阅读说明：本技术 用于车辆的转向致动器 (Steering actuator for vehicle ) 是由 约瑟夫·瓦什诺克 成金·詹森·伍 杰克·巴里 詹尼弗·拉兹 加里·罗伯特·史密斯 于 2019-05-20 设计创作，主要内容包括：本文描述了用于车辆的转向致动器。示例性致动器包括：待耦接到车辆的转向节的齿条；耦接到齿条的滚珠螺母；耦接到滚珠螺母的齿圈；以及具有与齿圈接合的小齿轮的马达。马达通过小齿轮和齿圈使滚珠螺母旋转,从而使齿条线性移动。(This document describes the steering actuators for vehicle.Example actuator includes: the rack gear of the knuckle of vehicle to be couple to；It is couple to the ball nut of rack gear；It is couple to the gear ring of ball nut；And the motor with the pinion gear engaged with gear ring.Motor rotates ball nut by pinion gear and gear ring, to keep rack mobile.)

用于车辆的转向致动器

技术领域

本公开整体涉及车辆，更具体地，涉及用于车辆的转向致动器。

背景技术

已知的车辆通常包括机械连杆装置，该机械连杆装置将方向盘连接到车辆的前轮并使得驾驶员能够通过旋转方向盘来使车辆转向。例如，许多已知的转向系统包括齿条和小齿轮，其将方向盘的旋转运动转换成一个或多个拉杆的线性致动或移动，该一个或多个拉杆连接到车辆的前轮。拉杆改变前轮的角度，从而转动车轮并使车辆转向。

近年来，已经在车辆中实现了线控转向系统和自主驾驶系统。这些系统消除了方向盘和车辆车轮之间的传统机械连杆总成。相反，致动器基于方向盘的测量旋转角度或来自自主驾驶程序的指令来操作以转动车轮。

发明内容

本文公开了用于使车辆转向的示例性致动器。示例性致动器包括待耦接到车辆的转向节的齿条、耦接到齿条的滚珠螺母、耦接到滚珠螺母的齿圈，以及具有与齿圈接合的小齿轮的马达。马达通过小齿轮和齿圈使滚珠螺母旋转，从而使齿条线性移动。

本文公开的另一示例性致动器包括齿条、耦接到齿条的滚珠螺母，以及使滚珠螺母旋转的马达。旋转时，滚珠螺母使齿条沿线性方向移动。致动器还包括滑杆和滑动***，所述滑动***耦接到齿条并从齿条延伸。滑动***可沿滑杆滑动。滑杆和滑动***之间的界面用于在滚珠螺母旋转时防止齿条旋转。

本文公开的车辆包括转向节和拉杆。拉杆的第一端耦接到转向节。车辆还包括致动器，所述致动器包括齿条，其中拉杆的第二端耦接到齿条；耦接到齿条的滚珠螺母；耦接到滚珠螺母并围绕滚珠螺母设置的齿圈；以及驱动齿圈旋转滚珠螺母的马达。

附图说明

图1示出了可以实现本文公开的示例性致动器的示例性车辆。

图2是图1的示例性车辆的仰视图，示出了根据本公开的教导构造的示例性致动器。

图3是图2的示例性致动器的分离透视图。

图4是图2的示例性致动器的另一透视图，其中已移除致动器的一部分壳体以暴露示例性致动器的内部部件。

图5是图2的没有壳体的致动器的侧视图。

图6是图2的致动器的一部分的局部剖视图。

图7A和图7B是可以在图2的示例性致动器中实现的示例性滚珠螺母的分离透视图。

附图未按比例绘制。相反，附图中层或区域的厚度可以放大。一般来讲，贯穿附图和随附书面描述将使用相同参考数字来指代相同或相似部分。如本专利中所使用的，陈述任何部分(例如，层、膜、区域、区或板)以任何方式位于另一部分上(例如，定位在其上，位于其上，设置在其上，或形成在其上等)指示所参考部分与另一部分接触，或者所参考部分在另一部分上方，其中一个或多个中间部分位于其间。陈述任何部分与另一部分接触意指两部分之间没有中间部分。

