CN110843901B - 转向系统的动力传递装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转向系统的动力传递装置。第一连接器包括与同轴的第一轴和第二轴中的一个联接的圆柱形第一支撑件和从第一支撑件的内圆周部分轴向延伸的第一联接部。第二连接器包括与第一轴和第二轴中的另一个联接并装配到第一支撑件中的第二支撑件和从第二支撑件的外圆周部分轴向延伸的第二联接部。阻尼器包括设置在其外圆周部分中的外部支撑凹槽，第一联接部装配到外部支撑凹槽中；和设置在其内圆周部分中的内部支撑凹槽，第二联接部装配到内部支撑凹槽中，其中阻尼器联接在第一连接器和第二连接器之间。

Description

转向系统的动力传递装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月20日提交的申请号为10-2018-0096982的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容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
实施例涉及一种转向系统的动力传递装置。更具体地，实施例涉及一种转向系统的动力传递装置，与现有技术的动力传递装置相比，该动力传递装置能够将扭矩从第一轴传递到第二轴，同时可靠地保持强度而不会产生振动或噪音，并且吸收由于热或冲击产生的噪音。
背景技术
车辆的转向系统是一种允许驾驶员通过转动方向盘来自由地改变车辆行驶方向的设备。转向系统用于改变车辆前轮的转动中心，从而帮助驾驶员将车辆转向他或她希望行进的方向。转向系统可以实现为包括辅助动力机构的电动助力转向系统，以便减小驾驶员必须施加的以改变前轮的方向的力。
电动助力转向系统被配置成检测方向盘的转动并驱动设置在齿条或转向轴上的电机以辅助前轮的转动，使得转向系统可以有效地操作。
然而，在现有技术的这种电动助力转向系统中，动力传递装置被配置成使得内转子和外转子在彼此啮合时简单地彼此配合，使得内转子的内部部分和外转子的内部部分彼此直接接触。当车辆已经使用了一段时间，或者在例如砾石路的特定道路上行驶时，可能会沿着转向轴反向输入大量的冲击，从而使得内转子和外转子的游隙部分由于接触而造成磨损并且产生噪音。
另外，可能需要将内转子和外转子彼此啮合的过程，以及将润滑脂施加到内转子和外转子之间的空间的过程，从而增加了装配过程所需的步骤和制造成本，而这样是有问题的。
发明内容
各个方面提供了一种转向系统的动力传递装置，与现有技术的动力传递装置相比，该动力传递装置能够将扭矩从第一轴传递到第二轴，同时可靠地保持强度而不会产生振动或噪音，并且吸收由于热量或冲击产生的噪音。
本公开的目的不限于上述描述，并且本公开所属技术领域的普通技术人员将从下文提供的描述中清楚地理解本文未明确公开的其他目的。
根据一方面，一种转向系统的动力传递装置可以包括：第一连接器，包括与同轴的第一轴和第二轴中的一个联接的圆柱形第一支撑件和从第一支撑件的内圆周部分轴向延伸的第一联接部；第二连接器，包括与第一轴和第二轴中的另一个联接并装配到第一支撑件中的第二支撑件和从第二支撑件的外圆周部分轴向延伸的第二联接部；以及阻尼器，包括设置在其外圆周部分中的外部支撑凹槽，第一联接部装配到外部支撑凹槽中，和设置在其内圆周部分中的内部支撑凹槽，第二联接部装配到内部支撑凹槽中，其中阻尼器联接在第一连接器和第二连接器之间。
根据示例性实施例，与现有技术的动力传递装置相比，该转向系统的动力传递装置可以将扭矩从第一轴传递到第二轴，同时可靠地保持强度而不会产生振动或噪音，并且吸收由于热或冲击产生的噪音。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征和优点，其中：
图1是示出根据实施例的转向系统的示意图；
图2和图3是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的分解透视图；
图4至图6是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的组件的透视图；
图7和图8是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的阻尼器的部分的局部放大透视图；以及
图9和10是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的截面图。
具体实施方式
