CN214465857U - 蜗轮蜗杆装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜗轮蜗杆装配结构，其包括：蜗轮、蜗杆、预紧结构和外壳，外壳为可分离式外壳，外壳包括蜗轮壳体、蜗杆壳体、连接支架壳体、塑料端盖、轴承支撑模块，蜗杆壳体固定在蜗轮壳体上方，蜗杆壳体的一端与连接支架壳体相固定，蜗轮壳体上安装固定有塑料端盖，蜗杆壳体的另一端利用螺丝连接有轴承支撑模块，蜗轮安装在蜗轮壳体中，蜗杆安装在蜗杆壳体中，蜗轮和蜗杆之间相互啮合，连接支架壳体则与转向柱支架相连接，在蜗杆的一端设有预紧结构，蜗杆的另一端则套设有钟摆轴承。蜗轮蜗杆装配结构采用模块化设计，不同的车型可以通过匹配不同的塑料端盖和轴承座支撑模块，而壳体主体部分保持不变，降低成本。

Description

蜗轮蜗杆装配结构

本申请为实用新型名称为“轴承衬套、EPSc蜗杆端部预紧结构及蜗轮蜗杆装配结构”、申请号为CN202021018143.2、申请日为2020年6月5日的中国实用新型专利申请的分案申请。

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件生产制造技术领域，特别涉及一种蜗轮蜗杆装配结构。

背景技术

汽车电动管柱转向系统EPSc一般包括方向盘、转向管柱、驱动单元、中间轴、转向机、横拉杆等部分组成。管柱式电动助力转向系统下述为EPSc属于汽车转向系统的一种，主要功能是将方向盘的旋转运动转换成车轮的左右摆动，从而实现汽车的助力转向功能。EPSc通过安装在驱动单元处的助力电机提供助力扭矩，经蜗轮蜗杆减速机构减速增扭，为转向系统提供相应的助力扭矩，从而实现设计的助力功能。一般的，减速机构采用蜗轮蜗杆配合来增大扭矩。

蜗轮蜗杆运动啮合的时候，为了保证良好的传动效率以及降低噪音风险，蜗杆上会设置一个预紧装置。蜗杆安装好后，预紧装置会对蜗杆提供一个压向蜗轮的径向力，从而使得蜗杆一直和蜗轮保持在一个合适的啮合位置。在蜗轮晃动、蜗轮外圆跳动度大、蜗轮反向冲击蜗杆等多种工况下，这个装置都将限制蜗杆摆动的幅度，使之适宜的压在蜗轮上，确保减速机构的啮合效率，减小蜗轮蜗杆因啮合发出的各种噪音。

目前EPSc的蜗轮蜗杆机构，由于零件制造存在公差和安装误差等原因，存在摩擦扭矩过大或自由间隙过大等问题，最终导致转动摩擦扭矩过大而影响转向手感或驾驶过坏路时出现蜗轮蜗杆敲击噪音。目前的方案有支架轴承方案、在蜗杆一端增加单独的压紧弹簧方案等，但均存在诸多缺点，如：零件过多导致的公差累积，鲁棒性不够高；对零部件加工工艺要求过高，从而成本过高；对零部件加工精度要求过高，从而质量不太稳定等等。

为此设计一种结构简单的可以更好的调整蜗轮蜗杆的预紧效果、减小摩擦扭矩、减小蜗轮蜗杆在各种工况下的啮合噪音的预紧结构的轴承衬套是十分有必要的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种蜗轮蜗杆装配结构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种轴承衬套，其包括：衬套本体和连接于所述衬套本体的缓冲件；

