置在内阀610的径向外侧。内阀610和外阀620布置成在输入轴40和输出轴60的径向方向上彼此相对并且相对于彼此可转动。也就是说,内阀610和外阀620在输入轴40和输出轴60的相对转动的基础上相对于彼此转动。
[0023]如图4所示,内阀610包括多个第一阀槽部分611,所述第一阀槽部分611中的每个都从输入轴40的外周表面沿输入轴40的径向向内的方向凹陷。外阀620包括多个第二阀槽部分621,所述第二阀槽部分621中的每个都从输出轴60的内周表面沿输出轴60的径向向外的方向凹陷。在输入轴40的外周表面上形成的第一阀槽部分611沿输入轴40的周向方向彼此间隔开。第一阀槽部分611沿输入轴40的轴向方向,即如图1和5所示的轴线y的方向延伸。在输出轴60的内周表面上形成的第二阀槽部分621沿输出轴60的周向方向彼此间隔开。第二阀槽部分621沿输出轴60的轴向方向,即如图1和5所示的轴线y的方向延伸。密封件90沿输入轴40和输出轴60的周向方向按预定的间隔布置在第一阀槽部分611和第二阀槽部分621之间。
[0024]第二阀槽部分621通过如图1、4和5所示的分别在第一壳体10和输出轴60的侧壁中形成的液压通道310和320与入口300连接。第二阀槽部分621通过排流通道410、排流通道420及如图1、4和5所示连通排流通道410和420的周向通道430也与出口400连接。排流通道410形成在外阀620中并在第二阀槽部分621中的一个中开口。周向通道430沿第一壳体10的周向方向形成在第一壳体10的侧壁中并与第一壳体10的轴向通孔连通。排流通道410和420基本上布置在如图1所示的相同的线4-4上以抑制在排流通道410和420中的压力降低。
[0025]控制阀600用作控制阀机构,该控制阀机构按照输入轴40相对于输出轴60的转动完成工作流体从入口300到第一和第二液压室21和22的引进或在第一和第二液压室21和22中的工作流体到出口400的泄流。输入轴40的沿顺时针方向的转动允许流体在未示出的泵(布置在动力转向装置1外部的液压压力源)和第一液压室21之间流通。输入轴40的沿逆时针方向的转动允许流体在泵与第二液压室22之间流通。也就是说,第一阀槽部分611和第二阀槽部分621动作以选择性地将从泵供给的工作流体通过输入轴40和输出轴60的相对转动引到第一液压室21和第二液压室22。
[0026]如图1和5所示,滚珠轴承100布置在外阀620的外周侧上,较具体地,在输出轴60的外周侧上。滚珠轴承100支撑输出轴60以绕着输出轴60的转动轴线可旋转,并且用作止推轴承,该止推轴承承受当在输出轴60上施加沿轴线y的方向的力时产生的反作用力。如图5所示,滚珠轴承100包括内圈120、外圈130及在内圈120和外圈130之间插入的多个滚珠110。内圈120与外阀620整体地形成,具体地,与输出轴60的外圆周整体地形成。内圈120形成有向着外阀620的外周表面开口并沿着外阀620的周向方向延伸的滚珠滚道部分121。外圈130从布置在第一壳体10的轴向通孔中的输出轴60中形成为单独的部件。外圈130具有相应的形成在外圈130的内周表面上以与内圈120的滚珠滚道部分121相对的滚珠滚道部分。滚珠110布置在内圈120的滚珠滚道部分121和外圈130的相应的滚珠滚道部分之间并在其上滚动。
[0027]如图5所示,两个滚动轴承200布置在输入轴40和输出轴60之间,具体地,沿轴线x的方向在输入轴40和外阀620之间及沿着轴线y的方向布置在第一阀槽部分611和第二阀槽部分621之间。滚动轴承200允许输入轴40和输出轴60的平滑相对转动,即内阀610和外阀620的平滑相对转动。此外,滚动轴承200沿着轴线y的正方向布置在与滚动轴承200偏移的位置处,即向着方向盘的一侧。利用滚动轴承200的这种布置,能防止外阀620经受变形。
