CN102765418A - 汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆间隙自动调整机构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车电动助力转向器技术，涉及一种汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，其包括转向器壳体[1]、安装在壳体[1]内的蜗轮[2]和蜗杆[3]、蜗杆底部轴承[4]、蜗杆顶部轴承[5]和蜗杆顶部轴承锁紧螺母[6]，其特征在于，所说的蜗杆顶部轴承[5]是调心球轴承；在蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]内安装有一个调节环[8]；在壳体[1]上、与蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]对应的位置安装着弹性顶杆组件[7]。本发明能够对汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆随外界环境温度的变化而发生变化的啮合间隙进行自动补偿，从而避免了驾驶手感时轻时重，保证了汽车操纵的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于汽车电动助力转向器技术，涉及对汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆机构的改进。
背景技术
由于汽车电动助力转向器用蜗轮蜗杆减速机构的蜗轮材料采用的是尼龙合金材料，该材料具有自润滑和耐磨的优点，但是该材料受温度和空气湿度的影响较大，导致蜗轮蜗杆的啮合间隙随外界环境温度的变化而发生变化，影响蜗轮蜗杆的啮合性，从而导致驾驶手感时轻时重，影响汽车操纵的稳定性。
发明内容
本发明的目的是：提出一种汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，能够对蜗轮蜗杆的啮合间隙进行自动补偿，从而避免驾驶手感时轻时重，保证汽车操纵的稳定性。
本发明的技术方案是：汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，包括转向器壳体1、安装在壳体1内的蜗轮2和蜗杆3、蜗杆底部轴承4、蜗杆顶部轴承5和蜗杆顶部轴承锁紧螺母6，蜗轮2位于壳体1内的蜗轮安装腔内，蜗杆3位于壳体1内的蜗杆安装腔1d内，蜗轮2和蜗杆3相互啮合，在蜗杆安装腔1d的底部有蜗杆底部轴承安装盲孔1a，蜗杆底部轴承4位于上述蜗杆底部轴承安装盲孔1a内，蜗杆底部轴承4的内套安装在蜗杆3底部的轴承安装段3a上，在蜗杆安装腔1d与电机安装腔1c之间的隔板1e上有一个台阶形的蜗杆顶部轴承安装孔1b，该蜗杆顶部轴承安装孔1b的大直径端口朝向电机安装腔1c，蜗杆顶部轴承5安装在蜗杆顶部轴承安装孔1b内，蜗杆顶部轴承锁紧螺母6拧在蜗杆顶部轴承安装孔1b大直径孔的内螺纹中，将蜗杆顶部轴承5的外环压紧，蜗杆顶部轴承5的内环安装在蜗杆3的顶部，蜗杆3的顶部穿过隔板1e进入电机安装腔1c；其特征在于，
(1)所说的蜗杆顶部轴承5是调心球轴承；
(2)在蜗杆底部轴承安装盲孔1a内安装有一个调节环8，它是由调节外环8a、调节内环8b和1～2个连接筋8c组成的整体结构，调节外环8a和调节内环8b是宽度和厚度相等的同心的圆环，连接筋8c沿半径方向将调节外环8a的内表面与调节内环8b的外表面连接为一体；在调节外环8a和调节内环8b的圆柱面上各有一个同轴的、径向贯通的顶杆孔8d，顶杆孔8d的轴线与连接筋8c中心线之间的夹角不小于45°，当具有两个连接筋8c时，两个连接筋8c的位置相对顶杆孔8d的轴线对称；调节内环8b套在蜗杆底部轴承4的外套外面，调节内环8b的内径与蜗杆底部轴承4的外套过渡配合，调节外环8a的外径与蜗杆底部轴承安装盲孔1a的内径过渡配合；调节环8由非金属材料制造；