具体实施方式

本文公开了可用于使车辆转向的示例性致动器，所述车辆例如线控转向车辆和/或自主驾驶车辆。本文公开的示例性致动器使用比已知转向致动器更小更轻的马达，而仍然产生足够的功率来控制车辆的转向。此外，本文公开的示例性致动器较小，因此比已知的转向致动器需要更少的空间。在详细公开示例性致动器和相关方面之前，下面提供已知的线控转向系统的简要描述。

在已知的线控转向车辆中，车辆的方向盘不直接机械连接到车轮。相反，传感器测量方向盘的方向盘转角(SWA)，并且基于所测量的SWA启动致动器(例如，通过控制器或电子控制单元(ECU))以使车轮沿一个方向或另一方向转动。自主驾驶车辆类似地利用转向致动器来转动车轮以使车辆转向。

已知的转向致动器利用皮带和滑轮系统将旋转运动从马达传递到螺母，这沿线性方向驱动齿条以转动车轮。然而，皮带经常失效，从而使转向致动器不能操作。而且，皮带通常会随着时间的推移而失去张力，因此需要定期维护和/或更换。此外，皮带和滑轮系统在马达和螺母之间的传动比受到限制。因此，已知的转向致动器通常需要更大更重的马达。这些大而笨重的马达占用车辆中的大量空间、增加车辆的重量并且利用/汲取更高的功率。

本文公开了示例性转向致动器，所述转向致动器可用于转动车辆的车轮以使车辆转向。示例性致动器可以用于例如线控转向车辆和/或自主驾驶车辆。本文公开的示例性致动器包括齿条、耦接到齿条的滚珠螺母，以及电动马达。齿条待耦接到车辆中的转向节。在一些示例中，齿条经由拉杆耦接到转向节。滚珠螺母包括开口，并且齿条延伸穿过所述开口。在启动时，马达旋转或滚动滚珠螺母，这致使齿条线性移动，从而转动转向节并使车辆转向。在一些示例中，致动器包括壳体，所述壳体容纳齿条、滚珠螺母和马达。致动器通过将齿条从壳体中的开口向外移动或移动到壳体中的开口中来操作。壳体可以耦接到车辆中与转向节相邻的结构(例如，横杆)。

为了将旋转运动从马达传递到滚珠螺母，本文公开的示例性致动器利用齿圈和小齿轮。例如，致动器可包括齿圈，所述齿圈耦接到滚珠螺母的外侧并围绕滚珠螺母的外侧设置。齿圈固定地耦接到滚珠螺母，并因此与滚珠螺母一起旋转。马达包括具有与齿圈接合的小齿轮的输出轴。在启动时，马达旋转小齿轮，使齿圈旋转，从而旋转滚珠螺母并致使齿条线性移动。因此，与已知致动器的皮带系统不同，本文公开的示例性致动器利用齿轮来传递旋转运动。可以由金属构成的齿圈和小齿轮形成比皮带和滑轮连接更强和更可靠的界面。此外，齿圈和小齿轮可以实现比皮带和滑轮系统更高的传动比(齿轮比)。使用滚珠螺母和齿条进一步增加此传动比，因此，通过示例性致动器可以实现极高的传动比(齿轮减速比)。在如此高的传动比下，马达的尺寸和功率可以明显更小，而在滚珠螺母上仍然产生足够的扭矩来移动齿条。因此，通过示例性致动器实现更小更轻的马达。更小更轻的马达减少了车辆的总重量并且比已知致动器中使用的较大马达需要更少的功率。

在一些示例中，马达(例如，马达的主体)和马达的输出轴沿着与齿条的轴线(例如，纵轴、线性移动轴等)平行并偏离的轴线对齐。这种布置使得马达和齿条能够保持相对靠近在一起，从而形成占用更少车辆空间的更紧凑的致动器。

