轴向载荷承载组件制造技术

本发明专利技术涉及一种可用于转向齿轮箱设备的轴向载荷承载组件，其包括第一构件、第二构件、护套以及弹性体环。第一构件包括相对于中心线轴向面对的第一表面。第二构件构造和布置为在延伸状态和压缩状态之间相对于第一构件轴向运动。第二构件包括轴向相对于第一表面的第二表面。护套与第一构件和第二构件中的一个接合，并且包括径向朝内面向的面。弹性体环轴向布置在第一构件和第二构件之间用于轴向压缩，并且至少在压缩状态时与所述面偏压接触，从而防止在轴向压缩期间弹性体环的径向扩展。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本专利申请要求2015年06月19日提出的美国临时性专利申请序列第62/182,111号的优先权，其通过引用以整体方式并入本文。
技术介绍
本公开涉及轴向载荷承载组件，并且更具体地涉及一种包括弹性体环的轴向载荷承载组件，该弹性体环沿着行程的轴向范围提供多种力特性。现有的轴向载荷承载组件(诸如轴承隔离器组件)试图吸收相关部件的制造公差、向轴承预加载轴向载荷以消除松动和不需要的轴承噪声、并且控制蜗杆行程和减速率。可通过调节布置在一对钢杯内的多个弹性体使得弹性体补偿零件与零件的尺寸变化来限制部件的行程的同时实现对蜗杆和轴承组件的制造公差的吸收。根据这样的方法，杯的形状和弹性体的形状使得当压缩组件时会产生特定力曲线。通过施加轴向力到内圈并在外圈上的轴承的相对侧上抵抗该力来试图完成轴承预加载。当弹性体变得不可压缩(例如，钢杯内的液压锁紧)蜗杆行程得到控制，并且通过使用粘合剂来提供传统组件的保持。不幸地，这种传统轴承隔离器可在提供足够的行程范围以及期望的力特性的能力方面具有局限性。这种轴承隔离器可还缺乏调整能力以便通过沿着蜗杆轴线的必需行程范围提供期望的力特性。因此，需要具有一种在增加的行程范围上提供可调的力特性的轴向载荷承载组件。
技术实现思路
在本公开的一个示例性实施例中，可用于转向齿轮箱设备的轴向载荷承载组件包括第一构件、第二构件、护套，和弹性体环。第一构件包括相对于中心线轴向面向的第一表面。第二构件构造和布置为相对于第一构件在延伸状态与压缩状态之间轴向运动。第二构件包括轴向相对于第一表面的第二表面。护套接合到第一构件和第二构件中的一个，并且包括径向朝内面向的面。弹性体环轴向布置在第一和第二构件之间用于轴向压缩，并且至少在压缩状态时与所述面偏压接触，从而防止在轴向压缩期间弹性体环径向扩展。在另一示例性实施例中，轴向缓冲器装置包括第一构件、第二构件、弹性构件和波纹环。第一构件围绕中心线延伸，并且第二构件轴向相对于第一构件，并构造和布置为相对第一构件轴向运动。弹性构件轴向布置在第一和第二构件之间并与其偏压接触。波纹环轴向布置在第一和第二构件之间并与其偏压接触。在另一示例性实施例中，用于车辆的电动助力转向齿轮箱设备包括外壳，电马达，蜗杆轴齿轮，和轴向载荷承载组件。电马达由外壳支撑，并包括构造为围绕中心线旋转的马达轴。蜗杆轴齿轮由外壳可旋转地支撑并连接到马达轴。蜗杆轴齿轮构造和布置为相对于马达轴轴向转移。轴向载荷承载组件包括基部，基段，波形O形环，和护套。基部相对于外壳或蜗杆轴齿轮中的一个轴向固定。基段相对于外壳或蜗杆轴齿轮中的另一个轴向固定。波形O形环在基部和基段之间轴向布置用于压缩。护套从基部和基段中的一个轴向朝外突出并且朝向基部和基段中的另一个。波形O形环与护套的径向朝内面向的周向连续面偏压接触。这些以及其它优点和特征将从结合附图的以下描述中变得更明显。附图说明视为本专利技术的主题在说明书的结束处的权利要求中特别指出并明确要求。本专利技术的上述和其它特征及优点从结合附图的以下详细描述是明显的，其中：图1是根据本公开的示例性实施例的作为轴向缓冲器装置的一个应用的转向齿轮箱设备的透视横截面；图2是转向齿轮箱设备的部分横截面，其示出用作轴承隔离器装置并轴向定位成邻近转向齿轮箱设备的轴承的轴向缓冲器装置，并从图1的圆2处所取；图3是轴向缓冲器装置的横截面；图4是具有部分被移除的轴向缓冲器装置的放大横截面；图5是在图4中箭头5的方向上观看的轴向缓冲器装置的第一构件轴向视图；图6是在图4中箭头6的方向上观看的轴向缓冲器装置的第二构件轴向视图；图7是轴向缓冲器装置的环的透视图；图8是弹簧刚度曲线图；图9是环的第二实施例的透视图；和图10是轴向缓冲器装置的轴向载荷承载组件的第二实施例的横截面。具体实施方式现在参考附图，其中本专利技术将参考具体实施例来描述，但不限制本专利技术，电动助力转向齿轮箱设备20示出为可以为轴承隔离器装置的轴向缓冲器装置22的一个非限制性应用。虽然未示出，但齿轮箱设备20可应用于本领域已知的单个小齿轮电动助力转向系统或柱型电动助力转向系统。转向齿轮箱设备20可包括轴承隔离器装置22、外壳24、蜗轮轴26和用于可转动地支撑蜗轮轴26的轴承28(示出两个)。轴承28可接合到外壳24并允许蜗轮轴26相对于外壳24和轴承28的有限轴向运动。齿轮箱设备20的旋转马达轴30在齿轮箱设备20的涡轮轴26和电马达32之间轴向连接。