CN105317938B - 用于车辆转向装置的行星齿轮减速器 - Google Patents

用于车辆转向装置的行星齿轮减速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆转向装置的行星齿轮减速器。该行星齿轮减速器包括：太阳齿轮，转向轴结合至该太阳齿轮；行星齿轮，该行星齿轮外接所述太阳齿轮；托架，所述行星齿轮的旋转轴结合至所述托架；环形齿轮，所述行星齿轮内接在所述环形齿轮中；以及齿隙补偿构件。所述齿隙补偿构件联接至所述太阳齿轮、所述行星齿轮和所述环形齿轮中的一个或多个齿轮，使得所述齿隙补偿构件在所述齿隙补偿构件彼此紧密接触的状态下旋转。

Description

用于车辆转向装置的行星齿轮减速器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆转向装置的行星齿轮减速器，更具体而言，涉及这样一种用于车辆转向装置的行星齿轮减速器，其中齿隙补偿构件安装在太阳齿轮、行星齿轮和环形齿轮上，以使行星齿轮减速器能够针对双向输入补偿齿间齿隙，从而使咔嗒噪音最小化，并减少由于传递到输出轴的反向输入引起的齿轮损坏和咔嗒噪音。
背景技术
通常，行星齿轮减速器包括太阳齿轮、由托架支撑且外接太阳齿轮的行星齿轮以及行星齿轮所内接的环形齿轮。
行星齿轮减速器具有的优点在于其构造简单，并且由于由太阳齿轮、行星齿轮和环形齿轮构成的每个组成齿轮都设置到输入轴或输出轴，因此能够容易地改变减速比(或增速比)。因而，行星齿轮减速器经常用于车辆转向装置。
然而，在这种行星齿轮减速器中，在太阳齿轮的齿轮齿与行星齿轮的齿轮齿之间以及在行星齿轮的齿轮齿与环形齿轮的齿轮形之间存在齿间齿隙。
更具体地说，齿隙是指在第一齿轮的齿轮齿与第二齿轮的齿轮齿啮合时在彼此啮合的齿轮齿后面产生的空间。
同时，在其中驱动齿轮和从动齿轮彼此啮合的齿轮装置中，当驱动齿轮和从动齿轮的速度恒定时将不会发生任何问题。然而，当速度由于某些原因而发生变化时，可能由于齿间齿隙而产生咔嗒噪音。
在车辆转向装置的情况下，由于齿间齿隙产生的咔嗒噪音在转向时导致不愉快感，并且随着齿轮齿上的摩损的发展而逐渐增加。
因而，已经对于能够补偿齿间齿隙从而减少咔嗒噪音的齿隙补偿结构进行了研究。
作为传统的齿隙补偿结构，美国专利No.6148684(2000年11月21日授权，以下称为“现有技术”)公开了一种“防齿隙齿轮”。
如图1所示，该现有技术包括驱动齿轮10和从动齿轮20，从动齿轮20的齿轮齿的数量等于驱动齿轮10的齿轮齿的数量，其中齿轮10和齿轮20中的每个都形成有多个孔30。
另外，多个弹簧杆41安装在环形载荷环40中，并且这些弹簧杆41插入穿过形成在驱动齿轮10和从动齿轮20中的孔30。
因而，当驱动齿轮10被驱动时，从动齿轮20通过弹簧杆41的弹性变化而补偿齿间间隙。
该现有技术可以补偿齿间间隙并因而降低咔嗒噪音。然而，由于使用了载荷环、弹簧杆和其他分离部件，因此该现有技术具有如下问题，即齿轮的总体结构厚度增强且重量增加，并且部件数量增加，这导致制造成本增加。
[现有技术]
[专利文献]
(专利文献1)美国专利No.6,148,684
发明内容
为了解决以上描述的问题而设想了本发明，并且本发明的目的是补偿齿间间隙，并因而降低咔嗒噪音。
另一个目的是减少行星齿轮减速器的总体长度和重量。
再一个目的是构造一种简单、方便的齿隙补偿结构，从而降低制造成本并减少加工步骤的数量。
为了实现以上描述的目的，提供了一种用于车辆转向装置的行星齿轮减速器。该行星齿轮减速器包括：太阳齿轮，转向轴结合至该太阳齿轮；行星齿轮，该行星齿轮外接所述太阳齿轮；托架，所述行星齿轮的旋转轴结合至所述托架；环形齿轮，所述行星齿轮内接在所述环形齿轮中；以及齿隙补偿构件。所述齿隙补偿构件联接至所述太阳齿轮、所述行星齿轮和所述环形齿轮中的一个或多个齿轮，使得所述齿隙补偿构件在所述齿隙补偿构件彼此紧密接触的状态下旋转。
如上所述，根据本发明，用于车辆转向装置的行星齿轮减速器包括安装在设置于所述行星齿轮减速器中的齿轮上的齿隙补偿构件，从而能够减少所述行星齿轮减速器的总体长度和重量。
另外，所述齿隙补偿构件被安装在设置于所述行星齿轮减速器中的齿轮上，从而所述齿隙补偿构件能够补偿由于双向输入而产生的齿间齿隙。
另外，所述齿隙补偿构件被安装在设置于所述行星齿轮减速器中的齿轮上，从而能够减少所述齿轮之间产生的磨损和咔嗒噪音。
