CN112550440B - 用于电力转向系统的凸轮主动带轮 - Google Patents

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Abstract

一种动力转向系统包括齿条罩，该齿条罩布置成容纳纵向可移位的齿条构件。该系统还包括连接到齿条罩的辅助盖，齿条罩和辅助盖限定腔体。该系统还包括至少部分地设置于腔体内的辅助组件。辅助组件包括连接到齿条罩的动力组，该动力组具有从其延伸的动力组轴。辅助组件还包括联接到动力组轴的主动带轮。辅助组件还包括单个轴承，该单个轴承设置于由主动带轮限定的孔内。辅助组件还包括将主动带轮联接到辅助盖的机械紧固件。辅助组件还包括围绕齿条构件设置的从动带轮。

Description

用于电力转向系统的凸轮主动带轮
技术领域
本文公开的实施例涉及动力转向系统，更具体地，涉及一种电力转向凸轮主动带轮(camming drive pulley)。
背景技术
动力转向系统可以设置有动力转向机构，该动力转向机构在组装过程中相对于壳体可移动地定位。动力转向机构可移动地定位，以使其他组装过程能够在最终组装之前进行。在完成其他组装过程后，动力转向机构相对于壳体最终定位。动力转向机构的维护可能会改变动力转向系统的其他部件之间的张力或接合，这可能会影响动力转向系统的性能。
现有系统包括两个带齿的带轮(pulley，滑轮)和一个与同步带结合的光滑惰轮。主动带轮(drive pulley，驱动带轮)和从动带轮间隔地固定于齿条罩内，因此惰轮(idlerwheel)包含凸轮装置以调节带(belt，带部)张力。一旦达到所需的带张力，就用螺纹紧固件将惰轮凸轮(idler cam)锁定到位。主动带轮具有与动力组(power pack)马达轴上的外花键(male spline)接合的内花键(female spline)。然而，可以设想相反的配置。主动带轮通过滚珠轴承被径向地支撑在齿条罩中的两端。滚珠轴承被压配到主动带轮，最靠近小齿轮(pinion)的轴承被轴向地保持在轴承孔与斜角(beveled，带斜面的)保持环之间的壳体上。上述系统允许工厂设定的带张力在维护操作期间更换动力组件的情况下保持不变。
现有系统需要额外的部件，特别是惰轮凸轮/带轮，以允许调节带部张力。现有系统消除了马达轴倾斜导致带传动未对准的可能性，但会因轴承孔偏离而出现未对准。主动带轮设计需要两个轴承，这意味着每个轴承都具有过载能力。
发明内容
根据本公开的一个方面，动力转向系统包括布置成容纳纵向可移位的齿条构件的齿条罩(rack housing)。该系统还包括连接到齿条罩的辅助盖，齿条罩和辅助盖限定腔体。该系统还包括至少部分地设置于腔体内的辅助组件。辅助组件包括连接到齿条罩的动力组，该动力组具有从其延伸的动力组轴。辅助组件还包括联接到动力组轴的主动带轮。辅助组件还包括单个轴承，该单个轴承设置于由主动带轮限定的孔内。辅助组件另外还包括将主动带轮联接到辅助盖的机械紧固件。辅助组件还包括围绕齿条构件设置的从动带轮。
根据本公开的另一方面，提供了一种设置于由齿条罩和辅助盖限定的腔体内的动力转向系统辅助组件。辅助组件包括连接到齿条罩的动力组，该动力组具有从其延伸的动力组轴。辅助组件还包括联接到动力组轴的主动带轮。辅助组件还包括轴承，该轴承设置于由主动带轮限定的孔内。辅助组件另外还包括将主动带轮联接到辅助盖的机械紧固件，其中主动带轮的孔包括中心轴线，并且机械紧固件包括紧固件轴线，其中中心轴线从紧固件轴线偏离。
从以下结合附图的描述中，这些和其他优点和特征将变得更加明显。
附图说明
以下结合附图的详细描述，本公开的前述和其他特征以及优点将变得明显，在附图中：
图1是根据本公开的一个方面的动力转向系统的一部分的剖视图；以及
图2是动力转向系统的主动带轮的立体示意图。
具体实施方式
现在参照附图，将参照具体实施例描述本公开，但并不限制于此。应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的以各种替代形式实施的示例。由于一些特征可能被放大或缩小以显示特定组件的细节，因此附图不一定按比例绘制。所以，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅作为教导本领域技术人员使用本公开的代表性基础。
