齿轮组件的改进制造技术

一种在电动助力转向系统中使用的齿轮箱组件，包括：壳体；输入轴，其部分地位于所述壳体内，并携带有蜗杆并包括在一个端部处连接到马达转子的装置；输出轴，其部分地位于所述壳体内，并携带有蜗轮；第一轴承装置，其在蜗杆的一侧处支撑所述输入轴，所述一侧远离所述轴的连接到马达转子的端部；和第二轴承装置，其在蜗杆的另一侧处支撑所述输入轴；第一偏压装置，其适于向所述输入轴施加轴向载荷以偏压所述第二轴承装置中的轴向间隙，所述第二偏压装置作用在所述第一轴承装置的一部分上；以及第二偏压装置，其适于向所述输入轴施加径向载荷以将所述蜗杆偏压成与所述蜗轮相接合，所述第二偏压装置也作用在所述第一轴承装置的一部分上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及齿轮组件的改进，尤其是包括用于将转矩从电动马达 传递到转向轴或者可操作地连接到转向轴的输出轴的蜗杆蜗轮齿轮组 件类型的电动助力转向系统中使用的齿轮组件的改进。
技术介绍
已知为车辆提供一种动力转向系统，该动力转向系统包括具有定子和转子的电动马达；可操作地连接到转子并适于与转子一起转动的输入轴；与转向轴相连的输出轴；和适于响应通过转矩传感器进行 的输出轴上的转矩测量将转矩从输入轴传递到输出轴的齿轮箱。马达 典型地用于当测量的转矩增加时向输出轴施加增大的转矩，从而施加 有助于减小使车辆转向所需要努力的助力。在简单的布置中，输入轴携带有蜗杆(worm gear),输出轴安装 有蜗轮(wheel gear )。蜗杆和蜗轮的齿相互啮合以传递转矩。这个系 统比较简单且稳固，同时以较少的部件数量提供相对较高的传动性。 但是，这种齿轮箱存在的问题是由于蜗杆和蜗轮之间的不正确啮合引 起的噪音和振动。这可能会由于制造公差、在使用期间齿轮的热变化 或者由于扭转载荷和磨损引起的变形而出现。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术提供一种电动助力转向系统中使用的齿轮 箱，包括 壳体；输入轴，所述输入轴至少部分地位于所述壳体内，该输入轴携带有蜗杆并包括在一个端部处连接到马达转子的装置；输出轴，所述输出轴部分地位于所述壳体内，并携带有蜗轮；第一轴承装置，所述第一轴承装置在蜗杆的远离所述输入轴的连 接到马达转子的端部的一侧处支撑所述输入轴；和第二轴承装置，所 述第二轴承装置在蜗杆的另一侧处支撑所述输入轴；(第一)偏压装置，所述偏压装置用于向所述输入轴施加轴向载荷， 所述偏压装置作用在所述第一轴承装置的一部分上。轴向载荷的施加偏压第二轴承装置中的轴向间隙，由此我们指轴 向预载荷施加到第二轴承，该第二轴承将轴承座圈在轴向上保持在适 当的位置上并抵抗由于蜗杆和蜗轮的接合引起的输入轴上的任何载荷 (否则它会使第二轴承座圏相对于彼此轴向运动)。第二轴承中的轴向 间隙是有害的咔嗒咔嗒的噪音的来源。蜗杆的齿上的接触力向输入轴 施加轴向载荷，它的方向与蜗轮的旋转方向相反。第一偏压装置施加 的轴向预载荷抑制第二轴承内座圈相对于外座圏的运动，从而减轻第 二轴承产生的"t嗒啼嗒声。第一偏压装置可以施加大于作用在蜗轮上的蜗杆的齿侧面产生的 最大期望轴向反作用力的轴向载荷。还可以设置有适于向输入轴施加径向载荷的另外的(第二)偏压 装置，其也可以作用在第一轴承装置上。另外的偏压装置可以作用在 壳体和第一轴承装置之间。它可以包括板簧，板簧在一个端部处连接到壳体，并在它的另一个端部处作用在第一轴承装置上，可能作用在 外座圏上。因此，第二偏压装置可以以倾斜运动(即相对于轴的轴线大体径 向地)偏压输入轴，该倾斜运动以第二轴承装置为中心。为了在受到这种倾斜载荷时允许第一轴承装置相对于壳体运动， 第二轴承装置可以适于允许输入轴在轴承内相对于壳体的一定程度的 倾斜。这个倾斜轴承优选为最靠近马达的轴承，以对于给定量的倾斜 最小化马达转子和输入轴之间的未对准。轴承可以允许高达+/-0.1度或者更高(高达+/-0.2度或者+/-0.2度附近)的倾斜角度。第一轴承可以构造并布置成通过仅抵抗径向载荷而不抵抗轴向载荷(当然是在中心点周围的有限范围内)来支撑蜗杆，同时，第二轴 承可以构造并布置成抵抗轴向和径向载荷两者。在每种情况下，负载 通过输入轴的运动施力口。更优选地，轴承可以布置成使输入轴能够自由地在一个平面中绕 第二轴承枢转铰接。这个平面的朝向使得输入轴能够自由地运动到与 蜗轮啮合和脱离。输入轴可以在另外的偏压装置的载荷的作用下被偏压成与蜗轮啮 合，该另外的偏压装置是诸如板簧之类的弹性弹簧的形式，其作用在 壳体和最优选的第一轴承之间。