CN109578554A - 减速器输出轴消隙机构及电动助力转向系统用减速器 - Google Patents

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陈庆
倪申敏
潘伟
周凡
穆慧秋
汪明
马威
高欣
胡玉梅
齐鸣
齐一鸣
谢凯
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Abstract

本发明公开了一种减速器输出轴消隙机构，包括孔用卡簧和套设于输出轴上的轴承，减速箱体具有让孔用卡簧嵌入的第一卡槽，所述减速器输出轴消隙机构还包括套设于所述输出轴上的轴用卡簧，所述轴承夹在所述孔用卡簧与轴用卡簧之间，输出轴具有让轴用卡簧嵌入的第二卡槽。本发明的减速器输出轴消隙机构，通过孔用卡簧与轴用卡簧相配合，实现消除输出轴轴向间隙的情况下，可以有效降低减速器的装配难度，同时降低了输出轴的加工难度，降低了成本。本发明还提供了一种电动助力转向系统用减速器。

Description

减速器输出轴消隙机构及电动助力转向系统用减速器
技术领域
本发明属于电动助力转向技术领域，具体地说，本发明涉及一种减速器输出轴消隙机构及具有其的电动助力转向系统用减速器。
背景技术
通常，大部分汽车上都使用电动助力转向系统。这种电动助力转向系统基于ECU控制器根据采集来的传感器扭矩信号和角度信号的变化情况，控制EPS电机转动，EPS电机驱动蜗轮、蜗杆减速机构，提供车辆转向所需的助力，从而提高车辆的转向性能。也就是说，利用单独的EPS电机动力辅助车辆转向，EPS转向系统被用于提高车辆的运动稳定性。
电动助力转向系统包括EPS电机和与EPS电机连接的减速器，减速器主要是由减速箱体以及相啮合的蜗轮和蜗杆组成，蜗轮设置在输出轴上，输出轴通过轴承安装在减速箱体上，输出轴上设有孔用卡箍进行轴向限位。由于减速箱体、球轴承、孔用卡箍与输出轴的加工尺寸存在误差，导致减速箱体、球轴承与输出轴之间存在轴向间隙，进而会导致电动助力转向系统的管柱总成产生轴向窜动，影响驾驶员的操纵感和驾驶的舒适性，严重时会影响驾驶的安全性。
因此现有的减速器输出轴消隙机构主要是由孔用卡箍和细牙螺母组成，球轴承以过盈配合方式安装在减速箱体中，球轴承并位于孔用卡箍与细牙螺母之间，由于孔用卡箍为楔形，孔用卡箍会自动张开通过楔形面来消除球轴承与减速箱体之间的轴向间隙。而且输出轴轴承挡与球轴承为间隙配合，轴承挡限位面与球轴承贴合，输出轴通过细牙螺母的螺纹配合固定在球轴承上，并通过旋紧细牙螺母来消除输出轴与球轴承之间的轴向间隙。
输出轴上需加工与细牙螺母配合的螺纹，加工难度高，成本高，装配复杂，细牙螺母需要保证有较大的拧紧力矩，而且细牙螺母占用空间大，导致减速器整体体积较大，不便于减速器在紧凑型车型上的布置。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种减速器输出轴消隙机构及具有其的电动助力转向系统用减速器，目的是降低输出轴加工难度。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：减速器输出轴消隙机构，包括孔用卡簧和套设于输出轴上的轴承，减速箱体具有让孔用卡簧嵌入的第一卡槽，所述减速器输出轴消隙机构还包括套设于所述输出轴上的轴用卡簧，所述轴承夹在所述孔用卡簧与轴用卡簧之间，输出轴具有让轴用卡簧嵌入的第二卡槽。
所述孔用卡簧具有与所述减速箱体接触的第一限位面和与所述轴承接触的第一接触面，第一限位面为圆锥面。
所述轴用卡簧具有与所述输出轴接触的第二限位面和与所述轴承接触的第二接触面，第二限位面为圆锥面且第二限位面嵌入所述第二卡槽中。
