本發(fā)明涉及一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置，更詳細而言，涉及一種提高散熱性能的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機。

背景技術(shù)：

圖1是普通的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成圖。

參照圖1，普通的電動助力轉(zhuǎn)向裝置100包括：方向盤102，設(shè)置在駕駛席；轉(zhuǎn)向軸106，連接至所述方向盤；轉(zhuǎn)向柱130，可將轉(zhuǎn)向軸固定到車體；齒條齒輪機構(gòu)110，包括將從轉(zhuǎn)向軸106接收到的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成直線運動的齒條和小齒輪；以及齒條桿112，在所述齒條桿112的兩端部具有連接桿122與關(guān)節(jié)臂124。

轉(zhuǎn)向柱130被配置為：在其一側(cè)的轉(zhuǎn)向軸106連接至方向盤102并且與方向盤102一起旋轉(zhuǎn)，其另一側(cè)通過一對萬向接頭104而連接至小齒輪軸108。并且，小齒輪軸108通過齒條齒輪機構(gòu)110而連接至齒條桿112，齒條桿112的兩端通過連接桿122和關(guān)節(jié)臂124而連接至車輪126。

輔助動力機構(gòu)140包括：扭矩傳感器142，感測由駕駛員施加到方向盤102的扭矩，輸出與所感測到的扭矩成正比的電信號；電子控制裝置144，基于從扭矩傳感器142傳輸?shù)碾娦盘柖a(chǎn)生控制信號；馬達146，基于從電子控制裝置144傳輸?shù)目刂菩盘柖a(chǎn)生輔助動力；以及減速機150，為了將馬達146所產(chǎn)生的輔助動力傳遞至轉(zhuǎn)向軸106而具有蝸桿152和蝸輪156。

因此，電動助力轉(zhuǎn)向裝置以如下方式構(gòu)成：通過方向盤102旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭矩經(jīng)由齒條齒輪機構(gòu)110被傳遞至齒條桿112，并且根據(jù)所產(chǎn)生的扭矩由馬達146產(chǎn)生的輔助動力被傳遞至齒條桿112。

即，由方向盤102旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭矩和由馬達146所產(chǎn)生的輔助動力疊加而使齒條桿112沿軸向方向運動。

圖2是表示現(xiàn)有技術(shù)的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機的剖面圖。

參照圖2，現(xiàn)有的減速機150具有形成有蝸桿152的蝸桿軸254，在蝸桿軸254的兩端分別設(shè)置蝸桿軸軸承257而支撐蝸桿軸254。在所述減速器內(nèi)，插塞螺桿210緊固在一阻尼耦合器(dampingcoupler)240和相關(guān)聯(lián)的一個蝸桿軸軸承257之間，以防止蝸桿軸軸承257沿蝸桿軸254的軸向方向移動，并且通過插塞螺母220以固定插塞螺栓210。

蝸桿軸254通過阻尼耦合器240與馬達146相連，并且通過馬達146的驅(qū)動進行旋轉(zhuǎn)。

一蝸輪156設(shè)置在蝸桿軸254的一側(cè)，以與形成在蝸桿軸254的外周面的蝸桿152嚙合。所述蝸輪156安裝在傳遞由駕駛員操作的方向盤102(參照圖1)的旋轉(zhuǎn)力的轉(zhuǎn)向軸106，從而將通過馬達146的驅(qū)動所產(chǎn)生的蝸桿軸254的旋轉(zhuǎn)力傳遞到轉(zhuǎn)向軸106。

蝸桿軸254和蝸輪156容納在齒輪外殼260內(nèi)，在齒輪外殼260的一側(cè)具有對蝸桿軸254提供驅(qū)動力的馬達146，齒輪外殼260和馬達146通過馬達罩蓋230與螺桿250耦接。

以如上所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機通過根據(jù)車輛運行條件而使設(shè)置在車輛內(nèi)的電子控制單元(ecu)對馬達的驅(qū)動進行控制，以及通過馬達的驅(qū)動所產(chǎn)生的蝸桿軸的旋轉(zhuǎn)力附加到由駕駛員操作的方向盤的旋轉(zhuǎn)力而使其傳遞到轉(zhuǎn)向軸，由此可平穩(wěn)且穩(wěn)定地保持駕駛員的轉(zhuǎn)向操作狀態(tài)。

