专利名称：用于电动助力转向系统的变速箱总成的制作方法
技术领域：
本发明涉及传动总成的改进，具体地，本发明涉及结合有蜗杆蜗轮机构的助力转 向总成，所述蜗杆蜗轮机构用于将扭矩从电动马达传递至与蜗杆蜗轮机构操作地连接的转 向柱或输出轴。
背景技术：
为车辆提供助力转向系统是众所周知的，助力转向系统包括电动马达，其具有定 子和转子；输入轴，其操作地连接于转子并适于与转子一起旋转；输出轴，其与转向柱相关 联；以及变速箱，其适于响应由扭矩传感器获得的输出轴中的扭矩的测量值而将扭矩从输 入轴传递至输出轴。马达通常操作成随着所测得的扭矩增加而施加增加的扭矩于输出轴 上，从而施加有助于使车辆转向的辅助扭矩。采用蜗杆蜗轮变速箱将扭矩从输入轴传递至输出轴(蜗杆通常设置在输入轴上 而蜗轮通常设置在输出轴上)的转向系统在本领域中是众所周知的。采用这些系统的一个 问题在于，当在崎岖不平的道路上行使时或当在低负载情况下转向轮左右摇摆时，尤其令 驾驶员能注意到的是蜗杆和蜗轮之间的敲击。如果蜗杆蜗轮齿不总是完全啮合，就可能产 生驾驶员可以听到的噪音。这种不正确的啮合可能是由于制造误差、尺寸热变化、因扭转载 荷导致的扭曲、以及运行期间的磨损造成的。为了克服这个问题，已进行了各种尝试。例如， 可设置L形片弹簧形式的弹性偏压装置，所述L形片弹簧形式的弹性偏压装置在壳体和支 撑轴承装置之间起作用，该支撑轴承装置支撑蜗杆轴的距马达最远的端部。L形弹簧施加轻 的偏压载荷于轴承装置上，以保持蜗杆蜗轮接合。
发明内容
依据第一方面，本发明提供了一种用于电动助力转向装置的变速箱总成，其包 括电动助力转向系统，其包括壳体；电动马达，电动马达相对壳体固定并具有转子 和定子；输入轴，输入轴操作地连接至转子；输出轴，输出轴操作地连接至转向柱；以及扭 矩传感器，扭矩传感器用于产生表示输出轴中的扭矩的输出信号；马达用于根据来自扭矩 传感器的输出信号而向输出轴施加扭矩，而且其中，设置在输入轴上的蜗杆齿轮用于与输 出轴上的蜗轮齿轮啮合，且第一轴承装置设置成在输入轴的远离马达的端部处相对壳体支 撑输入轴，电动助力转向系统还包括弹性偏压装置，弹性偏压装置用于作用在第一轴承装 置上，以朝向蜗轮齿轮偏压输入轴；壳体；输入轴，其承载蜗杆齿轮，并且相对壳体在一端处由第一轴承总成支撑而在另一 端处由第二轴承总成支撑；输出轴，其承载蜗轮齿轮，蜗轮齿轮相对壳体固定并与输入轴上的蜗杆齿轮啮合； 以及
弹簧总成，其在壳体和第一轴承总成之间作用；其中，在中立位置中，蜗杆和蜗轮完全啮合，并且弹簧总成沿第一方向离开中立位 置而施加偏压力到第二轴承上，以确保蜗杆和蜗轮完全接合，弹簧总成还提供了在蜗杆和 蜗轮试图脱开的情况下抵抗第二轴承沿与第一方向相对的第二方向移动的阻力；其特征在于，弹簧总成具有围绕中立位置阶跃变化的弹性应变率，以使得随着弹 簧自其中立位置沿第一方向移动时弹簧总成施加在第二轴承总成上的力的变化率比随着 弹簧沿第二方向离开中立位置移动时的力的变化率小。由此，本发明提供了一种偏压弹簧总成，由于在那个范围内的相对低的弹性应变 率，所述偏压弹簧总成采用随着蜗杆和蜗轮磨损几乎无变化的接近恒定的力将蜗杆和蜗轮 推在一起；而且，由于沿第二方向运动的相对高的弹性应变率，所述偏压弹簧总成提供了相 当高的力，以抵抗蜗杆和蜗轮的任何试图的分离。由此，需要更大的大齿轮扭矩来使蜗杆蜗 轮齿的非扭矩传递(即非接触)齿面之间出现给定量的空隙(齿隙)。结果，要求高水平的 扭矩振荡(例如来自路面引起的扰动)来产生听得见的重复的齿撞击噪音(即敲击)。