所述第二接触面与所述轴承的内圈的一端端面贴合，第二接触面为与轴承的轴线相垂直的平面，所述第二限位面的轴线与轴承的轴线相平行。
所述第一限位面与所述第二限位面的锥度大小相同。
本发明还提供了一种电动助力转向系统用减速器，包括上述减速器输出轴消隙机构。
本发明的减速器输出轴消隙机构，通过孔用卡簧与轴用卡簧相配合，实现消除输出轴轴向间隙的情况下，可以有效降低减速器的装配难度，同时降低了输出轴的加工难度，降低了成本。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明减速器输出轴消隙机构的剖视图；
图2是图1中A处放大图；
图3是图1中B处放大图；
图4是孔用卡簧的结构示意图；
图5是轴用卡簧的结构示意图；
图6是本发明减速器输出轴消隙机构的结构示意图；
图中标记为：1、轴承；2、减速箱体；201、第一卡槽；3、输出轴；301、第二卡槽；4、孔用卡簧；401、第一接触面；402、第一限位面；403、内圆面；404、外圆面；405、远端端面；5、轴用卡簧；501、第二接触面；502、第二限位面；503、内圆面；504、外圆面；505、远端端面。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图6所示，本发明提供了一种减速器输出轴消隙机构，包括孔用卡簧4和套设于输出轴3上的轴承1，减速箱体2具有让孔用卡簧4嵌入的第一卡槽201。本发明的减速器输出轴消隙机构还包括套设于输出轴3上的轴用卡簧5，轴承1夹在孔用卡簧4与轴用卡簧5之间，输出轴3具有让轴用卡簧嵌入的第二卡槽301。
具体地说，如图1至图6所示，减速器包括减速箱体2、可旋转的设置于减速箱体2的内部的蜗轮、输出轴3和与蜗轮啮合的蜗杆，蜗轮设置在输出轴3上且蜗轮与输出轴3同步旋转，输出轴3通过轴承1安装在减速箱体2上，轴承1为球轴承。孔用卡簧4和轴用卡簧5位于减速箱体2的内部，孔用卡簧4和轴用卡簧5相配合，用于实现输出轴轴向间隙的消除，孔用卡簧4和轴用卡簧5分别位于轴承1的两侧。
如图1至图6所示，孔用卡簧4具有与减速箱体2接触的第一限位面402和与轴承1接触的第一接触面401，第一限位面402为圆锥面。第一卡槽201为在减速箱体2的内壁面上设置的环形凹槽，第一卡槽201与输出轴3和轴承1为同轴设置，轴承1安装在减速箱体2的内部且轴承1的外圈与减速箱体2为过盈配合，孔用卡簧4位于轴承1的一侧且孔用卡簧4的第一接触面401与轴承1的外圈的一端端面贴合。孔用卡簧4的外边缘区嵌入第一卡槽201中，孔用卡簧4为C型卡簧，孔用卡簧4的最大外周直径大于轴承1的外直径。第一接触面401为孔用卡簧4的与轴承1接触的一端的端面，孔用卡簧4的另一端远离轴承1且孔用卡簧4的该端端面为远端端面405，该远端端面405为与第一接触面401相平行的平面，第一接触面401与输出轴3的轴线相垂直。第一接触面401的内边缘与孔用卡簧4的内圆面403的一端连接，第一接触面401的外边缘与孔用卡簧4的外圆面404的一端连接，远端端面405的内边缘与内圆面403的另一端连接，远端端面405的外边缘与第一限位面402的小径端连接，第一限位面402的大径端与外圆面404的另一端连接，第一限位面402的小径端的直径小于第一限位面402的大径端的直径，第一限位面402的小径端与第一接触面401之间的垂直距离大于第一限位面402的大径端与第一接触面401之间的垂直距离，形成的孔用卡簧4的外边缘呈锥形结构，在输出轴3完成装配后，孔用卡簧4会自动张开，第一限位面402通过第一卡槽201的开口锥面处与减速箱体2接触，通过锥形面来消除轴承1与减速箱体2之间的轴向间隙。