[0028]如图4和5所示,使输入轴40和扭杆50彼此连接的销部件80布置成使得沿着输入轴40和扭杆50的径向方向定向。销部件80压配合到分别形成在输入轴40和扭杆50中的销插入孔41和51中。销插入孔41沿着输入轴40的径向方向延伸穿过输入轴40。销插入孔51沿着扭杆50的径向方向延伸穿过扭杆50。销插入孔41和51彼此对准。销部件80布置成使得其中一端与排流通道420在其中开口的第二阀槽部分621中的一个相对。
[0029]输入轴40的销插入孔41对着两个第一阀槽部分611开口,所述两个第一阀槽部分611彼此沿着输入轴40的径向方向直径地相对。提供有销插入孔41,就不必要分别地提供用于销部件80的安装空间,从而服务于减少动力转向装置1在轴向方向的尺寸。此外,通常地销插入孔41经受储存容器压力但是不经受泵排流压力。因此,即使当销插入孔41形成在所述位置并且销部件80压配合到销插入孔41中时,能避免工作流体从销插入孔41中泄漏。
[0030]控制阀附近的详细结构]参考图5,在下文中详细说明控制阀600附近的结构。图5是沿着轴线y取的、示出控制阀600周围的动力转向装置1的放大的横剖面图。如图5所示,滚珠轴承100的位置与输出轴60的轴向端部61即外阀620的轴向端部61在轴线y的负方向上间隔开。也就是说,滚珠轴承100布置在与外阀620的轴向端部61沿着轴线y的负方向,即向着方向盘相对的一侧偏移的位置。外阀620的轴向端部,即输出轴60的轴向端部在方向盘一侧形成沿着轴线y的正方向,即向着方向盘一侧凸起超过滚珠轴承100的凸起62。
[0031]如图5所示,滚珠轴承100的中心在延伸穿过滚珠110的中心OB的轴线y的方向上位于沿着与轴线x的方向,即输出轴60的径向方向平行的方向延伸的线L2上。另一方面,第二阀槽部分621在轴线y的方向上的的大致中心位于线L1上,所述线L1平行于在轴线y的方向上与L1间隔开的L2延伸。从而滚珠轴承100的中心与第二阀槽部分621的大致中心在轴线y的正方向上偏移。由于滚珠轴承100的该偏移布置,内圈120的滚珠滚道部分121与第二阀槽部分621在轴线y的正方向上偏移。从而,增加滚珠滚道部分121和第二阀槽部分621之间在轴线y的方向,即在外阀620的轴向方向上的最小距离是可能的。这导致第二阀槽部分621在轴线x的方向,即外阀620的径向方向上的深度的增加。
[0032]当定义延伸通过滚珠110的中心OB并向着滚珠轴承100的径向内部在轴线y的正方向上相对于线L2倾斜45°的虚构的线K时,如图5所示凸起62布置成使得沿着轴线y的正方向凸起超过虚构线K。也就是说,外阀620的凸起62相对于虚构线K布置在轴线y的正方向一侧,即在方向盘一侧。因此,当在图5中观察时,相对于虚构线K输出轴60的材料仍存在于轴线y的正方向一侧。
[0033]如果在轴线y上的力F被施加到输出轴60上,则力F被分解为沿分别相对于轴线x和轴线y倾斜45°的方向通过滚珠轴承100作用到滚珠轴承100的内圈120上的单独的分力。力F的分力在轴线y的正方向上沿着虚构线K作用。力F的分力在轴线y的负方向上沿着垂直于虚构线K延伸的线作用。
[0034]这里,假定不设有外阀620(输出轴60)的凸起62并且如图5所示外阀620在轴线y的正方向上的的轴向端部61的位置在轴线y的负方向上与轴向端部61偏移,轴向端部61穿过虚构线K。在这种情况下,当在图5中观察时,轴向端部61,即轴向端表面61’和虚构线K之间的距离与轴向端部61即轴向端表面61和虚构线K之间的距离相比减小了,所述虚构线K在不设有外阀620的凸起62的实施例中。当在图5中观察时在虚构线K上延伸的外阀620的一部分对于作用到外阀620(内圈120)上的力F变成外阀620最脆弱的部分,具体地,内圈120最脆弱的部分。
