CN109733472A - 可自动装配对位的连接传动装置及电动转向泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动装配对位的连接传动装置及电动转向泵，其中，连接传动装置，包括：第一传动凸部，设置在第一轴体的端面上；第二传动凸部，设置在第二轴体的端面上，当第一轴体的端面与第二轴体的端面对接时，第一传动凸部与第二传动凸部相互错开，转动第一轴体后使第一传动凸部与第二传动凸部接触以带动第二轴体与第一轴体同步转动。本发明的技术方案能够有效地解决现有技术中的轴系间配合的连接方式装配困难且反复挤压容易造成轴损伤的问题。

Description

可自动装配对位的连接传动装置及电动转向泵

技术领域

本发明涉及轴连接结构技术领域，具体而言，涉及一种可自动装配对位的连接传动装置及电动转向泵。

背景技术

现有技术中，轴与轴之间的连接方式有多种，在某些特定应用场景下，需要轴与轴之间直接连接配合。例如，在电动助力转向泵中，泵与电机之间就是通过轴系间的配合实现的驱动连接。

具体地，助力转向泵是汽车转向系统不可或缺的部件，它的作用是给转向机提供足够的压力，以推动轮胎的转向，通过助力转向泵可以协助驾驶员进行汽车方向的调整，为驾驶员减轻打方向盘的用力强度，减轻驾驶员的疲劳程度，而且使方向盘更加灵活方便操作，提高驾驶过程中紧急情况的反应应变能力。随着对能源的关注以及新能源汽车的发展，电动助力转向泵将成为汽车选配的方向，与传统的助力转向泵相比，电动助力转向泵就是通过电机驱动取代发动机驱动，而泵与动力源的连接方式也由皮带轮传动变为轴系间的配合。

如图1和图2所示，现有的电动转向泵由电机和泵组成，通过电机端盖1上的内止口2与泵头3上的法兰定位凸环4定位，电机轴5的端面上的凹槽6与泵轴的凸台7(或滑动十字键)进行连接，完成力矩的传动。此类结构为保证转动时电机轴5的凹槽6的槽壁与泵轴的凸台7的侧面接触良好，两者间的间隙很小。此外，法兰定位凸环4需伸入到内止口2内，在装配过程中，无法目测电机轴5的凹槽6与泵轴的凸台7是否对位，并且电机防护等级高，为全封闭式，也无法对电机轴5进行调节，这样就使得装配过程的对位非常困难，只能通过反复调整至泵头3或法兰的端面与电机端盖1接触，才能表明凸台7已经装入凹槽6内，大大增加了装配时间，且装配过程中凸台7与凹槽6反复碰撞挤压，容易造成电机轴5的损伤。

发明内容

本发明实施例中提供一种可自动装配对位的连接传动装置及电动转向泵，以解决现有技术中的轴系间配合的连接方式装配困难且反复挤压容易造成轴损伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种可自动装配对位的连接传动装置，包括：第一传动凸部，设置在第一轴体的端面上；第二传动凸部，设置在第二轴体的端面上，当第一轴体的端面与第二轴体的端面对接时，第一传动凸部与第二传动凸部相互错开，转动第一轴体后使第一传动凸部与第二传动凸部接触以带动第二轴体与第一轴体同步转动。

进一步地，第一传动凸部具有沿第一轴体的周向方向相对设置的第一侧面和第二侧面，第二传动凸部具有沿第二轴体的周向方向相对设置的第三侧面和第四侧面，当第一轴体转动时，第二侧面与第三侧面逐渐靠近至完全贴合。

进一步地，第二侧面的延长面和第三侧面的延长面均经过第一轴体的转动中心。

进一步地，第一侧面的延长面和第四侧面的延长面均经过第一轴体的转动中心。

进一步地，第一侧面和/或第二侧面垂直于第一轴体的端面。

进一步地，第一传动凸部和第二传动凸部均为多个，多个第一传动凸部与多个第二传动凸部一一对应设置，转动第一轴体后，多个第一传动凸部与各自相应的第二传动凸部能够同步接触。

进一步地，第一传动凸部和第二传动凸部均为两个，两个第一传动凸部在第一轴体的端面上对称设置，两个第二传动凸部在第二轴体的端面上对称设置。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电动转向泵，包括电机和转向泵本体，电机的电机轴与转向泵本体的泵轴通过连接传动装置连接，连接传动装置为上述的连接传动装置，第一轴体为电机轴，第二轴体为泵轴。

