本申請(qǐng)基于35U.S.C.§119(e)，主張2015年7月28日提交的名稱為“帶有滾珠螺母的動(dòng)力輔助系統(tǒng)、制動(dòng)增壓致動(dòng)器和方法”的美國(guó)61/197,810號(hào)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益，并且其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

以下描述涉及具有滑輪滾珠螺母的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于動(dòng)力輔助系統(tǒng)內(nèi)的滾珠螺桿和滾珠螺母的改進(jìn)包裝。

背景技術(shù)：

主缸在各種產(chǎn)業(yè)中廣泛地使用，而且特別是在機(jī)動(dòng)車產(chǎn)業(yè)中，其中它們與相關(guān)聯(lián)的從屬件或位于車輛的每個(gè)車輪處的車輪制動(dòng)缸結(jié)合起作用。當(dāng)下壓車輛的制動(dòng)踏板的操作者致動(dòng)主缸時(shí)，每個(gè)車輪制動(dòng)缸都供應(yīng)有加壓流體。雖然主缸的手動(dòng)致動(dòng)能夠有效地以相關(guān)聯(lián)的制動(dòng)缸產(chǎn)生期望的總作用，但是通常期望提供主缸的動(dòng)力輔助操作。

許多當(dāng)前的制動(dòng)系統(tǒng)包括利用發(fā)動(dòng)機(jī)真空來(lái)增進(jìn)主缸的操作的這種動(dòng)力輔助特征。在發(fā)動(dòng)機(jī)真空不可用的系統(tǒng)中，諸如在電供能的車輛中，期望的將是提供一種制動(dòng)增壓特征，其提供與真空或其它增壓方案相似的功能。一些增壓器已經(jīng)提供一種主缸，其具有結(jié)合手動(dòng)致動(dòng)特征的非真空增壓特征，以便在增壓特征變得無(wú)效的情形中確保制動(dòng)系統(tǒng)的持續(xù)操作。這些增壓器利用線性平移的滾珠螺桿以與主缸接合。滾珠螺母旋轉(zhuǎn)且將動(dòng)力從從動(dòng)滑輪傳送至滾珠螺桿。滾珠螺母由滾珠螺母軸承支撐。這種布置需要滾珠螺母上非常大的軸承，并且軸承直徑和馬達(dá)直徑迫使?jié)L珠螺桿和馬達(dá)的中心之間的距離更遠(yuǎn)，從而導(dǎo)致增壓器的大的整體包裝。

期望的是提供一種帶有滾珠螺母和滾珠螺桿布置的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，其提供比傳統(tǒng)的動(dòng)力輔助系統(tǒng)更加成本有效且噪音更小的更小的包裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種動(dòng)力輔助系統(tǒng)，包括：具有轉(zhuǎn)子軸的馬達(dá)，附接至轉(zhuǎn)子軸的驅(qū)動(dòng)滑輪，從動(dòng)滑輪，構(gòu)造為將驅(qū)動(dòng)滑輪連接至從動(dòng)滑輪的柔性帶，以及滾珠螺桿組件。滾珠螺桿組件包括：能夠與從動(dòng)滑輪一起旋轉(zhuǎn)的能夠旋轉(zhuǎn)的滾珠螺桿，圍繞滾珠螺桿的線性平移的滾珠螺母，以及布置成防止?jié)L珠螺母旋轉(zhuǎn)的防旋轉(zhuǎn)裝置。

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括上文描述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向齒輪組件，其中由驅(qū)動(dòng)滑輪帶動(dòng)的從動(dòng)滑輪的旋轉(zhuǎn)操作與轉(zhuǎn)向齒輪組件操作性地接合的從動(dòng)軸。

制動(dòng)增壓致動(dòng)器包括動(dòng)力輔助系統(tǒng)，包括具有轉(zhuǎn)子軸的馬達(dá)，附接至轉(zhuǎn)子軸的驅(qū)動(dòng)滑輪，從動(dòng)滑輪，構(gòu)造為將驅(qū)動(dòng)滑輪連接至從動(dòng)滑輪的柔性帶，以及滾珠螺桿組件。滾珠螺桿組件包括：能夠與從動(dòng)滑輪一起旋轉(zhuǎn)的能夠旋轉(zhuǎn)的滾珠螺桿，圍繞滾珠螺桿的線性平移的滾珠螺母，以及布置成防止?jié)L珠螺母旋轉(zhuǎn)的防旋轉(zhuǎn)裝置。制動(dòng)增壓致動(dòng)器進(jìn)一步包括主缸，其包括貯存器和活塞，由從動(dòng)齒輪帶動(dòng)的滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)通過(guò)滾珠螺母被轉(zhuǎn)換成活塞的線性運(yùn)動(dòng)。

一種由動(dòng)力輔助系統(tǒng)線性平移從動(dòng)軸的方法，該方法包括：在動(dòng)力輔助系統(tǒng)的殼體和蓋之間布置滑輪組件，滑輪組件包括能夠圍繞第一縱軸線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)滑輪、從動(dòng)滑輪、構(gòu)造為將驅(qū)動(dòng)滑輪連接至從動(dòng)滑輪的柔性帶；將從動(dòng)滑輪連接至滾珠螺桿，以便使?jié)L珠螺桿與從動(dòng)滑輪一起旋轉(zhuǎn)；在滾珠螺桿上組裝滾珠螺母與防旋轉(zhuǎn)裝置；以及將從動(dòng)軸附接至滾珠螺母。

