CN107813864B - 用于电动助力转向系统的助力传送构件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动助力转向系统的助力传送构件。本发明提供一种用于电动助力转向系统的助力传送构件同轴地连接一驱动轴和一从动轴，以在两者之间传送助力，所述助力传送构件包括：一第一凸台，其耦接至所述驱动轴和所述从动轴中的一个，并且具有一第一承受部，所述第一承受部形成在所述第一凸台的中间部位，且为圆柱形；一第二凸台，其耦接至所述驱动轴和所述从动轴中的另一个，并且具有一第二承受部，所述第二承受部形成在所述第二凸台的中间部位，且为圆柱形；以及一轴向减震器，所述轴向减震器的相对端部插入至所述第一承受部和所述第二承受部，且所述轴向减震器在轴向上弹性地变形。

Description

用于电动助力转向系统的助力传送构件

技术领域

本发明涉及一种用于电动助力转向系统的助力传送构件。尤其特别地，本发明涉及一种用于电动助力转向系统的助力传送构件，相较于现有技术中的助力传送构件，其能够有效地减小因内转子与外转子之间的间隙所引起的噪音，并且能够防止在驱动轴和从动轴耦接的部位的碰撞和振动所引起的噪音，其中所述驱动轴和从动轴在传送助力。

背景技术

车辆的转向装置为一种用于使驾驶员通过旋转方向盘而自由地改变车辆前进方向的装置。转向装置任意地改变旋转中心，并利用旋转中心可使前轮转向，从而协助驾驶员朝着一预期方向行驶车辆。转向装置使用一助力转向系统作为一辅助助力机构，以减少驾驶员的作用力。一助力转向系统大致分为一液压助力转向系统和一电动助力转向系统，其中所述液压助力转向系统通过使用一引擎力来操作一液压泵，从而使用液压来辅助一转向力；所述电动助力转向系统使用电动马达。

液压助力转向系统是通过检测方向盘的旋转并使用从一引擎传送来的旋转力以操作一液压泵以及传送液压至一驱动单元来协助驾驶员的转向力，其中，所述驱动单元可以例如为一汽缸，其设置在一齿条杆或一转向柱上。

电动助力转向系统是通过检测方向盘的旋转并操作一安装在齿条或转向柱上的马达以协助旋转运动，从而使得所述转向装置能够有效地操作。一电动助力系统分为一齿条辅助型电动助力转向系统(rack assist type electric power steering system，简称R-EPS)以及一柱型电动助力转向系统(column type electric power steering system，简称C-EPS)。

图1是现有技术中的一种电动助力转向系统的透视图。

如图1所示，所述电动助力转向系统包括一转向系统100，其从方向盘101延伸至车轮108和辅助助力装置120，其中辅助助力装置120给所述转向系统100提供辅助转向力。

所述转向系统100包括：一转向柱102，在所述转向柱的一端连接至方向盘101，并且与方向盘101一起旋转，在所述转向柱的另一端通过一对万向节103连接至一小齿轮轴104。所述小齿轮轴104通过一齿条齿杆机构105连接至一齿条杆，在所述齿条杆的相对两端通过横拉杆106和转向节臂107连接至轮胎108。所述齿条齿杆机构105是由彼此相啮合的小齿轮111和齿条112构成，其中所述小齿轮111形成在所述小齿轮轴104上，所述齿条112形成在所述齿条杆的外周表面的一侧。当驾驶员操作方向盘101时，在所述转向系统100内产生一扭矩，车轮108通过齿条齿轮机构105和横拉杆106所产生的扭矩而转向。

所述辅助助力装置120包括：一扭矩传感器125，所述扭矩传感器125用于感测驾驶员施加于方向盘上的扭矩，并且输出一与所检测到的扭矩成比例的一电信号；一电子控制单元123(electronic control unit，简称ECU)，所述电子控制单元123用于根据扭矩传感器所传送的一电信号而生成一控制信号；一电动马达130，所述电动马达130用于根据所述电子控制单元123所传送的一控制信号而生成一辅助助力；以及一减速器140，所述减速器140用于将所述电动马达所产生的辅助助力传送至所述转向柱102。

图2是现有技术中的电动助力转向系统的助力传送的局部剖视图。

如图2所示，所述电动助力转向系统的助力传送构件包括：一电动马达130、一驱动轴205、一内转子220、一外转子215、一弹性体210、一第一轴承250、一蜗杆轴235、一蜗杆245、一第二轴承270、一加压螺钉255、一加压弹簧265以及一齿轮壳体260。

