CN116495049A - 车辆转向装置 - Google Patents

Abstract

根据本实施例的车辆转向装置，其包括：蜗杆轴，包括齿部、第一端部以及第二端部，在所述齿部形成有与蜗轮啮合的蜗杆齿轮，所述第一端部通过第一轴承结合于蜗轮箱壳体并与电机连接，所述第二端部通过第二轴承结合于所述蜗轮箱壳体；以及垫片，位于所述齿部和所述第二轴承之间，并且防止涂覆于所述蜗杆齿轮的润滑油流入所述第二轴承，由此能够防止在齿轮箱内混入具有不同性质的润滑油以及润滑性能降低，从而能够改善噪音性能。

Description

车辆转向装置

技术领域

本实施例涉及车辆转向装置，更详细地，涉及一种防止在齿轮箱内混入具有不同性质的润滑油以及润滑性能降低，从而改善噪音性能的车辆转向装置。

背景技术

通常，车辆的转向装置包括动力辅助装置，所述动力辅助装置根据由车速传感器和转向扭矩传感器等检测到的车辆的驾驶条件，通过电子控制装置对驱动部进行驱动，由此辅助驾驶员的转向力。

作为这种动力辅助装置中常用的结构具有如下结构：包括：结合到转向轴的蜗轮；与蜗轮啮合的蜗杆轴；以及用于驱动蜗杆轴的电机，由此产生辅助扭矩。在用于支援蜗杆轴的旋转的轴承、蜗杆轴和蜗轮之间啮合的部位等涂覆有润滑油，使得蜗轮、蜗杆轴等在外壳内平滑地旋转。这种润滑油根据所要润滑的对象具有不同的性质(性状)。即，通常，蜗轮的齿轮齿由塑料形成，而蜗杆轴的齿轮齿和轴承由钢(steel)形成。因此，涂覆在用于支援蜗杆轴的轴承的润滑油和涂覆在蜗杆轴和蜗轮之间啮合的部位的润滑油的性质互不相同。

然而，在将这种动力辅助装置安装到车辆时，考虑到与周边部件的配置，蜗杆轴并不是配置成与地面平行，而是相对于地面倾斜配置。由此，涂覆在蜗杆轴和蜗轮之间啮合的部位的润滑油将会流入到轴承，由此会发生不同性质的润滑油的混入，因此存在润滑性能降低且产生噪音的问题。即使在使用具有用于防止润滑油混入的护罩(shield)的轴承的情况下，也难以完全封闭内轮和外轮之间，因此存在润滑油经由不可避免的缝隙混入的局限性。

发明内容

发明要解决的问题

本实施例是鉴于上述背景而提出的，涉及一种防止在齿轮箱(gear housing)内混入具有不同性质的润滑油(grease)以及润滑性能降低，从而改善噪音性能的车辆转向装置。

用于解决问题的手段

根据本实施例，可以提供车辆转向装置，其包括：蜗杆轴，其包括齿部、第一端部以及第二端部，在所述齿部形成有与蜗轮啮合的蜗杆齿轮，所述第一端部通过第一轴承结合于蜗轮箱壳体并与电机连接，所述第二端部通过第二轴承结合于蜗轮箱壳体；以及垫片，其位于齿部和第二轴承之间，并且用于防止涂覆于蜗杆齿轮的润滑油流入到第二轴承。

发明效果

根据本实施例的车辆转向装置，能够防止在齿轮箱内混入具有不同性质的润滑油以及润滑性能降低，从而能够改善噪音性能。

附图说明

图1是根据本实施例的车辆转向装置的分解立体图。

图2是图1中的车辆转向装置的结合状态的部分剖视图。

图3是根据本实施例的车辆转向装置的分解立体图。

图4是根据本实施例的车辆转向装置的部分的主视图。

图5是图3中的车辆转向装置的结合状态的部分剖视图。

图6A和图6B是用于说明根据本实施例的车辆转向装置的配置的示意图。

附图标记的说明

100：车辆转向装置 101：转向轴

102：蜗轮箱壳体 103：电机

110：蜗轮 120：蜗杆轴

121：齿部 122：第一端部

123：第二端部 124：蜗杆齿轮

131：第一轴承 132：第二轴承

140：垫片 201：减震器

211：结合部 212：盘部

213：环部 221：容纳部

231：台阶部 311：叶片部

具体实施方式

以下，参照例示性附图对本公开的部分实施例进行详细说明。在对各附图的构成要素赋予附图标记时，即使在不同的附图中示出，使相同的构成要素尽可能具有相同的符号。此外，在说明本实施例时，当判断为对相关公知结构或功能的具体说明会使本公开的技术思想的要旨不清楚时，可以省略该详细说明。本说明书所用的术语例如“包括”、“具有”、“由…组成”等，通常旨在允许添加其它部分，除非这些术语与术语“仅”一起使用。当将构成要素以单数形式表述时，除非有特别明确记载，否则可包括复数形式。