這些和其它優(yōu)點(diǎn)及特征將從下文結(jié)合附圖的描述中變得更加顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

被視為本發(fā)明的主題在說(shuō)明書的結(jié)論處的權(quán)利要求中具體地指出且清楚地要求保護(hù)。本發(fā)明的前述和其它特征以及優(yōu)點(diǎn)從下文結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中顯而易見(jiàn)，附圖中：

圖1是具有滑輪組件的動(dòng)力輔助系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖；

圖2是動(dòng)力輔助系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面視圖；

圖3是動(dòng)力輔助系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的分解視圖；

圖4是用于在動(dòng)力輔助系統(tǒng)的滑輪組件中使用的滾針軸承的實(shí)施例的透視圖；

圖5是與動(dòng)力輔助系統(tǒng)一起布置的滑輪組件的實(shí)施例的側(cè)視圖；

圖6是與動(dòng)力輔助系統(tǒng)一起布置的滑輪組件的實(shí)施例的俯視圖；

圖7-10是具有用于動(dòng)力輔助系統(tǒng)的軸向阻截件的滑輪組件的各種實(shí)施例的示意圖；

圖11是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的惰輪和帶的示意圖；

圖12是用于滑輪組件的惰輪和帶的實(shí)施例的示意圖；

圖13是動(dòng)力輔助系統(tǒng)的透視和局部剖視圖；

圖14是含有動(dòng)力輔助系統(tǒng)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的透視圖；以及

圖15是含有動(dòng)力輔助系統(tǒng)的制動(dòng)增壓致動(dòng)器的截面和示意圖。

具體實(shí)施例

現(xiàn)在參考附圖，在此將描述實(shí)施例，而不限制實(shí)施例，圖1中示出動(dòng)力輔助系統(tǒng)10，并且移除了蓋12(在圖2和3中示出)以暴露滑輪組件14?；喗M件14包括帶16、驅(qū)動(dòng)滑輪18、從動(dòng)滑輪20和惰輪22。惰輪22維持帶16的張緊且包括惰輪滑輪24和支撐在惰輪軸28上的軸承26?；?8、20、24相對(duì)于用于馬達(dá)32和滾珠螺桿組件34(諸如包括滾珠螺母、滾珠螺桿和滾珠的一個(gè)滾珠螺桿組件)的殼體30布置，如將在下文進(jìn)一步描述的那樣。

進(jìn)一步參考圖2和3，圖示裝納在殼體30內(nèi)的部件的實(shí)施例?？梢岳弥T如螺桿等的固定裝置36將蓋12固定至殼體30。蓋12使得能夠在組裝期間在張緊操作期間容易地通達(dá)帶16和滑輪18、20、24。殼體30包括驅(qū)動(dòng)部段38和從動(dòng)部段40。至少一個(gè)馬達(dá)32設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部段38中。馬達(dá)32可以是電動(dòng)馬達(dá)，且可以包括馬達(dá)定子42和馬達(dá)轉(zhuǎn)子44，由軸承47、48定位轉(zhuǎn)子軸46。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)32可以是直流永磁馬達(dá)，并且馬達(dá)旋轉(zhuǎn)傳感器72被固定于該馬達(dá)。如圖所示，轉(zhuǎn)子軸46可以定位成實(shí)質(zhì)上軸向地平行于從動(dòng)軸50(附接至滾珠螺桿組件34)，然而，可以改變從動(dòng)軸50相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸46的取向。馬達(dá)板52至少覆蓋殼體30的驅(qū)動(dòng)部段38。轉(zhuǎn)子軸46可從殼體30通過(guò)馬達(dá)板52向外突伸，并且驅(qū)動(dòng)滑輪18可在殼體30外部、但是在蓋12內(nèi)部被固定至轉(zhuǎn)子軸46。附接至馬達(dá)板52或穿過(guò)馬達(dá)板52的是惰輪軸28，其用于在其上支撐惰輪滑輪24。惰輪滑輪24通過(guò)使用滾針軸承26固定至惰輪軸28，如將在下文進(jìn)一步描述的那樣。

在從動(dòng)部段40內(nèi)，裝納滾珠螺桿組件34。滾珠螺桿組件34可以或者將從動(dòng)滑輪20的旋轉(zhuǎn)傳送至從動(dòng)軸50的旋轉(zhuǎn)，或者替代性地可將從動(dòng)滑輪20的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)軸50的線性運(yùn)動(dòng)。在圖示的實(shí)施例中，圖示了旋轉(zhuǎn)至線性運(yùn)動(dòng)的滾珠螺桿組件34。通過(guò)結(jié)合用于滾珠螺桿60和滾珠螺母56之間的滾珠軸承的螺旋滾道65，滾珠螺桿組件34將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成帶有很小摩擦的線性運(yùn)動(dòng)。滾珠螺桿組件34中也包括滾珠回行(ball return)系統(tǒng)55。循環(huán)滾珠在螺旋滾道65中行進(jìn)，并且滾珠回行系統(tǒng)55防止當(dāng)滾珠到達(dá)滾道65的端部時(shí)從滾珠螺桿組件34的端部掉出。