在本公开的示例或实施例的以下描述中，将参照附图通过图示的方式示出可以实现的具体示例或实施例，并且在附图中相同的附图标记和符号可以用于表示相同或相似的组件，即使它们在不同的附图中示出。此外，在本公开的示例或实施例的以下描述中，当确定描述可能使得本公开的一些实施例中的主题相当不清楚时，将省略结合到本文中的众所周知的功能和组件的详细描述。
本文可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”或“(B)”的术语来描述本公开的元件。这些术语中的每一个都不用于定义元件的本质、顺序、序列或数量等，而仅用于将对应元件与其他元件区分开。当提到第一元件“连接到或联接到”第二元件、第一元件与第二元件“接触或重叠”等时，应解释为，第一元件不仅可以“直接连接到或联接到”第二元件或第一元件与第二元件“直接接触或重叠”，而且第三元件也可以“插入”在第一元件和第二元件之间，或者第一元件和第二元件可以通过第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。
图1是示出根据实施例的转向系统的示意图，图2和图3是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的分解透视图，图4至图6是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的组件的透视图，图7和图8是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的阻尼器的部分的局部放大透视图，以及图9和图10是示出根据实施例的转向系统的动力传递装置的截面图。
如图所示，根据实施例的转向系统的动力传递装置300包括第一连接器310、第二连接器320和阻尼器330。第一连接器310包括与同轴的第一轴201和第二轴203中的一个联接的圆柱形第一支撑件311和从第一支撑件311的内圆周部分轴向延伸的第一联接部313。第二连接器320包括与第一轴201和第二轴203中的另一个联接并且装配到第一支撑件311中的第二支撑件321和从第二支撑件321的外圆周部分轴向延伸的第二联接部323。阻尼器330具有设置在外圆周部分中的外部支撑凹槽333a和设置在内圆周部分中的内部支撑凹槽333b，其中第一联接部313装配到外部支撑凹槽333a中，第二联接部323装配到内部支撑凹槽333b中，并且阻尼器330联接在第一连接器310和第二连接器320之间。
动力传递装置300同轴地连接到与诸如电机或泵的动力源连接并且由动力源转动的第一轴201，以将扭矩从动力源传递到第二轴203。在实施例的详细描述中，作为示例，第一轴201将被描述为电动助力转向系统的电机轴，并且第二轴203将被描述为电动助力转向系统的蜗杆轴。
另外，第一连接器310将被描述为联接到第一轴201，而第二连接器320将被描述为联接到第二轴203。
作为参考，在这种情况下，动力传递装置300将产生电动助力转向系统的辅助动力的电机轴连接到蜗杆轴，以将由电机产生的辅助动力传递到联接到蜗轮350的转向轴340。以这种方式，动力传递装置300被用作辅助驾驶员的转向力的动力传递装置。
本文中，将简要描述电动助力转向系统。如图1所示，电动助力转向系统包括转向总成100和辅助动力装置120，其中转向总成100包括从方向盘101延伸到车辆的车轮108的多个组件，辅助动力装置120向转向总成100提供转向辅助动力。
转向总成100包括转向轴102，转向轴102的一个端部连接到方向盘101以与方向盘101一起转动，并且其另一端部通过一对万向接头103与小齿轮轴104连接。
另外，小齿轮轴104经由齿条小齿轮单元105连接到齿条杆，并且齿条杆的两端经由拉杆106和转向节臂107连接到车辆的车轮108。齿条小齿轮单元105包括设置在小齿轮轴104上的小齿轮111和设置在齿条杆的外圆周部分上的齿条112，其中小齿轮111和齿条112彼此啮合。根据该配置，当驾驶员操纵方向盘101时，转向总成100产生扭矩，该扭矩又经由齿条小齿轮单元105和拉杆106来控制车轮108。
辅助动力装置120包括：扭矩传感器125，其检测驾驶员施加到方向盘101的扭矩并输出与检测到的扭矩的值成比例的电信号；电子控制单元123，其基于从扭矩传感器125发出的电信号产生控制信号；电机130，其基于从电子控制单元123发出的信号产生辅助动力；以及减速器140，其将辅助动力从电机传递到转向轴102。