在一些示例中，示例性致动器包括防旋转装置，所述防旋转装置用于在滚珠螺母滚动时防止齿条旋转。具体地说，当滚动螺母时，螺母内的齿条或螺钉倾向于与螺母一起旋转而不是线性移动。为了防止这种旋转，示例性致动器可包括滑杆和滑动***。滑杆可以设置成与齿条的至少一部分相邻并沿齿条的至少一部分延伸。滑动***耦接到齿条并从齿条延伸。滑动***可沿滑杆滑动。当齿条线性移动时，滑动***沿滑杆滑动。滑杆和滑动***之间的界面可防止齿条旋转。因此，当滚珠螺母被旋转时，齿条只能线性移动。

本文公开的示例性致动器可用于独立地使车辆的车轮转向。例如，一个致动器可与一个车轮相关联，并且第二致动器可与另一个车轮相关联。致动器独立地操作以转动车轮。在其他示例中，两个致动器可以机械地耦接以一致地移动车轮。

图1示出了可以实现本文公开的示例性致动器的示例性车辆100。在所示示例中，车辆100被描绘为汽车(例如，轿车)。然而，在其他示例中，车辆100可以实现为任何其他类型的车辆，例如皮卡车、厢式货车、全地形车(ATV)等。车辆100包括可以转动或成角度以使车辆100转向的第一前轮102(右轮)和第二前轮104(左轮)。车辆100可以是线控转向车辆和/或能够以自主驾驶模式操作。

图2是车辆100的底架的一部分(没有车辆100的车身)的仰视图，示出了可用于使车辆100转向的示例性致动器200。如图2所示，车辆100包括转向节(steering knuckle)202(在此称为转向节(knuckle)202)。第一前轮102耦接到转向节202。转向节202可枢转地耦接到车辆100的框架204。转向节202枢转以转动第一前轮102(例如，向左或向右)。

为了旋转转向节202和第一前轮102，示例性车辆100采用示例性致动器200。致动器200是耦接到转向节202的线性致动器。致动器200操作以来回旋转转向节202(并且因此，旋转第一前轮102)，从而转动第一前轮102并使车辆100转向。在所示的示例中，致动器200由控制器205启动。控制器205可以是线控转向系统的一部分并且(例如，基于方向盘转角)从线控转向系统接收命令和/或从自主驾驶模式程序接收命令。

在所示的示例中，致动器200经由车辆100的拉杆206耦接到转向节202。拉杆206具有第一端208和与第一端208相对的第二端210。拉杆206的第一端208耦接到转向节202，并且拉杆206的第二端210耦接到致动器200。可以启动致动器200以伸展和/或缩回拉杆206(例如，图2中向左或向右移动拉杆杆206)，以使转向节202和第一前轮102转动或成角度，从而使车辆100转向。在所示的示例中，致动器200耦接到框架204的横杆212，所述横杆212横跨车辆100的宽度延伸。在其他示例中，致动器200可以耦接到框架204的一或多个其他构件。

在所示的示例中，车辆100包括用于转动第二前轮104的第二致动器214。第二致动器214与致动器200基本相同。因此，为了避免冗余，没有提供第二致动器214的描述。然而，应当理解，结合致动器200公开的任何结构和/或功能同样可以应用于第二致动器214。此外，其他致动器可以类似地与车辆100的其他车轮(例如，车辆100的后轮)结合使用。致动器200、214独立地操作以使相应的第一前轮102和第二前轮104转向。换句话说，致动器200的启动不会影响第二前轮104的转向。每一车轮的独立控制使得例如转弯半径更小。此外，通过在转向节之间不具有机械连杆/转向组件，致动器200、214的使用释放了车辆100的底架中的宝贵空间。第二致动器214可以通过相同的控制器205或不同的控制器来控制。在所示的示例中，第二致动器214耦接到与致动器200相邻的横杆212。

