CN218967006U - 用于电动助力转向装置的外壳组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于电动助力转向装置的外壳组件，包括限定共同轴线的壳体和端盖，壳体包括第一凸缘，第一凸缘包括垂直于共同轴线的第一端面和朝向于共同轴线的内周面，在内周面上设置第一凹槽和第一斜切部，第一斜切部位于第一凹槽和第一端面之间；端盖包括第二凸缘，第二凸缘包括垂直于共同轴线的第二端面和背离于共同轴线的外周面，在外周面上设置第二凹槽和第二斜切部，第二斜切部位于第二凹槽和第二端面之间；以及在端盖被安装至壳体的状态下，第二凸缘被卡扣接合至第一凸缘，以使得第一斜切部被接收至第二凹槽中，且第二斜切部被接收至第一凹槽中。这样的外壳组件重量轻、便于安装、减振降噪且具有改进的密封性能。

Description

用于电动助力转向装置的外壳组件

技术领域

本实用新型涉及电动助力转向装置技术领域，更具体地涉及一种用于电动助力转向装置的外壳组件。

背景技术

电动助力转向装置可以应用于各种车辆的转向系统中，以直接借助于助力电机来提供用于车轮的转向助力。现有技术中的电动助力转向装置一般包括由金属、例如铝合金制造的外壳组件，所述外壳组件主要包括壳体和端盖，二者借助于O型密封圈在径向上过盈配合并借助于预紧螺栓在轴向上紧固在一起，以用于容置电动助力转向装置的其他各种内部零件。

将具有电动助力转向装置的传统燃油车和新能源电动车进行比较，传统燃油车的特点在于：对于整车零部件的重量不敏感；燃油车的发动机存在较大的噪音，可以覆盖掉由电动助力转向装置产生的噪音；燃油车的发动机舱内存在较高的工作温度，位于发动机舱内的电动助力转向装置的表面的液体容易挥发，不易出现严重腐蚀现象。但新能源电动车的特点恰好相反：电动车的整车续航对整车的重量要求较为敏感，所以需要尽可能地减轻零部件的重量来提升整车续航；电动车的驱动电机的工作噪音较低，因此由电动助力转向装置产生的噪音就会显得较为突出和明显；电动车的驱动电机舱内的工作温度较燃油车的发动机舱的工作温度要低得多，位于驱动电机舱内的电动助力转向装置的表面的液体不易于挥发，长时间会导致积液从壳体和端盖的配合接口侵入电动助力转向装置内部，以至于电动助力转向装置的各种内部零件的腐蚀。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于电动助力转向装置的外壳组件，其重量轻、便于安装、减振降噪、并且具有改进的密封性能。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于电动助力转向装置的外壳组件，所述电动助力转向装置包括电机输出轴和横移执行轴，且所述外壳组件包括限定共同轴线的壳体和端盖，以用于容置所述电机输出轴和所述横移执行轴，所述壳体包括平行于所述共同轴线延伸的第一凸缘，所述第一凸缘包括垂直于所述共同轴线的第一端面和朝向于所述共同轴线的内周面，在所述内周面上设置第一凹槽和第一斜切部，所述第一斜切部位于所述第一凹槽和所述第一端面之间；所述端盖包括平行于所述共同轴线延伸的第二凸缘，所述第二凸缘包括垂直于所述共同轴线的第二端面和背离于所述共同轴线的外周面，在所述外周面上设置第二凹槽和第二斜切部，所述第二斜切部位于所述第二凹槽和所述第二端面之间；以及在所述端盖被安装至所述壳体的状态下，所述第二凸缘被卡扣接合至所述第一凸缘，以使得所述第一斜切部被接收至所述第二凹槽中，且所述第二斜切部被接收至所述第一凹槽中。

可选地，被接收至所述第二凹槽中的所述第一斜切部与所述第二凹槽之间形成封闭空隙，所述封闭空隙由可流动粘合剂填满。

可选地，所述第一斜切部包括具有第一斜率的第一斜切面，所述第二斜切部包括具有第二斜率的第二斜切面，且所述第一斜率等于所述第二斜率，以使得在将所述第二凸缘卡扣接合至所述第一凸缘的过程中，所述第二斜切面易于相对于所述第一斜切面滑动。

可选地，所述第二凸缘还包括位于所述第二斜切部和所述第二端面之间的缩进部，在所述端盖被安装至所述壳体的状态下，所述缩进部被所述第一凸缘的内周面的紧邻于所述第一凹槽的一部分所抵靠。

