CN111017004B - 电子动力转向装置的降噪结构 - Google Patents

电子动力转向装置的降噪结构 Download PDF

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Abstract

一种电子动力转向装置的降噪结构，电子动力转向装置包括通过电机旋转的蜗轴、接合在蜗轴中并且使转向轴旋转的蜗轮以及包围蜗轴的外壳，降噪结构包括：柱形阻尼器单元，阻尼器单元形成为弹性构件，阻尼器单元的内侧用于吸收传送至蜗轴的震动并且旋转地连接至蜗轴；橡胶保持件，耦接至形成在阻尼器单元的侧表面上的半柱形阻尼器保持件，以使得蜗轴与蜗轮之间紧密接触；以及插塞单元，包括形成在插塞单元的侧表面的下端上的插塞保持件，插塞单元耦接至橡胶保持件并且插塞单元的另一侧固定至外壳。

Description

电子动力转向装置的降噪结构
相关申请的引证
本申请要求保护于2018年10月10日提交的韩国专利申请号10-2018-0120165的优先权和权益，通过引证将其全部内容结合在此。
技术领域
本公开涉及一种用于机动车辆的电子动力转向装置的降噪结构。
背景技术
该部分中的陈述仅提供了与本公开有关的背景信息并且不可构成现有技术。
通常，使用电机驱动动力转向(MDPS)作为电子动力转向装置，以通过电机转矩而非使用液压来辅助转向动力。
MDPS包括通过由电子控制单元(ECU)控制的电机旋转的蜗轴和耦接至蜗轴的蜗轮，并且当蜗轮使转向轴旋转时操作以辅助转向动力。
彼此接合的蜗轴和蜗轮的齿轮不可避免地磨损，增加蜗轴的轴向间隙并且引起振动噪音，即，由于间隙增加而引起发出金属噪音。
相应地，使用电子动力转向结构作为防振结构，以排除蜗轴与蜗轮之间的间隙，从而减少振动噪音。防振结构通过使用螺旋弹簧朝向蜗轮按压蜗轴，因此，蜗轴与蜗轮可以通过彼此接合而无间隙的旋转。
鉴于此，从韩国专利号10-1509798(电子动力转向的降噪结构)获知，用于减少电子动力转向的噪音的结构通过使用螺旋弹簧朝向蜗轮弹性地支撑蜗杆轴，以确保蜗杆轴和蜗轮的稳定接合状态。
然而，我们已经发现，单一螺旋弹簧不能提供适当能级的弹力并且附加使用了弹簧或阻尼器，并且因此，制造成本增加。此外，当蜗轴与蜗轮之间的润滑脂在低温下的粘度增加时，出现空隙现象(backlash phenomenon)，并且间隙补偿延迟。相应地，由于齿轮的接合恶化，发出噪音。
该背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解，并且因此，其可以包含并不构成已为本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供这样一种电子动力转向装置的降噪结构，即，能够通过使用橡胶保持件、而非附加的部件调节蜗轴与蜗轮之间的间隙并且甚至在低温下由于橡胶保持件收缩而具有稳定的防振性能。因此，可以减少或防止不必要的噪音。
本公开的示例性形式提供了电子动力转向装置的降噪结构，电子动力转向装置包括通过电机旋转蜗轴、接合在蜗轴中并且使转向轴旋转的蜗轮以及包围蜗轴的外壳。降噪结构包括：柱形阻尼器单元，阻尼器单元形成为弹性构件，阻尼器单元的内侧旋转地连接至蜗轴并且被配置为吸收传送至蜗轴的震动；橡胶保持件，耦接至形成在阻尼器单元的侧表面上的半柱形阻尼器保持件，以使得蜗轴与蜗轮之间紧密接触；以及插塞单元，包括形成在插塞单元的侧表面的下端上的插塞保持件，插塞保持件耦接至橡胶保持件。此外，插塞单元的另一侧表面固定至外壳。
根据本公开的其他形式，阻尼器保持件包括第一凹槽，并且插塞保持件包括第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽分别与橡胶保持件耦接，橡胶保持件可以与凹槽紧密接触并且包围凹槽。
根据本公开的其他形式，橡胶保持件包括形成为8字形的上孔和下孔，因此，上孔的第一内表面可以与形成在阻尼器保持件中的的第一凹槽的第一外周缘紧密接触，并且下孔的第二内表面可以与形成在插塞保持件中的第二凹槽的第二外周缘紧密接触。