在一些示例中，致动器200、214是用于车辆100的线控转向系统的一部分。在线控转向系统中，方向盘转角(SWA)传感器用于测量方向盘的旋转角度。控制器205基于SWA启动致动器200、214以转动相应的第一前轮102和第二前轮104。控制器205可以在SWA与第一前轮102和第二前轮104的角度之间应用线性或非线性关系。附加地或替代地，致动器200、214可以由自主驾驶程序使用而自主地使车辆100转向。

虽然在所示的示例中，致动器200、214被示出为单独的致动器，但是在其他示例中，致动器200、214可以集成和/或作为单个致动器操作。例如，转向节可以机械地耦接(例如，通过一个或多个撑杆或拉杆)，使得转动一个车轮影响另一个车轮。在此示例中，致动器200、214可以一致地操作以使第一前轮102和第二前轮104转向。

在所示的示例中，致动器200没有机械地连接到方向盘组件或由方向盘组件操作。然而，在其他示例中，致动器200可以通过来自转向组件的物理输入来启动。例如，致动器200可以引入作为电动助力转向(EPAS)系统的一部分。

图3是示例性致动器200的分离透视图。如图3所示，致动器200包括壳体300。壳体300容纳致动器200的内部部件(例如，滚珠螺母、齿条、马达等)，这些在本文中进一步详细公开。在所示的示例中，致动器200包括耦接到壳体300的第一安装件302。第一安装件302用于将致动器200耦接到另一结构，例如车辆100中的横杆212，如图2所示。在一些示例中，致动器200包括第二安装件304(设置在壳体300的与第一安装件302相对的一侧上)，其可以用作第一安装件302的补充或替代，以将致动器200耦接到车辆100。在一些示例中，致动器200是可逆的，并且可以用于第一前轮102或第二前轮104。例如，如果致动器200与第一前轮102一起使用，则第一安装件302可用于将致动器200耦接到车辆100，或者如果致动器200与第二前轮104一起使用，则第二安装件304可用于将致动器200耦接到车辆100。

在所示的示例中，致动器200包括齿条306(可被称为螺钉或滚珠螺杆)。齿条306的第一端308从壳体300的第一端310中的开口向外延伸。壳体300具有与第一端310相对的第二端312。在所示示例中，拉杆206的第二端210耦接到齿条306的第一端308。致动器200操作以使齿条306在如图3所示的完全缩回位置(第一位置)与完全伸展位置(第二位置)之间线性移动，其中齿条306的第一端308向外移动，远离壳体300的第一端310。在一些示例中，拉杆206通过球接头耦接到齿条306，使得拉杆206可相对于齿条306枢转。在其他示例中，拉杆206通过固定接头耦接到齿条306。在启动时，致动器200操作以使齿条306沿线性方向从壳体300的第一端308中的开口向外移动或移动到壳体300的第一端308中的开口中，从而移动拉杆206以使第一前轮102转向。在一些示例中，保护罩或波纹管用于覆盖壳体300的第一端310中的开口，以在齿条306移入和移出壳体300时防止灰尘、水和/或其他碎屑进入壳体300。保护罩或波纹管可以耦接到例如壳体300和拉杆206。在其他示例中，齿条306可以直接耦接到转向节202，而不利用拉杆206。

在一些示例中，壳体300由两个或更多个部分或区段构成。例如，在图3所示的示例中，壳体300包括第一区段314、第二区段316和第三区段318。第三区段318设置在第一区段314和第二区段316之间。在所示的示例中，第一区段314和第二区段316在第三区段318处耦接在一起并形成容纳滚珠螺母的扩大区(例如，具有扩大的直径)，如本文中进一步详细公开。虽然在所示的示例中实现了三个壳体区段，但是在其他示例中，壳体300可以由更多或更少的区段构成。

图4示出移除了壳体300的第一区段314和第二区段316(图3)的致动器200。如图4所示，致动器200包括齿条306、耦接到齿条306的滚珠螺母400，以及马达402(例如，无刷三相直流(DC)马达、交流(AC)马达等)。当组装致动器200时，齿条306、滚珠螺母400和马达402设置在壳体300内(图3)。具体地，齿条306延伸穿过壳体300的第一区段314、第二区段316和第三区段318。马达402设置在第二区段316内并由第二区段316保护。第三区段318对齐(在第一区段314与第三区段318之间的)滚珠螺母400并且耦接第一区段314和第二区段316。

