CN219565217U - 用于助力转向器的间隙调整机构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于助力转向器的间隙调整机构及车辆，所述用于助力转向器的间隙调整机构包括：壳体；蜗杆结构与蜗轮，所述蜗杆结构与所述蜗轮均可转动地安装于所述壳体，且所述蜗杆结构与所述蜗轮啮合传动；调节组件，所述调节组件包括调节块和弹性件，所述调节块设有抵压斜面，所述抵压斜面适于抵压于所述蜗杆结构背离所述蜗轮的一侧，所述弹性件与所述调节块相连且用于向所述调节块施加将所述抵压斜面朝向所述蜗杆结构压紧的弹性力。本实用新型实施例具有补偿力大、保证蜗轮蜗杆永久无间隙啮合以及通用性好的特点，解决了因间隙变大所导致异响产生的噪音、振动问题，能够实现蜗轮蜗杆无间隙啮合。

Description

用于助力转向器的间隙调整机构及车辆

技术领域

本实用新型涉及技术领域，尤其是涉及一种用于助力转向器的间隙调整机构及车辆。

背景技术

助力单元是电动助力转向系统最重要的组成部分之一，该部分是由传感器单元、控制器、电机、蜗轮蜗杆和间隙调整机构等组成。

助力单元的工作原理是，传感器单元接收到电动转向系统传递的扭矩和方向盘转速信号，并将之转变处理后反馈给控制器，由控制器对电机进行控制从而输出扭矩，电机经过蜗轮蜗杆机构实现减速增扭，进而将扭矩传递给电动助力转向系统的其他单元，最终实现汽车的助力转向；由于当前制造能力、加工工艺和加工设备等因素的影响，助力单元的蜗轮蜗杆在长期的啮合磨损之后产生了一定的间隙，蜗轮蜗杆间隙会对汽车转向系统的NVH性能产生直接影响，汽车的驾乘体验会大打折扣。

为了改善电动助力转向系统这一问题，市面上多采用了蜗轮蜗杆间隙可补偿式的结构，但是现有技术的间隙补偿机构或无法保证密封性，装配难度大，或间隙补偿能力不理想。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出用于助力转向器的间隙调整机构，具有补偿力大、保证蜗轮蜗杆永久无间隙啮合以及通用性好的特点，解决了因间隙变大所导致异响产生的噪音、振动问题，能够实现蜗轮蜗杆无间隙啮合。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，包括：壳体；蜗杆结构与蜗轮，所述蜗杆结构与所述蜗轮均可转动地安装于所述壳体，且所述蜗杆结构与所述蜗轮啮合传动；调节组件，所述调节组件包括调节块和弹性件，所述调节块设有抵压斜面，所述抵压斜面适于抵压于所述蜗杆结构背离所述蜗轮的一侧，所述弹性件与所述调节块相连且用于向所述调节块施加将所述抵压斜面朝向所述蜗杆结构压紧的弹性力。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，调节组件中的调节块有抵压斜面，调节组件的弹性件与调节块的抵压斜面抵压，而弹性组件和调节块均用来调整蜗轮结构距离蜗轮的间隙，通过这种斜面抵压，使得蜗轮结构始终通过弹性件的作用力来靠近蜗轮，从而保证蜗轮蜗杆的无间隙啮合，解决了因间隙变大所导致异响产生的噪音、振动问题。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述壳体内形成有第一安装腔和第二安装腔，所述蜗杆结构位于所述第一安装腔内，所述调节组件位于所述第二安装腔内，且所述蜗杆结构的至少部分伸至所述第二安装腔内与所述抵压斜面抵压配合。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述调节组件还包括固定件，所述调节块滑动安装于所述第二安装腔内，所述固定件安装于所述第二安装腔内，所述弹性件弹性连接于所述调节块与所述固定件之间。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述调节块和所述固定件朝向彼此的端面分别设有第一安装槽和第二安装槽，所述弹性件的两端分别固定于所述第一安装槽与所述第二安装槽内；或者，所述调节块和所述固定件中的一个设有朝向另一个敞开的安装槽，所述弹性件的一端固定连接于所述安装槽内。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述第二安装腔形成有敞开的安装口，所述固定件构造为固定螺塞，所述固定螺塞与所述安装口的内周壁螺纹连接。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述调节块滑动安装于所述壳体内，且所述调节块和所述壳体中的一个设有导向凸条且另一个设有导向凹槽，所述导向凸条伸至所述导向凹槽内滑动且在所述调节块的周向上限位配合。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述蜗杆结构包括蜗杆、轴承和轴承套，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述轴承套套设于所述蜗杆外，且所述轴承位于所述蜗杆与所述轴承套之间，所述轴承套与所述抵压斜面抵压接触。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述抵压斜面与所述调节块的轴向的夹角为α，所述轴承套给所述轴承的力为F，所述轴承套与所述调节块之间的摩擦力为F_f，Ff_max为最大静摩擦力，所述调节块对所述轴承套的支撑力为F_N，所述调节块和所述轴承套之间的摩擦系数为u，且满足：F_f≤Ff_max，tanα≤u。