在设置板簧的情况下，板簧施加的力迫使蜗杆与蜗轮啮合，从而 去除冲击，并由此去除两组齿轮齿的齿侧面之间的呻嗒呻嗒声。为了实现所需的枢转运动，第一轴承可以自由地相对于齿轮箱壳 体在所述平面中平移。而且，第二轴承可以具有充分大的间隙，以允 许该枢转运动。第一弹性偏压装置可以与第一轴一起旋转，在这种情况下，它作 用在马达转子和第 一轴之间。可选地，它可以在齿轮箱壳体中在旋转上静止，在这种情况下， 它作用在齿轮箱壳体和第一或第二轴承的外座圏之间。第一弹性偏压装置可以向输入轴在远离马达的方向上施加轴向载 荷，它也可以通过张力或者压缩力在远离马达的方向上施加轴向载荷， 例如，它可以拉动或者推动输入轴。在每种情况下，它可以作用在第 一轴承装置上。它可以位于输入轴的离马达最远的端部处。弹性偏压装置可以包括第一轴承装置的作用在设置在输入轴或者 以其他方式固定到输入轴上的反作用面的一部分。它可以布置成朝向 壳体拉动输入轴或者朝向壳体推动输入轴。这是方便的，因为它允许 容易的装配，并且在一些情况下可以通过更换第一轴承装置而改型。可选地，它可以作用在第一轴承装置的分别相对于输入轴和壳体 固定的任何两个部分之间。在又一个可选例中，它可以作用在壳体和 笫一轴承装置的一部分之间。弹性偏压装置可以包括张紧元件，例如诸如巻簧或者板簧之类的 张紧弹簧。弹簧在一个端部处可以通过第一轴承或者一些相对于输入轴轴向固定的其他元件附接到输入轴。它在另一个端部处可以固定到 壳体或者相对于壳体轴向固定的某个部分。例如，它可以在每一个端部处附接到第一轴承组件的不同部分。弹性偏压装置可选地可以是诸如弹性体元件或者其他的可压缩材 料之类的压缩元件。这可以包括作用在相对于输入轴固定的第一反作 用面和相对于壳体固定的第二反作用面之间的由可压缩材料形成的轴 衬。第一反作用面可以包括第一轴承装置的轴向固定到输入轴的一部 分，例如外轴承座圏。第二反作用面包括第一轴承装置的相对于壳体 固定的不同部分或者壳体自身的一部分。在优选结构中，第二反作用面可以包括插入到壳体中的筒套。筒 套可以容纳第 一轴承装置。另外的线性推力轴承可以设置在弹性偏压装置和第一反作用面和 /或第二反作用面，该推力轴承能够使第 一轴承装置相对于壳体滑动， 尽管存在通过弹性偏压装置施加的力。反作用面、推力轴承和第一轴 承装置可以全部设置在可以固定到齿轮箱壳体的筒中。第一轴承装置可以包括主轴承组件，该主轴承組件通过拧到输入 轴上的端螺母相对于输入轴轴向固定，或者可以压配。它可以位于通 过柠到输入轴的端部上的端螺母限定的第一反作用面之间。当然，它 也可以以其他的方式固定在适当的位置处。轴承装置还包括为主轴承 组件提供第二反作用面并定位轴承座圈的轴承盖。这个第二反作用面 设置在主轴承组件的最靠近蜗杆的一侧上。可以设置至少部分地包围主轴承座圏并在一个端部处支撑轴承盖 的张紧管。张紧管远离蜗杆朝向输入轴的端部延伸，并在它的另一个 端部处限定第三反作用面，弹性偏压装置作用在所述第三反作用面上。在这个布置中，弹性偏压装置包括诸如弹性体弹簧或者橡胶块之 类的压缩弹簧。它被压缩而远离蜗杆推动张紧管，这又拉动轴承盖以 抵靠第一反作用面按压主轴承，从而在远离连接到马达的端部的方向上拉动输入轴，从而偏压第二轴承并提供轴向预载荷。轴承装置可以额外地包括另 一轴承组件，该另 一轴承组件包括固 定座圏和活动座圏，该固定座圏固定到齿轮箱壳体，该活动座圏可以 通过设置在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电动助力转向系统中使用的齿轮箱组件，包括：　壳体；　输入轴，所述输入轴部分地位于所述壳体内，并携带有蜗杆并包括在一个端部处连接到马达转子的装置；　输出轴，所述输出轴部分地位于所述壳体内，并携带有蜗轮；　第一轴承装置，所述第一轴承装置在蜗杆的一侧处支撑所述输入轴，所述一侧远离所述轴的连接到马达转子的端部；和第二轴承装置，所述第二轴承装置在蜗杆的另一侧处支撑所述输入轴；　第一偏压装置，所述第一偏压装置适于向所述输入轴施加轴向载荷以偏压所述第二轴承装置中的轴向间隙，所述第二偏压装置作用在所述第一轴承装置的一部分上；以及　第二偏压装置，所述第二偏压装置适于向所述输入轴施加径向载荷以将所述蜗杆偏压成与所述蜗轮相接合，所述第二偏压装置也作用在所述第一轴承装置的一部分上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：MA威尔克斯，
申请(专利权)人：TRW有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[]