CN206367510U - 一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，包括相连的蜗轮和蜗杆；所述蜗杆设置在蜗轮的内部，所述蜗杆的一端设有套接有轴承套，所述轴承套外侧设有轴承，所述轴承外侧设有轴承座；所述蜗杆的端部还设有调整块，所述调整块上设有调节弹簧。本实用新型具有可调节性：原型转向器无间隙补偿机构不可调节,新型转向器有间隙补偿机构，蜗轮蜗杆啮合可自行调节；啮合性：原型转向器初始状态啮合过紧，长时间使用后啮合变松，新型转向器具有调节补偿能力，可以始终保持适当的啮合。

Description

一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构

技术领域

本实用新型涉及一种用于电动助力转向器减速机构中，补偿蜗轮蜗杆啮合间隙的机构，此机构可提供一定的补偿力，使蜗轮蜗杆始终处于合理的啮合状态，保证啮合及力矩传递的有效性，减小磨损提升减速机构寿命。

背景技术

在整个汽车发展过程中，转向器经历了四个阶段，从初始的机械式（MS）发展为液压助力式（HPS），随后又出现了电控液压助力式（EHPS），发展至今诞生了电动助力式转向器（EPS）

电动助力转向器使用小型号高速低载电机提供助力，通过减速机构降低转速增加力矩来提供助力，其中最常用的减速机构就是蜗轮蜗杆，这可以说是电动转向器最核心的部分，蜗轮蜗杆配合的好坏，直接决定了转向器的性能。

早期的电动助力转向器，蜗轮蜗杆两条轴线全部固定，没有调节的功能，在转向器使用初期，由于蜗轮蜗杆啮合过紧，手感偏重，经过长时间使用后，蜗轮蜗杆磨损较大，使啮合变松手感偏轻，导致顾客对使用前期和后期的抱怨较多。

随着客户越来越高的驾驶手感要求，无间隙补偿的转向器已经无法适应市场的发展，因此我们设计了补偿蜗轮蜗杆啮合间隙的机构，来提高转向器的性能，满足顾客要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构。

本实用新型所要解决现有技术存在的问题是：蜗轮蜗杆啮合前期较紧后期又较松；啮合不可调节，手感不平顺，波动较大；长期工作后磨损较。

本实用新型技术方案如下：

本实用新型一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，包括相连的蜗轮和蜗杆；所述蜗杆设置在蜗轮的内部，所述蜗杆的一端设有套接有轴承套，所述轴承套外侧设有轴承，所述轴承外侧设有轴承座；所述蜗杆的端部还设有调整块，所述调整块上设有调节弹簧。

进一步地，所述蜗杆端部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与调整块内孔配合连接，所述第二连接部与所述轴承套内孔配合。

进一步地，所述轴承套的一端设有轴承套翻边，所述轴承套翻边与所述轴承内圈端面贴平，所述轴承套还包括轴承套外圆和轴承套内孔，所述轴承套外圆与轴承内孔配合连接，所述轴承套内孔与所述蜗杆外圆配合连接；所述轴承套另一端设有用于卡住轴承内圈的轴承套凸起。

进一步地，所述轴承座上设有轴承座导向槽，所述轴承座导向槽与调整块相互配合；所述轴承座上设有轴承座上部外圆，所述轴承座上部外圆与调整弹簧内孔贴紧；所述轴承座设有轴承座直角卡槽，所述轴承座直角卡槽固定调整弹簧；所述轴承座设有轴承座限位槽，所述轴承座限位槽与调整块配合，限制调整块脱落；所述轴承座设有轴承座下部外圆，所述轴承座下部外圆与蜗轮壳体过盈配合；所述轴承座还设有与轴承相配合的轴承座内孔。

进一步地，所述调整块上设有用于压住调整弹簧的调整块翻边；所述调整块上设有与轴承座导向槽相配合的调整块连接边；所述调整块上设有调整块凸起，所述调整块凸起嵌入轴承座限位槽中；所述调整块设有调整块内孔，所述调整块内孔与所述蜗杆连接。

