CN112537363A - 一种电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，包括壳体和设在壳体内用于与涡轮相啮合的蜗杆，还包括调心轴承和蜗杆底部轴承调整结构，所述调心轴承设在壳体内与蜗杆上端相连，所述蜗杆底部轴承调整结构对应蜗杆的下端设在壳体内，所述蜗杆底部轴承调整结构包括组合支架和设在组合支架上可沿一个方向移动调整的底部轴承，底部轴承通过压缩弹性组件设在组合支架上，蜗杆的下端与底部轴承相连。蜗杆底部轴承调整结构采用自适应调整结构，配合上部调心轴承，可自动消除涡轮蜗杆间隙，无需手动调整操作，从而实现涡轮蜗杆啮合实时平顺无松旷；并且结构紧凑，便于布置安装。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电动转向技术领域，尤其是涉及一种电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构。
背景技术
电动转向管柱提供转向传动的功能，为了实现转向平稳、过颠簸路面无异响，需要涡轮蜗杆啮合平顺无间隙。实际在电动转向管柱的开发应用至今，各零部件企业和主机厂均在涡轮蜗杆间隙的控制方面进投入大量的研究。
涡轮蜗杆一方面需要控制出厂状态的间隙值，保证啮合平顺无间隙，并在车辆过颠簸路面时从轮胎反馈冲击力时无涡轮蜗杆松旷和撞击异响，同时能够保证涡轮蜗杆在车辆使用一定里程数后产生磨损的情况下，同样能够保证此性能无变化或有较小的变化，行驶转向手感平顺，车辆过颠簸路面无异响。电动转向管柱发展至今，仍然没有绝对好的结构能够保证此问题得到很好的解决，特别是车辆行驶一定的里程数涡轮蜗杆产生磨损，及随季节变化的热胀冷缩，均导致涡轮蜗杆间隙变大，在没有良好的间隙补偿机构的情况下，仍然会出现转向松旷和过颠簸路异响的问题出现。
目前技术中也有一些涡轮蜗杆间隙调整结构，但多结构复杂，调整需要手工根据经验调整，操作繁琐，并且调整不能精确的消除间隙；如中国专利CN208360284U公开的一种电动转向管柱涡轮蜗杆间隙调整机构，包括减速机构壳体及设于其内部的涡轮盘及蜗杆，其特征在于：所述蜗杆上设有轴承，在所述蜗杆的端部设有置于所述轴承与所述减速机构壳体之间的偏心轮；其结构复杂，需要手工根据经验调整，不能自动消除间隙。
发明内容
针对现有技术不足，本发明是提供一种电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其可自动消除涡轮蜗杆间隙，无需手动调整操作。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，包括壳体和设在壳体内用于与涡轮相啮合的蜗杆，还包括调心轴承和蜗杆底部轴承调整结构，所述调心轴承设在壳体内与蜗杆上端相连，所述蜗杆底部轴承调整结构对应蜗杆的下端设在壳体内，所述蜗杆底部轴承调整结构包括组合支架和设在组合支架上可沿一个方向移动调整的底部轴承，底部轴承通过压缩弹性组件设在组合支架上，蜗杆的下端与底部轴承相连。
进一步的，所述底部轴承移动的方向为蜗杆相对涡轮的间隙方向。
所述组合支架固定在壳体内，底部轴承通过直线轨道设在组合支架上。
所述组合支架上设有滑轨槽，压缩弹性组件包括轴承套和调整压缩弹簧，底部轴承设在轴承套上，轴承套设在滑轨槽中，调整压缩弹簧设在轴承套和组合支架之间。
所述组合支架上的滑轨槽为一端开口的滑槽，调整压缩弹簧设在轴承套和滑槽的底部之间。
所述轴承套包括底部滑块和设在底部滑块上的轴承定位结构，底部滑块设在滑轨槽中，底部轴承设在轴承定位结构内。
所述轴承定位结构包括支撑板和设在支撑板外缘上的轴承外缘限位板，支撑板设在底部滑块顶部，轴承外缘限位板为相对设置的一对，一对轴承外缘限位板连线方向与滑轨方向一致。
所述调整压缩弹簧设在底部滑块和滑槽底部之间。
所述组合支架的顶部设有用于与底部轴承上表面贴合的轴承定位卡板。
所述组合支架包括圆盘形底座和设在圆盘形底座边缘的一对竖板，滑轨槽设在圆盘形底座上，一对竖板相对设置，轴承定位卡板设在每个竖板顶部内侧。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构结构设计合理，蜗杆底部轴承调整结构采用自适应调整结构，配合上部调心轴承，可自动消除涡轮蜗杆间隙，无需手动调整操作，从而实现涡轮蜗杆啮合实时平顺无松旷；并且结构紧凑，便于布置安装。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明蜗杆底部轴承调整结构分解示意图。
图2为本发明组合支架示意图。
图3为本发明调整结构设在壳体内示意图。
图中：
1.底部轴承、2.轴承套、3.调整压缩弹簧、4.组合支架、401.滑轨槽、402.轴承定位卡板、403.支撑板、5.壳体、6.调心轴承、7.蜗杆。
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。
如图1至图3所示，该电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，包括壳体5、设在壳体内用于与涡轮相啮合的蜗杆7、调心轴承6和蜗杆底部轴承调整结构；调心轴承设在壳体内与蜗杆上端相连，蜗杆底部轴承调整结构对应蜗杆的下端设在壳体内，蜗杆底部轴承调整结构包括组合支架4和设在组合支架上可沿一个方向移动调整的底部轴承1，底部轴承通过压缩弹性组件设在组合支架上，蜗杆的下端与底部轴承相连。
