CN213035893U - 转向机 - Google Patents

Abstract

本申请提供转向机。其中，在座圈的第一面设置第一环槽，在在蜗杆的轴向第一端面设置第二环槽。多个滚珠相互间隔地保持于保持架中，每个滚珠有一部分突出于第一保持面并能滚动地位于第一环槽，且每个滚珠有一部分突出于第二保持面并能滚动地位于第二环槽。助力活塞安装于液压腔中，助力活塞的蜗孔与蜗杆的螺形槽啮合而当旋转蜗杆时驱动助力活塞轴向移动。该技术方案有效实现转向机的小型化及轻量化。

Description

转向机

技术领域

本申请涉及运输工具的转向系统，尤其涉及转向系统的转向机。

背景技术

车辆转向系统的转向机中包括蜗杆及与蜗杆啮合的助力活塞。转向系统正常工作时，借助于活塞的液压助力，驾驶员转动方向盘的力不大（商用车约需3公斤）。当缺油或者出现其他问题而液压助力失效时，方向盘与转向轮之间的机械联动仍可实现人力转向，但是所需的转动方向盘的力将增大（商用车需约45公斤）。蜗杆的端部由滚针轴承支撑于转向机的壳体上。然而，滚针轴承的径向尺寸大，在蜗杆端部尺寸小的情况下，小尺寸的滚针轴承难以提供足够大的承载能力。

实用新型内容

本申请主要解决现有技术中蜗杆端部尺寸小的情况下轴承难以提供足够大的承载能力的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请提供转向机，其包括：

液压缸，其中设置液压腔及轴承座；

座圈，其安装于所述轴承座中，且所述座圈具有轴向相对的第一面及第二面，在所述第一面设置第一环槽，所述第一环槽呈凹入于所述第一面的环形；

蜗杆，在所述蜗杆的外周面上一体形成螺形槽，在所述蜗杆的轴向第一端面设置第二环槽，所述第二环槽呈凹入于所述第一端面的环形；

保持架，其安装于所述座圈与所述蜗杆之间，其具有轴向相对的第一保持面及第二保持面；

多个滚珠，其相互间隔地保持于所述保持架中，每个所述滚珠有一部分突出于所述第一保持面并能滚动地位于所述第一环槽，且每个所述滚珠有一部分突出于所述第二保持面并能滚动地位于所述第二环槽；及

助力活塞，其安装于所述液压腔中，所述助力活塞限制转动而允许轴向移动地与所述液压缸配合，所述助力活塞设置蜗孔，所述蜗孔轴向贯通所述助力活塞,所述蜗杆安装于所述蜗孔中，所述蜗孔与所述螺形槽啮合而当旋转所述蜗杆时驱动所述助力活塞轴向移动。

根据本申请的技术方案，在座圈的第一面设置第一环槽，在蜗杆的轴向第一端面设置第二环槽，多个滚珠保持于保持架中安装于第一环槽与第二环槽之间形成推力轴承，该方案能在对较小直径的蜗杆提供比现有方案更大的承载能力，有效实现转向机的小型化及轻量化。

附图说明

以下结合附图详细说明本申请的具体实施方式，其中：

图1显示转向机的剖视示意图；

图2显示图1所示转向机的轴承部位局部放大示意图；

图3显示图1所示转向机蜗杆与轴承的分解的示意图；

图4从另一方向显示图1所示转向机蜗杆与轴承的分解的示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图4所示，根据本申请一种具体实施方式的转向机100包括液压缸1,液压缸1中设置液压腔10及轴承座16。液压腔10包括大腔部12及小腔部14。大腔部12与小腔部14位于轴向上的不同位置。轴承座16位于靠近大腔部12而远离小腔部14的位置。在液压腔10中安装蜗杆3及助力活塞6。蜗杆3端部与座圈2及保持于保持架4多个滚珠5组成推力轴承，将蜗杆3支撑于液压缸1。