所述缓冲件包括弹簧片，所述弹簧片设于所述衬套本体的顶部，所述弹簧片包括延伸部分和固定部分，所述延伸部分从所述固定部分的两个相反侧斜向下延伸。

优选地，所述固定部分架设于所述衬套本体的顶面，所述延伸部分的远离所述固定部分的一端分别抵接所述衬套本体的两侧。

优选地，所述固定部分为C形夹状部分。

优选地，所述C形夹状部分的上片的外缘向上翘起形成翘片，所述C形夹状部分的下片的两端分别连接所述延伸部分。

优选地，所述延伸部分的远离所述固定部分的一端朝向所述衬套本体弯折以形成弯折部。

优选地，所述固定部分固定于所述衬套本体的顶面，所述延伸部分的远离所述固定部分的一端相对于所述衬套本体的两侧向外翘起。

优选地，所述缓冲件还包括设于所述衬套本体的顶面的顶部弹性垫，所述固定部分设有孔，所述孔套设于所述顶部弹性垫从而使得所述固定部分相对于所述衬套本体固定。

优选地，所述延伸部分的远离所述固定部分的一端设有接触凸起。

优选地，所述缓冲件还包括：固定于所述轴承衬套的顶面的顶部弹性垫和/或固定于所述轴承衬套的两侧面的侧面弹性垫。

优选地，所述侧面弹性件为“凹”字形构件。

优选地，所述侧面弹性件沿着所述衬套本体的周向延伸。

优选地，所述衬套本体为圆环形构件。

一种EPSc蜗杆端部预紧结构，所述EPSc蜗杆端部预紧结构包括如上所述的轴承衬套。

优选地，所述EPSc蜗杆端部预紧结构还包括轴承，所述轴承设于所述轴承衬套的内部。

一种蜗轮蜗杆装配结构，其包括如上所述的EPSc蜗杆端部预紧结构。

优选地，所述蜗轮蜗杆装配结构还包括设于蜗杆一端的轴承支撑模块，所述EPSc蜗杆端部预紧结构设于所述轴承支撑模块中，并设于所述蜗杆和所述轴承支撑模块之间。

优选地，所述轴承支撑模块设于所述蜗杆的小端。

优选地，所述固定部分架设于所述衬套本体的顶面，所述延伸部分的远离所述固定部分的一端分别抵接所述衬套本体的两侧；

所述固定部分固定于所述轴承支撑模块。

优选地，所述固定部分为C形夹状部分；

所述固定部分夹持于所述轴承支撑模块的上部。

优选地，所述固定部分固定于所述衬套本体的顶面，所述延伸部分的远离所述固定部分的一端相对于所述衬套本体的两侧向外翘起；

所述轴承支撑模块的内孔两侧形成插入孔，所述轴承衬套设于所述内孔中，所述延伸部分插入所述插入孔中，所述轴承衬套的顶面抵接所述内孔的顶面。

一种改进的EPSc蜗杆端部预紧结构的轴承衬套，包括：壳体、橡胶垫和弹簧片，所述橡胶垫分为顶部橡胶垫和侧面橡胶垫，所述顶部橡胶垫注塑在所述壳体的顶部，所述侧面橡胶垫注塑在所述壳体的两侧，所述弹簧片架设在所述侧面橡胶垫上方的所述壳体的外侧面上；所述弹簧片由C形夹状部分和两翼组成，所述C形夹状部分的上片的外缘向上翘起形成翘片，所述C形夹状部分的下片的两端分别与所述两翼的顶端相连接，所述两翼的底端向内弯折形成弯折部，所述弯折部则与所述壳体紧密贴合，从而使得所述C形夹状部分悬空在所述顶部橡胶垫的上方。

优选地，所述弹簧片的C形夹状部分镶嵌固定在驱动装置的外壳上，所述蜗杆的端部分为大端与小端，所述大端上套设有钟摆轴承，所述钟摆轴承与所述大端之间为过盈配合，所述小端上过盈压装有深沟球轴承，所述深沟球轴承再套入所述轴承衬套中，所述钟摆轴承的外缘固定在驱动装置的外壳上。

优选地，所述顶部橡胶垫为圆片状，所述侧面橡胶垫为“凹”字形。

优选地，所述弹簧片为片簧。

一种用于EPSc的蜗杆端部径向预紧结构的轴承衬套，包括壳体、橡胶垫和弹簧片，其中，所述橡胶垫分为顶部橡胶垫和侧面橡胶垫，所述顶部橡胶垫注塑在所述壳体的顶部，所述侧面橡胶垫注塑在所述壳体的两侧，所述弹簧片镶嵌固定在所述壳体的顶部；

所述弹簧片包括中间部分和两翼，所述两翼利用过渡区分别固定在所述中间部分的两侧，所述中间部分为平面矩形，所述两翼为向下倾斜的条状，所述两翼的自由端则分别固定有内凹簧片。

优选地，所述蜗杆的端部分为大端与小端，所述大端上套设有钟摆轴承，所述钟摆轴承与所述大端之间为过盈配合，所述小端上套设有轴承，所述轴承的外缘套设有所述轴承衬套，所述钟摆轴承的外缘固定在驱动装置的外壳上。

