CN114589485B - 一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电动转向器技术领域，具体为一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，包括锁紧防松螺母传动机构、锁紧紧定螺丝传动机构、防松螺母的锁紧机构、紧定螺丝锁紧机构以及外壳，当达到锁紧力矩后气动锁会松开制动盘，这时气缸带动紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置上升至原位，紧定螺钉与防松螺母锁紧完成，在内圈调整弹簧和外圈调整弹簧的作用下，内圈锁紧套与外圈锁紧套自动进入带动紧定螺丝和防松螺母旋转的位置，且在装配过程中始终处于可带动紧定螺丝与防松螺母旋转的工作状态，实现了锁紧过程自动化，内圈锁紧套与外圈锁紧套同轴，分别独立转动，实现紧定螺丝与防松螺母可在一个工位一次性装配完成。

Description

一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置

技术领域

本发明涉及汽车电动转向器技术领域，具体为一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置。

背景技术

众所周知，在汽车助力转向系统中，由于机械式转向系统、液压式转向系统结构复杂、耗能高、污染环境、助力转向手感差等原因，电动助力转向器能够克服诸多缺点，逐渐成为主流。电动助力转向器市场份额亦逐步加大。

现有的手动锁紧紧定螺丝和防松螺母时需要人工频繁切换工装来完成装配工作，锁紧力矩波动大，工作效率低，劳动强度大。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，包括锁紧防松螺母传动机构、锁紧紧定螺丝传动机构、防松螺母的锁紧机构、紧定螺丝锁紧机构以及外壳，所述锁紧防松螺母传动机构由传动轴一、齿轮一、平键一、第一锁紧螺母、传动轴二、齿轮二、平键二、第二锁紧螺母、第一角接触球轴承以及第二角接触球轴承构成，其中齿轮一通过平键一安装在传动轴一中部，第一角接触球轴承安装在传动轴一两端，第一锁紧螺母安装在传动轴一顶部，齿轮二通过平键二传动轴二中部且与齿轮一啮合，第二角接触球轴承安装在传动轴二两端，第二锁紧螺母安装在传动轴二顶部，所述锁紧紧定螺丝传动机构由传动轴三、第三角接触球轴承、轴承止动套、制动盘以及气动锁构成，其中第三角接触球轴承安装在传动轴三两端，制动盘与轴承止动套分别安装在传动轴三的上、下两个端面，气动锁设置在制动盘的两侧，所述防松螺母的锁紧机构由外圈传动轴、外圈伸缩轴、外圈调整弹簧、伸缩限位环、紧定螺钉、分度销以及外圈锁紧套通过螺栓连接传动轴二构成，其中紧定螺钉安装在伸缩限位环上并穿过外圈伸缩轴与外圈传动轴，外圈调整弹簧安装在外圈伸缩轴与外圈传动轴中间，分度销安装在外圈锁紧套上并与穿过外圈伸缩轴实现连接，所述紧定螺丝锁紧机构由内圈传动轴、内圈伸缩轴、内圈调整弹簧、限位圆柱销以及内圈锁紧套通过螺栓连接传动轴三构成，其中限位圆柱销安装在内圈伸缩轴上并穿过内圈传动轴，内圈调整弹簧安装在内圈伸缩轴与内圈传动轴之间，内圈锁紧套安装在内圈伸缩轴下端，所述外壳由箱体一、箱体二、支架一、支架二通过螺栓连接构成，其中箱体一通过螺栓连接在箱体二上，支架一与支架二分别通过螺栓连接在箱体一上部两侧，锁紧防松螺母传动机构通过第一角接触球轴承和及第二角接触球轴承连接在壳体内部，锁紧紧定螺丝传动机构通过第三角接触球轴承安装在传动轴二的内部，防松螺母的锁紧机构通过螺栓连接在传动轴二的下端面，紧定螺丝锁紧机构通过螺栓连接在传动轴三的下端面。

进一步的，本发明的改进有，所述箱体一位于箱体二的一侧，所述支架一以及支架二均位于箱体一的另一侧。

进一步的，本发明的改进有，所述第一锁紧螺母位于传动轴一的一侧，所述齿轮一位于第一锁紧螺母的下方，所述平键一位于传动轴一的下方，所述第一角接触球轴承与第二角接触球轴承分别有两个，所述齿轮一位于两个第一角接触球轴承之间，所述齿轮二位于两个第二角接触球轴承之间，所述传动轴二为一整体，并且一直贯穿箱体一，所述齿轮二通过平键二安装在传动轴二上，所述第二锁紧螺母安装在传动轴二上。

进一步的，本发明的改进有，所述制动盘位于传动轴三的上方，所述气动锁设有两个，并且分别位于制动盘的两侧，所述第三角接触球轴承有四个两对，分别安装在传动轴三两侧，每侧使用两个。