助力活塞6限制转动而允许轴向移动地与液压缸1配合。助力活塞6包括大部62与小部64。如图1所示的，大部62位于助力活塞6轴向上的右部，小部64位于助力活塞6轴向上的左部。大部62与大腔部12滑动密封地配合。例如，在大部62外周设置密封槽，在密封槽中安装密封圈68。密封圈68例如由具有弹性的橡胶制成，其与大腔部12的内周面密切接触，从而实现滑动密封。小部64与小腔部14滑动接触，小部64与小腔部14滑动接触的表面到蜗杆3的距离d2小于大部62与大腔部12配合的表面到蜗杆3的距离d1。助力活塞6设置蜗孔60，蜗孔60轴向贯通助力活塞6。蜗杆3安装于蜗孔60中，蜗孔60与蜗杆3上的螺形槽38啮合。例如，蜗孔60中设置有螺旋槽，通过若干滚珠与螺形槽38啮合。于是，当旋转蜗杆3时通过螺旋配合驱动助力活塞6轴向移动。助力活塞6与扇轴9啮合，轴向移动的助力活塞6驱动扇轴9转动而输出转向动力。例如，在基本与小部相同的轴向位置，在小部64与小腔部14滑动接触的表面相对的位置上设置若干齿（未标号），该齿与扇轴9上的齿啮合，实现齿轮与齿条相似的传动。

座圈2安装于轴承座16中。座圈2具有中央孔26，中央孔26沿轴向贯穿座圈2。座圈2具有轴向相对的第一面21及第二面22。在第一面21设置第一环槽20，第一环槽20围绕中央孔26，呈凹入于第一面21的环形。

在靠近第二端面32的蜗杆3的一端中安装转阀8，转阀8连接转向轴80。蜗杆3中安装扭力杆7。扭力杆7一端在靠近第一端面31的位置固定于蜗杆3，另一端连接转向轴80，在转向轴80不受外力的情况下将转向轴80保持在中位。当转向轴80被转动时，根据转向轴80相对于蜗杆3的相对角位移，转阀8切换液压通路，以改变助力活塞6在液压腔10中的液压助力方向。扭力杆7至少部分地位于座圈2的中央孔26中。由于在垂直于轴向的平面上，大部62的面积大于小部64的面积，而液压主要作用于大部62，因此，在一定的液压下，作用于助力活塞6的推力大，同时，小部64体积小，重量轻，能有效实现转向机100的小型化及轻量化。

蜗杆3包括第一端面31及第二端面32。第二端面32与第一端面31轴向上相对。在第一端面31与第二端面32之间的蜗杆3的外周面上一体形成螺形槽38。蜗杆3的靠近第一端面31的大部分外径比较小，而靠近第二端面32的小部分外径比较大。小的外径有利于小型化及轻量化。而靠近第二端面32的外径比较大的部分有利于安装转阀8。第一端面31的外径不大于第二端面32的外径的0.85倍。例如，第一端面31的外径等于第二端面32的外径的0.50倍、0.58倍、0.63倍、0.8倍、0.70倍或0.80倍。第一端面31的外径不大于助力活塞6的最大外径的0.36倍。例如，第一端面31的外径等于助力活塞6的最大外径的0.20倍、0.23倍、0.26倍、0.28倍、0.32倍或0.35倍。在蜗杆3的轴向第一端面31设置第二环槽30。第二环槽30一体形成于蜗杆3上，呈凹入于第一端面31的环形。

保持架4安装于座圈2与蜗杆3之间，其具有轴向相对的第一保持面41及第二保持面42。

多个滚珠5相互间隔地保持于保持架4中，每个滚珠5有一部分突出于第一保持面41并能滚动地位于第一环槽20，且每个滚珠5有一部分突出于第二保持面42并能滚动地位于第二环槽30。

如图2所示的，滚珠5呈球形，而第一环槽20及第二环槽30的底面配合配合滚珠5的球形，分别呈弧形，在承受压力时，第一环槽20及第二环槽30分别与滚珠5的接触面积大，有利于由此形成的推力轴承在较小的径向尺寸内承载的推力最大化。在如图1所示的一些具体实施方式中，靠近第二端面32的部分外径比较大，可以使用滚针轴承34。