如图1至图6所示，轴用卡簧5具有与输出轴3接触的第二限位面502和与轴承1接触的第二接触面501，第二限位面502为圆锥面且第二限位面502嵌入第二卡槽301中。第二接触面501与轴承1的内圈的一端端面贴合，第二接触面501为与轴承1和输出轴3的轴线相垂直的平面，第二限位面502的轴线与轴承1的轴线相合。轴用卡簧5位于轴承1的另一侧且轴用卡簧5的第二接触面501与轴承1的内圈的一端端面贴合，轴用卡簧5的内边缘区嵌入第二卡槽301中，轴用卡簧5也为C型卡簧，轴用卡簧5的最大外周直径大于轴承1的内直径。第二接触面501为轴用卡簧5的与轴承1接触的一端的端面，轴用卡簧5的另一端远离轴承1且轴用卡簧5的该端端面为远端端面505，该远端端面505为与第二接触面501相平行的平面，第二接触面501与输出轴3的轴线相垂直。第二接触面501的内边缘与轴用卡簧5的内圆面503的一端连接，第二接触面501的外边缘与轴用卡簧5的外圆面504的一端连接，远端端面505的外边缘与外圆面504的另一端连接，远端端面505的内边缘与第二限位面502的大径端连接，第二限位面502的小径端与内圆面503的另一端连接，第二限位面502的小径端的直径小于第二限位面502的大径端的直径，第二限位面502的小径端与第二接触面501之间的垂直距离小于第二限位面502的大径端与第二接触面501之间的垂直距离，形成的轴用卡簧5的内边缘呈锥形结构，在输出轴3完成装配后，轴用卡簧5会自动回缩，第二限位面502通过第二卡槽301的开口锥面与输出轴3接触，通过锥面来消除轴承1与输出轴3之间的轴向间隙。
如图1至图5所示，第一限位面402与第二限位面502的锥度根据需求布置。
上述结构的减速器输出轴消隙机构，通过孔用卡簧4与轴用卡簧5相配合，实现消除输出轴轴向间隙的情况下，可以有效降低减速器的装配难度，同时降低了输出轴的加工难度，降低了成本。而且取消了现有的细牙螺母，可以避免装配细牙螺纹不到位而产生的风险，同时减小了减速器整体体积，节省电动助力转向系统占用的空间，便于电动助力转向系统在紧凑型车型上的布置。
本发明还提供了一种电动助力转向系统用减速器，包括上述结构的减速器输出轴消隙机构。此减速器输出轴消隙机构的具体结构可参照图1至图6，在此不再赘述。由于本发明的电动助力转向系统用减速器包括上述实施例中的减速器输出轴消隙机构，所以其具有上述减速器输出轴消隙机构的所有优点。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.减速器输出轴消隙机构，包括孔用卡簧和套设于输出轴上的轴承，减速箱体具有让孔用卡簧嵌入的第一卡槽，其特征在于：所述减速器输出轴消隙机构还包括套设于所述输出轴上的轴用卡簧，所述轴承夹在所述孔用卡簧与轴用卡簧之间，输出轴具有让轴用卡簧嵌入的第二卡槽。
2.根据权利要求1所述的减速器输出轴消隙机构，其特征在于：所述孔用卡簧具有与所述减速箱体接触的第一限位面和与所述轴承接触的第一接触面，第一限位面为圆锥面。
3.根据权利要求2所述的减速器输出轴消隙机构，其特征在于：所述轴用卡簧具有与所述输出轴接触的第二限位面和与所述轴承接触的第二接触面，第二限位面为圆锥面且第二限位面嵌入所述第二卡槽中。
4.根据权利要求3所述的减速器输出轴消隙机构，其特征在于：所述第二接触面与所述轴承的内圈的一端端面贴合，第二接触面为与轴承的轴线相垂直的平面，所述第二限位面的轴线与轴承的轴线相平行。
5.根据权利要求3或4所述的减速器输出轴消隙机构，其特征在于：所述第一限位面与所述第二限位面的锥度大小相同。
6.电动助力转向系统用减速器，其特征在于：包括权利要求1至5任一所述的减速器输出轴消隙机构。
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