CN109850005A - 齿条辅助型电动转向装置 - Google Patents

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CN109850005A CN201811344230.4A CN201811344230A CN109850005A CN 109850005 A CN109850005 A CN 109850005A CN 201811344230 A CN201811344230 A CN 201811344230A CN 109850005 A CN109850005 A CN 109850005A
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Abstract

本发明涉及一种齿条辅助型电动转向装置。该齿条辅助型电动转向装置包括：电动机带轮，其设置在电动机的轴上或者联接至电动机的轴；螺母带轮，其设置在经由球联接至齿条杆的球头螺母的外表面上或者联接至球头螺母；带，其联接至电动机带轮和螺母带轮，带包括至少一个第一磁体；以及齿条壳体，其封闭或包围电动机带轮、螺母带轮和带的至少一部分。齿条壳体可以包括一个或多个第二磁体，第二磁体设置在其面向或者与带相反的内周表面上。可替换地，齿条壳体可以包括从齿条壳体的内表面突出的支撑部，一个或多个第二磁体可以设置在支撑部的表面上。

Description

齿条辅助型电动转向装置
技术领域
本公开的一些实施例大致涉及一种电动转向装置，尤其涉及在带和/或齿条壳体上包括磁体的齿条辅助型电动转向装置。
背景技术
一般齿条辅助型电动转向装置可以包括从转向轮延伸至对置侧车轮的转向系统以及将辅助转向动力供给至转向系统的辅助动力机构。带式动力传递装置是这种一般齿条辅助型电动转向装置中的辅助动力机构中的一种。
但是，在常规技术中，存在的问题是，由于电动机带轮旋转时带中发生的弦振动引起的齿条壳体等发生的噪声和振动。
此外，当带通过电动机操作时，在电动机沿向前和向后方向连续操作期间带的张力会改变，因而可能无法生成适当的转向辅助力。因而，在带、电动机带轮、螺母带轮等中会发生磨损以及断裂，带、电动机带轮、螺母带轮等的耐久性会下降。
相对于这些和其他一般考虑，描述以下实施例。而且，虽然已经讨论了相对具体问题，但是应该理解的是，实施例不应限制为解决背景技术中提到的具体问题。
发明内容
根据本公开的各种示范实施例，齿条辅助型电动转向装置可以防止当通过电动机的驱动力使电动机带轮沿向前和向后方向连续旋转时发生的带的弦振动，以便降低齿条壳体的噪声。
根据本公开的一些示范实施例，甚至当通过电动机的驱动力使电动机带轮沿向前和向后方向连续旋转时，齿条辅助型电动转向装置可以维持联接至电动机带轮以及螺母带轮的带的恒定张力。
根据本公开的特定示范实施例，齿条辅助型电动转向装置可以包括：电动机带轮，其设置在电动机的轴上或者联接至电动机的轴；螺母带轮，其设置在经由球联接至齿条杆的球头螺母的外周表面上或者联接至球头螺母的外周表面；带，其可旋转地联接至电动机带轮和螺母带轮，带包括或者设置有一个或多个第一磁体；以及齿条壳体，其封闭或者容纳电动机带轮、螺母带轮和带的至少一部分，齿条壳体在其与带相反的内周表面上包括或者设置有一个或多个第二磁体。
根据本公开的一些示范实施例，齿条辅助型电动转向装置包括：电动机带轮，其设置在电动机的轴上或者联接至电动机的轴；螺母带轮，其设置在经由球联接至齿条杆的球头螺母的外周表面上或者联接至球头螺母的外周表面；带，其联接至电动机带轮和螺母带轮，带包括或者设置有一个或多个第一磁体；以及齿条壳体，其封闭或者容纳电动机带轮、螺母带轮和带的至少一部分，齿条壳体包括或设置有在电动机带轮和螺母带轮之间从齿条壳体的内壁突出的支撑部。支撑部可以在齿条壳体的面向带或者与带相反的外表面上包括一个或多个第二磁体。
根据本实施例，能够防止当通过电动机的驱动力使电动机带轮沿向前和向后方向连续旋转时发生的带的弦振动，从而降低整个齿条壳体的噪声。
此外，即使通过电动机的驱动力使电动机带轮沿向前和向后方向连续旋转，也能够维持恒定联接至电动机带轮和螺母带轮的带的张力。
该概要用于以简化形式引入构思的选择，在详细描述中下文将进一步描述该构思。该概要不旨在说明宣称的主题的关键特征或者重要特征，也不旨在用以限制宣称的主题的范围。
附图说明
从结合附随附图进行的以下详细描述中，本公开的上述以及其他方案、特征及优势将更明显，其中：
