CN214565609U - 一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，包括壳体、电机、传动结构、输入轴和加长输出轴，加长输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴与输入轴相连，第二输出轴的上端部设有花键孔，花键孔的孔壁上设有内花键，第一输出轴的下端部设有与花键孔配合的花键段，花键段的外圆面上设有与内花键啮合的外花键，花键段的外圆面上设有环形槽，第二输出轴的下端部连接有至少一部分伸入环形槽中的螺栓。本实用新型具有连接可靠的优点，并且减轻了电动助力转向管柱的重量，减少了零部件的数量，降低了成本，一致性控制性更好，减轻或消除了电动助力转向管柱存在转向异响的问题，同时能够降低对扭杆的长度要求。

Description

一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件，具体涉及一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱。

背景技术

汽车电动助力转向管柱是转向系统的重要组成部分，对汽车的平顺性、操稳性、舒适性有着至关重要的作用。转向不灵活、操纵不轻便、噪音和振动都会影响安全驾驶。汽车电动助力转向管柱是将驾驶员作用在方向盘转向意图传递给车轮，实现车辆转向的目的，并且能提供转向助力，减少驾驶员操作力。汽车电动助力转向管柱机械结构简单、可靠，对汽车的安全驾驶有着重要影响。

如图1至图3所示，现有技术中的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱包括壳体102、下端部伸入壳体102内的输入轴101、上端部伸入壳体102内的加长输出轴104、安装在壳体102上的电机103、与电机103的输出端连接的蜗杆以及连接在加长输出轴104的上端部上的蜗轮，蜗轮和蜗杆相啮合，通过电机103驱动蜗杆转动，进而驱动蜗轮转动，从而为转动加长输出轴104提供助力，输入轴101和加长输出轴104之间设置有扭杆108，扭杆108的上端部与输入轴101相连，扭杆108的下端部通过扭杆销109与加长输出轴104相连。而现有的加长输出轴104一般包括第一输出轴106以及上端部通过焊接的方式与第一输出轴106的下端部相连的第二输出轴107，蜗轮连接在第一输出轴106上，为了保证第二输出轴107转动的稳定性，壳体102上连接有套在加长输出轴104外围的套管105，套管105的上端部固定连接在壳体102上，套管105的下端部和第二输出轴107之间设置有轴承110，套管105和轴承110能够为第二输出轴107提供支撑。该带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱至少存在以下技术问题：由于加长输出轴104的长度较长，摆动较大，轴承110的承受力较大，存在轴承110等零部件磨损产生的异响的问题；设置套管105和轴承110，导致零件较多，重量较大，成本较大，装配复杂；由于第一输出轴106和第二输出轴107之间通过焊接的方式连接在一起，焊接容易对第一输出轴106上用于与扭杆销109配合的销孔111产生影响，导致销孔111变形而无法满足设计需求；为了防止第一输出轴106和第二输出轴107之间的焊接失效，扭杆108的下端部一般还会与第二输出轴107的上端部连接，导致扭杆108的长度较长。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，以减轻或消除至少一个上述的技术问题。

本实用新型所述的一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，包括壳体、电机、传动结构、输入轴和加长输出轴，所述输入轴的下部伸入所述壳体中并且以可转动的方式与所述壳体连接，所述加长输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述输入轴相连，所述第一输出轴的上部伸入所述壳体并且以可转动的方式与所述壳体连接，所述电机安装在所述壳体上，所述传动结构连接在所述第一输出轴的上部和所述电机的输出轴自之间，所述第二输出轴的上端部设有花键孔，所述花键孔的孔壁上设有内花键，所述第一输出轴的下端部设有与所述花键孔配合的花键段，所述花键段的外圆面上设有与所述内花键啮合的外花键，所述花键段的外圆面上设有环形槽，所述第二输出轴的下端部连接有至少一部分伸入所述环形槽中的螺栓。

进一步，所述花键孔的孔壁上设有自所述第二输出轴的上端面向下延伸的涨缩槽，所述第二输出轴的下端部设有两个向外凸出的凸出部，两个所述凸出部分别位于所述胀缩槽的两侧，一个所述凸出部上设有与所述螺栓配合的配合孔，另一个所述凸出部上设有与所述螺栓螺纹连接的螺纹孔。