即，現(xiàn)有的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機是通過使用蝸桿軸而使連接至轉(zhuǎn)向軸的蝸輪旋轉(zhuǎn)而輔助轉(zhuǎn)向力。

然而，現(xiàn)有的電動助力轉(zhuǎn)向裝置由于其特性而使用蝸桿軸和蝸輪，因此在高速轉(zhuǎn)向車輛的情況下，尤其是在施加較多的負載的泊車時，當蝸桿軸和蝸輪根據(jù)產(chǎn)生用于轉(zhuǎn)向的動力的馬達的高速旋轉(zhuǎn)而高速旋轉(zhuǎn)時，可能由于輪齒之間的接觸而產(chǎn)生摩擦熱。因此，存在容納在齒輪外殼內(nèi)部的蝸桿軸和蝸輪所產(chǎn)生的熱積累在齒輪外殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性極限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機，其能夠順利地消散當動力轉(zhuǎn)向裝置被驅(qū)動時以高速旋轉(zhuǎn)的蝸桿軸和蝸輪的輪齒之間的接觸所產(chǎn)生的摩擦熱，以防止由塑料材質(zhì)制成的輪齒受熱所引起的耐久性下降。

本發(fā)明的目的并不限制于上述目的，可通過下述說明理解未提及的本發(fā)明的其他目的及優(yōu)點。

本發(fā)明的實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機可包括：齒輪外殼，具有蝸桿軸外殼和蝸輪外殼；蝸輪軸，與轉(zhuǎn)向軸連接而在轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)時進行連動旋轉(zhuǎn)；蝸輪，容納在所述蝸輪外殼內(nèi)，具有第一面和與第一面對向的第二面，并耦接至所述蝸輪軸；第一熱傳遞板，用以與所述蝸輪的第一面接觸；以及第一軸承，耦接至蝸輪軸以與所述第一熱傳遞板相接觸，并且所述第一軸承具有外周面，所述外周面與所述蝸輪外殼接觸。

在本發(fā)明的實施例中，所述第一熱傳遞板可具有軸孔，其中，所述蝸輪軸通過所述軸孔耦接至所述第一熱傳遞板，所述第一熱傳遞板具有接觸突起，所述接觸突起在軸孔的周緣突起形成，以便與第一軸承接觸。

在本發(fā)明的實施例中，所述第一熱傳遞板能夠具有圍繞所述軸孔徑向布置的多個通風口。

在本發(fā)明的實施例中，所述第一軸承可包括：內(nèi)環(huán)，緊固至所述蝸輪軸，并且與所述第一熱傳遞板的接觸突起相接觸；外環(huán)，與所述內(nèi)環(huán)間隔開并且耦接至蝸輪外殼；以及滾珠，設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)與所述外環(huán)之間。

在本發(fā)明的實施例中，所述第一熱傳遞板可具有多個齒形突起，所述多個齒形突起形成在所述第一熱傳遞板的外周面，以與所述蝸輪的輪齒對應(yīng)。

在本發(fā)明的實施例中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機還可包括：第二熱傳遞板，用以與所述蝸輪的第二面接觸；以及第二軸承，耦接至蝸輪軸，以與所述第二熱傳遞板接觸，并且所述第二軸承具有外周面，所述外周面與所述蝸輪外殼接觸。

在本發(fā)明的實施例中，所述蝸輪可包括：蝸輪主體，耦接至蝸輪軸；以及齒形部，形成在所述蝸輪主體的外周面上，所述齒形部形成有輪齒，以與蝸桿軸的蝸桿嚙合。

在本發(fā)明的實施例中，所述電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機還可包括多個熱傳遞部件，所述多個熱傳遞部件置于(interposed)所述蝸輪主體和所述齒形部之間，與所述第一熱傳遞板接觸。

在本發(fā)明的實施例中，所述蝸輪主體及所述齒形部可由工程塑料材質(zhì)制成。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，與蝸桿軸嚙合的蝸輪所產(chǎn)生的熱以熱傳遞板為介質(zhì)而通過軸承、蝸輪軸排出到蝸輪外殼的外部，因此可防止具有塑料材質(zhì)的齒形部的蝸輪發(fā)生熱積累進而防止蝸輪的耐久性下降。