此外，当说明本公开的构成要素时，可使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”或“(b)”等术语。这些术语是仅用于其构成要素与其他构成要素区分开，相应构成要素的本质、顺序、序列或数量等不受其术语的限制。

在对于构成要素的位置关系的说明中，当记载两个以上构成要素“连接”、“结合”或“链接”等时，应理解，可以是两个以上构成要素直接“连接”、“结合”或“链接”，还可以是两个以上构成要素之间以还“介有”其他构成要素的方式“连接”、“结合”或“链接”。其中，其他构成要素可包括在相互“连接”、“结合”或“链接”的两个以上构成要素中的一个以上。

在对于与构成要素、动作方法或制造方法等相关的时间流程关系的说明中，当通过如“之后”、“接下来”、“然后”、“之前”等时间先后关系或流程先后关系说明时，除非使用“马上”或“直接”，否则还可以包括不连续的情况。

另一方面，即使没有额外明确的记载，当提及对于构成要素的数值或其对应信息(例如，水平等)时，数值或其对应信息应被解释为包括可因各种因素(例如，工艺上的因素、内部或外部冲击、噪音等)而产生的误差范围。

图1是根据本实施例的车辆转向装置的分解立体图，图2是图1中的车辆转向装置的结合状态的部分剖视图，图3是根据本实施例的车辆转向装置的分解立体图，图4是根据本实施例的车辆转向装置的部分的主视图，图5是图3中的车辆转向装置的结合状态的部分剖视图，图6A和图6B是用于说明根据本实施例的车辆转向装置的配置的示意图。

根据本实施例的车辆转向装置100包括：蜗杆轴120，其具备形成有与蜗轮(wormwheel)100啮合的蜗杆齿轮124的齿部121、通过第一轴承131结合到蜗轮箱壳体(wormhousing)102并与电机103连接的第一端部122以及通过第二轴承132结合到蜗轮箱壳体102的第二端部123；以及垫片(spacer)140，其位于齿部121和第二轴承132之间，并用于防止涂覆到蜗杆齿轮124的润滑油流入到第二轴承132。

参照图1，结合于转向轴101的蜗轮110和连接于电机103的蜗杆轴120彼此啮合，从而将以蜗轮110和蜗杆轴120的减速比而减速了的电机103的扭矩提供给转向轴101。在蜗杆轴120的齿部121形成有蜗杆齿轮(worm gear)124，蜗杆齿轮124与蜗轮110的齿轮齿相啮合。蜗轮箱壳体102容纳蜗轮110和蜗杆轴120，在蜗杆轴120的第一端部122和第二端部123分别结合有第一轴承131和第二轴承132，所述第一轴承131和所述第二轴承132以蜗杆轴120能够相对于蜗轮箱壳体102进行旋转的方式支撑所述蜗杆轴120。

为了使蜗杆轴120平滑地旋转，在用于支撑蜗杆轴120进行旋转的第一轴承131和第二轴承132涂覆有润滑油。此外，为了使蜗杆轴120平滑进行旋转并传递扭矩，在蜗轮110的齿轮齿和蜗杆齿轮124也涂覆有润滑油。涂覆于第一轴承131和第二轴承132的润滑油以及涂覆于蜗轮110的齿轮齿和蜗杆齿轮124的润滑油的性质彼此不同。例如，涂覆于第一轴承131和第二轴承132的润滑油可以是用于对钢-钢之间的接触进行润滑的润滑油。而且，涂覆于蜗轮110的齿轮齿和蜗杆齿轮124的润滑油可以是用于对塑料-钢之间的接触进行润滑的润滑油。当混入有彼此不同的润滑油时，润滑油的性质将会发生改变，并且无法发挥最初所期望的润滑性能，因而会产生噪音和摩擦。

