用于动力转向系统的保持架组件

摘要

在本发明的一个方面，提供了一种用于动力转向辅助系统的保持架组件。保持架组件包括保持架、至少一个永磁体和至少一个螺旋形通道，保持架具有限定开口的内壁，永磁体联结到保持架，螺旋形通道形成在内壁上。

权利要求

1.一种动力转向辅助系统，所述系统包括：外壳；

回转阀组件；

压差变换器；以及

磁性致动器组件，其包括：

保持架，其具有限定开口的内壁；

至少一个永磁体，其联结到保持架上；

至少一个螺旋形通道，其形成在内壁上；

轴，其设置成穿过开口；以及

联结的接头部分，其位于轴和保持架之间，其中，至少一部分接头部分被设置在至少一个螺旋形通道中。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，轴是输入轴，至少部分地设置在外壳中，输入轴具有孔、配置成与车辆的方向盘联结的第一端以及配置成与转向齿轮联结的第二端，该系统进一步包括设置在输入轴的孔中的扭力杆。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，扭力杆包括第一端和第二端，其中，第一端配置成将轴的第一端联结到车辆的方向盘。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，进一步包括至少一个形成在内壁中的第二通道。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，至少一个螺旋形通道和至少一个第二螺旋形通道相交叉。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个螺旋形通道包括第一螺旋形通道和第二螺旋形通道。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，第一螺旋形通道和第二螺旋形通道在相反的角度上定向。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，第一螺旋形通道和第二螺旋形通道相交叉。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，进一步包括至少一个形成在内壁上的注入端口。

10.一种制造用于动力转向辅助系统的保持架组件的方法，该方法包括：形成保持架，其具有限定开口的内壁；

在内壁中形成至少一个螺旋形通道；

将轴插入开口中；以及

将材料注入到形成在内壁上的端口，使得该材料被设置在保持架和轴之间。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，进一步包括将至少一个永磁体联结到保持架。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，进一步包括：至少一部分材料被设置在至少一个螺旋形通道内。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，在内壁上形成至少一个螺旋形通道，其包括在内壁上形成第一螺旋形通道和第二螺旋形通道，第一、第二螺旋形通道在相反的角度上定向。

说明书

用于动力转向系统的保持架组件

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本专利申请要求享有2013年10月29日提交的美国临时专利申请第61/896762号的优先权，该申请通过引用以其全部内容并入本文中。

技术领域

[0003] 下面的描述涉及车辆转向辅助系统，且更具体而言，涉及联结到液压转向辅助系统上的磁体保持架。

背景技术

[0004] 在一些车辆中，动力转向系统被设计成提供辅助液压，以使驾驶员能够完成车辆的转向。例如，驾驶员通过方向盘施加转向输入，方向盘旋转地连接到第一轴。第一轴旋转地联结到第二轴，第二轴继而连接到转向机构。第一轴和第二轴通过柔顺构件(例如扭力杆)传递扭矩地联结在一起，这使第一轴相对于第二轴旋转。

[0005] 一些已知的液压转向系统使用循环球式的转向齿轮或齿条-小齿轮式的转向齿轮，它们中的每一个可能都不具有执行以下功能的能力：辅助停车、保持车道、补偿引导和牵引、驱动警报、主动回中、主动减震或辅助稳定控制。一般地，为了提供这样的附加性能特征，例如，需要一个系统，诸如液压可变力转向系统。该系统可包括一个联结到轴的磁体保持架。然而，在一些系统中，保持架可与轴分离，导致驾驶员有拉扯感或者束缚感。因此，希望在磁体保持架和轴之间提供一个改进的联结。

发明内容

[0006] 在本发明的一个方面，提供了一种用于动力转向辅助系统的保持架组件。保持架组件包括保持架、至少一个永磁体和至少一个螺旋形通道，保持架具有限定开口的内壁，永磁体联结到保持架，螺旋形通道形成在内壁上。

[0007] 在本发明的另一个方面，提供了一种动力转向辅助系统。该系统包括外壳、回转阀组件、压差变换器和磁性致动器组件。磁性致动器组件包括：保持架，其具有限定开口的内壁；至少一个永磁体，其联结到保持架；至少一个螺旋形通道，其形成在内壁上；轴，其设置成穿过开口；以及联结在轴和保持架之间的接头部分。其中，至少—部分接头部分被设置在至少一个螺旋形通道中。

[0008] 在本发明的另一个方面，提供了一种制造用于动力转向辅助系统的保持架组件的方法。该方法包括：形成保持架，其具有限定开口的内壁；以及在内壁中形成至少一个螺旋形通道。

[0009] 这些和其它优点和特征将从下面结合附图的描述变得更加清楚。

附图说明

[0010] 看做是本发明的主题具体而言在说明书的结束部分的权利要求中指出并且清楚地在说明书的结束部分的权利要求中请求保护。上述和其它特征以及本发明的优点从下面的结合附图的详细描述中是显而易见的，其中：

[0011] 图1是示例性的液压辅助动力转向系统的截面视图；

[0012] 图2是示例性的磁体保持架组件的透视图，磁体保持架组件可用于图1中所示的系统；

[0013] 图3是沿图2中的线3-3截取的磁体保持架组件的截面视图；

[0014] 图4是图2中所示的磁体保持架组件联结到示例性卷轴的截面视图；

[0015] 图5是另一个示例性的磁体保持架组件，其可用于图1中所示的系统。

具体实施方式

[0016] 现在参照附图，其中，本发明将参照具体实施例描述，但不是被具体实施例限制，车辆的电子液压辅助动力转向系统10的一个示例性实施例如图1中所示。系统10—般包括阀壳12和相关联的盖14，其—般容纳磁性致动器组件20、液压回转阀组件22、轴承组件24、压差变送器或变换器26和转向齿轮联结器28。