線性平移的柱塞54附接至或整合于滾珠螺母56，以便使從動(dòng)軸50軸向地運(yùn)動(dòng)。如圖所示，柱塞54沿滾珠螺桿60的縱軸線延伸，不過(guò)可以容納滾珠螺母56和從動(dòng)軸50之間的其它連接?？捎煞佬D(zhuǎn)裝置58防止?jié)L珠螺母56旋轉(zhuǎn)，防旋轉(zhuǎn)裝置58諸如具有徑向延伸導(dǎo)葉59的防旋轉(zhuǎn)套筒58，其中導(dǎo)葉59平行于滾珠螺桿組件34的縱軸線57縱向延伸，且可以被固定在殼體30中的狹槽內(nèi)，使得防旋轉(zhuǎn)裝置58和連接的滾珠螺母56不能夠在殼體30內(nèi)旋轉(zhuǎn)?？v向延伸的導(dǎo)葉59不阻止?jié)L珠螺母56在殼體30內(nèi)的縱向運(yùn)動(dòng)，并且代替的是能夠在殼體內(nèi)縱向滑動(dòng)。雖然相對(duì)于殼體30旋轉(zhuǎn)地固定，但是滾珠螺母56能夠相對(duì)于殼體30縱向運(yùn)動(dòng)。如圖所示，導(dǎo)葉59可以延伸實(shí)質(zhì)上防旋轉(zhuǎn)套筒58的長(zhǎng)度，然而，可以提供防旋轉(zhuǎn)裝置58的替代實(shí)施例以便阻止?jié)L珠螺母56在殼體30內(nèi)旋轉(zhuǎn)。殼體30與滾珠螺母56操作性地接合，以防止?jié)L珠螺母56相對(duì)于殼體30旋轉(zhuǎn)。滾珠螺桿60定位在滾珠螺母56內(nèi)，以便在其中旋轉(zhuǎn)。滾珠螺桿60連接至從動(dòng)滑輪20，使得從動(dòng)滑輪20的旋轉(zhuǎn)相應(yīng)地使?jié)L珠螺桿60旋轉(zhuǎn)。滾珠螺桿60和從動(dòng)滑輪20之間插入的可以是止動(dòng)件62、軸承64、外圈螺紋固持器66和內(nèi)圈螺紋固持器68，通過(guò)使用固定裝置70(諸如螺栓)將其相對(duì)于滾珠螺桿60和從動(dòng)滑輪20固定。替代性地，可使用其它機(jī)械相互連接以將旋轉(zhuǎn)從從動(dòng)滑輪20傳輸至滾珠螺桿組件34。滾珠螺桿60由殼體30中的軸承64支撐。滾珠螺桿60可縱向地固定在殼體30內(nèi)(諸如由軸承64)，而且仍能夠在殼體30內(nèi)且相對(duì)于殼體30旋轉(zhuǎn)。滾珠螺桿60因而旋轉(zhuǎn)且將動(dòng)力從從動(dòng)滑輪20傳送至滾珠螺母56。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)滾珠螺桿60沿旋轉(zhuǎn)方向61旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠螺母56對(duì)應(yīng)地沿縱向方向63運(yùn)動(dòng)，以對(duì)應(yīng)地使從動(dòng)軸50沿縱向方向運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn)由滾珠螺桿組件34的實(shí)施例的線性平移的滾珠螺母56的實(shí)施例體現(xiàn)。由于滾珠螺桿60旋轉(zhuǎn)而不是更大尺寸的滾珠螺母56旋轉(zhuǎn)，因此動(dòng)力輔助系統(tǒng)10設(shè)有更小的慣性。系統(tǒng)10中存在更少的噪聲，因?yàn)闈L珠螺母56并不旋轉(zhuǎn)，這意味著滾珠回行件56以顯著地更為緩慢的速度運(yùn)動(dòng)。線性平移的滾珠螺母56比能夠旋轉(zhuǎn)的滾珠螺母更不復(fù)雜。而且，由于滾珠螺桿組件34的布置，滑輪系統(tǒng)14能夠定位在殼體30的后側(cè)(與提供馬達(dá)旋轉(zhuǎn)傳感器72和接合從動(dòng)軸50的殼體30的前側(cè)相對(duì))，這減小了動(dòng)力輔助系統(tǒng)10的包裝。