根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构，所述轴承套包括轴承孔和受压面，所述轴承孔内设置所述轴承，所述受压面与所述调节组件接触，且所述受压面还与壳体的内壁过盈配合。

本实用新型实施例还公开了一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆，包括上述的用于助力转向器的间隙调整机构。

所述车辆和上述的用于助力转向器的间隙调整机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的调节块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的调节块作用轴承套时的受力分析示意图；

图4是本实用新型实施例的轴承套的结构示意图。

图标：100-间隙调整机构；1-壳体；11-第二安装腔；12-第一安装腔；2-固定件；21-第二安装槽；3-弹性件；4-调节块；41-第一安装槽；42-导向凸条；43-抵压斜面；5-蜗杆；6-轴承；7-轴承套；71-受压面；72-轴承孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构100，本实用新型实施例可有效降低蜗轮蜗杆5、壳体1三个零件的加工啮合间隙要求，补偿蜗轮蜗杆5磨损后的间隙，解决了因间隙变大所导致异响产生的噪音、振动问题，具有补偿力大、保证蜗轮蜗杆5永久无间隙啮合以及通用性好的特点，对提高电动助力转向系统质量具有积极的意义，而且具有制造方便、生产成本低、性能可靠的优点。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的用于助力转向器的间隙调整机构100，包括：壳体1、蜗杆结构、蜗轮和调整组件。

其中，蜗杆结构与蜗轮均可转动地安装于壳体1，且蜗杆结构与蜗轮啮合传动；调节组件包括调节块4和弹性件3，调节块4设有抵压斜面43，抵压斜面43适于抵压于蜗杆结构背离蜗轮的一侧，弹性件3与调节块4相连且用于向调节块4施加将抵压斜面43朝向蜗杆结构压紧的弹性力。

实际中，蜗杆结构的一端转动安装在壳体1内，且弹性件3给调节块4一个弹力，使得调节块4给蜗杆结构一个抵压力，弹性件3和调节块4也均位于壳体1内，蜗杆结构在与调节块4抵压处之外的区域外圈设有啮合齿，啮合齿与蜗轮啮合，其中，蜗轮在图1中未画出，蜗轮可以在图1中的下方，且与蜗杆结构轴向的啮合齿啮合，调节块4通过抵压蜗杆结构而使得蜗杆结构与蜗轮之间啮合。