[0035]在该实施例中,提供有凸起62,当在图5中观察时防止了外阀620在轴线y的正方向上的的轴向端部61穿过虚构线K。外阀620最脆弱的部分位于在位于轴线y的正方向一侧,即在方向盘一侧的轴向端部61和第二阀槽部分621之间延伸的内周区域和在滚珠轴承100的内圆周上的内圈120之间。即,外阀620最脆弱的部分布置在上述内周区域和内圈120的滚珠滚道部分121之间。因此,在该实施例中,当在图5中观察时,轴向端部61,即轴向端表面61和虚构线K之间的距离与在不设有凸起62的情况下相比增加了。这引起外阀620最脆弱的部分的强度增强以从而减少外阀620中破裂或裂缝的发生。
[0036]此外,在该实施例中,第二阀槽部分621中的每个沿着轴线x的方向取的横截面面积在图5所示的、延伸通过第二阀槽部分621在轴线y的方向上的大致中心线L1上最大,并向着第二阀槽部分621在轴线y的方向上的相对端部逐渐减小。此外,如图5所示外阀620的排流通道420形成以对着第二阀槽部分621在轴线y的方向上的、位于线L1上的大致中心开口。因此,排流通道420对着第二阀槽部分621的某区域开口,用于减少由于背压的压力降低,在第二阀槽部分621的所述区域中第二阀槽部分621的横截面积最大。
[0037]此外,在该实施例中,第一阀槽部分611中的每个沿着轴线x的方向取的横截面面积在图5所示的、延伸通过第一阀槽部分611在轴线y的方向上的大致中心的线L1上最大,并向着第二阀槽部分621在轴线y的方向上的相对端部逐渐减小。销插入孔41沿着输入轴40的径向方向对准线L1延伸。因此,销插入孔41在输入轴40的径向方向上的长度减小了,并且销插入孔41对着第一阀槽部分611的底部开口。利用这种布置,能使形成销插入孔41的操作容易。
[0038][实施例的效果]
(1)外阀620最脆弱的部分布置在内周区域和在滚珠轴承100的内圆周上的内圈120之间,所述内周区域在位于方向盘一侧、即图5中的轴线y的正方向一侧的轴向端部61和第二阀槽部分621之间延伸。从而,外阀620形成,从而防止了最脆弱的部分穿过轴向端部61和第二阀槽部分621。也就是说,外阀620的材料在外阀620的轴向方向上出现在外阀620最脆弱的部分之外。利用外阀620最脆弱部分的布置,滚珠轴承100的滚珠110和外阀620在外阀620的轴向方向,即图5中轴线y的正方向上在方向盘一侧的轴向端部(轴向端表面61)之间的距离增加了以借此增强外阀620的强度和减少外阀620中由沿轴向方向作用在输出轴60上的力引起的破裂或裂缝的发生。
[0039](2)当在图5中观察时,滚珠轴承100的内圈120在轴线y方向上的、布置在线L2上的中心的位置与外阀620的第二阀槽部分621中的每个的在轴线y方向上的、布置在线L1上的大致中心沿着轴线y的正方向,即向着方向盘的一侧偏移。利用偏移布置,内圈120的滚珠滚道部分121在轴线y的方向上的中心的位置与第二阀槽部分621在轴线y的方向上的大致中心沿着轴线y的正方向偏移。因此,能增加滚珠滚道部分121和第二阀槽部分621之间在轴线y的方向,即输出轴60的轴向方向上的距离以增加在轴线x的方向,即输出轴60的径向方向上的深度。
[0040](3)第二阀槽部分621中的每个的横截面面积在第二阀槽部分621在轴线y的方向上的、布置在图5所示的线L1上的大致中心处最大,并向着第二阀槽部分621在轴线y的方向上的相对端部逐渐减小。外阀620的排流通道420形成在外阀620中以对着第二阀槽部分621在轴线y方向上的大致中心开口,所述排流通道420允许工作流体从第二阀槽部分621排到第一壳体10的外部。因此,排流通道420对着第二阀槽部分621的某区域开口,在第二阀槽部分621的所述区域中第二阀槽部分621的横截面积最大。从而,能减小由于背压的压力降低。