虽然有以上说明，但是本申请的专利保护范围由权利要求限定。

Claims (10)

1.转向机，其特征在于，其包括：

液压缸（1），其中设置液压腔（10）及轴承座（16）；

座圈（2），其安装于所述轴承座（16）中，且所述座圈（2）具有轴向相对的第一面（21）及第二面（22），在所述第一面（21）设置第一环槽（20），所述第一环槽（20）呈凹入于所述第一面（21）的环形；

蜗杆（3），在所述蜗杆（3）的外周面上一体形成螺形槽（38），在所述蜗杆（3）的轴向第一端面（31）设置第二环槽（30），所述第二环槽（30）呈凹入于所述第一端面（31）的环形；

保持架（4），其安装于所述座圈（2）与所述蜗杆（3）之间，其具有轴向相对的第一保持面（41）及第二保持面（42）；

多个滚珠（5），其相互间隔地保持于所述保持架（4）中，每个所述滚珠（5）有一部分突出于所述第一保持面（41）并能滚动地位于所述第一环槽（20），且每个所述滚珠（5）有一部分突出于所述第二保持面（42）并能滚动地位于所述第二环槽（30）；及

助力活塞（6），其安装于所述液压腔（10）中，所述助力活塞（6）限制转动而允许轴向移动地与所述液压缸（1）配合，所述助力活塞（6）设置蜗孔（60），所述蜗孔（60）轴向贯通所述助力活塞（6）,所述蜗杆（3）安装于所述蜗孔（60）中，所述蜗孔（60）与所述螺形槽（38）啮合而当旋转所述蜗杆（3）时驱动所述助力活塞（6）轴向移动。

2.根据权利要求1所述的转向机，其中，所述第二环槽（30）一体形成于所述蜗杆（3）上。

3.根据权利要求1所述的转向机，其中，所述第一环槽（20）及所述第二环槽（30）的底面分别呈配合所述滚珠（5）的弧形。

4.根据权利要求1所述的转向机，其中，所述座圈（2）具有中央孔（26），所述中央孔（26）沿轴向贯穿所述座圈（2）。

5.根据权利要求4所述的转向机，其中，所述蜗杆（3）中安装扭力杆（7），所述扭力杆（7）至少部分地位于所述中央孔（26）中。

6.根据权利要求1所述的转向机，其中，所述蜗杆（3）包括第二端面（32），所述第二端面（32）与所述第一端面（31）轴向上相对，在靠近所述第二端面（32）的所述蜗杆（3）中安装转阀（8），所述转阀（8）连接转向轴（80），根据所述转向轴（80）相对于所述蜗杆（3）的相对角位移，所述转阀（8）切换液压通路，以改变所述助力活塞（6）在所述液压腔（10）中的液压助力方向。

7.根据权利要求6所述的转向机，其中，所述第一端面（31）的外径不大于所述第二端面（32）的外径的0.85倍。

8.根据权利要求1所述的转向机，其中，所述液压腔（10）包括大腔部（12）及小腔部（14），所述大腔部（12）与所述小腔部（14）位于所述轴向上的不同位置，所述助力活塞（6）包括大部（62）与小部（64），所述大部（62）与所述大腔部（12）滑动密封地配合，所述小部（64）与小腔部（14）滑动接触，所述小部（64）与所述小腔部（14）滑动接触的表面到所述蜗杆（3）的距离小于所述大部（62）与所述大腔部（12）配合的表面到所述蜗杆（3）的距离。

9.根据权利要求6所述的转向机，其中，所述第一端面（31）的外径不大于所述助力活塞（6）的最大外径的0.36倍。

10.根据权利要求8所述的转向机，其中，所述轴承座（16）位于靠近所述大腔部（12）而远离所述小腔部（14）的位置。

Images