进一步的，本发明的改进有，所述外圈锁紧套位于外圈伸缩轴的下方，所述分度销位于外圈锁紧套与外圈伸缩轴之间，所述伸缩限位环位于分度销的上方，所述外圈调整弹簧位于伸缩限位环的上方，所述外圈传动轴为一整体，所述外圈调整弹簧位于外圈传动轴中部。

进一步的，本发明的改进有，所述内圈锁紧套位于内圈伸缩轴的下方，所述内圈调整弹簧位于内圈伸缩轴的上方，所述内圈传动轴位于内圈调整弹簧的周侧，所述限位圆柱销位于内圈传动轴的周侧。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，具备以下有益效果：

该紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，包括锁紧防松螺母传动机构、锁紧紧定螺丝传动机构、防松螺母的锁紧机构、紧定螺丝锁紧机构以及外壳，当达到锁紧力矩后气动锁会松开制动盘，这时气缸带动紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置上升至原位，紧定螺钉与防松螺母锁紧完成，在内圈调整弹簧和外圈调整弹簧的作用下，内圈锁紧套与外圈锁紧套自动进入带动紧定螺丝和防松螺母旋转的位置，且在装配过程中始终处于可带动紧定螺丝与防松螺母旋转的工作状态，实现了锁紧过程自动化，内圈锁紧套与外圈锁紧套同轴，分别独立转动，实现紧定螺丝与防松螺母可在一个工位一次性装配完成；

该紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，原理简单，操作方便、能实现不同产品的半自动化装配，多工位合一，在紧定螺丝锁紧完成后，气动锁夹紧制动盘，从而实现了在锁紧防松螺母时，紧定螺丝不会随防松螺母锁紧而转动，提高了紧定螺钉锁紧力矩的一致性、装配合格率及生产效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中外圈锁紧套与内圈锁紧套处的结构示意图；

图3为本发明图中紧定螺丝与防松螺母处的结构示意图；

图4为本发明图1中制动盘处的结构示意图；

图5为本发明的立体结构图；

图中：1、箱体一；2、第一角接触球轴承；3、第一锁紧螺母；4、传动轴一；5、支架一；6、支架二；7、传动轴三；8、气动锁；9、制动盘；10、第二锁紧螺母；11、第二角接触球轴承；12、齿轮二；13、箱体二；14、传动轴二；15、第三角接触球轴承；16、轴承止动套；17、紧定螺钉；18、限位圆柱销；19、外圈伸缩轴；20、外圈锁紧套；21、内圈锁紧套；22、内圈伸缩轴；23、内圈调整弹簧；24、内圈传动轴；25、分度销；26、伸缩限位环；27、外圈调整弹簧；28、外圈传动轴；29、平键二；30、平键一；31、齿轮一；32、紧定螺丝；33、防松螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明的一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，包括锁紧防松螺母传动机构、锁紧紧定螺丝传动机构、防松螺母的锁紧机构、紧定螺丝锁紧机构以及外壳，所述锁紧防松螺母传动机构由传动轴一4、齿轮一31、平键一30、第一锁紧螺母3、传动轴二14、齿轮二12、平键二29、第二锁紧螺母10、第一角接触球轴承2以及第二角接触球轴承11构成，其中齿轮一31通过平键一30安装在传动轴一4中部，第一角接触球轴承2安装在传动轴一4两端，第一锁紧螺母3安装在传动轴一4顶部，齿轮二12通过平键二29传动轴二14中部且与齿轮一31啮合，第二角接触球轴承11安装在传动轴二14两端，第二锁紧螺母10安装在传动轴二14顶部，所述锁紧紧定螺丝传动机构由传动轴三7、第三角接触球轴承15、轴承止动套16、制动盘9以及气动锁8构成，其中第三角接触球轴承15安装在传动轴三7两端，制动盘9与轴承止动套16分别安装在传动轴三7的上、下两个端面，气动锁8设置在制动盘9的两侧，所述防松螺母的锁紧机构由外圈传动轴28、外圈伸缩轴19、外圈调整弹簧27、伸缩限位环26、紧定螺钉17、分度销25以及外圈锁紧套20通过螺栓连接传动轴二14构成，其中紧定螺钉17安装在伸缩限位环26上并穿过外圈伸缩轴19与外圈传动轴28，外圈调整弹簧27安装在外圈伸缩轴19与外圈传动轴28中间，分度销25安装在外圈锁紧套20上并与穿过外圈伸缩轴19实现连接，所述紧定螺丝锁紧机构由内圈传动轴24、内圈伸缩轴22、内圈调整弹簧23、限位圆柱销18以及内圈锁紧套21通过螺栓连接传动轴三7构成，其中限位圆柱销18安装在内圈伸缩轴22上并穿过内圈传动轴24，内圈调整弹簧23安装在内圈伸缩轴22与内圈传动轴24之间，内圈锁紧套21安装在内圈伸缩轴22下端，所述外壳由箱体一1、箱体二13、支架一5、支架二6通过螺栓连接构成，其中箱体一1通过螺栓连接在箱体二13上，支架一5与支架二6分别通过螺栓连接在箱体一1上部两侧，锁紧防松螺母传动机构通过第一角接触球轴承2和及第二角接触球轴承11连接在壳体内部，锁紧紧定螺丝传动机构通过第三角接触球轴承15安装在传动轴二14的内部，防松螺母的锁紧机构通过螺栓连接在传动轴二14的下端面，紧定螺丝锁紧机构通过螺栓连接在传动轴三7的下端面。