[0041](4)使输入轴40和扭杆50彼此连接的销部件80压配合到沿着输入轴40和扭杆50的径向方向分别在输入轴40和扭杆50中形成的销插入孔41和51中。形成在输入轴40中的销插入孔41对着在输入轴40的径向方向上彼此直径相对的两个第一阀槽部分611开口。利用销部件80和销插入孔41和51的这种布置,分别地形成用于销部件80的安装空间是不必要的,从而服务于实现动力转向装置1在轴向方向上的尺寸减小。
[0042](5)第一阀槽部分611中的每个的横截面面积在第一阀槽部分611在轴线y的方向上的、布置在图5所示的线L1上的大致中心处最大,并向着第一阀槽部分611在轴线y的方向上的相对端部逐渐减小。形成在输入轴40中的销插入孔41布置在延伸通过第一阀槽部分611在轴线y的方向上的大致中心的线L1上。利用第一阀槽部分611和销插入孔41的这种布置,能减小销插入孔41在轴线x的方向,即输入轴40的径向方向上的长度。此外,销插入孔41对着第一阀槽部分611的底部开口,从而服务于使形成销插入孔41的操作容易。
[0043](6)销部件80布置成其中一个端部与第二阀槽部分621中的一个相对,外阀620的排流通道420在第二阀槽部分621中的所述一个中开口。通常地销插入孔41不经受泵排流压力,但是经受储存容器压力。因此,能避免工作流体从销插入孔41中泄漏。
[0044](7)形成在第一壳体10中并与外阀620的排流通道420连接的排流通道410布置成与排流通道420基本上直线对准。也就是说,第一壳体10的排流通道410和外阀620的排流通道420基本上布置在图1中示出的相同的线4-4上,所述线4-4垂直于输出轴60的轴向方向延伸。利用排流通道410和420的这种布置,能抑制排流通道410和420中的压力下降。
[0045](8)滚动轴承200沿图5示出的轴线x的方向,即输入轴40和输出轴60的径向方向布置在输入轴40和外阀620之间,即在输入轴40和输出轴60之间,并且沿图5示出的轴线y的方向,即输入轴40和输出轴60的轴向方向布置在第一阀槽部分611和第二阀槽部分621的两侧上。利用滚动轴承200的该布置,能实现输入轴40和输出轴60之间的平滑相对转动,即内阀610和外阀620之间的平滑转动。
[0046](9)滚动轴承200布置在向着方向盘一侧,即沿图5示出的轴线y的正方向与滚珠轴承100偏移的位置处。此外,滚动轴承200沿输出轴60的轴向方向,即轴线y的方向布置在滚珠轴承100相对的两侧上。利用滚动轴承200的该布置,能防止外阀620在其转动中经受由于压力的变形。
[0047](10)如图5所示,凸起62布置在外阀620的布置在方向盘的一侧,即在轴线y的正方向的一侧的轴向端部上。凸起62向着方向盘一侧凸起超过图5中示出的虚构线K,所述虚构线K延伸通过滚珠轴承110的滚珠110中的每个的中心并且向着滚珠轴承110的径向内侧,即输出轴60的径向内侧方向倾斜,相对于输出轴60的轴向方向倾斜45°。外阀620的如图5所示的虚构线K上延伸的一部分是最脆弱的部分,所述最脆弱的部分倾向于经受破裂或裂缝。提供有向着方向盘的一侧凸起超过虚构线K的凸起62,保证外阀620在沿着虚构线K取的横截面内的足够的厚度是可能的,破裂或裂缝倾向于沿着所述虚构线K发生。
[0048]本申请是基于先前的于2007年9月18日提交的日本专利申请NO.2007-240434。日本专利申请NO.2007-240434的全部内容通过参考包含于此。
[0049]尽管已经通过参考本发明的某实施例描述了本发明,但是本发明不被限制到上面描述的实施例。本领域的技术人员根据上面的技术将会想到上面描述的实施例的进一步的修改和变型。参考下面的权利要求限定本发明的范围。

