本發(fā)明是有關(guān)于一種齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置,特別是有關(guān)于一種齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置，可以減少震顫的噪音和方向盤的阻力，所述阻力是由于一滾珠螺帽和一齒條桿的運作而產(chǎn)生的震動所致，或由來自路面反向輸入的沖擊負載所致；以及改善駕駛可靠性。

背景技術(shù)：

一般齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置配置包括一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具有從一方向盤到兩側(cè)車輪的結(jié)構(gòu)，以及一輔助動力機構(gòu)，用來供應轉(zhuǎn)向輔助動力至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

圖1是一部份剖面示意圖，說明一般的齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置，以及圖2是一部份剖面示意圖，說明一般齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

一般齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置配置包括：一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100，包括從一方向盤105到兩側(cè)車輪150的一結(jié)構(gòu)；以及一輔助動力機構(gòu)160，用來供應轉(zhuǎn)向輔助動力至所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100配置包括一轉(zhuǎn)向軸110，其上端與所述方向盤105結(jié)合且接著與所述方向盤105一起轉(zhuǎn)動，其下端通過一對萬向接頭115與一小齒輪軸120連接。此外，所述小齒輪軸120通過一齒條小齒輪機構(gòu)135連接到一齒條桿155，且所述齒條桿155的兩端都通過拉桿140以及轉(zhuǎn)向節(jié)臂145連接到汽車車輪150。

所述齒條小齒輪機構(gòu)135是由一小齒輪125和一齒條齒輪130嚙合而形成，所述小齒輪125形成于所述小齒輪軸120的下端，所述齒條齒輪130形成于所述齒條桿155的一外周面的一側(cè)上。

所述輔助動力機構(gòu)160配置包括：一扭矩傳感器117，探測駕駛員施予所述方向盤105的一轉(zhuǎn)向扭力藉以按所述偵測轉(zhuǎn)向扭力的比例輸出一電子信號；一電子控制單元(ecu)，基于從扭矩傳感器117接收的所述電子信號產(chǎn)生一控制信號；一電動機165，基于從所述電子控制單元接收的所述控制信號產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助動力；以及一帶式驅(qū)動裝置170，通過一傳送帶210傳送所述電動機165所產(chǎn)生的所述輔助動力至所述齒條桿155。

所述帶式驅(qū)動裝置170是由下述元件所組成：一電動機165，其通過所述電子控制單元(ecu)來控制；一電動機皮帶輪205a，其固定于所述電動機165的一軸部165a；一傳送帶210，纏繞在所述電動機皮帶輪205a周圍；一滾珠螺帽220，支撐一齒條外殼200內(nèi)側(cè)的所述齒條桿155，所述齒條外殼200密封所述齒條桿155；以及一螺帽滑輪205b，連接至所述滾珠螺帽220的一外周面。

所述滾珠螺帽220結(jié)合至所述齒條桿155通過多個滾珠的方式旋轉(zhuǎn)，從而使所述齒條桿155在所述齒條外殼200內(nèi)滑動。一軸承340，用以支撐所述滾珠螺帽220的轉(zhuǎn)動，是被安裝于所述滾珠螺帽220的外周面上。

然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，當所述滾珠螺帽旋轉(zhuǎn)以滑動所述齒條桿，會發(fā)生所述方面盤的阻力和噪音及振動，它們是所述齒條桿、所述滾珠螺帽、所述螺帽滑輪、所述軸承以及所述齒條外殼所引起的。

此外，當所述電動機作動所述傳送帶，所述滾珠螺帽與所述螺帽滑輪可能會因傳送到所述滾珠螺帽與所述螺帽滑輪的震動而變形或損壞，或因為從路面通過所述齒條桿傳來的沖擊使所述方向盤在駕駛中被鎖定從而造成嚴重的安全問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明在前述背景中作出，且具有一目的為提供一種齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置，可以減少震顫的噪音和方向盤的阻力，所述阻力是由于一滾珠螺帽和一齒條桿的運作而產(chǎn)生的震動所致，或由來自路面反向輸入的沖擊負載所致；以及改善駕駛可靠性。

此外，本發(fā)明的目的不限于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員都可以明顯地從下面的描述理解未在上面描述的其他目的。

