CN114435462B - 线性蜗杆和蜗轮组件 - Google Patents

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Abstract

一种动力转向组件，其包括第一壳体，该第一壳体包括操作性地连结到转向轴的蜗轮，该蜗轮绕蜗轮轴线能够旋转。该动力转向组件还包括第二壳体，该第二壳体包括电机和被设置为与蜗轮啮合的蜗杆。该动力转向组件还包括蜗轮轴线轴承，该蜗轮轴线轴承被设置在蜗轮和第一壳体的内表面之间，该蜗轮轴线轴承从第二壳体突出以相对于蜗轮轴线定位第一壳体。

Description

线性蜗杆和蜗轮组件
背景技术
车辆可以采用动力转向辅助机构(power steering assist mechanism)，该机构通过蜗杆/蜗轮减速组件向车辆的转向轴提供扭矩辅助。有多种已知的方法设定蜗杆和蜗轮组(worm and worm gear set)的摩擦力。相关实例包括偏心衬套(eccentric bushing)、弹簧加载组件(spring-loaded assembly)、以及蜗杆或蜗轮的线性运动。对于线性运动组件的作业而言，蜗杆和蜗轮位于单独的壳体内，这使得它们能够相对于彼此运动，因此它们可以被调整直到达到所需的摩擦力设定值为止。此类组件可以包括处在壳体之间的、用于滑动运动的三个接触点。然而，粘结(binding)和尺寸叠加(dimensional stack-up)是这类组件必须解决的问题。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供一种动力转向组件，其包括第一壳体，该第一壳体包括操作性地连结到转向轴的蜗轮，该蜗轮绕蜗轮轴线能够旋转。该动力转向组件还包括第二壳体，该第二壳体包括电机和被设置为与蜗轮啮合的蜗杆。该动力转向组件还包括蜗轮轴线轴承，该蜗轮轴线轴承被设置在蜗轮和第一壳体的内表面之间，该蜗轮轴线轴承从第二壳体突出以相对于蜗轮轴线定位第一壳体。
根据本公开的另一个方面，动力转向组件包括第一壳体，该第一壳体包括操作性地连结到转向轴的蜗轮，该蜗轮绕蜗轮轴线能够旋转。该动力转向组件还包括第二壳体，该第二壳体包括电机和被设置为与蜗轮啮合的蜗杆。该动力转向组件还包括蜗轮轴线轴承，该蜗轮轴线轴承从第二壳体突出以相对于蜗轮轴线定位第一壳体。该动力转向组件还进一步包括第二壳体的孔壁，该孔壁限定用于容纳蜗轮轴线轴承的孔，该孔壁包括一对平坦部分，这一对平坦部分用于与蜗轮轴线轴承的圆形外表面接合。
根据本公开的另一个方面，提供了一种组装动力转向组件的方法。该方法包括将蜗轮轴线轴承绕蜗轮的一部分压装到第一壳体中，该蜗轮轴线轴承从第一壳体突出。该方法还包括将蜗轮轴线定位在由第二壳体的孔壁限定的孔内。该方法还包括沿着蜗轮轴线轴承滑动第二壳体。该方法还进一步包括使用多个机械紧固件将第二轴连结到第一轴。
通过以下结合附图的描述，这些和其它优点和特征将变得明显。
附图说明
在本说明书的结论中的权利要求特别地指出并明确地要求保护作为本发明的主题。本发明上述的和其它的特征、以及优点将在以下结合附图进行的详细描述中变得明显，其中：
图1为动力转向组件的一部分的立体视图；
图2为动力转向组件的一部分的横截面图；
图3为动力转向组件的蜗轮组件的正视图；以及
图4为根据本公开的另一方面的蜗轮组件的正视图。
具体实施方式
现在参考附图，本发明将参考具体实施例进行描述，但不限于此。应理解的是，本公开的实施例仅为对本公开的说明，本公开可以以各种形式和替代形式来实施。可以组合或省略本公开的实施例的各种元素以形成本公开的其它实施例。附图不一定是按比例的，因为一些特征可能被放大或缩小，以示出特定组件的细节。因此，这里所公开的具体结构和功能方面的细节不应被解释为限制性的，而是仅作为本发明的代表性基础指导本领域技术人员以多种方式应用本公开。
参考图1，转向柱组件的一部分被示出，并概括地用附图标记10来表示。转向柱组件10包括转向轴12，转向轴12在一端操作性地连结到转向输入装置(例如方向盘)，并连结到一个或多个中间组件，中间组件将转向轴的旋转传送到车辆的车轮。转向轴12的车轮连接可以是电气式的，例如在线控转向应用(steer-by-wire application)中。转向轴12至少部分地被上护套14包围，上护套14在下护套16内延伸。
现在参考图2，同时继续参考图1，动力转向组件20被设置为通过由转向柱组件10执行的转向操作(steering maneuvers)来协助车辆操作者。动力转向组件20包括蜗轮22，蜗轮22至少部分地被设置在第一壳体24内。在示出的实施例中，下护套16的一部分为第一壳体24，这是因为下护套与第一壳体是整体成形的部件。动力转向组件20还包括蜗杆26，蜗杆26至少部分地被设置在第二壳体28内，第二壳体28还安装有电动致动器，例如电机。
现在参考图3和图4，蜗杆26的螺纹被设置为与蜗轮22啮合，使得蜗杆26的旋转引起蜗轮22的旋转。蜗轮22操作性地连结到转向轴12以向转向轴12提供扭矩，用以在转弯操作(turning maneuvers，即EPS)中协助驾驶员或向驾驶员提供道路反馈的阻力(即线控转向)。
图3和图4的示意图示出了第一壳体24和第二壳体28。蜗轮轴线轴承30被压装在第一壳体24内。为保持蜗轮旋转轴线上的轴向载荷。蜗轮轴线轴承30被定尺寸和定位为突出到第一壳体24之外。换句话说，蜗轮轴线轴承30从第一壳体24的平面凸出。蜗轮轴轴承30的从第一壳体24凸出的部分被用作第二壳体28的引导件。使用蜗轮轴线轴承30来控制第二壳体28的组装定位，为的是减少第一壳体24和第二壳体28之间的公差叠加(tolerancestack)。
如图3最好地示出的，第二壳体28限定孔32，孔32包围蜗轮轴线轴承30(即引导部分)。具体地，孔32由第二壳体28的孔壁34限定。孔壁34基本上为圆形，但包括一个或多个平坦段36。在示出的实施例中，包括两个平坦段36，但应理解的是在其它实施例中可能出现更多的平坦段。这些平坦段在周向上彼此间隔开，并且可以彼此等距地间隔开。例如，在示出的实施例中，两个平坦段彼此间隔大约180度。
蜗轮轴线轴承30具有圆形截面。由于蜗轮轴线轴承30的圆表面在第二壳体28的平坦部分36上滑动，消除了两个壳体24、28之间的粘结。
上述组件能够使得两个壳体24、28在不影响倒车设定(backdrive setting)的情况下相对于彼此旋转，这是因为壳体24、28仅能够在蜗轮轴线上旋转，而这保持了蜗杆26和蜗轮22之间的中心线距离恒定。一旦达到所需的倒车设定，则之后使用多个紧固件38(例如螺栓)将两个壳体(24、28)夹持在一起从而使旋转锁定。
这里所描述的实施例减少了倒车设定中蜗杆和蜗轮在线性滑动上的粘结。此外，包含有动力机组的第二壳体28被直接对准地到蜗轮轴线轴承30，而不需与第一壳体24建立对准后再对准轴承30。
虽然仅结合有限数量的实施例对本发明进行详细描述，但应理解的是本发明不限于这些公开的实施例，相反本发明可以被修改以包含之前未描述的任何数量的变化、改变、替换或等效物，而这些都包含在本发明的精神和范围内。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但应理解的是本发明的各个方面可以仅包括所描述的实施例中的一些实施例。相应地，本发明不应视为被上述描述限制。