Claims (20)

1.一种用于车辆的动力转向装置,所述动力转向装置具有方向盘和可转向车轮,所述动力转向装置包括:
壳体(10,20);
输入轴(40),所述输入轴(40)布置在所述壳体上,所述输入轴适于连接至所述方向盘;
扭杆(50),所述扭杆(50)与所述输入轴连接;
输出轴(60),所述输出轴(60)与所述扭杆连接并与用于使可转向车轮转向的输出组件(30)相联,所述输入轴被接收在所述输出轴的输入轴插入孔中;
内阀(610),所述内阀(610)布置在输入轴(40)的外圆周上,所述内阀包括多个形成在所述输入轴的外周表面上沿着所述输入轴的周向方向彼此间隔开的第一阀槽部分(611);
外阀(620),所述外阀(620)布置在输出轴(60)上并且在所述内阀(610)的径向外侧上,所述外阀包括多个形成在所述输出轴的所述输入轴插入孔的内周表面上沿着所述输出轴的周向方向彼此间隔开的第二阀槽部分(621),所述外阀可相对于内阀转动;以及
滚珠轴承(100),所述滚珠轴承(100)包括与外阀(620)和对着所述外阀的外周表面开口的滚珠滚道部分(121)整体地形成的内圈(120)、与所述内圈径向相对地布置在所述壳体内的外圈(130)和在所述内圈和所述外圈之间插入的多个滚珠(110),
其中所述外阀(620)包括布置在所述外阀的内周区域和所述滚珠轴承(100)的内周上的所述内圈(120)之间的最脆弱的部分,所述外阀的所述内周区域在所述外阀在方向盘一侧的轴向端部(61)和所述第二阀槽部分(621)之间延伸。
2.根据权利要求1所述的动力转向装置,其中所述滚珠轴承(100)在所述输出轴(60)的轴向方向上的中心定位成沿着所述输出轴的轴向方向从所述第二阀槽部分(621)中的每个的大致中心偏移。
3.根据权利要求1所述的动力转向装置,其中所述第二阀槽部分(621)中的每个的横截面面积在所述第二阀槽部分在所述输出轴(60)的轴向方向上的大致中心处最大,并向着所述第二阀槽部分在所述输出轴的轴向方向上的相对端部逐渐减小,所述外阀(620)还包括允许工作流体从所述第二阀槽部分的一侧排到所述壳体的外部的排流通道(420),并且所述排流通道(420)对着所述第二阀槽部分在所述输出轴的轴向方向上的大致中心开口。
4.根据权利要求1所述的动力转向装置,还包括使所述输入轴(40)和所述扭杆(50)彼此连接的销部件(80),所述销部件压配合到分别沿着所述输入轴和所述扭杆的径向方向在所述输入轴(40)和所述扭杆(50)中形成的销插入孔(41,51)中,形成在所述输入轴中的所述销插入孔(41)对着在所述输入轴的径向方向上彼此直径相对的所述第一阀槽部分(611)开口。
5.根据权利要求4所述的动力转向装置,其中所述第一阀槽部分(611)中的每个的横截面面积在所述第一阀槽部分在所述输入轴(40)的轴向方向上的大致中心处最大,并向着所述第一阀槽部分在所述输入轴的轴向方向上的相对端部逐渐减小,并且形成在所述输入轴中的所述销插入孔(41)延伸通过所述第一阀槽部分(611)在所述输入轴的轴向方向上的大致中心。
6.根据权利要求5所述的动力转向装置,其中所述外阀(620)还包括允许工作流体从所述第二阀槽部分(621)的一侧排到所述壳体(10)的外部的排流通道(420),并且所述销部件(80)布置成使得所述销部件(80)的一个端部与所述排流通道(420)在其中开口的所述第二阀槽部分(621)中的一个相对。
7.根据权利要求6所述的动力转向装置,其中所述壳体(10,20)包括形成在所述壳体中并与所述外阀(620)的所述排流通道(420)连接的排流通道(410),所述壳体的所述排流通道(410)与所述外阀的所述排流通道(420)基本上直线对准地布置。