可选地，所述端盖还包括在所述端盖被安装至所述壳体的状态下朝向于所述电机输出轴和所述横移执行轴的内表面，所述内表面被涂覆有噪音吸附层。

可选地，所述壳体由金属材料制成，而所述端盖由具有弹性的聚合物材料制成，在将所述第二凸缘卡扣接合至所述第一凸缘的过程中，所述第二凸缘借助于弹性变形沿着所述共同轴线相对于所述第一凸缘移动。

可选地，所述电动助力转向装置还包括被连接至所述横移执行轴的一端的拉杆球座，以及所述端盖还包括套筒，所述套筒的中心轴线平行于所述共同轴线，所述套筒包括筒形本体和相对于所述套筒本体朝向于所述中心轴线径向向内延伸的基座环，所述筒形本体限定第一通道，以容置能够沿着所述中心轴线移动的所述拉杆球座，而所述基座环限定第二通道，以阻挡所述拉杆球座沿着所述中心轴线移动穿过所述第二通道。

可选地，所述端盖还包括间隔肋部，在所述端盖被安装至所述壳体的状态下所形成的内部空间被间隔肋部划分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室被配置用于容置所述电机输出轴，且所述第二腔室被配置用于容置所述横移执行轴，所述第二通道将所述第二腔室与所述第一通道连通。

可选地，所述外壳组件还包括阻尼环、以及分别抵靠于所述阻尼环和所述基座环以位于所述阻尼环和所述基座环之间的缓冲环，且拉杆球座至少部分地面向所述阻尼环。

可选地，所述阻尼环由与所述聚合物材料不同的塑料制成，且所述缓冲环由橡胶制成，所述缓冲环和所述阻尼环与所述端盖一体注塑。

本实用新型提供的用于电动助力转向装置的外壳组件包括具有第一凸缘的壳体和具有第二凸缘的端盖，第一凸缘和第二凸缘用作壳体和端盖的配合接口，可以在不使用额外紧固件的情况下被卡扣接合在一起，以便于将端盖安装至壳体。同时，第一斜切部与第二凹槽之间形成的封闭空隙可以被可流动粘合剂填满，以防止外壳组件外部的积液侵入电动助力转向装置内部，使得壳体和端盖的配合接口的密封性能被改进。而且，端盖由轻重量的塑料制成，可以减轻外壳组件的整体重量。另外，端盖的内表面被涂覆有噪音吸附层且套筒具有基座集成件，可以吸收和降低由电动助力转向装置产生的噪音。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型的一个实施方式的用于电动助力转向装置的外壳组件的剖视图。

图2A和图2B分别是图1中的用于电动助力转向装置的外壳组件的位于虚线方框A和B内的一部分的局部放大图。

图3是图1中的用于电动助力转向装置的外壳组件的端盖和电动助力转向装置的拉杆球座的剖视图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

电动助力转向装置(以下简称为转向装置)可以应用于各种车辆的转向系统中，这样的车辆包括但不限于燃油车、纯电动车、以及混合动力车辆。一般而言，转向装置可以被分类为同轴式转向装置和平行轴式转向装置，以未示出但众所周知的平行轴式转向装置为例，平行轴式转向装置的各种内部零件包括：助力电机，其具有可旋转的电机输出轴；滚珠丝杠机构，其具有丝杠螺母和平行于电机输出轴布置的滚珠丝杠，电机输出轴借助于皮带向丝杠螺母传递旋转运动，以使得丝杠螺母相对于滚珠丝杠相对高速地旋转，而滚珠丝杠上的循环滚珠具有减速作用，以使得由丝杠螺母驱动的滚珠丝杠相对慢速地横移；横拉杆，其固定地连接至滚珠丝杠，以随着滚珠丝杠一起横移且致使车轮转向。滚珠丝杠机构也可以被齿轮齿条机构替代，齿轮齿条机构具有齿轮和齿条轴，在这种情况下，电机输出轴向齿轮传递旋转运动，然后再由齿轮驱动齿条轴横移，横拉杆固定地连接至齿条轴，以随着齿条轴一起横移且致使车轮转向。因此，在本文中，滚珠丝杠和齿条轴等将来自于助力电机的旋转运动转换为横移运动的轴类零件被统称为横移执行轴。