所述电动马达130具有驱动轴205，所述驱动轴205从电动马达壳体延伸至外部，所述外转子215具有一中空空间在其中，所述外转子215的一侧与所述驱动轴205相连，以结合所述驱动轴操作。所述第一轴承250和所述第二轴承270固定所述蜗杆245，这样，所述蜗杆245朝向安装在转向柱上的蜗轮240。所述加压弹簧265通过所述加压螺钉255以支撑所述蜗杆245朝向所述蜗轮240。因此，当所述加压螺钉255夹紧时，所述加压螺钉255移动，以压缩所述加压弹簧265，这样，通过所述加压弹簧265的压缩力而使所述蜗杆245与蜗轮240相啮合。

所述内转子220连接至所述蜗杆轴235，并且插入至所述外转子215，其中所述外转子的一侧与所述驱动轴205相连。

然而，在现有技术中的电动助力转向系统的助力传送构件的结构中，由于所述内转子通过简单的压配以与所述外转子相耦接，并且与所述外转子的内侧直接接触，因此，通过转向柱反向输入较大冲击，以引起间隙磨损，并且当车辆老化或行驶在例如像越野的路上时，由于所述内转子与所述外转子相接触，因而产生噪音。

进一步，装配所述内转子和所述外转子的过程以及将润滑脂添加在所述内转子和所述外转子之间的空间的过程是需要的，这样就会导致装配过程的增加及其费用的增加。

发明内容

在这种情况下，本发明的一方面在于提供一种用于电动助力转向系统的助力传送构件，相较于现有技术中的助力传送构件，其能够有效地减小因内转子与外转子之间的间隙所引起的噪音，并且能够防止在驱动轴和从动轴耦接的部位的碰撞和振动所引起的噪音，其中所述驱动轴和从动轴在传送助力。

进一步，本发明的方面不限于此，本领域技术人员可以通过以下描述而清楚地理解本发明的其他未述方面。

在本发明的一方面中，提供一种用于电动助力转向系统的助力传送构件，其连接至同轴上的驱动轴和从动轴，以传送助力在驱动轴和从动轴之间，所述助力传送构件包括：一第一凸台，其耦接至所述驱动轴和所述从动轴中的一个，并且具有一第一承受部，所述第一承受部形成在所述第一凸台的中间部位，且为圆柱形；一第二凸台，其耦接至所述驱动轴和所述从动轴中的另一个，并且具有一第二承受部，所述第二承受部形成在所述第二凸台的中间部位，且为圆柱形；以及一轴向减震器，其用于在轴向上弹性地变形，且所述轴向减震器的相对端部插入至所述第一承受部和所述第二承受部。

如上所述，相较于现有技术中的助力传送构件，根据本发明的助力传送构件能够有效地减小因内转子与外转子之间的间隙所引起的噪音，并且能够防止在驱动轴和从动轴耦接的部位的碰撞和振动所引起的噪音，其中所述驱动轴和从动轴在传送助力。

附图说明

结合参考以下的附图和详细说明将更好地理解本发明的上述和其他的目的、特性和优势，其中：

图1是现有技术中的一种电动助力转向系统的透视图；

图2是现有技术中的电动助力转向系统的助力传送的局部剖视图；

图3是本发明的一种电动助力转向系统的助力传送构件的耦接状态的透视图；

图4是本发明的所述电动助力转向系统的助力传送构件的分解透视图；

图5至图7是本发明的所述电动助力转向系统的助力传送构件的透视图；

图8至图9是本发明的所述电动助力转向系统的助力传送构件的剖视图。

图中的标号分别表示：

300、助力传送构件；303、驱动轴；

305、从动轴；310、第一凸台；

320、第二凸台；330、轴向减震器；

340、径向减震器。

具体实施方式

以下，结合参考附图，将具体描述本发明的具体实施例。在添加附图标记给每一附图中的构件时，值得注意的是，尽管显示在不同的附图中，但是它们表示相同或相似的构件。此外，在本发明的下文描述中，如果并入本文的已知功能和配置的详细描述会使本发明的主题变得不清楚，那么将其省略。

