CN220320289U - 一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，属于汽车转向系统领域。包括：间隙补偿机构、蜗轮、蜗杆总成、锥面卡簧和壳体，所述间隙补偿机构、所述蜗轮、所述蜗杆总成和所述锥面卡簧均安装在所述壳体内，所述蜗轮与所述蜗杆总成啮合，所述蜗杆总成两端一一对应连接所述间隙补偿机构和所述锥面卡簧；所述间隙补偿机构上设置有内圈、外圈、弹性体和轴承，所述外圈设置在所述内圈外，所述弹性体固定安装在所述内圈和所述外圈之间，所述轴承过盈压装在所述内圈内，所述内圈和所述外圈偏心设置。本实用新型有利于补偿蜗轮蜗杆之间由于制造、材质、磨损等原因而导致的间隙，减少撞击异响，优化驾驶手感。

Description

一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置

技术领域

本实用新型涉及汽车转向系统领域，尤其涉及一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置。

背景技术

随着汽车驾驶技术发展，线控技术的成熟，驾乘人员的体验感知能力的提高，对转向系统的要求更加严格。电动助力转向系统现已大量普及，线控转向系统及冗余转向系统的应用也越来越广泛，而减速机构作为电动助力转向系统及线控转向系统的核心零部件，应用需求越来越多，由于减速机构中蜗轮材料特性，以及壳体、蜗杆的机械制造误差和以上零件的耐久磨损，解决蜗轮、蜗杆间配合间隙属于转向系统领域的一重大问题。

为了解决这一问题，现有的技术方案通常采用在蜗杆远离联轴器端的轴承上增加一挤压弹簧机构或拉簧机构。此种结构复杂，弹簧和拉簧的刚性受热处理影响，不同批次的弹簧刚度不一，对手感一致性影响较大。同时由于弹簧与壳体间是刚性连接，在颠簸路、快速换向等极端工况下由于弹簧回弹的延时性，会产生异响和力矩波动，影响驾驶体验。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，优化蜗轮蜗杆间隙补偿，减少减速机构的异响和力矩波动。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，包括：间隙补偿机构、蜗轮、蜗杆总成、锥面卡簧和壳体，所述间隙补偿机构、所述蜗轮、所述蜗杆总成和所述锥面卡簧均安装在所述壳体内，所述蜗轮与所述蜗杆总成啮合，所述蜗杆总成两端一一对应连接所述间隙补偿机构和所述锥面卡簧；所述间隙补偿机构上设置有内圈、外圈、弹性体和轴承，所述外圈设置在所述内圈外，所述弹性体硫化设置在所述内圈和所述外圈之间，所述轴承过盈压装在所述内圈内，所述内圈和所述外圈偏心设置。

本实用新型的有益效果是：通过在内圈和外圈中间设置弹性体，以及内圈和外圈偏心设置有利于通过弹性体的弹力，以及蜗轮蜗杆之间的距离调整补偿蜗轮蜗杆的机械制造误、蜗轮材质特性，如热胀冷缩及吸水膨胀性能而导致的中心距误差、蜗轮蜗杆使用后的磨损导致的间隙，同时还有利于避免极端工况下弹簧延时回弹而导致的撞击异响，优化驾驶手感。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述内圈和所述外圈均为环状结构，所述弹性体为橡胶材质的环状结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：环状弹性体有利于保证轴承与蜗杆同轴，使蜗杆与轴承内圈面接触，避免现有技术中弹簧挤压轴承机构中轴承与蜗杆的线接触，从而提高整个减速机构的使用寿命。同时橡胶材质的弹性体还具有减震作用，避免减速机在颠簸路面、快速换向时出现弹性延时而导致的撞击异响。

进一步，所述轴承与所述内圈同轴设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：轴承与内圈同轴设置，且配合内圈与外圈偏心设置，有利于使与轴承内圈面接触的蜗杆偏向蜗轮方向，使蜗杆压紧所述蜗轮，保证了蜗杆与蜗轮之间无啮合间隙。