参照图1，平行轴式转向装置还包括用于容置上述各种内部零件的外壳组件，外壳组件包括限定共同轴线(未示出)的壳体10和端盖12，共同轴线平行于示意性示出的电机输出轴的轴线H以及横移执行轴的轴线L。例如，共同轴线可以重合于轴线H或轴线L、或位于轴线H和轴线L之间。

壳体10包括平行于共同轴线延伸的第一凸缘14，而端盖12包括平行于共同轴线延伸的第二凸缘16，第一凸缘14和第二凸缘16用作壳体10和端盖12的配合接口，当端盖12被安装至壳体10时，第二凸缘16被卡扣接合至第一凸缘14。在图1中，当端盖12被安装至壳体10时所形成的内部空间被端盖12的间隔肋部18划分为第一腔室20和第二腔室22，第一腔室20用于容置助力电机的至少一部分、例如电机输出轴，而第二腔室22用于容置横移执行轴的至少一部分，但是，在本文中，并不限制壳体10和端盖12的具体形状，只要当端盖12被安装至壳体10时所形成的内部空间能够用于容置示例性转向装置的各种内部零件即可。也就是说，本实用新型所提供的外壳组件除了用于平行轴式转向装置、也可以用于同轴式转向装置。

更详细地，参照图2A和图2B的位于图1中的虚线方框A和B内的一部分的局部放大图，第一凸缘14包括垂直于共同轴线的第一端面24和朝向于共同轴线的内周面26，在内周面26上设置第一凹槽28和第一斜切部30，第一斜切部30位于第一凹槽28和第一端面24之间。相应地，第二凸缘16包括垂直于共同轴线的第二端面32和背离于共同轴线的外周面34，在外周面34上设置第二凹槽36和第二斜切部38，第二斜切部38位于第二凹槽36和第二端面32之间。当第二凸缘16被卡扣接合至第一凸缘14时，第一斜切部30被接收至第二凹槽36中，且第二斜切部38被接收至第一凹槽28中。

可选地，第一斜切部30的平行于共同轴线的宽度基本上等于第二凹槽36的平行于共同轴线的宽度，且第一斜切部30的垂直于共同轴线的平均长度小于第二凹槽36的垂直于共同轴线的长度，以使得被接收至第二凹槽36中的第一斜切部30与第二凹槽36之间形成封闭空隙，封闭空隙由可流动粘合剂填满。

例如，可流动粘合剂可以配置为胶水。在第二凸缘16被卡扣接合至第一凸缘14之前，可以将可流动粘合剂涂覆在第一斜切部30上和/或填充至第二凹槽36中，在将第二凸缘16卡扣接合至第一凸缘14的过程中，多余的可流动粘合剂会在第一斜切部30与第二凹槽36的挤压作用下充溢封闭空隙并适当地溢出封闭空隙。由于可流动粘合剂的存在，可以保证外壳组件外部的腐蚀性液体无法从第二凹槽36进入内部空间，从而改进外壳组件的密封性能、即防液体渗透性能。

需要解释的是，如图2A和图2B所示，第一斜切部30具体包括与第一端面24共面的第一侧面30a和远离于第一端面24的第二侧面30b，第一侧面30a的垂直于共同轴线的长度小于第二凹槽36的垂直于共同轴线的长度，而第二侧面30b的垂直于共同轴线的长度基本上等于第二凹槽36的垂直于共同轴线的长度，第一斜切部30的垂直于共同轴线的平均长度可以指第一侧面30a的长度和第二侧面30b的长度的平均值，且封闭空隙呈三角形。

类似地，第二斜切部38的平行于共同轴线的宽度基本上等于第一凹槽28的平行于共同轴线的宽度，且第二斜切部38的垂直于共同轴线的平均长度小于或等于第一凹槽28的垂直于共同轴线的长度，以使得第二斜切部38被紧实地接收至第一凹槽28中。

可选地，第一斜切部30包括具有第一斜率的第一斜切面40，第二斜切部38包括具有第二斜率的第二斜切面42，且第一斜率等于第二斜率，即，第一斜切面40的倾斜程度与第二斜切面42的倾斜程度一致，以使得在将第二凸缘16卡扣接合至第一凸缘14的过程中，第二斜切面42易于相对于第一斜切面40滑动。

