CN109649478B

CN109649478B - 电动转向的蜗轮

Info

Publication number: CN109649478B
Application number: CN201811177884.2A
Authority: CN
Inventors: 成基雄
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2017-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2038-10-10
Also published as: US10864936B2; KR102369866B1; KR20190040406A; CN109649478A; US20190106146A1

Abstract

本公开涉及一种电动转向的蜗轮。该电动转向的蜗轮包括：内轮，联接到转向轴；外轮，设置在所述内轮的外周的外部并具有外周表面，在所述外周表面上形成有与蜗杆轴的蜗杆啮合的齿轮部；以及阻尼器，插入在所述内轮和所述外轮之间。由于阻尼器插入并介于蜗轮的内轮和外轮之间，因此蜗轮可以吸收从转向轴通过蜗轮传递到蜗杆轴的扭转载荷，以减小扭转载荷，并减小由扭转载荷引起的振动，以减少蜗杆轴的蜗杆和蜗轮的齿轮部的变形和磨损。

Description

电动转向的蜗轮

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月10日提交的、申请号为10-2017-0129100的韩国专利的优先权，其通过引用并入本文用于如本文充分阐述的所有目的。

技术领域

本公开涉及一种电动转向的蜗轮，更具体地，涉及一种如下所述的电动转向的蜗轮，其中阻尼器插入并介于蜗轮的内轮和外轮之间，使得蜗轮吸收从转向轴通过蜗轮传递到蜗杆轴的扭转载荷，以减小扭转载荷以及由扭转载荷引起的振动，从而减少蜗轮的蜗杆和蜗杆轴的齿轮部的变形和磨损。

背景技术

通常，转向系统是一种驾驶员可以通过其有意识地改变车辆的行驶方向的系统，并且是一种被构造为任意地改变车辆的前轮绕其转动以在驾驶员希望的方向上驱动车辆的转动中心的辅助系统。

这种车辆的转向系统包括电机驱动动力转向(MDPS)，其中转向动力由电机控制，并且电子控制单元根据由诸如车速传感器和转向扭矩传感器的各种传感器检测到的行驶条件准确地驱动电机，由电机产生的扭矩通过减速器传递到转向柱或小齿轮，以补充操纵连接到转向柱和小齿轮的方向盘的驾驶员的转向动力。

因此，MDPS提供转向性能，通过在低速时提供一种轻而方便的转向状态且在高速时提供一种重而稳定的转向状态使驾驶员保持最佳驾驶状态，以通过快速转向等来响应突发的紧急情况。

电动转向可基于电动转向所处的位置被分成各种类型，并且电动转向是一种这样的系统，其中包括减速器的电机安装在转向柱周围，用于将将驾驶员座椅的方向盘和车辆下部的齿轮箱连接转向轴固定到车身，或安装在齿轮箱周围，其中嵌入有联接到齿条的小齿轮，并且由驾驶员操纵的方向盘的转动动力通过电机的减速器传递到齿条。

当应用了上述柱式电动转向的车辆行驶时，因为反向输入载荷由于诸如从路面传递的冲击等因素而施加，或者在其中齿轮啮合以传递转动动力的结构中的转动部件的接触部分之间逐渐发生磨损，特别是蜗杆轴的间隙在轴向上增大，因此在蜗杆轴和蜗轮啮合且转动的部分不可避免地发出卡嗒噪声。

防间隙单元用于防止上述现象，该防间隙单元被构造为通常使用防振弹簧(rattle spring)压抵蜗杆轴以去除蜗杆轴和蜗轮之间的间隙。

因此，传统的柱式电动转向通常包括用于防止上述卡嗒声现象的单元，这种单元通过增补蜗杆轴和蜗轮齿轮之间的间隙而形成，并且具有一种这样的结构，例如其中橡胶构件被放置在蜗轮的两端或蜗轮是倾斜的。

在公开号为10-0645766(2006年11月6日)的韩国专利中公开了“车辆中的防卡嗒声型电机驱动的动力转向系统”作为用于防卡嗒噪声的现有技术。该系统包括锥形滑块，其中防间隙单元插入联接到被增补转向动力的电机转动的蜗杆轴的端部的支撑轴承和容纳与蜗杆轴啮合并被转动以将转动动力传递到连接到齿轮箱的转向轴的壳体的内表面之间的空间中，并连续地压抵在蜗杆轴上，该防间隙单元被构造为防止由被构造为将驾驶员的转向动力转换成转动动力的电机转动的蜗杆轴和被构造为传递转向动力以操作连接到转向轴的齿轮箱的蜗轮之间的间隙产生。