自安装位置沿第一方向的变化率优选选择成在因磨损导致的沿第一方向的所预 计的移动范围内，弹性力基本恒定。由此，可使沿第一方向离开中立位置的弹性应变率选择 成大约10-13Nm、且最优选11或12Nm的力施加于轴承。针对自中立位置沿第一方向移动， 弹簧总成的类型、形状和尺寸也可选择成提供接近恒定的力作用在轴承上。任何这种类型 的移动通常都是由于蜗杆或蜗轮的偏心或者齿或轴承随时间产生的磨损而产生的。对于沿第二方向的移动，在阶跃变化之后的弹性应变率优选相当高，以使得弹簧 总成强烈地抵抗任何这种移动。弹簧总成沿第二方向离开中立位置所具有的弹性应变率为 阶跃变化前的弹性应变率的至少两倍(例如在20Nm至^Nm之间)或者也许至少三倍。在 阶跃变化之后弹簧的向外偏转刚度实际上比弹簧抵抗蜗杆离开蜗轮之前大得多。弹簧总成可包括扁弹簧(有时称为片弹簧或悬臂弹簧)，扁弹簧具有第一端，其 固定到壳体上；以及第二端，其具有作用在第一轴承装置上的末端。由此，弹簧从固定于壳 体的端部悬臂伸出，且如果在中立位置时弹簧稍微弯曲，则弹簧施加力于轴承上。所述末端 可以与弹簧的自由端成直角地延伸。如果弹簧从所述末端到弹簧紧固于壳体的位置之间的长度为轴承所需的移动量 的几倍，则随着由于磨损导致它向大齿轮移动，弹簧将向轴承提供接近恒定的偏压力。可存在有随弹簧总成移动通过中立位置而发生的弹性应变率的阶跃变化，或者随 弹簧总成移动通过中立位置而的弹性应变率的阶跃变化在沿第二方向稍偏离中立位置的 位置处。弹性应变率可随后在阶跃变化的任一侧上进一步逐渐地变化，即一侧比另一侧低。阶跃变化的位置是可调整的。由此，可包括用于允许在制造期间或制造之后调整 所述位置的机构。为了针对沿第二方向离开中立位置的移动来提供更高的弹性应变率并提供弹性 应变率的阶跃变化，设置有起到支点作用的支座，支座在片弹簧固定于壳体的位置和弹簧 的所述末端之间接触片弹簧。随着弹簧沿第二方向朝中立位置移动并通过中立位置，片臂 将接触支座。这实际上意味着臂的仅相当短的长度可获得弯曲，所述弯曲赋予较短片弹簧 具有自然更高弹性应变率的效果。采用支点尤其适用于利用简单的片弹簧产生弹性应变率 的阶跃变化。
支座或支点在中立位置可刚好接触片弹簧，以使得沿第二方向离开中立位置的任 何移动均处于更高的弹性应变率下。或者，在中立位置，支点可与片弹簧稍间隔开。这允许在更高的弹性应变率开始 起作用之前，以与沿第一方向离开中立位置的移动相关的较低弹性应变率沿第二方向移动 小的量。这可以有益于因轴承或轴或蜗杆的偏心或被容纳的构件的不对准而允许采用恒定 (或接近恒定)的偏压力使轴承沿第二方向离开中立位置移动小的量。支点可以是基本刚性的，以使得片弹簧压靠在支点上时支点不移动或不变形。或 者，支点可为弹性的，以使得当受到片盘簧压制时支点压缩。这给予了辅助弹性力，所述辅 助弹性力可允许更精细地调整针对沿第二方向离开中立位置移动的弹性应变率。支座可沿固定于壳体的臂的长度在大约中间位置处(即壳体的固定点和弹簧的 弯曲处之间的中间位置)接触L形弹簧。支座可比此更靠近固定端或更靠近所述弯曲处接 触弹簧。例如，支座可定位在距固定端或自由端的三分之一处。针对沿第二方向离开中立 位置的运动，与设置成更接近固定端相比，将支点设置成更靠近所述弯曲处可产生大得多 的弹性应变率。支座可包括壳体的一部分或者为固定到壳体上的刚性或半刚性部件。支座可通过 固定片弹簧的同一紧固件而固定到壳体上。支座可包括端盖的一部分，该端盖覆盖轴承装置和输入轴的最远离马达的端部。