根据本公开的其他形式，插塞保持件的上端表面可以支撑与橡胶保持件耦接的阻尼器保持件的下端表面。
根据本公开的其他形式，橡胶保持件在室温下维持其第一形状并且随着周围环境温度的下降收缩成第二形状，并且与收缩的第二形状的橡胶保持件耦接的阻尼器单元被向下拉动，从而使蜗轴与蜗轮之间的间隙减小。
根据本公开的其他形式，上孔与下孔之间的厚度至少可以等于或大于蜗轴与蜗轮之间的间隙。
根据本公开的其他形式，橡胶保持件的材料可以由腈橡胶或氢化腈橡胶形成。
根据本公开的示例性形式，优点在于，能够在低温以及室温下调整蜗轴与蜗轮之间的间隙，以减少空隙现象和噪音。
根据本公开的示例性形式，利用单一橡胶保持件替换了相关技术中的防振弹簧和用于安装防振弹簧的多个部件，由此降低制造成本。
根据本公开的示例性形式，缩短了部件的组装时间并且易于组装部件。
从此处提供的描述中，进一步的应用领域将变得显而易见。应当理解的是，描述与具体实施例仅旨在用于例证之目的并且并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了使得本公开易于理解，现将参考附图描述通过实施例给出的本发明的各种形式，附图中：
图1是示出相关技术中的电子动力转向装置的降噪结构的配置的正视图；
图2是示出根据本公开的示例性形式的电子动力转向装置的降噪结构的正视图；
图3是示出根据本公开的示例性形式的电子动力转向装置的降噪结构的配置的立体图；
图4是图3的部分A的放大图；
图5是根据本公开的橡胶保持件的正视图；并且
图6是示出根据本公开的橡胶保持件处于室温(A)和周围环境温度(B)的更低温度时的两种状态的正视图。
此处描述的附图仅用于例证之目的并且并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
下列描述在性质上仅是示例性的并且并不旨在限制本公开、应用、或使用。应当理解的是，贯穿附图，对应的参考标号指示对应的零件和特征等。
图1是示出相关技术中的电子动力转向装置的降噪结构的配置的正视图。
参考图1，相关技术中的防振结构采用这样的方案：使用螺旋弹簧通过可变弹性构件25朝向蜗轮11按压蜗杆13，因此，蜗杆13与蜗轮11可以在彼此接合的同时无间隙地旋转。
如图1所示，在电子动力转向装置的降噪结构中，需要用于安装螺旋弹簧的按压销23和支撑轴承19。相应地，部件的数目增加并且其结构复杂。当周围环境温度变低时，电子动力转向装置中的润滑脂的粘度增加并且蜗轮11与蜗杆13的间隙补偿由此延迟。
图2是示出根据本公开的示例性形式的电子动力转向装置的降噪结构100的正视图。
参考图2，电子动力转向装置的降噪结构100可以包括：通过电机(未示出)旋转的蜗轴200；被接合至蜗轴200以使转向轴(未示出)旋转的蜗轮300；以及包围蜗轴200的外壳(未示出)。
阻尼器单元110、插塞单元150以及用于连接阻尼器单元110和插塞单元150的橡胶保持件130定位在外壳中。
阻尼器单元110形成为柱形形状。阻尼器单元110的内侧定位在蜗轴200的外轴承上并且旋转地连接至蜗轴200，并且阻尼器单元110根据电机的操作顺时针或逆时针方向旋转。进一步地，阻尼器单元110的内侧由弹性构件制成，以吸收被传送至蜗轴200的轴向和径向震动。
与阻尼器单元110相似，插塞单元150可以形成柱形形状。插塞单元150的一侧可以面向阻尼器单元110并且可以通过橡胶保持件130耦接至阻尼器单元110，并且其另一侧可以被固定至外壳。
橡胶保持件130耦接至阻尼器单元110的侧表面的上部并且耦接至插塞单元150的侧表面的下部，以与阻尼器单元110和插塞单元150耦接。
橡胶保持件130由具有弹性的材料(诸如橡胶)制成并且可以利用弹性朝向橡胶保持件130的中心拉动阻尼器单元110和插塞单元150。在这种情况下，因为插塞单元150被固定至外壳，所以插塞单元150的移动不发生任何变化，并且接收向下力的阻尼器单元110向下移动，以减少蜗轴200与蜗轮300之间的间隙。相应地，蜗轴200与蜗轮300稳定地接合。
