CN111086555B - 支撑座总成及具有该总成的助力转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种支撑座总成及具有该总成的助力转向装置，包括支撑座本体以及开设在所述支撑座本体上的环形开槽，所述环形开槽内卡设有一弹簧片，所述弹簧片至少部分向外延伸出所述环形开槽所形成的圆周面，且延伸置于所述环形开槽外的所述弹簧片会受力变形；所述支撑座本体上还开设有用以将所述弹簧片锁止在所述环形开槽内的卡扣。本发明的有益效果主要体现在：结构新颖，设计巧妙，该总成中的弹簧片取代了传动的O型圈，弥补了O型圈长时间易老化的缺点，保证支撑座总成定位精度，满足助力转向装置力矩波动要求。

Description

支撑座总成及具有该总成的助力转向装置

技术领域

本发明涉及汽车电动助力转向管柱领域，具体而言，尤其涉及一种支撑座总成及具有该总成的助力转向装置。

背景技术

随着技术的发展，客户对整车油耗的关注程度越来越高，管柱式电动助力转向系统也即电动助力转向管柱逐渐成为中小型乘用车的标配。电动助力转向管柱是通过助力电机驱动蜗轮蜗杆减速机构继而为转向管柱提供助力。

支撑座总成主要用于轴承的连接固定，与壳体的支撑定位，保证上下轴的同轴。目前，现有技术中支撑座为注塑件，为保证与壳体的配合，对支撑座的精度、壳体的机加精度都要求比较高，且支撑座槽圈有O型圈，保证与壳体配合后的间隙补偿，而O型圈（橡胶件）易老化，易导致支撑座的定位偏差，从而造成蜗轮蜗杆啮合波动大，造成总成的力矩偏大，从而影响驾驶员的操作手感。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种支撑座总成及具有该总成的助力转向装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种支撑座总成，包括支撑座本体以及开设在所述支撑座本体上的环形开槽，所述环形开槽内卡设有一弹簧片，所述弹簧片呈开口型，其包括按压端部以及位于所述按压端部两端正下方的卡紧端部，所述按压端部至少部分向外延伸出所述环形开槽所形成的圆周面，且延伸置于所述环形开槽外的所述按压端部会受力变形；所述支撑座本体上还开设有用以将所述弹簧片锁止在所述环形开槽内的卡扣，所述卡扣包括固定板以及固设在所述固定板上的倒扣支耳，所述倒扣支耳的底面贯穿设置在所述贯穿口两端的任一卡扣槽，紧按压于所述卡紧端部的表面，对卡紧端部施加一个面向所述支撑座本体轴心的作用力。

优选的，所述按压端部与卡紧端部平行，且两者之间通过连接端部相接；所述环形开槽的容置腔的长度等于或大于所述卡紧端部之间的最大距离，所述环形开槽的贯穿口的长度相当于所述连接端部之间的距离。

优选的，所述倒扣支耳上还设有缺口，所述缺口的高度等于所述容置腔与支撑座本体外圆周面之间的距离，且相邻所述缺口之间的距离等于所述卡扣槽的长度。

优选的，所述按压端部的上表面上固设有至少一个凸柱，所述凸柱呈半圆柱状。

优选的，所述按压端部和连接端部相接，且所述按压端部与连接端部的相接处设置有倒角；所述连接端部和卡紧端部相接，且连接端部和卡紧端部的相接处设置有倒角。

优选的，所述支撑座本体上均布有一组扇形凹槽，相邻所述凹槽的第一边与所述支撑座本体的圆心形成的夹角为40°。

优选的，所述支撑座本体上开设有一贯穿孔，所述贯穿孔的圆心与所述支撑座本体的圆心同心，所述贯穿孔上设有一与所述支撑座本体过盈配合的四点接触球轴承。

本发明还揭示了一种具有支撑座总成的助力转向装置，包括壳体总成以及设置在所述壳体总成内的蜗杆总成和下助力轴蜗轮总成，所述蜗杆总成和下助力轴蜗轮总成为蜗轮蜗杆传动；所述下助力轴蜗轮总成压配在上助力轴总成上，形成助力轴总成；所述下助力轴蜗轮总成上还过盈压配有如上述的支撑座总成。