支座可包括U形杆，U形杆具有跨在片弹簧上的中间部分以及与壳体中的孔接合 的两个臂。至少一个臂可通过胶或平头螺钉或一些其它合适的紧固件而固定在所述孔中。支座可在中立位置接触片弹簧或者可与片弹簧间隔开。在支座为刚性的情况下， 弹性间隔物可定位在弹性支座和片弹簧之间并接触弹性支座和片弹簧。例如，一旦片弹簧 已设定于中立位置，就可将间隔物加入。支座相对壳体的位置可以是可调整的，并且支座相对片弹簧的位置也可以是可调 整的。这允许在制造过程中将片弹簧设定成将所需偏压施加给轴承并允许相对片弹簧精确 地定位支座。这样，能调整并准确控制弹性应变率的阶跃变化的位置。由此，依据第二方面，本发明提供了一种将第一方面的包括支座和片弹簧的变速 箱总成进行组装的方法，其包括以下步骤设定片弹簧的中立位置，以对轴承装置施加预定的偏压；以及随后设定支座相对 片弹簧的位置。所述方法可包括将支座设定成在中立位置轻轻接触片弹簧。所述方法可包括步骤在设定支座之前，通过使输入轴旋转经过多圈来平置(bed down)所述总成。所述方法可包括一旦片弹簧已设定于中立位置，则在固定的支座与片弹簧之间 加入弹性材料间隔物。这允许在制造过程中，包括相对壳体固定的刚性部分的支座通过间 隔物延伸来接触片弹簧。弹簧距固定部分越远，则将被添加的间隔物越宽。所述方法可包括加入熔融的或半液态形式的间隔物，并且随后冷却或以其它方 式硬化间隔物材料。将认识到的是，可采用不依赖于片弹簧的其它弹簧总成。片弹簧为优选的，因为除 了突伸到壳体中的所述末端之外，片弹簧几乎是平的，在空间受限的情况下，这使得变速箱总成的包封更容易。
现在将仅通过实例来说明参照附图且如附图所示的本发明的两个实施例，在附图 中图1是包括变速箱总成的电动助力转向总成的剖视图；图2是变速箱壳体的轴侧图，其中变速箱壳体装配有片弹簧、输入轴以及输出轴；图3是图1的变速箱壳体的部分切除的轴侧图；图4是依据本发明的变速箱壳体的类似的部分切除的轴侧图，其提供了片弹簧的 弹性应变率的阶跃变化；图5(a)为与图1的剖视图类似的依据本发明的变速箱总成的第一实施例的剖视 图、(b)为沿方向A的局部视图、(c)为在将盖子去除的情况下沿方向A的局部视图、以及 (d)和(e)仅为盖子的视图；图6为与图1的剖视图类似的依据本发明的变速箱总成的第二实施例的剖视图、 (b)为沿方向W的局部视图、(C)为沿线Y做出的剖视图、以及(d)为沿线X做出的剖视图；图7为与图1的剖视图类似的依据本发明的变速箱总成的第三实施例的剖视图、 (b)为沿方向W的局部视图、(C)为沿线Y做出的剖视图、以及(d)为沿线X做出的剖视图； 以及图8为第三实施例的修改形式的剖视图。
具体实施例方式如附图的图1所示，马达1包括定子2和转子3，马达1用于将辅助扭矩施加于与 转向柱轴操作地连接的输出轴10。马达安装到壳体4的一侧上。输入轴5的与转子的一端 花键连接的一端延伸穿过开口进入到壳体的内腔中。输入轴的另一端延伸穿过位于壳体的 与所述开口相对的侧上的开口，且第一轴承装置6和第二轴承装置7定位在所述开口中、且 敞开式地相对壳体分别支撑输入轴。输入轴5承载位于两个轴承装置之间的蜗杆齿轮8，蜗杆齿轮8适于与设置在输出 轴10上的带齿蜗轮9接合，其中输出轴10穿过壳体。轴承(未示出)相对壳体4支撑与 输出轴5的轴线正交的输出轴10，以使蜗杆齿轮和蜗轮齿轮啮合。在使用时，来自适于测量输出轴10(或者与输出轴操作地连接的转向轴)中的扭 矩的扭矩传感器(未示出)的输出被传递至电子控制单元(ECU)，继而产生对马达1所产生 的扭矩进行控制的马达驱动信号。