CN221075106U - 一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，包括蜗轮、蜗杆、蜗杆调节滑块及其组件、箱体。其特征在于，所述箱体上在远离涡轮一侧设有矩形空腔，所述蜗杆调节滑块及其组件装配在此矩形空腔内。通过调整装配在此矩形空腔内蜗杆调节滑块及其组件位置，利用施加在蜗杆调节滑块及其组件上的弹簧持续弹力使蜗杆齿与蜗轮齿始终保持紧密啮合，实现动态补偿间隙作用，从而消除涡轮磨损带来的噪音影响。采用在箱体上矩形空腔内装配蜗杆调节滑块及其组件方式，很好的解决了蜗杆轴向窜动，蜗杆与蜗轮啮合间隙调整问题，提高产品一次装配合格率。本实用新型大大降低机构工作时的异响，减少机构非正常磨损。

Description

一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构

技术领域

本实用新型涉及一种电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构，属汽车电动助力转向系统技术领域。

背景技术

随着新能源汽车行业迅速发展，特别是新能源汽车智能辅助驾驶和自动驾驶场景的普及应用，对转向器的使用性能要求也越来越高。电动助力转向器(Electric PowerSteering，EPS)是一种节能、安全、环保的高科技型汽车转向装置。EPS已成为全球汽车产品竞争的关键技术之一，EPS结构紧凑，易于装配和维护，集成性好；EPS对于纯电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)而言，是转向系统的最佳选择。

对于小齿轮电动助力转向器(PEPS)和管柱式电动助力转向器(CEPS)，都需要使用到蜗轮蜗杆减速装置。在这类电动助力转向器中，蜗轮蜗杆啮合传动主要起到减速和传递扭矩的作用，但随着蜗轮蜗杆磨耗增加，蜗轮蜗杆传动啮合间隙逐渐增大，易于产生异响，同时蜗轮蜗杆因非正常的啮合而导致传递扭矩波动不平稳。

现有的涡轮蜗杆间隙补偿机构，在蜗杆两端安装一对橡胶弹性垫圈，橡胶弹性垫圈一直处于压缩状态，在整个生命周期内，持续提供推力，将蜗杆推向涡轮。由于蜗杆小端位于减速机构箱体内深处，导致系统参数调整难度较大。受装配空间影响，橡胶弹性系数较小，在长期使用过程中容易衰减，影响间隙补偿效果。

因此，如何提供一种可长期使用、便于装配且能够有效实现间隙补偿的间隙调整结构成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

针对以上电动助力转向器所出现的问题，本实用新型目的在于，提供一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，能在保证电动助力转向器减速机构蜗轮蜗杆正常顺滑啮合同时，最大限度降低由于相关零部件的制造精度和装配公差导致蜗轮蜗杆啮合运转时传递力矩波动不平稳，提高产品一次装配合格率。

利用作用在蜗杆调节滑块上的弹簧持续均衡的弹力使蜗杆齿部始终紧密贴合蜗轮齿部实现动态补偿间隙作用，从而消除因蜗轮磨损带来的噪音影响。通过旋动箱体上的蜗杆旋紧螺母抵顶在蜗杆大端靠近带外圈弧面轴承外圈的一侧，推动蜗杆利用装配在蜗杆小端轴根部上的波形弹垫对蜗杆两端的轴承预紧，避免蜗杆在运转中轴向窜动。该结构简单紧凑，易于装配，维护方便。

本实用新型的上述技术问题通过下述技术方案加以解决的：

一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，包括蜗轮、蜗杆、蜗杆调节滑块、无台阶球头柱塞、碟形弹簧组合件、碟形弹簧组合件一、碟形弹簧平垫圈、碟形弹簧限位柱塞、钢珠弹簧紧定螺钉、平端凹头紧定螺钉、蜗杆调节滑块盖板、蜗杆旋紧螺母、带外圈弧面轴承、带外圈弧面轴承一、波形弹垫、箱体。其特征在于，所述蜗杆转动安装在所述箱体的内部，且所述蜗杆一侧的蜗杆齿部与所述设置在箱体中的蜗轮齿部相互啮合。