优选的，所述下助力轴蜗轮总成包括具有收容腔的下助力轴，所述下助力轴上过盈压配有所述支撑座总成和所述蜗轮总成，所述支撑座总成和所述蜗轮总成之间通过设置在所述下助力轴上的限位台阶限位。

优选的，所述上助力轴总成包括设置在所述收容腔内且两端均呈花键结构的扭杆，所述扭杆的一端延伸置于位于所述下助力轴一端的上助力轴的内孔内，并与之过盈配接；所述下助力轴和上助力轴之间通过滑动轴承连接，所述上助力轴上还焊接有传感器，所述传感器与所述支撑座总成贴近。

优选的，所述蜗杆总成包括蜗杆以及套设在所述蜗杆一端的环形槽，所述环形槽上套设有与所述蜗杆紧配合的O形圈；所述蜗杆的另一端上过盈压配有内孔为花键结构的四爪连接头，所述四爪连接头与过盈压配在所述蜗杆上的四点接触球轴承I紧贴，所述四点接触球轴承I由设置在所述蜗杆上的定位台阶进行定位。

优选的，所述壳体总成包括壳体本体，所述壳体本体上开设有蜗轮孔，所述助力轴总成沿所述蜗轮孔的轴线方向安装至所述壳体本体内，所述助力轴总成的一端上套设有四点接触球轴承II，所述四点接触球轴承II与所述壳体本体过盈配接，所述壳体本体上还紧卡配合有一卡簧，所述卡簧与所述四点接触球轴承II紧贴；所述助力轴总成的另一端通过锁紧螺母锁止在所述壳体本体上；所述壳体本体上还开设有蜗杆孔，所述蜗杆总成沿所述蜗杆孔的轴线方向安装至所述壳体本体内，所述蜗杆总成上安装有深沟球轴承，所述深沟球轴承与所述壳体本体过盈压接，一锁紧螺栓可将所述蜗杆总成锁止在所述壳体本体内。

本发明的有益效果主要体现在：

1、该总成中的弹簧片取代了传动的O型圈，弥补了O型圈长时间易老化的缺点，保证支撑座总成定位精度，满足助力转向装置力矩波动要求。

2、可降低对壳体本体内蜗轮孔的尺寸和精度要求，改善工艺，有效地降低零件的成本。

3、降低了对环形开槽的加工精度要求，改善加工工艺提升刀具寿命，有效地降低成本。

4、卡扣将弹簧片卡设在支撑座本体内，可保证弹簧片在运转、振动过程中不会掉落，确保其正常工作；

5、该助力转向装置结构新颖、重量轻、成本低、装配简便、避免了蜗杆的轴向运动，在助力转向装置的普及上有着广泛的市场前景。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明中弹簧片的立体图；

图2：本发明中卡扣的立体图；

图3：本发明中支撑座本体的立体图；

图4：本发明中该支撑座总成的立体图；

图5：本发明中助力轴总成的立体图；

图6：本发明中助力轴总成的剖视图；

图7：本发明中蜗杆总成的立体图；

图8：本发明中壳体总成的爆炸图；

图9：本发明中该助力转向装置的装配图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图8所示，本发明揭示了一种支撑座总成，包括支撑座本体1以及可卡接在所述支撑座本体1上的弹簧片2，所述弹簧片2呈开口型，其包括按压端部21以及位于所述按压端部21两端正下方的卡紧端部22，所述按压端部21与卡紧端部22平行，且两者之间通过连接端部23相接。所述支撑座本体1上开设有可容置所述弹簧片2的环形开槽11，所述环形开槽11的容置腔111的长度等于或大于所述卡紧端部22之间的最大距离，所述环形开槽11的贯穿口112的长度相当于所述连接端部23之间的距离，所述按压端部21至少部分向外延伸出所述环形开槽11所形成的圆周面，且延伸置于所述环形开槽11外的所述按压端部21会受力变形，直至卡接至壳体本体31中，所述弹簧片复位。上述结构新颖，设计巧妙，该总成中的弹簧片取代了传动的O型圈，弥补了O型圈长时间易老化的缺点，保证支撑座总成定位精度，满足助力转向装置力矩波动要求。另外，该设计可降低对壳体本体内蜗轮孔的尺寸和精度要求，改善工艺，有效地降低零件的成本。同时，也降低了对环形开槽的加工精度要求，改善加工工艺提升刀具寿命，有效地降低成本。