马达1随后将扭矩经由马达转子3传递至输入轴5并传 递到输出轴10上，以提供辅助车辆驾驶员的助力。轴承装置6、7中的每一个轴承装置都包括球轴承或滚柱轴承盒，球轴承或滚柱轴 承盒具有与输入轴配合的轴承内座圈和围绕内座圈间隔开的轴承外座圈，轴承(bearings) 设置在轴承内座圈和轴承外座圈之间。只要满足设计人员制订的误差和承载要求，可采用 任何众所周知的轴承总成。第二轴承装置7固定于壳体4并用作枢轴，输入轴5可围绕该枢轴倾斜。这基本 防止轴5在其穿过轴承时的所有径向移动。
第一轴承总成6相对于壳体4在轴向上受约束(如下文所述)但能够抵抗为片弹 簧形式的偏压装置11所施加的偏压力而在径向上自由移动。片弹簧为L形，且片弹簧具 有长臂，其一端处通过螺栓或螺钉12与壳体附接；以及第二长臂，其与第一长臂成直角地 延伸，以限定靠在第一轴承总成6的轴承上的末端。这可在附图的图2中清楚地看到。针对大齿轮尺寸和位置变化(由于制造误差)范围、温度和齿磨损状态，实际上为 弯曲梁或悬臂梁的偏压装置14用来将蜗杆偏压成与大齿轮啮合并允许蜗杆采用完全啮合 条件(即在接合的蜗杆和大齿轮的齿的任一侧上的齿面之间无间隙)。所述偏压装置沿第 一方向朝大齿轮施加偏压力，如附图的图3所示。力的大小依赖于片弹簧被弯曲的程度。针对在大齿轮处测得的扭矩值的范围(例如在一个应用中高达4N-m)，需要保持 这个完全啮合条件，以在崎岖不平道路上大约直线前进行驶时防止齿轮敲击。需要相对大 齿轮在蜗杆上径向施加20N的力，以在4N-m大齿轮扭矩下保持完全啮合。当施加更高的扭 矩时，随后蜗杆将移动离开大齿轮并且在齿的不传递所述扭矩的侧面将产生间隙。图1所 示的齿轮系统的最大扭矩额定值为42N-m。实验已表明，如果未结合偏压装置，则因误差、温度以及摩擦而可能产生的齿隙大 小变化范围通常在0. 3mm左右。为了对此进行补偿，需要蜗杆相对大齿轮的径向位移范围 为齿隙变化的大约两倍(因为14度压力角)，即总计0. 6mm(或与标称蜗杆轴线位置相距 +/-0. 3mm)。这个位移范围通过以下方式来提供允许蜗杆轴围绕较大球轴承枢转(标称地 在竖直面内移动)，并通过片弹簧11作用在较小球轴承的外座圈上使所述移动朝大齿轮偏 向。在图1所示的具体设计中，从蜗杆的接合中心到相应轴承的中心长度距离之间的 比意味着片弹簧应施加20X48/[48+38. 5]N( = 11N)的力。在壳体中设置成容纳第一轴承装置的开口可以装衬有弹性衬套，以避免金属间撞 击形成的噪音。通过以下事实设置行程绝对极限(例如与所述名义轴线相距0. 500mm)，即针对直 径22mm的轴承而言，所述衬套中的孔被做成基本椭圆形，所述椭圆形沿第一及第二轴线的 尺寸为23mm。衬套孔沿与第一及第二方向成直角的轴线的尺寸标称地为22mm，以防止轴承 沿所述正交轴线产生不希望的移动。注意到，重要的是对更小扭矩下出现的啮合力进行限制，因为这导致将显著量的 静态摩擦引入到变速箱的运转中，且这对效率和良好路感而言为有害形式。如在大齿轮处 所测量的，20N的啮合力将形成0. 4N的摩擦力。最大可接受值通常为大约0. 5N。为了使其能够作为蜗杆轴的枢轴中心，至少在所涉及的小角度位移(约+/-0. 33 度)的范围内，第二轴承可被指定为“C3”间隙等级(即具有最大标准间隙选择)。这将允许 轴承在所要求的不对准下运行而无过度摩擦和磨损。为了防止在崎岖不平的道路上直线前 进行驶时由于发生偶发性变速箱扭矩反向而导致敲击，第二轴承可轴向预加载大约100N。 