参照图1，示出了动力转向系统10，例如电力转向系统，可以与机动车结合使用。动力转向系统10包括齿条罩12和动力转向辅助系统14。纵向可移位的齿条构件16至少部分地延伸穿过齿条罩12。齿条构件16可操作地连接到从动带轮32，以便于相对于齿条罩12沿纵向轴线平移或移位，从而便于至少一个车轮(未示出)的枢转。
动力转向辅助系统14可包括辅助盖18、动力组20和辅助组件22。辅助盖18可以可操作地连接到齿条罩12的端部23。齿条罩12的至少一部分可以延伸到辅助盖18中和/或延伸穿过辅助盖18。辅助组件22可以设置于腔体内，该腔体被限定在辅助盖18和齿条罩12的部分之间。辅助盖18可以包括多个特征，以可旋转地支撑齿条构件16和/或辅助组件22的部件。
如图1所示，动力组20可以可操作地连接到齿条罩12的一部分，或者在其他实施例中，动力组20可以可操作地连接到辅助盖18的一部分。动力组20可以包括设置于马达壳体内的电动马达等。动力组20还可以包括从动力组20沿轴线B延伸的动力组马达轴24，该轴线B被设置为平行于齿条构件16延伸所沿着的纵向轴线A，但不与该纵向轴线A同轴。
动力组马达轴24以花键方式联接到主动带轮30，以便于马达轴扭矩从动力组马达轴24传递到主动带轮30。动力组马达轴24被插入到主动带轮30的中空端，并以花键或机械紧固的方式与其联接。
辅助组件22可布置成从动力组件20向齿条构件16施加辅助力，以便于至少一个车轮的枢转铰接。辅助组件22包括主动带轮30和从动带轮32，从而使辅助组件22是带驱动系统。然而，本文公开的整个组件的实施例中明显缺少惰轮(或惰轮带轮)。从动带轮32围绕齿条构件16设置。转向辅助力可以通过带90从主动带轮30传递到从动带轮32，该带90围绕主动带轮30和从动带轮32延伸。
现在参照图1和图2，在图2中更详细地示出了主动带轮30。主动带轮30在此处被称为凸轮驱动带轮。在一些实施例中，主动带轮30是塑料的，但是在其他实施例中，可以采用诸如金属的替代材料来形成主动带轮30。主动带轮30的第一端70包含通过钢带(steelband)72径向压缩的对开(split)内花键，并且构造成容纳动力组马达轴24的外花键部分，以形成上述花键联接件而用于将扭矩从马达轴24传递到主动带轮30(图1)。主动带轮30的第二端74包含从外径76径向延伸的模制凸缘75，并限定具有内径80的轴承孔78。轴承82被压入主动带轮30的轴承孔78中，并且包括集成在其内表面84上的凸轮盘，以允许张紧围绕主动带轮30和从动带轮32延伸的带90。轴承凸轮盘通过螺纹紧固件92紧固到辅助盖18。
在图2中更清楚地示出，主动带轮30的轴承孔78的中心轴线B偏离在其中设置有螺纹紧固件92的轴承开口95的轴线C。换言之，轴承的开口95不是居中的(centralized)。轴承开口轴线C与轴承孔轴线B之间的偏离关系维持所需的带张力。轴线B、轴线C偏离的程度可以根据特定的应用场合而变化。在一些实施例中，偏离至少为0.25毫米。在这样的实施例中，允许0.5毫米的总径向移动。不管偏离的程度如何，应该理解的是，偏离是刻意的且经过计算的，而非归因于制造过程或公差。
本文公开的实施例去除了给带传动增加成本和摩擦的惰轮。此外，由于仅一个滚珠轴承与主动带轮30一起使用，所以主动带轮能够围绕该轴承枢转并与从动带轮32自对准。
在其他动力组系统中，在移除动力组的动力组维护程序之后，带张力可能会被重置。带张力的重置可能会导致带张力调整不当，从而可能降低辅助负载或增加系统摩擦。
本文公开的实施例有助于带张力保持或维持其原始的出厂设置，并且即使在维护期间移除动力组件20，也会使带张力变化最小化。
与其它动力组系统相比，本文公开的实施例还将动力组20与带张紧过程分开。动力组20与带张紧过程的分开使得维护技术人员仅移除旧的动力组，就能够清洁密封表面，并将新的动力组附接到齿条罩12或辅助盖18中的至少一个。因此，可以限制(inhibite)维护技术人员更改带张力出厂设置，并且使系统摩擦和耐用性功能受到保护。
通过在安装动力组20和/或辅助盖18之前能够执行带张紧，还改进了动力转向系统10的组装。预张紧简化了动力转向系统10的组装过程，同时限制了在安装动力组20之后带张力的变化。
虽然已经仅结合有限数量的实施例对本公开进行了详细描述，但是应当容易理解的是，本公开不限于这些公开的实施例。相反，可以修改本公开以涵盖此前未描述的任何数量的变化、变更、替代或等同布置，并且这些与本公开的精神和范围相称。另外，虽然已经描述了本公开的各种实施例，但是应当理解的是，本公开的各方面可以仅包括所描述的一些实施例。因此，本公开不应被视为受前述描述的限制。