滾珠軸承4(見(jiàn)圖11)傳統(tǒng)地用在惰輪滑輪3內(nèi)，以防止惰輪1的端面抵靠殼體刮擦。然而，本文所描述的惰輪22的實(shí)施例，為了成本有效性和制造容易性含有滾針軸承26。圖4中進(jìn)一步示出滾針軸承26的一個(gè)實(shí)施例，然而可以含有其它類型的滾針軸承。圖示的滾針軸承26包括多個(gè)滾針74和保持架(cage)76。保持架76可包括端環(huán)78、80，其由多個(gè)橫桿82連接以形成多個(gè)滾子接收窗。由于滾針74不具有能夠防止惰輪22沿惰輪22的縱軸線84的方向運(yùn)動(dòng)的任何類型的徑向向外突起，因此使用滾針軸承26代替滾珠軸承4引入了以下問(wèn)題：可能允許惰輪22的端面86、88(見(jiàn)圖5)抵靠殼體30或蓋12刮擦，從而引起滑動(dòng)噪聲和摩擦。為了消除該問(wèn)題，滑輪組件14的實(shí)施例包括軸向阻截件90，其限制惰輪22沿縱軸線84的縱向運(yùn)動(dòng)。軸向阻截件90可以設(shè)置在至少一個(gè)滑輪上一惰輪滑輪24、驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20中的任一者或多者上。更具體地，軸向阻截件90可包括凸緣92，其與鄰近的滑輪協(xié)作以防止惰輪22抵靠殼體30(包括馬達(dá)板52)和蓋12刮擦。如果凸緣92在驅(qū)動(dòng)滑輪18或從動(dòng)滑輪20中的至少一者上，則凸緣92至少部分地與惰輪滑輪24重疊。由于驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20固定在相對(duì)縱向位置中，相對(duì)于驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20的縱向位置阻截惰輪滑輪24防止惰輪22朝向殼體30或蓋12中的任一者沿縱向方向運(yùn)動(dòng)。

如在圖2和3中更清晰地示出的，滑輪組件14的一個(gè)實(shí)施例包括：具有兩個(gè)凸緣92的從動(dòng)滑輪20，第一凸緣94部分地在惰輪22的第一端面86上延伸(部分重疊)，以及第二凸緣96部分地在惰輪22的第二端面88上延伸(部分重疊)。惰輪22的第一端面86面向馬達(dá)板52，且惰輪22的第二端面88面向蓋12。因此，第一凸緣94設(shè)置在惰輪22和馬達(dá)板52之間，且第二凸緣96設(shè)置在惰輪22和蓋12之間。

圖5和6示出滑輪組件14的另一實(shí)施例，其中驅(qū)動(dòng)滑輪18包括第一凸緣94，其部分插入惰輪22和馬達(dá)板52之間，并且從動(dòng)滑輪20包括第二凸緣96，其部分插入惰輪22和蓋12之間。在該實(shí)施例中，用于驅(qū)動(dòng)滑輪18的軸線和用于從動(dòng)滑輪20的軸線必須足夠接近，以一起確保與惰輪22重疊。因此，即使在惰輪22中使用滾針軸承26，也防止惰輪22在使用期間抵靠殼體30(包括馬達(dá)板52)和蓋12刮擦。

防止惰輪22的端面86、88抵靠殼體30和蓋12刮擦的其它實(shí)施例在圖9至12中示出。圖9示出在驅(qū)動(dòng)滑輪18上帶有一個(gè)凸緣92且在從動(dòng)滑輪20上帶有一個(gè)凸緣92的實(shí)施例，圖10示出在驅(qū)動(dòng)滑輪18上帶有兩個(gè)凸緣92的實(shí)施例，圖11示出在從動(dòng)滑輪20上帶有兩個(gè)凸緣92的實(shí)施例，且圖12示出在惰輪滑輪24上帶有兩個(gè)凸緣92的實(shí)施例。雖然未圖示，但防止惰輪22抵靠殼體30和蓋12刮擦的其它實(shí)施例能夠包括：在惰輪滑輪24上提供一個(gè)凸緣92和在驅(qū)動(dòng)滑輪18上提供一個(gè)凸緣92，或者在惰輪滑輪24上提供一個(gè)凸緣92和在從動(dòng)滑輪20上提供一個(gè)凸緣。實(shí)施例甚至能夠包括三個(gè)或更多個(gè)凸緣92，諸如在驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20二者上均提供第一凸緣和第二凸緣，或者在驅(qū)動(dòng)滑輪18上提供兩個(gè)凸緣92和在從動(dòng)滑輪20上提供一個(gè)凸緣92，或者在惰輪滑輪24上提供一個(gè)凸緣92和在驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20中的每個(gè)上提供一個(gè)凸緣92，等等。因此，只要由從惰輪滑輪24、驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20中的一者或多者延伸的至少第一凸緣94和第二凸緣96限制惰輪22朝向殼體30和蓋12的縱向運(yùn)動(dòng)，惰輪22就將不朝向殼體30和蓋12移動(dòng)且抵靠其刮擦，因而降低了滑動(dòng)噪聲和摩擦的風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步注意的是，滑輪18、20、24的線性表面速度是相同的；所以消除了或至少實(shí)質(zhì)上消除了滑動(dòng)。

圖11示出關(guān)于待張緊的帶2的傳統(tǒng)惰輪1。惰輪1包括惰輪滑輪3、帶有滾珠軸承軸線5的滾珠軸承4(未示出細(xì)節(jié))、帶有螺桿軸線7的螺桿6和偏心凸輪(惰輪滑輪3的徑向內(nèi)部)。在這種布置中，偏心凸輪和惰輪滑輪3二者必須是定制加工的，這增加了惰輪1的成本。螺桿6是用于偏心度的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)和夾具二者。偏心凸輪圍繞螺桿軸線7的旋轉(zhuǎn)引起軸承軸線5運(yùn)動(dòng)更接近帶2。惰輪滑輪3接觸帶2，惰輪滑輪3壓在軸承4上。因此，惰輪1在偏心凸輪上的偏心旋轉(zhuǎn)張緊帶2。滾珠軸承4用于防止惰輪滑輪3的端面抵靠刮擦殼體。

