CN115195854B - 用于车辆的转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于车辆的转向装置。根据本实施方式，可以通过在带轮和带的齿之间没有适当接合的情况下防止跳动来确保正常转向和驾驶员安全。

Description

用于车辆的转向装置
技术领域
本实施方式涉及一种用于车辆的转向装置，并且更具体地，涉及这样一种用于车辆的转向装置，该转向装置可以通过在带轮和带的齿之间没有适当接合的情况下防止跳动来确保正常转向和驾驶员安全。
背景技术
齿条驱动动力辅助转向系统或线控转向式转向系统包括：滚珠丝杠，该滚珠丝杠具有与拉杆和转向节臂连接的两个相对端部；滚珠螺母，该滚珠螺母经由滚珠与滚珠丝杠联接；以及马达，该马达用于使滚珠螺母旋转。转向装置基于驾驶员的方向盘操纵信息来辅助驾驶员转向或使车辆转向。
马达和滚珠螺母通过带连接。换句话说，当马达轴的马达带轮和滚珠螺母的螺母带轮通过带连接时，马达的转矩被传递到滚珠螺母。
由于转向时的外部冲击，带的齿轮齿可能跳离马达带轮的齿轮齿。发生这种跳动，马达轴可能空转，切断到滚珠丝杠的动力传递，并且不能控制滚珠丝杠。此外，尽管带和马达带轮彼此接合回来，但是滚珠丝杠的轴向位置可能不能精确地确定，使得驾驶员可能处于事故的危险中。
发明内容
本实施方式已经在上述背景技术中构思出，并且涉及这样一种用于车辆的转向装置，该转向装置可以通过在带轮和带的齿之间没有适当接合的情况下防止跳动来确保正常转向和驾驶员安全。
根据本实施方式，可以提供一种用于车辆的转向装置，所述转向装置包括：滚珠螺母，所述滚珠螺母与螺母带轮联接；马达，所述马达设置有通过带与所述螺母带轮连接的马达带轮；壳体，所述壳体容纳所述螺母带轮、所述带和所述马达带轮；以及支撑件，所述支撑件从所述壳体的内周表面突出以防止所述带跳离所述马达带轮。
根据本实施方式，可以通过在带轮和带的齿之间没有适当接合的情况下防止跳动来确保正常转向和驾驶员安全。
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他目的、特征和优点，在附图中：
图1是示出根据本实施方式的用于车辆的转向柱的分解立体图；
图2是示出图1的组装状态的截面图；
图3是示出图2的一部分的视图；
图4是示出图3的一部分的放大视图；
图5是示出图4中防止带跳动的状态的视图；以及
图6和图7是示出根据本实施方式的车辆的转向装置的一部分的截面图。
具体实施方式
在本公开的示例或实施方式的以下描述中，将参考附图，在附图中，通过图示的方式示出了可以实现的特定示例或实施方式，并且其中，即使当在彼此不同的附图中示出相同的附图标记和符号时，也可以使用相同的附图标记和符号来指示相同或相似的组件。此外，在本公开的示例或实施方式的以下描述中，当确定对并入本文的公知功能和组件的详细描述可能使本公开的一些实施方式中的主题不清楚时，将省略该描述。本文所用的术语例如“包括”、“具有”、“含有”、“构成”、“由…组成”和“由…形成”通常旨在允许添加其它组分，除非该术语与术语“仅”一起使用。如本文所用，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
本文可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(A)”或“(B)”等术语来描述本公开的要素。这些术语中的每一个不用于定义要素的本质、顺序、序列或数量等，而仅仅用于将相应的要素与其它要素区分开。
当提到第一元件“连接或联接到”、“接触或重叠”等第二元件时，应解释为不仅第一元件可“直接连接或联接到”或“直接接触或重叠”第二元件，而且第三元件也可“插入”在第一元件与第二元件之间，或第一元件与第二元件可经由第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。这里，第二元件可以包括在彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
当诸如“在…之后”、“随后”、“接下来”、“在…之前”等的时间相关术语用于描述元件或配置的过程或操作，或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可用于描述非连续或非顺序的过程或操作，除非一起使用术语“直接”或“立即”。
此外，当提及任何尺寸、相对尺寸等时，应考虑元件或特征的数值或相应的信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)引起的公差或误差范围，即使在未指定相关描述时也如此。此外，术语“可以”完全涵盖术语“能够”的所有含义。