图1示出了根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的示意图；
图2示出了根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的分解局部视图；
图3示出了根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的立体局部视图；以及
图4至图8是根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的截面局部视图。
具体实施方式
下文，将参考附图详细描述本公开的实施例。在将附图标记添加至每个附图的元件时，虽然它们示出在不同的附图中，但是如果可能，相同元件将由相同附图标记指代。此外，在本公开的以下说明中，当其会使公开的主题不清楚时，将省略对并入其中的公知功能和构造的详细描述。
此外，当描述本公开的部件时此处可以使用术语，诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等。这些术语仅用以区分一个结构元件与其他结构元件，对应结构元件的属性、顺序、序列等不被术语限制。应该注意的是，如果在说明书中描述一个部件“连接”、“联接”或者“接合”至另一部件，虽然第一部件可以直接连接、联接或者接合至第二部件，但是第三部件可以“连接”、“联接”以及“接合”在第一和第二部件之间。
图1示出了根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的示意图，图2示出了根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的分解局部视图，图3是根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的立体局部视图，图4至图8是根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置的截面局部视图。
根据各种本公开的示范实施例的齿条辅助电动转向装置可以包括电动机带轮123、螺母带轮143、带125以及齿条壳体150中的一个或多个。电动机带轮123可以联接至电动机121的轴或者形成在电动机121的轴上。例如，电动机带轮123固定地连接至电动机121的轴。螺母带轮143可以联接至球头螺母141，例如但不限于球头螺母141的外周表面。例如，螺母带轮143固定地连接至球头螺母141的外表面。球头螺母141可以经由球可旋转地联接至齿条杆130。带125可以联接至电动机带轮123和螺母带轮143。带125可以包括第一磁体170。齿条壳体150可以封闭或者收纳电动机带轮123、螺母带轮143和带125的至少一部分。齿条壳体150可以具有第二磁体180。例如，第二磁体180可以设置在内周表面151上。第二磁体180可以面向带125或者布置成与带125相反。
根据特定示范实施例的齿条辅助电动转向装置可以包括转向系统100以及辅助动力机构160中的至少一个。转向系统100可以从转向轮105延伸或者延续以与车轮131相对。辅助动力机构160可以构造为将转向辅助动力供给至转向系统100。
转向系统100可以包括转向轴102。转向轴102可以连接至转向轮105以便与转向轮105一起旋转。转向轴102可以经由一对万向接头115连接至小齿轮轴119。例如，转向轴102的上端可以联接至转向轮105，转向轴102的下端可以联接至接头115或者小齿轮轴119。此外，小齿轮轴119可以通过齿条和小齿轮机构110连接至齿条杆130，齿条杆130的对置的两端部可以通过拉杆133以及转向节臂135分别连接至车轮131。
齿条和小齿轮机构110可以包括小齿轮113和齿条齿轮117。小齿轮113可以布置在小齿轮轴119的下端。齿条齿轮117可以布置在齿条杆130的外周表面的至少一侧，小齿轮113和齿条杆117在齿条杆130的外周表面接合彼此。
辅助动力机构160可以包括转矩传感器111、电子控制单元(ECU)、电动机121以及带式传送器140中的一个或多个。转矩传感器111可以构造为感测驾驶员施加至转向轮105的转向转矩以及输出与感测转矩成比例的电信号。ECU可以构造为基于从转矩传感器111传递的电信号生成控制信号。电动机121可以构造为基于从ECU传递的控制信号生成辅助动力。带式传送器140可以构造为经由带125将从电动机121生成的辅助动力传递至齿条杆130。
