具有倾斜马达轴线的转向系统的制作方法
【技术领域】
[0001]下文描述涉及转矩传递组件，并且具体地涉及齿条电动助力转向系统。
【背景技术】
[0002]电致动或电辅助转向系统(包括旋转-线性机构，如滚珠丝杠组件)为转向组件提供动力辅助。例如螺母可以围绕并螺纹接合齿条的螺杆部分，以使得马达引起的螺母旋转向齿条施加轴向力，从而辅助驾驶员转向车辆。组装到马达和螺母上的带将旋转运动从马达轴传递到螺母。不过，在安装期间带的张紧会导致马达轴相对于齿条轴线弯曲，这会引起不均匀的带张力，导致加速的带磨损。
[0003]一些已知系统以附加的成本使用较大且较硬的部件来避免马达轴的不可接受的弯曲。不过，这样的系统会是成本高昂的并且对于空间受限的设计而言需要过大空间。因此，期望提供一种辅助转向系统，其减少或消除带磨损和不均匀的带张力而不会增加系统尺寸和成本。
【发明内容】
[0004]在本发明的一种示例性实施例中，提供一种转矩传递组件。该组件包括:具有绕第一轴线可旋转的马达轴的马达、具有外壳和部件轴的部件，该部件轴沿着第二轴线可平移；以及，摩擦地联接到马达轴和部件轴以便在其之间传递力的带。第一轴线相对于第二轴线以一定角度定向。
[0005]在本发明的另一示例性实施例中，提供一种转向系统。该转向系统包括具有绕第一轴线可旋转的轴的马达、其内具有沿着第二轴线可平移的齿条的齿条外壳、以及摩擦地联接到轴和齿条以便在其之间传递力的带。第一轴线相对于第二轴线以一定角度定向。
[0006]在本发明的又一示例性实施例中，提供一种组装转向系统的方法。该方法包括提供具有绕第一轴线可旋转的轴的马达、提供其内具有沿着第二轴线可平移的齿条的齿条外壳、以及提供摩擦地联接轴和齿条以便在其之间传递力的带。该方法还包括当带被张紧到预定张力时确定轴将偏转的角度，以及将马达定向成使得第一轴线相对于第二轴线以确定的角度定向。
[0007]结合附图从下文描述中将更加显而易见到这些和其他的优点和特征。
【附图说明】
[0008]在说明书的结尾处在权利要求中具体指出并明确声明了被看作是本发明的主题。结合附图从下文具体描述中显而易见到本发明的上述和其他特征和优点，在附图中:
图1是根据本发明示例性实施例的转向系统的示意图；
图2是图1所示的转向系统的一部分的示意图；以及图3是可以被用于图1所示转向系统的示例性电动助力转向系统的横截面图。
【具体实施方式】
[0009]现在参考附图，其中将参考具体实施例描述本发明，不过具体实施例不限制本发明，图1和图2示出了用于车辆(未示出)的电动助力转向(EPS)系统10。转向系统10允许车辆的操作者通过操纵转向柱12来控制车辆的方向，该转向柱12机械地连接到负重轮14(仅示出一个)。
[0010]转向柱12包括上转向轴16和下转向轴18。手轮20被置于上转向轴16处并且被定位成使得操作者能够向转向柱12施加旋转力。转矩传感器22和位置传感器24位于上转向柱轴16处以便探测手轮20的旋转角度。在示例性实施例中，转矩传感器22和位置传感器24与控制器26电子通信。柱万向接头28将上转向柱轴16联接到下转向柱轴18，该下转向柱轴18在一端被固定到柱万向接头28并且在另一端被固定到转向齿轮组件30。齿轮组件30包括细长齿条32，其具有纵轴线A，该细长齿条32沿着该纵轴线A线性平移。齿条32的相反轴向端部通过转向连杆被联接到车辆的负重轮14，该转向连杆包括拉杆34(仅示出一个)，每个拉杆在一端被固定到齿条32并且在另一端被固定到一对转向关节36 (仅示出一个)中的一个。
[0011]转向齿轮组件30还包括与齿条32机械连接的小齿轮38。小齿轮38被定位成与齿条32的沿齿条32的一段延伸的匹配带齿部分40产生接触。小齿轮38具有与匹配带齿部分40的齿啮合的齿。小齿轮38与匹配带齿部分40组合地形成齿条小齿轮式齿轮组42。齿条32还包括轴向延伸节段，沿者该轴向延伸节段提供绕轴线A居中的大体圆筒形滚珠丝杠部分44。带齿部分40和滚珠丝杠部分44被一体成形到齿条32中，并且滚珠丝杠44机械连通于可反转伺服马达46。滚珠丝杠44和马达46可以沿齿条32轴向地位于带齿部分40的第一侧200或相对的第二侧202。此外，马达46可以径向地位于齿条32的顶侧204或底侧206。通过控制器26控制马达46的致动。
[0012]当车辆操作者转动手轮20时，旋转力被施加到转向柱12并且小齿轮38相应地旋转。小齿轮38的运动导致齿条32沿箭头52的方向轴向运动，这进而操纵拉杆34和关节36以便重新定位负重轮14。因此，当手轮20被转动时，小齿轮38和匹配的带齿部分40将手轮20的旋转运动转变成齿条32的线性运动。为了帮助操作者施加的力传递到转向系统10，马达46被通电并且通过滚珠丝杠44将动力辅助提供到齿条32的运动，从而辅助车辆的转向。
[0013]参考图3，示出了转向系统10的示例性实施例。马达46通过滚珠螺母组件48可操作地连通于滚珠丝杠44，该滚珠螺母组件48绕滚珠丝杠44可旋转地设置。具有轴线B的轴50从马达46延伸并且当马达46被通电时沿两个相反成角度方向中的一个旋转。驱动滑轮54被可旋转地固定到轴50。柔性环形传动带58缠绕驱动滑轮54以使得带内表面60与滑轮54摩擦接触。带58也缠绕从动滑轮62，该从动滑轮62限定滚珠螺母组件48的外圆周，以使得带内表面60与从动滑轮62摩擦接触。从动滑轮62绕轴线A径向居中并且包括大体圆筒形滚珠螺母66的径向外表面。当马达46被致动时，连结滑轮54和62的带58的运动导致滚珠螺母66绕轴线A旋转并且导致滚珠丝杠44使齿条32平移。
[0014]通常，轴50被定向成平行于齿条32 (S卩，齿条轴线A和轴轴线B是平行的)。在一些情况下，在安装期间带58被张紧，例如以便防止带跳动(S卩，当带跳过滑轮上的齿时)。这样的张紧会使轴50和/或齿条32 (及其相关联的部件)朝向彼此歪斜或倾斜，从而导致轴50和/或齿条32倾斜并且使得轴和/或齿条轴线不再平行于在张紧之前的原始轴和/或齿条轴线。由于这种倾斜，在带58的第一边缘70处的张力将不等于在带58的第二边缘72处的张力，这会导致加速的带磨损。
[0015]不过，在图3所不的不例性实施例中，马达46的外壳74相对于齿条外壳76成角度定向，以使得马达轴轴线B相对于齿条轴线A以角度α定向。当随后如上文所讨论的带58被安装在滑轮54、62上并且被张紧时，马达轴50的悬臂端部51偏转、弯曲或者(弹性地或塑性地)倾斜弯曲成与齿条32平行对齐。这样，在第一和第二带边缘70、72处的张力是相等的或者基本相等的，从而有助于减小或防止加速的带磨损。此外，倾斜的马达46可以考虑到由于轴承余隙、轴承孔的制造公差和空间层叠导致的任意角度偏差。
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