[發明專利]用于電動動力轉向設備的齒輪箱組件

在審

• 申請號: 202210857600.4
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN115681457A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: D·烏奇拉;P·波尼基耶夫斯基;A·沃伊塔利克;D·克里梅克;A·赫魯比;S·夏格羅;M·馬澤爾
• 申請（專利權）人: ZF轉向系統波蘭股份公司
• 主分類號: F16H57/022
• 分類號: F16H57/022;F16H57/039;F16H57/12;B62D3/04;B62D5/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

一種用于來自電動動力輔助轉向設備的電動馬達的動力輸出件的齒輪箱組件，該齒輪箱組件包括：齒輪箱殼體；主軸承組件；尾軸承組件；活塞；以及彈簧，其特征在于，活塞具有位于孔內的錐形肩部，該錐形肩部的直徑從最遠離馬達的端部朝向最靠近馬達的端部增加，并且該齒輪箱組件進一步包括環形o形環狀件，該環形o形環狀件坐置在錐形肩部上，彈簧通過o形環狀件作用于活塞上，由此蝸桿軸朝向馬達軸的移動使彈簧壓縮，這進而又沿著錐形肩部驅動o形環狀件，直到o形環狀件在活塞與蝸桿軸的孔的內壁之間變成楔形為止。

技術領域

本發明涉及一種用于電動動力轉向設備的、蝸輪蝸桿類型的齒輪箱組件。

背景技術

電動動力轉向系統使用電動馬達產生輔助轉矩，該輔助轉矩施加到轉向系統的旋轉部件上。在常規布置中，這個轉矩輔助駕駛員轉動車輪。因為馬達在相對較高的速度下工作最佳，并且因為緊湊型馬達產生的轉矩相對較低，所以通常通過減速齒輪箱將馬達的輸出端與轉向柱之間相連接。

最廣泛使用的電動動力輔助轉向減速齒輪箱的類型具有相對簡單的蝸輪蝸桿構造。齒輪箱組件典型地包括齒輪箱殼體，該齒輪箱殼體容納蝸桿軸和蝸輪。蝸桿軸連接至電動馬達的輸出端。馬達可以緊固至殼體的端面或甚至定位在殼體內。蝸桿軸由兩個軸承組件支撐；蝸桿軸的、蝸桿輪所在區域的任一側接合蝸輪。在此描述中，第一軸承組件被稱為主軸承組件并且位于最靠近馬達的端部處。第二軸承組件被稱為尾軸承組件并且位于最遠離馬達的端部處，兩個軸承組件典型地包括被支撐在內軸承座圈和外軸承座圈內的軸承元件，該內軸承座圈螺紋連接到蝸桿軸上，該外軸承座圈緊固至齒輪箱組件的殼體。軸承組件的功能是允許蝸桿軸旋轉，同時在一定程度上限制軸向和徑向移動。蝸輪連接至齒輪箱的輸出軸，并且被定位成使得蝸輪的齒與蝸桿軸的齒相接合。

已知在電動動力輔助轉向(EPS)設備中使用的減速齒輪箱由于作用在其輸出軸上的外部扭振而容易嘎嘎作響(rattle)。這些振動由于地面不平或車輪不平衡在行走車輪處產生。替代性地，駕駛者在方向盤處施加突然轉矩反向，使蝸輪的齒向蝸桿軸的齒上施加突然力，這可能引起機械噪聲。蝸輪蝸桿齒輪箱中嘎嘎作響的主要位置是在蝸桿齒和蝸輪齒的接合處以及在最靠近馬達的主軸承處，該主軸承使得蝸桿軸軸向定位。

當所傳遞的蝸輪轉矩為零或水平較低時，通過借助于外部力(比如消聲彈簧)將蝸桿軸偏置成與蝸輪嚙合，使得齒被固持處于所謂的“雙面”接觸，即蝸桿軸上的被接合齒的兩側同時與蝸輪上的毗鄰的齒面接觸，蝸輪齒之間的嘎嘎作響可以得到抑制。在此情形下，蝸輪與蝸桿軸之間沒有旋轉游隙。

為了促進此移動，蝸桿軸與馬達之間的連接必須允許包括一定量的移動自由度。這可以通過將馬達的輸出軸的尖端磨圓并且將此尖端定位在連接至蝸桿軸的聯接器中的互補承窩內來實現。

本發明的目的是改良在組裝上述種類的現有技術齒輪箱組件期間出現的問題。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種用于來自電動動力輔助轉向設備的電動馬達的動力輸出件的齒輪箱組件，該齒輪箱組件包括：

齒輪箱殼體，該齒輪箱殼體容納蝸桿軸和蝸輪，

所述蝸桿軸結合一個或多個外部螺旋蝸桿齒；

主軸承組件，該主軸承組件在最靠近馬達的端部處支撐蝸桿軸；

尾軸承組件，該尾軸承組件在最遠離馬達的端部處支撐蝸桿軸，

其中，至少尾軸承組件能夠相對于殼體在有限運動范圍內自由移動，使得蝸桿軸能夠背離蝸輪的軸線徑向移動，

活塞，該活塞被滑動地接納在蝸桿軸的端部中的孔內，并且該活塞在面向馬達的端部處具有頭部，該頭部與電動馬達的輸出軸連接，活塞的凹部與輸出軸的突起之間的分界面限定蝸桿軸的樞轉軸線；

以及彈簧，該彈簧位于蝸桿軸的端部中的孔內并且被壓縮在蝸桿軸與活塞之間；