带式传送器140可以包括电动机121、电动机带轮123、球头螺母141、螺母带轮143和带125中的一个或多个。电动机121可以通过ECU控制。电动机带轮123可以固定至电动机121的轴或者形成在电动机121的轴上。球头螺母141可以构造为支撑齿条杆130。螺母带轮143可以联接至球头螺母141。例如，螺母带轮143可以固定地联接至球头螺母141的外周表面。带125可以缠绕在电动机带轮123和螺母带轮143等周围。例如，带125可以可旋转地连接在电动机带轮123和螺母带轮143之间。
球头螺母141可以经由球可旋转地联接至齿条杆130，可引起齿条杆130在壳体150的内部滑动。轴承145可以安装在球头螺母141的外周表面上以支撑球头螺母141的旋转。
球头螺母141、齿条杆130、电动机带轮123、螺母带轮143、带125等的至少一部分可以被布置或者收纳在齿条壳体150的内部。为了防止由于电动机带轮123通过电动机的驱动力121旋转时引起的带125的弦振动生成噪声，带125设置有第一磁体170，齿条壳体150设置有第二磁体180。
例如，带125在其内部可以具有带不规则部分125a以便防止滑动，可以形成为一体连接的环形形状。带125可以在其相反两侧可旋转地联接至电动机带轮123和螺母带轮143以便将电动机带轮123的驱动力传递至螺母带轮143。带125可以包括第一磁体170，使得带125可通过作用在齿条壳体150的第一磁体170和第二磁体180之间的磁力移动。
电动机带轮123、螺母带轮143和带125收纳在齿条壳体150中，齿条壳体150可以包括第二磁体180。例如，第二磁体180可以布置在齿条壳体150的内周表面151上，第二磁体180可以布置成与带125相反，由此带125能够由施加至设置在其上的第一磁体170的磁力移动。
例如，如图4图示的，第一磁体170可以一体地设置在带125的整个外表面周围，可替换地，如图5图示的，多个第一磁体170可以沿着带125的外表面设置以便彼此间隔开。
第一磁体170和第二磁体180可以在面向彼此的表面上具有不同的或者相反的磁性(例如，N极/S极或者S极/N极)，使得在其间能够生成吸引力。
参考图6，图6图示出不包括第一磁体170和第二磁体180的本公开的示范实施例，当沿向前和向后方向执行或者继续电动机带轮123的旋转时，在电动机带轮123的外周表面抵接带125的内表面的部分中，带125会连续经受如下变形：带125被朝向齿条壳体150的内周表面151推动(T1状态)；或者，带125被推动而抵靠齿条壳体150的内周表面151，或者朝向齿条壳体150的内周表面151的相反侧(T2状态)。
在T2状态中发生这样的变形：带125被推动而抵靠齿条壳体150的内周表面151或者被推至齿条壳体150的内周表面151的相反侧，在设置于带125的内表面上的带不规则部分125a与电动机带轮123的电动机不规则部分123a之间的接触区域以及在带不规则部分125a与螺母带轮143的螺母不规则部分143a之间的接触区域会变宽，因而产生操作噪声，施加至其的负荷增加。
但是，本公开的一些示范实施例包括第二磁体180，其设置在齿条壳体150上以便生成朝向齿条壳体150的内周表面151拉动带125的力从而将带125返回至其原始位置，其可以在第一磁体170和第二磁体(多个)180之间提供吸引力。
此外，(多个)第二磁体180可以在电动机带轮123和螺母带轮143的中心轴线之间设置在齿条壳体150的内周表面151上，因此能够在带125的弦振动最激烈发生的位置处将吸引力施加至带125。
例如，第二磁体180可以在齿条壳体150的相反两侧上相对于垂直于电动机带轮123和螺母带轮143的中心轴线的平面在大致对称的位置设置在内周表面上，使得能够在带125的弦振动最激烈发生的位置处将吸引力施加至带125。
为了确保能够在带125的弦振动最激烈发生的位置处将吸引力施加至带125，可以设置第一接触部181和第二接触部183，在第一接触部181处电动机带轮123的外周表面和带125的内表面开始接触彼此，在第二接触部183处螺母带轮143的外周表面和带125的内表面开始接触彼此，第二磁体180可以设置在齿条壳体150的最靠近第一接触部181和第二接触部183之间的中间位置的内周表面151上。但是，第二磁体180可以布置在第一接触部180和第二接触部183之间的齿条壳体150的任何部分处。