进一步，所述传动结构包括与所述电机的输出轴连接的蜗杆以及与所述第一输出轴连接的蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合。

进一步，所述第一输出轴上设有自所述第一输出轴的上端面向下延伸的中心孔，所述第一输出轴的下部设有沿径向贯穿所述第一输出轴的第一销孔，所述第一销孔中安装有扭杆销，所述中心孔中设置有扭杆，所述扭杆的下端部设有与所述扭杆销连接的第二销孔，所述扭杆的上端部与所述输入轴连接。

进一步，所述第一输出轴包括从上至下依次设置的输入轴连接段、蜗轮安装段、轴承安装段和花键段，所述输入轴连接段的直径大于所述蜗轮安装段的直径，所述蜗轮安装段的直径大于所述轴承安装段的直径，所述轴承安装段的直径大于所述花键段的直径。

进一步，所述第二输出轴由35#钢制成。

本实用新型中的第一输出轴和第二输出轴采用的连接结构具有连接可靠的优点，并且减轻了电动助力转向管柱的重量，减少了零部件的数量，降低了成本，一致性控制性更好，减轻或消除了电动助力转向管柱存在转向异响的问题，能够提升用户的满意度；同时通过合理设置第一输出轴和第二输出轴的连接结构，能够降低对扭杆的长度要求，能够使用长度更短的扭杆，有利于扭杆刚度调整。

附图说明

图1为现有技术中的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱的结构示意图；

图2为现有技术中的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱的剖视图；

图3为现有技术中的加长输出轴的结构示意图；

图4为实施例中所述的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱的结构示意图；

图5为实施例中所述的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱的剖视图；

图6为第二输出轴的结构示意图；

图7为第一输出轴的结构示意图。

图中部分序号为：1—输入轴；2—壳体；3—电机；4—第一输出轴；5—第二输出轴；6—螺栓；7—扭杆；8—扭杆销；9—蜗杆；10—蜗轮；11—花键孔；12—胀缩槽；13—凸出部；14—花键段；15—外花键；16—环形槽；17—中心孔；18—销孔；19—轴承安装段；20—蜗轮安装段；21—输入轴连接段。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图4至图7所示的一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，包括壳体2、电机3、传动结构、输入轴1和加长输出轴，输入轴1的下部伸入壳体2中并且以可转动的方式与壳体2连接，加长输出轴包括第一输出轴4和第二输出轴5，第一输出轴4与输入轴1相连，第一输出轴4的上部伸入壳体2并且以可转动的方式与壳体2连接，电机3安装在壳体2上，传动结构连接在第一输出轴4的上部和电机3的输出轴自之间，第二输出轴5的上端部设有花键孔11，花键孔11的孔壁上设有内花键，第一输出轴4的下端部设有与花键孔11配合的花键段14，花键段14的外圆面上设有与内花键啮合的外花键15，花键段14的外圆面上设有环形槽16，第二输出轴5的下端部连接有至少一部分伸入环形槽16中的螺栓6。通过螺栓6的一部分卡入环形槽16中，能够将第一输出轴4和第二输出轴5轴向固定连接在一起；通过内花键和外花键15相啮合，能够将第一输出轴4和第二输出轴5周向固定连接在一起。通过合理设置第一输出轴4和第二输出轴5之间的连接结构，能够减少套管和轴承，减轻了电动助力转向管柱的重量，减少了零部件的数量，降低了成本，一致性控制性更好，减轻或消除了电动助力转向管柱存在转向异响的问题，能够提升用户的满意度。

在本实施例中，输入轴1的下部和壳体2之间可以通过轴承来实现可转动的连接，第一输出轴4和壳体2之间可以通过轴承来实现可转动的连接。

在本实施例中，花键孔11的孔壁上设有自第二输出轴5的上端面向下延伸的涨缩槽，第二输出轴5的下端部设有两个向外凸出的凸出部13，两个凸出部13分别位于胀缩槽12的两侧，一个凸出部13上设有与螺栓6配合的配合孔，另一个凸出部13上设有与螺栓6螺纹连接的螺纹孔，通过拧紧螺栓6，能够使得胀缩槽12收缩，使得第一输出轴4和第二输出轴5之间实现紧固连接。进一步，为了防止螺栓6松动，在螺栓6的螺栓头和凸出部13之间垫有弹垫。