参照图6A和图6B，例如，如图6A所示，当蜗杆轴120与地面平行配置，涂覆到蜗轮110和蜗杆齿轮124的润滑油以及涂覆到第一轴承131和第二轴承132的润滑油之间几乎不会发生混入现象，并且保持各自润滑油的性质，从而持续发挥较高的润滑性能。然而，因周围部件和空间上的制约，难以将车辆内的转向装置配置成蜗杆轴120与地面平行配置，实际上如图6B所示，通常将蜗杆轴120与地面倾斜配置。在这种情况下，涂覆到蜗轮110和蜗杆齿轮124的润滑油因重力而沿着图中示出的箭头方向进行移动，并积聚在第二轴承132侧。而且，随着时间的流逝，积聚的润滑油流入到第二轴承132，由此混入有具有彼此不同性质的润滑油，从而会导致润滑性能下降，进而发生噪音和摩擦。

尤其，为了吸收在蜗杆轴120上产生的轴向负载，设置有在第二轴承132和蜗轮箱壳体102之间轴向配置的减震器201(参照图2)，但发现了在这种减震器201反作用时所产生的瞬间压力将会加速积聚在第二轴承132侧的润滑油流入到第二轴承132。

参照图1及图2，根据本实施例的车辆转向装置100包括垫片140，所述垫片140用于防止涂覆到蜗杆齿轮124的润滑油流入到第二轴承132。垫片140位于齿部121和第二轴承132之间。在蜗轮箱壳体102的内部，通过垫片140在空间上划分为蜗杆轴120和蜗轮110相啮合的区域以及第二轴承132进行旋转的区域，从而防止润滑油的混入。即，垫片140防止来自于蜗杆齿轮124的润滑油直接流入到第二轴承132或积聚在第二轴承132的表面。

根据一实施例，垫片140形成环形状并结合到第二端部123。垫片140被配置为其中心部被贯通，并可以结合到蜗杆轴120的第二端部123。垫片140被配置为：其轴向上的一表面朝向蜗杆齿轮124，而其轴向上的另一表面朝向第二轴承132，从而可以在空间上划分为蜗杆轴120和蜗轮110相啮合的区域以及第二轴承132进行旋转的区域。

根据一实施例，垫片140可以具备容纳部221，所述容纳部221在垫片140和蜗杆轴120的外周面之间能够容纳润滑油。容纳部221是朝向蜗杆齿轮124打开的中空的空间，起到用于堆叠对蜗杆轴120和蜗轮110之间的啮合进行润滑的润滑油的口袋(pocket)作用，由此能够防止润滑油的混入。即，容纳部221容纳来自于蜗杆齿轮124的润滑油，使得其不会流入到第二轴承132。容纳部221可以由垫片140的内侧面和蜗杆轴120的外周面定义。

根据一实施例，垫片140可以包括：盘部212，其一表面朝向蜗杆齿轮124侧；以及环部213，其从盘部212的外侧末端沿着朝向蜗杆齿轮124的方向延伸，并且其内侧面朝向蜗杆轴120的外周面。盘部212与连接到后述的结合部211相连接，通过结合部211、盘部212以及环部213，在垫片140和蜗杆轴120的外周面之间形成朝着蜗杆齿轮124的方向被开放的容纳部221。因此，即使涂覆到蜗杆齿轮124的润滑油受到重力的影响而沿着朝向第二轴承132的方向进行移动，也会积聚在容纳部221，从而能够防止与涂覆到第二轴承132的润滑油发生混入。

这种环部213可以被配置为其直径沿着朝向蜗杆齿轮124的方向逐渐扩大。即，环部213的直径从盘部212的末端越沿着朝向蜗杆齿轮124的方向延伸越增加。因此，从蜗杆齿轮124朝着第二轴承132的方向进行移动的润滑油更容易地积聚到容纳部221，从而能够防止润滑油的混入。另一方面，环部213的外侧面可以与蜗轮箱壳体102隔开。因此，如稍后所述，当垫片140与蜗杆轴120一起旋转时，防止垫片140和蜗轮箱壳体102之间发生摩擦。