优选地，所述壳体的顶部设有凸起平台，所述弹簧片的中间部分被所述顶部橡胶垫固定在凸起平台上。

优选地，所述顶部橡胶垫为圆片状。

优选地，所述侧面橡胶垫为“凹”字形。

优选地，所述弹簧片为片簧。

一种蜗轮蜗杆装配结构，包括：蜗轮、蜗杆、预紧结构和外壳，所述外壳为可分离式外壳，所述外壳包括所述蜗轮壳体、所述蜗杆壳体、连接支架壳体、塑料端盖、轴承支撑模块，所述蜗杆壳体固定在所述蜗轮壳体上方，所述蜗杆壳体的一端与所述连接支架壳体相固定，所述蜗杆壳体与所述蜗轮壳体、所述连接支架壳体之间是连通的，所述蜗轮壳体上安装固定有所述塑料端盖，所述蜗杆壳体的另一端利用螺丝连接有所述轴承支撑模块，所述蜗轮安装在所述蜗轮壳体中，所述蜗杆安装在所述蜗杆壳体中，所述蜗轮和所述蜗杆之间相互啮合，所述连接支架壳体则与转向柱支架相连接，在所述蜗杆的一端设有预紧结构，所述蜗杆的另一端则套设有钟摆轴承。

优选地，所述塑料端盖上开设有安装通孔，在所述安装通孔内部过盈压装有金属环，自攻螺丝贯穿所述金属环将所述塑料端盖固定在所述蜗轮壳体的表面上。

优选地，所述预紧结构包括轴承和轴承衬套；

所述轴承套设在所述蜗杆上，所述轴承衬套套设在所述轴承上，所述轴承衬套包括壳体、橡胶垫和弹簧片，所述橡胶垫分为顶部橡胶垫和侧面橡胶垫，所述顶部橡胶垫注塑在所述壳体的顶部，所述侧面橡胶垫注塑在所述壳体的两侧，所述弹簧片安装在所述壳体上。

优选地，所述弹簧片包括中间部分和两翼，所述两翼利用过渡区分别固定在所述中间部分的两侧，所述中间部分为平面矩形，所述两翼为向下倾斜的条状，所述两翼的自由端则分别固定有内凹簧片。

优选地，所述弹簧片的中间部分被所述顶部橡胶垫固定在所述壳体的凸起平台上。

优选地，所述弹簧片由C形夹状部分和两翼斜边组成，所述C形夹状部分的上片的外缘向上翘起形成翘片，所述C形夹状部分的下片的两端分别与两翼斜边的顶端相连接，所述两翼斜边的底端向内弯折形成弯折部。

优选地，所述弹簧片的C形夹状部分镶嵌固定在所述蜗杆壳体上，所述弯折部则与所述壳体紧密贴合，从而使得所述C形夹状部分悬空固定在所述顶部橡胶垫的上方。

优选地，所述顶部橡胶垫为圆片状，所述侧面橡胶垫为“凹”字形。

优选地，所述弹簧片为片簧。

优选地，所述轴承支撑模块的内孔为方形孔或圆形孔。

本实用新型的积极进步效果在于：

该轴承衬套通过弹簧片的延伸部分相对于固定部分的变形提供特殊的预紧力，从而增强预紧设计的鲁棒性，减小了摩擦扭矩，减少了蜗轮蜗杆在各种工况下的啮合噪音。该EPSc蜗杆端部预紧结构以及蜗轮蜗杆装配结构具有上述相同效果。

本实用新型与现有技术相比，弹簧片一端接触壳体，一端压紧衬套，当蜗杆摆动时，就会导致弹簧片变形，从而施加了预紧力，使得蜗杆一直受到压向蜗轮的径向力，从而增强预紧设计的鲁棒性，减小了摩擦扭矩，减少了蜗轮蜗杆在各种工况下的啮合噪音。

