DE102018101976A1

DE102018101976A1 - Untersetzungsgetriebe der elektrischen Servolenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018101976A1
Application number: DE102018101976.9A
Authority: DE
Inventors: Jong Han Kim
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2017-02-01
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2018-08-02
Also published as: KR102635281B1; CN108372880A; US20180216719A1; CN108372880B; US11173950B2; KR20180089691A

Abstract

Die vorliegenden Ausführungsformen betreffen ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, umfassend: eine zweite Welle, die mit einem Schneckenrad durch ein Schneckengewinde an einem äußeren Umfang der zweiten Welle verbunden ist und mit einer ersten Welle verbunden ist, die durch einen Motor über ein Leistungsübertragungselement angetrieben wird; ein Lager, das mit einer Innenseite eines Getriebegehäuses verbunden ist, um so die Drehung der zweiten Welle zu stützen; und ein ringförmiges Befestigungselement, das mit der zweiten Welle verbunden ist und durch eine Seite des Lagers gestützt wird, und für Abstützung zwischen der zweiten Welle und dem Lager sorgt, wodurch die zweite Welle daran gehindert wird, aus dem Leistungsübertragungselement auszubrechen.

Description

QUERVERWEIS AUF ÄHNLICHE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0014340 , eingereicht am 1. Februar 2017, die hiermit durch Verweis für alle Zwecke aufgenommen wird, wie hierin vollständig dargelegt wird.
STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegenden Ausführungsformen betreffen ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung und, spezifischer, ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, wobei das Untersetzungsgetriebe eine Schneckenwelle daran hindert, sich in einer axialen Richtung zu bewegen, und daher eine Kollision mit peripheren Komponenten, Vibrationen und Geräusche verhindern kann und die Schneckenwelle daran hindert, aus einem Leistungsübertragungselement auszubrechen.
KURZBESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Ein allgemeines Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung steuert den Antrieb eines Motors durch einen elektronischen Controller, der in einem Fahrzeug angeordnet ist, gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs, und eine Rotationskraft der Schneckenwelle, die aus dem Antrieb des Motors abgeleitet ist, wird zu einer Rotationskraft eines Lenkrades hinzuaddiert, die von einem Fahrer gesteuert wird, und wird dann auf eine Lenkwelle übertragen. Daher hält das allgemeine Untersetzungsgetriebe einen Lenkantriebszustand eines Fahrers ruhig und stabil aufrecht.
Jedoch wird in einem herkömmlichen Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung, wie oben beschrieben, wenn eine Schneckenwelle ein Schneckenrad durch eine Antriebskraft eines Motors dreht, eine axiale Last auf die Schneckenwelle aufgebracht. Wenn ferner die axiale Last wiederholt angewendet wird oder eine Wirkung, die aufgrund einer vollen Drehung eines Lenkrades auftritt, auf die Schneckenwelle übertragen wird, wird die Schneckenwelle in einer axialen Richtung bewegt und kollidiert dann mit peripheren Komponenten und erzeugt Vibrationen und Geräusche. In schweren Fällen bricht die Schneckenwelle aus einem Innenrotor aus und kann daher nicht die Energie des Motors übertragen.
In einem herkömmlichen Untersetzungsgetriebe sind ferner ein Innenrotor und ein Außenrotor miteinander durch einfache Presspassung miteinander verbunden, und der Innenrotor ist in direkten Kontakt mit der Innenseite des Außenrotors. Wenn das Untersetzungsgetriebe bis zu einem gewissen Grad oder während des Fahrens abseits der Straßen usw. abgenutzt ist, kann im Ergebnis dessen ein starker Stoß umgekehrt durch eine Lenkwelle eingegeben werden, um das Spiel zu entfernen und Kontakt zu verursachen, wodurch Geräusche und Verschleiß erzeugt werden.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegenden Ausführungsformen sind von dem vorgenannten Hintergrund abgeleitet worden, und eine Erscheinungsform der Ausführungsformen ist es, ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, wobei eine Schneckenwelle vollständig in einer axialen Richtung fixiert ist, um die Schneckenwelle daran zu hindern, sich in der axialen Richtung zu bewegen, selbst wenn eine axiale Last auf die Schneckenwelle zur Zeit der Drehung eines Schneckenrades durch eine Antriebskraft eines Motors angewendet wird, oder wenn solch eine axiale Last wiederholt wird, oder ein Stoß, der aufgrund einer vollen Umdrehung des Lenkrades auftritt, wird auf die Schneckenwelle übertragen, sodass das Untersetzungsgetriebe das Kollidieren zwischen peripheren Komponenten und Vibrationen und Geräusch verhindern kann, die durch die Kollision verursacht werden, und kann die Schneckenwelle daran hindern, aus einem Innenrotor auszubrechen, wodurch die Antriebskraft des Motors stabil übertragen wird.
Außerdem besteht eine Erscheinungsform der vorliegenden Ausführungsformen darin, ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung bereitzustellen, das Geräusche von einem Spiel zwischen einem Innenrotor und einem Außenrotor im Vergleich zu einer herkömmlichen Leistungsübertragung reduzieren kann und Geräusche verhindern kann, die durch Kollisionen und Vibration verursacht werden, die auftreten, wenn Leistung in einem Teil übertragen wird, bei dem eine Schneckenwelle und eine Motorwelle miteinander verbunden sind.