在本文中，壳体10由金属材料、例如铝合金制成，而端盖12由具有弹性的聚合物材料、例如轻质尼龙材料制成、例如注塑而成，由此，端盖12的第二凸缘16、尤其第二斜切部38可以借助于弹性变形而沿着共同轴线相对于壳体10的第一凸缘14、尤其第一斜切部30移动，直至第二斜切部38被接收至第一凹槽28中以恢复至原有形状。另外，由轻质尼龙材料制成的端盖12相较于由铝合金制成的端盖12在制造过程中可以明显减少二氧化碳的排放量，且轻质尼龙材料的密度较低，可以明显减少的单件端盖12的重量。

可选地，第二凸缘16还包括位于第二斜切部38和第二端面32之间的缩进部44，当端盖12被安装至壳体10时，缩进部44被第一凸缘14的内周面26的紧邻于第一凹槽28的一部分所抵靠，以进一步保证第二凸缘16被紧实地卡扣接合至第一凸缘14。

参见图3，示例性转向装置还包括借助于例如螺纹连接方式连接至横移执行轴的一端的拉杆球座46，拉杆球座46包括形成球形接收腔48的球座本体50，球形接收腔48可以用于接收位于横拉杆一端的球头，从而将横拉杆固定地连接至横移执行轴，而球座本体50具有最大外径和球座端面52。端盖12还包括套筒54，以用于容置拉杆球座46，套筒54的中心轴线C平行于共同轴线且共轴于横移执行轴的轴线L。例如，套筒54包括筒形本体56和相对于筒形本体56朝向于中心轴线C径向向内延伸的基座环58，其中，筒形本体56限定第一通道60，第一通道60的直径大于球座本体50的最大外径，以使得拉杆球座46能够在第一通道60内不受阻碍地沿着轴线L或中心轴线C横移，而基座环58限定第二通道62，第二通道62将第一通道60与第二腔室22连通，且第二通道62的直径大于横移执行轴的直径且小于球座本体50的最大外径，以使得虽然横移执行轴能够在第二通道62内不受阻碍地沿着轴线L横移，但是拉杆球座46在横移至基座环58的过程中将被基座环58阻挡而不能横移穿过第二通道62且不能进入第二腔室22。

可选地，本实用新型所提供的外壳组件还包括阻尼环64、以及分别抵靠于基座环58和阻尼环64以位于基座环58和阻尼环64之间的缓冲环66。因此，基座环58、缓冲环66以及阻尼环64一起形成基座集成件，其中，基座环58与筒形本体56一体形成，换言之，基座环58也是由与端盖12同样的弹性聚合物材料注塑而成。另外，阻尼环64由与端盖12不同的弹性聚合材料、例如另一种塑料制成，而缓冲环66由橡胶、例如丁腈橡胶(NBR)制成。在这种情况下，在端盖12的注塑过程中，就可以将例如通过胶水粘连在一起的缓冲环66和阻尼环64预装在注塑模具当中，以与端盖12一体注塑。

基于示例性转向装置的行程设计，拉杆球座46在沿着轴线L或中心轴线C横移的过程中一般不会与基座集成件发生接触，但在意外情况下，球座本体50的球座端面52由于面向阻尼环64，仍可能直接撞击到阻尼环64，但由于阻尼环64的材质以及缓冲环66的减振作用，球座本体50与阻尼环64的撞击不会产生明显的噪音。

比较而言，在现有技术中，由于端盖由铝合金制成，具有与缓冲环和阻尼环类似作用的阻尼结构(未示出)将由第一金属环、第二金属环、以及位于第一金属环和第二金属环之间的橡胶环构成，这样的阻尼结构需要在制造完成后再压装至端盖的套筒的基座环上，由于阻尼结构不易完全压装到位，将会影响转向装置的中位学习的准确性、即在不必要的情况下拉杆球座就与阻尼结构发生接触。而本实用新型提供的基座集成件的制造相比于阻尼结构而言可以简化零件种类、节省装配节拍、并且解决由阻尼结构带来的技术问题。

可选地，端盖12还包括在端盖12被安装至壳体10的状态下朝向于电机输出轴和横移执行轴的内表面，内表面被涂覆有噪音吸附层，以至少部分地吸收由电动助力转向装置产生的噪音。例如，噪音吸附层由已知的高强度超薄吸音涂料制成。例如，参照图3，内表面即为形成第一腔室20的表面和形成第二腔室22的表面，包括但不限于端盖12的第二凸缘16的内周面68、间隔肋部18的表面、基座环58的朝向于第二腔室22的表面等。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于电动助力转向装置的外壳组件，所述电动助力转向装置包括电机输出轴和横移执行轴，且所述外壳组件包括限定共同轴线的壳体(10)和端盖(12)，以用于容置所述电机输出轴和所述横移执行轴，其特征在于：