图1是示出根据本实施方式的用于车辆的转向柱的分解立体图。图2是示出图1的组装状态的截面图。图3是示出图2的一部分的视图。图4是示出图3的一部分的放大图。图5是示出图4中防止带跳动的状态的视图。图6和图7是示出根据本实施方式的车辆的转向装置的一部分的截面图。
根据本实施方式，车辆的转向装置100包括：与螺母带轮140联接的滚珠螺母130；设置有通过带150与螺母带轮140连接的马达带轮160的马达170；容纳螺母带轮140、带150和马达带轮160的壳体110；以及从壳体110的内周表面突出以防止带150跳离马达带轮160的支撑件111。
参照图1和图2，马达170的马达带轮160和滚珠螺母130的螺母带轮140通过带150彼此连接，使得滚珠螺母130由马达170旋转。因此，经由滚珠与滚珠螺母130联接的滚珠丝杠120轴向移动。
在带150的内周表面上形成有与马达带轮160和螺母带轮140的齿轮齿接合的齿轮齿。因此，当带150旋转时，马达170的转矩被传递到滚珠螺母130和滚珠丝杠120。
滚珠丝杠120的两个相对端部与例如拉杆和转向节臂连接。因此，通过滚珠丝杠120的轴向移动使车轮转向。
换句话说，马达170的转矩被转换并且滚珠丝杠120轴向移动。因此，设置在车辆中的电子控制单元可以通过控制马达170来辅助驾驶员对方向盘的操纵，或者响应于驾驶员对方向盘的操纵来使车轮转向。
在带150与马达带轮160或螺母带轮140之间可能发生滑动。这种滑动可能导致带150的齿轮齿与马达带轮160的齿轮齿或螺母带轮140的齿轮齿之间的跳动。如果发生跳动，则马达170与滚珠丝杠120之间的动力传递可能被切断，从而导致辅助驾驶员转向的故障，或者在最坏的情况下，使得不可能使车辆转向并且导致事故。
此外，尽管齿轮齿在跳动发生之后接合回来，但是与跳动前后之间相比，马达带轮160和螺母带轮140之间出现相位差。结果，不可能精确地确定滚珠丝杠120的位置，从而在电子控制单元对马达170的控制中留下误差并导致事故。
因此，关键在于防止带150与马达带轮160或螺母带轮140之间的滑动。传统的转向装置在带与螺母带轮之间具有宽的接触表面，因此不太可能引起滑动。然而，由于带与马达带轮之间的接触表面相对较窄，所以很可能发生滑动。
根据本公开，通过从容纳螺母带轮140、带150和马达带轮160的壳体110的内周表面突出的支撑件111，可以防止带150跳离马达带轮160。因此，可以确保正常转向和驾驶员的安全。
参照图3，支撑件111从壳体的内周表面突出，使得其端部面向带150的外表面。
因此，如下所述，当带150的齿轮齿和马达带轮160的齿轮齿不能正常接合并跳离时，带150的外表面由支撑件111的端部支撑，以防止跳动。
支撑件111可以形成在壳体的内周表面的围绕马达带轮160的部分中。换句话说，带150位于支撑件111的端部和马达带轮160的外周表面之间。因此，当带150的齿轮齿和马达带轮160的齿轮齿在其间具有间隙的情况下跳离时，支撑件111的端部支撑带150的外表面，从而限制间隙增长并防止跳动。
支撑件111的数量不限于特定数量，并且可以设置有一个或更多个支撑件111。可以设置有多个支撑件111。如果设置有多个支撑件111，则支撑件111可以彼此隔开以有效地防止带150跳动。
此外，支撑件111可以设置在第一位置A，该第一位置A面向带150的接触马达带轮160的那部分的两个相对端部。换言之，带150的开始与马达带轮160接合的那部分以及带150的开始与马达带轮160脱离的那部分的外表面可以在第一位置A面向支撑件111。
因此，具体地，可以防止在带150和马达带轮160彼此接合或脱离的部分处的跳动。特别地，可以在马达带轮160的旋转方向改变时防止跳动。
支撑件111也可以设置在第二位置B，该第二位置B面向带150的接触马达带轮160的那部分的中心。换句话说，带150的与马达带轮160接合的那部分的外表面可以在第二位置B面向支撑件111。
因此，可以在带150通过马达带轮160沿任何一个方向旋转时防止跳动。
如图所示，支撑件111可以设置在位置A和B中的所有位置。因此，当带150由马达170旋转时，带150和马达带轮160之间的接合可以保持稳定。
为了通过支撑件111防止带150跳动，支撑件111可以形成为使得其端部邻近带150的外表面定位。因此，支撑件111的端部与带150的外表面之间的间隙可形成为小于马达带轮160的齿轮齿的高度。
图4示出了带150和马达带轮160正常地彼此接合的状态。图5示出了通过支撑件111防止带150跳动的状态。
如图4所示，在带150和马达带轮160正常地彼此接合的状态下，支撑件111的端部和带150的外表面可以彼此隔开，在它们之间留有间隙d1。间隙d1形成为小于马达带轮160的齿轮齿的高度d2(d1<d2)。