进一步，所述壳体包括第一腔体和第二腔体，所述蜗轮安装在所述第二腔体内，所述间隙补偿机构、所述蜗杆总成和所述锥面卡簧设置在所述第一腔体内。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一腔体和第二腔体有利于避免蜗轮蜗杆在工作过程中受到减速机其他部件的影响，保证蜗轮蜗杆传动的稳定性。

进一步，所述蜗杆总成包括：蜗杆、蜗杆轴承和联轴器，所述蜗杆轴承两端一一对应连接所述联轴器和所述蜗杆的一端，所述蜗杆的另一端连接所述轴承。

采用上述进一步方案的有益效果是：蜗杆总成有利于随助力电机的转动而转动，从而实现蜗轮蜗杆传动。

进一步，所述锥面卡簧设置在所述蜗杆轴承和所述联轴器之间，所述锥面卡簧与所述第一腔体卡接。

采用上述进一步方案的有益效果是：锥面卡簧有利于使蜗杆总成过盈压装在第一腔体内，同时还有利于减少机械振动，避免机械磨损。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的整体结构爆炸图；

图3为本实用新型实施例提供的间隙补偿机构剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的间隙补偿机构侧视图。

其中，图4中的L表示内圈11和外圈12轴心之间的距离，即偏心距离。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、间隙补偿机构；2、蜗轮；3、蜗杆总成；4、锥面卡簧；5、壳体；11、内圈；12、外圈；13、弹性体；14、轴承；31、蜗杆；32、蜗杆轴承；33、联轴器；51、第一腔体；52、第二腔体。

具体实施方式

以下对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图4所示，一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，包括：间隙补偿机构1、蜗轮2、蜗杆总成3、锥面卡簧4和壳体5，所述间隙补偿机构1、所述蜗轮2、所述蜗杆总成3和所述锥面卡簧4均安装在所述壳体5内，所述蜗轮2与所述蜗杆总成3啮合，所述蜗杆总成3两端一一对应连接所述间隙补偿机构1和所述锥面卡簧4；所述间隙补偿机构1上设置有内圈11、外圈12、弹性体13和轴承14，所述外圈12设置在所述内圈11外，所述弹性体13硫化设置在所述内圈11和所述外圈12之间，所述轴承14过盈压装在所述内圈11内，所述内圈11和所述外圈12偏心设置。

其中，需要说明的是：所述内圈11和所述外圈12偏心设置是指，如图4所示，所述内圈11和所述外圈12的轴心不同轴，而是在径向上有一定的距离L，这样所述轴承14与所述蜗杆总成3装配后会使所述蜗杆总成3朝所述蜗轮2偏，使所述蜗杆总成3压紧所述蜗轮2，保证了所述蜗杆总成3与所述蜗轮2之间无啮合间隙。

本实用新型的有益效果是：通过在内圈和外圈中间设置弹性体，以及内圈和外圈偏心设置有利于通过弹性体的弹力，以及蜗轮蜗杆之间的距离调整补偿蜗轮蜗杆的机械制造误、蜗轮材质特性，如热胀冷缩及吸水膨胀性能而导致的中心距误差、蜗轮蜗杆使用后的磨损导致的间隙，同时还有利于避免极端工况下弹簧延时回弹而导致的撞击异响，优化驾驶手感。

优选的，如图3和图4所示，所述内圈11和所述外圈12均为环状结构，所述弹性体13为橡胶材质的环状结构。

采用上述优选方案的有益效果是：环状弹性体有利于保证轴承与蜗杆同轴，使蜗杆与轴承内圈面接触，避免现有技术中弹簧挤压轴承机构中轴承与蜗杆的线接触，从而提高整个减速机构的使用寿命。同时橡胶材质的弹性体还具有减震作用，避免减速机在颠簸路面、快速换向时出现弹性延时而导致的撞击异响。