所述壳体(10)包括平行于所述共同轴线延伸的第一凸缘(14)，所述第一凸缘(14)包括垂直于所述共同轴线的第一端面(24)和朝向于所述共同轴线的内周面(26)，在所述内周面(26)上设置第一凹槽(28)和第一斜切部(30)，所述第一斜切部(30)位于所述第一凹槽(28)和所述第一端面(24)之间；

所述端盖(12)包括平行于所述共同轴线延伸的第二凸缘(16)，所述第二凸缘(16)包括垂直于所述共同轴线的第二端面(32)和背离于所述共同轴线的外周面(34)，在所述外周面(34)上设置第二凹槽(36)和第二斜切部(38)，所述第二斜切部(38)位于所述第二凹槽(36)和所述第二端面(32)之间；以及

在所述端盖(12)被安装至所述壳体(10)的状态下，所述第二凸缘(16)被卡扣接合至所述第一凸缘(14)，以使得所述第一斜切部(30)被接收至所述第二凹槽(36)中，且所述第二斜切部(38)被接收至所述第一凹槽(28)中。

2.根据权利要求1所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，被接收至所述第二凹槽(36)中的所述第一斜切部(30)与所述第二凹槽(36)之间形成封闭空隙，所述封闭空隙由可流动粘合剂填满。

3.根据权利要求1或2所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述第一斜切部(30)包括具有第一斜率的第一斜切面(40)，所述第二斜切部(38)包括具有第二斜率的第二斜切面(42)，且所述第一斜率等于所述第二斜率，以使得在将所述第二凸缘(16)卡扣接合至所述第一凸缘(14)的过程中，所述第二斜切面(42)易于相对于所述第一斜切面(40)滑动。

4.根据权利要求1或2所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述第二凸缘(16)还包括位于所述第二斜切部(38)和所述第二端面(32)之间的缩进部(44)，在所述端盖(12)被安装至所述壳体(10)的状态下，所述缩进部(44)被所述第一凸缘(14)的内周面(26)的紧邻于所述第一凹槽(28)的一部分所抵靠。

5.根据权利要求1或2所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述端盖(12)还包括在所述端盖(12)被安装至所述壳体(10)的状态下朝向于所述电机输出轴和所述横移执行轴的内表面，所述内表面被涂覆有噪音吸附层。

6.根据权利要求1或2所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述壳体(10)由金属材料制成，而所述端盖(12)由具有弹性的聚合物材料制成，在将所述第二凸缘(16)卡扣接合至所述第一凸缘(14)的过程中，所述第二凸缘(16)借助于弹性变形沿着所述共同轴线相对于所述第一凸缘(14)移动。

7.根据权利要求6所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述电动助力转向装置还包括被连接至所述横移执行轴的一端的拉杆球座(46)，以及

所述端盖(12)还包括套筒(54)，所述套筒(54)的中心轴线平行于所述共同轴线，所述套筒(54)包括筒形本体(56)和相对于所述套筒(54)本体朝向于所述中心轴线径向向内延伸的基座环(58)，所述筒形本体(56)限定第一通道(60)，以容置能够沿着所述中心轴线移动的所述拉杆球座(46)，而所述基座环(58)限定第二通道(62)，以阻挡所述拉杆球座(46)沿着所述中心轴线移动穿过所述第二通道(62)。

8.根据权利要求7所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述端盖(12)还包括间隔肋部(18)，在所述端盖(12)被安装至所述壳体(10)的状态下所形成的内部空间被间隔肋部(18)划分为第一腔室(20)和第二腔室(22)，所述第一腔室(20)被配置用于容置所述电机输出轴，且所述第二腔室(22)被配置用于容置所述横移执行轴，所述第二通道(62)将所述第二腔室(22)与所述第一通道(60)连通。

9.根据权利要求7所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述外壳组件还包括阻尼环(64)、以及分别抵靠于所述阻尼环(64)和所述基座环(58)以位于所述阻尼环(64)和所述基座环(58)之间的缓冲环(66)，且拉杆球座(46)至少部分地面向所述阻尼环(64)。

10.根据权利要求9所述的用于电动助力转向装置的外壳组件，其特征在于，所述阻尼环(64)由与所述聚合物材料不同的塑料制成，且所述缓冲环(66)由橡胶制成，所述缓冲环(66)和所述阻尼环(64)与所述端盖(12)一体注塑。

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