CN110937014A - 一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构 - Google Patents

Abstract

一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构，包括壳体、蜗轮、锁紧环、轴承、蜗杆、末端轴承，所述的壳体内设置有蜗轮和蜗杆相啮合，所述蜗杆的一端设置有轴承并通过锁紧环锁紧，蜗杆的另一端设置有末端轴承，所述的末端轴承外部套入有轴承支座，在壳体适配轴承支座位置的一侧设置有调节总成；所述的调节总成由顶杆、弹簧和空心套组成，空心套的内部设置有带挡环的顶杆，所述顶杆的一端设置有弹簧，并置入空心套内，空心套固定在壳体的凹槽中；所述的顶杆穿透轴承支座抵触在末端轴承上。利用本发明结构，若车辆长期使用蜗轮蜗杆磨损后，配合间隙可自动得到补偿，解决了车辆在颠簸路行驶时产生异响的问题，增加转向舒适性和可靠性。

Description

一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构

技术领域

本发明涉及转向器技术领域，尤其涉及一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构。

背景技术

随着国家对环境以及油耗的控制力度加大，以及电动转向自身控制上的优势，越来越多的整车采用电动助力转向系统，并且随着电动转向技术的发展，电动助力范围也逐步增大，从最初低功率有刷电机到现在高功率无刷电机助力，助力形式也发展为管柱助力式，小齿轮助力式电动转向器以及齿条助力式电动转向器。如齿轮助力式电动转向器是目前电动转向系统常用的一种助力结构形式，即是将电机输出的力矩，通过蜗轮蜗杆减速增矩的作用，将助力力矩传递给转向器齿轮齿条，从而带动转向轮转动，形成整车转向功能。

在车辆长时间使用后，蜗轮蜗杆减速机构的各个零部件间因相对运动，尤其是蜗轮蜗杆，配合紧密，且传递较大的助力力矩，容易产生磨损，磨损后很容易产生异响，甚至会降低转向系统的性能，是影响转向器性能及导致异响的主要因素之一。此配合间隙的增大，在影响整车性能的同时，也会影响驾驶员的驾驶舒适性，影响驾驶员对整车安全性的顾虑。

目前常见的几种转向器的蜗轮蜗杆减速机构中，蜗轮蜗杆之间无间隙补偿机构，通常通过控制其蜗轮蜗杆中心距以及对涡轮蜗杆进行分级匹配，来控制蜗轮与蜗杆之间的配合间隙，安装间隙控制繁琐。当驾驶员驾驶汽车通过颠簸路面时，齿条受到来自于地面的冲击力，继而齿条会将该冲击力传递给配合的齿轮，由于齿轮与蜗轮之间是刚性连接，因而蜗轮接收到来自地面的冲击，由于蜗轮蜗杆之间的配合关系，蜗杆同样受到该冲击，舒适性差。在使用初期，蜗轮蜗杆配合紧密，无磨损情况产生，因此不会产生明显的碰撞异响；但整车长时间使用后，蜗轮与蜗杆间相互作用产生磨损，配合间隙增大，在受到颠簸路面冲击时，极易产生异响。针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构，以达到可自动调整蜗轮蜗杆之间间隙的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构，消除蜗轮蜗杆在耐久使用磨损后间隙增大导致的异响问题，同时为了补偿壳体或者蜗轮配合间隙加工误差，设计了蜗杆自动调节间隙结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构，包括壳体、蜗轮、锁紧环、轴承、蜗杆、末端轴承，所述的壳体内设置有蜗轮和蜗杆相啮合，所述蜗杆的一端设置有轴承并通过锁紧环锁紧，蜗杆的另一端设置有末端轴承，所述的末端轴承外部套入有轴承支座，在壳体适配轴承支座位置的一侧设置有调节总成，所述的调节总成由顶杆、弹簧和空心套组成，空心套的内部设置有带挡环的顶杆，所述顶杆的一端设置有弹簧，并置入空心套内，空心套固定在壳体的凹槽中；所述的顶杆穿透轴承支座抵触在末端轴承上。

进一步地，为减少缓冲，所述的轴承支座为内外环同轴结构，由外环、内环、连接筋、限位块组成，内环和外环的一端通过连接筋相连；在外环上相对连接筋位置的另一端设置有限位块，所述外环的外径与壳体内部大小相适配；所述的内环套入末端轴承；为适配调节总成顶杆穿透轴承支座，所述的外环、内环在靠近限位块的同一侧均设置有一个相对应大小的外环圆孔、内环圆孔，

进一步地，为实现顶杆抵触在末端轴承上所需的弹簧张力，所述的弹簧为预压缩弹簧，装配时将弹簧预压缩。

进一步地，为保持内环的波动在控制范围内，所述的限位块靠近内环的一侧为平面结构。

进一步地，为保证轴承支座的耐磨度、弹性，以及稳定性和抗老化能力，所述轴承支座的外环、内环均为尼龙材料；所述的连接筋、限位块均为PTFE 聚四氟乙烯材料。

本发明提供的蜗轮蜗杆间隙自调节结构设计合理，在车辆长时间使用蜗轮蜗杆产生磨损后，配合间隙可自动得到补偿，改善由于电动转向器因长时间使用磨损，导致配合间隙增大，因而车辆在颠簸路行驶时产生的异响的问题，增加转向舒适性和可靠性。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构的内部结构剖视图。