图3是示出根据本公开的示例性形式的电子动力转向装置的降噪结构100的配置的立体图。
参考图3，阻尼器单元110可以具有位于阻尼器单元的一侧的上部的半柱形阻尼器保持件111，并且插塞单元150可以具有位于插塞单元150的一侧的下部的半柱形插塞保持件151。虽然阻尼器保持件111与插塞保持件151彼此相对，然而，橡胶保持件130可以同时耦接至阻尼器保持件111和插塞保持件151。
当阻尼器保持件111和插塞保持件151与橡胶保持件130耦接时，插塞保持件151的上端表面152可以支撑与橡胶保持件130耦接的阻尼器保持件111的下端表面112。
因为插塞单元150被固定至外壳并且支撑橡胶保持件130和阻尼器保持件111，所以插塞单元150的刚性需要完全支撑与阻尼器保持件111耦接的橡胶保持件130。相应地，可以使用钢材料作为插塞按150的材料。然而，本公开并不局限于此，并且还可以使用铝或具有增强刚性的塑料作为插塞单元150的材料。
图4是图3中的部分A的放大图。
参考图4，阻尼器保持件111具有第一凹槽113，并且插塞保持件151具有第二凹槽153，第一凹槽113和第二凹槽153分别与橡胶保持件130耦接，并且橡胶保持件130可以与第一凹槽113和第二凹槽153紧密接触并且包围第一凹槽113和第二凹槽153。因为第一凹槽113和第二凹槽153与橡胶保持件130具有沿着纵向轴线X的相同宽度，所以橡胶保持件130被紧密地填充在第一凹槽113和第二凹槽153中，并且因此，橡胶保持件130可以稳定的耦接至插塞保持件151和阻尼器保持件111。
图5是根据本公开的橡胶保持件130的正视图。
参考图5，橡胶保持件130形成8字形状，因此，上孔131的第一内表面可以与形成在阻尼器保持件111中的第一凹槽113的第一外周缘紧密接触，并且下孔133的第二内表面可以与形成在插塞保持件151中的第二凹槽153的第二外周缘紧密接触。
如图4和图5所示，在室温下，当阻尼器保持件111和插塞保持件151与橡胶保持件130耦接时，橡胶保持件130的上孔131与下孔133之间的中间部分135可以形成为填充阻尼器保持件111与插塞保持件151之间的空间，并且与插塞保持件151的上端表面152耦接的中间部分135被配置为支撑与橡胶保持件130耦接的阻尼器保持件111的下端表面112。
图6是示出根据本公开的橡胶保持件130处于室温(A)和周围环境温度(B)的更低温度时的各个状态的正视图。
参考图4和图6，橡胶保持件130在室温下维持其作为第一形状的初始形状。在室温下，橡胶保持件130由于其弹力而对阻尼器单元110施加负荷。相应地，通过减少蜗轮300与蜗轴200之间的间隙维持蜗轴200与蜗轮300之间的稳定接合状态。
此外，固定至外壳的插塞单元150在蜗轮300与蜗轴200之间被抑制而过度强烈的接合，因此，能够抑制产生振动噪音并且可以提供平稳和稳定的转向感觉。
在图3和图6中，当周围环境温度下降时，橡胶保持件130收缩。相应地，因为阻尼器单元110由于橡胶保持件130的收缩而向下移动，所以蜗轴200与蜗轮300之间的间隙变窄。因此，即使润滑脂在低温下的粘度增加，蜗轴200的倾斜也不延迟，由此减少或防止空隙现象和噪音生成现象。
因为中间部分135在低温下收缩(见图6中的(B))并且蜗轴200向下移动，所以处于橡胶保持件130的初始形状的中间部分135的厚度t(见图6中的(A))至少可以等于或大于蜗轴200与蜗轮300之间的间隙。
因为橡胶保持件130需要在低温下顺畅地收缩，所以橡胶保持件130的材料可以是在低温下正常收缩的腈橡胶(nitrile rubber)或氢化腈橡胶(hydrogenated nitrilebutadiene rubber)，但是，橡胶保持件130的材料并不局限于此。
尽管已经结合目前被视为实际示例形式的内容描述了本公开，然而，应当理解的是，本公开并不局限于所公开的形式，而是相反，其旨在覆盖本公开的实质和范围内包括的各种变形及等同布置。

