线控转向式转向装置的制作方法

1.本实施方式涉及一种线控转向式转向装置，更具体地，涉及这样一种线控转向式转向装置，该线控转向式转向装置可利用自动泊车、车道保持、根据道路状况的驾驶辅助、转向振动的衰减和自动驾驶控制等车辆控制功能，从而增加驾驶员的便利性，通过排除液压相关部件而不消耗发动机动力，并且可满足商用车辆的转向装置所需的高动力和刚度。


背景技术：

2.线控转向式转向装置是一种电动转向装置，其在方向盘和前轮转向装置之间没有任何机械连接(例如转向柱或万向接头)的情况下使用电力使车辆转向。
3.换言之，驾驶员对方向盘的操纵被转换成电信号，并且电子控制装置接收该电信号并相应地确定马达的输出。由于缺乏机械连接，当发生汽车碰撞时，线控转向系统减少了机械部件对驾驶员的伤害。此外，通过节省部件，例如液压部件和机械连接，线控转向系统可导致轻型车辆和装配线工时的显著减少，从而节省转向期间不必要的能量消耗并因此提高燃料效率。此外，可以通过ecu编程实现理想的转向性能。
4.然而，在传统的线控转向式转向装置中，通常通过包括蜗杆－蜗轮结构和齿条－小齿轮结构来控制方向盘的结构是复杂的，考虑到由于许多相关部件而导致的成本是不利的，并且由于部件刚度低而难以实施高动力。因此，传统的线控转向式转向装置可适用于客车，但不适用于商用车辆，例如公共汽车或卡车。