通过借助压缩的多波弹簧16使输入轴偏压离开马达轴，可经由轴来施加所述预加载。蜗杆轴5和马达转子3之间的连接可经由在70处的弹性齿状联接盘或卡盘来完 成，弹性齿状联接盘或卡盘与分别在马达轴和输入轴的相邻端部中形成的配合齿接合。这 种布置允许蜗杆轴和马达转子之间少量的弯曲顺从，并由此允许所需的蜗杆轴位移。在制造过程中，变速箱与偏压弹簧11组装完成并以正常方式“试运行”(参见图3)。所述试运行过程可包括迫使变速箱轴旋转几圈、且同时可如图3的箭头F所示经由弹 簧11的末端向蜗杆轴轴承6施加过度啮合负载。如图4所示，一旦完成了前述程序，物理支座30就移动成与偏压片弹簧在某个优 选位置处轻轻接触，所述某个优选位置处于弹簧的固定于变速箱壳体4的端部和弹簧的接 触轴承6的端部之间但远离弹簧的这两个端部。支座随后固定(依靠)于变速箱壳体。支座30的作用在于显著增加弹簧11的向外偏转刚度，当蜗杆试图与大齿轮分离 时，随着片弹簧接触支座，使得片弹簧的弹性应变率产生阶跃变化。值得注意的是，当扭矩 施加于变速箱时，就是齿面(侧面)的压力角(即斜度)形成了所述分离动作。因此，由于 支座30所以需要更大的大齿轮扭矩，以使蜗杆蜗轮齿轮的非扭矩传递(即非接触)齿面之 间出现给定量的空隙(齿隙)。结果，需要更高水平的扭矩振荡(例如来自路面引起的扰 动)来产生听得见的重复的齿撞击噪音(即敲击)。弹簧的向内刚度(即它的第一弹性应 变率)保持未被支座改变。重要的是，当设定支座的位置时(注这应在零变速箱扭矩下进行)，在支座和偏 压弹簧之间仅存在有非常轻微的接触。如果存在有重接触，由于偏压弹簧11的末端将额外 的力施加在轴承6上，那么变速箱的静态摩擦将增加。相反，支座和弹簧之间的任何间隙将 使敲击减少的可能性降低。值得注意的是，因为可在尝试间调整支座，所以在支座不受总成内的累积尺寸误 差影响的情况下，可以精确地设定支座相对变速箱壳体的最终位置，以确保实现所需功能。 值得注意的是，在首先安装时具有较低弹性应变率的偏压弹簧11的功能也未显著地受到 总成内的累积尺寸误差的影响。下面给出采用这种支座的变速箱的几个可替代布置，该支座用于给予弹簧总成以 弹性应变率阶跃变化。第一实施例如图5所示，支座31结合到轴承盖板13中，轴承盖板13的另外功能包括密封壳 体4中的孔口 14。板13通过穿过所述板中的椭圆孔16的螺钉15而固定到壳体上。在螺 钉依然未紧固时，这些孔允许所述板在其标称位置的任一侧上移动小距离(在图5中沿竖 向)。这使支座31能与弹簧11轻轻接触，如在本发明的前面说明中所述。可预计的是，在 大规模生产条件下，通过将所述板相对弹簧自动定位的方法并且几乎同时通过辅助装置相 对壳体临时夹住所述板，以使得选定位置不受后续紧固螺钉的干扰，可优化这个过程的控 制。通过板中的两个精确槽17与壳体中的两个精确制造(例如通过机械加工)的竖立构 件18接合，所述板被引导防止旋转。在装配板13之前，或者至少在板被最终定位且螺钉15 被拧紧之前，组装并试运行变速箱。支座31的接触区域可采用各种可替代图如所示的形 状，但是理想的是避免任何会在弹簧11中引起主要应力集中的形式。第二实施例在图6所示的可替代实施例中，可替代支座40通过弯杆41的中间部分形成，在弯 杆41中，腿42、43以直角形成于所述中间部分的任一侧。杆的腿定位在壳体4的平行孔 44,45内。壳体中的至少一个螺纹孔46与孔44中的至少一个孔相交，使得螺钉47可插入 到所述孔中，并且一旦所述螺钉47已被拧紧，则螺钉47可用于使杆41相对壳体保持在固 定位置。