蜗轮轴26和马达轴30之间的连接可以是花键联接，从而允许两个轴26，30之间有限轴向运动。参照图2，轴向缓冲器装置22示出为作为一个非限制性实例的轴承隔离器装置。轴承隔离器装置22、蜗轮轴26、和轴承28围绕可以是旋转轴线的中心线C同心定位。轴承28可大体保持固定到壳体24并大体有助于蜗轮轴26的无摩擦旋转。轴承隔离器装置22可布置在凸缘34与轴承28之间并轴向邻接凸缘34与轴承28，凸缘34从涡轮轴26径向朝外突出。在操作时，蜗轮轴26可轴向转移有限程度，从而导致凸缘34朝向轴承28轴向运动和从其远离。当凸缘34朝向轴承28运动时，轴承隔离器装置22可在其间弹性压缩。可构思并理解，蜗轮轴26可以是任意旋转轴，并且凸缘34仅是有助于轴承隔离器装置22的轴向压缩的轴向止动件的一个实例。参照图3和4，轴承隔离器装置22可包括轴向载荷承载组件36和弹性构件38，该弹性构件38可以是在两个轴向相对表面或可以是环形形状的弹簧座40，42之间偏压接触的缠绕式金属弹簧。轴向载荷承载组件36可包括第一构件44、第二构件46、护套48和弹性体环50，其可全部大体围绕轴26和/或中心线C同心定位。在一个实施例中，第一构件44可轴向邻接轴承28，并且第二构件46可轴向邻接轴向相对的凸缘34。还构思和理解，弹性件38可以是构造并布置成施加抵抗第一构件44和第二构件46之间沿着中心线C的压缩的偏压力的任意结构。第一构件44可包括基部52和护套48。基部52的形状可以是大体环形，并且可在一侧轴向接触(即，紧靠)轴承28，并在相反侧承载弹簧座40。护套48可以是周向连续的，可以是大体筒形形状，可从弹簧座40径向朝内布置，并且可远离轴承28并大体朝向第二构件46从基部52轴向朝外突出。第二构件46可包括基段56和套筒58。基段56的形状可以是大体环形，并且可在一侧轴向接触(即，紧靠)轴26的凸缘34并在相反侧承载弹簧座42。套筒58可以是周向连续的，可以是大体筒形形状，可布置成从弹簧座42径向朝内，并且可远离轴26的凸缘34并大体朝向第一构件44从基段56轴向朝外突出。在一个实例中，第一构件44的护套48可大体布置为从第二构件46的套筒58径向朝外。护套48和套筒58在操作期间可彼此轴向重叠并可重叠不同量。即，当轴向缓冲器装置22轴向压缩时，护套48和套筒58以增加的角度重叠。护套48可包括内表面60，相对的外表面62和远端部64。内表面60可以是周向连续的和/或筒形的，并可朝向弹性体环50径向朝内面向。外表面62可以是周向连续的和/或筒形的，并可朝向弹簧38径向朝外面向。远端部64可大体在内表面60和外表面62之间径向横跨，并可大体与第二构件46的基段56相对。套筒58可包括内表面66，相对的外表面68和远端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向载荷承载组件，其包括：第一构件，其包括相对于中心线轴向面向的第一表面；第二构件，其构造和布置成相对于所述第一构件在延伸状态与压缩状态之间轴向运动，所述第二构件包括与所述第一表面轴向相对的第二表面；护套，其接合到所述第一构件和所述第二构件中的一个并包括径向朝内面向的面；和弹性体环，其轴向布置在所述第一构件和所述第二构件之间用于轴向压缩，并且其中至少在所述压缩状态时所述弹性体环与所述面偏压接触，从而防止在轴向压缩期间所述弹性体环的径向扩展。

【技术特征摘要】
2015.06.19 US 62/182111;2016.06.14 US 15/1819371.一种轴向载荷承载组件，其包括：第一构件，其包括相对于中心线轴向面向的第一表面；第二构件，其构造和布置成相对于所述第一构件在延伸状态与压缩状态之间轴向运动，所述第二构件包括与所述第一表面轴向相对的第二表面；护套，其接合到所述第一构件和所述第二构件中的一个并包括径向朝内面向的面；和弹性体环，其轴向布置在所述第一构件和所述第二构件之间用于轴向压缩，并且其中至少在所述压缩状态时所述弹性体环与所述面偏压接触，从而防止在轴向压缩期间所述弹性体环的径向扩展。2.如权利要求1所述的轴向载荷承载组件，其中，所述弹性体环是波形O形环。3.如权利要求2所述的轴向载荷承载组件，其中，所述弹性体环包括比所述面的周向长度大的外纵向长度。4.如权利要求1所述的轴向载荷承载组件，其中，所述弹性体环是波纹环，所述波纹环在所述延伸状态时与所述第一表面和所述第二表面中的至少一个间断性周向接触并且当所述第二构件从所述延伸状态并朝向所述压缩状态运动时至少与所述第一表面和所述第二表面中的至少一个周向连续接触。5.如权利要求3所述的轴向载荷承载组件，其中，所述第一构件布置成与所述第二构件同中心，并且所述面是筒形并以所述中心线为中心。6.如权利要求5所述的轴向载荷承载组件，其中，所述第二构件是轴向延伸通过所述第一构件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·S·孙霍尔姆，J·鲁特基维茨，N·冯马特，R·E·拜尔莱因，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国;US