所述箱体的一端设有与所述蜗杆的小端相通的矩形空腔，所述矩形空腔位于所述蜗杆远离所述蜗轮的一侧，所述蜗杆调节滑块设置在所述矩形空腔内，所述蜗杆调节滑块设有所述带外圈弧面轴承一,所述带外圈弧面轴承一的轴承孔与所述蜗杆的小端轴部滑动装配；所述蜗杆大端轴部过盈配合装配所述带外圈弧面轴承，所述蜗杆小端轴根部设有所述波形弹垫，所述蜗杆旋紧螺母旋接固定在所述箱体上，且抵顶在所述蜗杆大端靠近所述带外圈弧面轴承外圈的一侧，以对所述带外圈弧面轴承一实施预紧。

所述蜗杆调节滑块外形是长方体，所述长方体在靠近所述蜗轮的一侧端面设有两处所述碟形弹簧限位柱塞孔分别通过滑动装配所述碟形弹簧组合件、所述碟形弹簧平垫圈，且抵顶在所述矩形空腔靠近蜗轮的一侧端面上，同样地，所述长方体在安装所述碟形弹簧平垫圈的端面相对一侧端面上，在所述碟形弹簧限位柱塞孔一处通过所述碟形弹簧限位柱塞过盈配合装配所述碟形弹簧组合件一，所述碟形弹簧组合件一的组合整体受力值等于两处所述碟形弹簧组合件组合整体受力值之和。

所述长方体另两侧端面上设有四处所述无台阶球头柱塞孔压装所述无台阶球头柱塞保持所述蜗杆调节滑块动态弹性定位。通过旋动所述箱体上的所述蜗杆旋紧螺母抵顶在所述蜗杆大端靠近所述带外圈弧面轴承外圈的一侧，推动所述蜗杆利用装配在所述蜗杆小端轴根部上的所述波形弹垫对所述蜗杆两端的轴承预紧，避免所述蜗杆在运转中轴向窜动。

所述蜗杆调节滑块盖板安装在所述矩形空腔远离所述蜗轮的一侧端面上，所述蜗杆调节滑块盖板远离所述矩形空腔的一侧端面呈矩形，所述矩形端面四个对角位置设有沉头孔，所述沉头孔通过螺钉与所述箱体连接固定，所述矩形端面中心位置设有所述平端凹头紧定螺钉，所述矩形端面水平位置对称设有所述钢珠弹簧紧定螺钉，通过旋动所述蜗杆调节滑块盖板上所述平端凹头紧定螺钉推动装配在所述蜗杆调节滑块两端一对力值大小相等方向相反的所述碟型弹簧组合件，使所述蜗杆调节滑块与安装在所述箱体的蜗轮轴孔中蜗轮顺滑啮合。

所述钢珠弹簧紧定螺钉抵顶在所述蜗杆调节滑块上，旋动所述钢珠弹簧紧定螺钉限制所述蜗杆因受力过载导致所述蜗杆调节滑块回弹，利用所述钢珠弹簧紧定螺钉的弹簧持续弹力使所述蜗杆齿部与蜗轮齿部始终保持紧密啮合，实现间隙动态补偿，从而消除涡轮磨损带来的噪音影响。

本实用新型一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，采用在箱体上矩形空腔内装配蜗杆调节滑块及其上组件方式，很好的解决了蜗杆的轴向窜动，蜗杆与蜗轮啮合间隙调整问题，提高产品一次装配合格率。本实用新型大大降低机构工作时的异响，减少机构非正常磨损。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型减速机构示意图；

图2为本实用新型蜗杆调节滑块及其上组件安装示意图；

附图中：1.蜗杆调节滑块,1-1.无台阶球头柱塞孔,1-5.碟形弹簧限位柱塞孔,1-7.碟形弹簧限位柱塞孔一,2.无台阶球头柱塞,3.碟形弹簧组合件,3-1.碟形弹簧组合件一,4.带外圈弧面轴承一,5.碟形弹簧平垫圈,5-1.碟形弹簧限位柱塞,6.钢珠弹簧紧定螺钉,7.平端凹头紧定螺钉,8.蜗杆调节滑块盖板,9.蜗杆,10.蜗杆旋紧螺母,13.箱体,15.波形弹垫,16.带外圈弧面轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型公开一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，包括蜗轮、蜗杆9、蜗杆调节滑块1、无台阶球头柱塞2、碟形弹簧组合件3、碟形弹簧组合件一3-1、带外圈弧面轴承一4、碟形弹簧平垫圈5、碟形弹簧限位柱塞5-1、钢珠弹簧紧定螺钉6、平端凹头紧定螺钉7、蜗杆调节滑块盖板8、蜗杆旋紧螺母10、箱体13、波形弹垫15、带外圈弧面轴承16。