进一步的，所述按压端部21的上表面上固设有两个平行设置的凸柱211，所述凸柱211呈半圆柱状。所述凸柱211的设置使得所述弹簧片与所述壳体本体31之间的完全紧贴，对支撑座总成进行精准定位，同时，半圆状设计也便于安装、维修以及更换。

本实施例中，所述按压端部21和连接端部23相接，且所述按压端部21与连接端部23的相接处设置有倒角。所述连接端部23和卡紧端部22相接，且连接端部23和卡紧端部22的相接处设置有倒角。上述述倒角的设置可减小应力集中，加强弹簧片的强度。同时，也可起到安装导向的作用，极大地提高安装效率。

上述中，所述支撑座本体1上均布有一组扇形凹槽12，相邻所述凹槽12的第一边121与所述支撑座本体1的圆心形成的夹角为30°。所述凹槽12的设计可以减轻整体重量，符合轻量化设计理念，同时也节省了原材料。该设计同时也具备加强筋的作用，加强了该支撑座本体整体强度。优选的，所述支撑座本体1上开设有一贯穿孔13，所述贯穿孔13的圆心与所述支撑座本体1的圆心同心，所述贯穿孔13上设有一与所述支撑座本体1过盈配合的四点接触球轴承Ⅲ14。优选采用四点接触球轴承，是利用其与其它球轴承相比，当径向游隙相同时，轴向游隙较小，极限转速极高，因此，适用于本高速运转的场合。

本发明的另一设计要点在于：所述支撑座本体1上还开设有用以将所述弹簧片2锁止在所述环形开槽11内的卡扣9。所述卡扣9包括固定板91以及固设在所述固定板91上的倒扣支耳92，所述倒扣支耳92的底端贯穿设置在所述贯穿口112两端的任一卡扣槽93，紧按压于所述卡紧端部22，对卡紧端部22施加一个面向所述支撑座本体1轴心的作用力，用以将弹簧片2锁止在支撑座本体上，防止其运转、振动过程中不会掉落，确保其正常工作。进一步的，所述倒扣支耳92上还设有缺口94，所述缺口94的高度等于所述容置腔111与支撑座本体1外圆周面之间的距离，该设计可使所述卡扣9紧卡设在所述卡扣槽93内，避免其上下窜动，影响对所述弹簧片的按压效果。相邻所述缺口94之间的距离等于所述卡扣槽93的长度，以杜绝所述卡扣9在所述卡扣槽93内左右晃动的情况，提升按压效果。

本发明还揭示了一种具有支撑座总成的助力转向装置，包括壳体总成3以及设置在所述壳体总成3内的蜗杆总成4和下助力轴蜗轮总成5，所述蜗杆总成4和下助力轴蜗轮总成5为蜗轮蜗杆传动。所述下助力轴蜗轮总成5压配在上助力轴总成6上，形成助力轴总成。所述下助力轴蜗轮总成5上还过盈压配有如上所述的支撑座总成，上述该装置结构新颖、重量轻、成本低、装配简便、避免了蜗杆的轴向运动，在助力转向装置的普及上有着广泛的市场前景。

上述中，所述下助力轴蜗轮总成5包括具有收容腔51的下助力轴52，所述下助力轴52上过盈压配有所述支撑座总成和所述蜗轮总成53，所述支撑座总成和所述蜗轮总成53之间通过设置在所述下助力轴52上的限位台阶54限位。