进一步地，所述调整弹簧上设有调整弹簧第一端面和调整弹簧第二端面，所述调整弹簧第一端面贴于轴承座上，所述调整弹簧第二端面被调整块翻边压住；所述调整弹簧上设有弯卡，所述弯卡设在轴承座直角卡槽内。

本实用新型相比于现有技术的突出效果如下：

可调节性：原型转向器无间隙补偿机构不可调节,新型转向器有间隙补偿机构，蜗轮蜗杆啮合可自行调节；啮合性：原型转向器初始状态啮合过紧，长时间使用后啮合变松，新型转向器具有调节补偿能力，可以始终保持适当的啮合；平顺性：原型受力时不能调节，手感波动较大，新型可调节有缓冲作用，手感平顺波动较小；

本实用新型的工作原理：

转向器安装好以后，不转向时，蜗轮蜗杆齿面接触不受外力；当发生转向时，中间轴将轮胎与地面的摩擦力通过机械转向器传递到蜗轮轴上，使蜗轮轴转动，传感器监测到蜗轮轴转动，给电机输入信号，使电机转动同时输出力矩，此时蜗轮蜗杆啮合开始受力；齿面受力后，蜗杆往背离蜗轮的方向移动；与蜗杆小端外圆配合的调整块也随着蜗杆一起移动；调整块与轴承座导向槽配合，只能沿着导向槽滑动，因此使蜗杆只能沿着导向槽方向摆动，避免发生无规则摆动产生异响；调整块向着背离蜗轮方向滑动时，使与之配合的调整弹簧发生形变，此时调整弹簧产生一个朝向蜗轮的拉紧力，在这个力的作用下，调整块不能继续远离蜗轮；所以转向器受力越大，蜗轮蜗杆受力就越大，调整块滑动距离越远，调整弹簧变形产生的拉紧力也越大，这就保证了，蜗轮蜗杆始终保持合适的啮合；在这个过程中，由调整弹簧形变所产生的拉紧力就叫做补偿力；由上述零件组成的机构就叫做间隙补偿机构。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为蜗杆的结构示意图。

图3为轴承套的结构示意图。

图4为轴承的结构示意图。

图5为轴承座的结构示意图。

图6为轴承座的剖视图。

图7为调整块的三视图。

图8为调整弹簧的主视图。

图9为调整弹簧的俯视图。

图10为本实用新型的装配结构示意图。

图中：1-图中：1-蜗轮；2-蜗杆；21-第一连接部；22-第二连接部；3-蜗轮轴；4-轴承；5-调整块；51-调整块翻边；52-调整块外圆；53-调整块连接边；54-调整块凸起；55-调整块内孔；6-调整弹簧；61-调整弹簧第一端面；62-调整弹簧第二端面；63-弯卡；7-轴承座；71-轴承座导向槽；72-轴承座上部外圆；73-轴承座直角卡槽；74-轴承座限位槽；75-轴承座下部外圆；76-轴承座内孔；8-轴承套；81-轴承套翻边；82-轴承套外圆；83-轴承套内孔；84-轴承套凸起。

具体实施方式

如图1-10所示，本实用新型一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，包括相连的蜗轮1和蜗杆2；所述蜗杆2设置在蜗轮1的内部，所述蜗杆2的一端设有套接有轴承套8，所述轴承套8外侧设有轴承4，所述轴承4外侧设有轴承座7；所述蜗杆2的端部还设有调整块5，所述调整块5上设有调节弹簧6。