具体的，调节块4靠近蜗杆结构的一侧为斜面，该斜面与调节块4的轴向具有夹角，弹性件3的一端与调节块4的轴向的一端连接，弹性件3是预紧状态，且调节块4与蜗杆结构之间为斜向接触，当弹性件3在轴向上给调节块4一个推力时，调节块4给蜗杆结构一个靠近蜗轮的作用力，使得蜗轮蜗杆的间隙得到了补偿，本实用新型实施例的调节块有斜面的自锁角，弹性件3通过弹力使得调节块4只能朝着一个方向运动，调节块4运动的方向会使得蜗杆结构始终朝着蜗轮的一端靠近，从而保证蜗轮蜗杆永久的无间隙啮合，并且也保证了整个间隙调整机构的密封性，本实用新型实施例补偿蜗轮蜗杆结构磨损后的间隙，解决了因间隙变大所导致异响产生的噪音、振动问题。

在一些实施例中，壳体1内形成有第一安装腔12和第二安装腔11，蜗杆结构位于第一安装腔12内，调节组件位于第二安装腔11内，且蜗杆结构的至少部分伸至第二安装腔11内与抵压斜面43抵压配合。

参照图1所示，第一安装腔12的内围形成一个截面为圆形的结构，第一安装腔12主要用于安装蜗杆结构，且第一安装腔12沿着蜗杆结构的轴向延伸，而第二安装腔11和第一安装腔12的侧面连通，并且第二安装腔11的延伸方向与第一安装腔12的延伸方向垂直，第二安装腔11用于安装调节块4和弹性件3，蜗杆结构的至少部分伸至第二安装腔11内可以与位于第二安装腔11内的调节块4抵压配合，通过在壳体1内设置第一安装腔12和第二安装腔11可以使得本实用新型实施例的间隙调整机构100始终是保持密封的状态，且第一安装腔12和第二安装腔11的这种连通关系，便于调节块4抵压蜗杆结构，也便于在第二安装腔11内安装弹性件3，将壳体1设置第一安装腔12和第二安装腔11，便于对于蜗杆结构的安装，同时也便于调节组件的安装且调节组件与蜗杆结构之间相互作用。

本实用新型实施例将第一安装腔12和第二安装腔11设置成相互垂直的结构，通过调节块4的轴向运动，结合调节块4的与蜗杆结构的斜面设置，使得调节块4的轴向运动的作用力可以分向与调节块4垂直的第一安装腔12内，使得第一安装腔12和蜗轮靠近，减少蜗轮和蜗杆之间的间隙的产生。

在一些实施例中，调节组件还包括固定件2，调节块4滑动安装于第二安装腔11内，固定件2安装于第二安装腔11内，弹性件3弹性连接于调节块4与固定件2之间。

其中，参照图1所示，固定件2安装在第二安装腔11内且用于封堵第二安装腔11，使得第二安装腔11和壳体1的外界隔开；弹性件3可以是弹簧，固定件2一端连接弹簧，弹簧的另一端与调节块4连接，固定件2可以给弹簧一个抵压作用力，使得弹簧能够处于预紧状态，从而在蜗杆结构具有远离蜗轮的趋势时，通过弹簧的弹力对于蜗杆结构进行抵压，使得蜗杆结构始终保持和蜗轮啮合且不会出现较大间隙，而固定件2主要是为整个间隙补偿机构提供密封和定位作用。

在一些实施例中，调节块4和固定件2朝向彼此的端面分别设有第一安装槽41和第二安装槽21，弹性件3的两端分别固定于第一安装槽41与第二安装槽21内；或者，调节块4和固定件2中的一个设有朝向另一个敞开的安装槽，弹性件3的一端固定连接于安装槽内。

实际中，当调节块4和固定件2之间正对的面分别具有第一安装槽41和第二安装槽21时，那么第一安装槽41和第二安装槽21的直径一般设置的相同，且略微大于弹性件3径向上的截面，这样可以使得弹性件3直接卡入第一安装槽41和第二安装槽21内即可，并且保持第一安装槽41和第二安装槽21处于压缩的状态，也不会使得弹性件3在径向上出现较大的位置变化；当然也可以使得调节块4和固定件2中的一个设有安装槽，那么弹性件3的一端卡设在安装槽内，而另一端固定在固定件2的一端，且弹性件3处于预紧状态，这样也能保证弹性件3的连接，并且能防止弹性件3出现径向上的位移而影响弹力的方向。