Claims (7)

1.一种电子动力转向装置的降噪结构，所述电子动力转向装置包括：通过电机旋转的蜗轴；接合在所述蜗轴中并且使转向轴旋转的蜗轮；
以及包围所述蜗轴的外壳，所述降噪结构包括：
柱形的阻尼器单元，所述阻尼器单元形成为弹性构件，所述阻尼器单元的内侧旋转地连接至所述蜗轴并且被配置为吸收传送至所述蜗轴的震动；
橡胶保持件，耦接至形成在所述阻尼器单元的侧表面上的半柱形阻尼器保持件，以使得所述蜗轴与所述蜗轮之间紧密接触；以及插塞单元，包括形成在所述插塞单元的侧表面的下端上的插塞保持件，以用于耦接至所述橡胶保持件，所述插塞单元的另一侧表面固定至所述外壳。
2.根据权利要求1所述的降噪结构，其中，所述阻尼器保持件包括第一凹槽，并且所述插塞保持件包括第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽分别与所述橡胶保持件耦接，所述橡胶保持件与所述第一凹槽和所述第二凹槽紧密接触并且包围所述第一凹槽和所述第二凹槽。
3.根据权利要求2所述的降噪结构，其中，所述橡胶保持件包括形成为8字形状的上孔和下孔，使得所述上孔的第一内表面与形成在所述阻尼器保持件中的所述第一凹槽的第一外周缘紧密接触，并且所述下孔的第二内表面与形成在所述插塞保持件中的所述第二凹槽的第二外周缘紧密接触。
4.根据权利要求3所述的降噪结构，其中，所述上孔与所述下孔之间的厚度至少等于或大于所述蜗轴与所述蜗轮之间的间隙。
5.根据权利要求1所述的降噪结构，其中，所述插塞保持件的上端表面支撑所述阻尼器保持件的与所述橡胶保持件耦接的下端表面。
6.根据权利要求1所述的降噪结构，其中，所述橡胶保持件在室温下维持所述橡胶保持件的第一形状，并且随着周围环境温度的下降而收缩成第二形状，与收缩的所述第二形状的所述橡胶保持件耦接的所述阻尼器单元被向下拉动，使得所述蜗轴与所述蜗轮之间的间隙减小。
7.根据权利要求1所述的降噪结构，其中，所述橡胶保持件由腈橡胶材料或氢化腈橡胶材料形成。
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