[0017] 在该示例性实施例中，系统10包括输入轴38，其由轴承40旋转地支撑。输入轴38包括孔42，以容纳扭力杆44，扭力杆具有第一端46和第二端48。扭力杆的第一端46以常规方式转动地联结到车辆的方向盘(未示出)；且第二端48联结到联结器28，其被配置为联结到一个现有的转向齿轮(未示出)。

[0018] 磁性致动器组件20包括永磁体保持架组件50和线圈52，永磁体保持架组件50联结到轴38，且线圈52产生磁通。该磁通使保持架组件50旋转，并在轴38上产生转矩，其改变扭力杆44的有效定心转矩来改变辅助转向的水平(即辅助转向的放大压力)，来实现施加在车辆的方向盘上的给定的手动转向输入。

[0019] 在该示例性实施例中，液压回转阀组件22被配置成给车辆的转向操作提供液压辅助。液压回转阀组件22包括端口54、56、58和密封件60。

[0020] 在该示例性实施例中，轴承组件24被配置成支撑转向齿轮联结器28的旋转运动。作为替代，轴38和联结器28可以是由轴承组件24转动地支撑的单个轴。

[0021] 在该示例性实施例中，压差变换器26被联结到靠近液压回转阀组件22的壳体12。压差变换器26将压力转换成电信号。压力变换器的一个示例性类型是一个基于变换器的应变片，其中，压力到电信号的转换由粘结到压力变换器的隔膜的应变片的物理变形来实现。
隔膜可以帮助保护传感器元件(例如应变片)与被测量的流体隔离。应变片是电阻元件，其电阻随着放置在其上的应变量而变化。施加到变换器上的压力可以产生隔膜的挠曲，这引起了应变片的应变，这产生了与压力成比例的电阻变化。

[0022] 参照图2-4，在该示例性实施例中，磁体保持架组件50通常包括保持架70，其联结到一个或多个永磁体72上。在一个实施例中，保持架70压模成形到永磁体72上。但是，永磁体72可以以任何适当的方式联结到保持架70上。

[0023] 保持架70是圆形的或大致圆形的，并且包括外壁74和内壁78，外壁74限定了外径76，内壁78限定了内径80。内壁78限定了开口81(图2和图3)，以接收穿过的轴38(图4)。在该示例性实施例中，内壁78包括第一凹槽或通道82、第二凹槽或通道84、像螺旋管的(例如，螺旋形)凹槽或通道86、至少一个形成在其中的注入端口88。如图3中所示，通道82、84和螺旋形通道86中的每一个都包括中心部分90，中心部分90设置在相对的外部部分92和94之间，并且比相对的外部部分92和94形成的更深。因而，通道82、84和螺旋形通道86形成了一个多个分层结构，其有助于在保持架70与设置在通道82、84、86内材料之间形成多重相互干涉。
然而，通道82、84、86可以形成为使保持架70能够如本文所述运行的任何合适的形状或分层数。

[0024] 如图4中所示，轴38被插入到保持架的开口81中。然后，材料被注入到注入端口88，以形成一个连接器或接头部分96，其将保持架70联结到轴38上。在注入过程中，注入模制材料流过注入端口88并进入通道82、84、86以及形成在轴38中的凹槽98。因而，一旦注入的材料被设置于其中，通道82、84有助于防止保持架70与轴38之间的径向移动和轴向移动，且螺旋形通道86有助于防止保持架70与轴38之间的径向和轴向移动。特别地，螺旋形通道86产生了不平行于或不垂直于保持架70和轴38上的任何表面的塑料注入接触线。当接头部分96发生自然收缩时，材料紧固环绕螺旋通道86，这有利于防止保持架70和轴38之间的松动，该松动能够降低系统10的性能。

[0025] 图5示出了磁体保持架组件的一个替代实施例，其中，内壁78包括第一螺旋形通道86、第二螺旋通道87和注入端口89。如所示那样，螺旋形通道86和87被缠绕或设置在相反的角度上，并可以在至少一个位置相交。

[0026] —种装配系统10的方法，包括提供轴38、保持架70、一个或多个永磁体72。保持架70被联结到磁体72，而至少一个螺旋形通道86、87形成在保持架70的内壁78中。一个或多个通道82、84也可以形成在保持架的内壁78中。轴38被插入到保持架的开口81，且材料被注入到保持架70和轴38之间的注入端口88、89，以形成接头部分96。在一个实施例中，注入的材料是填充聚丙烯硫醚的玻璃(PPS)。然而，该材料可以是任何适合注入的材料，例如，诸如高性能的热塑性聚合物。

[0027] 本文描述的系统和方法提供了在一个在液压辅助动力转向系统中的在磁体保持架和轴之间的改进的连接。该磁体保持架包括内壁，其具有在其中形成的一个或多个周向/螺旋形通道。材料被注入到磁体保持架和所述轴之间的通道中，以在它们之间形成接头部分或联结。通道被成形为使得设置在其中的注入材料有助于磁体保持架相对于轴的轴向保持和/或径向保持。这样，该联结对温度和注入压力较不敏感，提供了较低的和一致的间隙结果，并在室温和高温时都能提供更高的轴向和径向的最终强度。

[0028] 虽然本发明已结合仅有的有限数量的实施例进行了详细描述，但是，应当容易理解的是，本发明并不限于这些公开的实施例。相反，本发明可以结合迄今尚未描述的任何数量的变化、变更、替换或等效布置进行改进，但其与本发明的精神和范围相当。另外，虽然已经进行了描述本发明的各种实施例，但是，应当理解，本发明的特征可仅包括某些描述的实施例。因此，本发明不应被视为受前面描述的限制。