Die Erscheinungsform der vorliegenden Ausführungsformen ist nicht darauf beschränkt, und andere nicht genannte Erscheinungsformen der vorliegenden Ausführungsformen können klar von den Fachleuten auf dem Gebiet aus den folgenden Beschreibungen entnommen werden.
Die vorliegende Ausführungsform kann ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung bereitstellen, die umfasst: eine zweite Welle, die mit dem Getriebe an ein Schneckenrad durch ein Schneckengewinde an einem äußeren Umfang der zweiten Welle verbunden ist und mit einer ersten Welle verbunden ist, die durch einen Motor über ein Leistungsübertragungselement angetrieben wird; ein Lager, das mit einer Innenseite eines Getriebegehäuses verbunden ist, um so die Drehung der zweiten Welle zu stützen; und ein ringförmiges Befestigungselement, das mit der zweiten Welle verbunden ist und durch eine Seite des Lagers gestützt wird und für Abstützung zwischen der zweiten Welle und dem Lager sorgt.
Gemäß den vorliegenden Ausführungsformen ist eine Schneckenwelle vollständig in einer axialen Richtung fixiert, um die Schneckenwelle daran zu hindern, sich in der axialen Richtung zu bewegen, selbst wenn eine axiale Last auf die Schneckenwelle zur Zeit der Drehung eines Schneckenrades durch eine Antriebskraft eines Motors angewendet wird, oder wenn solch eine axiale Last wiederholt wird, oder ein Stoß, der aufgrund einer vollen Umdrehung des Lenkrades auftritt, auf die Schneckenwelle übertragen wird, sodass das Untersetzungsgetriebe das Kollidieren zwischen peripheren Komponenten und Vibrationen und Geräusch verhindern kann, die durch die Kollision verursacht werden, und die Schneckenwelle daran hindern kann, aus einem Innenrotor auszubrechen, wodurch die Antriebskraft des Motors stabil übertragen wird.
Außerdem kann das Untersetzungsgetriebe Geräusche von einem Spiel zwischen einer ersten Lagemabe und einer zweiten Lagemabe im Vergleich mit einem herkömmlichen Energieübertragungselement reduzieren und kann Geräusche verhindern, die durch Kollisionen und Vibration verursacht werden, die auftreten, wenn Energie an einem Teil übertragen wird, an dem eine Schneckenwelle und eine Motorwelle miteinander verbunden sind.
Figurenliste
Die obigen und andere Erscheinungsformen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlicher, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, dabei gilt:

1 ist ein Diagramm, das kurz eine Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen illustriert;
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen illustriert;
3 ist eine vergrößerte Ansicht von 2;
4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen illustriert;
5 ist eine Explosionsdarstellung eines Teils eines Untersetzungsgetriebes einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen; und
Die 6 bis 9 sind Querschnittsansichten eines Untersetzungsgetriebes einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ALS BEISPIEL DIENENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden die vorliegenden Ausführungsformen werden im Detail beschrieben mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen. Wenn man Bezugszahlen den Elementen in jeder Zeichnung hinzufügt, sollte man beachten, dass dieselben Elemente durch dieselben Bezugszahlen bezeichnet werden, wo möglich, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt werden. In der folgenden Beschreibung für die vorliegenden Ausführungsformen wird des Weiteren eine ausführliche Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen, die hierin enthalten sind, weggelassen, wenn sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung verdunkeln.
Außerdem können Begriffe, wie zum Beispiel erster, zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen, hierin verwendet werden, wenn sie Elemente der vorliegenden Ausführungsformen beschreiben. Diese Begriffe werden lediglich dazu verwendet, ein Element von anderen Elementen zu unterscheiden, und eine Eigenschaft, eine Ordnung, eine Folge und dergleichen eines entsprechenden Elementes werden nicht durch diesen Begriff eingeschränkt. Es sollte beachtet werden, dass, wenn in der Beschreibung beschrieben wird, dass ein Element mit einem anderen Element „verbunden“ , „gekoppelt“ oder „vereinigt“ ist, dann kann ein drittes Element zwischen dem ersten und dem zweiten Element „verbunden“ , „gekoppelt“ oder „vereinigt“ sein, obwohl das erste Element direkt mit dem zweiten Element verbunden oder vereinigt sein kann.
1 ist ein Diagramm, das kurz eine Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen illustriert, 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen illustriert, 3 ist eine vergrößerte Ansicht von 2; 4 ist eine Querschnittsansicht eines Leistungsübertragungselementes eines Untersetzungsgetriebe einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen, 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils eines Untersetzungsgetriebes einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen, und die 6 bis 9 sind Querschnittsansichten eines Untersetzungsgetriebes einer elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen.
Wie in den obigen Zeichnungen illustriert, umfasst eine elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß den vorliegenden Ausführungsformen: ein Lenkungssystem 100, das von einem Lenkrad 101 bis zu gegenüberliegenden Rädern 108 reicht; und einen Servolenkungsmechanismus 120, der für Servolenkungsenergie für das Lenksystem 100 sorgt.
