一种齿轮箱组件，包括：齿轮箱壳体，容纳蜗杆轴和蜗轮，该蜗杆轴结合一个或多个外部螺旋蜗杆齿；主轴承组件，在最靠近马达的端部处支撑蜗杆轴；尾轴承组件，在最远离马达的端部处支撑蜗杆轴，至少尾轴承组件能够相对于壳体在有限运动范围内自由移动通过使得蜗杆轴能够背离蜗轮的轴线径向移动，并且该齿轮箱组件进一步包括柔性联接器，在主轴承端部处将蜗杆轴连接至来自马达的动力输出件，以将转矩从马达传递至蜗杆轴，其特征在于，柔性联接器包括提供与蜗杆轴的连接的第一毂部分、提供与来自马达的动力输出件的连接的第二毂部分、以及将第一毂部分连接至第二毂部分的柔性膜，该柔性膜提供了用于将转矩从第一毂部分传递至第二毂部分的主路径。部分的主路径。部分的主路径。
【技术实现步骤摘要】
用于电动动力转向设备的齿轮箱组件
[0001]本专利技术涉及一种用于电动动力转向设备的、蜗轮蜗杆类型的齿轮箱组件。
技术介绍
[0002]电动动力转向系统使用电动马达产生辅助转矩，该辅助转矩施加到转向系统的旋转部件上。在常规布置中，这个转矩辅助驾驶者转动车轮。因为马达在相对较高的速度下工作最佳，并且因为紧凑型马达产生的转矩相对较低，所以通常通过减速齿轮箱将马达的输出端与转向柱相连接。
[0003]最广泛使用的电动动力辅助转向减速齿轮箱的类型具有相对简单的、类似于附图的图1所示的蜗轮蜗杆构造。齿轮箱组件典型地包括齿轮箱壳体100，该齿轮箱壳体容纳蜗杆轴101和蜗轮102。蜗杆轴连接至电动马达103(在最左边示出)的输出端。马达103可以紧固至壳体的端面或甚至定位在壳体内。蜗杆轴101在蜗杆轴的、蜗杆轮与蜗轮接合的区域的任一侧由两个轴承组件支撑。在本说明书中，第一轴承组件被称为主轴承组件104并且位于最靠近马达103的端部处。第二轴承组件被称为尾轴承组件105并且位于最远离马达的端部处，两个轴承组件典型地包括被支撑在内轴承座圈和外轴承座圈内的轴承元件，该内轴承座圈螺纹连接到蜗杆轴上，该外轴承座圈紧固至齿轮箱组件的壳体。轴承组件的功能是允许蜗杆轴旋转，同时在一定程度上限制轴向和径向移动。蜗轮102连接至齿轮箱的输出轴106，并且被定位成使得蜗轮的齿接合蜗杆轴的齿。
[0004]已知在电动动力辅助转向(EPS)设备中使用的减速齿轮箱由于作用在其输出轴上的外部扭振而容易嘎嘎作响(rattle)。这些振动由于地面不平或车轮不平衡在行走车轮处产生。替代性地，驾驶者在方向盘处施加突然转矩反向，使蜗轮的齿向蜗杆轴的齿上施加突然力，这可能引起机械噪声。蜗轮蜗杆齿轮箱中嘎嘎作响的主要位置是在蜗杆齿和蜗轮齿的接合处以及在最靠近马达的主轴承处，该主轴承使得蜗杆轴轴向定位。
[0005]当所传递的蜗轮转矩为零或水平较低时，通过借助于外部力(比如消声弹簧107)将蜗杆轴偏置成与蜗轮啮合，使得齿被固持处于所谓的“双面”接触，即蜗杆轴上的被接合齿的两侧同时与蜗轮上的毗邻的齿面接触，蜗轮齿之间的嘎嘎作响可以得到抑制。在此情形下，蜗轮与蜗杆轴之间没有旋转游隙。弹簧推动(在图1中为向下)蜗杆轴尾轴承的外座圈。
[0006]为了促进此移动，蜗杆轴与马达之间的连接必须允许包括一定量的移动自由度。如图1所示，并且如在图2的分解局部视图中更好可见的，这可以通过将马达的输出轴的尖端108磨圆并且将此尖端定位在连接至蜗杆轴的刚性联接器中的互补承窝内来实现。在现有技术中，比如在申请人早期的专利申请PCT/GB017/052892中公开的布置，图1的图像取自该布置，刚性联接器有两个单独的部分，一个部分109固定至马达轴，而另一个部分110固定至蜗杆轴。这两个部分中的每个部分均设置有使两个部分互锁的齿，以提供用于转矩流动跨过联接器的路径。
[0007]这样的已知的两件式联接器在组装期间会出现困难，在组装期间需要注意将联接
器的两个部分正确地对准以防止每个部分上的凸耳之间发生撞击而阻止旋转。因为两个部分是刚性的，所以错位可能会损坏这些凸耳，或阻止部分被完全推动在一起，在最好的情况下，使组装减慢，在最坏的情况下，需要更换部分。
[0008]本专利技术的目的是改良在组装上述种类的现有技术齿轮箱组件期间出现的问题。
技术实现思路
[0009]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于来自电动动力辅助转向设备的电动马达的动力输出件的齿轮箱组件，该齿轮箱组件包括：
[0010]齿轮箱壳体，该齿轮箱壳体容纳蜗杆轴和蜗轮，
[0011]所述蜗杆轴结合一个或多个外部螺旋蜗杆齿；
[0012]主轴承组件，该主轴承组件在最靠近马达的端部处支撑蜗杆轴；
[0013]尾轴承组件，该尾轴承组件在最远离马达的端部处支撑蜗杆轴，
[0014]其中，至少尾轴承组件能够相对于壳体在有限运动范围内自由移动，使得蜗杆轴能够背离蜗轮的轴线径向移动，