在本实施例中，传动结构包括与电机3的输出轴连接的蜗杆9以及与第一输出轴4连接的蜗轮10，蜗杆9与蜗轮10相啮合，蜗杆9和电机3的输出轴之间可以通过联轴器相连，蜗轮10和第一输出轴4之间可以通过过盈配合或键连接的方式相连，电机3驱动蜗杆9转动，蜗杆9驱动蜗轮10转动，进而为第一输出轴4的转动提供助力。电机3可以选择市售的直流电机和交流电机，也可以参照现有技术中的汽车电动助力转向管柱来选择电机。

在本实施例中，第一输出轴4上设有自第一输出轴4的上端面向下延伸的中心孔17，第一输出轴4的下部设有沿径向贯穿第一输出轴4的第一销孔18，第一销孔18中安装有扭杆销8，中心孔17中设置有扭杆7，扭杆7的下端部设有与扭杆销8连接的第二销孔18，扭杆7的上端部与输入轴1连接，扭杆7是在输入轴1和第一输出轴4之间传递扭矩的重性能件。通过合理设置第一输出轴4和第二输出轴5的连接结构，使得扭杆7可以不用直接和第二输出轴5连接，能够降低对扭杆7的长度要求，能够使用长度更短的扭杆7，有利于扭杆7刚度调整。

在本实施例中，第一输出轴4包括从上至下依次设置的输入轴连接段21、蜗轮安装段20、轴承安装段19和花键段14，输入轴连接段21的直径大于蜗轮安装段20的直径，蜗轮安装段20的直径大于轴承安装段19的直径，轴承安装段19的直径大于花键段14的直径。采用上述结构，能够直接从上至下的方向将第一输出轴4安装在壳体2上，轴承安装段19的外圆面用于与轴承的内圈配合，输入轴连接段21处的中心孔17形成与输入轴1连接的连接孔，蜗轮安装段20的外圆面与蜗轮10过盈配合。

在本实施例中，第二输出轴5由35#钢制成，35#钢强度和韧性适中，便于机加工。

Claims (6)

1.一种带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，其特征在于：包括壳体、电机、传动结构、输入轴和加长输出轴，所述输入轴的下部伸入所述壳体中并且以可转动的方式与所述壳体连接，所述加长输出轴包括第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述输入轴相连，所述第一输出轴的上部伸入所述壳体并且以可转动的方式与所述壳体连接，所述电机安装在所述壳体上，所述传动结构连接在所述第一输出轴的上部和所述电机的输出轴自之间，所述第二输出轴的上端部设有花键孔，所述花键孔的孔壁上设有内花键，所述第一输出轴的下端部设有与所述花键孔配合的花键段，所述花键段的外圆面上设有与所述内花键啮合的外花键，所述花键段的外圆面上设有环形槽，所述第二输出轴的下端部连接有至少一部分伸入所述环形槽中的螺栓。

2.根据权利要求1所述的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述花键孔的孔壁上设有自所述第二输出轴的上端面向下延伸的涨缩槽，所述第二输出轴的下端部设有两个向外凸出的凸出部，两个所述凸出部分别位于所述涨缩槽的两侧，一个所述凸出部上设有与所述螺栓配合的配合孔，另一个所述凸出部上设有与所述螺栓螺纹连接的螺纹孔。

3.根据权利要求1所述的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述传动结构包括与所述电机的输出轴连接的蜗杆以及与所述第一输出轴连接的蜗轮，所述蜗杆与所述蜗轮相啮合。

4.根据权利要求1所述的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述第一输出轴上设有自所述第一输出轴的上端面向下延伸的中心孔，所述第一输出轴的下部设有沿径向贯穿所述第一输出轴的第一销孔，所述第一销孔中安装有扭杆销，所述中心孔中设置有扭杆，所述扭杆的下端部设有与所述扭杆销连接的第二销孔，所述扭杆的上端部与所述输入轴连接。

5.根据权利要求4所述的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述第一输出轴包括从上至下依次设置的输入轴连接段、蜗轮安装段、轴承安装段和花键段，所述输入轴连接段的直径大于所述蜗轮安装段的直径，所述蜗轮安装段的直径大于所述轴承安装段的直径，所述轴承安装段的直径大于所述花键段的直径。

6.根据权利要求1所述的带有加长输出轴的汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述第二输出轴由35#钢制成。

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