Das Lenksystem 100 umfasst eine Lenkwelle 102, dessen eine Seite mit dem Lenkrad 101 verbunden ist und zusammen mit dem Lenkrad 101 gedreht wird, und dessen andere Seite mit einer Ritzelwelle 104 durch ein Paar von Kreuzgelenken 103 verbunden ist. Die Ritzelwelle 104 ist mit einer Zahnstange durch einen Zahnritzelmechanismus 105 verbunden, und entgegengesetzte Enden der Zahnstange sind mit den Rädern 108 eines Fahrzeug durch Lenkspurstangen 106 und Spurstangenhebel 107 verbunden. Der Zahnritzelmechanismus 105 umfasst ein Ritzel 111, das auf der Ritzelwelle 104 angeordnet ist, und einen Zahnstangentrieb 112, der auf einer Seite einer äußeren Umfangsfläche der Zahnstange angeordnet ist, und das Ritzel 111 und der Zahnstangentrieb 112 greifen ineinander. Wenn also ein Fahrer das Lenkrad 101 steuert, wird ein Drehmoment im Lenksystem 100 erzeugt, und die Räder 108 werden durch das Drehmoment über den Zahnritzelmechanismus 105 und die Lenkspurstangen 106 gesteuert.
Der Hilfsenergiemechanismus 120 umfasst: einen Drehmomentensensor 125, der das Drehmoment erfasst, welches auf das Lenkrad 101 durch einen Fahrer ausgeübt wird, und gibt ein elektrisches Signal aus, das proportional zum erfassten Drehmoment ist; einen elektronischen Controller (eine elektronische Kontrolleinheit) 123, die ein Kontrollsignal auf der Basis eines elektrischen Signals erzeugt, das vom Drehmomentensensor übertragen wird; einen Motor 130, der Hilfsenergie auf der Basis eines Signals erzeugt, das vom elektronischen Controller übertragen wird; und ein Untersetzungsgetriebe 140, das die Hilfsenergie, die im Motor erzeugt wird, auf die Lenkwelle 102 überträgt.
Das Untersetzungsgetriebe der elektrischen Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst: eine zweite Welle 320, die getriebegekoppelt mit einem Schneckenrad 303 durch ein Schneckengewinde 320a an einem äußeren Umfang der zweiten Welle 320 verbunden ist und mit einer ersten Welle 310 verbunden ist, die durch einen Motor 311 über ein Leistungsübertragungselement 350 angetrieben wird; ein Lager 305, das mit einer Innenseite eines Getriebegehäuses 330 verbunden ist, um so die Drehung der zweiten Welle 320 zu stützen; und ein ringförmiges Befestigungselement 370, das mit der zweiten Welle 320 verbunden ist und durch eine Seite des Lagers 305 gestützt wird, und für Abstützung zwischen der zweiten Welle 320 und dem Lager 305 sorgt.
Das Leistungsübertragungselement 350 ist koaxial mit der ersten Welle 310 verbunden, die mit einer Energiequelle, wie zum Beispiel dem Motor 311, einer Pumpe usw. verbunden ist und mittels einer Energiequelle gedreht wird und so eine Rotationskraft auf die zweite Welle 320 von einer Energiequelle überträgt. In der ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird eine elektrische Servolenkungsvorrichtung einschließlich einer Motorquelle, wie der ersten Welle 310, und einer Schneckenwelle, wie der zweiten Welle 320, als Beispiel erklärt.
Das Leistungsübertragungselement 350 verbindet die zweite Welle 320 und die erste Welle 310, die Hilfsenergie der elektrischen Servolenkungsvorrichtung erzeugt, wodurch Hilfsenergie, die im Motor 311 erzeugt wird, auf eine Lenkwelle 301 übertragen wird, die mit dem Schneckenrad 303 verbunden ist. Daher wird das Leistungsübertragungselement 350 als Leistungsverbinder verwendet, der eine Lenkkraft eines Fahrers unterstützt.
Die zweite Welle 320 hat das Schneckengewinde 320a, welches darauf angeordnet ist, und ist daher über das Getriebe mit dem Schneckenrad 303 verbunden. Daher ist eine Abstandskompensationsstruktur, die die zweite Welle 320 in Richtung auf das Schneckenrad 303 abstützt, an einer Seite gegenüber einem Teil angeordnet, an dem die zweite Welle 320 mit der ersten Welle 310 verbunden ist. Wenn die zweite Welle 320 in das Schneckenrad 303 eingreift, um Energie zu übertragen, wird die Abstandskompensationsstruktur zum Schneckenrad 303 oder in einer axialen Richtung bewegt.
Die zweite Welle 320 und das Schneckenrad 303 sind in einem Getriebegehäuse 330 angeordnet. Die zweite Welle 320 wird drehbar im Getriebegehäuse 330 durch das Lager 305 gestützt, das mit dem Getriebegehäuse 330 verbunden ist. Das Schneckenrad 303 ist mit der zweiten Welle 320 getriebegekoppelt und mit der Lenkwelle 301 verbunden.
Die Lager 305 sind an entgegengesetzten Enden der zweiten Welle 320 angeordnet und stützen die Rotation der zweiten Welle 320. Zur einfacheren Erklärung wird unter den Lagern nur ein Lager 305, das mit einem Ende der zweiten Welle 320 gekoppelt ist, welche mit der ersten Welle 310 verbunden ist, diskutiert.