进一步地，电机的电机端盖上具有与电机轴相对应的通孔，转向泵本体通过法兰结构与电机端盖连接，泵轴由法兰结构的中心孔穿出并伸入通孔与电机轴对接。

进一步地，法兰结构包括法兰盘本体以及设置在法兰盘本体朝向电机一侧的定位凸环，中心孔位于定位凸环的内侧，泵轴与定位凸环同轴设置，电机轴与通孔同轴设置，定位凸环伸入通孔，定位凸环的周向侧壁与通孔的孔壁相贴合。

应用本发明的技术方案，在第一轴体的端面上设置第一传动凸部，在第二轴体的端面上设置第二传动凸部。当装配时，先将第一轴体的端面与第二轴体的端面对接，此时，只要将第一传动凸部与第二传动凸部相互错开即可，无需对位。当第一轴体转动后，第一传动凸部与第二传动凸部接触配合传递力矩，从而带动第二轴体使之与第一轴体同步转动。上述连接传动装置能够使第一轴体与第二轴体装配过程中无需对位，第一轴体转动后第一传动凸部与第二传动凸部自动对位，更加易于装配，无需反复调整，既节省了装配时间，又可避免轴挤压损伤。此外，上述连接传动装置的结构简单，只对第一轴体和第二轴体进行结构调整，无需增加装配工装等其他零件，加工方便。

附图说明

图1是现有技术的电动转向泵的局部结构示意图；

图2是图1的电动转向泵的A处放大示意图；

图3是包括本发明实施例一的可自动装配对位的连接传动装置的电动转向泵的结构示意图；

图4是图3的电动转向泵的电机侧的结构示意图；

图5是图4的电动转向泵的电机侧的B处放大示意图；

图6是图3的电动转向泵的转向泵侧的结构示意图；

图7是图3的连接传动装置的结构示意图；

图8是图3的连接传动装置的第一传动凸部和第二传动凸部交错时的工作状态示意图；

图9是图8的第一传动凸部和第二传动凸部在转动后接触的工作状态示意图；

图10是本发明实施例二的可自动装配对位的连接传动装置的第一传动凸部和第二传动凸部交错时的工作状态示意图；

图11是图10的第一传动凸部和第二传动凸部在转动后接触的工作状态示意图；

图12是本发明实施例三的可自动装配对位的连接传动装置的第一传动凸部和第二传动凸部交错时的工作状态示意图；以及

图13是图12的第一传动凸部和第二传动凸部在转动后接触的工作状态示意图。

附图标记说明：

1、电机端盖；2、内止口；3、泵头；4、法兰定位凸环；5、电机轴；6、凹槽；7、凸台；10、第一传动凸部；11、第一侧面；12、第二侧面；20、第二传动凸部；21、第三侧面；22、第四侧面；30、电机；31、电机轴；32、电机端盖；321、通孔；40、转向泵本体；41、泵轴；50、法兰结构；51、中心孔；52、法兰盘本体；53、定位凸环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图3至图9所示，实施例一的可自动装配对位的连接传动装置应用于电动转向泵中，具体用于连接电机30的电机轴31和转向泵本体40的泵轴41。上述连接传动装置包括第一传动凸部10和第二传动凸部20。其中，第一传动凸部10设置在电机轴31的端面上，第二传动凸部20设置在泵轴41的端面上。当电机轴31的端面与泵轴41的端面对接时，第一传动凸部10与第二传动凸部20相互错开，转动电机轴31后使第一传动凸部10与第二传动凸部20接触以带动泵轴41与电机轴31同步转动。

应用本实施例的连接传动装置，在电机轴31的端面上设置第一传动凸部10，在泵轴41的端面上设置第二传动凸部20。当装配时，先将电机轴31的端面与泵轴41的端面对接，此时，只要将第一传动凸部10与第二传动凸部20相互错开即可，无需对位。当电机轴31转动后，第一传动凸部10与第二传动凸部20接触配合传递力矩，从而带动泵轴41使之与电机轴31同步转动，实现电机30驱动转向泵本体40运行。上述连接传动装置能够使电机轴31与泵轴41装配过程中无需对位，电机轴31转动后第一传动凸部10与第二传动凸部20自动对位，更加易于装配，无需反复调整，既节省了装配时间，又可避免轴挤压损伤。此外，上述连接传动装置的结构简单，只对电机轴31和泵轴41进行结构调整，无需增加装配工装等其他零件，加工方便。