如图2至图10所示，在动力传递装置300中，第一连接器310和第二连接器320分别联接到第一轴201和第二轴203，并且阻尼器330联接在第一连接器310和第二连接器320之间。通过这种配置，动力传递装置300可以同轴地连接第一轴201和第二轴203来传递动力。
第一连接器310的中央部分具有第一接合孔317，使得第一轴201装配到第一接合孔317中。第一联接部313设置在圆柱形轴向突出的第一支撑件311的内圆周部分上。
在第一接合孔317的内圆周部分上轴向设置有锯齿，以便与第一轴201的相应锯齿啮合，从而防止在第一轴201转动过程中的空转或打滑。
设置在第一支撑件311上的多个第一联接部313在圆周方向上彼此间隔开。第一联接部313从第一支撑件311的内圆周部分朝向第一连接器310的中央径向突出，以便装配到阻尼器330的外部支撑凹槽333a中。
第一连接器310具有从第一支撑件311的一端轴向延伸的延伸支撑件311b，延伸支撑件311b的直径小于第一支撑件311的直径。第一接合孔317设置在延伸支撑件311b内。阻尼器330可以装配到第一支撑件311的中空空间中。
另外，第一连接器310具有支撑壁315，支撑壁315设置在延伸支撑件311b和第一支撑件311之间的台阶式连接部分的内部，以支撑并轴向固定阻尼器330的一个端部。因此，当第一连接器310联接到阻尼器330时，阻尼器330的一个端部由支撑壁315支撑和固定。
另外，第一连接器310被配置成使得第一联接部313的轴向端部连接到支撑壁315。因此，即使在对第一联接部313施加周向载荷时，第一联接部313也可以由支撑壁315支撑，从而保持刚性。
第二连接器320的中央部分具有第二接合孔327，使得第二轴203装配到第二接合孔327中。第二联接部323从圆柱形轴向突出的第二支撑件321的外圆周部分轴向突出。
第二支撑件321的尺寸小于第一支撑件311的直径。因此，第一支撑件311联接到阻尼器330，同时支撑阻尼器330的外周，并且第二支撑件321联接到阻尼器330，同时支撑阻尼器330的内周。
另外，在第二接合孔327的内圆周部分上轴向设置有锯齿，以便与第二轴203的相应锯齿啮合，从而防止在第二轴203转动过程中的空转或打滑。
另外，设置在第二支撑件321中的多个第二联接部323在圆周方向上彼此间隔开，并且从第二支撑件321的外圆周部分突出。第二联接部323从第二连接器320的中央部分径向突出，以便装配到阻尼器330的内部支撑凹槽333b中。
另外，第二连接器320在其朝向远离阻尼器330的另一端部上具有支撑端部325。当第一轴201和第二轴203移动时，支撑端部325支撑并轴向固定阻尼器330的另一端部。当第二连接器320联接到阻尼器330时，阻尼器330的另一端部与支撑端部325间隔开。
因此，阻尼器330轴向地联接到第二连接器320，阻尼器330的一个端部由第一连接器310的支撑壁315支撑，并且阻尼器330的另一端部与第二连接器320的支撑端部325间隔开。当第一轴201和第二轴203移动时，支撑端部325轴向支撑阻尼器330。
另外，第二连接器320被配置成使得第二联接部323的轴向端部连接到支撑端部325。因此，即使在施加周向载荷时，第二联接部323也可以由支撑端部325支撑，从而保持刚性。
在联接在第一连接器310和第二连接器320之间的阻尼器330中，内部支撑凹槽333b中的每一个被配置成使得其一端朝向第二连接器的方向打开，另一端朝向第一连接器310的方向被端面333c封闭。
另外，第二连接器320的第二联接部323装配到内部支撑凹槽333b中，第二联接部323的远端与内部支撑凹槽333b的端面333c间隔开，使得轴向位置是固定的。
另外，在阻尼器330中，多个外部支撑凹槽333a在圆周方向上彼此间隔开，并且多个外部支撑件331与多个外部支撑凹槽333a交替，使得多个外部支撑件331和多个外部支撑凹槽333a沿圆周方向布置。
另外，在阻尼器330中，多个内部支撑凹槽333b在圆周方向上彼此间隔开，并且多个内部支撑件335与多个内部支撑凹槽333b交替，使得多个内部支撑件335和多个内部支撑凹槽333b沿圆周方向布置。
也就是说，当沿轴向观察阻尼器330时，外部支撑件331和内部支撑件335以交错的方式在圆周方向上交替设置。因此，外部支撑凹槽333a和内部支撑凹槽333b也以交错的方式在圆周方向上交替设置。因此，当第一轴201和第二轴203转动时，支撑力可以沿圆周方向均匀地分布。
第一连接器310和第二连接器320可以由例如钢的金属或例如聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的工程塑料制成。