圖12示出惰輪22的實(shí)施例。惰輪22布置成利用惰輪滑輪24來(lái)張緊帶16。與現(xiàn)有技術(shù)不同，惰輪22部分地圍繞馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸46的馬達(dá)軸線33旋轉(zhuǎn)，如由箭頭11所指示的那樣，以提供張緊帶16所需的偏心度。這利用附連在馬達(dá)板52內(nèi)的惰輪軸28實(shí)現(xiàn)，如關(guān)于圖1、3和13描述的那樣。惰輪22進(jìn)一步包括具有滾針軸承軸線27的滾針軸承26。與滾珠軸承4相比，滾針軸承26提供成本益處，并且利用軸向阻截件90使得其包含在惰輪22內(nèi)成為可能。馬達(dá)板52圍繞馬達(dá)軸線33的旋轉(zhuǎn)引起軸承軸線27運(yùn)動(dòng)更接近帶16。惰輪滑輪24接觸帶16，惰輪滑輪24卡扣配合在軸承26上。

進(jìn)一步參考圖1、3、6和13，將進(jìn)一步描述惰輪22的張緊功能的運(yùn)動(dòng)。利用多個(gè)固定裝置53(諸如螺桿)將馬達(dá)板52固定至殼體30。馬達(dá)板52可選擇地能夠在對(duì)應(yīng)于帶16的期望張緊的位置處固定至殼體30。即，馬達(dá)板52相對(duì)于殼體30的位置是能夠調(diào)整的，以對(duì)應(yīng)地調(diào)整惰輪22的位置。圖示的實(shí)施例包括三個(gè)固定裝置53，然而，可以采用替代數(shù)量的固定裝置53。馬達(dá)板52進(jìn)一步包括對(duì)應(yīng)數(shù)量的固定裝置接收狹槽51，以便通過(guò)該狹槽接收固定裝置53，和額外地允許馬達(dá)板52的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相對(duì)于馬達(dá)軸線33的預(yù)設(shè)距離。狹槽51可具有拱形形狀和一定長(zhǎng)度。如圖所示，每個(gè)固定裝置53均包括延伸通過(guò)狹槽51且進(jìn)入殼體30中的相應(yīng)接收孔的柄(shank)部分，以及重疊馬達(dá)板52的至少一部分以便將馬達(dá)板52阻截在殼體30上的頭部分。柄部分包括螺紋，其能夠與殼體30中的接收孔中的螺紋螺紋匹配，使得固定裝置53能夠螺紋連接在接收孔內(nèi)。不過(guò)，固定裝置53可以部分地脫開(kāi)與接收孔的螺紋連接，以允許馬達(dá)板52相對(duì)于殼體30的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。馬達(dá)板52的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由接收狹槽51的長(zhǎng)度限制，這是由于，如果板52的旋轉(zhuǎn)試圖經(jīng)過(guò)固定裝置53的柄，則接收狹槽51的端部鄰接該柄。由于馬達(dá)板52承載惰輪軸28(圖13)，則當(dāng)馬達(dá)板52圍繞馬達(dá)軸線33旋轉(zhuǎn)時(shí)，惰輪22可以旋轉(zhuǎn)(運(yùn)動(dòng)/平移)不超過(guò)狹槽51的長(zhǎng)度。一旦選擇了惰輪軸28的期望位置，固定裝置53就能夠在狹槽51內(nèi)的任意位置處將馬達(dá)板52固定至殼體30，以便調(diào)整惰輪22在帶16上的接觸壓力，因而根據(jù)需要調(diào)整帶16的張力。軸承48與轉(zhuǎn)子軸46同心，并且同心地位于馬達(dá)板52內(nèi)，所以馬達(dá)軸線33在馬達(dá)板52的旋轉(zhuǎn)期間不移動(dòng)，從而簡(jiǎn)化了惰輪22的張力調(diào)整。

滑輪組件14不需要現(xiàn)有技術(shù)的加工的定制偏心凸輪，因而消除了一個(gè)零件。而且，滾針軸承26比滾珠軸承4更加廉價(jià)。惰輪22進(jìn)一步不需要單獨(dú)的螺桿6來(lái)將惰輪滑輪24固定在沿帶16的張緊位置中，因而消除了額外零件。因此，相比于圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)，滑輪組件14和動(dòng)力輔助系統(tǒng)10提供了更加成本有效的方案。