(3)在壳体1的外表面上、与蜗杆底部轴承安装盲孔1a对应的位置有一个与蜗杆底部轴承安装盲孔1a贯通的、带有内螺纹的弹性顶杆组件安装孔，弹性顶杆组件7通过螺纹安装在上述弹性顶杆组件安装孔内，弹性顶杆组件7由外壳7a、端盖7b、顶杆7c和弹簧7d组成，外壳7a是一个带有外螺纹和中心台阶孔的圆筒，该中心台阶孔的后段直径大于前段，带有内螺纹的端盖7b拧在外壳7a后端的外螺纹上，封盖住外壳7a的后端口，顶杆7c是一个台阶轴，顶杆7c的小直径段插入外壳7a中心台阶孔的前段孔并从外壳7a的前端口伸出，顶杆7c的小直径段与外壳7a中心台阶孔的前段孔之间保持滑动间隙，顶杆7c的大直径段位于外壳7a中心台阶孔的后段孔内，顶杆7c的大直径段的直径大于外壳7a中心台阶孔的前段孔直径，弹簧7d位于外壳7a中心台阶孔的后段孔内，弹簧7d的后端顶住端盖7b的内端面，弹簧7d的前后端顶住顶杆7c的后端面；顶杆7c的前段直径小于调节环8上顶杆孔8d的孔径，顶杆7c的前端穿过调节环8上的顶杆孔8d顶住蜗杆底部轴承4的外套。
本发明的优点是：能够对汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆随外界环境温度的变化而发生变化的啮合间隙进行自动补偿，从而避免了驾驶手感时轻时重，保证了汽车操纵的稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中调节环8的结构示意图。
图3是本发明中弹性顶杆组件7的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1～图3，汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，包括转向器壳体1、安装在壳体1内的蜗轮2和蜗杆3、蜗杆底部轴承4、蜗杆顶部轴承5和蜗杆顶部轴承锁紧螺母6，蜗轮2位于壳体1内的蜗轮安装腔内，蜗杆3位于壳体1内的蜗杆安装腔1d内，蜗轮2和蜗杆3相互啮合，在蜗杆安装腔1d的底部有蜗杆底部轴承安装盲孔1a，蜗杆底部轴承4位于上述蜗杆底部轴承安装盲孔1a内，蜗杆底部轴承4的内套安装在蜗杆3底部的轴承安装段3a上，在蜗杆安装腔1d与电机安装腔1c之间的隔板1e上有一个台阶形的蜗杆顶部轴承安装孔1b，该蜗杆顶部轴承安装孔1b的大直径端口朝向电机安装腔1c，蜗杆顶部轴承5安装在蜗杆顶部轴承安装孔1b内，蜗杆顶部轴承锁紧螺母6拧在蜗杆顶部轴承安装孔1b大直径孔的内螺纹中，将蜗杆顶部轴承5的外环压紧，蜗杆顶部轴承5的内环安装在蜗杆3的顶部，蜗杆3的顶部穿过隔板1e进入电机安装腔1c；其特征在于，
(1)所说的蜗杆顶部轴承5是调心球轴承；
(2)在蜗杆底部轴承安装盲孔1a内安装有一个调节环8，参见图2，它是由调节外环8a、调节内环8b和1～2个连接筋8c组成的整体结构，调节外环8a和调节内环8b是宽度和厚度相等的同心的圆环，连接筋8c沿半径方向将调节外环8a的内表面与调节内环8b的外表面连接为一体；在调节外环8a和调节内环8b的圆柱面上各有一个同轴的、径向贯通的顶杆孔8d，顶杆孔8d的轴线与连接筋8c中心线之间的夹角不小于45°，当具有两个连接筋8c时，两个连接筋8c的位置相对顶杆孔8d的轴线对称；调节内环8b套在蜗杆底部轴承4的外套外面，调节内环8b的内径与蜗杆底部轴承4的外套过渡配合，调节外环8a的外径与蜗杆底部轴承安装盲孔1a的内径过渡配合；调节环8由非金属材料制造；
