CN103818471A - 一种电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构，包括有蜗杆、主支撑轴承和辅助支撑轴承；所述主支撑轴承和辅助支撑轴承与蜗杆配合用于支撑蜗杆转动；所述蜗杆在与主支撑轴承和辅助支撑轴承配合部分径向各设置有至少一个环形槽；所述与主支撑轴承配合部分的环形槽内放置主支撑轴承O型圈；所述与辅助支撑轴承配合部分的环形槽内放置辅助支撑轴承O型圈。本技术方案在保证蜗杆和轴承之间装配可行性得到保证的情况下使得蜗杆和轴承之间的间隙配合可以被有效的消除，从而避免整车在恶劣的颠簸路面上行驶时产生来自于电动转向管柱内部的噪音问题。

Description

一种电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构

技术领域

本发明属于转向器领域，特别是指一种电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构。

背景技术

电动助力转向系统(EPS—Electric Power Steering)是汽车转向系统的发展方向。该系统仅由电动机直接提供转向助力，省去了传统的液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。因此电动助力转向系统作为一种新的转向技术，正在逐渐替代已具有几十年历史的液压转向系统。EPS-c即管柱式电动助力转向系统，是指助力电机集成在转向管柱上的电动助力转向系统。

EPS的工作原理及组成，主要由车速传感器、转向盘、输入轴、轴出轴、转向盘转动传感器(包括扭矩传感器和转速传感器)、控制器、功率驱动电路、离合器和直流电动机等组成。电子控制单元(ECU)根据各传感器输出的信号决定电动机的转动方向和最佳助力转矩，向电动机和离合器发出控制信号，通过功率驱动电路控制直流电动机的转动，电动机的输出经过蜗轮蜗杆减速机构减速增扭后，驱动齿轮齿条机构，产生相应的转向助力，通过横拉杆拉动轮胎转向。

在EPS-c系统中，由于电机本身的特性，其转速远快于车辆需要的转向速度，而力矩又远低于车辆需要的助力力矩，因此电机的输出需要通过蜗轮蜗杆机构进行减速增扭后再传递给转向管柱的输出轴。目前的技术方案中，蜗杆两端用轴承支撑在减速机构的壳体上，一端用联轴器与电机输出轴相连；蜗轮与转向管柱输出轴同轴，压装固定在管柱输出轴上，管柱输出轴也用轴承支撑在减速机构壳体上。这样，当电机旋转时通过联轴器带动蜗杆转动，蜗杆通过与蜗轮啮合将动力传至转向管柱输出轴，实现助力。

如图1所示，现有技术中转向助力电机1通电工作时经过联轴器总成2将输出扭矩传递到蜗杆轴系总成上，蜗杆3分别用主支撑轴承4和辅支撑轴承6安装在减速机构壳体7上，由于电机1的转速很快，蜗杆的主支撑轴承4和辅支撑轴承6需要转动灵活，轴承内部的滚珠和内外圈之间配合不能太紧，否则会导致驾驶员进行转向操作时手感发卡。同时整个转向管柱总成在制造装配的过程中为了保证蜗杆3能够顺利压入减速机构壳体7，在设计的时候需要将轴承(4,6)的内圈与蜗杆的公差配合设计成0.01mm到0.02mm的间隙配合，这样管柱装配完成后在蜗杆3和轴承(4、6)之间的小间隙就会允许蜗杆产生一个小的振动幅度，蜗杆3在振动过程中和轴承(4、6)的内圈之间会发出敲击的声音，同时蜗杆3的齿和蜗轮5的轮齿也会互相撞击发出噪音，当整车行驶在颠簸路面上时转向管柱内部就会产生一定程度的振动噪音，影响驾驶者的听觉感受。

发明内容

本发明的目的是通过本技术方案改进蜗杆与轴承之间间隙，在保证蜗杆和轴承之间装配可行性得到保证的情况下使得蜗杆和轴承之间的间隙配合可以被有效的消除，从而避免整车在恶劣的颠簸路面上行驶时产生来自于电动转向管柱内部的噪音问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构，包括有蜗杆、主支撑轴承和辅助支撑轴承；

