CN107253492A - 一种转向助力电机 - Google Patents

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许宽林
邵文彬
朱联邦
尹爱霞
王文建
张雷
王海峰
罗朗
李小坚
田佩
姚国龙
王臻华
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    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
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Abstract

本发明公开了一种转向助力电机，包括电机输出轴以及与电机输出轴同轴连接的蜗杆，其中：所述蜗杆的第一端通过第一轴承支撑，所述蜗杆的第二端通过第二轴承支撑，所述蜗杆的第一端设置有顶块和压紧弹簧，所述顶块通过压紧弹簧连接于所述蜗杆的第一端的端面上；所述电机输出轴的第一端通过连接件与所述蜗杆的第一端连接，所述电机输出轴的第一端抵压于所述顶块的背离所述压紧弹簧的一侧，所述电机输出轴的第二端通过第三轴承支撑。与现有技术相比，本发明通过采用顶块和压紧弹簧结构，压紧弹簧有较大的初始压力，足以消除轴向的三个轴承的轴向游隙，确保电机输出轴及蜗杆在运转及工作过程中不发生轴向窜动。

Description

一种转向助力电机
技术领域
本发明涉及一种助力电机，特别是一种转向助力电机。
背景技术
如图1所示的现有结构的蜗杆及电机轴线剖面图；现有技术的转向助力电机的电机输出轴1′由位于电机输出轴1′两端的电机输出端轴承2′以及电机末端轴承3′提供支撑，另现有技术的电机输出轴1′通过与电机输出轴1′滚花过盈压装的电机端半联轴器4′传递扭矩，继而通过连接衬套5′与蜗杆端半联轴器6′(与蜗杆7′花键过盈装配)传递至蜗杆7′。
由于蜗杆轴线上分布的四个轴承(蜗杆末端轴承8′、蜗杆与电机连接端轴承9′、电机输出端轴承2′、电机末端轴承3′)具有轴向游隙，在电机装配过程中无法完全消除，随着车辆行驶里程的增加，轴承磨损导致轴向游隙加大，在助力电机运转时会导致电机输出轴1′及蜗杆7′的轴向窜动量加大，继而产生异响。
发明内容
本发明的目的是提供一种转向助力电机，以解决现有技术的转向助力电机由于轴承轴向游隙随着车辆行驶里程的增加，游隙增加继而产生异响的技术问题。
本发明提供了一种转向助力电机，包括电机输出轴以及与电机输出轴同轴连接的蜗杆，其中：
所述蜗杆的第一端通过第一轴承支撑，所述蜗杆的第二端通过第二轴承支撑，所述蜗杆的第一端设置有顶块和压紧弹簧，所述顶块通过压紧弹簧连接于所述蜗杆的第一端的端面上；
所述电机输出轴的第一端通过连接件与所述蜗杆的第一端连接，所述电机输出轴的第一端抵压于所述顶块的背离所述压紧弹簧的一侧，所述压紧弹簧提供所述顶块朝向所述电机输出轴移动的弹性回复力，所述电机输出轴的第二端通过第三轴承支撑。
如上所述的转向助力电机，其中，优选的是，所述蜗杆的第一端设有第一容纳槽，所述第一容纳槽和所述蜗杆同轴设置，所述顶块和压紧弹簧均收容于所述第一容纳槽内。
如上所述的转向助力电机，其中，优选的是，所述顶块包括与电机输出轴连接的第一端和与所述压紧弹簧连接的第二端，所述顶块的第一端和第二端之间形成有台阶面，所述顶块的第一端的端面上开设有第二容纳槽，所述第二容纳槽的内径和所述电机输出轴的第一端的外径相匹配。
如上所述的转向助力电机，其中，优选的是，所述第二容纳槽的侧壁设有沿顶块的轴线延伸的开槽。
如上所述的转向助力电机，其中，优选的是，所述连接件包括连接块、连接衬套和蜗杆端限位柱，所述连接块固定于所述电机输出轴的第一端，所述连接块的背离所述电机输出轴的一侧设有多个电机端限位柱，多个所述蜗杆端限位柱一体化成型于所述蜗杆的第一端的端面上，所述电机端限位柱和所述蜗杆端限位柱交错设置，所述连接衬套设置在所述电机端限位柱和所述蜗杆端限位柱之间。
如上所述的转向助力电机，其中，优选的是，所述连接块为敞口的柱形体，包括底面和竖立于底面上的环状壁面，所述底面中心设有通孔，多个所述电机端限位柱环设于所述环状壁面上。