甚至在该情况下，第二磁体180可以在齿条壳体150的相反两侧上相对于垂直于电动机带轮123和螺母带轮143的中心轴线的平面对称的位置处设置在内周表面151上，使得能够在带125的弦振动最激烈发生的位置处将吸引力施加至带125。
如图7和图8图示的，根据本公开的示范实施例的齿条辅助型电动转向装置可以包括电动机带轮123、螺母带轮143、带125以及齿条壳体150中的一个或多个。电动机带轮123可以联接至电动机121的轴。螺母带轮143可以联接至经由球联接至齿条杆130的球头螺母141的外周表面。带125可以联接至电动机带轮123和螺母带轮143，可包括第一磁体170。齿条壳体150可以封闭或者收纳电动机带轮123、螺母带轮143和带125的至少一部分。齿条壳体150可以包括在电动机带轮123和螺母带轮143之间从内壁突出的支撑部190。齿条壳体150可以进一步在其面向或者布置成与带125相反的外表面上，例如在齿条壳体150的支撑部190的外表面上包括一个或多个第二磁体180。
如图7和图8所示，支撑部190可以添加至图2至图6示出的示范实施例，第二磁体180可以设置在支撑部190的外表面上，而不是设置在齿条壳体150的内周表面151上。
在这些示范实施例中，第一磁体170和第二磁体180可以布置或者设置成使得它们面向彼此的表面具有相同磁性，以便彼此生成排斥力。
将参考图6进一步描述此，图6图示了不包括第一磁体170和第二磁体180的示范实施例。在带125被推向齿条壳体150的变形(T1状态)中，以及在带125被推动而抵靠齿条壳体150或者朝向齿条壳体150的相反侧被推动的变形(T2状态)中，在T2状态中发生带125被推动而抵靠齿条壳体150或者朝向齿条壳体150的相反侧被推动的变形，可以设置第二磁体180以生成与第一磁体170排斥的力，第二磁体180设置在支撑部190上以生成朝向齿条壳体150拉动带125的力，从而将带125返回至其原始位置。
因此，第二磁体180可以布置成在面向设置在带125上的第一磁体170的支撑部190的表面上具有相同磁性(N极/N极或者S极/S极)，从而朝向齿条壳体150的内周表面151推动带125，使得带125能够被操作，同时维持其原始位置。
此外，如上所述，例如，第一磁体170可以一体地设置在带125的整个外表面周围。在另一例子中，多个第一磁体170可以沿着带125的外表面设置以便彼此间隔开。
支撑部190可以从齿条壳体150的内壁突出，对应于电动机带轮123和螺母带轮143的外周表面最靠近彼此的位置，支撑部190可以定位或者设置成使得支撑部190的外周表面的对置横向侧与带125具有相同间距。但是，支撑部190可以定位于电动机带轮123和螺母带轮143之间的任何位置。
支撑部190可以在横向相反两侧上在齿条壳体150中在垂直于电动机带轮123和螺母带轮143中的每一者的中心轴线的平面中形成为具有对称的形状。支撑部190可以在其外表面的横向相反两侧中的每一侧上设置有第二磁体180。
为了确保能够在带125的弦振动最激烈发生的位置处将吸引力施加至带125，可以设置第一接触部181和第二接触部183，在第一接触部181处电动机带轮123的外周表面和带125的内表面开始接触彼此，在第二接触部183处螺母带轮143的外周表面和带125的内表面开始接触彼此。在最靠近第一接触部181和第二接触部183之间的中间位置的位置处，第二磁体180可以设置在支撑部190的外周表面上。
本公开的一些示范实施例可以防止当通过电动机的驱动力使电动机带轮沿向前和向后方向连续旋转时发生的带的弦振动，从而降低整个齿条壳体的噪声。
此外，甚至当通过电动机的驱动力使电动机带轮沿向前和向后方向连续旋转时，本公开的特定示范实施例可以维持联接至电动机带轮和螺母带轮的带的恒定张力。
虽然上文已经描述了构成本公开的实施例的所有元件，其结合至单个单元或者作为单个单元被结合而操作，本公开不是必须限制为这种实施例。也即，所有结构元件中的至少两个元件可以选择性地接合以及操作，这并不超出本公开的范围。
此外，由于术语诸如“包括”、“包括”以及“具有”意味着一个或多个对应部件可以存在，除非它们具体地描述为相反，这应该解释为能够包括一个或多个其他部件。所有技术、科学上或者以其他方式的术语与本领域的技术人员理解的意思一直，除非有相反定义。词典中发现的一般术语应该被解释为相关领域的含义，不能理想化或者不切实际，除非本公开清楚地这样限定这些术语。