需要说明的是，在本实施例中，连接传动装置用于连接电机30的电机轴31和转向泵本体40的泵轴41，第一轴体为电机轴31，第二轴体为泵轴41。当然，在图中未示出的其他实施方式中，连接传动装置可以用于其他设备中的轴与轴的连接，其中，第一轴体为主动轴，第二轴体为从动轴。

如图4至图9所示，在实施例一的连接传动装置中，第一传动凸部10具有沿电机轴31的周向方向相对设置的第一侧面11和第二侧面12。第二传动凸部20具有沿泵轴41的周向方向相对设置的第三侧面21和第四侧面22。如图8所示，当开始装配时，电机轴31的端面与泵轴41的端面对接，并且第一传动凸部10与第二传动凸部20相互错开。当电机30启动后，电机轴31正向转动(图8中的箭头表示电机轴31正向转动方向)，第一传动凸部10朝向第二传动凸部20移动，第二侧面12与第三侧面21逐渐靠近。如图9所示，最终第二侧面12与第三侧面21完全贴合。此时，电机轴31继续转动，第一传动凸部10带动第二传动凸部20沿着转动方向移动，从而带动泵轴41与电机轴31同步转动。上述第一传动凸部10的第二侧面12与第二传动凸部20的第三侧面21完全贴合，这样可以增大两者的接触面积，使配合更加可靠。当然，第一传动凸部10和第二传动凸部20的具体配合方式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，第一传动凸部和第二传动凸部也可以仅部分侧面配合，只要保证第一传动凸部和第二传动凸部能够接触即可。

如图8和图9所示，在实施例一的连接传动装置中，第二侧面12的延长面和第三侧面21的延长面均经过电机轴31的转动中心，第二侧面12是围绕着电机轴31的转动中心转动，这样可以保证第二侧面12转动至与第三侧面21接触时一定能够与第三侧面21完全贴合，并且这种结构更加容易布置，便于加工。当然，第二侧面12和第三侧面21的设置方式不限于此，在图中未示出的其他实施方式中，第二侧面的延长面和第三侧面的延长面也可以不经过电机轴的转动中心，只要能够保证第二侧面和第三侧面能够完全贴合即可。

如图8和图9所示，在实施例一的连接传动装置中，第一传动凸部10和第二传动凸部20均为楔形结构。第一传动凸部10的第一侧面11和第二侧面12之间呈锐角设置，第一传动凸部10朝向内侧的面为平面。第二传动凸部20的第三侧面21和第四侧面22之间呈锐角设置，第二传动凸部20朝向内侧的面为平面。第一传动凸部10的第一侧面11的延长面和第二传动凸部20的第四侧面22的延长面也均经过电机轴31的转动中心。当电机30启动后，如果电机轴31反向转动(与图8中的箭头表示的方向相反)，第一传动凸部10的第一侧面11与第二传动凸部20的第四侧面22逐渐靠近，最终也能够使第一侧面11与第四侧面22完全贴合，从而带动泵轴41使之与电机轴31同步反向转动。因此，上述结构设置使连接传动装置不受转向影响，电机30正、反转均适用。

如图4至图9所示，在实施例一的连接传动装置中，第一传动凸部10的第一侧面11和第二侧面12垂直于电机轴31的端面，第二传动凸部20的第三侧面21和第四侧面22垂直于泵轴41的端面，结构更加简单，更加便于加工。在本实施例中，第一传动凸部10和第二传动凸部20的形状尺寸相同，均为楔形结构，具体尺寸可根据传递力矩大小调配，以保证强度要求，具体地，楔形结构的角度(第一侧面11和第二侧面12之间的夹角，第三侧面21和第四侧面22之间的夹角)根据传动力矩大小进行设计，力矩大选择角度要大些。需要说明的是，第一传动凸部10和第二传动凸部20的形状不限于楔形，在其他实施方式中，第一传动凸部和第二传动凸部也可以为长方体、方体、三角体形等能够实现转动后两者贴合的其他形状。