本实用新型所述蜗杆2端部包括第一连接部21和第二连接部22，所述第一连接部21与调整块内孔55配合连接，所述第二连接部22与所述轴承套内孔83配合。所述轴承套8的一端设有轴承套翻边81，所述轴承套翻边81与所述轴承4内圈端面贴平，所述轴承套8还包括轴承套外圆82和轴承套内孔83，所述轴承套外圆82与轴承4内孔配合连接，所述轴承套内孔83与所述蜗杆2外圆配合连接；所述轴承套8另一端设有用于卡住轴承4内圈的轴承套凸起84。所述轴承座7上设有轴承座导向槽71，所述轴承座导向槽71与调整块5相互配合；所述轴承座7上设有轴承座上部外圆72，所述轴承座上部外圆72与调整弹簧6内孔贴紧；所述轴承座7设有轴承座直角卡槽73，所述轴承座直角卡槽73固定调整弹簧6；所述轴承座7设有轴承座限位槽74，所述轴承座限位槽74与调整块5配合，限制调整块5脱落；所述轴承座7设有轴承座下部外圆75，所述轴承座下部外圆75与蜗轮1壳体过盈配合；所述轴承座7还设有与轴承4相配合的轴承座内孔76。所述调整块5上设有用于压住调整弹簧6的调整块翻边51；所述调整块5上设有与轴承座导向槽71相配合的调整块5连接边；所述调整块5上设有调整块凸起54，所述调整块凸起54嵌入轴承座限位槽74中；所述调整块5设有调整块内孔55，所述调整块内孔55与所述蜗杆2连接。所述调整弹簧6上设有调整弹簧第一端面61和调整弹簧第二端面62，所述调整弹簧第一端面61贴于轴承座7上，所述调整弹簧第二端面62被调整块翻边51压住；所述调整弹簧6上设有弯卡63，所述弯卡63设在轴承座直角卡槽73内。

本实用新型相比于现有技术的突出效果如下：

可调节性：原型转向器无间隙补偿机构不可调节,新型转向器有间隙补偿机构，蜗轮蜗杆啮合可自行调节；啮合性：原型转向器初始状态啮合过紧，长时间使用后啮合变松，新型转向器具有调节补偿能力，可以始终保持适当的啮合；平顺性：原型受力时不能调节，手感波动较大，新型可调节有缓冲作用，手感平顺波动较小；

本实用新型的工作过程和原理：

转向器安装好以后，不转向时，蜗轮蜗杆齿面接触不受外力；当发生转向时，中间轴将轮胎与地面的摩擦力通过机械转向器传递到蜗轮轴上，使蜗轮轴转动，传感器监测到蜗轮轴转动，给电机输入信号，使电机转动同时输出力矩，此时蜗轮蜗杆啮合开始受力；齿面受力后，蜗杆往背离蜗轮的方向移动；与蜗杆小端外圆配合的调整块也随着蜗杆一起移动；调整块与轴承座导向槽配合，只能沿着导向槽滑动，因此使蜗杆只能沿着导向槽方向摆动，避免发生无规则摆动产生异响；调整块向着背离蜗轮方向滑动时，使与之配合的调整弹簧发生形变，此时调整弹簧产生一个朝向蜗轮的拉紧力，在这个力的作用下，调整块不能继续远离蜗轮；所以转向器受力越大，蜗轮蜗杆受力就越大，调整块滑动距离越远，调整弹簧变形产生的拉紧力也越大，这就保证了，蜗轮蜗杆始终保持合适的啮合；在这个过程中，由调整弹簧形变所产生的拉紧力就叫做补偿力；由上述零件组成的机构就叫做间隙补偿机构。

本实用新型间隙补偿机构工作原理：

1.蜗轮与蜗杆两条轴线装配到减速壳体后齿面啮合此时齿面不受力；2.当蜗轮轴线受到负载后，齿面啮合开始受力；3.力通过蜗轮齿面传递到蜗杆齿面；4.蜗杆受齿面传递的分力往背离蜗轮的方向移动；5.与蜗杆末端外圆配合的调整块也随蜗杆往背离蜗轮方向移动；6.此时与调整块配合调整弹簧开始发生形变；7.调整弹簧形变产生一个朝向蜗轮方向的力；8.调整块与蜗杆在调整弹簧的拉力下不能继续远离蜗轮始终保持蜗杆与蜗轮齿面紧密啮合在一起；9.这个由调整弹簧形变所产生的力就叫做补偿力。