在所示的示例中，滚珠螺母400是限定开口404的套管。齿条306设置在滚珠螺母400的开口404内并且延伸穿过滚珠螺母400的开口404。滚珠螺母400能够在壳体300内旋转(图3)，但不能在壳体300内线性移动。具体地，如图3所示，壳体300的容纳滚珠螺母400的区段被扩大，这使得滚珠螺母400能够在壳体300中旋转但不线性移动。齿条306包括沿着齿条306的至少一部分在齿条306的第一端308和与第一端308相对的第二端408之间延伸的螺纹406。滚珠螺母400包括在开口404内的一系列轴承滚珠或滚子，所述轴承滚珠或滚子形成与齿条306的螺纹406啮合的螺旋路径(如结合图7A和图7B进一步详细示出)。在启动时，马达402使滚珠螺母400旋转，这致使齿条线性地移动穿过滚珠螺母400的开口404(图4中的左侧或右侧，取决于旋转方向)。马达402由控制器205(图2)启动。

在所示的示例中，致动器200包括耦接到滚珠螺母400的外表面412并且围绕滚珠螺母400的外表面412设置的齿圈410(或者，例如，可以认为齿圈410包括内部滚珠螺母400)。齿圈410固定地耦接到滚珠螺母400并与滚珠螺母400一起旋转。齿圈410可以通过任何机械和/或化学紧固技术(例如，通过粘合剂、通过螺纹紧固件、通过齿、通过摩擦配合、通过焊接等)耦接到滚珠螺母400。在其他示例中，齿圈410可以与滚珠螺母400一体地构造为基本上整体的部分或部件(例如，滚珠螺母400和齿圈410可以模制或以其他方式形成为单件)。

为了旋转滚珠螺母400，示例性致动器200的马达402包括具有小齿轮416(有时称为正齿轮)的输出轴414。小齿轮416与齿圈410的齿接合(例如，啮合)。在启动时，马达402使小齿轮416旋转，这使得齿圈410旋转，从而使滚珠螺母400旋转。在此示例中，马达402是可以使小齿轮416(以及因此滚珠螺母400)沿任一方向旋转的双向马达。当滚珠螺母400沿一个方向旋转时，齿条306沿一个方向线性移动，并且当滚珠螺母400沿相反方向旋转时，齿条306沿相反方向线性移动。因此，马达402通过小齿轮416和齿圈410使滚珠螺母400旋转，以使齿条306沿线性方向移动。马达402可以是具有低扭矩输出的相对小的马达，例如2-5牛顿·米(Nm)。在其他示例中，马达402可以调整尺寸以输出更大或更小的扭矩。

小齿轮416和齿圈410可以调整尺寸以提供相对高的减速比，例如7:1、10:1、20:1等。通过这样高的齿轮减速比，马达402可以具有相对低的输出扭矩，而仍然在齿条306上产生高线性输出力。此外，滚珠螺母400和齿条306形成另一个齿轮减速点。因此，形成双齿轮减速系统。具体地，在小齿轮416与齿圈410之间发生第一齿轮减速，并且在滚珠螺母400与齿条306之间发生第二齿轮减速。这种双齿轮减速可以实现极高的齿轮减速比，例如1000:1或更高。因此，可以实现相对较小的低功率马达以在齿条306上产生高线性功率。