8.根据权利要求1所述的动力转向装置,还包括沿所述输入轴和所述输出轴(60)的径向方向布置在所述输入轴(40)和所述外阀(620)之间的滚动轴承(200),并且所述滚动轴承(200)沿所述输入轴和所述输出轴的轴向方向布置在所述第一阀槽部分(611)和所述第二阀槽部分(621)的两侧上。
9.根据权利要求8所述的动力转向装置,其中所述滚动轴承包括布置在从与所述滚珠轴承(100)向着所述方向盘一侧偏移的位置上的滚动轴承(200)。
10.一种用于车辆的动力转向装置,所述动力转向装置具有方向盘和可转向车轮,所述动力转向装置包括:
壳体(10,20);
输入轴(40),所述输入轴(40)布置在所述壳体上,所述输入轴适于连接至所述方向盘;
扭杆(50),所述扭杆(50)具有一个与所述输入轴连接的轴向端部;
输出轴(60),所述输出轴(60)在所述输出轴的一个轴向端部的一侧与所述扭杆的另一个轴向端部连接并与用于使可转向车轮转向的输出组件(30)相联,所述输入轴被接收在所述输出轴的输入轴插入孔中;
内阀(610),所述内阀(610)布置在所述输入轴(40)的外圆周上,所述内阀包括多个形成在所述输入轴的外周表面上沿着所述输入轴的周向方向彼此间隔开的第一阀槽部分(611);
外阀(620),所述外阀(620)布置在输出轴(60)上并且在所述内阀(610)的径向外侧上,所述外阀包括多个形成在所述输出轴的所述输入轴插入孔的内周表面上沿着所述输出轴的周向方向彼此间隔开的第二阀槽部分(621),所述外阀可相对于内阀转动;
滚珠轴承(100),所述滚珠轴承(100)包括与外阀(620)和对着所述外阀的外周表面开口的滚珠滚道部分(121)整体地形成的内圈(120)、与所述内圈径向相对地布置在所述壳体内的外圈(130)和在所述内圈和所述外圈之间插入的多个滚珠(110);以及
凸起(62),所述凸起(62)布置在所述外阀(62)的布置在方向盘一侧的轴向端部上;
其中所述凸起(62)向着方向盘一侧凸起超过虚构线(K),所述虚构线延伸经过所述滚珠轴承的所述滚珠(110)中的每个的中心(OB)并向着所述滚珠轴承的径向内侧相对于所述输出轴(60)的轴向方向倾斜45°。
11.根据权利要求10所述的动力转向装置,其中所述内圈(120)的所述滚珠滚道部分(121)在所述输出轴(60)的轴向方向上的中心定位成沿着所述输出轴(60)的轴向方向从所述第二阀槽部分(621)中的每个的大致中心偏移。
12.根据权利要求10所述的动力转向装置,其中所述第二阀槽部分(621)中的每个的横截面面积在所述第二阀槽部分在所述输出轴(60)的轴向方向上的大致中心处最大,并向着所述第二阀槽部分在所述输出轴的轴向方向上的相对端部逐渐减小,所述外阀(620)还包括允许工作流体从所述第二阀槽部分(621)的一侧排到所述壳体(10)的外部的排流通道(420),并且所述排流通道对着所述第二阀槽部分(621)在所述输出轴的轴向方向上的大致中心开口。
13.根据权利要求10所述的动力转向装置,还包括使所述输入轴(40)和所述扭杆(50)彼此连接的销部件(80),所述销部件压配合到分别沿着所述输入轴和所述扭杆的径向方向在所述输入轴(40)和所述扭杆(50)中形成的销插入孔(41,51)中,形成在所述输入轴中的所述销插入孔(41)对着在所述输入轴的径向方向上彼此直径相对的所述第一阀槽部分(611)开口。
14.根据权利要求13所述的动力转向装置,其中所述第一阀槽部分(611)中的每个的横截面面积在所述第一阀槽部分在所述输入轴(40)的轴向方向上的大致中心处最大,并向着所述第一阀槽部分在所述输入轴的轴向方向上的相对端部逐渐减小,并且形成在所述输入轴中的所述销插入孔(41)延伸通过所述第一阀槽部分(611)在所述输入轴的轴向方向上的大致中心。
