用于车辆的主动前轮转向系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于车辆的主动前轮转向系统，可以包括：电机，其具有空心电机轴；输入轴，其与转向盘连接，所述输入轴能够旋转地且贯穿地插入到所述电机轴中；行星齿轮组，其包括太阳轮、上行星齿轮、下行星齿轮、内齿圈和支架，该太阳轮形成在所述电机轴的下端部处，该上行星齿轮与太阳轮接合，该下行星齿轮与上行星齿轮同轴地连接，该内齿圈与下行星齿轮接合，该支架与所述输入轴的下端部连接以便传递动力，并且该支架与下行星齿轮连接以便传递动力；以及输出轴，其与所述内齿圈整体地形成并且朝着内齿圈的下侧延伸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于车辆的主动前轮转向(AFS)系统。更具体地，本专利技术涉及这样一种用于车辆的AFS系统，该AFS系统通过重新改进构成该AFS系统的电机与行星齿轮组之间的动力传动结构而能够容易地补偿在行星齿轮组的各个齿轮元件之间的间隙。
技术介绍
应用于车辆的转向系统的主动前轮转向(下文称作AFS)系统是针对各个车辆速度(例如高速和低速)改变转向传动比从而稳定车辆性能的系统，且该系统在低速时提供快速转向传动比并在高速时提供缓慢转向传动比。换言之，当车辆以低速行驶时(例如当车辆进行停车时)，AFS系统提供快速转向传动比使得当驾驶人操纵转向盘时敏捷且迅速地实施转向操作，并且当车辆以中速或高速行驶时，AFS系统提供缓慢转向传动比使得可以通过使转向盘的转向灵敏度减小来稳定地实施转向操作。为此，在相关技术中的AFS系统包括输入轴、行星齿轮组以及电机；该输入轴与转向盘连接；该行星齿轮组以预定传动比来减小从输入轴传递的旋转力；该电机借助于蜗杆和蜗轮而连接至行星齿轮组的齿轮元件中的一个使得该电机可以传递动力。然而，在相关技术中的AFS系统除了主要部件(例如行星齿轮组和电机)之外还需要用于传递来自电机的动力的部件(例如蜗杆和蜗轮)，结果是，其问题在于AFS系统的结构复杂并且部件的数量增加。同时，应用于AFS系统的行星齿轮组的各个齿轮元件之间存在间隙，例如太阳轮与行星齿轮之间的间隙以及这些行星齿轮与内齿圈之间的间隙，这使得产生了振动和噪声。因此，为了减小行星齿轮组的各个齿轮元件之间的间隙，采用了
一种通过使用弹簧等将各个齿轮元件之间的中心距离(例如，太阳轮与行星齿轮之间的或者这些行星齿轮与内齿圈之间的中心距离)牢固地保持的方法。然而，其问题在于即使在各个齿轮元件的轴轻微错开的情况下，齿轮元件的齿之间的接合也会破坏，并且各个齿轮元件的齿不再彼此正确地啮合，使得这些齿轮元件的齿被卡住。相应地，需要一种补偿构成AFS系统的各个齿轮元件之间的间隙的新方法，并且还需要一种使行星齿轮组与电机之间传递动力更简单的方法。公开于本专利技术的背景部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的多个不同方面致力于提供一种用于车辆的AFS系统，其中，采用空心电机作为构成该AFS系统的电机，并且在电机轴上直接形成行星齿轮组的太阳轮，使得重新改进电机与行星齿轮组之间的动力传动结构，由此减少了部件数量和制造成本。另外，本专利技术的各个方面致力于提供一种用于车辆的AFS系统，其中，采用弹性体作为行星齿轮组的支架，并且由弹性带约束行星齿轮的各个轴，由此容易地补偿了行星齿轮组的各个齿轮元件之间的间隙。根据本专利技术的各个方面，一种用于车辆的主动前轮转向系统可以包括：电机，其具有空心电机轴；输入轴，其与转向盘连接，所述输入轴能够旋转地且贯穿地插入到所述电机轴中；行星齿轮组，其包括太阳轮、上行星齿轮、下行星齿轮、内齿圈和支架，该太阳轮形成在所述电机轴的下端部处，该上行星齿轮与太阳轮接合，该下行星齿轮与上行星齿轮同轴地连接，该内齿圈与下行星齿轮接合，该支架与所述输入轴的下端部连接以便传递动力，并且该支架与下行星齿轮连接以便传递动力；以及输出轴，其与所述内齿圈整体地形成并且朝着内齿圈的下侧延伸。外花键可以形成在所述输入轴的下端部处以便将动力传递至所述