如图4至图9所示，在实施例一的连接传动装置中，第一传动凸部10和第二传动凸部20均为两个，两个第一传动凸部10在电机轴31的端面上对称设置，同样地，两个第二传动凸部20也在泵轴41的端面上对称设置。无论电机轴31正向转动还是反向转动，上述结构均能够使一组第一传动凸部10与第二传动凸部20接触贴合时，另一组第一传动凸部10与第二传动凸部20也同时接触贴合，从而使两组第一传动凸部10和第二传动凸部20同时传动，传动效果更好，并且不受转向影响。此外，两个第一传动凸部10之间的间隙很大，两个第二传动凸部20之间的间隙也很大，在电机轴31的端面与泵轴41的端面对接时，目测大致位置即可，装配更加方便。

需要说明的是，第一传动凸部10和第二传动凸部20的数量不限于两个，在其他实施方式中，第一传动凸部和第二传动凸部可以为一个或三个以上，当第一传动凸部和第二传动凸部为三个以上时，第一传动凸部与第二传动凸部一一对应设置，转动电机轴后，第一传动凸部与各自相应的第二传动凸部能够同步接触。

在实施例一的连接传动装置中，第一传动凸部10与电机轴31为一体结构，第二传动凸部20与泵轴41为一体结构。第一传动凸部10和第二传动凸部20在加工轴时通过铣床一并加工出来，精度要求不高，仅保证对称度及侧面的粗糙度即可，加工方式同传统形式相同，不增加零件，不产生多余加工成本，产品性能不受影响，在电机30组装和转向泵本体40组装过程中，第一传动凸部10和第二传动凸部20不影响工艺过程。

如图10和图11所示，实施例二的连接传动装置与实施例一的主要区别在于，连接传动装置的第一传动凸部10和第二传动凸部20均为一个，第一传动凸部10和第二传动凸部20的形状类似长方形。第一传动凸部10的第二侧面12的延长面经过电机轴31的转动中心，第二传动凸部20的第三侧面21的延长面经过电机轴31的转动中心。当电机轴正向转动(图10中的箭头表示电机轴正向转动方向)时，第一传动凸部10朝向第二传动凸部20移动，第二侧面12与第三侧面21逐渐靠近。如图11所示，最终第二侧面12与第三侧面21完全贴合。本实施例的连接传动装置有特定的转向要求，只适用于电机轴沿图10中的箭头方向转动。

如图12和图13所示，实施例三的连接传动装置与实施例一的主要区别在于，第一传动凸部10和第二传动凸部20的形状为三角形，第一传动凸部10和第二传动凸部20的尺寸不同，第一传动凸部10和第二传动凸部20的各个侧面的延长面均不经过电机轴31的转动中心。当电机轴正向转动(图12中的箭头表示电机轴正向转动方向)时，第一传动凸部10朝向第二传动凸部20移动，第二侧面12与第三侧面21逐渐靠近。如图13所示，最终第二侧面12与第三侧面21完全贴合。本实施例的连接传动装置有特定的转向要求，只适用于电机轴沿图10中的箭头方向转动。

如图3至图7所示，本申请还提供了一种电动转向泵，根据本申请的电动转向泵的实施例包括电机30和转向泵本体40。电机30的电机轴31与转向泵本体40的泵轴41通过连接传动装置连接。连接传动装置为上述实施例一的连接传动装置。

如图4至图7所示，在本实施例的电动转向泵中，电机30的电机端盖32上具有与电机轴31相对应的通孔321。转向泵本体40通过法兰结构50与电机端盖32连接。泵轴41由法兰结构50的中心孔51穿出并伸入通孔321与电机轴31对接。上述结构能够在实现固定电机30和转向泵本体40的同时，对电机轴31和泵轴41的连接处起到一定的保护作用。在本实施例中，法兰结构50包括法兰盘本体52以及设置在法兰盘本体52朝向电机30一侧的定位凸环53。中心孔51位于定位凸环53的内侧。泵轴41与定位凸环53同轴设置。电机轴31与通孔321同轴设置。定位凸环53伸入通孔321，定位凸环53的周向侧壁与通孔321的孔壁相贴合，也就是说，转向泵本体40与电机30通过定位凸环53与通孔321定位配合，以使电机轴31与泵轴41能够同轴。