上文描述的具有帶有縱向阻截的惰輪22的滑輪組件14的動(dòng)力輔助系統(tǒng)10可以被結(jié)合在多種不同應(yīng)用中，諸如但不限于，包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)制動(dòng)增壓系統(tǒng)的車輛應(yīng)用。在一個(gè)實(shí)施例中，諸如圖14中所示，動(dòng)力輔助系統(tǒng)10可在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)110(諸如電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))內(nèi)使用。系統(tǒng)110包括由車輛的駕駛員操作的方向盤112。方向盤112連接至轉(zhuǎn)向柱的一端，以114示意性地表明。方向盤112的旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)向柱114旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向柱114的另一端連接至總體上以118表明的轉(zhuǎn)向齒輪組件的輸入軸116。轉(zhuǎn)向齒輪組件118將輸入軸116的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從轉(zhuǎn)向齒輪組件118的端部延伸的連桿120和122的線性運(yùn)動(dòng)。連桿120和122連接至車輛車輪(未示出)，使得連桿120和122的線性運(yùn)動(dòng)引起車輪的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)向齒輪組件118能夠是用于將輸入軸116的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成連桿120和122的線性運(yùn)動(dòng)的任何合適的機(jī)構(gòu)。連桿120和122連接至轉(zhuǎn)向構(gòu)件(未示出)，其在形成于轉(zhuǎn)向齒輪組件118的殼體126中的孔內(nèi)平移。轉(zhuǎn)向構(gòu)件包括齒條部分(未示出)，其具有形成在其中的一系列齒條齒，該齒條齒與聯(lián)接至輸入軸116的小齒輪(未示出)嚙合接合。小齒輪的旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)向構(gòu)件的齒條部分沿線性方向運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)引起連桿120、122的線性運(yùn)動(dòng)，從而使車輪旋轉(zhuǎn)。

組件10進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)單元，諸如電動(dòng)馬達(dá)32。驅(qū)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向構(gòu)件的軸向運(yùn)動(dòng)，以在駕駛員經(jīng)由方向盤112、轉(zhuǎn)向柱114和轉(zhuǎn)向齒輪組件118輸入的手動(dòng)力之外提供輔助力。在電動(dòng)馬達(dá)32不能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向構(gòu)件的軸向運(yùn)動(dòng)的情形中，輸入構(gòu)件116和轉(zhuǎn)向構(gòu)件之間的機(jī)械連接容許車輛的手動(dòng)轉(zhuǎn)向。馬達(dá)32經(jīng)由控制器133連接至電源131。動(dòng)力源131能夠是諸如車輛的電池或充電系統(tǒng)的任何合適的動(dòng)力源?？刂破?33致動(dòng)和控制馬達(dá)32，以便提供馬達(dá)32的轉(zhuǎn)子軸46的期望的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向?？刂破?33能夠是諸如微控制器的任何適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)，其能夠?qū)?yīng)于車輪的轉(zhuǎn)向方向來(lái)改變馬達(dá)32的速度以及馬達(dá)32的旋轉(zhuǎn)方向。殼體30(和蓋12)可包封先前描述的滑輪組件14，其中馬達(dá)30包括能夠旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至滑輪組件14的驅(qū)動(dòng)滑輪18的輸出軸46。滑輪組件14的從動(dòng)滑輪20與滾珠螺桿組件34旋轉(zhuǎn)地接合，滾珠螺桿組件34可與先前描述的轉(zhuǎn)向構(gòu)件的螺桿部分旋轉(zhuǎn)地接合。轉(zhuǎn)向齒輪組件118也可以布置成使得滾珠螺母56的線性致動(dòng)被用于輔助連桿120、122的線性運(yùn)動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20經(jīng)由柔性帶16能夠旋轉(zhuǎn)地彼此連接?；?8、20中的每一個(gè)均具有接合帶16的內(nèi)表面的外表面。滑輪18、20的表面和帶16的內(nèi)表面能夠具有任何合適的輪廓或質(zhì)地，以幫助確保帶16和滑輪18、20之間的抓持接觸。例如，滑輪18、20的表面和帶16的內(nèi)表面能夠包括形成在其中的帶齒匹配槽口。

帶16圍繞滑輪18、20的外周相對(duì)緊貼地配合。因此，驅(qū)動(dòng)滑輪18的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引起從動(dòng)滑輪20的旋轉(zhuǎn)。滑輪18和20的直徑能夠是任何合適的尺寸，以便提供任何期望的“齒數(shù)比”，使得驅(qū)動(dòng)滑輪18的旋轉(zhuǎn)速度不同于從動(dòng)滑輪20的旋轉(zhuǎn)速度。帶16圍繞驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20成環(huán)限定了兩個(gè)無(wú)支撐的帶側(cè)或部分，其不與滑輪18和20接觸，在滑輪18和20之間延伸。

帶16可由足夠柔軟的任何合適的材料或材料組合制得，以環(huán)繞滑輪18和20且在其旋轉(zhuǎn)期間維持與滑輪18和20的外表面接合。帶可以是三角帶或齒形帶，或者帶可由形成鏈的各個(gè)鏈節(jié)制得。帶16可由彈性材料制得，并且可包括內(nèi)部金屬增強(qiáng)構(gòu)件。

上文描述的惰輪滑輪24與帶16的至少一個(gè)無(wú)支撐的松弛側(cè)部分接合。惰輪22可通過(guò)馬達(dá)板52的旋轉(zhuǎn)固定且利用固定裝置53在帶16的選擇的適當(dāng)張力下固定，以與帶16的一個(gè)松弛側(cè)部分接合。替代性地，可提供兩個(gè)惰輪22，以與帶16的兩個(gè)側(cè)部分接合(諸如一個(gè)在帶16內(nèi)側(cè)且一個(gè)在帶16外側(cè))?？梢愿淖兌栎?2相對(duì)于帶16的具體布置。如先前描述的軸向阻截件90也相對(duì)于驅(qū)動(dòng)滑輪18和從動(dòng)滑輪20縱向阻截惰輪22。