上述现有技术应用于蜗杆轴。相反地，在公开号为10-2012-0137027(2012年12月20日)的韩国专利中公开了“电动转向系统”作为应用于蜗轮的另一现有技术。该系统包括：蜗杆轴部，其包括蜗轮；蜗轮部，其外周表面与蜗轮啮合并被转动；毂部分，其与蜗轮部的内周表面啮合并被转动；电机部，其使蜗杆轴部转动；以及防振部，其安装在毂部分中并且抑制噪声。

然而，与传统的蜗杆轴相关的防卡嗒声结构包括防间隙单元，由于该结构连续地压抵蜗杆轴，因此外部冲击直接传递到蜗杆轴，并且因此担心的是，由于反复的冲击，部件可能容易被损坏。

另外，应用于传统的蜗轮的防卡嗒声结构包括防振部，该防振部包括粘性流体和盖板以抑制噪声，但是在这种情况下，粘性流体会被污染并且当粘性流体泄漏到外部时粘性流体会失去正常的防振功能，并且经常性地将粘性流体注入防卡嗒声结构是一件很麻烦的事情。

发明内容

在这种背景下，本公开的目的是提供一种电动转向的蜗轮，其中插入和设置有阻尼器，使得蜗轮吸收从转向轴通过蜗轮传递到蜗杆轴的扭转载荷，以减小当车辆在崎岖的道路上行驶时的扭转载荷。

另外，本公开提供一种这样的电动转向的蜗轮，其通过减小由扭转载荷引起的振动来减少蜗杆轴的蜗杆和蜗轮的齿轮部的变形和磨损。

除了本实施例的上述技术目的之外，本实施例的特征和优点将在下面进行描述，或者将由本领域技术人员通过技术和描述清楚地了解。

为了解决上述问题，实施例提供了一种电动转向的蜗轮，该蜗轮包括：内轮，其联接到转向轴；外轮，其设置在内轮的外周的外部并具有外周表面，在该外周表面上形成有与蜗杆轴的蜗杆啮合的齿轮部；以及阻尼器，其插入在内轮和外轮之间。

在根据本实施例的电动转向的蜗轮中，由于阻尼器插入并介于蜗轮的内轮和外轮之间，因此在车辆在崎岖的道路上行驶的情况下，蜗轮可以吸收从转向轴通过蜗轮传递到蜗杆轴的扭转载荷，以减小扭转载荷。

另外，通过减小由扭转载荷引起的振动，可以减少蜗轮的变形和磨损。

因此，蜗杆轴的蜗杆和蜗轮的齿轮部分的磨损可减少，并且最终，由蜗杆轴的蜗杆和蜗轮的齿轮部分的磨损引起的卡嗒噪声可降低，从而可不再需要防间隙单元。

由于根据本实施例的阻尼器插入并设置在电动转向的蜗轮中，因此在车辆在崎岖的道路上行驶的情况下，蜗轮可以吸收从转向轴通过蜗轮传递到蜗杆轴的扭转载荷以减小扭转载荷。

可以从本实施例获得的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员通过以下描述将清楚地理解上文未描述的其他效果。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和优点将更加明显，其中：

图1是示出根据本实施例的电动转向的减速器的截面图；

图2是示出根据本实施例的电动转向的蜗轮的分解立体图；

图3是示出根据本实施例的蜗轮的阻尼器的截面图；以及

图4是示出根据本实施例的电动转向的蜗轮的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本领域技术人员容易执行的实施例。本公开的实施例可以以若干不同的形式来实现，并且不限于本文描述的实施例。

在整个说明书中，当部件被称为“连接到”到另一个部件时，它包括“直接连接”和通过中间部件“电连接”。此外，当某个部件“包括”某个组件时，除非另有明确说明，否则这不排除其他组件，并且实际上可以包括其他组件。

在下文中，将参照附图详细描述本领域技术人员容易执行的实施例。然而，本公开的实施例可以以若干不同的形式实现，并且不限于本文描述的实施例。

图1是示出根据本实施例的电动转向的减速器的截面图。

参照图1，减速器100具有一种这样的结构，其中设置有由金属材料形成并且具有其中形成有蜗杆120的中心部分的蜗杆轴110，蜗杆轴承130安装在蜗杆轴110的两端以支撑蜗杆轴110，蜗杆轴110和电机轴140连接，并且电机150被驱动以使蜗杆轴110转动。