15.根据权利要求14所述的动力转向装置,其中所述外阀(620)还包括允许工作流体从所述第二阀槽部分(621)的一侧排到所述壳体(10)的外部的排流通道(420),并且所述销部件(80)布置成使得所述销部件(80)的一个端部与所述排流通道(420)在其中开口的所述第二阀槽部分(621)中的一个相对。
16.根据权利要求10所述的动力转向装置,还包括沿所述输入轴和所述输出轴(60)的径向方向布置在所述输入轴(40)和所述外阀(620)之间的滚动轴承(200),并且所述滚动轴承(200)沿所述输入轴和所述输出轴的轴向方向布置在所述第一阀槽部分(611)和所述第二阀槽部分(621)的两侧。
17.根据权利要求16所述的动力转向装置,其中所述滚动轴承(200)沿所述输入轴和输出轴(60)的轴向方向布置在所述滚珠轴承(100)的相对侧面上。
18.一种用于车辆的动力转向装置,所述动力转向装置具有方向盘和可转向车轮,所述动力转向装置包括:
壳体(10,20);
输入轴(40),所述输入轴(40)布置在所述壳体上,所述输入轴适于连接至所述方向盘;
扭杆(50),所述扭杆(50)与所述输入轴连接;
输出轴(60),所述输出轴(60)与所述扭杆连接并与用于使可转向车轮转向的输出组件(30)相联,所述输入轴被接收在所述输出轴的输入轴插入孔中;
内阀(610),所述内阀(610)布置在所述输入轴(40)的外圆周上,所述内阀包括多个形成在所述输入轴的外周表面上沿着所述输入轴的周向方向彼此间隔开的第一阀槽部分(611);
外阀(620),所述外阀(620)布置在输出轴(60)上并且在所述内阀(610)的径向外侧上,所述外阀包括多个形成在所述输出轴的所述输入轴插入孔的内周表面上沿着所述输出轴的周向方向彼此间隔开的第二阀槽部分(621),所述外阀可相对于内阀转动;
滚珠轴承(100),所述滚珠轴承(100)包括与所述外阀(620)和对着所述外阀的外周表面开口的滚珠滚道部分(121)整体地形成的内圈(120)、与所述内圈径向相对地布置在所述壳体内的外圈(130)和在所述内圈和所述外圈之间插入的多个滚珠(110);
活塞(70),所述活塞容纳在所述壳体中,所述活塞将所述壳体的内部空间划分成第一液压室(21)和第二液压室(22);
滚珠丝杠机构(60a),所述滚珠丝杠机构(60a)动作以将输出轴(60)的转动转变成所述活塞(70)的轴向运动;
运动传递机构(31,71),所述运动传递机构(31,71)将所述活塞(70)的轴向运动传递到可转向车轮;以及
凸起(62),所述凸起(62)布置在所述外阀(62)的布置在方向盘一侧的轴向端部上;
其中所述第一阀槽部分(611)和所述第二阀槽部分(621)通过所述输入轴(40)和所述输出轴(60)的相对转动而动作,以将从外部液压源供给的工作流体选择性地引到所述第一液压室(21)和所述第二液压室(22),并且
其中所述凸起(62)向着方向盘一侧凸起超过虚构线(K),所述虚构线延伸经过所述滚珠轴承的所述滚珠(110)中的每个的中心(OB)并向着所述滚珠轴承的径向内侧相对于所述输出轴(60)的轴向方向倾斜45°。
19.根据权利要求18所述的动力转向装置,其中还包括沿所述输入轴和所述输出轴(60)的径向方向布置在所述输入轴(40)和所述外阀(620)之间的滚动轴承(200),并且所述滚动轴承(200)沿所述输入轴和所述输出轴的轴向方向布置在所述第一阀槽部分(611)和所述第二阀槽部分(621)的两侧。
20.根据权利要求19所述的动力转向装置,其中所述滚动轴承(200)沿所述输出轴(60)的径向方向布置在所述滚珠轴承(100)的相对侧面上。
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