所述上助力轴总成6包括设置在所述收容腔51内且两端均呈花键结构的扭杆61，所述扭杆61的一端延伸置于位于所述下助力轴52一端的上助力轴62的内孔内，并与之过盈配接。所述下助力轴52和上助力轴62之间通过滑动轴承63连接，所述上助力轴62上还焊接有传感器64，所述传感器64与所述支撑座总成贴近。

上述中，所述蜗杆总成4包括蜗杆41以及套设在所述蜗杆41一端的环形槽42，所述环形槽42上套设有与所述蜗杆41紧配合的O形圈43。所述蜗杆41的另一端上过盈压配有内孔为花键结构的四爪连接头44，所述四爪连接头44与过盈压配在所述蜗杆41上的四点接触球轴承I45紧贴，所述四点接触球轴承I45由设置在所述蜗杆41上的定位台阶进行定位。

本发明中，所述壳体总成3包括壳体本体31，所述壳体本体31上开设有蜗轮孔32，所述助力轴总成沿所述蜗轮孔32的轴线方向安装至所述壳体本体31内，所述助力轴总成的一端上套设有四点接触球轴承II33，所述四点接触球轴承II33与所述壳体本体31过盈配接，所述壳体本体31上还紧卡配合有一卡簧34，所述卡簧34与所述四点接触球轴承II33紧贴。所述助力轴总成的另一端通过锁紧螺母35锁止在所述壳体本体31上。所述壳体本体31上还开设有蜗杆孔36，所述蜗杆总成4沿所述蜗杆孔36的轴线方向安装至所述壳体本体31内，所述蜗杆总成4上安装有深沟球轴承37，所述深沟球轴承37与所述壳体本体31过盈压接，一锁紧螺栓38可将所述蜗杆总成4锁止在所述壳体本体31内。优选的，所述壳体本体31上还过盈压配有安装衬套总成39，所述安装衬套总成39的两端为橡胶弹性体。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.支撑座总成，其特征在于：包括支撑座本体（1）以及开设在所述支撑座本体（1）上的环形开槽（11），所述环形开槽（11）内卡设有一弹簧片（2），所述弹簧片（2）呈开口型，其包括按压端部（21）以及位于所述按压端部（21）两端正下方的卡紧端部（22），所述按压端部（21）至少部分向外延伸出所述环形开槽（11）所形成的圆周面，且延伸置于所述环形开槽（11）外的所述按压端部（21）会受力变形；所述支撑座本体（1）上还开设有用以将所述弹簧片（2）锁止在所述环形开槽（11）内的卡扣（9），所述卡扣（9）包括固定板（91）以及固设在所述固定板（91）上的倒扣支耳（92），所述倒扣支耳（92）的底面（921）贯穿设置在贯穿口（112）两端的任一卡扣槽（93）上，紧按压于所述卡紧端部（22）的表面，对卡紧端部（22）施加一个面向所述支撑座本体（1）轴心的作用力，所述按压端部（21）的上表面上固设有至少一个凸柱（211），所述凸柱（211）呈半圆柱状，所述凸柱 （211） 的设置使得所述弹簧片与壳体本体 （31） 之间的完全紧贴，所述支撑座本体（1）上开设有一贯穿孔（13），所述贯穿孔（13）的圆心与所述支撑座本体（1）的圆心同心，所述贯穿孔（13）上设有一与所述支撑座本体（1）过盈配合的四点接触球轴承Ⅲ（14）。

2.根据权利要求1所述的支撑座总成，其特征在于：所述按压端部（21）与卡紧端部（22）平行，且两者之间通过连接端部（23）相接；所述环形开槽（11）的容置腔（111）的长度等于或大于所述卡紧端部（22）之间的最大距离，所述环形开槽（11）的贯穿口（112）的长度相当于所述连接端部（23）之间的距离。