另外，在描述本发明的构件时，可以使用术语，例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等类似词。这些术语仅是为了将一结构构件与其他结构构件区别出来，并且一相应结构构件的属性、次序、顺序等不应受限于该术语。应当指出，当在说明书中描述一个构件与另一个构件“连接”“耦接”“接合”时，虽然说明第一个构件可以直接地与第二个构件“连接”“耦接”“接合”，一第三个构件也可能在第一个构件与第二构件之间“连接”“耦接”“接合”。

图3是本发明的一种电动助力转向系统的助力传送构件的耦接状态的透视图。图4是本发明的所述电动助力转向系统的助力传送构件的分解透视图。图5至图7是本发明的所述电动助力转向系统的助力传送构件的透视图。图8至图9是本发明的所述电动助力转向系统的助力传送构件的剖视图。

参见附图，根据本发明的所述电动助力转向系统的助力传送构件300同轴地与一驱动轴303和一从动轴305相连，并且传送助力在所述驱动轴303和从动轴305之间。所述助力传送构件300包括：一第一凸台310，所述第一凸台310耦接至所述驱动轴303和所述从动轴305中的一个，并且所述第一凸台310具有一第一承受部311，所述第一承受部311形成在所述第一凸台310的中间部位，且为圆柱形；一第二凸台320，所述第二凸台320耦接至所述驱动轴303和所述从动轴305中的另一个，并且所述第二凸台320具有一第二承受部321，所述第二承受部321形成在所述第二凸台320的中间部位，且为圆柱形；以及一轴向减震器330，所述轴向减震器330的相对端部插入至所述第一承受部311和所述第二承受部321，且所述轴向减震器330在轴向上弹性地变形。

所述助力转向构件300同轴地与所述驱动轴303相连，所述驱动轴在旋转的同时，与一动力源相连(例如一马达、一泵等)，从而所述助力转向构件300将来自所述动力源的旋转力传送至所述从动轴305。在本发明的详细描述中，示例性地描述一具有电机轴和蜗杆轴的电动助力转向系统，其中所述电机轴作为驱动轴303，所述蜗杆轴作为从动轴305。

进一步，将举例说明所述第一凸台310耦接至所述从动轴305以及所述第二凸台320耦接至所述驱动轴303。

为了参考方便，在本实施例中，所述助力传送构件300作为一动力连接装置来被使用，其连接至电机轴和蜗杆轴，其中所述电机轴产生所述电动助力转向系统的辅助动力，所述助力传送构件300将马达(即电机)所产生的辅助动力传送至一与蜗轮307相耦接的转向柱306，从而辅助驾驶员的转向力。

所述第一凸台310和所述第二凸台320分别耦接至所述从动轴305和所述驱动轴303，而且所述轴向减震器330耦接在所述第一凸台310和所述第二凸台320之间，这样，所述助力传送构件330同轴地连接至所述驱动轴303和所述从动轴305，以在所述驱动轴303和所述从动轴305之间传送助力。文中所述助力也被称为动力(power)。

所述第一凸台310和所述第二凸台320具有第一承受部311和第二承受部312，且所述第一承受部311形成在所述第一凸台310的中间部位，所述第二承受部312形成在所述第二凸台320的中间部位。所述第一承受部311和所述第二承受部312为一圆柱形。所述轴向减震器330的相对端部插入至所述第一承受部311和所述第二承受部321，且所述轴向减震器330在轴向上弹性变形。

所述第一凸台310具有一第一轴连接部315，其从所述第一承受部311的中心沿轴向突出。所述第一轴连接部315具有轴向锯齿，所述轴向锯齿形成在所述第一轴连接部315的内周表面，当所述从动轴305耦接至所述第一轴连接部315时，所述第一轴连接部315能够防止所述从动轴305空转或者所述从动轴305与所述第一轴连接部315分离。

所述第二凸台320也具有一第二轴连接部325，其从所述第二承受部321的中心沿轴向突出。所述第二轴连接部325具有轴向锯齿，所述轴向锯齿形成在所述第二轴连接部325的内周表面，当所述驱动轴303耦接至所述第二轴连接部325时，所述第二轴连接部325能够防止所述驱动轴303的滑动。

如上所述，所述轴向减震器330耦接在所述第一凸台310和所述第二凸台320之间。所述轴向减震器330为一圆柱形，并且具有长切开孔331(cut-away holes)，所述长切开孔331为圆弧状且周向地穿过所述轴向减震器330的内周表面和外周表面。

至少两个切开孔331在圆周方向上彼此间隔开，且互相对称，这样，在多个切开孔331之间的相对位置形成连接部333。

进一步，在所述轴向减震器330的结构中，所述切开孔331设置为在轴向上彼此间隔开。在这种情况下，所形成的连接部333使得轴向上相邻的切开孔331在圆周方向上存在位置差。