Wenn die zweite Welle 320 das Schneckenrad 303 unter Verwendung einer Antriebskraft des Motors 311 dreht, wird eine axiale Last auf die zweite Welle 320 ausgeübt. Wenn das Schneckenrad 303 bis zu einem eingeschränkten Drehwinkel während der kontinuierlichen Anwendung der Axiallast gedreht wird, wird eine Stoßlast, die durch die Kollision des Endes der Zahnstange erzeugt wird, auf die Lenkwelle 301 und das Schneckenrad 303 übertragen, wodurch die zweite Welle 320 momentan in einer axialen Richtung bewegt wird und dann aus dem Leistungsübertragungselement 350 ausbrechen kann.
Das Schneckenrad 303 rotiert zusammen mit dem Lenkrad 301, und die Lenkwelle 301 ist mit dem Lenkrad und über das Getriebe mit der Zahnstange verbunden. Wenn ein Fahrer das Lenkrad bis zum Ende dreht, bewegt sich in dieser Struktur die Zahnstange bis zum Ende. In dieser Hinsicht ist der Drehwinkel des Schneckenrades 303 begrenzt, und der begrenzte Drehwinkel der Schneckengrades 303, wie oben beschrieben, impliziert diesen begrenzten Winkel.
Um die zweite Welle 320 daran zu hindern, sich in einer axialen Richtung aufgrund eines Stoßes zu bewegen, der durch eine volle Drehung des Lenkrades erzeugt wird, und dann aus dem Leistungsübertragungselement 350 auszubrechen, ist die zweite Welle 320 am Lager 305 befestigt, das mit dem Getriebegehäuse 330 und dem Befestigungselement 370 verbunden ist, das für Abstützung zwischen der zweiten Welle 320 und dem Lager 305 sorgt.
Das Befestigungselement 370 hat eine Ringform und ist mit einem Endteil der zweiten Welle 320 durch Presspassung verbunden, um eine Seitenfläche eines Innenrings des Lagers 305 abzustützen.
Eine innere Umfangsfläche des Befestigungselementes 370 ist mit Presspassung an der zweiten Welle 320 befestigt und befindet sich in Kontakt mit einer Seitenfläche des Innenrings des Lagers 305, wodurch das Befestigungselement 370 sich zwischen dem Lager 305 und der zweiten Welle 320 festmacht.
Das Befestigungselement 370 ist mit der zweiten Welle 320 verbunden, und dann wird eine Seite des Befestigungselementes 370 verstemmt, wodurch das Befestigungselement 370 und die zweite Welle 320 aneinander befestigt werden können. Auch die andere Seite des Befestigungselementes 370 stützt eine Seite des Innenrings des Lagers 305. Selbst wenn eine axiale Last auf die zweite Welle 320 ausgeübt wird, wird daher die zweite Welle 320 in der axialen Richtung fixiert und wird daran gehindert, aus dem Leistungsübertragungselement 350 auszubrechen.
Die zweite Welle 320 hat eine geneigte Nut 323, die in eine äußere Umfangsfläche derselben eingedrückt ist. Wenn das Befestigungselement 370 verstemmt und dann in die geneigte Nut 323 eingeführt wird, wird eine Seite des Befestigungselementes 370 durch die geneigte Nut 323 gestützt, und die andere Seite desselben wird durch eine Seite des Innenrings des Lagers 305 gestützt, um so die zweite Welle 320 daran zu hindern, sich in axialer Richtung zu bewegen.
Das Befestigungselement 370 ist mit der zweiten Welle 320 verbunden und stützt eine Seite des Innenrings des Lagers 305. Wenn das Befestigungselement 370 mit der zweiten Welle 320 verbunden ist und dann durch ein geneigtes Verstemmwerkzeug komprimiert wird, wird das Befestigungselement 370 in die geneigte Nut 323 eingeführt, und die Form des Befestigungselementes 370 wird so geändert, dass ein Durchmesser des Befestigungselementes 370 kleiner zu einer Seite desselben wird.
Wenn eine externe Kraft unter Verwendung eines geneigten Verstemmwerkzeugs von der Außenseite des Befestigungselementes 370 aus ausgeübt wird, entspricht ein Raum, in dem das Befestigungselementes 370 verformt und dann eingeführt wird, der geneigten Nut 323. Daher wird die Form des Befestigungselementes 370 in eine Form geändert, die der geneigten Nut 323 entspricht, und das Befestigungselement 370 wird zwischen einer Seite des Innenrings des Lagers 305 und der geneigten Nut 323 zusammengedrückt.
Die geneigte Nut 323 umfasst: eine geneigte Fläche 323a, die ermöglicht, dass sich die Tiefe der Nut zum Endteil der zweiten Welle 320 hin vergrößert; und eine gestufte Stützfläche 323b, an der die Nut bis zu einer vorgegebenen Tiefe vertieft wird und dann von der zweiten Welle 320 sich stufenweise verändert.
Die abgestufte Stützfläche 323b liegt einer Seitenfläche des Innenrings des Lagers 305 gegenüber. Das Befestigungselementes 370, das mit der zweiten Welle 320 verbunden und dann verstemmt ist, steht in engem Kontakt mit der geneigten Fläche 323a. Daher wird eine Seite des Befestigungselementes 370 durch die abgestufte Stützfläche 323b gestützt, und die andere Seite desselben wird durch eine Seite des Innenrings des Lagers 305 gestützt, dadurch wird eine axiale Bewegung zwischen der zweiten Welle 320 und dem Lager 305 verhindert.