本实用新型调整块安装在轴承座的光滑导向槽中，轴承座固定在减速壳体中轴承座的导向槽开口方向与蜗杆背离或靠近蜗轮方向一致这就使得调整块及蜗杆在背离或靠近蜗轮时平稳的滑动；蜗杆与调整块配合外圆的上部，另一段外圆与轴承座间隙配合轴承套安装在固定于轴承座内轴承中轴承套起限位作用，避免因异常受力导致蜗杆位移过大，与蜗轮啮合脱开；当蜗杆与轴承套接触时，轴承可以将滑动摩擦变为滚动摩擦保证蜗杆与蜗轮之间平稳的啮合。

Claims (6)

1.一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，包括相连的蜗轮（1）和蜗杆（2）；其特征在于：所述蜗杆（2）设置在蜗轮（1）的内部，所述蜗杆（2）的一端设有套接有轴承套（8），所述轴承套（8）外侧设有轴承（4），所述轴承（4）外侧设有轴承座（7）；所述蜗杆（2）的端部还设有调整块（5），所述调整块（5）上设有调节弹簧（6）。

2.根据权利要求1所述的一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，其特征在于：所述蜗杆（2）端部包括第一连接部（21）和第二连接部（22），所述第一连接部（21）与调整块内孔（55）配合连接，所述第二连接部（22）与所述轴承套内孔（83）配合。

3.根据权利要求1所述的一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，其特征在于：所述轴承套（8）的一端设有轴承套翻边（81），所述轴承套翻边（81）与所述轴承（4）内圈端面贴平，所述轴承套（8）还包括轴承套外圆（82）和轴承套内孔（83），所述轴承套外圆（82）与轴承（4）内孔配合连接，所述轴承套内孔（83）与所述蜗杆（2）外圆配合连接；所述轴承套（8）另一端设有用于卡住轴承（4）内圈的轴承套凸起（84）。

4.根据权利要求1所述的一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，其特征在于：所述轴承座（7）上设有轴承座导向槽（71），所述轴承座导向槽（71）与调整块（5）相互配合；所述轴承座（7）上设有轴承座上部外圆（72），所述轴承座上部外圆（72）与调整弹簧（6）内孔贴紧；所述轴承座（7）设有轴承座直角卡槽（73），所述轴承座直角卡槽（73）固定调整弹簧（6）；所述轴承座（7）设有轴承座限位槽（74），所述轴承座限位槽（74）与调整块（5）配合，限制调整块（5）脱落；所述轴承座（7）设有轴承座下部外圆（75），所述轴承座下部外圆（75）与蜗轮（1）壳体过盈配合；所述轴承座（7）还设有与轴承（4）相配合的轴承座内孔（76）。

5.根据权利要求1所述的一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，其特征在于：所述调整块（5）上设有用于压住调整弹簧（6）的调整块翻边（51）；所述调整块（5）上设有与轴承座导向槽（71）相配合的调整块（5）连接边；所述调整块（5）上设有调整块凸起（54），所述调整块凸起（54）嵌入轴承座限位槽（74）中；所述调整块（5）设有调整块内孔（55），所述调整块内孔（55）与所述蜗杆（2）连接。

6.根据权利要求1所述的一种电动助力转向器蜗轮蜗杆啮合间隙补偿机构，其特征在于：所述调整弹簧（6）上设有调整弹簧第一端面（61）和调整弹簧第二端面（62），所述调整弹簧第一端面（61）贴于轴承座（7）上，所述调整弹簧第二端面（62）被调整块翻边（51）压住；所述调整弹簧（6）上设有弯卡（63），所述弯卡（63）设在轴承座直角卡槽（73）内。