(3)在壳体1的外表面上、与蜗杆底部轴承安装盲孔1a对应的位置有一个与蜗杆底部轴承安装盲孔1a贯通的、带有内螺纹的弹性顶杆组件安装孔，弹性顶杆组件7通过螺纹安装在上述弹性顶杆组件安装孔内，参见图3，弹性顶杆组件7由外壳7a、端盖7b、顶杆7c和弹簧7d组成，外壳7a是一个带有外螺纹和中心台阶孔的圆筒，该中心台阶孔的后段直径大于前段，带有内螺纹的端盖7b拧在外壳7a后端的外螺纹上，封盖住外壳7a的后端口，顶杆7c是一个台阶轴，顶杆7c的小直径段插入外壳7a中心台阶孔的前段孔并从外壳7a的前端口伸出，顶杆7c的小直径段与外壳7a中心台阶孔的前段孔之间保持滑动间隙，顶杆7c的大直径段位于外壳7a中心台阶孔的后段孔内，顶杆7c的大直径段的直径大于外壳7a中心台阶孔的前段孔直径，弹簧7d位于外壳7a中心台阶孔的后段孔内，弹簧7d的后端顶住端盖7b的内端面，弹簧7d的前后端顶住顶杆7c的后端面；顶杆7c的前段直径小于调节环8上顶杆孔8d的孔径，顶杆7c的前端穿过调节环8上的顶杆孔8d顶住蜗杆底部轴承4的外套。
所说的调节环8的宽度t1＝2mm～6mm+t，t为蜗杆底部轴承4的外套宽度，调节外环8a和调节内环8b的厚度δ＝1mm～3mm，连接筋8c的宽度与调节环8的宽度相等，连接筋8c的厚度δ1＝1mm～4mm，连接筋8c的径向长度s＝0.8mm～2mm。
所说的调节环8由尼龙材料制造。
本发明的工作原理是：蜗轮蜗杆减速机构在啮合传动过程中，由于环境的影响，致使蜗轮蜗杆的啮合间隙增大或减小。现增加了一蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，能够自动的补偿间隙的变化量，同时，以调心球轴承5径向轴线为轴心，随着蜗杆3在弹性顶杆组件7的作用下，调节环8发生弹性变形，使蜗杆3和蜗杆底部轴承4摆动到能够正常啮合传动位置进行啮合传动。保证产品驾驶手感的平顺，提高了汽车操纵的稳定性。
实施例1
所说的蜗杆顶部轴承5是调心球轴承，其型号为：1302。
调节环8由PA6尼龙材料制造，调节环8的参数如下：
t＝7mm，t1＝12mm，δ＝1.4mm，δ1＝2mm，s＝0.95mm。连接筋8c的数量为2个，连接筋8c的中心线与顶杆孔8d轴线的夹角为75°。
实施例2
所说的蜗杆顶部轴承5是调心球轴承，其型号为：1302TN1
调节环8由PA66尼龙材料制造，调节环8的参数如下：
t＝7mm，t1＝9mm，δ＝1.4mm，δ1＝1.2mm，s＝1.5mm。连接筋8c的数量为1个，连接筋8c的中心线与顶杆孔8d轴线的夹角为60°。
实施例3
所说的蜗杆顶部轴承5是调心球轴承，其尺寸为为：外径为42mm，内径为15mm，宽度为10mm。
调节环8由PA12尼龙材料制造，调节环8的参数如下：
t＝8mm，t1＝12mm，δ＝2.5mm，δ1＝3mm，s＝1.7mm。连接筋8c的数量为1个，连接筋8c的中心线与顶杆孔8d轴线的夹角为75。
Claims (3)
1.汽车电动助力转向器蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，包括转向器壳体[1]、安装在壳体[1]内的蜗轮[2]和蜗杆[3]、蜗杆底部轴承[4]、蜗杆顶部轴承[5]和蜗杆顶部轴承锁紧螺母[6]，蜗轮[2]位于壳体[1]内的蜗轮安装腔内，蜗杆[3]位于壳体[1]内的蜗杆安装腔[1d]内，蜗轮[2]和蜗杆[3]相互啮合，在蜗杆安装腔[1d]的底部有蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]，蜗杆底部轴承[4]位于上述蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]内，蜗杆底部轴承[4]的内套安装在蜗杆[3]底部的轴承安装段[3a]上，在蜗杆安装腔[1d]与电机安装腔[1c]之间的隔板[1e]上有一个台阶形的蜗杆顶部轴承安装孔[1b]，该蜗杆顶部轴承安装孔[1b]的大直径端口朝向电机安装腔[1c]，蜗杆顶部轴承[5]安装在蜗杆顶部轴承安装孔[1b]内，蜗杆顶部轴承锁紧螺母[6]拧在蜗杆顶部轴承安装孔[1b]大直径孔的内螺纹中，将蜗杆顶部轴承[5]的外环压紧，蜗杆顶部轴承[5]的内环安装在蜗杆[3]的顶部，蜗杆[3]的顶部穿过隔板[1e]进入电机安装腔[1c]；其特征在于，