优选的，如图3和图4所示，所述轴承14与所述内圈11同轴设置。

采用上述优选方案的有益效果是：轴承与内圈同轴设置，且配合内圈与外圈偏心设置，有利于使与轴承内圈面接触的蜗杆偏向蜗轮方向，使蜗杆压紧所述蜗轮，保证了蜗杆与蜗轮之间无啮合间隙。

优选的，如图1和图2所示，所述壳体5包括第一腔体51和第二腔体52，所述蜗轮2安装在所述第二腔体52内，所述间隙补偿机构1、所述蜗杆总成3和所述锥面卡簧4设置在所述第一腔体51内。

采用上述优选方案的有益效果是：第一腔体和第二腔体有利于避免蜗轮蜗杆在工作过程中受到减速机其他部件的影响，保证蜗轮蜗杆传动的稳定性。

优选的，如图1和图2所示，所述蜗杆总成3包括：蜗杆31、蜗杆轴承32和联轴器33，所述蜗杆轴承32两端一一对应连接所述联轴器33和所述蜗杆31的一端，所述蜗杆31的另一端连接所述轴承14。

其中，需要说明的是：所述联轴器33远离所述蜗杆轴承32的一端与助力电机连接，使所述蜗杆31能随助力电机的转动而转动。

采用上述优选方案的有益效果是：蜗杆总成有利于随助力电机的转动而转动，从而实现蜗轮蜗杆传动。

优选的，如图1和图2所示，所述锥面卡簧4设置在所述蜗杆轴承32和所述联轴器33之间，所述锥面卡簧4与所述第一腔体51卡接。

采用上述优选方案的有益效果是：锥面卡簧有利于使蜗杆总成过盈压装在第一腔体内，同时还有利于减少机械振动，避免机械磨损。

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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，其特征在于，包括：间隙补偿机构(1)、蜗轮(2)、蜗杆总成(3)、锥面卡簧(4)和壳体(5)，所述间隙补偿机构(1)、所述蜗轮(2)、所述蜗杆总成(3)和所述锥面卡簧(4)均安装在所述壳体(5)内，所述蜗轮(2)与所述蜗杆总成(3)啮合，所述蜗杆总成(3)两端一一对应连接所述间隙补偿机构(1)和所述锥面卡簧(4)；

所述间隙补偿机构(1)上设置有内圈(11)、外圈(12)、弹性体(13)和轴承(14)，所述外圈(12)设置在所述内圈(11)外，所述弹性体(13)硫化设置在所述内圈(11)和所述外圈(12)之间，所述轴承(14)过盈压装在所述内圈(11)内，所述内圈(11)和所述外圈(12)偏心设置。

2.根据权利要求1所述一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，其特征在于，所述内圈(11)和所述外圈(12)均为环状结构，所述弹性体(13)为橡胶材质的环状结构。

3.根据权利要求1所述一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，其特征在于，所述轴承(14)与所述内圈(11)同轴设置。

4.根据权利要求1所述一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，其特征在于，所述壳体(5)包括第一腔体(51)和第二腔体(52)，所述蜗轮(2)安装在所述第二腔体(52)内，所述间隙补偿机构(1)、所述蜗杆总成(3)和所述锥面卡簧(4)设置在所述第一腔体(51)内。

5.根据权利要求4所述一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，其特征在于，所述蜗杆总成(3)包括：蜗杆(31)、蜗杆轴承(32)和联轴器(33)，所述蜗杆轴承(32)两端一一对应连接所述联轴器(33)和所述蜗杆(31)的一端，所述蜗杆(31)的另一端连接所述轴承(14)。

6.根据权利要求5所述一种蜗轮蜗杆间隙补偿装置，其特征在于，所述锥面卡簧(4)设置在所述蜗杆轴承(32)和所述联轴器(33)之间，所述锥面卡簧(4)与所述第一腔体(51)卡接。