[发明专利]齿轮箱组件及其蜗杆轴组件

说明书

本发明涉及一种齿轮箱组件，所述齿轮箱组件包括：壳体；第一轴组件，所述第一轴组件包括蜗杆传动装置并且相对于所述壳体由第一支承组件支撑；以及第二轴组件，所述第二轴组件包括蜗轮传动装置，所述蜗轮传动装置也相对于所述壳体由第二支承组件支撑，所述蜗轮传动装置与所述蜗杆传动装置的蜗杆接合，以允许在两个轴组件之间传递转矩，其特征在于，所述第一轴组件包括承载所述蜗杆传动装置的长形轴和分体式卡爪驱动机构，所述卡爪驱动机构通过所述第一支承组件紧固至所述长形轴的一端，使得在使用中在所述长形轴与所述卡爪驱动机构之间传递转矩。

技术领域

本发明涉及齿轮箱组件的改进，尤其涉及一种用于电动动力转向组件的齿轮箱组件。本发明还涉及结合在齿轮箱中的蜗杆轴组件，并且涉及包括齿轮箱组件的电动动力转向系统。

背景技术

已知提供一种具有定位和保护蜗轮蜗杆式传动装置组件的壳体类型的齿轮箱组件。该传动装置组件包括第一轴组件和第二轴组件，该第一轴组件包括沿轴的长度延伸的螺杆形式的蜗杆传动装置，该蜗杆传动装置相对于壳体由至少一个环形支承组件支撑；该第二轴组件包括承载蜗轮传动装置，该蜗轮传动装置也相对于壳体由至少一个支承组件支撑。这两个轴轴向偏置并且彼此垂直布置，使得蜗轮传动装置周边上的齿与蜗杆传动装置的蜗杆接合。蜗轮传动装置的旋转将引起蜗杆传动装置的旋转，并且反之亦然。这允许在两个轴之间传递转矩。一个轴可以限定齿轮箱组件的输入并且另一个轴可以限定齿轮箱组件的输出。

蜗杆传动装置组件和蜗轮传动装置组件尤其适用于需要具有高传动比的简单紧凑的机构的应用。通过合适地选择传动装置齿的设计，蜗轮蜗杆式传动装置组件可以提供在两个传递方向上的小齿隙以及低摩擦。这些是马达通过齿轮箱将辅助转矩施加给转向机构的一部分以帮助驾驶员转动方向盘的电动动力转向组件的重要特性。任何齿隙都会通过方向盘给驾驶员带来不希望的感受。输入与输出之间90度的偏置允许将驱动马达方便地定位在转向轴旁边。

为了将电动马达连接至齿轮箱组件的输入轴，已知的是提供作为蜗杆轴的一部分的卡爪驱动机构。该卡爪驱动机构可以包括一组卡爪齿，这组卡爪齿与固定至马达的相似卡爪驱动机构相接合。图3示出了在一端具有一组4个卡爪齿的现有技术蜗杆轴。如可以看到的，卡爪齿安装在径向突出的环形承载件上，该环形承载件相比于蜗杆轴具有相对较大的直径。提供卡爪齿来无滑移可能性地将驱动力从一个旋转部件传递至另一个旋转部件是齿轮箱设计领域、尤其在电动动力转向系统的齿轮箱的领域所熟知的。

申请人已经意识到，由于环形承载件的半径大，用金属棒料制造这种轴是非常浪费材料的。这使得零件生产起来相对昂贵，并且在单一金属零件的情况下，这使得轴相对较重。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种齿轮箱组件，所述齿轮箱组件包括齿轮箱组件，所述齿轮箱组件包括：壳体；第一轴组件，所述第一轴组件包括蜗杆传动装置并且相对于所述壳体由第一支承组件支撑；以及第二轴组件，所述第二轴组件包括蜗轮传动装置，所述蜗轮传动装置也相对于所述壳体由第二支承组件支撑，所述蜗轮传动装置与所述蜗杆传动装置的蜗杆接合，以允许在所述两个轴组件之间传递转矩，

其特征在于，所述第一轴组件包括承载所述蜗杆传动装置的长形轴和分体式卡爪驱动机构，所述卡爪驱动机构通过所述第一支承组件紧固至所述长形轴的一端，使得在使用中在所述长形轴与所述卡爪驱动机构之间传递转矩。

所述卡爪驱动机构可以包括两个或更多个卡爪齿，所述两个或更多个卡爪齿与所述长形轴的轴线径向偏置，以接合外部驱动机构的对应卡爪齿。这个外部机构可以是固定至电动马达的输出轴的互补的卡爪驱动机构，两个卡爪驱动机构的卡爪互锁，以将马达的旋转运动传递至第一轴组件。

第一轴组件可以包括连接装置，该连接装置用于将第一轴组件的长形轴固定至卡爪驱动机构，该连接装置包括第一支承组件。

所述连接装置可以进一步包括偏置机构，所述偏置机构使得所述第一支承组件围绕所述卡爪驱动机构的一部分定位，并且将轴向推力载荷通过所述支承组件施加到所述卡爪驱动机构上。