在具有帶有縱向阻截的惰輪22的滑輪組件14的上文描述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)10結(jié)合于電制動(dòng)增壓系統(tǒng)210(圖15)的實(shí)施例中，殼體30可包封馬達(dá)32的部分，以及用于將轉(zhuǎn)子軸46的旋轉(zhuǎn)傳遞到從動(dòng)滑輪20的滑輪組件14，其相應(yīng)地使制動(dòng)增壓致動(dòng)器212的一部分運(yùn)動(dòng)。例如，參見(jiàn)圖15，制動(dòng)增壓致動(dòng)器212可包括由滾珠螺桿組件34相互連接至動(dòng)力輔助系統(tǒng)10的馬達(dá)32的主缸214。主缸214可包括先前描述的滾珠螺母56(和/或滾珠螺桿60)，其能夠由從動(dòng)滑輪20驅(qū)動(dòng)。滾珠螺桿組件34通常向主缸214和增壓系統(tǒng)210提供駕駛員施加力的線性輸入。系統(tǒng)210允許制動(dòng)輸入力從滾珠螺桿組件34的線性運(yùn)動(dòng)被應(yīng)用于主缸214。主缸214包括孔216和能夠附接至殼體30的貯存器218(部分示出)。主缸214能夠大體上包括主體構(gòu)件220、貯存器218、安裝凸緣222、活塞224和回位彈簧226。彈簧226能夠向活塞224提供回位偏壓。主體構(gòu)件220和凸緣222能夠形成為單一的一體式構(gòu)件。凸緣222允許主缸214附接至殼體30。主體構(gòu)件220可以是大體上圓筒形構(gòu)件，且可限定細(xì)長(zhǎng)軸向孔216或腔，活塞224能夠滑動(dòng)地布置在其中。貯存器218儲(chǔ)存和提供制動(dòng)流體。主體構(gòu)件220的孔216與貯存器218流體連通?；钊?24在孔216內(nèi)的運(yùn)動(dòng)(向內(nèi)前進(jìn))通過(guò)出口228向相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程制動(dòng)組件提供制動(dòng)流體施加壓力。滾珠螺桿組件34的輸出端能夠?qū)⒂绍囕v操作者下壓制動(dòng)踏板和馬達(dá)32及滾珠螺桿組件34的操作中的任一者(或二者)提供的力傳遞至活塞224。以這種方式，駕駛員施加力且增壓力是附加的。具體地，當(dāng)滾珠螺桿組件34包括線性致動(dòng)的滾珠螺母56時(shí)，滾珠螺母56的運(yùn)動(dòng)能夠聯(lián)接至活塞224，以便活塞224在孔216內(nèi)的線性運(yùn)動(dòng)。

雖然已經(jīng)描述了車輛動(dòng)力輔助系統(tǒng)10內(nèi)采用滑輪組件14的兩個(gè)實(shí)施例，但是滑輪組件14也可以用在未在本文中描述的其它應(yīng)用中。

下文闡述的是先前公開(kāi)的一些實(shí)施例：

一種動(dòng)力輔助系統(tǒng)，包括：具有轉(zhuǎn)子軸的馬達(dá)；附接至轉(zhuǎn)子軸的驅(qū)動(dòng)滑輪；從動(dòng)滑輪；構(gòu)造為將驅(qū)動(dòng)滑輪連接至從動(dòng)滑輪的柔性帶；以及滾珠螺桿組件，該滾珠螺桿組件包括：能夠與從動(dòng)滑輪一起旋轉(zhuǎn)的能夠旋轉(zhuǎn)的滾珠螺桿；圍繞滾珠螺桿的線性平移的滾珠螺母；以及，布置成防止?jié)L珠螺母旋轉(zhuǎn)的防旋轉(zhuǎn)裝置。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括附接至滾珠螺母的從動(dòng)軸，其中，由滾珠螺母在動(dòng)力輔助系統(tǒng)的外部使從動(dòng)軸線性平移。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括附接至滾珠螺母的柱塞，柱塞沿滾珠螺桿的縱軸線延伸且構(gòu)造成用于附接至從動(dòng)軸。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括殼體，殼體包括驅(qū)動(dòng)部段和從動(dòng)部段，馬達(dá)設(shè)置在驅(qū)動(dòng)部段中，且滾珠螺桿組件設(shè)置在從動(dòng)部段中。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括將滾珠螺桿支撐于殼體的軸承，該軸承至少實(shí)質(zhì)上阻止?jié)L珠螺桿相對(duì)于殼體的縱向運(yùn)動(dòng)。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，其中，驅(qū)動(dòng)滑輪、從動(dòng)滑輪和帶設(shè)置在殼體外部。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括蓋，其中，驅(qū)動(dòng)滑輪、從動(dòng)滑輪和帶設(shè)置在蓋和殼體之間。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括惰輪，所述惰輪包括與帶接合的惰輪滑輪和滾針軸承。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，其中，惰輪進(jìn)一步包括具有軸軸線的惰輪軸，滾針軸承固定至惰輪軸，滑輪組件進(jìn)一步包括構(gòu)造成限制惰輪沿軸軸線的縱向運(yùn)動(dòng)的軸向阻截件。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，其中，滑輪組件設(shè)置在殼體和蓋之間，軸向阻截件構(gòu)造為阻擋惰輪與殼體和蓋的接觸。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，其中，軸向阻截件包括至少兩個(gè)凸緣，該至少兩個(gè)凸緣從驅(qū)動(dòng)滑輪、從動(dòng)滑輪和惰輪滑輪中的至少一者延伸。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少部分能夠相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸的縱軸線旋轉(zhuǎn)的板，以及惰輪，所述惰輪包括惰輪滑輪和惰輪軸，惰輪滑輪能夠與帶接合，并且惰輪軸相對(duì)于板固定地布置，其中通過(guò)使惰輪軸和板圍繞縱軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)整帶的張緊。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，進(jìn)一步包括殼體，馬達(dá)接收在殼體中，其中板能夠在相對(duì)于殼體和轉(zhuǎn)子軸線的多于一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置中固定于殼體。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，其中，惰輪進(jìn)一步包括固定至惰輪軸的滾針軸承，惰輪滑輪能夠圍繞滾針軸承旋轉(zhuǎn)。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，其中，防旋轉(zhuǎn)裝置包括至少一個(gè)縱向延伸的導(dǎo)葉，該導(dǎo)葉在殼體內(nèi)能夠縱向滑動(dòng)。