本發(fā)明的效果并不限定于上述效果，應(yīng)理解為包括可根據(jù)本發(fā)明的詳細說明或權(quán)利要求書中所記載的發(fā)明構(gòu)成推理出的所有效果。

附圖說明

結(jié)合參考以下的附圖和詳細說明將更好地理解本發(fā)明的上述和其他的目的、特性和優(yōu)勢，其中：

圖1是普通的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成圖。

圖2是表示現(xiàn)有技術(shù)的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機的剖面圖。

圖3是表示本發(fā)明的一實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機的一部分構(gòu)成的分解立體圖。

圖4是將圖3的一部分放大的詳細圖。

圖5是表示本發(fā)明的一實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機的主要部分的側(cè)視圖。

圖6是將圖5的一部分放大的詳細圖。

圖中的部分標號分別表示：

300、齒輪外殼；

310、蝸桿軸外殼；

320、蝸輪外殼；

340、蝸輪軸；

350、蝸輪；

351、蝸輪主體；

352、齒形部；

353、熱傳遞部件；

360、第一熱傳遞板；

370、第二熱傳遞板；

380、第一軸承；

390、第二軸承。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明進行詳細說明。然而，本發(fā)明能夠以多種不同的形態(tài)實現(xiàn)，因此并不限定于此處所說明的實施例。另外，為了在圖中明確地說明本發(fā)明，省略與說明無關(guān)的部分，并在整篇說明書中，對相似的部分標注相似的符號。

在整篇說明書中，在記載為某個部分與另一部分“連接”時，不僅包括“直接連接”的情況，而且還包括在它們之間隔以其他部分而“間接連接”的情況。并且，在記載為某個部分“包括”某個構(gòu)成要素時，如果無特別相反的記載，則是指還具有其他構(gòu)成要素，而并非是指排除其他構(gòu)成要素。

以下，參照附圖，詳細地對本發(fā)明的實施例進行說明。

圖3是表示本發(fā)明的一實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機的一部分構(gòu)成的分解立體圖，圖4是將圖3的一部分放大的詳細圖，圖5是表示本發(fā)明的一實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的減速機的主要部分的側(cè)視圖，圖6是將圖5的一部分放大的詳細圖。

參照圖3至圖6，本發(fā)明的一實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置包括齒輪外殼300、蝸桿軸254(參照圖2)、蝸輪軸340、蝸輪350和第一熱傳遞板360。

齒輪外殼300可包括容納蝸桿軸的蝸桿軸外殼310，以及容納蝸輪350的蝸輪外殼320。齒輪外殼300發(fā)揮接收在其內(nèi)部產(chǎn)生的熱而執(zhí)行散熱功能的散熱器的作用。因此，齒輪外殼300由導(dǎo)熱性材質(zhì)制成，尤其是為了將重量最小化，可由鋁(al)材質(zhì)制成。并且，為了增大作為散熱器的功能，也可在齒輪外殼300的表面形成多個凹凸部。

蝸桿軸(省略圖示)容納在蝸桿軸外殼310的內(nèi)部，與設(shè)置在蝸桿軸外殼310的一側(cè)的馬達軸(省略圖示)連接而在馬達驅(qū)動時與馬達軸進行連動旋轉(zhuǎn)。所述蝸桿軸具有一蝸桿(省略圖示)，所述蝸桿形成在所述蝸桿軸的外周面，以與蝸輪350相嚙合。

蝸輪軸340與傳遞方向盤的旋轉(zhuǎn)力的轉(zhuǎn)向軸(省略圖示)相連。在轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)時進行連動旋轉(zhuǎn)。蝸輪軸340壓入結(jié)合到形成在蝸輪350的中央的軸孔，所述蝸輪軸的一端部從蝸輪外殼320突出。