如上所述的转向助力电机，其中，优选的是，所述蜗杆端限位柱和所述电机端限位柱均设有四个，所述连接衬套的周向上均布有八个限位爪，所述限位爪设置于所述蜗杆端限位柱和所述电机端限位柱之间。
与现有技术相比，本发明通过采用顶块和压紧弹簧结构，压紧弹簧有较大的初始压力，足以消除轴向的三个轴承的轴向游隙，确保电机输出轴及蜗杆在运转及工作过程中不发生轴向窜动，避免了由于电机输出轴及蜗杆的轴向窜动导致的异响。
附图说明
图1是现有结构的蜗杆及电机轴线剖面图；
图2是本发明的剖面结构示意图；
图3是本发明的轴测图；
图4是连接块的轴测图；
图5是蜗杆的轴测图；
图6是顶块的轴测图；
图7是连接衬套的轴测图。
附图标记说明：
1-电机输出轴，2-蜗杆，3-第一轴承，4-第二轴承，5-顶块，6-压紧弹簧，7-第三轴承，8-第一容纳槽，9-第二容纳槽，10-开槽，11-连接块，12-连接衬套，13-蜗杆端限位柱，14-电机端限位柱，15-底面，16-环状壁面，17-通孔，18-限位爪；
1′-电机输出轴，2′-电机输出端轴承，3′-电机末端轴承，4′-电机端半联轴器，5′-连接衬套，6′-蜗杆端半联轴器，7′-蜗杆，8′-蜗杆末端轴承，9′-电机连接端轴承。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图2和图3所示，本发明的实施例提供了一种转向助力电机，包括电机输出轴1以及与电机输出轴1同轴连接的蜗杆2，其中：
所述蜗杆2的第一端通过第一轴承3支撑，所述蜗杆2的第二端通过第二轴承4支撑，所述蜗杆2的第一端设置有顶块5和压紧弹簧6，所述顶块5通过压紧弹簧6连接于所述蜗杆2的第一端的端面上，所述压紧弹簧6的一端与所述蜗杆2的端面抵接，另一端与顶块5抵接。
所述电机输出轴1的第一端通过连接件与所述蜗杆2的第一端连接，所述电机输出轴1的第一端抵压于所述顶块5的背离所述压紧弹簧6的一侧，所述压紧弹簧6提供所述顶块5朝向所述电机输出轴1移动的弹性回复力，从而将顶块5时刻保持对电机输出轴1的压紧力，所述电机输出轴1的第二端通过第三轴承7支撑。
上述实施例采用第三轴承7、电机输出轴1、顶块5、压紧弹簧6以及蜗杆2的配合结构替代现有技术的位于电机输出轴1末端的电机输出端轴承，压紧弹簧6有较大的初始压力，足以消除轴向的第一轴承3、第二轴承4和第三轴承7的轴向游隙，确保助力电机输出轴1及蜗杆2在运转及工作过程中不发生轴向窜动，避免由于电机输出轴1及蜗杆2的轴向窜动导致的异响。
本发明结构随着车辆行驶里程的增加，电机输出轴1承游隙增加，压紧弹簧6能够提供轴向压力，能够始终消除第一轴承3、第二轴承4和第三轴承7的轴向游隙，确保电机在整个生命周期内不发生由于轴承轴向游隙导致的轴向窜动，避免异响的发生。
上述实施例相对于现有结构减少一个轴承，增加顶块5、压紧弹簧6结构，能够有效降低成本。
如图5所示，作为本实施例的优选技术方案，所述蜗杆2的第一端设有第一容纳槽8，所述第一容纳槽8和所述蜗杆2同轴设置，所述顶块5和压紧弹簧6均收容于所述第一容纳槽8内，压紧弹簧6及顶块5位于蜗杆2内部结构，能够有效消除由于电机输出端轴承的减少导致的电机输出轴1在转动过程中的晃动对于EPS系统的影响。
如图6所示，为了使得电机输出轴1与顶块5的连接稳定可靠，在压紧弹簧6的压紧力下，不会出现窜动，所述顶块5包括与电机输出轴1连接的第一端和与所述压紧弹簧6连接的第二端，所述顶块5的第一端和第二端均为同轴设置的圆柱形体，所述顶块5的第一端的直径要大于第二端的直径，所述顶块5的第一端和第二端之间形成有台阶面，压紧弹簧抵压于台阶面上，所述顶块5的第一端的端面上开设有第二容纳槽9，所述第二容纳槽9的内径和所述电机输出轴1的第一端的外径相匹配，电机输出轴1被卡入第二容纳槽9内，再由于压紧弹簧6、第二容纳槽9和电机输出轴1均同轴设置，所以电机输出轴1与顶块5的连接不会出现窜动情况。
作为本实施例的优选技术方案，所述第二容纳槽9的侧壁设有沿顶块5的轴线延伸的开槽10。通过开槽10的设计，能够起到良好的散热效果，减小工作过程中的磨损，提高使用寿命。