蜗轮200沿其周向设置在蜗杆120的外部作为减速器，以与形成在蜗杆轴110的中心部分处的蜗杆120啮合。

蜗轮200安装在被构造为传递由驾驶员操纵的方向盘的转动动力的转向轴300上以将通过由电机150的驱动产生的蜗杆轴110的转动动力传递到转向轴300。

当转向轴300由于外部冲击而产生转动动力并将转动动力传递到蜗轮200时，蜗轮200将通过转向轴300传递的转动动力传递到蜗杆轴110。

蜗杆轴110和蜗轮200通过蜗轮方法啮合，并安装在壳体160中以保护其免受外部环境的影响。

图2是示出根据本实施例的电动转向的蜗轮的分解透视图。

参照图2，蜗轮200包括：内轮210，其联接到转向轴300；外轮230，其设置在内轮210的外周的外部并具有外周表面，在该外周表面上形成有与蜗杆轴110的蜗轮120啮合的齿轮部231；以及阻尼器220，其插入并介入内轮210和外轮230之间。

当蜗杆轴110或转向轴300将转动动力传递到蜗轮200时，内轮210和外轮230一起转动，但是在传递到蜗轮200的转动动力突然增大的情况下(例如，当车辆行驶在崎岖的道路上，并且从车轮传递到齿条杆(未示出)和转向轴300的载荷突然增大时)，在内轮210和外轮230之间发生扭曲。

阻尼器220吸收在内轮210和外轮230之间产生的扭转载荷，减小从转向轴300传递的扭转载荷，并将扭转载荷传递到蜗杆轴110。

另外，阻尼器220可以通过吸收蜗轮200的扭转载荷来减小传递到蜗杆轴110的振动，以防止蜗杆轴110和蜗轮200的变形和损坏。

图3是示出根据本实施例的蜗轮的阻尼器的截面图。

参照图3，阻尼器220包括用于当蜗轮转动时的阻尼功能的阻尼部221，以及被构造为将阻尼器联接到外轮和内轮的固定部226。

阻尼部221基本上形成为闭合环形形状，并包括至少一个沿直径方向向外突出的突出部分222以及至少一个沿直径方向向内凹陷的凹陷部分223。

阻尼部221可以由具有预定弹力的金属材料形成，并且多个突出部分222和多个凹陷部分223交替地形成并在周向方向上连接，从而可以总体上形成重复的不规则形状。

也就是说，多个突出部分222连接到多个凹陷部分223呈环形形状以形成阻尼部221。

固定部226可包括用于联接阻尼器220和内轮210的内轮固定部227和用于联接阻尼器220和外轮230的外轮固定部228。

内轮固定部227沿直径方向从突出部分222的内周表面向内突出，外轮固定部228沿直径方向从突出部分222的外周表面向外突出。

另外，内轮固定部227和外轮固定部228可以以Z字(zigzag)形连接。

内轮固定部227容纳在内轮内并连接阻尼部221的突出部分222。也就是说，内轮固定部227的两个端部可以弯曲并连接到任一个突出部分和另一相邻的突出部分。

也就是说，内轮固定部227的一端连接到多个突出部分中的任一个突出部分222，内轮固定部227的另一端在周向方向上连接到相邻的突出部分222。

参照图3，内轮固定部227可大体上具有“└┘”形的横截面。例如，内轮固定部227的一端从阻尼部221的任一个突出部分222的内周表面225向内(朝向转向轴)突出，而其另一端连接到相邻的凸出部分222的内周表面。本文中，内轮固定部227可以设置为与阻尼部221的凹陷部分223的内周表面间隔开。

另外，连接到突出部分222的内轮固定部227的一端和另一端沿直径方向向内延伸并且在相对的圆周方向上弯曲，使得内轮固定部227被连接。

外轮固定部228设置在内轮的外部并连接阻尼部221的突出部分222。也就是说，外轮固定部228的两个端部可以弯曲，并且两个端部可以连接到任一个突出部分和另一相邻的突出部分。

也就是说，外轮固定部228的一端连接到多个突出部分中的任一个突出部分222，外轮固定部228的另一端在周向方向上连接到相邻的突出部分222。

参照图3，外轮固定部228可大体上具有“┌┐”形的横截面。例如，外轮固定部228的一端从阻尼部221的任一个突出部分222的外周表面224向外(朝向蜗杆轴)突出，其另一端连接到相邻的突出部分222的外周表面。