进一步的，本发明的改进有，所述箱体一1位于箱体二13的一侧，所述支架一5以及支架二6均位于箱体一1的另一侧。

进一步的，本发明的改进有，所述第一锁紧螺母3位于传动轴一4的一侧，所述齿轮一31位于第一锁紧螺母3的下方，所述平键一30位于传动轴一4的下方，所述第一角接触球轴承2与第二角接触球轴承11分别有两个，所述齿轮一31位于两个第一角接触球轴承2之间，所述齿轮二12位于两个第二角接触球轴承11之间，所述传动轴二14为一整体，并且一直贯穿箱体一1，所述齿轮二12通过平键二29安装在传动轴二14上，所述第二锁紧螺母10安装在传动轴二14上。

进一步的，本发明的改进有，所述制动盘9位于传动轴三7的上方，所述气动锁8设有两个，并且分别安装在制动盘9两侧，所述第三角接触球轴承15有四个两对，分别安装在传动轴三7两侧，每侧使用两个。

进一步的，本发明的改进有，所述外圈锁紧套20位于外圈伸缩轴19的下方，所述分度销25位于外圈锁紧套20与外圈伸缩轴19之间，所述伸缩限位环26位于分度销25的上方，所述外圈调整弹簧27位于伸缩限位环26的上方，所述外圈传动轴28为一整体，所述外圈调整弹簧27位于外圈传动轴28中部。

进一步的，本发明的改进有，所述内圈锁紧套21位于内圈伸缩轴22的下方，所述内圈调整弹簧23位于内圈伸缩轴22的上方，所述内圈传动轴24位于内圈调整弹簧23的周侧，所述限位圆柱销18位于内圈传动轴24的周侧。