Die andere Seite des Innenrings des Lagers 305 wird durch einen zweiten abgestuften Teil 325 der zweiten Welle 320 gestützt, und der zweite abgestufte Teil 325 ist abgetreppt und ragt aus der äußeren Umfangsfläche der zweiten Welle 320 hervor.
D. h., die andere Seite des Innenrings des Lagers 305 wird durch einen zweiten abgestuften Teil 325 der zweiten Welle 320 gestützt, und eine Seite desselben ist an der zweiten Welle 320 durch das Befestigungselement 370 befestigt, wodurch das Lager 305 und die zweite Welle 320 vollständig aneinander in axialer Richtung fixiert sind.
Ein Außenring des Lagers 305 ist zwischen einem Stopfen 390, der mit dem Getriebegehäuse 330 verbunden ist, und einem ersten abgestuften Teil 335, der im Getriebegehäuse 330 angeordnet ist, befestigt.
Das Getriebegehäuse 330 umfasst einen Teil 331 mit vergrößertem Durchmesser, der abgestuft ist, einen erhöhten Durchmesser hat und auf einer inneren Umfangsfläche des Getriebegehäuses 330 angeordnet ist. Der Stopfen 390 ist mit dem Teil 331 mit vergrößertem Durchmesser schraubgekoppelt, um eine Seite des Außenrings des Lagers 305 zu stützen und zu befestigen.
Der Stopfen 390 umfasst einen Schraubteil 491, der auf einer äußeren Umfangsfläche desselben angeordnet und mit dem Teil 331 mit dem vergrößerten Durchmesser schraubgekoppelt ist. Der Staffel 390 umfasst einen vorragenden Stützteil 493, der von einer Innenseite desselben vorragt, um eine Seite des Außenrings des Lagers 305 zu stützen. Ein elastisches Stützelement 390a, wie zum Beispiel eine Flachfeder, eine Unterlegscheibe oder dergleichen, kann zwischen einer Seite des Außenrings des Lagers 305 und dem Stopfen 390 angeordnet sein.
Das Getriebegehäuse 330 umfasst den ersten gestuften Teil 335, der abgestuft ist und aus der inneren Umfangsfläche desselben vorragt, um die andere Seite des Außenrings des Lagers 305 zu stützen.
D. h., das Lager 305 wird in das Getriebegehäuse 330 eingeführt, während die andere Seite des Außenrings des Lagers 305 durch den ersten gestuften Teil 335 gestützt wird, und der Stopfen 390, der eine Seite des Außenrings des Lagers 305 stützt, ist mit dem Lagergehäuse 330 schraubgekoppelt. Daher können das Lager 305 und das Lagergehäuse 330 vollständig in axialer Richtung aneinander befestigt werden.
Ein elastisches Stützelement 305a, wie zum Beispiel eine Flachfeder, eine Unterlegscheibe oder dergleichen, kann auch zwischen der anderen Seite des Außenrings des Lagers 305 und dem ersten gestuften Teil 335 angeordnet sein. Wenn daher eine Last auf die zweite Welle 320 unter einem vorgegebenen Winkel mit Bezug auf die Axialrichtung übertragen wird, können die zweite Welle 320 und das Lager 305 elastisch zwischen dem Lagergehäuse 330 und dem Stopfen 390 abgestützt werden.
Das Lager 305 ist am Lagergehäuse 330 befestigt, und die zweite Welle 320 ist am Lager 305 befestigt. Selbst wenn daher eine axiale Last auf die zweite Welle 320 ausgeübt wird, kann die zweite Welle 320 nicht in der axialen Richtung bewegt werden, und die zweite Welle 320 und das Leistungsübertragungselement 350 werden daran gehindert, voneinander getrennt zu werden.
Die Ausführungsformen des Befestigungselementes 370, das die zweite Welle 320 am Lager 305 befestigt, werden mit Verweis auf die 6 bis 8 beschrieben.
Zuerst mit Verweis auf 6, kann das Befestigungselement 370 in den inneren Ring des Lagers 305 integriert werden, und wenn die zweite Welle 320 in das Lager 305 eingeführt wird, wird das Befestigungselementes 370 verstemmt, sodass es auf die geneigten Nut 323 gepresst wird.
D. h., das Befestigungselementes 370 ragt aus einer Seitenfläche des Innenrings des Lagers 305 in axialer Richtung vor, und wenn ein vorragendes Ende des Befestigungselementes 370 zusammengedrückt wird, sodass es stabil in der geneigten Nut 323 platziert ist, wird das vorragende Ende des Befestigungselementes 370 von der gestuften Stützfläche 323b abgestützt, um zu verhindern, dass die zweite Welle 320 sich in axialer Richtung bewegt.
Mit Bezug auf 7, kann das Befestigungselement 370 mit der zweiten Welle 320 schraubgekoppelt werden, um das Lager 305 zu stützen.
Das Befestigungselement 370 wird mit der zweiten Welle 320 schraubgekoppelt, um das Verrutschen zwischen dem Befestigungselement 370 und der zweiten Welle 320 zu verhindern. Das Befestigungselement 370 stützt eine Seite des Innenrings des Lagers 305, um die zweite Welle 320 daran zu hindern, sich in axialer Richtung zu bewegen.
Mit Bezug auf 8, ist das Befestigungselement 370 mit der zweiten Welle 320 verbunden, um das Lager 305 zu stützen, und die zweite Welle 320 ist verstemmt, um das Befestigungselement 370 zu fixieren.