[0015]并且齿轮箱组件进一步包括柔性联接器，该柔性联接器在主轴承端部处将蜗杆轴连接至来自马达的动力输出件，以将转矩从马达传递至蜗杆轴，
[0016]其特征在于，柔性联接器包括提供与蜗杆轴的连接的第一毂部分、提供与来自马达的动力输出件的连接的第二毂部分、以及将第一毂部分连接至第二毂部分的柔性膜，该柔性膜提供了用于将转矩从第一毂部分传递至第二毂部分的主路径。
[0017]在齿轮箱组件的使用期间，通过对在施加在两个毂部分之间的扭转负载下的变形具有高抵抗性，膜可以基本上阻止两个毂部分之间的相对角度移动，并且基本上允许两个毂部分之间进行有限移位范围之内的相对轴向和径向移动。
[0018]膜可以使得第一毂部分和第二毂部分能够在使用期间相对轴向移动多达2mm、或可能3mm或更多，并且可以允许径向移动至少0.5mm、或至少1mm、或至少2mm。该膜可以基本上允许无旋转移动，一直到几十Nm的扭转负载施加在两个毂部分之间，使得使用转向的车辆的驾驶者不会感觉到由于膜而产生的任何扭转游隙或磁滞。
[0019]提供具有柔性膜的联接器允许在组装期间针对蜗杆轴和马达动力输出件的径向和轴向偏移获得一定程度的自对准，从而克服了现有技术中的、在提供形成为两个单独部分的联接器时发生撞击的问题。膜提供了用于跨过联接器传递转矩的路径，而不是将两个单独部件上的齿互锁。
[0020]膜可以包括将第一毂部分连接至第二毂部分的薄的、盘形的、波状的材料片材。
[0021]膜可以被配置成使得轴向或径向负载使膜的部分通过以膜的小剪切力弯曲而变形，而扭转负载主要引起膜的剪切。通过提供在剪切中易于弯曲但难以变形的材料薄膜，可以实现所需的扭转负载行为、径向负载行为和轴向负载行为。可以采用塑料材料、或金属合金、或复合材料来实现期望的行为。然而，最优选的是，联接器包括模制塑料部件或玻璃纤维材料(比如PA6 30GF)或类似材料。
[0022]第一毂部分、第二毂部分和膜可以形成为单一部件。单一部件可以包括柔性复合材料。毂部分和膜可以包括单个部分，比如一件式模制体。
[0023]第一毂部分和第二毂部分可以各自相对较不具柔性。为了提供此性质，这两个毂
部分可以具有比膜厚的壁，但以其他方式具有与膜相同的材料。
[0024]第一毂部分和第二毂部分可以是大致圆柱形的并且共享共用旋转轴线，一个毂部分的直径大于另一个毂部分的直径。当然，当径向负载施加毂部分时，这两个毂部分可以移动而不对准。
[0025]膜可以在两个毂部分之间径向延伸，并且可以包括一组两个或更多个直径各不相同的圆柱形部分，这两个或更多个圆柱形部分各自在一个端部通过径向延伸的柔性环状部分连接至相邻圆柱形部分的相邻端部，并且在两个端部中的另一个端部通过径向延伸的环状部分连接相邻圆柱形部分的相邻端部或连接至其中一个毂部分，以向膜提供蛇形截面形状。
[0026]膜的圆柱形部分中的每个圆柱形部分和两个毂部分可以围绕共用轴线布本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于来自电动动力辅助转向设备的电动马达的动力输出件的齿轮箱组件，所述齿轮箱组件包括：齿轮箱壳体，所述齿轮箱壳体容纳蜗杆轴和蜗轮，所述蜗杆轴结合一个或多个外部螺旋蜗杆齿；主轴承组件，所述主轴承组件在最靠近所述马达的端部处支撑所述蜗杆轴；尾轴承组件，所述尾轴承组件在最远离所述马达的端部处支撑所述蜗杆轴，其中，至少所述尾轴承组件能够相对于所述壳体在有限运动范围内自由移动，使得所述蜗杆轴能够背离所述蜗轮的轴线径向移动，并且所述齿轮箱组件进一步包括柔性联接器，所述柔性联接器在所述主轴承端部处将所述蜗杆轴连接至来自所述马达的动力输出件，以将转矩从所述马达传递至所述蜗杆轴，其特征在于，所述柔性联接器包括提供与所述蜗杆轴的连接的第一毂部分、提供与来自所述马达的动力输出件的连接的第二毂部分、以及将所述第一毂部分连接至所述第二毂部分的柔性的膜，柔性的膜提供了用于将转矩从所述第一毂部分传递至所述第二毂部分的主路径。2.根据权利要求1所述的齿轮箱组件，其中，在所述齿轮箱组件的使用期间，通过对在施加在两个毂部分之间的扭转负载下的变形具有高抵抗性，所述膜基本上阻止所述两个毂部分之间的相对角度移动，并且基本上允许所述两个毂部分之间进行有限移位范围之内的相对轴向和径向移动。3.根据权利要求1或权利要求2所述的齿轮箱组件，其中，所述膜包括将所述第一毂部分连接至所述第二毂部分的薄的、盘形的、波状的材料片材。4.根据任一前述权利要求所述的齿轮箱组件，...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：ZF转向系统波兰股份公司，
类型：发明
国别省市：
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