CN104832599A - 一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构，包括：壳体、蜗轮、蜗杆、感应器和驱动机构，蜗杆的一端套装有第一轴承，第一轴承外套装有浮动装置，第一轴承安装在浮动装置内并可在浮动装置内径向移动；浮动装置固定在壳体上；蜗杆的另一端套装有第二轴承，第二轴承与壳体活动连接；驱动机构与第一轴承连接；感应器固定安装在蜗轮轴上且位于蜗轮轴的轴心位置，感应器用于监测蜗轮轴与蜗杆轴之间径向距离，感应器与驱动机构连接并为驱动机构的动作提供动作信号。本发明通过感应器与驱动机构的相互配合，对蜗轮、蜗杆间的径向距离进行实时监测并根据监测结果进行实时调整；从而使蜗轮、蜗杆间的间隙始终处于有益间隙的范围内。

Description

一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构
技术领域
本发明涉及蜗轮蜗杆传动技术领域，尤其涉及一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构。
背景技术
汽车的电动助力转向系统中，电动助力转向管柱中的减速机构采用蜗轮蜗杆传动，蜗杆由助力电机驱动，带动蜗轮转动从而实现助力转向。
传统的电动助力转向管柱中的蜗轮蜗杆采用有间隙的啮合，蜗轮及蜗杆均通过轴承固定安装在壳体内，蜗轮蜗杆的中心距不变，蜗轮蜗杆的啮合间隙不可调。虽然蜗轮蜗杆减速机构的蜗轮材料常采用具有自润滑和耐磨等优点材料，但是由于蜗轮蜗杆传动啮合轮齿间的相对滑动速度较大，使得摩擦损耗较大，且易出现发热和升温过高等现象，所以蜗轮蜗杆减速机构会随着使用及外界的环境的变化，其啮合间隙会发生变化。若蜗轮蜗杆的啮合间隙过小，导致转向的扭矩过大，容易出现转动不平顺，甚至卡死的情况出现；若蜗轮蜗杆啮合间隙过大，则蜗轮蜗杆的传动不平稳，产生撞击导致异响，影响蜗轮蜗杆传动的平稳性及驾驶的舒适性。
发明内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本发明提出一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构，可根据蜗轮、蜗杆的间隙变化进行实时调整，以确保蜗轮、蜗杆间的间隙始终处于有益间隙的范围内。
本发明提出了一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构，包括：壳体、蜗轮、蜗杆、感应器和驱动机构，其中，
蜗杆的一端套装有第一轴承，第一轴承外套装有浮动装置，第一轴承安装在浮动装置内并可在浮动装置内径向移动；浮动装置固定在壳体上；
蜗杆的另一端套装有第二轴承，第二轴承与壳体活动连接；在第一轴承活动过程中，蜗杆以第二轴承为支点可进行径向摆动；蜗轮固定安装在蜗轮轴上且蜗轮与蜗杆啮合；
驱动机构与第一轴承连接，驱动机构驱动第一轴承在浮动装置内进行径向移动，第一轴承在移动过程中带动蜗杆的一端径向移动；
感应器固定安装在蜗轮轴上且位于蜗轮轴的轴心位置，感应器用于监测蜗轮轴与蜗杆轴之间径向距离，感应器与驱动机构连接并为驱动机构的动作提供动作信号。
优选地，第二轴承为调心轴承。
优选地，浮动装置包括固定套筒，且第一轴承可在固定套筒内进行径向位移；固定套筒与壳体固定连接。
优选地，固定套筒上设有腰型孔，第一轴承与腰型孔配合并可沿着腰型孔的长轴方向进行径向位移。
优选地，腰型孔的两侧分别设有滚珠。
优选地，腰型孔内设有支撑块，支撑块通过弹簧固定在腰型孔内，且支撑块位于驱动机构与第一轴承之间，支撑块上设有供驱动机构中输出动力轴穿过的通孔。
优选地，驱动机构固定在壳体上。
本发明中，蜗杆的一端套装有第一轴承，第一轴承外套装有浮动装置，第一轴承安装在浮动装置内并可在浮动装置内径向移动；浮动装置固定在壳体上；蜗杆的另一端套装有第二轴承，第二轴承与壳体活动连接；在第一轴承活动过程中，蜗杆以第二轴承为支点可进行径向摆动；蜗轮固定安装在蜗轮轴上且蜗轮与蜗杆啮合；驱动机构与第一轴承连接，驱动机构驱动第一轴承在浮动装置内进行径向移动，第一轴承在移动过程中带动蜗杆的一端径向移动；感应器固定安装在蜗轮轴上且位于蜗轮轴的轴心位置，感应器用于监测蜗轮轴与蜗杆轴之间径向距离，感应器与驱动机构连接并为驱动机构的动作提供动作信号；工作时，当感应器监测到蜗杆距离蜗轮轴之间的距离过大时，会自动向驱动机构发出靠近信号，驱动机构接收到靠近信号后开始动作，驱动蜗杆向靠近蜗轮的方向位移；当感应器监测到蜗杆距离蜗轮的距离过近时，感应器会向驱动机构发出远离信号，驱动机构接收到远离信号后开始动作，驱动蜗杆向远离蜗轮的方向位移。
综上所述，本发明通过感应器与驱动机构的相互配合，对蜗轮、蜗杆间的径向距离进行实时监测并根据监测结果进行实时调整；从而使蜗轮、蜗杆间的间隙始终处于有益间隙的范围内。
附图说明
图1为本发明提出的一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构的结构示意图；
图2为本发明提出的一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构中固定套筒的结构示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1-2所示，图1为本发明提出的一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构的结构示意图；图2为本发明提出的一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构中固定套筒的结构示意图。
参照图1-2，本发明实施例提出的一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构，包括：壳体1、蜗轮2、蜗杆3、感应器4和驱动机构5，
其中，蜗杆3的一端套装有第一轴承6，第一轴承6外套装有浮动装置，第一轴承6安装在浮动装置内并可在浮动装置内径向移动；浮动装置固定在壳体1上；浮动装置为固定套筒8，固定套筒8上设有腰型孔81，第一轴承6与腰型孔81配合并可沿着腰型孔81的长轴方向进行径向位移；固定套筒8与壳体1固定连接。
蜗杆3的另一端套装有第二轴承7，第二轴承7与壳体1活动连接；在第一轴承6活动过程中，蜗杆3以第二轴承7为支点可进行径向摆动；蜗轮2固定安装在蜗轮轴10上且蜗轮2与蜗杆3啮合。
驱动机构5与第一轴承6连接，驱动机构5驱动第一轴承6在浮动装置内进行径向移动，第一轴承6在移动过程中带动蜗杆3的一端径向移动；感应器4固定安装在蜗轮轴10上且位于蜗轮轴10的轴心位置，感应器4用于监测蜗轮轴10与蜗杆3轴之间径向距离，感应器4与驱动机构5连接并为驱动机构5的动作提供动作信号。
本实施例中，为了能使第二轴承7更好的与第一轴承6配合，第二轴承7采用调心轴承；为了使驱动机构5与蜗杆3达到良好的配合性，本实施例中的驱动机构5固定在壳体1上。
此外，为了能使驱动平稳省力，也为了使减轻驱动机构5的支撑力，本实施例中在腰型孔81的两侧分别设有滚珠；在腰型孔81内设有支撑块9，支撑块9通过弹簧固定在腰型孔81内。
本发明是这样工作的，当感应器4监测到蜗杆3距离蜗轮轴10之间的距离过大时，会自动向驱动机构5发出靠近信号，驱动机构5接收到靠近信号后开始动作，驱动蜗杆3向靠近蜗轮2的方向位移；当感应器4监测到蜗杆3距离蜗轮2的距离过近时，感应器4会向驱动机构5发出远离信号，驱动机构5接收到远离信号后开始动作，驱动蜗杆3向远离蜗轮2的方向位移。
本发明通过感应器4与驱动机构5的相互配合，对蜗轮2、蜗杆3间的径向距离进行实时监测并根据监测结果进行实时调整；从而使蜗轮2、蜗杆3间的间隙始终处于有益间隙的范围内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可自动调整径向间隙的蜗轮蜗杆结构，其特征在于，包括：壳体(1)、蜗轮(2)、蜗杆(3)、感应器(4)和驱动机构(5)，其中，
蜗杆(3)的一端套装有第一轴承(6)，第一轴承(6)外套装有浮动装置，第一轴承(6)安装在浮动装置内并可在浮动装置内径向移动；浮动装置固定在壳体(1)上；
蜗杆(3)的另一端套装有第二轴承(7)，第二轴承(7)与壳体(1)活动连接；在第一轴承(6)活动过程中，蜗杆(3)以第二轴承(7)为支点可进行径向摆动；蜗轮(2)固定安装在蜗轮轴(10)上且蜗轮(2)与蜗杆(3)啮合；
驱动机构(5)与第一轴承(6)连接，驱动机构(5)驱动第一轴承(6)在浮动装置内进行径向移动，第一轴承(6)在移动过程中带动蜗杆(3)的一端径向移动；
感应器(4)固定安装在蜗轮轴(10)上且位于蜗轮轴(10)的轴心位置，感应器(4)用于监测蜗轮轴(10)与蜗杆(3)轴之间径向距离，感应器(4)与驱动机构(5)连接并为驱动机构(5)的动作提供动作信号。
2.根据权利要求1所述的可自动消隙的蜗轮蜗杆传动结构，其特征在于，第二轴承(7)为调心轴承。
3.根据权利要求1所述的可自动消隙的蜗轮蜗杆传动结构，其特征在于，浮动装置包括固定套筒(8)，且第一轴承(6)可在固定套筒(8)内进行径向位移；固定套筒(8)与壳体(1)固定连接。
4.根据权利要求3所述的可自动消隙的蜗轮蜗杆传动结构，其特征在于，固定套筒(8)上设有腰型孔(81)，第一轴承(6)与腰型孔(81)配合并可沿着腰型孔(81)的长轴方向进行径向位移。
5.根据权利要求4所述的可自动消隙的蜗轮蜗杆传动结构，其特征在于，腰型孔(81)的两侧分别设有滚珠。
6.根据权利要求4所述的可自动消隙的蜗轮蜗杆传动结构，其特征在于，腰型孔(81)内设有支撑块(9)，支撑块(9)通过弹簧固定在腰型孔(81)内，且支撑块(9)位于驱动机构(5)与第一轴承(6)之间，支撑块(9)上设有供驱动机构(5)中输出动力轴穿过的通孔。
7.根据权利要求1所述的可自动消隙的蜗轮蜗杆传动结构，其特征在于，驱动机构(5)固定在壳体(1)上。
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