蝸輪350容納在蝸輪外殼320的內(nèi)部，蝸輪350具有第一面350a和與第一面350a對向的第二面350b。蝸輪350具有與蝸輪軸340耦接的蝸輪主體351。在蝸輪主體351的中央形成軸孔，以便蝸輪軸340通過軸孔壓入接合至蝸輪主體351，蝸輪350在蝸輪軸340旋轉(zhuǎn)時一體地進行旋轉(zhuǎn)。蝸輪主體351具有齒形部352，所述齒形部352形成在蝸輪主體351的外周面，并且所述齒形部352形成有輪齒，以與蝸桿軸的蝸桿嚙合。齒形部352可通過嵌入注射成形(injectionmolding)等方法形成在蝸輪主體351的外側(cè)。蝸輪主體351可由鋼或工程塑料材質(zhì)制成。形成有輪齒的齒形部352可由工程塑料制成。

此時，可在蝸輪主體351與齒形部352之間按照固定間隔介置由金屬等導(dǎo)熱性材質(zhì)構(gòu)成的多個熱傳遞部件353。熱傳遞部件353可形成為圓筒形或多邊柱形態(tài)，其形態(tài)并無限制。各熱傳遞部件353的兩端與第一熱傳遞板360及下文將述的第二熱傳遞板中的至少任一個接觸，并且在蝸輪350旋轉(zhuǎn)時，各熱傳遞部件353將在蝸輪350的內(nèi)部產(chǎn)生的熱迅速地傳遞到第一熱傳遞板360或第二熱傳遞板370。多個熱傳遞部件353可利用環(huán)形態(tài)的連接部件354彼此連接，像上述內(nèi)容一樣以連接部件354為介質(zhì)而連接的多個熱傳遞部件353會變得易于組裝到蝸輪主體351與齒形部352之間。此時，與熱傳遞部件353相同，連接部件354可也由導(dǎo)熱性材質(zhì)制成。

第一熱傳遞板360大致形成為圓板形，在其中央形成軸孔361，以便蝸輪軸340插入軸孔361以耦接至所述第一熱傳遞板360。第一熱傳遞板360配置在蝸輪350與第一軸承380之間。即，第一熱傳遞板360與蝸輪350的第一面350a接觸而將蝸輪350所產(chǎn)生的熱傳遞到第一軸承380。第一熱傳遞板360由導(dǎo)熱性材質(zhì)、例如金屬材質(zhì)制成，可通過嵌入注射成形等而一體地形成到蝸輪350的第一面350a。

第一熱傳遞板360可在其一面具有與第一軸承380的內(nèi)環(huán)接觸的接觸突起362。例如，接觸突起362能夠以軸孔361為中心而跨及所述軸孔的整個周緣突出形成，以便可將第一軸承380與內(nèi)環(huán)的接觸面積最大化。第一熱傳遞板360能夠以軸孔361為中心而按照放射狀形成多個通風口363。通風口363在第一熱傳遞板360及蝸輪350旋轉(zhuǎn)時，使空氣向蝸輪350側(cè)流入，從而可增大冷卻效果。第一熱傳遞板360可在其外周面形成多個齒形突起364。多個齒形突起364以與蝸輪350的形成有輪齒的齒形部352對應(yīng)的方式形成，由此更迅速地從齒形部352傳遞熱，另一方面，通過采用在齒形部352的側(cè)面重疊齒形突起364的形態(tài)，可增大齒形部352的強度。

在蝸輪350的一側(cè)配置第一軸承380，第一軸承380與蝸輪軸340耦接而支撐蝸輪軸340的旋轉(zhuǎn)。第一軸承380包括：內(nèi)環(huán)381，緊固在蝸輪軸340而在蝸輪軸340旋轉(zhuǎn)時一體地進行旋轉(zhuǎn)；外環(huán)382，與內(nèi)環(huán)381間隔開配置；以及滾珠(ball)383，設(shè)置在內(nèi)環(huán)381與外環(huán)382之間。內(nèi)環(huán)381與第一熱傳遞板360的接觸突起362接觸。為了在蝸輪軸340旋轉(zhuǎn)時使內(nèi)環(huán)381與接觸突起362之間持續(xù)接觸，可使內(nèi)環(huán)381的直徑與接觸突起362的直徑相同。外環(huán)382可壓入結(jié)合在蝸輪外殼320。從接觸突起362傳遞至內(nèi)環(huán)381的熱通過外環(huán)382傳遞到蝸輪外殼320，在具有相對較大的表面積的蝸輪外殼320實現(xiàn)冷卻。