此外，所述齿隙补偿构件被安装在设置于所述行星齿轮减速器中的齿轮上，从而能够减少由于传递到输出轴的反向输入引起的齿轮损坏和咔嗒噪音。
而且，所述齿隙补偿构件被安装在设置于所述行星齿轮减速器中的每个齿轮上，从而能够简化用于补偿齿间齿隙的齿隙补充结构，并且能够降低制造成本和加工步骤。
附图说明
从如下结合附图给出的详细描述将更清楚本发明的上述和其他目的、特征和优点，其中：
图1是示出了现有技术的结构的分解立体图；
图2是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的立体图；
图3是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器中的太阳齿轮的立体图；
图4是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器中的行星齿轮的立体图；
图5是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器中的环形齿轮的立体图；
图6是沿着图2中的线A-A截取的剖视图；
图7是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的第一实施方式的视图；
图8是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的第二实施方式的视图；以及
图9是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的第三实施方式的视图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本发明的实施方式。
首先，图2是用于描述根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的立体图。根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器包括：齿轮单元200，该齿轮单元200包括：太阳齿轮210，转向轴(未示出)结合至该太阳齿轮210；行星齿轮220，该行星齿轮220外接太阳齿轮210；托架100，行星齿轮220的旋转轴400结合至该托架100；和环形齿轮230，行星齿轮220内接于该环形齿轮230；以及齿隙补偿构件300，所述齿隙补偿构件300联接至太阳齿轮210、行星齿轮220和环形齿轮230中的一个或多个齿轮，使得所述齿隙补偿构件在所述齿隙补偿构件彼此紧密接触的状态下旋转。
转向轴(未示出)穿过托架100和太阳齿轮210，并且穿过行星齿轮220的旋转轴400被压配合在托架100中。
安装在齿轮单元200中的每个齿隙补偿构件300都具有环形或带一个开有缝隙侧的环的形状，并且由弹性材料形成。这里，齿隙补偿构件300可以联接至太阳齿轮210、行星齿轮220和环形齿轮230中的一个或多个。
另外，齿隙补偿构件300可以联接至太阳齿轮210、行星齿轮220和环形齿轮230中彼此啮合的两个齿轮，或者分别联接至太阳齿轮210、行星齿轮220和环形齿轮230，使得齿隙补偿构件300彼此紧密接触。
另外，齿隙补偿构件300可以包括由弹性材料制成的第一齿隙补偿构件310和由金属材料制成的第二齿隙补偿构件320，如下所述。
当齿隙补偿构件300包括如上所述的第一齿隙补偿构件310和第二齿隙补偿构件320时，只有第一齿隙补偿构件310可以安装在齿轮单元200中，或者第一齿隙补偿构件310和第二齿隙补偿构件320可以交替地安装成使得第二齿隙补偿构件320在它们与第一齿隙补偿构件310紧密接触的状态下旋转。
图3至图5是用于描述根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器中的齿轮单元200的分解立体图。太阳齿轮210和行星齿轮220中的每个都包括形成在其中心处的通孔250，并且太阳齿轮210和行星齿轮220中的每个都设置有围绕其外圆周表面的轴向台阶状紧固凸缘240。
另外，环形齿轮230设置有围绕其内圆周表面的轴向台阶状紧固凸缘240。环状齿隙补偿构件300安装在形成在齿轮单元200中的每个紧固凸缘240上。
图6是沿着图2中的线A-A截取的齿轮单元200的剖视图，其中在用于车辆转向装置的行星齿轮减速器中齿轮单元200安装有齿隙补偿构件300。