为了防止齿条306在滚珠螺母400滚动时旋转，致动器200包括滑杆418和滑动***420。通常，当滚珠螺母400滚动时，齿条306倾向于与滚珠螺母400一起旋转，而不是线性移动。因此，可以采用滑杆418来防止这种不希望的旋转。在所示的示例中，滑杆418沿着齿条306的至少一部分延伸。在一些示例中，滑杆418平行于齿条306。滑杆418保持固定或静止。在所示的示例中，滑杆418耦接到壳体300的第三区段318并从壳体300的第三区段318延伸(图3)。因此，滑杆418相对于壳体300保持静止。在其他示例中，滑杆418可以耦接到壳体300的另一区段和/或另一结构(例如，耦接到与致动器200相邻的横杆212(图2))。当组装致动器200时，滑杆418设置在壳体300内(图3)(例如，设置在具有齿条306的壳体300的第二区段316内)。

在所示的示例中，滑动***420耦接到齿条306并从齿条306向外延伸。滑动***420可沿滑杆418滑动。当齿条306来回平移时，滑动***420沿着滑杆418滑动并防止齿条306旋转。在所示的示例中，滑动***420包括臂422和耦接到臂422的一端的套管424。套管424包括接收滑杆418的开口426。当齿条306线性移动(左右)时，套管424沿滑杆418滑动和/或以其他方式移动。滑杆418和滑动***420之间的界面防止滑动***420旋转，并因此防止齿条306旋转。在所示的示例中，滑动***420固定地耦接到齿条306的第二端408。然而，在其他示例中，滑动***420可以耦接到齿条306上的另一位置。在一些示例中，通过使滑杆418沿着齿条306的侧面设置，而不是使用同轴装置，滑杆418使得致动器200在轴向上更短，从而在车辆100中占用更少的空间。在其他示例中，可以使用其他类型的轨道或结构来防止齿条306旋转。

图5是移除了壳体300(图3)的致动器200的侧视图。当滚珠螺母400旋转时，齿条306沿着第一轴线500(图5中向左向右)线性移动，第一轴线500与齿条306的纵轴同轴。如图5所示，马达402(例如，马达402的主体)、输出轴414和小齿轮416(例如，小齿轮416的旋转轴)沿第二轴线502对齐。在此示例中，第二轴线502平行于第一轴线500(齿条306的纵轴)并从第一轴线500偏离。这种布置使得齿条306和马达402能够保持靠近在一起，并因此减小了致动器200占据的总空间。因此，致动器200比已知的致动器更紧凑。在一些示例中，滑杆418沿着第三轴线504对齐，所述第三轴线504也平行于第一轴线500和第二轴线502并且从第一轴线500和第二轴线502偏离。

如图5所示，第一衬套或轴承506耦接到输出轴414的一端。当组装致动器200时，第一衬套或轴承506设置在壳体300中形成的凹槽内(图3)，这使得输出轴414能够平稳地旋转。在一些示例中，输出轴414从马达402的相对侧延伸，并且第二衬套或轴承508耦接到输出轴414的相对端。在其他示例中，输出轴414可以不从马达402的相对侧延伸。相反，马达402的相对侧可以通过衬套或马达安装件支撑和/或耦接到壳体300。

如图5所示，致动器200包括耦接到滚珠螺母400的第一轴承510。第一轴承510设置在滚珠螺母400与壳体300的内表面之间(图3)，这使得滚珠螺母400能够在壳体300内平稳地旋转。在一些示例中，致动器200包括第二轴承512，所述第二轴承512耦接到滚珠螺母400并且设置在滚珠螺母400与壳体300之间。在一些示例中，第一轴承510设置在齿圈410的一侧上(例如，如图5所示的左侧)，并且第二轴承512设置在齿圈410的相对侧上(例如，如图5所示的右侧)。