因此，如图5所示，如果带150的齿轮齿骑在马达带轮160的齿轮齿上，并且齿轮齿的凸起将如图5所示重叠，则带150的外表面由支撑件111的端部支撑，从而防止带150跳动。
如图6所示，支撑件111的端部可以与带150接触。当支撑件111接触带150时，可以更可靠地防止带150跳动。给定带150和马达170的可组装性，可在支撑件111和带150之间设计适当的间隙。
优选地，支撑件111的端部形成为具有弯曲表面。具体地，优选地形成支撑件111，使得支撑件111的面向带150的旋转方向的两个相对表面是弯曲表面。参照附图，优选地，支撑件111的两个相对表面不是在马达带轮160的轴向方向上而是在与其垂直的方向上是弯曲表面。因此，尽管支撑件111的端部定位成与带150相邻或接触，但是可以防止在带150的旋转方向上与支撑件111碰撞，同时使摩擦最小化。
如图1至图6所示，支撑件111的端部可以形成为凸形。例如，如图所示，支撑件111可形成为具有大致半圆形的横截面。
另选地，如图7所示，支撑件111的端部可以形成为凹形。如果支撑件111的端部形成为凹形，则与支撑件111的端部形成为凸形时相比，允许支撑件111在更大的面积中面向带150的外表面，从而允许更可靠地防止跳动。
特别地，支撑件111的端部可以形成为与带150的相对部分互补的形状。如图所示，处于第一位置A的支撑件111可形成为部分平坦且部分弯曲，而处于第二位置B的支撑件111可形成为具有在中心最深的弯曲表面。
通过用于车辆的如此形状的转向装置，可以通过在带轮和带的齿之间没有适当接合的情况下防止跳动来确保正常转向和驾驶员安全。
以上描述是为了使本领域技术人员能够实现和使用本公开的技术思想而给出的，并且是在特定应用及其要求的上下文中提供的。对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文所定义的一般原理可以应用于其它实施方式和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术思想的示例。即，所公开的实施方式旨在说明本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施方式，而是与符合权利要求的最宽范围一致。本公开的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且其等同物范围内的所有技术思想应被解释为包括在本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年4月13日提交的韩国专利申请No.10-2021-0048017的优先权，该申请出于所有目的通过引用并入本文中，如同在本文中完全阐述一样。

Claims (10)

1.一种用于车辆的转向装置，所述转向装置包括：
滚珠螺母，所述滚珠螺母与螺母带轮联接；
马达，所述马达设置有通过带与所述螺母带轮连接的马达带轮；
壳体，所述壳体容纳所述螺母带轮、所述带和所述马达带轮；以及
支撑件，所述支撑件从所述壳体的内周表面突出以防止所述带跳离所述马达带轮，
其中，所述支撑件设置在第一位置，所述第一位置面向所述带的与所述马达带轮接触的两个相对端部中的每个端部，并且处于所述第一位置的所述支撑件形成为部分平坦且部分弯曲，并且
其中，所述支撑件还设置在第二位置，所述第二位置面向所述带的与所述马达带轮接触的那部分的中心，并且处于所述第二位置的所述支撑件形成为具有在中心最深的弯曲表面。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，所述支撑件的端部面向所述带的外表面。
3.根据权利要求2所述的转向装置，其中，所述支撑件形成在所述壳体的所述内周表面的围绕所述马达带轮的部分中。
4.根据权利要求3所述的转向装置，其中，设置有多个支撑件。
5.根据权利要求2所述的转向装置，其中，所述支撑件的所述端部与所述带的所述外表面之间的间隙小于所述马达带轮的齿轮齿的高度。
6.根据权利要求5所述的转向装置，其中，所述支撑件的所述端部接触所述带。
7.根据权利要求2所述的转向装置，其中，所述支撑件的所述端部形成为具有弯曲表面。
8.根据权利要求7所述的转向装置，其中，所述支撑件的所述端部形成为凸形。
9.根据权利要求7所述的转向装置，其中，所述支撑件的所述端部形成为凹形。
10.根据权利要求9所述的转向装置，其中，所述支撑件的所述端部形成为与所述带的相对部分互补的形状。
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