D. h., wenn das Befestigungselement 370 mit der zweiten Welle 320 verbunden ist und dann eine gestufte Fläche zwischen einem sich erstreckenden Teil 321 und einem Endteil der zweiten Welle 320 verstemmt wird, sodass sie nach außen in einer radialen Richtung vorragt, verhindert ein Teil 727a, der nach außen in radialer Richtung vorragt, dass das Befestigungselement 370 sich in axialer Richtung bewegt.
Ferner wird eine Nut 727 in der Form einer Vertiefung auf der gestuften Fläche zwischen dem sich erstreckenden Teil 321 und dem Endteil der zweiten Welle 320 derart niedergedrückt, dass die zweite Welle 320 verstemmt wird und dann leicht nach außen in radialer Richtung vorragt. Ein Verstemmwerkzeug wird in die Nut 727 eingeführt, wodurch ein Teil oder ein Umfang der zweiten Welle 320 leicht nach außen in radialer Richtung vorragt.
Der Teil 727a, der nach außen in radialer Richtung der zweiten Welle 320 vorragt, stützt das Befestigungselement 370, das Befestigungselement 370 stützt das Lager 305, und das Lager 305 wird vom zweiten abgestuften Teil 325 der zweiten Welle 320 gestützt. Daher wird die zweite Welle 320 daran gehindert, sich in axialer Richtung zu bewegen.
Das Leistungsübertragungselement 350 umfasst im allgemeinen: eine erste Lagemabe 351; eine zweite Lagemabe 355; und einen Radialdämpfer 307, um so die erste Welle 310 und die zweite Welle 320 koaxial zu verbinden und Energie zu übertragen.
Die erste Lagemabe 351 umfasst: einen ersten Verbindungsteil 453, der mit der ersten Welle 310 verbunden ist, und der erste Verbindungsteil 453 hat einen axialen gezackten Rand, der auf einer inneren Umfangsfläche desselben angeordnet ist und mit der ersten Welle 310 verbunden ist; und einen rippenförmigen ersten Vorsprungsteil 554, der in axialer Richtung vorragt.
Die zweite Lagemabe 355 umfasst: einen zweiten Verbindungsteil 457, der mit dem sich erstreckenden Teil 321 verbunden ist, der abgestuft ist und sich vom Endteil der zweiten Welle 320 aus erstreckt, und der zweite Verbindungsteil 457 hat einen axialen gezackten Rand, der auf einer inneren Umfangsfläche desselben angeordnet ist und mit der zweiten Welle 320 verbunden ist; und einen rippenförmigen zweiten Vorsprungsteil 558, der in axialer Richtung vorragt.
Der erste Verbindungsteil 453 bzw. der zweite Verbindungsteil 457 haben axiale gezackte Ränder, die mit der ersten Welle 310 und der zweiten Welle 320 verbunden sind, und daher wird ein Verrutschen verhindert.
Der erste Vorsprungsteil 554 und der zweite Vorsprungsteil 558 werden in den Radialdämpfer 307 eingeführt und daher elastisch in radialer Richtung verformt.
Der Radialdämpfer 307 verhindert den direkten Kontakt zwischen dem ersten Vorsprungsteil 554 und dem zweiten Vorsprungsteil 558, und daher sind sie in indirektem Kontakt miteinander und werden durch den Radialdämpfer 307 miteinander verbunden. Daher absorbiert der Radialdämpfer 307 Geräusche aufgrund eines Kontaktes oder eines Stoßes.
Wenn außerdem die erste Welle 310 und die erste Lagemabe 351 durch den Antrieb des Motors 311 gedreht werden, werden die zweite Welle 320 und die zweite Lagemabe 355 durch den Radialdämpfer 307 gedreht. Dementsprechend haben die erste Welle 310 und die erste Lagemabe 351 momentan eine vorgegebene Differenz im Drehwinkel gegenüber der zweiten Welle 320 und der zweiten Lagemabe 355 und bewegen sich also relativ im Vergleich zur zweiten Welle 320 und der zweiten Lagemabe 355.
Die momentanen relativen Bewegungen der ersten Welle 310 und der zweiten Welle 320 können Reibung erzeugen, wenn die erste Welle 310 und die zweite Welle 320 in Kontakt miteinander in axialer Richtung sind, und Reibung kann auch erzeugt werden, wenn die erste Lagemabe 351 und die zweite Lagemabe 355 in Kontakt miteinander in axialer Richtung sind. Daher sind die erste Welle 310 und die zweite Welle 320 mit Abstand voneinander in axialer Richtung angeordnet, die erste Lagemabe 351 und die zweiten Lagemabe 355 sind ebenfalls mit Abstand voneinander in axialer Richtung angeordnet, und ein Axialdämpfer 309 ist zwischen der ersten Lagemabe 351 und der zweiten Lagemabe 355 angeordnet.
Der Axialdämpfer 309 wird zwischen einem ersten Sitzteil 452, der in der ersten Lagernabe 351 angeordnet ist, und einem zweiten Sitzteil 456, der in der zweiten Lagernabe 355 angeordnet ist, abgestützt.
Der Axialdämpfer 309 stützt die erste Lagernabe 351 und die zweite Lagernabe 355 elastisch, um so die erste Welle 310 und die zweite Welle 320 und die erste Lagernabe 351 und die zweite Lagernabe 355 mit Abstand voneinander zu halten, und überträgt eine Antriebskraft des Motors 311 von der ersten Welle 310 und der ersten Lagernabe 351 auf die zweite Welle 320 und die zweite Lagernabe 355.