所述主支撑轴承和辅助支撑轴承与蜗杆配合用于支撑蜗杆转动；

所述蜗杆在与主支撑轴承和辅助支撑轴承配合部分径向各设置有至少一个环形槽；

所述与主支撑轴承配合部分的环形槽内放置主支撑轴承O型圈；

所述与辅助支撑轴承配合部分的环形槽内放置辅助支撑轴承O型圈。

所述主支撑轴承O型圈的外径大于蜗杆相配合部分的外径，且大于蜗杆该部分直径加上与其相配合的主支撑轴承之间的间隙和。

所述辅助支撑轴承O型圈的外径大于蜗杆相配合部分的外径，且大于蜗杆该部分直径加上与其相配合的辅助支撑轴承之间的间隙和。

本发明的有益效果是：

通过本技术方案，避免了蜗杆轴系因振动导致的噪音。

附图说明

图1为现电动助力转向管柱的蜗杆截面示意图；

图2为本发明电动助力转向管柱的蜗杆截面示意图。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构，包括有蜗杆3、主支撑轴承4和辅助支撑轴承6；

所述主支撑轴承4和辅助支撑轴承6与蜗杆3配合用于支撑蜗杆转动；

所述蜗杆3在与主支撑轴承4和辅助支撑轴承6配合部分径向各设置有至少一个环形槽（图中未示出）；

所述与主支撑轴承4配合部分的环形槽内放置主支撑轴承O型圈8；

所述与辅助支撑轴承6配合部分的环形槽内放置辅助支撑轴承O型圈9。

所述主支撑轴承O型圈8的外径大于蜗杆相配合部分的外径，且大于蜗杆该部分直径加上与其相配合的主支撑轴承之间的间隙和。

所述辅助支撑轴承O型圈9的外径大于蜗杆相配合部分的外径，且大于蜗杆该部分直径加上与其相配合的辅助支撑轴承之间的间隙和。

如图2所示，在蜗杆3和主支撑轴承4和辅助支撑轴承6配合的轴段分别机加工环形槽，在环形槽内部放置蜗杆主支撑轴承O型圈8和蜗杆辅助支撑轴承O型圈9，通过O型圈的设计选型，O型圈套在蜗杆轴的环形槽以后其大径比蜗杆在该段的轴的直径要大，蜗杆主支撑轴承和蜗杆辅支撑轴承在压装到蜗杆轴上以后主支撑轴承O型圈和辅助支撑轴承O型圈凸出轴圆周面的部分就会被主支撑轴承和辅助轴承的内圈挤压到环形沟槽内，由于压缩产生的弹性变形力会对主支撑轴承和辅助支撑轴承产生一定的压紧力，同时消除了蜗杆与主支撑轴承和辅助支撑轴承轴承配合时产生的间隙。

此种结构装配后，主支撑轴承O型圈和辅助支撑轴承O型圈的内径和外径处都处于压缩状态，以一个较大的力将蜗杆与主支撑轴承和辅助支撑轴承的配合面压紧联结在一起，蜗杆与主支撑轴承和辅助支撑轴承之间的小间隙就被弹性的O型圈所消除，这个力可以使得蜗杆在正常传动过程中不会沿径向窜动，在整车在颠簸路面行驶时蜗杆在振动过程中和主支撑轴承和辅助支撑轴承的内圈敲击的声音以及蜗杆3的齿和蜗轮5的轮齿之间相撞击的噪音都可以大幅度减弱。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (3)

1.一种电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构，包括有蜗杆、主支撑轴承和辅助支撑轴承；

所述主支撑轴承和辅助支撑轴承与蜗杆配合用于支撑蜗杆转动；其特征在于：

所述蜗杆在与主支撑轴承和辅助支撑轴承配合部分径向各设置有至少一个环形槽；

所述与主支撑轴承配合部分的环形槽内放置主支撑轴承O型圈；

所述与辅助支撑轴承配合部分的环形槽内放置辅助支撑轴承O型圈。

2.根据权利要求1所述的电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构，其特征在于：所述主支撑轴承O型圈的外径大于蜗杆相配合部分的外径，且大于蜗杆该部分直径加上与其相配合的主支撑轴承之间的间隙和。

3.根据权利要求1所述的电动助力转向管柱的蜗杆防异响支撑结构，其特征在于：所述辅助支撑轴承O型圈的外径大于蜗杆相配合部分的外径，且大于蜗杆该部分直径加上与其相配合的辅助支撑轴承之间的间隙和。

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