因此，所述轴向减震器330可以更容易地沿轴向进行弹性变形。即使所述轴向减震器330在轴向上反复扩张和收缩，所述轴向减震器330的刚度仍然可以保持较长时间。

所述助力传送构件300可以进一步包括：一径向减震器340，所述第一凸台310和所述第二凸台320耦接至所述径向减震器340。所述第一凸台310具有第一突出部313，所述第一突出部313形成在所述第一承受部311的外侧，并沿轴向突出。所述第二凸台320具有第二突出部323，所述第二突出部323形成在所述第二承受部321的外侧，并沿轴向突出。

在所述第一承受部311的外周表面上形成径向肋状的所述第一突出部313。所述径向减震器340为圆柱形，所述径向减震器340的内周表面耦接至所述第一承受部311的外周表面，并且所述径向减震器340具有径向狭缝(radial slits)340b，所述径向狭缝340b形成在所述径向减震器340的内周表面，其中所述第一突出部313插入至所述径向狭缝340b。

所述第二突出部323设置为在圆周方向上与所述第一突出部313交替。每一个第二突出部323的形状为围绕相应第一突出部313的外围边，这样，所述第二突出部323的相对端与所述第一承受部311的外周表面相间隔。

所述第二突出部323形成“∩”，其围绕所述第一突出部313的相对两侧和上侧，并且设置为在圆周上与所述第一突出部313相交替。所述径向减震器340具有插入孔340a，所述插入孔340a设置在所述径向减震器340的内周表面和外周表面之间，其中所述第二突出部323插入所述插入孔340a。

因此，当所述驱动轴303通过马达而旋转时，与所述驱动轴303耦接的所述第二凸台320通过所述径向减震器340传送一旋转力至与所述从动轴305耦接的所述第一凸台310，与此同时，与所述从动轴305耦接的所述第一凸台310的所述第一突出部313可以有效地保持其刚度。

如上所述，所述第一突出部313和所述第二突出部323通过径向减震器340而彼此耦接，且所述第一突出部313和所述第二突出部323两者未直接接触，这样就可以吸收因接触或碰撞所产生的噪音。

虽然在本文中所示出和描述的第一凸台310和第二凸台320分别具有十个第一突出部313和五个第二突出部323，但是应该可以理解地是本发明并不限于此。

所述第一凸台310和所述第二凸台320是由金属制成，例如像钢、或例如像聚缩醛(polyacetal，简称POM)、聚酰胺(polyamide，简称PA)、聚碳酸酯(polycarbonate，简称PC)、聚酰亚胺(polyimide，简称PI)、聚丁烯对苯二酸酯(polybutylene terephthalate，简称PBT)等工程塑料类材料。

所述轴向减震器330和所述径向减震器340可以由天然橡胶(Natural Rubber，简称NR)、丁腈橡胶(Nitrile Butadiene Rubber，简称NBR)、氯丁橡胶(Chloroprene Rubber，简称CR)、三元乙丙橡胶(Ethylene Propylene Terpolymer，简称EPDM)、氟弹性体(FluoroElastomer，简称FPM)、丁苯橡胶(Styrene Butadine Rubber，简称SBR)、氯磺化聚乙烯(Chlorosulphonated Polyethylene，简称CSM)、聚氨酯(urethane)或硅树脂(silicone)等制成，因而具有耐候性(weather resistance)和灵活性(flexibility)及韧性于一身，从而作为减震器来吸收噪音和振动。

当一外力未施加于所述轴向减震器330和所述径向减震器340时，所述轴向减震器330和所述径向减震器340具有的压缩量上至约10％至15％，并且压缩量可以根据所传送的驱动力的强度而变化。

相较于现有技术中的助力传送构件，根据本发明所述的助力传送构件具有上述结构和形状，使其能够有效地减小因内转子与外转子之间的间隙所引起的噪音，并且能够防止在驱动轴和从动轴耦接的部位的碰撞和振动所引起的噪音，其中所述驱动轴和从动轴在传送助力。

甚至如上文所述，本发明的实施例中所有构件是以单个单元结合而成，或是以单个单元结合地进行操作，本发明的实施例不仅仅限于此。在不脱离本发明的范围情况下，在所有结构构件中，至少两个构件可以选择性结合和操作。