在一些实施例中，第二安装腔11形成有敞开的安装口，固定件2构造为固定螺塞，固定螺塞与安装口的内周壁螺纹连接。

实际中，可以在固定件2远离调节块4的一端设有固定槽，该固定槽内设置安装工具的固定位置或者夹取位置，设置固定槽可以在固定件2转动且螺纹连接在安装口处时，作为安装工具的操作槽，便于固定件2的转动，当然，也可以将固定件2远离调节块4的一端露出安装口一部分，这样也便于操作固定件2转动使得固定件2与安装口螺纹连接，固定件2与安装口这样螺纹连接的方式可以将安装口有效的封堵，且能保证安装方便和密封性强。

在一些实施例中，调节块4滑动安装于壳体1内，且调节块4和壳体1中的一个设有导向凸条42且另一个设有导向凹槽，导向凸条42伸至导向凹槽内滑动且在调节块4的周向上限位配合。

参照图2所示，调节块4的轴向上设有导向凸条42，且导向凸条42与抵压斜面43间隔开，不影响抵压斜面43抵压蜗杆结构，导向凸条42沿着调节块4的整个轴向延伸，在第二安装腔11的内壁设有导向凹槽，导向凹槽与导向凸条42的形状和大小匹配，在调节块4朝向第二安装腔11的内部滑动时，导向凹槽和导向凸条42有了一定的限位作用，可以防止调节块4产生周向的位移，当然，调节块4的轴向上也可以设置导向凹槽，而壳体1的内壁设有导向凸条42，可以根据实际情况来设置。

在一些实施例中，蜗杆结构包括蜗杆5、轴承6和轴承套7，蜗杆5与蜗轮啮合，轴承套7套设于蜗杆5外，且轴承6位于蜗杆5与轴承套7之间，轴承套7与抵压斜面43抵压接触。

其中，蜗杆5的一端周围设有啮合齿，而蜗杆5在啮合齿之外的区域与壳体1转动连接，轴承6可以保持蜗杆5与壳体1之间的转动连接，轴承套7便于装配在壳体1内也可以解决轴承6轴向窜动的问题，而且调节块4的抵压斜面43与轴承套7接触抵压，便于控制蜗杆结构的运动。

在一些实施例中，参照图3所示，抵压斜面43与调节块4的轴向的夹角为α，轴承套7给轴承6的力为F，轴承套7与调节块4之间的摩擦力为F_f，Ff_max为最大静摩擦力，调节块4对轴承套7的支撑力为F_N，调节块4和轴承套7之间的摩擦系数为u，且满足：F_f≤Ff_max，tanα≤u。

参照图3所示，对轴承套7受力分析得：调节块4对轴承套7的支撑力为F_N＝Fcosα，轴承套7与调节块4之间的摩擦力为F_f＝Fsinα，在满足F_f≤Ff_max时，调节块4能保持不朝向右侧移动，Ff_max＝μF_N，μ表示的调节块4和轴承套7之间的摩擦系数，最终计算中α需要满足tanα≤u，α为抵压斜面43与调节块4的夹角，因而，在保证调节块4不会朝向图1中右侧移动时，始终需要保证α为抵压斜面43与调节块4的夹角与调节块4和轴承套7之间的摩擦系数为u之间这样的大小关系，间隙调整机构100的自锁功能主要依靠调节滑块的施压面角度以及施压面与轴承套7的摩擦系数来决定，设置自锁功能，可以保证在弹性件3给调节块4弹力时，调节块4只能朝向图1的左侧移动，不会朝向右侧移动，这样调节块4就能在朝向左侧移动时，产生的补偿力的垂直分力会使得蜗杆结构朝向图1中的下方运动，即蜗轮蜗杆的啮合方向，使两者之间的间隙消失，因而，调节块4的自锁角，能够保证轴承套7不会向上方发生窜动，从而保证蜗轮蜗杆永久的无间隙啮合。