Ein hohles Festigkeitselement 408 ist in den Axialdämpfer 309 eingebettet, um die Festigkeit des Axialdämpfers 309 zu ergänzen, was für eine Abstützung zwischen der ersten Welle 310 und der zweiten Welle 320 und zwischen der ersten Lagernabe 351 und der zweiten Lagernabe 355 sorgt, um den Abstand dazwischen aufrechtzuerhalten.
Das Festigkeitselement 408 hat eine hohle Form, ist in den Axialdämpfer 309 eingebettet und reduziert den Betrag der Verformung des Axialdämpfers 309.
Der Radialdämpfer 307 und der Axialdämpfer 309, wie oben beschrieben, können Geräusche aufgrund eines Spiels zwischen der ersten Lagernabe 351 und der zweiten Lagernabe 355 beseitigen und eine Kollision oder Reibung verhindern, wenn Energie in einem Teil übertragen wird, bei dem die erste Welle 310 und die zweite Welle 320 verbunden sind.
Die zweite Lagernabe 355 umfasst eine aufnehmende Nut 355a, die in einer Fläche niedergedrückt wird, die dem Lager 305 gegenüberliegt, und die zweite Lagernabe 355 ist durch eine Zähnung mit dem sich erstreckenden Teil 321 verbunden. Daher ist die aufnehmende Nut 355a in Kontakt mit einer abgestuften Fläche zwischen der zweiten Welle 320 und dem sich erstreckenden Teil 321, und das Befestigungselement 370 befindet sich in der aufnehmende Nut 355a.
Die aufnehmende Nut 355a umfasst das Befestigungselement 370, das mit der zweiten Welle 320 verbunden ist, um zu verhindern, dass eine axiale Länge der zweiten Welle 320 lang ist, und ermöglicht einem Zähnungsverbindungsteil zwischen dem zweiten Verbindungsteil 457 der zweite Lagernabe 355 und dem sich erstreckenden Teil 321, sich zu verbreitern.
Wie in 9 illustriert, um zu verhindern, dass die zweite Welle 320 aus der zweiten Lagernabe 355 aufgrund der Anwendung einer axialen Last auf die zweite Welle 320 ausbricht, wird ein hohles Hilfsbefestigungselement 806 mit einem Endteil des sich erstreckenden Teils 321 verbunden.
Das Hilfsbefestigungselement 806 ist mit dem Endteil des sich erstreckenden Teils 321 schraubgekoppelt, um die zweite Lagemabe 355 zu stützen, und die zweite Lagemabe 355 befindet sich und ist befestigt zwischen einer abgestuften Fläche zwischen dem sich erstreckenden Teil 321 und dem Endteil der zweiten Welle 320 und dem Hilfsbefestigungselement 806.
Selbst wenn eine axiale Last auf die zweite Welle 320 ausgeübt wird, ist die axiale Bewegung der zweiten Welle 320 dementsprechend fixiert, und die zweite Welle 320 wird daran gehindert, aus der zweiten Lagernabe 355 auszubrechen, solange die zweite Welle 320 oder die zweite Lagemabe 355 nicht verformt sind oder die Verbindung des Hilfsbefestigungselementes 806 nicht freigegeben ist.
Entsprechend der vorliegenden Ausführungsformen, die Formen und die Strukturen haben, wie oben beschrieben, ist ein Schneckenwelle vollständig in einer axialen Richtung fixiert, wodurch die Schneckenwelle daran gehindert wird, sich in der axialen Richtung zu bewegen, selbst wenn: eine axiale Last auf die Schneckenwelle angewendet wird, wenn eine herkömmliche Schneckenwelle ein Schneckenrad durch eine Antriebskraft eines Motors bewegt; die axiale Last wiederholt wird; oder ein Stoß, der durch eine volle Drehung des Lenkrades verursacht wird, auf die Schneckenwelle übertragen wird, und dementsprechend werden die Kollision mit peripheren Komponenten, Vibrationen und Geräusche verhindert, und die Schneckenwelle wird daran gehindert, aus dem Leistungsübertragungselement auszubrechen, wodurch eine Antriebskraft des Motors stabil übertragen werden kann.
Außerdem kann das Untersetzungsgetriebe Geräusche von einem Spiel zwischen einer ersten Lagernabe und einer zweiten Lagernabe im Vergleich mit einem herkömmlichen Energieübertragungselement reduzieren und kann Geräusche verhindern, die durch Kollisionen und Vibration verursacht werden, die auftreten, wenn Energie auf einen Teil übertragen wird, an dem eine Schneckenwelle und eine Motorwelle miteinander verbunden sind.
Obwohl alle Elemente, die die vorliegenden Ausführungsformen darstellen, die oben als Kombination in einer einzelnen Einheit oder kombiniert beschrieben worden sind, um als einzelne Einheit betrieben zu werden, sind die vorliegenden Ausführungsformen nicht notwendigerweise auf solche Ausführungsformen beschränkt. D. h., mindestens zwei Elemente von allen Elementen können selektiv verbunden werden und betrieben werden, ohne vom Geltungsbereich der vorliegenden Ausführungsformen abzuweichen.