為達成上述目的，本發(fā)明提供一種齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置，其可以包括：一滾珠螺帽，配置用以通過多個滾珠結(jié)合至一齒條桿的一外周側(cè)，所述滾珠與所述滾珠螺帽的一內(nèi)周面上形成的一螺紋相結(jié)合；一螺帽滑輪，配置用以在軸向上與所述滾珠螺帽的一中央部的一外周面相結(jié)合；以及一轉(zhuǎn)動支撐件，配置用以連接于所述滾珠螺帽的所述外周面和一齒條外殼之間，同時支撐所述螺帽滑輪的兩側(cè)端部。

根據(jù)本發(fā)明，一震顫噪音以及一方向盤的阻力可被減低，所述阻力是由于所述滾珠螺帽和所述齒條桿的運作而產(chǎn)生的震動所致，或由來自路面反向輸入的沖擊負載所致，以及所述滾珠螺帽和所述螺帽滑輪受損的可能性可被降低，從而改善駕駛可靠性。

為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下：

附圖說明

本發(fā)明的上面以及其他目的、特征及優(yōu)點將通過下列詳細說明及附圖可以更明確，其中：

圖1是一部份剖面示意圖，顯示一般齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置。

圖2是一剖面示意圖，顯示一般齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

圖3是一分解透視圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

圖4是一分解透視圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

圖5是一剖面示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

圖6是一剖面示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

圖7是一剖面示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

具體實施方式

下文中將配合所附圖式來詳細說明本發(fā)明的實施例。而下面的說明及圖式中，若可能的話，相同或類似的元件是以相同的標號來加以標示，雖然他們出現(xiàn)在不同的圖式中。再者，在下面的本發(fā)明的說明中，在會造成本發(fā)明的混淆不清的情形下，也會省略掉并入本文的已知功能與配置方式的詳細描述。

再者，第一、第二、a、b、(a)、(b)等用語可能用于本文中以說明本發(fā)明的構(gòu)造元件。此類用語僅用以區(qū)別對應構(gòu)造元件與另一構(gòu)造元件，但并不用以限制所述對應構(gòu)造元件的本質(zhì)、次序或順序。必須注意的是，若說明一構(gòu)造元件“連結(jié)”、“組裝”或“連接”于另一構(gòu)造元件，則一第三構(gòu)造元件可被“連結(jié)”、“組裝”或“連接”于所述第一和第二構(gòu)造元件之間，雖然所述第一構(gòu)造元件可能被直接“連結(jié)”、“組裝”或“連接”至所述第二構(gòu)造元件。

圖3是一分解透視圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。圖4是一分解透視圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。圖5是一剖面示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。圖6是一剖面示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。圖7是一剖面示意圖，顯示本發(fā)明一實施例的一齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置的一部份。

如上述圖中所示，所述齒條輔助式電動轉(zhuǎn)項莊正，根據(jù)本發(fā)明，可包括：一滾珠螺帽310，以多個滾珠的方式結(jié)合至一齒條桿306的一外周面，所述滾珠與所述滾珠螺帽的一內(nèi)周面上形成的一螺紋310a相結(jié)合；一螺帽滑輪303，在軸向上與所述滾珠螺帽310的一中央部的一外周面相結(jié)合；以及一轉(zhuǎn)動支撐件320，用以連接于所述滾珠螺帽310的外周面和一齒條外殼305之間，同時支撐所述螺帽滑輪303的兩側(cè)端部。

所述齒條輔助式電動轉(zhuǎn)向裝置，根據(jù)本發(fā)明，采取一驅(qū)動機構(gòu)以及一被驅(qū)動機構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括一電動機(見圖2中的165)，其通過一電子控制單元(ecu)來控制；一電動機皮帶輪302，結(jié)合至所述電動機的一軸部(圖2的165a)；以及一傳送帶304。

此外，所述被驅(qū)動機構(gòu)包含所述滾珠螺帽310，其支撐被密封于所述齒條外殼305內(nèi)側(cè)的所述齒條桿306，以及一螺帽滑輪303，結(jié)合至所述滾珠螺帽310的外周面。

所述電動機皮帶輪302連接至所述電動機，是與結(jié)合至所述齒條桿306的所述螺帽滑輪303彼此平行設置。所述傳送帶304纏繞于所述電動機皮帶輪302和所述螺帽滑輪303，以通過所述滾珠螺帽310將所述電動機的轉(zhuǎn)動力傳送至所述齒條桿306，以及所述齒條桿306通過所述滾珠螺帽310的運作而左右移動，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向輔助動力。