已经描述的上述实施例仅是为了图示出本公开的技术观点的目的，本领域的技术人员将认识到的是，各种修改以及改变是可行的，这并不超出本公开的范围和精神。因此，公开于本公开中的实施例旨在图示本公开的技术观点的范围，本公开的范围不被实施例限制。本公开的范围应该基于附随权利要求解释，使得与权利要求等同的包括在该范围内的所有技术观点都属于本公开。
相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2017年11月30日的韩国专利申请10-2017-0163537的优先权，正如此处充分陈述的，为了所有目的其通过参考并入此处。

Claims (15)

1.一种电动转向装置，包括：
电动机带轮，其设置在电动机的轴上；
螺母带轮，其设置在经由球联接至齿条杆的球头螺母的外表面上；
带，其联接至所述电动机带轮和所述螺母带轮，所述带包括至少一个第一磁体；以及
齿条壳体，其封闭所述电动机带轮、所述螺母带轮和所述带这三者的至少一部分，所述齿条壳体包括至少一个第二磁体，其中，所述至少一个第二磁体设置在所述齿条壳体的面向所述带的表面上。
2.根据权利要求1所述的电动转向装置，其中，面向彼此的所述至少一个第一磁体和所述至少一个第二磁体具有不同磁性。
3.根据权利要求1所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第一磁体设置在所述带的整个外表面之上。
4.根据权利要求1所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第一磁体包括多个第一磁体，所述多个第一磁体沿着所述带的外表面设置并且彼此间隔开。
5.根据权利要求1所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第二磁体设置在所述齿条壳体的位于所述电动机带轮和所述螺母带轮之间的内表面上。
6.根据权利要求5所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第二磁体包括多个第二磁体，所述多个第二磁体相对于连接所述电动机带轮的中心轴线和所述螺母带轮的中心轴线的平面对称地布置。
7.根据权利要求1所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第二磁体定位在第一接触部和第二接触部之间的中间，在所述第一接触部中所述电动机带轮的外表面开始接触所述带的内表面，在所述第二接触部中所述螺母带轮的外表面和所述带的内表面开始接触彼此。
8.根据权利要求7所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第二磁体包括多个第二磁体，所述多个第二磁体相对于连接所述电动机带轮的中心轴线和所述螺母带轮的中心轴线的平面对称地布置。
9.一种电动转向装置，包括：
电动机带轮，其设置在电动机的轴上；
螺母带轮，其设置在经由球联接至齿条杆的球头螺母的外表面上；
带，其联接至所述电动机带轮和所述螺母带轮，所述带包括至少一个第一磁体；以及
齿条壳体，其封闭所述电动机带轮、所述螺母带轮和所述带这三者的至少一部分，所述齿条壳体包括从所述齿条壳体的位于所述电动机带轮和所述螺母带轮之间的内表面突出的支撑部，所述支撑部包括至少一个第二磁体，其中，所述第二磁体设置在所述齿条壳体的所述支撑部的面向所述带的表面上。
10.根据权利要求9所述的电动转向装置，其中，面向彼此的所述至少一个第一磁体和所述至少一个第二磁体具有相同磁性。
11.根据权利要求9所述的电动转向装置，其中，所述第一磁体设置在所述带的整个外表面之上。
12.根据权利要求9所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第一磁体包括多个第一磁体，并且所述多个第一磁体沿着所述带的外表面设置并且彼此间隔开。
13.根据权利要求9所述的电动转向装置，其中，所述支撑部定位在所述电动机带轮和所述螺母带轮之间的中间。
14.根据权利要求9所述的电动转向装置，其中，所述支撑部相对于连接所述电动机带轮的中心轴线和所述螺母带轮的中心轴线的平面具有对称的形状。
15.根据权利要求9所述的电动转向装置，其中，所述至少一个第二磁体设置在第一接触部和第二接触部之间的中间，在所述第一接触部中所述电动机带轮的外表面开始接触所述带的内表面，在所述第二接触部中所述螺母带轮的外表面和所述带的内表面开始接触彼此。
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