图6示出了在壳体300的局部剖视图中的滚珠螺母400以及第一轴承510和第二轴承512的放大视图。如图6所示，第一轴承510设置在壳体300的第一区段314的第一内表面600与齿圈410之间(例如，与之接合)。类似地，第二轴承412夹在壳体300的第三区段318的第二内表面602与齿圈410的另一侧之间(例如，与之接合)。第一轴承510和第二轴承512使滚珠螺母400能够在壳体300内平稳地旋转。此外，在一些示例中，第一轴承510和第二轴承512实现为被构造成支撑轴向载荷的止推轴承。具体地，当滚珠螺母400旋转并使齿条306线性移动时，反作用力沿相反方向推动滚珠螺母400和齿圈410，并因此推入壳体300中。因此，第一轴承510和第二轴承512支撑作用在滚珠螺母400和齿圈410与壳体300的内表面600、602之间的反作用力，从而防止滚珠螺母400和齿圈410结合在壳体300上。在其他示例中，第一轴承510和第二轴承512可以实现为其他类型的轴承，例如径向轴承、双角轴承和/或任何其他类型的轴承。在一些示例中，仅使用一个轴承(例如，仅使用第一轴承510)。在其他示例中，致动器200可包括在滚珠螺母400与壳体300之间的两个以上的轴承。

如上所述，滚珠螺母400包括循环轴承滚珠。图7A示出了滚珠螺母400的分离视图。滚珠螺母400的开口404包括围绕滚珠螺母400的内表面702的螺纹700(形成蜗杆)。多个轴承滚珠704(例如，钢球)设置在开口404的螺纹700中。图7A中仅示出了四个轴承滚珠704。然而，应当理解，连续的或一系列轴承滚珠704可设置在螺纹700中。轴承滚珠704形成螺旋路径，类似于常规螺母中的螺纹，其与齿条306上的螺纹406(图4)啮合。滚珠螺母400包括第一滚珠返回管706，第一滚珠返回管706是连接两个螺纹以形成用于使轴承滚珠704循环的闭环的外管。当滚珠螺母400旋转时，轴承滚珠704可以行进穿过由螺纹700和第一滚珠返回管706形成的环路。与使用具有螺纹的常规螺母相比，使用轴承滚珠704减小滚珠螺母400和齿条306之间的摩擦。在一些示例中，滚珠螺母400实现为双循环滚珠螺母。例如，可以在滚珠螺母400的另一端附近形成第二螺旋滚珠路径。图7B示出了滚珠螺母400的另一端，其包括在滚珠螺母400的另一端上使轴承滚珠循环的第二滚珠返回管708。在其他示例中，滚珠螺母400可以是单个循环滚珠螺母(例如，仅具有用于轴承滚珠704的一个环路或路径)，或者可包括用于轴承滚珠704的两个以上环路。

如图7A的示例所示，滚珠螺母400的外表面412包括花键710。花键710可与齿圈410的内表面上的花键配合(例如，啮合)以耦接滚珠螺母400和齿圈410和/或以其他方式防止滚珠螺母400和齿圈410之间的相对旋转。在所示的示例中，花键710部分地围绕滚珠螺母400的圆周延伸。在其他示例中，花键710可以继续完全围绕滚珠螺母400。附加地或替代地，在其他示例中，滚珠螺母400和齿圈410可以通过另一机械和/或化学紧固技术(例如，通过粘合剂、通过螺纹紧固件、通过摩擦配合、通过焊接等)耦接。

从前述内容可以理解，已经公开了示例性转向致动器，其使用比已知致动器更小更轻的马达。本文公开的示例性致动器利用齿轮布置来产生高传动比，这使得能够使用更小更轻的马达。更小更轻的马达减少了对车辆增加的重量并减少了操作致动器所需的总功率。本文还公开了防止齿条旋转的示例性防旋转装置，这样确保利用更多功率来线性地移动齿条。尽管结合车辆描述了本文公开的示例性致动器，但是示例性致动器也可以用于其他行业或应用中。

以下段落提供了本文公开的示例的各种示例。

示例1包括用于使车辆转向的致动器。致动器包括待耦接到车辆的转向节的齿条、耦接到齿条的滚珠螺母、耦接到滚珠螺母的齿圈，以及具有与齿圈接合的小齿轮的马达。马达通过小齿轮和齿圈使滚珠螺母旋转，从而使齿条线性移动。