此外，术语，例如“包括”、“构成”、“具有”意味着一个或多个相应组件存在，除非它们被明确地描述为相反意思。它应该被理解为包括一个或多个组件在内。包含技术、科学或其他方面的所有术语所达成一致的意思与本领域的技术人员通常所理解的意思是相同的，除非它有别的定义。通常一个在字典中有所定义的术语要根据上下文的相关描述来进行解释，而不应该理想化，或者超出本意来进行解释，除非在本发明中有明确的定义。

尽管本发明的优选实施例已经说明了用途，但是本领域的技术人员在不脱离本发明的范围和发明的精神的情况下能够理解不同的修改、补充和替代，这些修改、补充和替代也应视为本发明的保护范围。因此，在本发明中所披露的实施例意在说明本发明的技术思想的范围，并且该些实施例并不限定本发明的范围。本发明的范围要根据附属的权利要求，例如所有的技术想法包括等同于本发明的权利要求范围，来进行解释。。

Claims (11)

1.一种用于电动助力转向系统的助力传送构件，其同轴地连接至一驱动轴和一从动轴，其特征在于，所述助力传送构件包括：

一第一凸台，所述第一凸台耦接至所述驱动轴和所述从动轴中的其中一个，所述第一凸台具有一第一承受部，所述第一承受部形成在所述第一凸台的中间部位，且所述第一承受部为圆柱形；

一第二凸台，所述第二凸台耦接至所述驱动轴和所述从动轴中的另一个，所述第二凸台具有一第二承受部，所述第二承受部形成在所述第二凸台的中间部位，且所述第二承受部为圆柱形；

一轴向减震器，所述轴向减震器的相对端部插入至所述第一承受部和所述第二承受部，且所述轴向减震器在轴向上弹性地变形，

其中，所述第一凸台具有第一突出部，所述第一突出部形成在所述第一承受部的外侧，并轴向地突出；所述第二凸台具有第二突出部，所述第二突出部形成在所述第二承受部的外侧，并轴向地突出；所述助力传送构件进一步包括：一径向减震器，所述第一突出部和所述第二突出部插入至所述径向减震器，且所述径向减震器设为弹性地变形。

2.根据权利要求1所述的助力传送构件，其特征在于，所述第一凸台具有一第一轴连接部，所述第一轴连接部从所述第一承受部的中间沿轴向突出，并且所述第一轴连接部具有一轴向锯齿，所述轴向锯齿形成在所述第一轴连接部的内周表面。

3.根据权利要求2所述的助力传送构件，其特征在于，所述第二凸台具有一第二轴连接部，所述第二轴连接部从所述第二承受部的中间沿轴向突出，并且所述第二轴连接部具有一轴向锯齿，所述轴向锯齿形成在所述第二轴连接部的内周表面。

4.根据权利要求1所述的助力传送构件，其特征在于，所述轴向减震器为一圆柱形，所述轴向减震器具有切开孔，所述切开孔周向地穿过所述轴向减震器的内周表面和外周表面。

5.根据权利要求4所述的助力传送构件，其特征在于，所述切开孔在圆周方向上彼此间隔开，而且互相对称，以在所述切开孔之间的相对位置处形成连接部。

6.根据权利要求5所述的助力传送构件，其特征在于，所述轴向减震器的切开孔在轴向上彼此间隔开。

7.根据权利要求6所述的助力传送构件，其特征在于，所形成的连接部使得轴向上相邻的切开孔在圆周方向上存在位置差。

8.根据权利要求1所述的助力传送构件，其特征在于，所述第一突出部为一径向肋状，且形成在所述第一承受部的外周表面上。

9.根据权利要求8所述的助力传送构件，其特征在于，所述径向减震器为一圆柱形，所述径向减震器的内周表面耦接至所述第一承受部的外周表面，所述径向减震器具有狭缝，所述狭缝形成在所述径向减震器的内周表面，其中所述第一突出部插入至所述狭缝。

10.根据权利要求1所述的助力传送构件，其特征在于，所述第二突出部设置在圆周方向上与所述第一突出部交替，每一个第二突出部的形状为围绕相应第一突出部的外周边，以至所述第二突出部的相对端与所述第一承受部的外周表面相间隔。

11.根据权利要求10所述的助力传送构件，其特征在于，所述径向减震器具有插入孔，所述插入孔设置在所述径向减震器的内周表面和外周表面之间，其中所述第二突出部插入至所述插入孔。

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