螺钉47可为如图6c所示的带头螺钉或者螺钉47可为平头螺钉。通过锁定螺母(未示出)和/或通过涂布粘接剂至任一阳螺纹和/或阴螺纹，螺钉47可被进一步紧固。 通过具有彼此远离且定位在壳体的所述一对孔44、45中的一对所述腿，防止杆围绕与所述 杆的腿平行的轴线旋转。或者，可以缺少一个腿，并且中间部分可延伸离开单个腿且定位在 壳体的槽或叉部中。在螺钉或多个螺钉依然未拧紧时，腿滑动配合到孔中，以允许所述杆在 其标称位置的任一侧上移动小距离(在图6中沿竖向)。这使支座40能与弹簧11轻轻接 触，如本发明的前述说明中所述。可预计的是，在大规模生产条件下，通过将杆相对弹簧自 动定位的方法，可优化这个过程的控制。在装配所述杆之前或者至少在所述杆被最终定位且螺钉47被拧紧之前，组装并 试运行变速箱。第三实施例参照图7(a)至(d)，支座50通过沉积树脂状材料来形成，树脂状材料以液态形式 分配到弹簧11与相邻且基本平行的表面51之间的间隙中。所述表面为固定于变速箱壳体 4上的相对刚性部件52的表面。例如，所述部件52可通过与壳体中的至少一个螺纹孔M 接合的至少一个螺钉53而附接到壳体4上。或者，所述表面51可为壳体4自身的延伸部 分。在分配所述材料之前或至少在所述材料硬化之前，组装并试运行变速箱。材料55可为 固化成相对刚性状态的材料或者为设定到限定弹性的材料。在后一种情况下，所述限定弹 性将影响固化处理后弹簧所获得的有效率，因此在确定支座相对弹簧端部的位置时应考虑 所述限定弹性。作为前者的实例，刚性类型的材料可为环氧树脂。后者材料类型的实例可 以为可倾注性尿烷化合物。可预计的是，在大规模生产条件下，通过自动分配所述材料的方 法，可优化这个过程控制。修改的第三实施例图8示出了这个实施例的另一形式，其中，所述表面51为通过将弹簧11固定于壳 体4的同一螺钉12而附接到壳体4上的相对刚性部件60的表面。
权利要求
1.一种用于电动助力转向装置的变速箱总成，其包括电动助力转向系统，其包括壳体；电动马达，电动马达相对壳体固定并具有转子和定 子；输入轴，输入轴操作地连接至转子；输出轴，输出轴操作地连接至转向柱；以及扭矩传 感器，扭矩传感器用于产生表示输出轴中的扭矩的输出信号；马达用于根据来自扭矩传感 器的输出信号而向输出轴施加扭矩，而且其中，设置在输入轴上的蜗杆齿轮用于与输出轴 上的蜗轮齿轮啮合，且第一轴承装置设置成在输入轴的远离马达的端部处相对壳体支撑输 入轴，电动助力转向系统还包括弹性偏压装置，弹性偏压装置用于作用在第一轴承装置上， 以朝向蜗轮齿轮偏压输入轴；壳体；输入轴，其承载蜗杆齿轮，并且相对壳体在一端处由第一轴承总成支撑而在另一端处 由第二轴承总成支撑；输出轴，其承载蜗轮齿轮，蜗轮齿轮相对壳体固定并与输入轴上的蜗杆齿轮啮合；以及弹簧总成，其在壳体和第一轴承总成之间作用；其中，在中立位置中，蜗杆和蜗轮完全啮合，并且弹簧总成沿第一方向离开中立位置而 施加偏压力到第二轴承上，以确保蜗杆和蜗轮完全接合，弹簧总成还提供了在蜗杆和蜗轮 试图脱开的情况下抵抗第二轴承沿与第一方向相对的第二方向移动的阻力；其特征在于，弹簧总成具有围绕中立位置阶跃变化的弹性应变率，以使得随着弹簧自 其中立位置沿第一方向移动时弹簧总成施加在第二轴承总成上的力的变化率比随着弹簧 沿第二方向离开中立位置移动时的力的变化率小。
2.根据权利要求1所述的变速箱总成，其中，自安装位置沿第一方向的变化率选择成 在因磨损导致的沿第一方向的所预计的移动范围内，弹性力基本恒定。