示例2包括示例1的致动器，其中马达的输出轴沿着与齿条的纵轴平行并偏离的轴线对齐。

示例3包括示例1或2的致动器，所述致动器还包括壳体。滚珠螺母设置在壳体内。滚珠螺母能够在壳体内旋转，而不能在壳体内线性移动。

示例4包括示例3的致动器，所述致动器还包括设置在齿圈与壳体的内表面之间的止推轴承。

示例5包括示例1至4中任一示例的致动器，所述致动器还包括滑杆和滑动***，滑动***从齿条延伸并且可沿滑杆滑动。滑动***用于防止齿条旋转。

示例6包括示例5的致动器，其中滑动***耦接到齿条的一端。

示例7包括示例5或6中任一示例的致动器，其中滑杆平行于齿条并沿齿条的至少一部分延伸。

示例8包括示例5至7中任一示例的致动器，所述致动器还包括壳体。齿条和滑杆设置在壳体内。

示例9包括示例1至8中任一示例的致动器，其中滚珠螺母是双循环滚珠螺母。

示例10包括致动器，所述致动器包括齿条、耦接到齿条的滚珠螺母，以及使滚珠螺母旋转的马达。旋转时，滚珠螺母使齿条沿线性方向移动。示例10的致动器还包括滑杆和滑动***，所述滑动***耦接到齿条并从齿条延伸。滑动***可沿滑杆滑动。滑杆和滑动***之间的界面用于在滚珠螺母旋转时防止齿条旋转。

示例11包括示例10的致动器，其中滑动***耦接到齿条的一端。

示例12包括示例10或11的致动器，所述致动器还包括容纳齿条、滚珠螺母和马达的壳体。

示例13包括示例12的致动器，其中滑杆耦接到壳体并相对于壳体保持静止。

示例14包括示例10至13中任一示例的致动器，其中滑杆平行于齿条并沿齿条的至少一部分延伸。

示例15包括示例14的致动器，其中马达的输出轴沿着与齿条和滑杆平行并偏离的轴线对齐。

示例16包括车辆，所述车辆包括转向节；拉杆，所述拉杆的第一端耦接到转向节；以及致动器。致动器包括齿条，其中拉杆的第二端耦接到齿条；耦接到齿条的滚珠螺母；耦接到滚珠螺母并围绕滚珠螺母设置的齿圈；以及驱动齿圈旋转滚珠螺母的马达。

示例17包括示例16的车辆，其中致动器还包括滑杆和滑动***，滑动***从齿条延伸并且可沿滑杆滑动。滑动***用于防止齿条旋转。

示例18包括示例16或17的车辆，其中马达的输出轴沿着与齿条的纵轴平行并偏离的轴线对齐。

示例19包括示例16至18中任一示例的车辆，其中致动器包括容纳齿圈的壳体和设置在齿圈与壳体的内表面之间的止推轴承。

示例20包括示例19的车辆，其中止推轴承是第一止推轴承并且内表面是第一内表面，所述车辆还包括设置在齿圈与壳体的第二内表面之间的第二止推轴承，其中第一止推轴承和第二止推轴承设置在齿圈的相对侧上。

虽然本文已公开某些示例性系统、设备和制品，但本专利的涵盖范围不限于此。相反，本专利涵盖了完全属于本专利权利要求范围内的所有系统、设备和制品。

根据本发明，提供一种致动器，所述致动器具有齿条；耦接到齿条的滚珠螺母；旋转滚珠螺母的马达，当旋转时，滚珠螺母使齿条沿线性方向移动；滑杆；以及滑动***，所述滑动定位耦接到齿条并从齿条延伸，其中滑动***可沿滑杆滑动，滑杆和滑动***之间的界面在滚珠螺母旋转时防止齿条旋转。

根据一个实施例，滑动***耦接到齿条的一端。

根据一个实施例，本发明的特征还在于容纳齿条、滚珠螺母和马达的壳体。

根据一个实施例，滑杆耦接到壳体并且相对于壳体保持静止。

根据一个实施例，滑杆平行于齿条并沿齿条的至少一部分延伸。

根据一个实施例，马达的输出轴沿着与齿条和滑杆平行并偏离的轴线对齐。