另外，阻尼器330可以由具有耐候性、柔韧性和弹性的材料制成，例如天然橡胶(NR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、乙烯丙烯三元共聚物(EPDM)、氟橡胶(FPM)、丁苯橡胶(SBR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、聚氨酯或硅树脂。
另外，阻尼器330的每个内部支撑凹槽333b具有从其内表面突出的支撑突起337。支撑突起337弹性地支撑第二联接部323。
支撑突起337可以设置在内部支撑凹槽333b中的每一个的至少一个周向表面上。在本公开的附图中，支撑突起337被示出为设置在每个内部支撑凹槽333b的两个周向表面上。
如图6和图7所示，支撑突起337可呈沿轴向延伸的柱的形状。在这种情况下，在每个周向表面上可设置两个或更多个支撑突起337，以便在径向方向上彼此间隔开。
另外，如图8所示，支撑突起337可呈凸部的形状，即分别具有圆顶形外表面的压花结构。在这种情况下，支撑突起337可以设置为多个支撑突起，这些支撑突起在轴向方向上彼此间隔开，同时在径向方向上排列成彼此间隔开的两行或更多行。
当第二联接部323装配到内部支撑凹槽333b中时，支撑突起337被弹性地压缩。如图9所示，在第二联接部323完全装配到内部支撑凹槽333b中的位置，支撑突起337与第二联接部323接触并支撑第二联接部323，并且内部支撑件335的表面与第二联接部323间隔开。
因此，当第二连接器320转动时，可以减小第二联接部323插入其中的阻尼器330的一部分中发生的扭转载荷。另外，可以防止阻尼器330的插入第二联接部323的部分在高温环境中变形或失去耐久性。
另外，如图9所示，第一支撑件311的内圆周表面311a与外部支撑件331接触并接合，使得空间D1定义在每个内部支撑凹槽333b的内端和第二联接部323的相应一个的远端之间，并且中空空间D2定义在第二支撑件321的每个外圆周表面321a和相应的一个内部支撑件335之间。
因此，在高温环境中，阻尼器330的热膨胀可以径向朝向中心发生，从而被空间D1和空间D2吸收。在将扭矩从第一轴201传递到第二轴203的同时，可以可靠地保持刚性而不会产生振动或噪音，并且吸收由于热或冲击产生的噪音。
根据具有上述结构和形状的实施例，与现有技术的动力传递装置相比，可以将扭矩从第一轴传递到第二轴，同时可靠地保持强度而不会产生振动或噪音，并吸收由于热量或冲击产生的噪音。
尽管本公开的前述实施例的所有组件够可以被解释为组合或可操作地连接为单元，但是本公开不旨在限于所示的实施例。相反，在不脱离本公开的范围的情况下，可以选择性地且可操作地以任意数量组合各个组件。
应当理解的是，除非有明确相反的说明，否则本文使用的术语“包含”、“包括”、“具有”及其任何变型旨在涵盖非排他性内容。除非另有说明，否则本文使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。将进一步理解的是，诸如在常用字典中定义的那些术语的术语应当被解释为具有与相关领域和本公开的背景下的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于形式化的意义，除非本文中明确地如此定义。
已经提出了以上描述以使得本领域的任何技术人员能够制造和使用本公开的技术构思，并且已经在特定应用及其要求的背景下提供了以上描述。对于本领域技术人员来说，对所描述的实施例的各种修改、添加和替代将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文中所定义的一般原理可以应用于其他实施例和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术构思的示例。也就是说，所公开的实施例旨在说明本公开的技术构思的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施例，而是应符合与权利要求一致的最宽范围。应基于以下权利要求来解释本公开的保护范围，并且在其等同方案的范围内的所有技术构思应被解释为包括在本公开的范围内。

Claims (19)

1.一种转向系统的动力传递装置，包括：
第一连接器，包括与同轴的第一轴和第二轴中的一个联接的圆柱形第一支撑件和从所述第一支撑件的内圆周部分轴向延伸的第一联接部；