转向泵本体40与电机30装配时，只需将第一传动凸部10与第二传动凸部20相互错开，通过法兰结构50的定位凸环53与电机端盖32的通孔321进行定位，即定位凸环53压入通孔321，转向泵本体40的端面或法兰盘本体52与电机端盖32贴合即可表明安装已到位。此后，启动电机30，电机轴31转动，电机轴31端面的第一传动凸部10同步随电机轴31转动，转动过程中，当第一传动凸部10的侧面与泵轴41端面的第二传动凸部20的侧面接触时(具体哪两个侧面贴合由电机30转向决定)，泵轴41与电机轴31同步转动，从而带动转向泵本体40内的旋转结构运行，实现泵油工作。电机30在启动后到第一传动凸部10与第二传动凸部20接触的中间时间很短，不会影响到转向泵本体40性能及开始泵油的时间。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种连接传动装置，其特征在于，包括：

第一传动凸部(10)，设置在第一轴体的端面上；

第二传动凸部(20)，设置在第二轴体的端面上，当所述第一轴体的端面与所述第二轴体的端面对接时，所述第一传动凸部(10)与所述第二传动凸部(20)相互错开，转动所述第一轴体后使所述第一传动凸部(10)与所述第二传动凸部(20)接触以带动所述第二轴体与所述第一轴体同步转动。

2.根据权利要求1所述的连接传动装置，其特征在于，所述第一传动凸部(10)具有沿所述第一轴体的周向方向相对设置的第一侧面(11)和第二侧面(12)，所述第二传动凸部(20)具有沿所述第二轴体的周向方向相对设置的第三侧面(21)和第四侧面(22)，当所述第一轴体转动时，所述第二侧面(12)与所述第三侧面(21)逐渐靠近至完全贴合。

3.根据权利要求2所述的连接传动装置，其特征在于，所述第二侧面(12)的延长面和所述第三侧面(21)的延长面均经过所述第一轴体的转动中心。

4.根据权利要求3所述的连接传动装置，其特征在于，所述第一侧面(11)的延长面和所述第四侧面(22)的延长面均经过所述第一轴体的转动中心。

5.根据权利要求2所述的连接传动装置，其特征在于，所述第一侧面(11)和/或所述第二侧面(12)垂直于所述第一轴体的端面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接传动装置，其特征在于，所述第一传动凸部(10)和所述第二传动凸部(20)均为多个，多个所述第一传动凸部(10)与多个所述第二传动凸部(20)一一对应设置，转动所述第一轴体后，多个所述第一传动凸部(10)与各自相应的所述第二传动凸部(20)能够同步接触。

7.根据权利要求6所述的连接传动装置，其特征在于，所述第一传动凸部(10)和所述第二传动凸部(20)均为两个，两个所述第一传动凸部(10)在所述第一轴体的端面上对称设置，两个所述第二传动凸部(20)在所述第二轴体的端面上对称设置。

8.一种电动转向泵，包括电机(30)和转向泵本体(40)，所述电机(30)的电机轴(31)与所述转向泵本体(40)的泵轴(41)通过连接传动装置连接，其特征在于，所述连接传动装置为权利要求1至7中任一项所述的连接传动装置，所述第一轴体为所述电机轴(31)，所述第二轴体为所述泵轴(41)。

9.根据权利要求8所述的电动转向泵，其特征在于，所述电机(30)的电机端盖(32)上具有与所述电机轴(31)相对应的通孔(321)，所述转向泵本体(40)通过法兰结构(50)与所述电机端盖(32)连接，所述泵轴(41)由所述法兰结构(50)的中心孔(51)穿出并伸入所述通孔(321)与所述电机轴(31)对接。

10.根据权利要求9所述的电动转向泵，其特征在于，所述法兰结构(50)包括法兰盘本体(52)以及设置在所述法兰盘本体(52)朝向所述电机(30)一侧的定位凸环(53)，所述中心孔(51)位于所述定位凸环(53)的内侧，所述泵轴(41)与所述定位凸环(53)同轴设置，所述电机轴(31)与所述通孔(321)同轴设置，所述定位凸环(53)伸入所述通孔(321)，所述定位凸环(53)的周向侧壁与所述通孔(321)的孔壁相贴合。