附图说明

图1为根据本实用新型的实施例1的轴承衬套的立体结构示意图。

图2为根据本实用新型的实施例1的弹簧片的立体结构示意图。

图3为根据本实用新型的实施例1的轴承衬套与外壳配合的结构示意图。

图4为根据本实用新型的实施例1的蜗轮蜗杆装配结构的分解结构示意图。

图5为根据本实用新型的实施例1的弹簧片的压缩量与力的关系图。

图6为根据本实用新型的实施例2的轴承衬套的立体结构示意图。

图7为根据本实用新型的实施例2的弹簧片的立体结构示意图。

图8为根据本实用新型的实施例2的轴承衬套与外壳配合的结构示意图。

图9为根据本实用新型的实施例2的蜗轮蜗杆装配结构的分解结构示意图。

图10为根据本实用新型的实施例2的弹簧片的压缩量与力的关系图。

图11为根据本实用新型的实施例3的蜗轮蜗杆装配结构的结构示意图。

图12为根据本实用新型的实施例3的蜗轮蜗杆装配结构的另一结构示意图。

图13为根据本实用新型的实施例3的轴承衬套的立体结构示意图。

图14为图13中的弹簧片的立体结构示意图。

图15为根据本实用新型的实施例3的轴承衬套与轴承支撑模块配合的结构示意图。

图16为根据本实用新型的实施例3的弹簧片的压缩量与力的关系图。

图17为根据本实用新型的实施例4的轴承衬套的立体结构示意图。

图18为图16中的弹簧片的立体结构示意图。

图19为根据本实用新型的实施例4的轴承衬套与轴承支撑模块配合的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

参见图1-4，本实施例提供了一种改进的EPSc蜗杆端部预紧结构的轴承衬套，包括壳体、橡胶垫和弹簧片，橡胶垫分为顶部橡胶垫1和侧面橡胶垫2，顶部橡胶垫1注塑在壳体3的顶部，侧面橡胶垫2注塑在壳体3的两侧，弹簧片4架设在侧面橡胶垫2上方的壳体3外侧面上；弹簧片4由C形夹状部分4-1和两翼4-2组成，C形夹状部分4-1的上片的外缘向上翘起形成翘片4-3，C形夹状部分4-1的下片的两端分别与两翼4-2的顶端相连接，两翼4-2的底端向内弯折形成弯折部4-4，弯折部4-4则与壳体3紧密贴合，从而使得C形夹状部分4-1悬空在顶部橡胶垫1的上方。

参见图3，本实施例中弹簧片4的C形夹状部分4-1镶嵌固定在外壳5上，夹住外壳5的蜗杆6的端部分为大端与小端，大端上套设有钟摆轴承7，钟摆轴承7与大端之间为过盈配合，小端上过盈压装有深沟球轴承8，深沟球轴承8再套入轴承衬套9中，所述钟摆轴承7的外缘固定在驱动装置的外壳5上，蜗杆6可以以钟摆轴承7为支点，来回摆动，钟摆轴承7径向游隙较大，且内圈滚道采用特殊圆弧过渡，在蜗轮蜗杆啮合工作时，钟摆轴承7将有效引导蜗杆6，使之在其轴线上相对于外壳5以一定角度摆动。

本实施例中顶部橡胶垫1为圆片状，侧面橡胶垫2为“凹”字形，当蜗杆6左右大幅度摆动时，由侧面橡胶垫2两端的凸起首先接触外壳5，由于接触面小，刚度小，予以蜗杆6首步缓冲。当蜗杆6继续摆动，最后才是橡胶中间部分大面积压住壳体，提供较大刚度的缓冲，从而分两步降低蜗杆6敲击壳体的噪音风险，同时也为蜗杆6摆动提供了硬限位点。

当蜗杆6摆动时，轴承衬套9随之摆动，当蜗杆6左右晃动时，侧面橡胶垫2以及弹簧片4都限制并且缓冲了运动，当蜗杆6上下晃动时，弹簧片4的上端顶住外壳5，两端压在轴承衬套9上，受力变形，提供阻尼，限制了其远离蜗轮的运动趋势。

本实施例中弹簧片4为片簧，其弹力与位移(压缩量)关系见图5实线标注，片簧弹簧力和位移曲线和其他弹簧不同的是，当压缩位移达到一定值后，压缩刚度会变小，这样可以保证在较大位移的范围内，弹簧预紧力基本稳定，在装配的过程中，因为各种累积公差，弹簧装配到位时，压缩量波动较大。如果采用一般弹簧预紧，则提供的预紧力也会波动较大，无法很好的达到预设压紧力，如图5虚线受力所示。此处通过这种形状的弹簧，可以在装配公差很大时，预紧力也保持在一个预定的范围内。

另外，弹簧片4的形状，经过特殊设计，使得轴承衬套9的受力方向始终指向蜗杆6中心轴线。在蜗杆6摆动时，弹簧片4可以通过形变，不仅从上方，也能从左右两方向对轴承衬套9进行压紧，允许了蜗杆6在一定范围内的自由摆动幅度，又很好的限制了蜗杆6的晃动，提供了阻尼。同时，可以通过调试弹簧片4的刚度来调整需要的预紧力，以此满足各类蜗轮蜗杆啮合的需求。