根据一实施例，垫片140可以与蜗杆轴120一起旋转。垫片140可以结合到蜗杆轴120的第二端部123，并与第二轴承132的内圈一起旋转。垫片140可以包括支撑于第二轴承132的内圈的结合部211，使得垫片140与蜗杆轴120一起旋转。即，第二端部123的直径小于齿部121的直径，在蜗杆轴120的外周面设置有台阶部231，垫片140可以包括结合在台阶部231和第二轴承132的内圈之间的结合部211。结合部211被加压并固定在台阶部231和第二轴承132的内圈之间，因此垫片140可以与蜗杆轴120一起旋转。

参照图3至图5，垫片140可以包括叶片部311，所述叶片部311从垫片140的朝向蜗杆齿轮124的表面凸出形成。即，叶片部311可以从垫片140的朝向蜗杆齿轮124的轴向上的一表面朝着轴向凸出形成。这种叶片部311可位于容纳部221。

随着与蜗杆轴120一起旋转而进行旋转的垫片140的叶片部311，可以将从蜗杆齿轮124沿着朝向第二轴承132的方向进行移动的润滑油再次供应到蜗杆齿轮124。即，旋转的叶片部311可以使来自于蜗杆齿轮124的润滑油飞散，由此将润滑油再次供应到蜗杆齿轮124和蜗轮110的齿轮齿。因此，能够防止来自于蜗杆齿轮124的润滑油积聚在容纳部221，并且能够防止涂覆于蜗杆齿轮124和蜗轮110的齿轮齿的润滑油在沿着朝向第二轴承132的方向移动的过程中发生损失。

根据一实施例，叶片部311可以横跨结合部211、盘部212以及环部213而形成于结合部211、盘部212以及环部213。因此，通过叶片部311能够防止润滑油积聚在结合部211、盘部212或环部213的表面上。这种叶片部311在圆周方向上隔开间隔设置有多个，从而能够更有效地防止润滑油的积聚。

根据具有这种结构的车辆转向装置，能够防止在齿轮箱内混入具有不同性质(性状)的润滑油以及润滑性能降低，从而能够改善噪音性能。

以上说明仅用于例示性说明本公开的技术思想，只要是本公开所属技术领域的普通技术人员，可以在不脱离本技术思想的本质特性的范围内，进行各种修改和变形。此外，由于这些实施例不是限制本披露的技术思想，而是用于说明，因此本技术思想的范围不受这些实施例的限制。本公开的保护范围应由权利要求书来解释，并且在等同范围内的所有技术思想应解释为包括在本公开的权利范围内。

Claims (12)

1.一种车辆转向装置，其特征在于，包括：

蜗杆轴，包括齿部、第一端部以及第二端部，在所述齿部形成有与蜗轮啮合的蜗杆齿轮，所述第一端部通过第一轴承结合于蜗轮箱壳体并与电机连接，所述第二端部通过第二轴承结合于所述蜗轮箱壳体；以及

垫片，位于所述齿部和所述第二轴承之间，并且防止涂覆于所述蜗杆齿轮的润滑油流入所述第二轴承。

2.根据权利要求1所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述垫片形成为环状并结合于所述第二端部。

3.根据权利要求1所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述垫片具备容纳部，所述容纳部在所述垫片和所述蜗杆轴的外周面之间能够容纳润滑油。

4.根据权利要求3所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述垫片包括：

盘部，所述盘部的一表面朝向所述蜗杆齿轮；以及

环部，从所述盘部的外侧末端沿着朝向所述蜗杆齿轮的方向延伸，所述环部的内侧面朝向所述蜗杆轴的外周面。

5.根据权利要求4所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述环部的直径沿着朝向所述蜗杆齿轮的方向逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述环部的外侧面与所述蜗轮箱壳体隔开。

7.根据权利要求4所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述垫片与所述蜗杆轴一起旋转。

8.根据权利要求7所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述第二端部的直径小于所述齿部的直径，

在所述蜗杆轴的外周面设置有台阶部，

所述垫片还包括结合部，所述结合部结合在所述台阶部和所述第二轴承的内圈之间。

9.根据权利要求8所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述垫片包括叶片部，所述叶片部从所述垫片的朝向所述蜗杆齿轮的表面凸出形成。

10.根据权利要求9所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述叶片部位于所述容纳部。

11.根据权利要求9所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述叶片部横跨形成于所述结合部、所述盘部以及所述环部。

12.根据权利要求9所述的车辆转向装置，其特征在于，

所述叶片部在所述垫片的圆周方向上隔开间隔设置有多个。