[发明专利]对位置伺服系统或涉及位置伺服系统的改进

说明书

该发明涉及位置伺服系统，其中激励(即驱动)部件和被驱动部件期望相对位置之间的误差检测导致被应用来趋向于降低该误差的动力。该发明尤其适用于但不是仅适用于为已知通用类型的助力转向系统，其中，转向操纵装置，例如齿条类或螺杆类，是由齿轮和小齿轮驱动的，这些齿轮和小齿轮一般装在轴的一端，轴的另一端装载着转向盘或其他的控制部件。设置一些装置来监视轴的扭转变形。当该变形超过一个预定值时，即表明正在进行明显的转向操作时，附加动力源被激活，并施加在螺杆或齿轮上来增大转向盘的转矩，并因此降低轴中的变形。

在日本专利公布63291770A中已经提出，在助力转向系统中加入″变比周转″类型的连续变比变速器(″CVT″)。这种CVT的通常元件是一种周转齿轮组及一种变速元件或″变速器″，后者包括输入部件，中间反馈部件和输出部件。这种″变比周转″类型的CVT是指其中变速器的所有3个元件的旋转轴同心的类型，使得变速器的总配置与传统以齿轮连接的周转齿轮组或行星式齿轮组具有某些相似之处。本发明与JP-A-63291770的实施方案的主要区别在于：在以前专利公布中描述的系统中，CVT并不产生和发送任何动力来辅助操作者的转向操作。相反的，CVT的功能表现为会改变手动转向比，即转向盘和与之相连的转向机齿条之间的比例，使得要产生功率辅助的完全分离的装置在低车速时接收相对较强的信号，而在高速时接收相对较弱的信号。

本发明当然也区别于许多以前的同心安排的自动CVT(US-A-4922788给出一个例子)，其表现在于在那些CVT’s中，动力输入的唯一来源为汽车的牵引机。在本发明涉及的位置伺服系统中，必须有两个这种输入的独立来源。例如，在动力转向系统中，通过转向盘，第一手动输入被施加进来，而且为了起到所需的助力作用，CVT必须被动力功率的第二来源驱动。

现在将参考简化的附图和部分示意图，通过示例描述本发明，其中：

图1是助力转向系统的简略视图；

图2是轴3所在平面的剖视图；

图3图解说明了与变速器其中一个滚轴相关联的连动和移动及；

图4表示图3中装置的另一可选方案

图1表示衡速电动马达10的输出被连接到变比周转类型变速器“输入”部件7，并表示了该输出还(在11)被连接到典型的三部分周转齿轮组6的一个元件上。齿轮组6的另外两个元件分别被连接到变速器的输出部件9处和转矩限制设备21处。变速器的第三和中间部件8产生一个输出13，该输出构成一个送到小齿轮2的输入，该小齿轮驱动转向齿条4，另一个输入为通过轴3从转向盘1得到的输入。组成CVT的各部分在虚线5中表示出来并包括齿轮组6和变速器(7，8和9)，那些部分被安装来与管道20一起象一个装配体一样旋转，管道20与轴3同轴，通过管道20那些部分被连接到小齿轮2。这样，轴3和管道20构成了到小齿轮2的同心旋转激励输入。因为转矩限制装置21本身并不需要旋转，因此举例来说，它可以是一种简单而可靠形式的平稳刹车。

图2在图1基础上加入了一些细节，其中的变速器为环形轨道旋转牵引类型，并具体表示出了CVT是怎样被安排来绕转向轴3同心旋转的。通过刹车型转矩限制设备21，平稳反馈部件25与套管26啮合，其中套管26带动齿轮组6的内齿轮27。通过齿轮28和29，马达10与末端圆盘啮合，也就是说，与环形轨道变速器的输入圆盘7以及齿轮组6的行星齿轮支架30啮合。与其它圆盘和周转齿轮组的太阳齿轮31一样，变速器的输出圆盘9也被安装上。应该注意到如在环形轨道变速器中所必须的，为了改变圆盘7，9的旋转方向，两个行星齿轮都由支架30来带动。还要注意到的是齿轮比最好被选择为给出与圆盘相等和相反的旋转速度。在该实施方案中，变速器的“中间部件”8包括两组牵引-发送滚子以及与它们相关的支架组件，其中一组被放置在圆盘7，9的一对之间，第二组被放置在另一对之间。每组中这样的一个滚子被粗略表示在35。一般的，每组中有3个这样的滚子，这3个滚子相对于轴3的轴以相等角度间隔放置。

在图2中，参考数34表明了系统控制怎样必需将转向轴3，变速器中间部件8及管状连接20连接到小齿轮2。图2表示分别由轴3和管道20带动的凸缘36和37，图3图解说明了一种装置的原理，通过该装置凸缘36可以与滚子35相连，使得当轴3超过了一个给定的扭转变形时(即当轴3和套管20的角位置的差值超过一个给定量)使得滚子改变比率，并表示了滚子所承受的反转矩如何通过管道20被施加在小齿轮2上，这样通过加大驾驶者施加在转向盘1上的力可以提供一种动力-转向效果，以便使差值降低到零。