实施例2

参见图6-9，本实施例提供了一种用于EPSc的蜗杆端部径向预紧结构的轴承衬套，包括壳体6-1、橡胶垫、弹簧片6-4，橡胶垫分为顶部橡胶垫6-2和侧面橡胶垫6-3，顶部橡胶垫6-2注塑在壳体6-1的顶部，侧面橡胶垫6-3注塑在壳体6-1的两侧，所述弹簧片6-4镶嵌固定在壳体6-1的顶部；

所述弹簧片6-4包括中间部分6-4-1和两翼6-4-2，两翼6-4-2利用过渡区6-4-3分别固定在中间部分6-4-1的两侧，所述中间部分6-4-1为平面矩形，两翼6-4-2为向下倾斜的条状，两翼6-4-2的自由端则分别固定有内凹簧片6-4-4。

本实施例中蜗杆1的端部分为大端2与小端3，大端2上套设有钟摆轴承4，钟摆轴承4与大端2之间为过盈配合，小端3上套设有轴承5，轴承5的外缘套设有轴承衬套6，所述钟摆轴承4的外缘固定在驱动装置的外壳7上，钟摆轴承4径向游隙较大，且内圈滚道采用特殊圆弧过渡，在蜗轮蜗杆啮合工作时，钟摆轴承4将有效引导蜗杆，使之在其轴线上相对于外壳7以一定角度摆动。

本实施例中壳体6-1的顶部设有凸起平台，所述弹簧片6-4的中间部分6-4-1被顶部橡胶垫6-2固定在凸起平台上。

本实施例中顶部橡胶垫6-2为圆片状。

本实施例中侧面橡胶垫6-3为“凹”字形，当蜗杆左右大幅度摆动时，由侧面橡胶垫6-3两端的凸起首先接触壳体6-1，由于接触面小，刚度小，予以蜗杆首步缓冲，当蜗杆继续摆动，最后才是侧面橡胶垫6-3中间部分大面积压住壳体6-1，提供较大刚度的缓冲，从而分两步降低蜗杆敲击壳体的噪音风险，同时也为蜗杆摆动提供了硬限位点。

本实施例中弹簧片6-4为片簧，其弹力与位移关系见图10，片簧的弹力和位移曲线和其他弹簧不同的是，当压缩位移达到一定值后，压缩刚度会变小，如图10中实线所示。这样可以保证在较大位移的范围内，弹簧预紧力基本稳定。在装配的过程中，因为各种累积公差，弹簧装配到位时，压缩量波动较大。如果采用一般弹簧预紧，则提供的预紧力也会波动较大，无法很好的达到预设压紧力，如图10虚线受力所示。此处通过这种形状的弹簧，可以在装配公差很大时，预紧力也保持在一个预定的范围内。

安装时，轴承衬套6整个套入蜗杆小端轴承5的外圈，然后一起安装进外壳7中，蜗杆摆动时，轴承衬套6随之摆动，当蜗杆左右晃动时，侧面橡胶垫6-3以及弹簧片6-4都限制并且缓冲了运动；当蜗杆上下晃动时，弹簧片6-4的上端顶住外壳7，两端压在壳体6-1上，受力变形，提供阻尼，限制了其远离蜗轮的运动趋势。

另外，弹簧片6-4的形状与壳体6-1的配合后，不仅能提供上下摆动的预紧力，也能提供左右摆动的预紧力，允许了蜗杆在一定范围内的自由摆动幅度，又很好的限制了蜗杆的晃动，提供了阻尼，同时，可以通过调试弹簧片6-4的刚度来调整需要的预紧力，以此满足各类蜗轮蜗杆啮合的需求。

实施例3

参见图11-16，本实施例提供了一种蜗轮蜗杆装配结构，包括：蜗轮、蜗杆、预紧结构、外壳，外壳为可分离式外壳包括蜗轮壳体1、蜗杆壳体2、连接支架壳体3、塑料端盖4、轴承支撑模块5，蜗杆壳体2固定在蜗轮壳体1上方，蜗杆壳体2的一端与连接支架壳体3相固定，所述蜗杆壳体2与蜗轮壳体1、连接支架壳体3之间是连通的，蜗轮壳体1上安装固定有塑料端盖4，蜗杆壳体2的另一端利用螺丝连接有轴承支撑模块5，蜗轮6安装在蜗轮壳体1中，蜗杆7安装在蜗杆壳体2中，蜗轮6蜗杆7之间相互啮合，连接支架壳体3则与转向柱支架相连接，在蜗杆7的一端设有预紧结构，蜗杆7的另一端则套设有钟摆轴承8。