如图4所示，为了提高扭矩传递的可靠性，作为本实施例的优选技术方案，所述连接件包括连接块11、连接衬套12和蜗杆端限位柱13，所述连接块11固定于所述电机输出轴1的第一端，所述连接块11的背离所述电机输出轴1的一侧设有多个电机端限位柱14，多个所述蜗杆端限位柱13一体化成型于所述蜗杆2的第一端的端面上，所述电机端限位柱14和所述蜗杆端限位柱13交错设置，所述连接衬套12设置在所述电机端限位柱14和所述蜗杆端限位柱13之间。
通过蜗杆2的特殊设计，所述蜗杆端限位柱13一体化成型于所述蜗杆2的第一端的端面上，取消了现有结构中的蜗杆端半联轴器，直接在蜗杆2端部加工出蜗杆端限位柱13，一方面可以减少装配工序，同时降低成本；另一方面能够提高扭矩传递的可靠性。
所述连接块11为敞口的柱形体，包括底面15和竖立于底面15上的环状壁面16，所述底面15中心设有通孔17，电机输出轴1穿过通孔17，所述通孔17与电机输出轴1过盈配合实现固定，多个所述电机端限位柱14环设于所述环状壁面16上。
如图7所示，所述蜗杆端限位柱13和所述电机端限位柱14均设有四个，所述连接衬套12的周向上均布有八个限位爪18，所述限位爪18设置于所述蜗杆端限位柱13和所述电机端限位柱14之间。这样就能够方便地实现蜗杆2与电机输出轴1的牢固连接，也能够方便地对两者之间的连接进行拆卸而对连接衬套12进行维修和更换。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种转向助力电机，其特征在于：包括电机输出轴(1)以及与电机输出轴(1)同轴连接的蜗杆(2)，其中：
所述蜗杆(2)的第一端通过第一轴承(3)支撑，所述蜗杆(2)的第二端通过第二轴承(4)支撑，所述蜗杆(2)的第一端设置有顶块(5)和压紧弹簧(6)，所述顶块(5)通过压紧弹簧(6)连接于所述蜗杆(2)的第一端的端面上；
所述电机输出轴(1)的第一端通过连接件与所述蜗杆(2)的第一端连接，所述电机输出轴(1)的第一端抵压于所述顶块(5)的背离所述压紧弹簧(6)的一侧，所述压紧弹簧(6)提供所述顶块(5)朝向所述电机输出轴(1)移动的弹性回复力，所述电机输出轴(1)的第二端通过第三轴承(7)支撑。
2.根据权利要求1所述的转向助力电机，其特征在于：所述蜗杆(2)的第一端设有第一容纳槽(8)，所述第一容纳槽(8)和所述蜗杆(2)同轴设置，所述顶块(5)和压紧弹簧(6)均收容于所述第一容纳槽(8)内。
3.根据权利要求1所述的转向助力电机，其特征在于：所述顶块(5)包括与电机输出轴(1)连接的第一端和与所述压紧弹簧(6)连接的第二端，所述顶块(5)的第一端和第二端之间形成有台阶面，所述顶块(5)的第一端的端面上开设有第二容纳槽(9)，所述第二容纳槽(9)的内径和所述电机输出轴(1)的第一端的外径相匹配。
4.根据权利要求3所述的转向助力电机，其特征在于：所述第二容纳槽(9)的侧壁设有沿顶块(5)的轴线延伸的开槽(10)。
5.根据权利要求1所述的转向助力电机，其特征在于：所述连接件包括连接块(11)、连接衬套(12)和蜗杆端限位柱(13)，所述连接块(11)固定于所述电机输出轴(1)的第一端，所述连接块(11)的背离所述电机输出轴(1)的一侧设有多个电机端限位柱(14)，多个所述蜗杆端限位柱(13)一体化成型于所述蜗杆(2)的第一端的端面上，所述电机端限位柱(14)和所述蜗杆端限位柱(13)交错设置，所述连接衬套(12)设置在所述电机端限位柱(14)和所述蜗杆端限位柱(13)之间。
6.根据权利要求5所述的转向助力电机，其特征在于：所述连接块(11)为敞口的柱形体，包括底面(15)和竖立于底面(15)上的环状壁面(16)，所述底面(15)中心设有通孔(17)，多个所述电机端限位柱(14)环设于所述环状壁面(16)上。
7.根据权利要求6所述的转向助力电机，其特征在于：所述蜗杆端限位柱(13)和所述电机端限位柱(14)均设有四个，所述连接衬套(12)的周向上均布有八个限位爪(18)，所述限位爪(18)设置于所述蜗杆端限位柱(13)和所述电机端限位柱(14)之间。
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