图2为本发明中调节总成的内部结构剖视图。

图3为本发明中轴承支座的结构俯视图。

附图标记说明：1壳体、2蜗轮、3锁紧环、4轴承、5蜗杆、6轴承支座、 6a外环、6b内环、6a＇外环圆孔、6b＇内环圆孔、6c连接筋、6d限位块、7 调节总成、7a顶杆、7a＇挡环、7b弹簧、7c空心套、8末端轴承。

具体实施方式

如图1所示的一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构，其传动结构包括壳体1、蜗轮2、锁紧环3、轴承4、蜗杆5、末端轴承8，所述的壳体1内设置有蜗轮2 和蜗杆5，所述的蜗轮2和蜗杆5相啮合，所述蜗杆5的一端设置有轴承4并通过锁紧环3锁紧，蜗杆5的另一端设置有末端轴承8。所述的末端轴承8外部套入有轴承支座6，在壳体适配轴承支座6位置的一侧设置有调节总成7；并如图2所示，所述的调节总成7由顶杆7a、弹簧7b和空心套7c组成，空心套7c的内部设置有带挡环7a＇的顶杆7a，所述顶杆7a的一端设置有弹簧7b，并置入空心套7c内，空心套7c固定在壳体1的凹槽中。为实现通过弹簧张力推动顶杆7a，该弹簧7b装配时预压缩弹簧，保持所需的弹簧张力。所述的顶杆7a穿透轴承支座6，利用弹簧张力抵触在末端轴承8上。

如图3所示，所述的轴承支座6为内外环同轴结构，由外环6a、内环6b、连接筋6c、限位块6d组成，内环6b和外环6a的一端通过带有一定弹性的连接筋6c相连，因此在蜗杆调节过程中，内环6b可以在内环6a中移动调节；在外环6a上相对连接筋6c位置的另一端设置有限位块6d，当内环6b在受力波动情况下会冲击外环6a上的限位块6d部位，且限位块6d靠近内环6b的一侧为平面结构，因此限位块6d能保持内环6b波动在控制范围内。所述外环6a的外径与壳体1内部大小相适配，以便固定在壳体1内不会松动；所述的内环6b套入末端轴承8无松动；为适配调节总成7的顶杆7a穿透轴承支座6，所述轴承支座6的外环6a、内环6b在靠近限位块6d的同一侧均设置有一个相对应大小的外环圆孔6a＇、内环圆孔6b＇。

为保证轴承支座6的耐磨度、弹性，以及较高的稳定性和抗老化能力，所述轴承支座的外环6a、内环6b均为尼龙材料；所述的连接筋6c、限位块 6d均为PTFE聚四氟乙烯材料。

由于蜗杆5的一端固定在轴承4上，轴承4可使用INA德国不锈钢轴承 F-236750.09，蜗杆5能以轴承球座为中心进行小角度倾斜，为活动结构，当蜗轮蜗杆磨损后产生间隙导致啮合度不够时，调节总成7的顶杆受到预压缩弹簧7b朝向末端轴承8一侧的张力，推动末端轴承8向蜗轮2一侧略微偏移 (偏移量受轴承支座6内外环之间的间隙限制)，从而推动蜗杆5略向蜗轮2 偏移，进一步与蜗轮2相啮合，间隙得到了补偿。

上面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限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种蜗轮蜗杆间隙自调节结构，包括壳体(1)、蜗轮(2)、锁紧环(3)、轴承(4)、蜗杆(5)、末端轴承(8)，所述的壳体(1)内设置有蜗轮(2)和蜗杆(5)相啮合，所述蜗杆(5)的一端设置有轴承(4)并通过锁紧环(3)锁紧，蜗杆(5)的另一端设置有末端轴承(8)，其特征在于，所述的末端轴承(8)外部套入有轴承支座(6)，在壳体适配轴承支座(6)位置的一侧设置有调节总成(7)，所述的调节总成(7)由顶杆(7a)、弹簧(7b)和空心套(7c)组成，空心套(7c)的内部设置有带挡环(7a')的顶杆(7a)，所述顶杆(7a)的一端设置有弹簧(7b)，并置入空心套(7c)内，所述空心套(7c)固定在壳体(1)的凹槽中；所述的顶杆(7a)穿透轴承支座(6)抵触在末端轴承(8)上。

2.根据权利要求1所述的轮蜗杆间隙自调节结构，其特征在于，所述的轴承支座(6)为内外环同轴结构，由外环(6a)、内环(6b)、连接筋(6c)、限位块(6d)组成，内环(6b)和外环(6a)的一端通过连接筋(6c)相连；在外环(6a)上相对连接筋(6c)位置的另一端设置有限位块(6d)；所述外环(6a)的外径与壳体(1)内部大小相适配；所述的内环(6b)套入末端轴承(8)；所述的外环(6a)、内环(6b)在靠近限位块(6d)的同一侧均设置有一个相对应大小的外环圆孔(6a＇)、内环圆孔(6b＇)。

3.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆间隙自调节结构，其特征在于，所述的弹簧(7b)为预压缩弹簧。

4.根据权利要求2所述的蜗轮蜗杆间隙自调节结构，其特征在于，所述的限位块(6d)靠近内环(6b)的一侧为平面结构。

5.根据权利要求2所述的蜗轮蜗杆间隙自调节结构，其特征在于，所述轴承支座(6)的外环(6a)、内环(6b)均为尼龙材料；所述的连接筋(6c)、限位块(6d)均为PTFE聚四氟乙烯材料。

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