本实施例中塑料端盖4上开设有安装通孔，在安装通孔内部过盈压装有金属环9，自攻螺丝贯穿金属环9将塑料端盖4固定在蜗轮壳体1的表面上。

本实施例中预紧结构包括轴承10、轴承衬套11，轴承10套设在蜗杆7上，轴承衬套11则套设在轴承10上。所述轴承衬套11包括壳体(衬套本体)11-1、橡胶垫、弹簧片11-2，橡胶垫分为顶部橡胶垫11-3和侧面橡胶垫11-4，顶部橡胶垫11-3注塑在壳体11-1的顶部，侧面橡胶垫11-4注塑在壳体11-1的两侧，所述弹簧片11-2安装在壳体11-1上。橡胶垫和弹簧片均为起到缓冲作用的缓冲件。本实施例采用橡胶垫，但是可选择地，也可以采用其他替代材质的弹性垫来实现轴承衬套的顶部和两侧的缓冲。弹簧片设于壳体11-1和轴承支撑模块5之间。从图13中可以明显看出，弹簧片11-2设于壳体11-1的顶部，所述弹簧片11-2包括延伸部分和固定部分，该延伸部分从固定部分的两个相反侧斜向下延伸。

图13示意了本实施例的轴承衬套11。轴承衬套11包括壳体11-1和连接于壳体11-1的缓冲件。

如图14所示，弹簧片11-2包括中间部分11-2-1a(固定部分)和两翼11-2-2a(延伸部分)，两翼11-2-2a利用过渡区分别固定在中间部分11-2-1a的两侧，所述中间部分11-2-1a为平面矩形，两翼11-2-2a为向下倾斜的条状，两翼11-2-2a的自由端(延伸部分的远离固定部分的一端)则分别固定有内凹簧片11-2-3a。该内凹簧片通过内凹在面对壳体11-1的表面形成一凸起(接触凸起)，通过该凸起可以减少内凹簧片11-2-3a与外壳的接触面积从而减少它们之间的摩擦力，便于内凹簧片11-2-3a相对于外壳滑动。两翼11-2-2a的自由端相对于壳体11-1的两侧向外翘起。

在该轴承衬套中，弹簧片11-2的中间部分11-2-1a被顶部橡胶垫11-3固定在凸起平台上。具体地，弹簧片11-2的中间部分11-2-1a设有孔，通过顶部橡胶垫11-3与该孔的配合，将弹簧片11-2相对于顶部橡胶垫11-3固定。

在本实施例中，顶部橡胶垫11-3为圆片状，侧面橡胶垫11-4为“凹”字形，当蜗杆左右大幅度摆动时，由侧面橡胶垫两端的凸起首先接触壳体，由于接触面小，刚度小，予以蜗杆首步缓冲，当蜗杆继续摆动，最后才是侧面橡胶垫中间部分大面积压住壳体，提供较大刚度的缓冲，从而分两步降低蜗杆敲击壳体的噪音风险，同时也为蜗杆摆动提供了硬限位点。如图所示，侧面橡胶垫11-4沿着壳体11-1的周向延伸，壳体11-1为圆环形构件。

本实施例中弹簧片11-2为片簧，其弹力与位移关系(压缩量或变形量)见图16，片簧的弹力和位移曲线和其他弹簧不同的是，当压缩位移达到一定值后，压缩刚度会变小，如图16中实线所示。这样可以保证在较大位移的范围内，弹簧预紧力基本稳定。在装配的过程中，因为各种累积公差，弹簧装配到位时，压缩量波动较大。如果采用一般弹簧预紧，则提供的预紧力也会波动较大，无法很好的达到预设压紧力，如图16虚线受力所示。此处通过这种形状的弹簧，可以在装配公差很大时，预紧力也保持在一个预定的范围内。

