用于使可操纵的车轮转向的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于使可操纵的车轮转向的装置，该装置包括：可旋转的轴，其可相对于车辆旋转以实现可操纵的车轮的转向运动；滚珠螺母组件，其与所述可旋转的轴的外螺纹部分连接，当所述可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转时，所述滚珠螺母组件相对于所述可旋转的轴轴向地移动；转向构件，其连接到所述滚珠螺母组件和至少一个可操纵的车轮，所述转向构件能随着所述滚珠螺母组件相对于所述轴移动；和电动马达，其与可旋转的轴连接，操作该马达以使可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转，以便使可操纵的车轮转向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使可操纵的车轮转向的装置本专利技术要求了申请号为No.62/618949，申请日为2018年1月18日的在先美国专利申请的优先权，该在先申请的全部内容被引入到本专利技术中作为参考。
本专利技术涉及一种用于使可操纵的车轮转向的装置，并且更具体地涉及一种用于使车辆的、特别是诸如重型卡车的商用车辆的可操纵的车轮转向的电动转向齿轮。
技术介绍
已知的车辆转向装置包括转向构件，该转向构件可轴向移动以实现可操纵的车轮的转向运动。小齿轮与所述转向构件的齿条部分啮合地接合。转向柱将小齿轮和车辆方向盘互连。滚珠螺母组件与所述转向构件的外螺纹部分连接。马达与所述滚珠螺母组件连接。可操作该马达以实现所述滚珠螺母组件相对于所述转向构件的旋转，以便使所述转向构件相对于车辆轴向移动。在美国专利文献7,055,646中公开了具有这种总体构造的转向装置。
技术实现思路
用于使可操纵的车轮转向的装置包括：可旋转的轴，其可相对于车辆旋转以实现可操纵的车轮的转向运动；滚珠螺母组件，其与所述可旋转的轴的外螺纹部分连接，当所述可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转时，所述滚珠螺母组件相对于所述可旋转的轴轴向地移动；转向构件，其连接到所述滚珠螺母组件和至少一个可操纵的车轮，所述转向构件能随着所述滚珠螺母组件相对于所述轴移动；和电动马达，其与可旋转的轴连接，操作该马达以使可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转，以便使可操纵的车轮转向。附图说明通过阅读以下参考附图的描述，本专利技术的前述和其他特征对于本专利技术所属技术领域的技术人员将变得更加容易理解，其中：图1是根据本专利技术的第一实施例的、用于使可操纵的车轮转向的装置的示意图；图2是图1所示的装置的放大部分；并且图3是根据本专利技术的第二实施例的、用于使可操纵的车轮转向的装置的示意图。具体实施方式在图1和图2中示出了根据本专利技术的、用于使可操纵的车轮转向的装置10。装置10包括连接到方向盘16的转向柱14。所述转向柱14还连接到齿轮箱20的输入轴18。所述输入轴18(图2)由轴承22支承，该轴承围绕输入轴的轴线24相对于齿轮箱20的壳体26旋转。当方向盘16旋转时，力通过转向柱14传递到输入轴18，以便使输入轴相对于壳体26旋转。所述输入轴18连接到扭杆30的第一端。所述扭杆30的第二端连接到第一齿轮32。所述第一齿轮32被支承以围绕轴线24相对于壳体26旋转。扭杆30允许输入轴18和第一齿轮32之间的相对旋转。尽管装置10包括允许输入轴18和第一齿轮32之间的相对旋转的扭杆30，但是第一齿轮也可以直接连接到输入轴18。第一齿轮32可以是锥齿轮，其可以在通过转向柱14和输入轴18传递的力的影响下相对于壳体26旋转。第一齿轮32可以与第二齿轮40啮合。第二齿轮40由轴承44支承以便围绕轴线42相对于壳体26旋转。轴线42横向于轴线24延伸并且可以大致垂直于轴线24延伸。第二齿轮40可以是锥齿轮，该锥齿轮可以在通过转向柱14、输入轴18和第一齿轮32传递的力的影响下围绕轴线42相对于壳体26旋转。齿轮32、40可以增加施加到输入轴18和转向柱14上的扭矩。第二齿轮40可以与可旋转的轴52的第一轴向端部部分50连接。可旋转的轴52可以沿着轴线42延伸并且大致垂直于输入轴18。第二齿轮40可以包括突起或键54，该突起或键延伸到连接到轴52的第一轴向端部部分50的毂盘58中的沟槽56中。毂盘58通过紧固件60紧固到轴52的第一轴向端部部分50。因此，轴52和毂盘58与第二齿轮40一起旋转。可以想到的是，第二齿轮40可以以任何期望的方式(例如花键连接)连接到可旋转的轴52。可旋转的轴52在管状壳体68内延伸。轴52由轴承70支承以相对于壳体68旋转。轴承70支承轴52以围绕轴线42旋转。轴52(图1)具有在壳体68内部延伸的外螺纹部分76。滚珠螺母组件78围绕可旋转的轴52的外螺纹部分76延伸，并且连接到转向构件80，该转向构件80连接到至少一个可操纵的车轮。可旋转的轴52与转向构件80同轴并且可以延伸到转向构件80中。防止滚珠螺母组件78相对于壳体68旋转，并且所述滚珠螺母组件包括多个球，这些球设置成与可旋转的轴的外螺纹部分接合。可旋转的轴52相对于壳体68和滚珠螺母组件78的旋转有效地使滚珠螺母组件相对于旋转的轴轴向地移动并且相对于壳体轴向地移动以使转向构件80轴向地移动。转向构件80随着滚珠螺母组件78相对于壳体68和可旋转的轴52轴向地移动。