所述滾珠螺帽310以多個滾珠(未繪示)結(jié)合至所述齒條桿306，且接著旋轉(zhuǎn)以滑動所述齒條外殼305內(nèi)側(cè)的所述齒條桿306，以及用于轉(zhuǎn)動所述滾珠螺帽310的所述螺帽滑輪303在軸向上與所述滾珠螺帽310的外周面相結(jié)合。所述轉(zhuǎn)動支撐件320結(jié)合至所述滾珠螺帽310的所述外周面的兩側(cè)，其支撐所述滾珠螺帽310的轉(zhuǎn)動，同時支撐所述螺帽滑輪303的兩側(cè)端部。

提供一動力傳輸結(jié)構(gòu)于所述滾珠螺帽310的所述內(nèi)周面以及所述齒條桿306的所述外周面上，其在軸向上滑動所述齒條桿306以產(chǎn)生一轉(zhuǎn)向輔助力。所述動力傳輸結(jié)構(gòu)包含：一螺紋306a，在所述齒條桿306的所述外周面上形成螺旋狀，以具有一半球形或一弧形的一剖面；插入其中的多個滾珠(未繪示)；以及一螺紋310a，在所述滾珠螺帽310的所述內(nèi)周面上形成螺旋狀，以具有一半球形或一弧形的一剖面對應于所述齒條桿306的所述螺紋306a。

所述滾珠螺帽310是一中空管，具有一螺紋310a于其內(nèi)周面上，以及一大徑部311，是在軸向上自所述中央部以徑向向外凸出而形成。所述螺帽滑輪連接至所述大徑部311的一外周面。

所述轉(zhuǎn)動支撐件320，結(jié)合至所述滾珠螺帽310的所述外周面的所述兩側(cè)，設于所述滾珠螺帽310的所述兩側(cè)端部及所述大徑部311的兩側(cè)上的兩個階梯部上，從而支撐所述螺帽華輪303的所述兩側(cè)端部。

此外，一凹槽311a形成于所述滾珠螺帽310的所述大徑部311的圓周方向上，以及一公差環(huán)330連接于所述滾珠螺帽與所述螺帽滑輪303之間，以于一徑向上施予一彈力，從而預防所述螺帽滑輪303從所述滾珠螺帽310飛出。

所述轉(zhuǎn)動支撐件320包括：一內(nèi)部支撐件321，結(jié)合所述滾珠螺帽310的外周面的一階梯部，且由所述滾珠螺帽310的外周面的階梯部所支撐；一外部支撐件323，結(jié)合所述所述齒條外殼305的一內(nèi)周面的一階梯部，且由所述所述齒條外殼305的內(nèi)周面的階梯部所支撐；以及一滾動件325，結(jié)合于所述內(nèi)部支撐件321和所述外部支撐件323之間而被轉(zhuǎn)動。

此外，所述內(nèi)部支撐件321與所述外部支撐件323相對的表面是形成傾斜的，以及所述滾動件325結(jié)合至傾斜的表面上。因此，即使當發(fā)生于軸向上且具有一特定角度的一外部力量通過所述齒條桿306從路面?zhèn)魉蜁r，以及當所述滾珠螺帽310運作時，此一結(jié)構(gòu)可以抵擋所述滾珠螺帽310的轉(zhuǎn)動負載。

再者，所述內(nèi)部支撐件321與所述外部支撐件323的所述傾斜的表面分別具有聯(lián)接凹槽324a及324b，與所述滾動件325相結(jié)合，以及一間隙w介于所述外部支撐件323的所述聯(lián)接凹槽324b與所述滾動件325之間是配置為大于所述內(nèi)部支撐件321的所述連接凹槽324a和所述滾動件325之間的一間隙。

據(jù)此，即使當所述滾珠螺帽310以所述軸向為支點在一個特定的角度轉(zhuǎn)動時，所述滾動件325可在所述外部支撐件323的所述聯(lián)接凹槽324b內(nèi)側(cè)瞬間和每分鐘地在樞軸方向上移動，從而預防所述滾動件325在所述聯(lián)接凹槽324b內(nèi)被卡住，或預防其沖擊。

一樞軸負載發(fā)生在所述滾珠螺帽310的所述軸向為支點的一特定角度上，是由于方向盤的一逆轉(zhuǎn)的這種情況中，所述傳送帶304的一轉(zhuǎn)動方向改變使張力改變而造成(亦即，當所述方向盤的操作方向改變時)，因為所述滾珠螺帽310與所述齒條桿306的運作所致的震動，或因為自路面反向輸入的沖擊負載所致。在這種情況下，所述轉(zhuǎn)動支撐件320，基于所述滾珠螺帽310的一內(nèi)中心部的一點(p)設置于所述圓周方向上，可以繼續(xù)支撐所述滾珠螺帽310。