太阳齿轮210位于托架100上，行星齿轮220外接太阳齿轮210，并且穿过行星齿轮220的旋转轴400被压配合在托架100中。
另外，环形齿轮230位于托架100周围，并且行星齿轮220内接于环形齿轮230。
关于托架100，在太阳齿轮210和行星齿轮220的外圆周表面的上部上以及在环形齿轮230的内圆周表面的上部上设置有紧固凸缘240，每个紧固凸缘240都形成有轴向台阶，并且齿隙补偿构件300安装在紧固凸缘240上。
这里，紧固凸缘240形成在太阳齿轮210和行星齿轮220的外圆周表面的上部分上以及环形齿轮230的内圆周表面的上部上，但是不必限于此。紧固凸缘240可以形成在中部或下部。
安装在齿轮单元200中的齿隙补偿构件300彼此紧密接触，并且当通过驱动转向轴(未示出)而使齿轮单元200旋转时，齿隙补偿构件300在它们连续地彼此紧密接触的状态下也旋转。
因而，齿隙补偿构件300在它们连续地彼此紧密接触的状态下旋转，以在转向轴(未示出)被双向驱动时补偿安装在齿轮单元200中的齿轮中的齿间齿隙，从而能够维持齿轮的光滑可靠的接合状态，能够降低齿轮之间的磨损，并且通过齿隙补偿构件300之间的弹性变形能够抵消齿轮之间的振动，由此减少咔嗒噪音。
另外，当车辆行驶时，由从地面传递的不确定外力引起的反向输入可能被传递至与前车轮侧连接的转向轴(未示出)，这可能导致齿轮发生振动。
即使在这种状态下，也可以通过齿隙补偿构件300之间的弹性变形而抵消在齿轮中引起的振动，从而能够防止齿轮损坏和咔嗒噪音。
图7是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的第一实施方式的立体图，其中位于托架100上的太阳齿轮210外接行星齿轮220，行星齿轮220内接于环形齿轮230，齿隙补偿构件300安装在齿轮单元200的紧固凸缘240上以彼此紧密接触。
这里，齿隙补偿构件300包括由弹性材料制成的第一齿隙补偿构件310和由具有光滑表面的金属材料制成的第二齿隙补偿构件320。在当前实施方式中，第一齿隙补偿构件310安装在齿轮单元200中。
因而，当转向轴(未示出)被双向驱动时，安装在齿轮单元200中的第一齿隙补偿构件310在它们连续地彼此紧密接触的状态下旋转，以补偿齿间齿隙，从而能够将齿轮维持在其中它们的齿彼此顺畅可靠地啮合的状态下，能够减少齿轮之间的磨损，并且通过第一齿隙补偿构件之间的弹性变形能够抵消齿轮之间的振动，由此减少咔嗒噪音。
然而，当仅将第一齿隙补偿构件310安装在齿轮单元200中时，第一齿隙补偿构件310的磨损发展可能变得更快。因而，如在以下描述的第二和第三实施方式中，可以将由金属材料制成的第二齿隙补偿构件320施加至齿轮单元200。
图8是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的第二实施方式的立体图，其中行星齿轮220外接位于托架200上的太阳齿轮210，行星齿轮220内接于环形齿轮230，并且齿隙补偿构件300安装在齿轮单元200的紧固凸缘240上，以彼此紧密接触。
在当前实施方式中，由弹性材料制成的第一齿隙补偿构件310和由具有光滑表面的金属材料制成的第二齿隙补偿构件320安装在齿轮单元200中。
这里，第二齿隙补偿构件320的材料不限于金属材料，而是将任何材料应用于该第二齿隙补偿构件320，只要该材料是刚性的并且具有光滑表面即可。
第一齿隙补偿构件310用来借助于其弹性弹性抵消齿轮中产生的振动。因而，一个第一齿隙补偿构件310安装在太阳齿轮210上，(多个)第二齿隙补偿构件320安装在外接太阳齿轮210的行星齿轮220上，另一个第一齿隙补偿构件310安装在其中行星齿轮220所内接的环形齿轮230上。
因而，当转向轴(未示出)被双向驱动时，安装在齿轮单元200中的第一齿隙补偿构件310和第二齿隙补偿构件320在它们连续地彼此紧密接触的状态下旋转以补偿齿间齿隙，从而能够将齿轮维持在其中它们的齿彼此顺畅可靠地啮合的状态下，能够减少齿轮之间的磨损，并且能够通过第一齿隙补偿构件310之间的弹性变形而抵消齿轮之间的振动，由此减少咔嗒噪音。
另外，由于第一齿隙补偿构件310和第二持续补偿构件320安装在齿轮单元200中并且在它们连续地彼此紧密接触的状态下旋转，因此可以延缓第一齿隙补偿构件310的磨损发展。