(1)所说的蜗杆顶部轴承[5]是调心球轴承；
(2)在蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]内安装有一个调节环[8]，它是由调节外环[8a]、调节内环[8b]和1～2个连接筋[8c]组成的整体结构，调节外环[8a]和调节内环[8b]是宽度和厚度相等的同心的圆环，连接筋[8c]沿半径方向将调节外环[8a]的内表面与调节内环[8b]的外表面连接为一体；在调节外环[8a]和调节内环[8b]的圆柱面上各有一个同轴的、径向贯通的顶杆孔[8d]，顶杆孔[8d]的轴线与连接筋[8c]中心线之间的夹角不小于45°，当具有两个连接筋[8c]时，两个连接筋[8c]的位置相对顶杆孔[8d]的轴线对称；调节内环[8b]套在蜗杆底部轴承[4]的外套外面，调节内环[8b]的内径与蜗杆底部轴承[4]的外套过渡配合，调节外环[8a]的外径与蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]的内径过渡配合；调节环[8]由非金属材料制造；
(3)在壳体[1]的外表面上、与蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]对应的位置有一个与蜗杆底部轴承安装盲孔[1a]贯通的、带有内螺纹的弹性顶杆组件安装孔，弹性顶杆组件[7]通过螺纹安装在上述弹性顶杆组件安装孔内，弹性顶杆组件[7]由外壳[7a]、端盖[7b]、顶杆[7c]和弹簧[7d]组成，外壳[7a]是一个带有外螺纹和中心台阶孔的圆筒，该中心台阶孔的后段直径大于前段，带有内螺纹的端盖[7b]拧在外壳[7a]后端的外螺纹上，封盖住外壳[7a]的后端口，顶杆[7c]是一个台阶轴，顶杆[7c]的小直径段插入外壳[7a]中心台阶孔的前段孔并从外壳[7a]的前端口伸出，顶杆[7c]的小直径段与外壳[7a]中心台阶孔的前段孔之间保持滑动间隙，顶杆[7c]的大直径段位于外壳[7a]中心台阶孔的后段孔内，顶杆[7c]的大直径段的直径大于外壳[7a]中心台阶孔的前段孔直径，弹簧[7d]位于外壳[7a]中心台阶孔的后段孔内，弹簧[7d]的后端顶住端盖[7b]的内端面，弹簧[7d]的前后端顶住顶杆[7c]的后端面；顶杆[7c]的前段直径小于调节环[8]上顶杆孔[8d]的孔径，顶杆[7c]的前端穿过调节环[8]上的顶杆孔[8d]顶住蜗杆底部轴承[4]的外套。
2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于，所说的调节环[8]的宽度t1＝2mm～6mm+t，t为蜗杆底部轴承[4]的外套宽度，调节外环[8a]和调节内环[8b]的厚度δ＝1mm～3mm，连接筋[8c]的宽度与调节环[8]的宽度相等，连接筋[8c]的厚度δ1＝1mm～4mm，连接筋[8c]的径向长度s＝0.8mm～2mm。
3.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于，所说的调节环[8]由尼龙材料制造。
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