在蝸輪350的另一側(cè)，第二軸承390耦接至蝸輪軸340而支撐蝸輪軸340的旋轉(zhuǎn)。第二軸承390(包括內(nèi)環(huán)391、外環(huán)392和滾珠393)的構(gòu)成與第一軸承380(包括內(nèi)環(huán)381、外環(huán)382和滾珠383)的構(gòu)成相似，因此省略詳細說明。

在蝸輪350的第二面還設(shè)置第二熱傳遞板370，從而可進一步增大散熱效果。第二熱傳遞板370具有與第一熱傳遞板相同的構(gòu)成，因此省略單獨的說明。然而，第二熱傳遞板370設(shè)置在蝸輪350與第二軸承390之間，在軸孔周緣具有向第二軸承390側(cè)突出的接觸突起372，以便與蝸輪350的第二面接觸而向第二軸承390傳遞蝸輪350所產(chǎn)生的熱。即，第一熱傳遞板360的接觸突起362與第二熱傳遞板370的接觸突起372向彼此對向的方向突出。

以此方式構(gòu)成的一實施例的電動助力轉(zhuǎn)向裝置在根據(jù)接收駕駛員的方向盤操舵力信息的ecu(electroniccontrolunit，電子控制單元)的控制而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的馬達、蝸桿軸及蝸輪驅(qū)動時，可將蝸輪所產(chǎn)生的熱迅速地散熱到齒輪外殼的外部，因此不會產(chǎn)生因蝸輪的熱積累引起的各種現(xiàn)象。

上述情況是因通過根據(jù)方向盤操舵力信息進行的ecu控制而以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向操作(assist)的方式產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的減速機的結(jié)構(gòu)特征而產(chǎn)生，與馬達等速地進行高速旋轉(zhuǎn)的蝸桿軸及與所述蝸桿軸嚙合而連動旋轉(zhuǎn)的蝸輪350具有約10～20比1的減速比及較大的負載，并且，為了防止因轉(zhuǎn)向裝置的特性而產(chǎn)生奇怪的噪音，齒形部352的原材料可應(yīng)用工程塑料(plastic)而并非金屬。

因此，在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的負載的蝸桿軸與蝸輪350在進行動作時發(fā)熱，尤其是形成在與蝸桿軸嚙合而連動旋轉(zhuǎn)的蝸輪350的齒形部352的塑料材質(zhì)對發(fā)熱非常脆弱，因此一實施例的減速機發(fā)揮通過第一軸承380、第二軸承390及蝸輪軸340向齒輪外殼300的外部排出熱的作用。

即，由與蝸桿軸嚙合而連動旋轉(zhuǎn)的蝸輪350產(chǎn)生的熱傳遞到第一熱傳遞板360及第二熱傳遞板370，通過第一熱傳遞板360的接觸突起362及第二熱傳遞板370的接觸突起372而傳遞到第一軸承380及第二軸承390，此后傳遞到與第一軸承380及第二軸承390接觸的蝸輪外殼320而由外部氣體冷卻。

并且，傳遞在第一軸承380及第二軸承390的熱的一部分可通過以穿過蝸輪外殼320的方式耦接的蝸輪軸340而排出到蝸輪外殼320的外部。

如上所述，與蝸桿軸嚙合的蝸輪350所產(chǎn)生的熱以第一熱傳遞板360、第二熱傳遞板370為介質(zhì)而通過第一軸承380、第二軸承390及蝸輪軸340排出到蝸輪外殼320的外部，因此可防止具有塑料材質(zhì)的齒形部的蝸輪發(fā)生熱累積，進而防止蝸輪的耐久性下降。

本發(fā)明的上述說明為示例，本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)可理解，可不變更本發(fā)明的技術(shù)思想或必要特征而容易地變形為其他具體形態(tài)。

即，應(yīng)理解為以上所述的實施例在所有方面均為示例，不具有限定性。例如，說明為單一型的各構(gòu)成要素可分散實施，與此相同，說明為分散型的構(gòu)成要素也能夠以結(jié)合形態(tài)實施。

因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書界定，應(yīng)解釋為根據(jù)權(quán)利要求書的含義、范圍及其等同概念導(dǎo)出的所有變更或變形的形態(tài)均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。