Claims (13)

1.一种动力转向组件，包括：
第一壳体，包括操作性地连结到转向轴的蜗轮，所述蜗轮绕蜗轮轴线能够旋转；
第二壳体，包括电机和被设置为与所述蜗轮啮合的蜗杆；以及
蜗轮轴线轴承，被设置在所述蜗轮和所述第一壳体的内表面之间，所述蜗轮轴线轴承从所述第一壳体突出，以相对于蜗轮轴线定位所述第二壳体。
2.根据权利要求1所述的动力转向组件，其中，所述第二壳体包括孔壁，所述孔壁限定用于容纳所述蜗轮轴线轴承的孔，所述孔壁包括平坦部分。
3.根据权利要求2所述的动力转向组件，其中，所述平坦部分为沿着所述孔壁彼此间隔的多个平坦部分中的一个。
4.根据权利要求3所述的动力转向组件，其中，所述多个平坦部分由彼此间隔180度的两个平坦部分构成。
5.根据权利要求3所述的动力转向组件，其中，在组装过程中，所述平坦部分与所述蜗轮轴线轴承滑动接合。
6.根据权利要求1所述的动力转向组件，其中，所述组件为线控转向系统的一部分。
7.一种动力转向组件，包括：
第一壳体，包括操作性地连结到转向轴的蜗轮，所述蜗轮绕蜗轮轴线能够旋转；
第二壳体，包括电机和被设置为与所述蜗轮啮合的蜗杆；
蜗轮轴线轴承，所述蜗轮轴线轴承从第一壳体突出，以相对于蜗轮轴线定位所述第二壳体；以及
所述第二壳体的孔壁，所述孔壁限定用于容纳所述蜗轮轴线轴承的孔，所述孔壁包括一对平坦部分，所述平坦部分用于与所述蜗轮轴线轴承圆形外表面接合。
8.根据权利要求7所述的动力转向组件，其中，多个平坦部分由彼此间隔180度的两个平坦部分构成。
9.根据权利要求8所述的动力转向组件，其中，在组装过程中，所述平坦部分与所述蜗轮轴线轴承滑动接合。
10.根据权利要求7所述的动力转向组件，其中，所述组件为线控转向系统的一部分。
11.一种组装动力转向组件的方法，包括：
绕蜗轮的一部分将蜗轮轴线轴承压装到第一壳体中，所述蜗轮轴线轴承从所述第一壳体突出；
将所述蜗轮轴线定位在由第二壳体的孔壁所限定的孔内；
沿着所述蜗轮轴线轴承滑动所述第二壳体；以及
使用多个机械紧固件将所述第二壳体连结到所述第一壳体。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，沿着所述蜗轮轴线轴承滑动所述第二壳体包括沿着所述孔壁的一对平坦部分滑动所述蜗轮轴线轴承。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述平坦部分彼此间隔180度。
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