Die obige Beschreibung ist lediglich für Zwecke der Illustration der technischen Idee der vorliegenden Ausführungsformen erstellt worden, und Fachleute werden erkennen, dass verschiedene Modifizierungen und Änderungen möglich sind, ohne vom Geltungsbereich und Geist der vorliegenden Ausführungsformen abzuweichen. Daher sind die vorliegenden Ausführungsformen nicht dafür gedacht, die technische Idee der vorliegenden Ausführungsformen einzuschränken, sondern dieselbe zu illustrieren, und der Geltungsbereich der technischen Idee der vorliegenden Ausführungsformen wird nicht durch die Ausführungsformen eingeschränkt. Der Geltungsbereich der vorliegenden Ausführungsformen muss auf der Basis der begleitenden Ansprüche in der Weise ausgelegt werden, dass alle technischen Ideen, die innerhalb des Geltungsbereiches äquivalent zu den Ansprüchen sind, zur vorliegenden Offenbarung gehören.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020170014340 [0001]

Claims

Untersetzungsgetriebe für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, umfassend: eine zweite Welle, die mit einem Schneckenrad durch ein Schneckengewinde getriebegekoppelt ist, das auf einer äußeren Umfangsfläche der zweiten Welle angeordnet ist und mit einer ersten Welle verbunden ist, die durch einen Motor über ein Leistungsübertragungselement angetrieben wird; ein Lager, das mit einer Innenseite eines Getriebegehäuses verbunden ist, um so die Drehung des zweiten Welle zu stützen; und ein ringförmiges Befestigungselement, das mit der zweiten Welle verbunden und durch eine erste Seite eines Innenrings des Lagers gestützt wird, und für eine Abstützung zwischen der zweiten Welle und dem Lager sorgt.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, wobei das Leistungsübertragungselement umfasst: eine erste Lagernabe, die mit der ersten Welle verbunden ist und einen rippenförmigen ersten Vorsprungsteil umfasst, der in axialer Richtung vorragt; eine zweite Lagernabe, die mit einem sich erstreckenden Teil verbunden ist, der nach innen abgestuft ist und sich von einem Endteil der zweiten Welle aus erstreckt und einen rippenförmigen zweiten Vorsprungsteil umfasst, der in axialer Richtung vorragt; und einen Radialdämpfer, in den der erste Vorsprungsteil und der zweite Vorsprungsteil eingeführt werden und der elastisch in einer radialen Richtung verformt ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 2, wobei die erste Welle und die zweite Welle voneinander in axialer Richtung mit Abstand angeordnet sind, die erste Lagemabe und die zweite Lagemabe sind voneinander in axialer Richtung mit Abstand angeordnet sind, und ein Axialdämpfer ist zwischen der ersten Lagernabe und der zweiten Lagernabe angeordnet.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 3, wobei der Axialdämpfer ein hohles Festigkeitselement umfasst, das darin eingebettet ist, um eine Festigkeit des Axialdämpfers zu ergänzen.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 2, wobei die zweite Lagernabe eine aufnehmende Nut umfasst, die in einer Fläche der zweiten Lagernabe eingedrückt ist, welche dem Lager gegenüberliegt, und das Befestigungselement befindet sich in der Aufnahmenut.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 5, wobei das Getriebegehäuse umfasst: einen Teil mit vergrößertem Durchmesser, der abgestuft ist, einen vergrößerten Durchmesser hat und auf einer inneren Umfangsfläche des Getriebegehäuses angeordnet ist; und ein Stopfen ist mit dem Teil mit vergrößertem Durchmesser schraubgekoppelt verbunden, um so eine Seite eines Außenrings des Lagers zu stützen und zu fixieren.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 6, wobei ein elastisches Stützelement zwischen einer ersten Seite des Außenrings des Lagers und dem Stopfen angeordnet ist
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 6, wobei das Getriebegehäuse einen ersten abgestuften Teil umfasst, der nach innen abgestuft ist und von der inneren Umfangsfläche desselben vorragt, um eine zweite Seite des äußeren Rings des Lagers zu stützen.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 8, wobei ein elastisches Stützelement zwischen der zweiten Seite des Außenrings des Lagers und dem ersten abgestuften Teil des Getriebegehäuses angeordnet ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 8, wobei die zweite Welle einen zweiten gestuften Teil umfasst, der nach innen abgestuft ist und von einer äußeren Umfangsfläche desselben vorragt, um eine zweite Seite des inneren Rings des Lagers zu stützen.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 10, wobei die zweite Welle eine geneigten Nut umfasst, die in eine äußere Umfangsfläche desselben eingepresst ist, und das Befestigungselementes ist verstemmt, um verformt zu werden, und wird in die geneigte Nut eingeführt und darin befestigt
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 11, wobei die geneigte Nut eine gestufte Stützfläche umfasst, die einer Seitenfläche des Innenrings des Lagers gegenüberliegt, eine erste Seite des Befestigungselementes stützt die gestufte Stützfläche, und eine zweite Seite des Befestigungselementes stützt das Lager, wodurch das Lager fixiert wird.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 11, wobei das Befestigungselement in den Innenring des Lagers integriert ist.
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 11, wobei das Befestigungselement mit der zweiten Welle schraubverbunden ist
Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 11, wobei ein hohles Hilfsbefestigungselement, das die zweite Lagernabe fixiert, mit einem Endteil des sich erstreckenden Teiles verbunden ist.