本实施例中轴承支撑模块5的内孔为可调整孔，可以为方形孔、圆形孔等复杂形状内孔。

预紧结构设于轴承支撑模块5中，并设于蜗杆和轴承支撑模块5之间。如图15所示，轴承支撑模块5的内孔的两侧形成插入孔5-1，轴承衬套设于该内孔中，两翼11-2-2a插入该插入孔5-1中，轴承衬套的顶面抵接所述内孔的顶面，从而将弹簧片11-2限定于轴承支撑模块5的上部和壳体11-1之间。在蜗杆发生振动或偏移时，顶部橡胶垫11-3和侧面橡胶垫11-4对轴承衬套进行上下方向和左右方向的缓冲即实现对蜗杆(优选地蜗杆的小端)的预紧调节，同时，弹簧片11-2通过与插入孔5-1的壁面抵接，从而对轴承衬套进行上下方向和左右方向的缓冲即实现对蜗杆(优选地蜗杆的小端)的预紧调节。由于插入孔5-1是斜向下延伸，且其倾斜角度与弹簧片11-2的两翼11-2-2a的倾斜角度不同，即插入孔5-1的延伸方向与两翼11-2-2a的延伸方向呈一定角度，这样，当壳体11-1产生左右移动或上下移动时，两翼11-2-2a均由于抵接插入孔5-1的内壁而变形，因而实现对轴承衬套的上下方向和左右方向的缓冲。

在具体实施中，先将金属环通过压装与塑料端盖进行过盈配合，再采用3个自攻螺钉将塑料端盖与蜗轮壳体配合固定，压装的金属环主要用于承受自攻螺钉的拧紧力矩，保护塑料端盖。

参见图11，本实施例的蜗轮不需要专门在壳体上加工螺纹孔，而且通过使用不同的塑料端盖设计来满足不同的整车接口尺寸，使得壳体主体可以保持不变而应用于多个项目中。

轴承支撑模块则通过3个或4个螺钉固定在壳体主体4上，这样壳体在不改变外结构的情况下，根据采用的轴承对调整轴承支撑模块内孔形状进行选择调整，从而让内部装配的轴承得到不同方向的预紧力以约束蜗轮、蜗杆传动机构。

本实施例的壳体采用模块化设计，不同的车型可以通过匹配不同的塑料端盖和轴承座支撑模块，而壳体主体部分保持不变，大大减少设计变种，降低人力成本和零件采购成本，柔性化设计，方便管理，由于壳体主体部分保持不变，可应用于多个项目，大大降低开发周期，缩短项目周期；将整个复杂的壳体设计改为目前几个小零件组成的模块化壳体，可以简化供应商模具设计，大大降低壳体制造难度，大大提高产品合格率，提高质量稳定性和鲁棒性；可拆解的轴承座支撑模块可以通过改变支撑的设计结构对轴承提供不同的预紧力，且有利于轴承座的装配。

本实施例中的钟摆轴承径向游隙较大，且内圈滚道采用特殊圆弧过渡，在蜗轮蜗杆啮合工作时，钟摆轴承将有效引导蜗杆，使之在其轴线上相对于外壳以一定角度摆动。

本实施例的预紧结构在安装时，轴承衬套整个套入蜗杆小端轴承的外圈，然后一起安装进外壳中，蜗杆摆动时，轴承衬套随之摆动，当蜗杆左右晃动时，侧面橡胶垫以及弹簧片都限制并且缓冲了运动；当蜗杆上下晃动时，弹簧片的上端顶住外壳，两端压在壳体上，受力变形，提供阻尼，限制了其远离蜗轮的运动趋势。在本实施中，将预紧装置从蜗杆大端调整到蜗杆小端，可以实现对蜗轮蜗杆的更好的预紧效果。而蜗杆的大端安装有钟摆轴承。

实施例4

本实施例提供了一种蜗轮蜗杆装配结构，其与实施例3的蜗轮蜗杆装配结构大致相同，其不同之处在于：

如图17-19所示，本实施例的弹簧片11-2由C形夹状部分11-2-1b(固定部分)和两翼斜边11-2-2b(延伸部分)组成，C形夹状部分11-2-1b的上片的外缘向上翘起形成翘片11-2-3b，C形夹状部分11-2-1b的下片的两端分别与两翼斜边11-2-2b的顶端相连接，两翼斜边11-2-2b的底端(延伸部分的远离固定部分的一端)向内(朝向衬套本体)弯折形成弯折部11-2-4b。弯折部为平滑的弯钩状结构。通过形成弯折部，可以形成进一步的缓冲，且不形成损伤衬套本体的尖锐部。可选择地，两翼斜边11-2-2b的底端也可以不形成弯折部，其也可以为平板状等等，这并不影响本实用新型的实施。C形夹状部分11-2-1b架设于衬套本体的顶面的上方。