一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)；以及轉(zhuǎn)向齒輪組件，其中由驅(qū)動(dòng)滑輪帶動(dòng)的從動(dòng)滑輪的旋轉(zhuǎn)操作與轉(zhuǎn)向齒輪組件操作性地接合的從動(dòng)軸。

一種制動(dòng)增壓致動(dòng)器，包括前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的動(dòng)力輔助系統(tǒng)，以及，包括貯存器和活塞的主缸，由從動(dòng)滑輪帶動(dòng)的滾珠螺桿的旋轉(zhuǎn)通過(guò)滾珠螺母被轉(zhuǎn)換成活塞的線性運(yùn)動(dòng)。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的制動(dòng)增壓致動(dòng)器，進(jìn)一步包括惰輪，所述惰輪包括惰輪滑輪和滾針軸承，惰輪滑輪與帶接合。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的制動(dòng)增壓致動(dòng)器，進(jìn)一步包括至少部分能夠相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸的縱軸線旋轉(zhuǎn)的板，以及惰輪，惰輪包括惰輪滑輪和惰輪軸，惰輪滑輪能夠與帶接合，并且惰輪軸相對(duì)于板固定地布置，其中通過(guò)使惰輪軸和板圍繞縱軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)整帶的張緊。

一種由動(dòng)力輔助系統(tǒng)使從動(dòng)軸線性平移的方法，該方法包括：在動(dòng)力輔助系統(tǒng)的殼體和蓋之間布置滑輪組件，滑輪組件包括能夠圍繞第一縱軸線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)滑輪、從動(dòng)滑輪、構(gòu)造為將驅(qū)動(dòng)滑輪連接至從動(dòng)滑輪的柔性帶；將從動(dòng)滑輪連接至滾珠螺桿，以便使?jié)L珠螺桿與從動(dòng)滑輪一起旋轉(zhuǎn)；在滾珠螺桿上組裝滾珠螺母與防旋轉(zhuǎn)裝置；以及將從動(dòng)軸附接至滾珠螺母。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，布置滑輪組件進(jìn)一步包括提供至少部分能夠相對(duì)于第一縱軸線旋轉(zhuǎn)的板，以及包括惰輪滑輪和惰輪軸的惰輪，惰輪滑輪能夠與帶接合，并且惰輪軸相對(duì)于板固定地布置；該方法進(jìn)一步包括通過(guò)使惰輪和板圍繞第一縱軸線旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)整帶的張力。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，惰輪進(jìn)一步包括固定至惰輪軸的滾針軸承，惰輪滑輪能夠圍繞滾針軸承旋轉(zhuǎn)。

如前述實(shí)施例中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，驅(qū)動(dòng)軸是用于制動(dòng)增壓致動(dòng)器的活塞。

在描述本發(fā)明的背景中(尤其在以下權(quán)利要求的背景中)，使用術(shù)語(yǔ)“一”和“一個(gè)”以及“該”和類似對(duì)象將被解釋為覆蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者，除非在此另有其它指示或與上下文明確地矛盾。此外，應(yīng)進(jìn)一步注意到，本文中術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等并不表示任何次序、數(shù)量或重要性，而是用于將一個(gè)元件與其它元件區(qū)分。與數(shù)量結(jié)合使用的修正“大約”包含所述值在內(nèi)且具有由上下文指示的含義(例如，其包括與具體數(shù)量的測(cè)量相關(guān)聯(lián)的誤差的程度)。

雖然已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)容易地理解的是，本發(fā)明不限于這種公開(kāi)的實(shí)施例。而且，能夠修改本發(fā)明以結(jié)合任何數(shù)量的未在前描述但符合本發(fā)明的精神和范圍的變型、替代、替換或等價(jià)布置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的方面可以僅包括所描述的實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為由前述的描述限制。