技术实现要素：

5.技术问题
6.在上述背景技术中已经构思了本实施方式，并且本实施方式可以提供一种线控转向式转向装置，该线控转向式转向装置可利用自动泊车、车道保持、根据道路状况的驾驶辅助、转向振动的衰减和自动驾驶控制等车辆控制功能，从而增加驾驶员的便利性，通过排除液压相关部件而不消耗发动机动力，并且可满足商用车辆的转向装置所需的高动力和刚度。
7.技术方案
8.根据本实施方式，可以提供一种线控转向式转向装置，该线控转向式转向装置包括：中空的壳体，所述壳体的内周表面上形成有第一齿轮部分；第一齿轮构件，所述第一齿轮构件包括在外周表面上形成有第二齿轮部分的大直径部分和在外周表面上形成有第三齿轮部分的小直径部分，所述第一齿轮构件在所述第一齿轮部分和所述第二齿轮部分彼此接合时联接到所述壳体，并且所述第一齿轮构件通过联接到所述壳体的一侧的马达而旋转；以及第二齿轮构件，所述第二齿轮构件包括在内周表面上形成有第四齿轮部分的中空部分和轴向突出以与转向臂(pitman arm)联接的联接部分，并且当所述第三齿轮部分与所述第四齿轮部分接合时，所述中空部分在所述壳体内与所述小直径部分联接。
9.有利效果
10.根据本实施方式，可利用自动泊车、车道保持、根据道路状况的驾驶辅助、转向振动的衰减和自动驾驶控制等车辆控制功能，从而增加驾驶员的便利性，通过排除液压相关部件而不消耗发动机动力，并且可满足商用车辆的转向装置所需的高动力和刚度。
附图说明
11.图1和图2是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的分解立体图。
12.图3是示出图1的组装状态的立体图。
13.图4是图3的截面图。
14.图5是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。
15.图6是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的截面图。
16.图7是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。
17.图8是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的截面图。
18.图9是示出根据实施方式的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。
具体实施方式
19.在本公开的示例或实施方式的以下描述中，将参考附图，在附图中，通过图示的方式示出了可以实现的特定示例或实施方式，并且其中，即使当在彼此不同的附图中示出相同的附图标记和符号时，也可以使用相同的附图标记和符号来指示相同或相似的组件。此外，在本公开的示例或实施方式的以下描述中，当确定对并入本文的公知功能和组件的详细描述可能使本公开的一些实施方式中的主题不清楚时，将省略该描述。本文所用的术语例如“包括”、“具有”、“含有”、“构成”、“由
……
组成”和“由
……
形成”通常旨在允许添加其它组分，除非该术语与术语“仅”一起使用。如本文所用，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。
20.本文可使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”或“(b)”等术语来描述本公开的要素。这些术语中的每一个不用于定义要素的本质、顺序、序列或数量等，而仅仅用于将相应的要素与其它要素区分开。
21.当提到第一元件“连接或联接到”、“接触或重叠”等第二元件时，应解释为不仅第一元件可“直接连接或联接到”或“直接接触或重叠”第二元件，而且第三元件也可“插入”在第一元件和第二元件之间，或第一元件和第二元件可经由第四元件彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等。这里，第二元件可以包括在彼此“连接或联接”、“接触或重叠”等的两个或更多个元件中的至少一个中。
22.当诸如“在
……
之后”、“随后”、“接下来”、“在
……
之前”等时间相关术语用于描述元件或配置的过程或操作，或操作、处理、制造方法中的流程或步骤时，这些术语可用于描述非连续或非顺序的过程或操作，除非一起使用术语“直接”或“立即”。
23.此外，当提及任何尺寸、相对尺寸等时，应考虑元件或特征的数值或相应的信息(例如，水平、范围等)包括可能由各种因素(例如，工艺因素、内部或外部冲击、噪声等)引起的公差或误差范围，即使在未指定相关描述时也如此。此外，术语“可以”完全涵盖术语“能够”的所有含义。
24.图1和图2是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的分解立体图。图3是示
出图1的组装状态的立体图。图4是图3的截面图。图5是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。图6是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的截面图。图7是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。图8是示出根据本实施方式的线控转向式转向装置的截面图。图9是示出根据实施方式的线控转向式转向装置的一部分的分解立体图。
25.根据本实施方式的线控转向式转向装置100包括：中空的壳体130，其在内周表面上形成有第一齿轮部分131；第一齿轮构件120，其包括在外周表面上形成有第二齿轮部分122的大直径部分121和在外周表面上形成有第三齿轮部分124的小直径部分123，在第一齿轮部分131和第二齿轮部分122彼此接合时联接到壳体130，并且通过联接到壳体130的一侧的马达101而旋转；以及第二齿轮构件140，其包括在内周表面上形成有第四齿轮部分142的中空部分141和轴向突出以与转向臂102联接的联接部分143，并且当第三齿轮部分124与第四齿轮部分142接合时，中空部分141在壳体130内与小直径部分123联接。
26.用于根据驾驶员对方向盘的操纵来感测例如转向角或转向扭矩的传感器设置在转向轴上，并且电子控制单元(未示出)基于由传感器感测的信息来控制马达101。
27.马达101的扭矩通过第一齿轮构件120和第二齿轮构件140的减速而放大，从而使转向臂102旋转。与连杆或转向节臂连接的连杆(未示出)联接到转向臂102的端部，并且车轮通过转向臂102的旋转而转向。
28.因此，可以通过在不使用消耗发动机动力的液压部件(例如液压泵和液压管线)和低刚度蜗杆/蜗轮或齿条/小齿轮结构的情况下放大马达的扭矩来满足高动力和刚度。此外，可以通过电子控制单元的控制来实现自主泊车、车道保持、根据道路状况的驾驶报告、转向振动的衰减和自主驾驶控制的功能。