本实施例中弹簧片11-2的C形夹状部分11-2-1b镶嵌固定在外壳上。通过C形夹状部分11-2-1b的上片和下片之间的弹性夹持，弹簧片11-2紧紧夹持于外壳(轴承支撑模块5)上。轴承支撑模块5的上部还可以形成供C形夹状部分11-2-1b夹持的凹陷部，该凹陷部可以进一步实现C形夹状部分11-2-1b在左右方向上的限位。

弯折部11-2-4b则与壳体11-1紧密贴合，从而使得C形夹状部分11-2-1b悬空固定在顶部橡胶垫11-3的上方。

在具体实施中，可以选择性的采用实施例3或4所示的弹簧片的结构，实施例3和4所示的弹簧片则不仅能提供上下摆动的预紧力，也能提供左右摆动的预紧力，允许了蜗杆在一定范围内的自由摆动幅度，又很好的限制了蜗杆的晃动，提供了阻尼，同时，可以通过调试弹簧片的刚度来调整需要的预紧力，以此满足各类蜗轮蜗杆啮合的需求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，为方便描述，术语“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或相对位置关系，即，仅在该构件和装置在附图所示的姿态时的方位或位置或相对位置，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须在任何时刻、任何情况下都必须具有如本实用新型的描述中所述特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型在这方面的限制。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，包括：蜗轮、蜗杆、预紧结构和外壳，所述外壳为可分离式外壳，所述外壳包括蜗轮壳体、蜗杆壳体、连接支架壳体、塑料端盖、轴承支撑模块，所述蜗杆壳体固定在所述蜗轮壳体上方，所述蜗杆壳体的一端与所述连接支架壳体相固定，所述蜗杆壳体与所述蜗轮壳体、所述连接支架壳体之间是连通的，所述蜗轮壳体上安装固定有所述塑料端盖，所述蜗杆壳体的另一端利用螺丝连接有所述轴承支撑模块，所述蜗轮安装在所述蜗轮壳体中，所述蜗杆安装在所述蜗杆壳体中，所述蜗轮和所述蜗杆之间相互啮合，所述连接支架壳体则与转向柱支架相连接，在所述蜗杆的一端设有预紧结构，所述蜗杆的另一端则套设有钟摆轴承。

2.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述塑料端盖上开设有安装通孔，在所述安装通孔内部过盈压装有金属环，自攻螺丝贯穿所述金属环将所述塑料端盖固定在所述蜗轮壳体的表面上。

3.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述预紧结构包括轴承和轴承衬套；

所述轴承套设在所述蜗杆上，所述轴承衬套套设在所述轴承上，所述轴承衬套包括壳体、橡胶垫和弹簧片，所述橡胶垫分为顶部橡胶垫和侧面橡胶垫，所述顶部橡胶垫注塑在所述壳体的顶部，所述侧面橡胶垫注塑在所述壳体的两侧，所述弹簧片安装在所述壳体上。

4.如权利要求3所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述弹簧片包括中间部分和两翼，所述两翼利用过渡区分别固定在所述中间部分的两侧，所述中间部分为平面矩形，所述两翼为向下倾斜的条状，所述两翼的自由端则分别固定有内凹簧片。

5.如权利要求4所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述弹簧片的中间部分被所述顶部橡胶垫固定在所述壳体的凸起平台上。

6.如权利要求3所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述弹簧片由C形夹状部分和两翼斜边组成，所述C形夹状部分的上片的外缘向上翘起形成翘片，所述C形夹状部分的下片的两端分别与两翼斜边的顶端相连接，所述两翼斜边的底端向内弯折形成弯折部。

7.如权利要求6所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述弹簧片的C形夹状部分镶嵌固定在所述蜗杆壳体上，所述弯折部则与所述壳体紧密贴合，从而使得所述C形夹状部分悬空固定在所述顶部橡胶垫的上方。

8.如权利要求3所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述顶部橡胶垫为圆片状，所述侧面橡胶垫为“凹”字形。

9.如权利要求3所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述弹簧片为片簧。

10.如权利要求1所述的蜗轮蜗杆装配结构，其特征在于，所述轴承支撑模块的内孔为方形孔或圆形孔。

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