另外，连接到突出部分222的外轮固定部228的一端和另一端向内延伸，并在相对的周向方向上弯曲，使得外轮固定部228被连接。

内轮固定部227和外轮固定部228在固定部226的周向方向上交替地设置。

另外，内轮固定部227的一端和另一端设置在与外轮固定部228的一端和另一端相对应的位置处。

图4是示出根据本实施例的电动转向的蜗轮的截面图。

如图4所示，阻尼器220插入并介入内轮210和外轮230之间，内轮固定部227联接到内轮210，且外轮固定部228联接到外轮230。

阻尼器220的阻尼部221可以形成为容纳在内轮210内。也就是说，突出部分222的外周表面可以与内轮210的外周表面相匹配，或者突出部分222的外周表面可以定位在内轮210的外周表面内并与内轮210的外周表面间隔开。

内轮210可以通过注射成型方法形成以适应阻尼器220，且外轮230可以通过注射成型方法形成在适应阻尼器220的内轮210的外部。

阻尼器220用作被构造为吸收内轮210和外轮230之间的扭转载荷的弹簧，并用于减小由扭转载荷引起的振动。

如上所述，在根据本实施例的电动转向的蜗轮200中，由于阻尼器220插入并介于蜗轮200的内轮210和外轮230之间，因此在车辆在崎岖的道路上行驶的情况下，蜗轮200可以吸收从转向轴300通过蜗轮200传递到蜗杆轴110的扭转载荷，以减小扭转载荷。

另外，通过减小由扭转载荷引起的振动，可以减少蜗杆轴110的蜗杆120和蜗轮200的齿轮部231的变形和磨损。

因此，蜗杆轴110的蜗杆120和蜗轮200的齿轮部231的磨损可减少，并且最终，由蜗杆轴110的蜗杆120和蜗轮200的齿轮部231的磨损引起的卡嗒声可降低，从而可不需要防间隙单元。

本领域技术人员将理解的是，本公开可以在不改变技术范围和基本特征的情况下以其他具体形式执行。因此，上述实施例应被认为仅是描述性的，而不是为了限制的目的。本公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由所附权利要求限定，并且包括从所附权利要求的含义、范围和等同物导出的所有修改和变更。

Claims

1.一种电动转向的蜗轮，包括：

内轮，联接到转向轴；

外轮，设置在所述内轮的外周的外部并具有外周表面，在所述外周表面上形成有与蜗杆轴的蜗杆啮合的齿轮部；以及

阻尼器，插入在所述内轮和所述外轮之间，

其中，所述阻尼器包括：

阻尼部，包括至少一个沿直径方向向外突出的突出部分并具有环形形状；和

固定部，在直径方向上设置在所述阻尼部的外侧和内侧的至少任一侧上，并被构造为固定所述内轮和所述外轮，

其中，所述固定部包括从所述突出部分的外周表面向外突出的外轮固定部；

其中，所述外轮固定部的一端连接到所述多个突出部分中的任一个突出部分，且所述外轮固定部的另一端在圆周方向上连接到与其相邻的突出部分。

2.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，沿直径方向向内凹陷的至少一个凹陷部分设置在所述阻尼部中。

3.根据权利要求2所述的蜗轮，其中：

与所述突出部分相同的多个突出部分以及与所述凹陷部分相同的多个凹陷部分形成在所述阻尼部中；并且

所述突出部分和所述凹陷部分在周向方向上交替地设置并连接。

4.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，所述固定部包括内轮固定部，所述内轮固定部沿直径方向从所述突出部分的内周表面向内突出。

5.根据权利要求4所述的蜗轮，其中：

所述内轮固定部的一端连接到所述多个突出部分中的任一个突出部分；并且

所述内轮固定部的另一端在周向方向上连接到与其相邻的突出部分。

6.根据权利要求5所述的蜗轮，其中，连接到所述突出部分的所述内轮固定部的一端和另一端沿直径方向向内延伸，在相对的周向方向上弯曲，并且相连接。

7.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，连接到所述突出部分的所述外轮固定部的一端和另一端向外延伸，在相对的圆周方向上弯曲，并连接。

8.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，所述内轮固定部和所述外轮固定部在所述固定部的周向方向上交替地设置。

9.根据权利要求8所述的蜗轮，其中，所述内轮固定部的一端和另一端设置在与所述外轮固定部的一端和另一端相对应的位置。

10.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，所述阻尼部形成为容纳在所述内轮内。

11.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，所述阻尼部的突出部分的外周表面与所述内轮的外周表面相匹配。

12.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，所述阻尼部的突出部分的外周表面设置在所述内轮的外周表面内并与所述内轮的外周表面间隔开。

13.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，所述阻尼器形成为闭环形状。

14.根据权利要求1所述的蜗轮，其中，所述阻尼器由金属材料形成。