此處，所述滾動件325可設有多個滾軸或滾珠。在所述滾動件325設有多個滾軸的情況下，如圖6所示，所述滾軸325結(jié)合至一位置，在所述位置處一條連接所述滾珠螺帽310的一內(nèi)中心部的一點(p)以及所述滾軸325的一中心的一虛線l在一平面上是垂直于所述滾軸的一轉(zhuǎn)動軸(r)，在所述平面中所述齒條桿306與所述滾珠螺帽310的一中軸形成一直線。

此外，在所述滾動件325設有多個滾珠的情況下，其分別進入并接觸所述內(nèi)部支撐件321和所述外部支撐件323于多個接觸點(p1和p2)，如圖7所示，所述滾珠325被連接以使所述接觸點(p1和p2)定位于所述虛線l上，所述虛線在一平面上連接所述滾珠螺帽310的內(nèi)中心部的點(p)以及所述滾珠325的中心，在所述平面中所述齒條桿306與所述滾珠螺帽310的中軸形成一直線。

因此，雖然各種負載(如所述滾珠螺帽310和所述齒條桿306運作所導致的震動，或從路面反向輸入的沖擊負載)被傳送到所述滾珠螺帽，一震顫噪音與一方向盤的阻力可被減低，且進一步，可預防所述滾珠螺帽310及其多個滾珠的損壞。

與此同時，所述彈性支撐件301連接于所述外部支撐件323和所述齒條外殼305之間，以于所述軸向上提供一彈力，從而牢固地支撐所述轉(zhuǎn)動支撐件320的一側(cè)及其他側(cè)，同時吸收所述滾珠螺帽310與所述齒條桿306運作所產(chǎn)生的震動，或吸收從路面反向輸入的沖擊負載。

此外，所述彈性支撐件301可結(jié)合于所述內(nèi)部支撐件321與所述大徑部311之間，以在所述軸向上提供一彈力。

此處，所述彈性支撐件301被塑型成一環(huán)狀薄板，所述薄板由一金屬所制成，且所述彈性支撐件301以一葉片彈簧形成，其內(nèi)徑部與外徑部的凸出長度是彼此不同的，以在所述軸向可彈性變形，從而彈性支撐所述轉(zhuǎn)動支撐件320于所述軸向，同時由所述齒條外殼305所支撐。

上面所述的本發(fā)明可以減少震顫的噪音和方向盤的阻力，所述阻力是由于一滾珠螺帽和一齒條桿的運作而產(chǎn)生的震動所致，或由來自路面反向輸入的沖擊負載所致；且所述滾珠螺帽和所述螺帽滑輪受損的可能性可被降低，從而改善駕駛可靠性改善駕駛可靠性。

在上述說明中，即使已說明本發(fā)明實施例的所有結(jié)構(gòu)元件是結(jié)合為一單件或結(jié)合以作為一單件來進行操作，但本發(fā)明不需受限于上述實施例。亦即，所有結(jié)構(gòu)元件中的至少兩個元件可以選擇性加以組裝及操作而不背離本發(fā)明的范圍。

此外，如“包括”、“構(gòu)成”及“具有”的用語含意是可以存在一個或多個相關(guān)構(gòu)件，除非有特別的反面說法，否則包括一個或多個相關(guān)構(gòu)件的含意是成立的。所有包含一或多技術(shù)或科學用語的術(shù)語含意相同于與同一技術(shù)領(lǐng)域者了解的含意，除非沒有以其它方式界定。一常用術(shù)語如由字典定義者將構(gòu)成一相關(guān)描述的含意，而非構(gòu)成想象中的或超出正常的含意，除非本發(fā)明已明確界定。

雖然為了舉例說明已描述本發(fā)明的一較佳實施例，但那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能了解各種可能性的修改、附加以及替代仍未脫離如本權(quán)利要求所揭露的發(fā)明精神及范圍。因此，本發(fā)明揭露的實施例是意圖表現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)意范疇，且本發(fā)明的權(quán)利范圍并不限于所述實施例。本發(fā)明的權(quán)利范圍是構(gòu)筑于附上的權(quán)利要求的基礎上，以這樣的方式，涵蓋于權(quán)利要求均等范圍中的所有技術(shù)創(chuàng)意皆屬于本發(fā)明所有。