蜗杆底部轴承调整结构采用弹性自适应调整结构，配合上部调心轴承，可自动消除涡轮蜗杆间隙，无需手动调整操作，从而实现涡轮蜗杆啮合实时平顺无松旷。
组合支架固定在壳体内，底部轴承通过直线轨道设在组合支架上；底部轴承移动的方向为蜗杆相对涡轮的间隙方向，即滑轨槽的设置方向与间隙调整方向一致。
组合支架4上设有滑轨槽401，压缩弹性组件包括轴承套2和调整压缩弹簧3，底部轴承设在轴承套上，轴承套设在滑轨槽中，调整压缩弹簧设在轴承套和组合支架之间。
组合支架上的滑轨槽为一端开口的滑槽，支架上对应滑槽底部设有支撑板403限位，调整压缩弹簧设在轴承套和滑槽的底部之间。
优选的，轴承套包括底部滑块和设在底部滑块上的轴承定位结构，底部滑块设在滑轨槽中，底部轴承设在轴承定位结构内，即可以实现沿滑轨槽滑动又可以对底部轴承定位，结构紧凑。
轴承定位结构包括支撑板和设在支撑板外缘上的轴承外缘限位板402，支撑板设在底部滑块顶部，轴承外缘限位板为相对设置的一对，一对轴承外缘限位板连线方向与滑轨方向一致。
调整压缩弹簧设在底部滑块和滑槽底部之间，结构紧凑。
组合支架的顶部设有用于与底部轴承上表面贴合的轴承定位卡板；优选的，组合支架包括圆盘形底座和设在圆盘形底座边缘的一对竖板，滑轨槽设在圆盘形底座上，一对竖板相对设置，轴承定位卡板设在每个竖板顶部内侧，结构紧凑，占用空间小，便于布置安装。
调整压缩弹簧装配在组合支架和轴承套之间，轴承套可以在组合支架的滑轨上沿一个方向移动，在装配总成状态下，调整弹簧处于压紧状态，此时底部轴承在装配状态下也是基于调整压缩弹簧处于压紧状态下的姿态。
当涡轮蜗杆随着使用磨损，涡轮蜗杆之间中心距离需要调整以保证两者之间间隙，因此，在调整压缩弹簧的作用下，推动轴承套带动底部轴承位移，从而带动蜗杆在径向方向产生位移，该位移即为消除因涡轮蜗杆磨损而产生的间隙，从而达成消除间隙的目的。
基于以上原理，此结构的应用可以保证蜗杆能够在径向反向产生位移，已达成消除涡轮蜗杆间隙的目的，由于此设计采取的轴承调整机构组件加工工艺简单、上部调心轴承可以适应底部轴承径向移动，从而实现成本低、工艺易控制、转向性能平稳等优点。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
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的限制，只要采用了本发明的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 (10)
1.一种电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，包括壳体和设在壳体内用于与涡轮相啮合的蜗杆，其特征在于：还包括调心轴承和蜗杆底部轴承调整结构，所述调心轴承设在壳体内与蜗杆上端相连，所述蜗杆底部轴承调整结构对应蜗杆的下端设在壳体内，所述蜗杆底部轴承调整结构包括组合支架和设在组合支架上可沿一个方向移动调整的底部轴承，底部轴承通过压缩弹性组件设在组合支架上，蜗杆的下端与底部轴承相连。
2.如权利要求1所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述底部轴承移动的方向为蜗杆相对涡轮的间隙方向。
3.如权利要求1所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述组合支架固定在壳体内，底部轴承通过直线轨道设在组合支架上。
4.如权利要求1所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述组合支架上设有滑轨槽，压缩弹性组件包括轴承套和调整压缩弹簧，底部轴承设在轴承套上，轴承套设在滑轨槽中，调整压缩弹簧设在轴承套和组合支架之间。
5.如权利要求4所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述组合支架上的滑轨槽为一端开口的滑槽，调整压缩弹簧设在轴承套和滑槽的底部之间。
6.如权利要求5所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述轴承套包括底部滑块和设在底部滑块上的轴承定位结构，底部滑块设在滑轨槽中，底部轴承设在轴承定位结构内。
7.如权利要求6所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述轴承定位结构包括支撑板和设在支撑板外缘上的轴承外缘限位板，支撑板设在底部滑块顶部，轴承外缘限位板为相对设置的一对，一对轴承外缘限位板连线方向与滑轨方向一致。
8.如权利要求6所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述调整压缩弹簧设在底部滑块和滑槽底部之间。
9.如权利要求7所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述组合支架的顶部设有用于与底部轴承上表面贴合的轴承定位卡板。
10.如权利要求9所述电动转向管柱涡轮蜗杆间隙自动调整机构，其特征在于：所述组合支架包括圆盘形底座和设在圆盘形底座边缘的一对竖板，滑轨槽设在圆盘形底座上，一对竖板相对设置，轴承定位卡板设在每个竖板顶部内侧。
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