支架。所述支架可以包括具有弹性力的材料，所述支架可以进一步包括：空心体，其具有内花键，所述输入轴的外花键插入和紧固至所述内花键；弹性翼，其从所述空心体整体地向外延伸同时具有预定倾斜度，所述弹性翼提供弹性恢复力以补偿在所述内齿圈与所述下行星齿轮之间的间隙；以及水平连接板，其与所述弹性翼的外端整体地形成并且与所述下行星齿轮同轴地连接。所述支架的外直径可以大于所述内齿圈的内直径，使得当与支架的水平连接板连接的下行星齿轮插入到内齿圈中并且紧固至内齿圈的时候，所述弹性翼配置为向内收缩并且同时提供向外的弹性恢复力。弹性带可以缠绕在各个旋转轴上以补偿所述太阳轮与所述上行星齿轮之间的间隙，所述旋转轴在上行星齿轮的中心处向上突出。所述弹性带可以包括橡胶或塑料材料，所述橡胶或塑料材料具有带预定张力的环形结构。凹槽可以形成至所述电机轴，螺线管可以安装在电机壳体中，所述螺线管插入到所述凹槽中以便被锁定。通过上述技术解决方案，本专利技术提供了以下效果。首先，采用空心电机作为构成AFS系统的电机，行星齿轮组的太阳轮直接形成在电机轴上，并且两级行星齿轮与太阳轮接合，从而重新改进电机与行星齿轮组之间的动力传动结构并且去除了相关技术中例如蜗杆和蜗轮的部件，由此减少了部件数量和制造成本。其次，通过使用约束上行星齿轮的各个轴的弹性带的张力可以容易地补偿构成行星齿轮组的太阳轮与上行星齿轮之间的间隙，并且通过使用由弹性材料制成的并且通过利用弹性恢复力来支撑下行星齿轮的支架可以容易地补偿下行星齿轮与内齿圈之间的间隙。应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动
力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。本专利技术的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明图1为显示了根据本专利技术用于车辆的示例性AFS系统的局部截面立体图。图2为沿图1的线A-A所呈现的截面图。图3为显示了根据本专利技术用于车辆的示例性AFS系统的配置中的一种状态的示意截面图，在该状态中由弹性材料制成的支架补偿行星齿轮组的下行星齿轮与内齿圈之间的间隙。应当了解，附图并非按比例地绘制，显示了说明本专利技术的基本原理的各种示例性特征的略微简化的画法。本专利技术所公开的本专利技术的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。具体实施方式下面将详细参考本专利技术的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本专利技术将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本专利技术限制为那些示例性实施方案。相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。所附图1为显示了根据本专利技术用于车辆的AFS系统的局部截面立体图，图2为沿图1的线A-A所呈现的截面图。在图1和图2中，附图标记10表示输入轴，该输入轴与转向盘连接并且输入转向角。空心电机(即电机20)具有围绕输入轴10的外直径的位置而布置的空心电机轴22。因此，与转向盘连接的输入轴10可旋转地插入到空心电机轴22中。在这种情况下，在输入轴10的下端部处形成有外花键12，并且外花键12随着输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的主动前轮转向系统，包括：电机，其具有空心电机轴；输入轴，其与转向盘连接，所述输入轴能够旋转地且贯穿地插入到所述电机轴中；行星齿轮组，其包括太阳轮、上行星齿轮、下行星齿轮、内齿圈和支架，该太阳轮形成在所述电机轴的下端部处，该上行星齿轮与太阳轮接合，该下行星齿轮与上行星齿轮同轴地连接，该内齿圈与下行星齿轮接合，该支架与所述输入轴的下端部连接以便传递动力，并且该支架与下行星齿轮连接以便传递动力；以及输出轴，其与所述内齿圈整体地形成并且朝着内齿圈的下侧延伸。

【技术特征摘要】
2015.03.20 KR 10-2015-00385821.一种用于车辆的主动前轮转向系统，包括：电机，其具有空心电机轴；输入轴，其与转向盘连接，所述输入轴能够旋转地且贯穿地插入到所述电机轴中；行星齿轮组，其包括太阳轮、上行星齿轮、下行星齿轮、内齿圈和支架，该太阳轮形成在所述电机轴的下端部处，该上行星齿轮与太阳轮接合，该下行星齿轮与上行星齿轮同轴地连接，该内齿圈与下行星齿轮接合，该支架与所述输入轴的下端部连接以便传递动力，并且该支架与下行星齿轮连接以便传递动力；以及输出轴，其与所述内齿圈整体地形成并且朝着内齿圈的下侧延伸。2.根据权利要求1所述的用于车辆的主动前轮转向系统，其中，外花键形成在所述输入轴的下端部处以便将动力传递至所述支架。3.根据权利要求1所述的用于车辆的主动前轮转向系统，其中，所述支架包括具有弹性力的材料，所述支架包括：空心体，其具有内花键，所述输入轴的外花键插入和紧固至所述内花键；弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴基成，申敏澈，崔原赫，林熙奎，李泰宪，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR