CN106741140B - 一种电动助力驱动单元的减震降噪结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车零部件装配与制造技术领域，具体的讲是一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，包括：蜗杆、深沟球轴承、阻尼环、衬套，蜗杆的一端套设有阻尼环一，阻尼环一的前方设有浮动支架模块，浮动支架模块的前方设有阻尼环二，阻尼环二的前方设有衬套，衬套的外缘套设有联轴器，蜗杆的另一端套设有深沟球轴承，深沟球轴承的外缘套设有弹性衬套，弹性衬套的后方设有推力环，推力环的后方设有锁紧螺母，推力环与锁紧螺母之间设有膜片弹簧，所述蜗杆两端的伸出轴上进行了包塑处理，本发明增加了浮动支架模块同时在弹性衬套上增加了凹槽与梯形凸台，使得地面的振动在通过蜗轮传递到蜗杆的时候，可以将传递过来的振动完全吸收，防止了蜗杆的攒动，降低了噪音的产生。

Description

一种电动助力驱动单元的减震降噪结构
技术领域
本发明涉及汽车零部件装配与制造技术领域，具体的讲是一种电动助力驱动单元的减震降噪结构。
背景技术
汽车的电动助力转向单元通过蜗轮蜗杆的啮合传动把电机助力放大传递给机械转向机，从而完成转向动作，在这一过程中，蜗轮蜗杆单元不仅要承受单机启动时的力矩波动，同时还要吸收来自于路面的震动激励，这些工况都会导致驱动单元内部的零件共振，蜗轮蜗杆的啮合位置错误，啮合区域的受力不均匀以及相关支撑轴承内部钢球的无法稳定导向，上述问题都最终会转化为令舒适度下降的噪声。
为此设计一种结构简单的电动助力驱动单元的减震降噪结构是十分有必要的。
发明内容
本发明突破了现有技术的难题，设计了一种结构简单的电动助力驱动单元的减震降噪结构。
为了达到上述目的，本发明设计了一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，包括：蜗杆、深沟球轴承、阻尼环、衬套，其特征在于：蜗杆的一端套设有阻尼环一，阻尼环一的前方设有浮动支架模块，浮动支架模块的前方设有阻尼环二，阻尼环二的前方设有衬套，衬套的外缘套设有联轴器，蜗杆的另一端套设有深沟球轴承，深沟球轴承的外缘套设有弹性衬套，弹性衬套的后方设有推力环，推力环的后方设有锁紧螺母，推力环与锁紧螺母之间设有膜片弹簧，所述蜗杆两端的伸出轴上进行了包塑处理。
所述浮动支架模块由压紧垫片、刚性垫片、弹性垫片、四点角接触轴承和支架组成，四点角接触轴承的外缘套设有弹性垫片，弹性垫片的外缘套设有支架，支架的对应连接蜗杆的端面上设有四个卡口，该端面的前方则设有刚性垫片，刚性垫片的前端设有压紧垫片，压紧垫片将刚性垫片、弹性垫片与四点角接触轴承紧密的压合在支架上。
所述弹性衬套与电动助力驱动单元的壳体相配合的位置开设有凹槽，弹性衬套内圈的底部设有梯形凸台，弹性衬套与蜗杆相对应的端面上设有一圈间断的卡齿。
所述推力环与弹性衬套相对应的端面上设有一个与弹性衬套内圈底部的梯形凸台尺寸相同的反梯形凸台，所述梯形凸台与反梯形凸台两者相互卡合。
所述膜片弹簧的形状为凸起的圆形。
所述弹性垫片为开口垫片，弹性垫片一侧端面的圆周上固定有两个相对的凸耳，凸耳的尺寸与支架端面上卡口的尺寸相同。
本发明与现有技术相比，增加了浮动支架模块同时在弹性衬套上增加了凹槽与梯形凸台，使得地面的振动在通过蜗轮传递到蜗杆的时候，利用浮动支架模块与弹性衬套将传递过来的振动完全吸收，防止了蜗杆的攒动，降低了噪音的产生。
附图说明
图1为本发明的结构分解示意图。
图2为本发明中浮动支架模块的结构分解示意图。
图3为本发明中弹性垫片的结构示意图。
图4为本发明中弹性垫片受力变形曲线图。
参见图1~图4，1为联轴器，2为衬套，3为阻尼环二，4为浮动支架模块，4-1为压紧垫片，4-2为刚性垫片，4-3为弹性垫片，4-3-1为凸耳，4-4为四点角接触轴承，4-5为支架，4-5-1为卡口，5为阻尼环一，6为蜗杆，7为深沟球轴承，8为弹性衬套，8-1为凹槽，8-2为梯形凸台，8-3为卡齿，9为推力环，9-1为反梯形凸台，10为膜片弹簧，11为锁紧螺母。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1~图4，本发明设计了一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，包括：蜗杆、深沟球轴承、阻尼环、衬套，蜗杆6的一端套设有阻尼环一5，阻尼环一5的前方设有浮动支架模块4，浮动支架模块4的前方设有阻尼环二3，阻尼环二3的前方设有衬套2，衬套2的外缘套设有联轴器1，蜗杆6的另一端套设有深沟球轴承7，深沟球轴承7的外缘套设有弹性衬套8，弹性衬套8的后方设有推力环9，推力环9的后方设有锁紧螺母11，推力环9与锁紧螺母11之间设有膜片弹簧10，所述蜗杆6两端的伸出轴上进行了包塑处理。
本发明中浮动支架模块4由压紧垫片4-1、刚性垫片4-2、弹性垫片4-3、四点角接触轴承4-4和支架4-5组成，四点角接触轴承4-4的外缘套设有弹性垫片4-3，弹性垫片4-3的外缘套设有支架4-5，支架4-5的对应连接蜗杆6的端面上设有四个卡口4-5-1，该端面的前方则设有刚性垫片4-2，刚性垫片4-2的前端设有压紧垫片4-1，压紧垫片4-1将刚性垫片4-2、弹性垫片4-3与四点角接触轴承4-4紧密的压合在支架4-5上。
本发明中弹性衬套8与电动助力驱动单元的壳体相配合的位置开设有凹槽8-1，弹性衬套8内圈的底部设有梯形凸台8-2，弹性衬套8与蜗杆6相对应的端面上设有一圈间断的卡齿8-3。
所述推力环9与弹性衬套8相对应的端面上设有一个与弹性衬套8内圈底部的梯形凸台8-2尺寸相同的反梯形凸台9-1，本发明中梯形凸台8-2与反梯形凸台9-1两者相互卡合。
本发明中膜片弹簧10的形状为凸起的圆形。
本发明中弹性垫片4-3为开口垫片，弹性垫片4-3一侧端面的圆周上固定有两个相对的凸耳4-3-1，凸耳4-3-1的尺寸与支架4-5端面上卡口4-5-1的尺寸相同。
在具体实施中，由于路面激励和转向传动部件力矩波动的影响，蜗轮蜗杆在啮合传动的过程中，蜗轮会沿啮合传动的方向存在一定的摆震，从而使蜗轮蜗杆之间存在速度差，进而导致啮合区域的相互敲击及受力不均匀，造成电动助力转向驱动单元内的噪声。
本发明在蜗杆的装配中增加了浮动支架模块，其中的弹性垫片过盈装配在支架和四点角接触轴承之间，而四点角接触轴承内圈又同蜗杆上的伸出轴存在装配关系，故蜗轮蜗杆之间啮合传动中所产生的微小变形，可由弹性垫片所吸收。另由于压紧程度不同，弹性垫片可表现不同的刚度特性，以适应来自于不同车型及底盘的震动冲击。
并且弹性垫片的开口设计，会保证其在蜗轮蜗杆啮合方向的刚度一致性，安装中需要被圆周导向，故利用支架上的卡口及弹性垫片的凸耳来进行定位。
为此本发明中的弹性垫片起到例如类似弹簧的作用,吸收来自于蜗轮蜗杆啮合传动以及路面传来的激励,但在激励振幅过大的情况下,特别是在蜗轮蜗杆啮合传动的瞬间,蜗杆会有一个微小的横向窜动，故在浮动支架模块的前后两侧设置有橡胶阻尼环。为保证此窜动能量完全由阻尼环吸收，那么蜗轮相对于四点角接触轴承就必须存在一轴向自由度，故本发明在蜗轮伸出轴上进行包塑，即保证了与轴承内圈的吻合性，又保证了其轴向滑动功能。
按照机械震动减震的机制，需要保证蜗轮蜗杆之间要有足够的啮合刚度，即需要尽可能把来自于路面激励的能量传递给阻尼环，与此同时也能够吸收在此过程中蜗杆所产生的轴向窜动，故此在蜗杆的另一侧安排有与蜗杆配合的深沟球轴承上装配一弹性衬套，同时在弹性衬套与壳体配合处设置一凹槽，从而达到了导向弹性衬套装配位置的目的，最后在膜片弹簧的作用下，弹性衬套上的梯形凸台与推力环上的反梯形凸台相互配合压紧，最后再通过锁紧螺母与壳体内螺纹的装配，调节整套结构的压紧程度，以适应不同车型的啮合刚度要求。
车辆在行驶状态下，从转向机和中间轴处会传来由路面引发的扭转震动，此震动会导致蜗轮的摆动，从而导致蜗轮杆齿面的速度差，进而产生啮合传动噪声，在小轴承处的起到预紧作用的衬套可以导向此处蜗杆的不稳定抖动，从而消除蜗轮蜗杆齿面的速度差，进而消减一部分由于齿轮啮合所导致的噪声。而在蜗杆另一侧传递而来的振动会传导至支撑蜗杆运动的四点角接触轴承上，由于其内部由滚动体组成，容易受到不规则震动而引起的噪音问题，为吸收这种振动冲击能量，轴承和蜗杆之间采用浮动设计，并在轴承与蜗杆结合处的前后设置了减震橡胶垫以此来吸收到这一部分能量。

Claims (5)

1.一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，包括：蜗杆、深沟球轴承、阻尼环、衬套，其特征在于：蜗杆（6）的一端套设有阻尼环一（5），阻尼环一（5）的前方设有浮动支架模块（4），浮动支架模块（4）的前方设有阻尼环二（3），阻尼环二（3）的前方设有衬套（2），衬套（2）的外缘套设有联轴器（1），蜗杆（6）的另一端套设有深沟球轴承（7），深沟球轴承（7）的外缘套设有弹性衬套（8），弹性衬套（8）的后方设有推力环（9），推力环（9）的后方设有锁紧螺母（11），推力环（9）与锁紧螺母（11）之间设有膜片弹簧（10），所述蜗杆（6）两端的伸出轴上进行了包塑处理， 所述推力环（9）与弹性衬套（8）相对应的端面上设有一个与弹性衬套（8）内圈底部的梯形凸台（8-2）尺寸相同的反梯形凸台（9-1），所述梯形凸台（8-2）与反梯形凸台（9-1）两者相互卡合。
2.根据权利要求1所述的一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，其特征在于：所述浮动支架模块（4）由压紧垫片（4-1）、刚性垫片（4-2）、弹性垫片（4-3）、四点角接触轴承（4-4）和支架（4-5）组成，四点角接触轴承（4-4）的外缘套设有弹性垫片（4-3），弹性垫片（4-3）的外缘套设有支架（4-5），支架（4-5）的对应连接蜗杆（6）的端面上设有四个卡口（4-5-1），该端面的前方则设有刚性垫片（4-2），刚性垫片（4-2）的前端设有压紧垫片（4-1），压紧垫片（4-1）将刚性垫片（4-2）、弹性垫片（4-3）与四点角接触轴承（4-4）紧密的压合在支架（4-5）上。
3.根据权利要求1所述的一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，其特征在于：所述弹性衬套（8）与电动助力驱动单元的壳体相配合的位置开设有凹槽（8-1），弹性衬套（8）内圈的底部设有梯形凸台（8-2），弹性衬套（8）与蜗杆（6）相对应的端面上设有一圈间断的卡齿（8-3）。
4.根据权利要求1所述的一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，其特征在于：所述膜片弹簧（10）的形状为凸起的圆形。
5.根据权利要求2所述的一种电动助力驱动单元的减震降噪结构，其特征在于：所述弹性垫片（4-3）为开口垫片，弹性垫片（4-3）一侧端面的圆周上固定有两个相对的凸耳（4-3-1），凸耳（4-3-1）的尺寸与支架（4-5）端面上卡口（4-5-1）的尺寸相同。
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