29.参照图1，马达101和转向臂102通过第一齿轮构件120和第二齿轮构件140连接。
30.壳体130形成为中空的，在其内周表面上形成有第一齿轮部分131，并且在其一侧联接到马达101。
31.在壳体130内联接有第一齿轮构件120和第二齿轮构件140，从而将马达101的扭矩传递到转向臂102。
32.第一齿轮构件120包括大直径部分121和小直径部分123。与第一齿轮部分131接合的第二齿轮部分122形成在大直径部分121的外周表面上，使得第一齿轮构件120联接到壳体130。小直径部分123在其外周表面上形成有第三齿轮部分124。
33.第二齿轮构件140包括中空部分141和联接部分143。中空部分141具有与第三齿轮部分124接合的第四齿轮部分142，该第四齿轮部分142形成在中空部分141的内周表面上，使得中空部分141在壳体130内部与小直径部分123联接，并且联接部分143轴向突出以与转向臂102联接。
34.如下所述，盖构件103具有插入孔103a，联接部分143穿过该插入孔103a。联接部分143插入到插入孔103a中，并且盖构件103联接到壳体130的另一侧。
35.换言之，马达101和盖构件103分别联接到壳体130的一侧和另一侧，并且第一齿轮构件120和第二齿轮构件140容纳在壳体130中。
36.参照图2和图3，转向臂102装配在联接部分143的穿过插入孔103a并向另一侧突出的部分上。
37.转向臂102具有供联接部分143插入其中的联接孔102a。联接部分143和联接孔102a可具有彼此接合以周向固定的锯齿。
38.此外，轴向支撑在转向臂102上的第一固定构件211联接到联接部分143的外周表面以固定转向臂102。第一固定构件211可以是例如螺母。
39.此外，如图所示，垫圈212还可设置在转向臂102和第一固定构件211之间，以增强联接力并防止松动。
40.下面，参见图4至图9描述使马达101的扭矩减速的结构。
41.参照图4，如下所述，马达101的马达轴101a和第一齿轮构件120经由旋转支撑构件110联接。由于旋转支撑构件110形成为偏心结构，并且大直径部分121的外径形成为小于壳体130的内径，所以第一齿轮部分131和第二齿轮部分122彼此接合，并且第一齿轮构件120偏心旋转。
42.当第一齿轮构件120偏心旋转，并且小直径部分123的外径形成为小于中空部分141的内径时，第三齿轮部分124和第四齿轮部分142彼此接合，并且第二齿轮构件140与马达轴101a同轴旋转。
43.这样，马达101的扭矩通过第一齿轮构件120的偏心旋转结构减速并传递到转向臂102。
44.参照图5和图6，第一齿轮构件120具有供马达101的马达轴101a插入其中的联接孔口125，并且在第一齿轮构件120的内周表面和马达轴101a的外周表面之间设置有环形的旋转支撑构件110，该旋转支撑构件110针对其内周表面和外周表面具有不同的中心轴线。
45.换言之，由于旋转支撑构件110形成为偏心结构，并且马达轴101a旋转，所以在旋转支撑构件110的内周表面和马达轴101a的外周表面之间以及在旋转支撑构件110的外周表面和第一齿轮构件120的内周表面之间发生周向滑动，并且第一齿轮构件120通过马达101旋转。
46.换言之，旋转支撑构件110形成为偏心结构，并且虽然在附图中未示出，但是可以通过例如锯齿联接以周向固定到马达轴101a。
47.当马达轴101a旋转时，在旋转支撑构件110的外周表面和第一齿轮构件120的内周表面之间发生滑动，使得第一齿轮构件120偏心旋转。
48.虽然在图中未示出，但是可以在旋转支撑构件110的外周表面和第一齿轮构件120的内周表面之间设置有轴承。
49.同时，轴向支撑在旋转支撑构件110上的第二固定构件411联接到马达轴101a以轴向支撑旋转支撑构件110。第二固定构件411可以是例如螺母。
50.大直径部分121的外径形成为小于壳体130的内径，使得当第一齿轮构件120偏心旋转时，第一齿轮部分131和第二齿轮部分122仅在任一个圆周侧彼此接合。
51.此外，当第一齿轮部分131和第二齿轮部分122由摆线齿轮形成时，偏心旋转的第一齿轮构件120旋转并回转，并且由于旋转周期和回转周期之间的差异而使马达101的扭矩减速。
52.参照图7和图8，小直径部分123的外径形成为小于中空部分141的内径，使得当第一齿轮构件120偏心旋转时，第三齿轮部分124和第四齿轮部分142仅在任一个圆周侧彼此接合。
53.此外，第三齿轮部分124和第四齿轮部分142由摆线齿轮形成，使得当第一齿轮构件120在偏心旋转的同时旋转和回转时，第二齿轮构件140与马达轴101a同轴旋转。
54.此外，在中空部分141和壳体130之间设置有支撑第二齿轮构件140的旋转的衬套构件431，并且衬套构件431固定第二齿轮构件140的中心轴线。
55.参照图4和图9，如上所述，联接到壳体130的另一侧的盖构件103具有供联接部分143从中穿过的插入孔103a，并且轴承104可联接在联接部分143和盖构件103之间。
56.换言之，第二齿轮构件140的旋转由衬套构件431和轴承104支撑。
57.如图中所示，轴承104的外圈可以由联接到盖构件103的内周表面的卡环422轴向地固定，并且轴承104的内圈可以由联接到联接部分143的外周表面的第三固定构件421轴向地固定。第三固定构件421可以是例如螺母。
58.如此成形的线控转向式转向装置可利用自动泊车、车道保持、根据道路状况的驾驶辅助、转向振动的衰减和自动驾驶控制等车辆控制功能，从而增加驾驶员的便利性，通过排除液压相关部件而不消耗发动机动力，并且可满足商用车辆的转向装置所需的高动力和刚度。
59.以上描述是为了使本领域技术人员能够实现和使用本公开的技术思想而给出的，并且是在特定应用及其要求的上下文中提供的。对所描述的实施方式的各种修改、添加和替换对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文所定义的一般原理可以应用于其它实施方式和应用。以上描述和附图仅出于说明性目的提供了本公开的技术思想的示例。即，所公开的实施方式旨在说明本公开的技术思想的范围。因此，本公开的范围不限于所示的实施方式，而是与符合权利要求的最宽范围一致。本公开的保护范围应基于所附权利要求来解释，并且其等同物范围内的所有技术思想应被解释为包括在本公开的范围内。
60.相关申请的交叉引用
61.本技术根据美国专利法第119(a)条(美国法典第35卷119条(a)款)要求于2019年10月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2019-0137585的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。此外，如果本技术基于与上述相同的理由要求美国以外的国家优先权，则其全部内容通过引用并入本文。