操作可逆的电动马达84以向可旋转的轴52施加旋转力，以促使该轴相对于滚珠螺母组件78和壳体68旋转。电动马达84(图2)具有输出轴86，该输出轴86连接到驱动皮带轮88。该驱动皮带轮88通过驱动皮带92与从动皮带轮90连接。所述从动皮带轮90通过紧固件94与毂盘58连接。因此，从动皮带轮90与轴52一起相对于壳体68和滚珠螺母组件78旋转。驱动皮带92将力传递到可旋转的轴52，以便通过操作电动马达和使驱动皮带轮88旋转来使可旋转的轴围绕轴线42旋转。电动马达84可以连接到壳体68，而输出轴86大致平行于可旋转的轴52延伸。可以想到的是，齿轮箱20可以连接到用于驱动皮带92和皮带轮88、90的盖子98。所述盖子98可以连接到支承构件100。电动马达84和壳体68可以连接到支承构件100。所述支承构件100将齿轮箱20、壳体68和马达84连接到车辆。所述装置10(图1)可以包括两个车辆状态传感器110、112和用于基于感测到的车辆状态来控制马达84的电子控制单元114(ECU)。所述车辆状态传感器110、112可以包括电连接到ECU114的扭矩传感器110和位置传感器112。所述扭矩传感器110可感测施加到方向盘16上的扭矩并产生指示扭矩的信号。所述位置传感器112可以感测方向盘16的旋转位置并产生指示方向盘位置的电信号。来自扭矩传感器110和位置传感器112的电信号被发送到ECU114。所述ECU114分析传感器110、112的输出，并且根据传感器的输出影响马达84的操作。尽管传感器110和112被示出连接到转向柱14，但是可以想到，传感器也可以连接到输入轴18和/或第一齿轮32。还可以考虑，可以仅使用扭矩传感器110或者仅使用位置传感器112来实现马达84的操作。另外，所述ECU114可以具有根据感测到的车辆(未示出)的横向加速度或其他车辆工况而变化的输入。所述ECU114接收由传感器产生的信号，并致动马达84，以便将轴向力施加到转向构件80，以辅助可操纵的车轮的转动。在图3中示出了根据本专利技术的、用于使可操纵的车轮转向的装置210的第二示例性实施例。图3所示的、用于使可操纵的车轮转向的装置210装置大体上类似于图1和图2所示的、用于使可操纵的车轮转向的装置10。所述装置210包括转向柱214，该转向柱214连接到方向盘216。转向柱214也连接到齿轮箱220的输入轴218。齿轮箱220可以基本上类似于图1和图2所示的齿轮箱20。输入轴218由轴承支承，以围绕输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使可操纵的车轮转向的装置，该装置包括：/n可旋转的轴，其可相对于车辆旋转以实现可操纵的车轮的转向运动；/n滚珠螺母组件，其与所述可旋转的轴的外螺纹部分连接，当所述可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转时，所述滚珠螺母组件相对于所述可旋转的轴轴向地移动；/n转向构件，其连接到所述滚珠螺母组件和至少一个可操纵的车轮，所述转向构件能随着所述滚珠螺母组件相对于所述轴移动；和/n电动马达，其与可旋转的轴连接，操作该马达以使可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转，以便使可操纵的车轮转向。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180118 US 62/618,9491.一种用于使可操纵的车轮转向的装置，该装置包括：
可旋转的轴，其可相对于车辆旋转以实现可操纵的车轮的转向运动；
滚珠螺母组件，其与所述可旋转的轴的外螺纹部分连接，当所述可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转时，所述滚珠螺母组件相对于所述可旋转的轴轴向地移动；
转向构件，其连接到所述滚珠螺母组件和至少一个可操纵的车轮，所述转向构件能随着所述滚珠螺母组件相对于所述轴移动；和
电动马达，其与可旋转的轴连接，操作该马达以使可旋转的轴相对于滚珠螺母组件旋转，以便使可操纵的车轮转向。


2.根据权利要求1所述的用于使可操纵的车轮转向的装置，其特征在于，响应于方向盘的旋转而旋转的第一齿轮与连接到所述可旋转的轴的第二齿轮啮合地接合。


3.根据权利要求2所述的用于使可操纵的车轮转向的装置，其特征在于，所述第一齿轮围绕第一轴线旋转，并且所述第二齿轮围绕横向于所述第一轴线延伸的第二轴线旋转，所述可旋转的轴和所述第二齿轮是同轴的。


4.根据权利要求3所述的用于使可操纵的车轮转向的装置，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮是锥齿轮。


5.根据权利要求3所述的用于使可操纵的车轮转向的装置，其特征在于，所述第一齿轮和第二齿轮增加施加到转向柱的扭矩。


6.根据权利要求3所述的用于使可操纵的车轮转向的装置，其特征在于，齿轮箱支承所述第一齿轮和第二齿轮以围绕所述第一轴线和第二轴线旋转。


7.根据权利要求6所述的用于使可操纵的车轮转向的装置，其特征在于，所述齿轮箱具有连接到所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·E·博伊尔，M·A·卡特赖特，P·E·雅各布森，B·C·诺亚，B·W·朔恩，
申请(专利权)人：ZF主动安全和电子美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US