图9是示出了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器的第三实施方式的立体图，其中行星齿轮220外接位于托架200上的太阳齿轮210，行星齿轮220内接在环形齿轮230中，并且齿隙补偿构件300安装在齿轮单元200的紧固凸缘240上，以彼此紧密接触。
在当前实施方式中，由弹性材料制成的第一齿隙补偿构件310和由金属材料制成的第二齿隙补偿构件320安装在齿轮单元200中。
这里，第二齿隙补偿构件320的材料不限于金属材料，而是将任何材料应用于该第二齿隙补偿构件320，只要该材料是刚性的并且具有光滑表面即可。
第一齿隙补偿构件310用来借助于其弹性弹性抵消齿轮中产生的振动。因而，一个第二齿隙补偿构件320安装在太阳齿轮210上，(多个)第一齿隙补偿构件310安装在外接太阳齿轮210的行星齿轮220上。
另外，另一个第二齿隙补偿构件320安装在其中行星齿轮220所内接的环形齿轮230上。
因而，当转向轴(未示出)被双向驱动时，安装在齿轮单元200中的第一齿隙补偿构件310和第二齿隙补偿构件320在它们连续地彼此紧密接触的状态下旋转以补偿齿间齿隙，从而能够将齿轮维持在其中它们的齿彼此顺畅可靠地啮合的状态下，能够减少齿轮之间的磨损，并且能够通过第一齿隙补偿构件310之间的弹性变形而抵消齿轮之间的振动，由此减少咔嗒噪音。
另外，由于第一齿隙补偿构件310和第二持续补偿构件320安装在齿轮单元200中并且在它们连续地彼此紧密接触的状态下旋转，因此可以延缓第一齿隙补偿构件310的磨损发展。
在上文中，已经参照附图针对具体形状和方向描述了根据本发明的用于车辆转向装置的行星齿轮减速器。然而，本领域技术人员可以对本发明进行各种修改和改变，因而这些修改和改变应该被认为属于本发明的范围。
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119(a)，本申请要求2014年6月2日提交的韩国专利申请No.10-2014-0067237的优先权及权益，出于全面之目的，在此通过引用将其纳入，就如同在本文进行完全阐述一样。

Claims (10)

1.一种用于车辆转向装置的行星齿轮减速器，该行星齿轮减速器包括：
太阳齿轮，转向轴结合至该太阳齿轮；
行星齿轮，该行星齿轮外接所述太阳齿轮；
托架，所述行星齿轮的旋转轴结合至所述托架；
环形齿轮，所述行星齿轮内接在所述环形齿轮中；以及
齿隙补偿构件，所述齿隙补偿构件联接至所述太阳齿轮、所述行星齿轮和所述环形齿轮中彼此啮合的两个齿轮，使得所述齿隙补偿构件在所述齿隙补偿构件彼此紧密接触的状态下旋转。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮减速器，其中，所述齿隙补偿构件中的每个齿隙补偿构件都形成为环形或在一侧开有缝隙的环的形状。
3.根据权利要求2所述的行星齿轮减速器，其中，所述太阳齿轮、所述行星齿轮和所述环形齿轮中的每个都设置有围绕其圆周延伸的轴向台阶状紧固凸缘，使得所述齿隙补偿构件中的一个齿隙补偿构件能够被安置在所述紧固凸缘上。
4.根据权利要求3所述的行星齿轮减速器，其中，所述齿隙补偿构件中的每个齿隙补偿构件由弹性材料形成。
5.根据权利要求3所述的行星齿轮减速器，其中，所述齿隙补偿构件联接至所述太阳齿轮、所述行星齿轮和所述环形齿轮中的彼此啮合的两个齿轮，使得所述齿隙补偿构件彼此紧密接触。
6.根据权利要求5所述的行星齿轮减速器，其中，所述齿隙补偿构件包括由弹性材料形成的第一齿隙补偿构件和由金属材料形成的第二齿隙补偿构件，并且所述第一齿隙补偿构件和所述第二齿隙补偿构件联接成彼此紧密接触。
7.根据权利要求3所述的行星齿轮减速器，其中，所述齿隙补偿构件分别联接至所述太阳齿轮、所述行星齿轮和所述环形齿轮，使得所述齿隙补偿构件彼此紧密接触。
8.根据权利要求7所述的行星齿轮减速器，其中，所述齿隙补偿构件包括由弹性材料形成的第一齿隙补偿构件和由金属材料形成的第二齿隙补偿构件，并且所述第一齿隙补偿构件和所述第二齿隙补偿构件联接成彼此紧密接触。
9.根据权利要求8所述的行星齿轮减速器，其中，所述第一齿隙补偿构件联接至所述太阳齿轮和所述环形齿轮中的每个齿轮，并且所述第二齿隙补偿构件联接至所述行星齿轮。
10.根据权利要求8所述的行星齿轮减速器，其中，所述第二齿隙补偿构件联接至所述太阳齿轮和所述环形齿轮中的每个齿轮，并且所述第一齿隙补偿构件联接至所述行星齿轮。
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