在一些实施例中，参照图4所示，轴承套7包括轴承孔72和受压面71，轴承孔72内设置轴承6，受压面71与调节组件接触，且受压面71还与壳体1的内壁过盈配合。

实际中，轴承6通过小过盈配合压装在轴承孔72内，轴承套7与壳体1的配合方式在第一安装腔12靠近第二安装腔11的位置为过盈配合，从而保证轴承套7在壳体1的第一安装腔12内不发生除蜗轮蜗杆啮合方向以外的运动方向。并且，轴承套7的材质为一种自润滑的材质，能够保证在不增加润滑物质的情况下，使壳体1和轴承套7之间有较小的摩擦力，从而便于在调节块4给蜗杆结构朝向蜗轮的作用力时，蜗轮结构能够朝向蜗轮运动。

本实用新型实施例还公开了一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆，包括上述的用于助力转向器的间隙调整机构100，能够实现蜗轮蜗杆无间隙啮合，零件结构简单，易于加工制作，间隙补偿效果好，防止蜗轮蜗杆产生间隙会对汽车转向系统的NVH性能产生直接影响，从而提高汽车的驾乘体验。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，包括：

壳体；

蜗杆结构与蜗轮，所述蜗杆结构与所述蜗轮均可转动地安装于所述壳体，且所述蜗杆结构与所述蜗轮啮合传动；

调节组件，所述调节组件包括调节块和弹性件，所述调节块设有抵压斜面，所述抵压斜面适于抵压于所述蜗杆结构背离所述蜗轮的一侧，所述弹性件与所述调节块相连且用于向所述调节块施加将所述抵压斜面朝向所述蜗杆结构压紧的弹性力。

2.根据权利要求1所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述壳体内形成有第一安装腔和第二安装腔，所述蜗杆结构位于所述第一安装腔内，所述调节组件位于所述第二安装腔内，且所述蜗杆结构的至少部分伸至所述第二安装腔内与所述抵压斜面抵压配合。

3.根据权利要求2所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述调节组件还包括固定件，所述调节块滑动安装于所述第二安装腔内，所述固定件安装于所述第二安装腔内，所述弹性件弹性连接于所述调节块与所述固定件之间。

4.根据权利要求3所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述调节块和所述固定件朝向彼此的端面分别设有第一安装槽和第二安装槽，所述弹性件的两端分别固定于所述第一安装槽与所述第二安装槽内；

或者，所述调节块和所述固定件中的一个设有朝向另一个敞开的安装槽，所述弹性件的一端固定连接于所述安装槽内。

5.根据权利要求3所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述第二安装腔形成有敞开的安装口，所述固定件构造为固定螺塞，所述固定螺塞与所述安装口的内周壁螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述调节块滑动安装于所述壳体内，且所述调节块和所述壳体中的一个设有导向凸条且另一个设有导向凹槽，所述导向凸条伸至所述导向凹槽内滑动且在所述调节块的周向上限位配合。

7.根据权利要求1所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述蜗杆结构包括蜗杆、轴承和轴承套，所述蜗杆与所述蜗轮啮合，所述轴承套套设于所述蜗杆外，且所述轴承位于所述蜗杆与所述轴承套之间，所述轴承套与所述抵压斜面抵压接触。

8.根据权利要求7所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述抵压斜面与所述调节块的轴向的夹角为α，所述轴承套给所述轴承的力为F，所述轴承套与所述调节块之间的摩擦力为F_f，Ff_max为最大静摩擦力，所述调节块对所述轴承套的支撑力为F_N，所述调节块和所述轴承套之间的摩擦系数为u，且满足：F_f≤Ff_max，tanα≤u。

9.根据权利要求7所述的用于助力转向器的间隙调整机构，其特征在于，所述轴承套包括轴承孔和受压面，所述轴承孔内设置所述轴承，所述受压面与所述调节组件接触，且所述受压面还与壳体的内壁过盈配合。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的用于助力转向器的间隙调整机构。