3.根据权利要求2所述的支撑座总成，其特征在于：所述倒扣支耳（92）上还设有缺口（94），所述缺口（94）的高度等于所述容置腔（111）与支撑座本体（1）外圆周面之间的距离，且相邻所述缺口（94）之间的距离等于所述卡扣槽（93）的长度。

4.根据权利要求2所述的支撑座总成，其特征在于：所述按压端部（21）和连接端部（23）相接，且所述按压端部（21）与连接端部（23）的相接处设置有倒角；所述连接端部（23）和卡紧端部（22）相接，且连接端部（23）和卡紧端部（22）的相接处设置有倒角。

5.根据权利要求2所述的支撑座总成，其特征在于：所述支撑座本体（1）上均布有一组扇形凹槽（12），相邻所述凹槽（12）的第一边（121）与所述支撑座本体（1）的圆心形成的夹角为30°。

6.具有支撑座总成的助力转向装置，其特征在于：包括壳体总成（3）以及设置在所述壳体总成（3）内的蜗杆总成（4）和下助力轴蜗轮总成（5），所述蜗杆总成（4）和下助力轴蜗轮总成（5）为蜗轮蜗杆传动；所述下助力轴蜗轮总成（5）压配在上助力轴总成（6）上，形成助力轴总成；所述下助力轴蜗轮总成（5）上还过盈压配有如权利要求1至5任一项所述的支撑座总成。

7.根据权利要求6所述的具有支撑座总成的助力转向装置，其特征在于：所述下助力轴蜗轮总成（5）包括具有收容腔（51）的下助力轴（52），所述下助力轴（52）上过盈压配有所述支撑座总成和所述蜗轮总成（53），所述支撑座总成和所述蜗轮总成（53）之间通过设置在所述下助力轴（52）上的限位台阶（54）限位。

8.根据权利要求7所述的具有支撑座总成的助力转向装置，其特征在于：所述上助力轴总成（6）包括设置在所述收容腔（51）内且两端均呈花键结构的扭杆（61），所述扭杆（61）的一端延伸置于位于所述下助力轴（52）一端的上助力轴（62）的内孔内，并与之过盈配接；所述下助力轴（52）和上助力轴（62）之间通过滑动轴承（63）连接，所述上助力轴（62）上还焊接有传感器（64），所述传感器（64）与所述支撑座总成贴近。

9.根据权利要求8所述的具有支撑座总成的助力转向装置，其特征在于：所述蜗杆总成（4）包括蜗杆（41）以及套设在所述蜗杆（41）一端的环形槽（42），所述环形槽（42）上套设有与所述蜗杆（41）紧配合的O形圈（43）；所述蜗杆（41）的另一端上过盈压配有内孔为花键结构的四爪连接头（44），所述四爪连接头（44）与过盈压配在所述蜗杆（41）上的四点接触球轴承I（45）紧贴，所述四点接触球轴承I（45）由设置在所述蜗杆（41）上的定位台阶进行定位。

10.根据权利要求9所述的具有支撑座总成的助力转向装置，其特征在于：所述壳体总成（3）包括壳体本体（31），所述壳体本体（31）上开设有蜗轮孔（32），所述助力轴总成沿所述蜗轮孔（32）的轴线方向安装至所述壳体本体（31）内，所述助力轴总成的一端上套设有四点接触球轴承II（33），所述四点接触球轴承II（33）与所述壳体本体（31）过盈配接，所述壳体本体（31）上还紧卡配合有一卡簧（34），所述卡簧（34）与所述四点接触球轴承II（33）紧贴；所述助力轴总成的另一端通过锁紧螺母（35）锁止在所述壳体本体（31）上；所述壳体本体（31）上还开设有蜗杆孔（36），所述蜗杆总成（4）沿所述蜗杆孔（36）的轴线方向安装至所述壳体本体（31）内，所述蜗杆总成（4）上安装有深沟球轴承（37），所述深沟球轴承（37）与所述壳体本体（31）过盈压接，一锁紧螺栓（38）将所述蜗杆总成（4）锁止在所述壳体本体（31）内。