Claims (16)

1.一种动力转向系统，包括：
齿条罩，布置成容纳纵向可移位的齿条构件；
辅助盖，连接到所述齿条罩，所述齿条罩和所述辅助盖限定一腔体；以及
辅助组件，至少部分地设置于所述腔体内，所述辅助组件包括：
动力组，连接到所述齿条罩，所述动力组具有从其延伸的动力组马达轴；
主动带轮，联接到所述动力组马达轴；
单个轴承，设置于由所述主动带轮限定的孔内；
机械紧固件，将所述主动带轮联接到所述辅助盖；以及
从动带轮，围绕所述齿条构件设置。
2.根据权利要求1所述的动力转向系统，其中，所述主动带轮的所述孔包括中心轴线，并且所述机械紧固件包括紧固件轴线，其中所述中心轴线从所述紧固件轴线偏离。
3.根据权利要求2所述的动力转向系统，其中，所述中心轴线从所述紧固件轴线偏离至少0.25毫米。
4.根据权利要求1所述的动力转向系统，其中，所述主动带轮通过花键联接件而联接到所述动力组马达轴。
5.根据权利要求4所述的动力转向系统，其中，所述主动带轮包括一开口，所述开口位于带有内花键的所述主动带轮的端部处，并且所述动力组马达轴包括与所述主动带轮的内花键接合的外花键。
6.根据权利要求4所述的动力转向系统，其中，所述主动带轮包括外花键，并且所述动力组马达轴包括内花键。
7.根据权利要求1所述的动力转向系统，其中，所述主动带轮由塑料形成。
8.根据权利要求1所述的动力转向系统，其中，所述主动带轮由金属形成。
9.一种设置于由齿条罩和辅助盖限定的腔体内的动力转向系统辅助组件，所述辅助组件包括：
动力组，连接到所述齿条罩，所述动力组具有从其延伸的动力组马达轴；
主动带轮，联接到所述动力组马达轴；
轴承，设置于由所述主动带轮限定的孔内；以及
机械紧固件，将所述主动带轮联接到所述辅助盖，其中所述主动带轮的所述孔包括中心轴线，并且所述机械紧固件包括紧固件轴线，其中所述中心轴线从所述紧固件轴线偏离。
10.根据权利要求9所述的组件，其中，所述组件由与所述主动带轮接触的单个轴承组成。
11.根据权利要求9所述的组件，其中，所述中心轴线从所述紧固件轴线偏离至少0.25毫米。
12.根据权利要求9所述的组件，其中，所述主动带轮通过花键联接件而联接到所述动力组马达轴。
13.根据权利要求12所述的组件，其中，所述主动带轮包括一开口，所述开口位于带有内花键的所述主动带轮的端部处，并且所述动力组马达轴包括与所述主动带轮的内花键接合的外花键。
14.根据权利要求12所述的组件，其中，所述主动带轮包括外花键，并且所述动力组马达轴包括内花键。
15.根据权利要求9所述的组件，其中，所述主动带轮由塑料形成。
16.根据权利要求9所述的组件，其中，所述主动带轮由金属形成。
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