3.根据权利要求2所述的变速箱总成，其中，弹簧总成沿第二方向离开中立位置所具 有的弹性应变率为阶跃变化前的弹性应变率的至少两倍。
4.根据任一前述权利要求所述的变速箱总成，其中，在弹簧总成移动通过中立位置时 所发生的弹性应变率的阶跃变化发生在沿第二方向稍偏离中立位置的位置处。
5.根据任一前述权利要求所述的变速箱总成，其中，阶跃变化的位置是可调整的。
6.根据权利要求1、2或3所述的变速箱总成，其中，弹簧总成包括片弹簧，该片弹簧具 有第一端，其固定到壳体上；以及第二端，其具有作用在第一轴承装置上的末端。
7.根据权利要求6所述的变速箱总成，其中，设置有起到支点作用的支座，支座在片弹 簧固定于壳体的位置和弹簧的所述末端之间接触片弹簧，由此，随着弹簧沿第二方向朝中 立位置移动并且随后通过中立位置，片臂接触支座。
8.根据权利要求7所述的变速箱总成，其中，支座支点在中立位置接触片弹簧，以使得 沿第二方向离开中立位置的任何移动均处于较高的弹性应变率下。
9.根据权利要求6或7所述的变速箱总成，其中，支座基本上是刚性的，以使得在片弹 簧压靠在支座上时支座不移动或不变形。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的变速箱总成，其中，支座固定到壳体的一部分上。
11.根据权利要求10所述的变速箱总成，其中，支座通过也固定片弹簧的紧固件而固 定到壳体上。
12.根据权利要求5、6、7或8所述的变速箱总成，其中，支座包括端盖的一部分，该端盖 覆盖轴承装置和输入轴的最远离马达的端部。
13.根据权利要求5至10中任一项所述的变速箱总成，其中，支座包括U形杆，该U形 杆具有跨在片弹簧上的中间部分以及与壳体中的孔接合的两个臂。
14.根据权利要求5至11中任一项所述的变速箱总成，其中，支座相对壳体和/或相对 片弹簧的位置是可调整的。
15.一种将第一方面的包括支座和片弹簧的变速箱总成进行组装的方法，其包括以下 步骤设定片弹簧的中立位置，以对轴承装置施加预定的偏压；以及随后设定支座相对片弹簧的位置。
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括将支座设定成在中立位置轻轻接触 片弹簧。
17.根据权利要求15或16所述的方法，所述方法包括一旦片弹簧已设定于中立位 置，则在固定的支座与片弹簧之间加入弹性材料间隔物。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法包括加入熔融的或半液态形式的间隔物， 并随后冷却或以其它方式硬化间隔物材料。
全文摘要
本发明涉及一种用于电动助力转向装置的变速箱总成，其包括输入轴，其承载蜗杆齿轮并相对壳体在一端处由第一轴承总成支撑而在另一端处由第二轴承总成支撑；输出轴，其承载蜗轮齿轮，蜗轮齿轮相对壳体固定并与输入轴上的蜗杆齿轮啮合；以及弹簧总成，在壳体和第一轴承总成之间作用；弹簧总成沿第一方向离开中立位置而施加偏压力到第二轴承上，以确保蜗杆和蜗轮完全接合。弹簧总成具有围绕中立位置阶跃变化的弹性应变率，以使得随着弹簧自其中立位置沿第一方向移动时弹簧总成施加在第二轴承总成上的力的变化率要比随着弹簧沿第二方向离开中立位置移动时的力的变化率小。
文档编号B62D5/04GK102083676SQ200980126113
公开日2011年6月1日 申请日期2009年5月14日 优先权日2008年5月15日
发明者M·A·威尔克斯, M·J·沃尔什, M·阿普尔亚德 申请人:Trw汽车美国有限责任公司