第二连接器，包括与所述第一轴和所述第二轴中的另一个联接并装配到所述第一支撑件中的第二支撑件和从所述第二支撑件的外圆周部分轴向延伸的第二联接部；以及
阻尼器，包括设置在所述阻尼器的外圆周部分中的外部支撑凹槽，所述第一联接部装配到所述外部支撑凹槽中；和设置在所述阻尼器的内圆周部分中的内部支撑凹槽，所述第二联接部装配到所述内部支撑凹槽中，其中所述阻尼器联接在所述第一连接器和所述第二连接器之间，
其中所述第二连接器具有设置在所述第二连接器的朝向远离所述阻尼器的一个端部上的支撑端部，所述支撑端部在所述阻尼器轴向联接到所述第二连接器的位置与一个端部间隔开，并且在所述第一轴和所述第二轴移动时支撑所述阻尼器。
2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中所述第一连接器具有设置在所述第一连接器的中央部分的第一接合孔，使得所述第一轴和所述第二轴中的一个装配到所述第一接合孔中，并且在所述第一接合孔的内圆周部分上轴向设置有锯齿。
3.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中所述第一联接部包括多个第一联接部，所述多个第一联接部从所述第一支撑件的所述内圆周部分径向突出并且在圆周方向上彼此间隔开。
4.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中所述第一连接器具有从所述第一支撑件的一端轴向延伸的延伸支撑件，所述延伸支撑件的直径小于所述第一支撑件的直径，并且第一接合孔设置在所述延伸支撑件内。
5.根据权利要求4所述的动力传递装置，其中所述第一连接器具有支撑壁，所述支撑壁设置在所述延伸支撑件和所述第一支撑件之间的台阶式连接部分的内部，以支撑和轴向固定所述阻尼器的一个端部。
6.根据权利要求5所述的动力传递装置，其中所述第一连接器被配置成使得所述第一联接部的轴向端部连接到所述支撑壁。
7.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中所述第二连接器具有设置在所述第二连接器的中央部分的第二接合孔，使得所述第一轴和所述第二轴中的一个装配到所述第二接合孔中，并且在所述第二接合孔的内圆周部分上轴向设置有锯齿。
8.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中所述第二联接部包括多个第二联接部，所述多个第二联接部从所述第二支撑件的外圆周部分径向突出并且在圆周方向上彼此间隔开。
9.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中所述第二连接器被配置成使得所述第二联接部的轴向端部连接到所述支撑端部。
10.根据权利要求1所述的动力传递装置，其中所述阻尼器的所述内部支撑凹槽中的每一个被配置成使得所述内部支撑凹槽的一端朝向所述第二连接器的方向打开，并且所述内部支撑凹槽的另一端朝向所述第一连接器的方向封闭。
11.根据权利要求10所述的动力传递装置，其中所述阻尼器的所述外部支撑凹槽包括在圆周方向上彼此间隔开的多个外部支撑凹槽，并且所述阻尼器进一步包括与所述多个外部支撑凹槽交替的多个外部支撑件。
12.根据权利要求11所述的动力传递装置，其中所述阻尼器的所述内部支撑凹槽包括在所述圆周方向上彼此间隔开的多个内部支撑凹槽，并且所述阻尼器进一步包括与所述多个内部支撑凹槽交替的多个内部支撑件。
13.根据权利要求12所述的动力传递装置，其中所述阻尼器的所述外部支撑凹槽与所述阻尼器的所述内部支撑凹槽沿圆周方向交替。
14.根据权利要求13所述的动力传递装置，其中所述阻尼器的所述内部支撑凹槽中的每一个具有从所述内部支撑凹槽的内表面突出的支撑突起。
15.根据权利要求14所述的动力传递装置，其中所述支撑突起设置在所述内部支撑凹槽中的每一个的至少一个周向表面上。
16.根据权利要求15所述的动力传递装置，其中所述支撑突起具有沿轴向延伸的柱的形状。
17.根据权利要求16所述的动力传递装置，其中所述支撑突起包括在径向方向上彼此间隔开的两个或更多个支撑突起。
18.根据权利要求15所述的动力传递装置，其中所述支撑突起中的每一个具有凸部的形状。
19.根据权利要求18所述的动力传递装置，其中所述支撑突起包括在轴向方向上彼此间隔开的多个支撑突起，所述多个支撑突起在径向方向上排列成彼此间隔开的两行或更多行。
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