[發明專利]齒輪箱組件及其蝸桿軸組件

在審

• 申請號: 202011010337.2
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112555385A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: P·哈維
• 申請（專利權）人: ZF汽車英國有限公司
• 主分類號: F16H55/22
• 分類號: F16H55/22;F16H57/00;F16H57/021;F16H57/023;F16D1/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陶玉龍;陸嘉

本發明涉及一種齒輪箱組件，所述齒輪箱組件包括：殼體；第一軸組件，所述第一軸組件包括蝸桿傳動裝置并且相對于所述殼體由第一支承組件支撐；以及第二軸組件，所述第二軸組件包括蝸輪傳動裝置，所述蝸輪傳動裝置也相對于所述殼體由第二支承組件支撐，所述蝸輪傳動裝置與所述蝸桿傳動裝置的蝸桿接合，以允許在兩個軸組件之間傳遞轉矩，其特征在于，所述第一軸組件包括承載所述蝸桿傳動裝置的長形軸和分體式卡爪驅動機構，所述卡爪驅動機構通過所述第一支承組件緊固至所述長形軸的一端，使得在使用中在所述長形軸與所述卡爪驅動機構之間傳遞轉矩。

技術領域

本發明涉及齒輪箱組件的改進，尤其涉及一種用于電動動力轉向組件的齒輪箱組件。本發明還涉及結合在齒輪箱中的蝸桿軸組件，并且涉及包括齒輪箱組件的電動動力轉向系統。

背景技術

已知提供一種具有定位和保護蝸輪蝸桿式傳動裝置組件的殼體類型的齒輪箱組件。該傳動裝置組件包括第一軸組件和第二軸組件，該第一軸組件包括沿軸的長度延伸的螺桿形式的蝸桿傳動裝置，該蝸桿傳動裝置相對于殼體由至少一個環形支承組件支撐；該第二軸組件包括承載蝸輪傳動裝置，該蝸輪傳動裝置也相對于殼體由至少一個支承組件支撐。這兩個軸軸向偏置并且彼此垂直布置，使得蝸輪傳動裝置周邊上的齒與蝸桿傳動裝置的蝸桿接合。蝸輪傳動裝置的旋轉將引起蝸桿傳動裝置的旋轉，并且反之亦然。這允許在兩個軸之間傳遞轉矩。一個軸可以限定齒輪箱組件的輸入并且另一個軸可以限定齒輪箱組件的輸出。

蝸桿傳動裝置組件和蝸輪傳動裝置組件尤其適用于需要具有高傳動比的簡單緊湊的機構的應用。通過合適地選擇傳動裝置齒的設計，蝸輪蝸桿式傳動裝置組件可以提供在兩個傳遞方向上的小齒隙以及低摩擦。這些是馬達通過齒輪箱將輔助轉矩施加給轉向機構的一部分以幫助駕駛員轉動方向盤的電動動力轉向組件的重要特性。任何齒隙都會通過方向盤給駕駛員帶來不希望的感受。輸入與輸出之間90度的偏置允許將驅動馬達方便地定位在轉向軸旁邊。

為了將電動馬達連接至齒輪箱組件的輸入軸，已知的是提供作為蝸桿軸的一部分的卡爪驅動機構。該卡爪驅動機構可以包括一組卡爪齒，這組卡爪齒與固定至馬達的相似卡爪驅動機構相接合。圖3示出了在一端具有一組4個卡爪齒的現有技術蝸桿軸。如可以看到的，卡爪齒安裝在徑向突出的環形承載件上，該環形承載件相比于蝸桿軸具有相對較大的直徑。提供卡爪齒來無滑移可能性地將驅動力從一個旋轉部件傳遞至另一個旋轉部件是齒輪箱設計領域、尤其在電動動力轉向系統的齒輪箱的領域所熟知的。

申請人已經意識到，由于環形承載件的半徑大，用金屬棒料制造這種軸是非常浪費材料的。這使得零件生產起來相對昂貴，并且在單一金屬零件的情況下，這使得軸相對較重。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種齒輪箱組件，所述齒輪箱組件包括齒輪箱組件，所述齒輪箱組件包括：殼體；第一軸組件，所述第一軸組件包括蝸桿傳動裝置并且相對于所述殼體由第一支承組件支撐；以及第二軸組件，所述第二軸組件包括蝸輪傳動裝置，所述蝸輪傳動裝置也相對于所述殼體由第二支承組件支撐，所述蝸輪傳動裝置與所述蝸桿傳動裝置的蝸桿接合，以允許在所述兩個軸組件之間傳遞轉矩，

其特征在于，所述第一軸組件包括承載所述蝸桿傳動裝置的長形軸和分體式卡爪驅動機構，所述卡爪驅動機構通過所述第一支承組件緊固至所述長形軸的一端，使得在使用中在所述長形軸與所述卡爪驅動機構之間傳遞轉矩。

所述卡爪驅動機構可以包括兩個或更多個卡爪齒，所述兩個或更多個卡爪齒與所述長形軸的軸線徑向偏置，以接合外部驅動機構的對應卡爪齒。這個外部機構可以是固定至電動馬達的輸出軸的互補的卡爪驅動機構，兩個卡爪驅動機構的卡爪互鎖，以將馬達的旋轉運動傳遞至第一軸組件。

第一軸組件可以包括連接裝置，該連接裝置用于將第一軸組件的長形軸固定至卡爪驅動機構，該連接裝置包括第一支承組件。

所述連接裝置可以進一步包括偏置機構，所述偏置機構使得所述第一支承組件圍繞所述卡爪驅動機構的一部分定位，并且將軸向推力載荷通過所述支承組件施加到所述卡爪驅動機構上。