综上所述，本发明的紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置在使用时，首先按下启动按钮，这时处在原位的紧定螺丝32与防松螺母33装配的自动锁紧装置会在气缸的带动下，沿导轨垂直下降至外圈锁紧套20以及内圈锁紧套21，最后与防松螺母33、紧定螺丝32接触，此时外圈伸缩轴19、内圈伸缩轴22分别相对于外圈传动轴28以及内圈传动轴24向上运动，这时外圈调整弹簧27以及内圈调整弹簧23被压缩，然后与传动轴三7相连的伺服电机B会转动锁紧紧定螺丝32，当达到锁紧力矩后气动锁8会锁住制动盘9，进一步的与传动轴一4相连的伺服电机A转动，这时通过齿轮一31与齿轮二12会将动力传送至传动轴二14，最终带动外圈锁紧套20对防松螺母33进行锁紧，当达到锁紧力矩后气动锁8会松开制动盘9，这时气缸带动紧定螺丝32与防松螺母33装配的自动锁紧装置上升至原位，紧定螺钉17与防松螺母33锁紧完成，在内圈调整弹簧23和外圈调整弹簧27的作用下，内圈锁紧套21与外圈锁紧套20自动进入带动紧定螺丝32和防松螺母33旋转的位置，且在装配过程中始终处于可带动紧定螺丝32与防松螺母33旋转的工作状态，实现了锁紧过程自动化，圈锁紧套与外圈锁紧套20同轴，分别独立转动，实现紧定螺丝32与防松螺母33可在一个工位一次性装配完成，该紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，原理简单，操作方便、能实现不同产品的半自动化装配，多工位合一，在紧定螺丝锁紧完成后，气动锁夹紧制动盘，从而实现了在锁紧防松螺母时，紧定螺丝不会随防松螺母锁紧而转动，提高了紧定螺钉锁紧力矩的一致性、装配合格率及生产效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，其特征在于，包括锁紧防松螺母传动机构、锁紧紧定螺丝传动机构、防松螺母的锁紧机构、紧定螺丝锁紧机构以及外壳，所述锁紧防松螺母传动机构由传动轴一（4）、齿轮一（31）、平键一（30）、第一锁紧螺母（3）、传动轴二（14）、齿轮二（12）、平键二（29）、第二锁紧螺母（10）、第一角接触球轴承（2）以及第二角接触球轴承（11）构成，其中齿轮一（31）通过平键一（30）安装在传动轴一（4）中部，第一角接触球轴承（2）安装在传动轴一（4）两端，第一锁紧螺母（3）安装在传动轴一（4）顶部，齿轮二（12）通过平键二（29）传动轴二（14）中部且与齿轮一（31）啮合，第二角接触球轴承（11）安装在传动轴二（14）两端，第二锁紧螺母（10）安装在传动轴二（14）顶部，所述锁紧紧定螺丝传动机构由传动轴三（7）、第三角接触球轴承（15）、轴承止动套（16）、制动盘（9）以及气动锁（8）构成，其中第三角接触球轴承（15）安装在传动轴三（7）两端，制动盘（9）与轴承止动套（16）分别安装在传动轴三（7）的上、下两个端面，气动锁（8）设置在制动盘（9）的两侧，所述防松螺母的锁紧机构由外圈传动轴（28）、外圈伸缩轴（19）、外圈调整弹簧（27）、伸缩限位环（26）、紧定螺钉（17）、分度销（25）以及外圈锁紧套（20）通过螺栓连接传动轴二（14）构成，其中紧定螺钉（17）安装在伸缩限位环（26）上并穿过外圈伸缩轴（19）与外圈传动轴（28），外圈调整弹簧（27）安装在外圈伸缩轴（19）与外圈传动轴（28）中间，分度销（25）安装在外圈锁紧套（20）上并与穿过外圈伸缩轴（19）实现连接，所述紧定螺丝锁紧机构由内圈传动轴（24）、内圈伸缩轴（22）、内圈调整弹簧（23）、限位圆柱销（18）以及内圈锁紧套（21）通过螺栓连接传动轴三（7）构成，其中限位圆柱销（18）安装在内圈伸缩轴（22）上并穿过内圈传动轴（24），内圈调整弹簧（23）安装在内圈伸缩轴（22）与内圈传动轴（24）之间，内圈锁紧套（21）安装在内圈伸缩轴（22）下端，所述外壳由箱体一（1）、箱体二（13）、支架一（5）、支架二（6）通过螺栓连接构成，其中箱体一（1）通过螺栓连接在箱体二（13）上，支架一（5）与支架二（6）分别通过螺栓连接在箱体一（1）上部两侧，锁紧防松螺母传动机构通过第一角接触球轴承（2）和及第二角接触球轴承（11）连接在壳体内部，锁紧紧定螺丝传动机构通过第三角接触球轴承（15）安装在传动轴二（14）的内部，防松螺母的锁紧机构通过螺栓连接在传动轴二（14）的下端面，紧定螺丝锁紧机构通过螺栓连接在传动轴三（7）的下端面。

2.根据权利要求1所述的一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，其特征在于，所述箱体一（1）位于箱体二（13）的一侧，所述支架一（5）以及支架二（6）均位于箱体一（1）的另一侧。

3.根据权利要求1所述的一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，其特征在于，所述第一锁紧螺母（3）位于传动轴一（4）的一侧，所述齿轮一（31）位于第一锁紧螺母（3）的下方，所述平键一（30）位于传动轴一（4）的下方，所述第一角接触球轴承（2）与第二角接触球轴承（11）分别有两个，所述齿轮一（31）位于两个第一角接触球轴承（2）之间，所述齿轮二（12）位于两个第二角接触球轴承（11）之间，所述传动轴二（14）为一整体，并且一直贯穿箱体一（1），所述齿轮二（12）通过平键二（29）安装在传动轴二上，所述第二锁紧螺母（10）安装在传动轴二（14）上。

4.根据权利要求1所述的一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，其特征在于，所述制动盘（9）位于传动轴三（7）的上方，所述气动锁（8）设有两个，并且分别安装在制动盘（9）两侧，所述第三角接触球轴承（15）有四个两对，分别安装在传动轴三（7）两侧，每侧使用两个。

5.根据权利要求1所述的一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，其特征在于，所述外圈锁紧套（20）位于外圈伸缩轴（19）的下方，所述分度销（25）位于外圈锁紧套（20）与外圈伸缩轴（19）之间，所述伸缩限位环（26）位于分度销（25）的上方，所述外圈调整弹簧（27）位于伸缩限位环（26）的上方，所述外圈传动轴（28）为一整体，所述外圈调整弹簧（27）位于外圈传动轴（28）中部。

6.根据权利要求1所述的一种紧定螺丝与防松螺母装配的自动锁紧装置，其特征在于，所述内圈锁紧套（21）位于内圈伸缩轴（22）的下方，所述内圈调整弹簧（23）位于内圈伸缩轴（22）的上方，所述内圈传动轴（24）位于内圈调整弹簧（23）的周侧，所述限位圆柱销（18）位于内圈传动轴（24）的周侧。

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