本实用新型所述的蜗杆9转动安装在箱体13的内部，且蜗杆9一侧的蜗杆齿部与设置在箱体13中的蜗轮齿部相互啮合；箱体13的一端设有与蜗杆9的小端相通的矩形空腔，矩形空腔位于蜗杆9远离蜗轮的一侧，蜗杆调节滑块1设置在矩形空腔内，蜗杆调节滑块1设有带外圈弧面轴承一4,带外圈弧面轴承一4的轴承孔与蜗杆9的小端轴部滑动装配。

进一步地，所述蜗杆调节滑块1上设有无台阶球头柱塞孔1-1、碟形弹簧限位柱塞孔1-5、碟形弹簧限位柱塞孔一1-7；通过在蜗杆调节滑块1上无台阶球头柱塞孔1-1四处分别压装无台阶球头柱塞2，保持蜗杆9在运转时蜗杆调节滑块1动态弹性定位；通过碟形弹簧平垫圈5在蜗杆调节滑块1上的碟形弹簧限位柱塞孔1-5两处孔位置分别滑动装配碟形弹簧组合件3、碟形弹簧平垫圈5，且保持碟形弹簧组合件3处于单片叠加背对贴合状态；同样用碟形弹簧限位柱塞5-1与蜗杆调节滑块1上的碟形弹簧限位柱塞孔一1-7的孔过盈配合装配碟形弹簧组合件一3-1，且保持装配碟形弹簧组合件一3-1双片叠加背对贴合状态；碟形弹簧组合件一3-1的整体组合受力值等于碟形弹簧组合件3整体组合受力值。

进一步地，所述蜗杆调节滑块盖板8远离所述矩形空腔的一侧端面呈矩形，矩形端面四个对角位置设有沉头孔，矩形端面中心位置设有平端凹头紧定螺钉7，矩形端面水平位置对称设有钢珠弹簧紧定螺钉6。

再进一步地，将所述蜗杆调节滑块1及其上组件安装在箱体13的矩形空腔中，使碟形弹簧平垫圈5抵顶在所述矩形空腔靠近蜗轮的一侧端面上，在所述矩形空腔远离蜗轮的一侧端面上安装蜗杆调节滑块盖板8及其组件，且通过四颗螺钉与箱体13连接固定；通过旋动旋接在箱体13上的蜗杆旋紧螺母10，抵顶在蜗杆9靠近蜗杆大端带外圈弧面轴承16外圈的一侧，通过装配在蜗杆9靠近蜗杆小端蜗杆轴上的波形弹垫15对蜗杆调节滑块1上装有的带外圈弧面轴承一4预紧，防止蜗杆9轴向窜动。

再进一步地，旋动平端凹头紧定螺钉7压缩碟形弹簧组合件一3-1，推动蜗杆调节滑块1与安装在箱体13蜗轮轴孔中的蜗轮顺滑啮合；旋动蜗杆调节滑块盖板8上两端的钢珠弹簧紧定螺钉6抵顶在蜗杆调节滑块1上，限制蜗杆9因受力过载导致回退，避免增大蜗轮蜗杆9啮合间隙，消除蜗轮晃动和异响，利用钢珠弹簧紧定螺钉6的弹簧持续弹力使蜗杆9的蜗杆齿与蜗轮齿始终保持紧密啮合，在该减速机构全生命周期实现蜗轮蜗杆啮合间隙持续均衡的动态补偿。

除以上所述外，本实用新型还可以有其他实施方式，在此不一一冗述。虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。但凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均属于本实用新型要求的保护范围，本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，其特征在于，包括：蜗轮、蜗杆、蜗杆调节滑块、无台阶球头柱塞、碟形弹簧组合件、碟形弹簧组合件一、带外圈弧面轴承一、碟形弹簧平垫圈、碟形弹簧限位柱塞、钢珠弹簧紧定螺钉、平端凹头紧定螺钉、蜗杆调节滑块盖板、蜗杆旋紧螺母、箱体、波形弹垫、带外圈弧面轴承；

所述蜗杆转动安装在所述箱体的内部，且所述蜗杆一侧的蜗杆齿部与所述设置在箱体中的蜗轮齿部相互啮合；

所述箱体的一端设有与所述蜗杆的小端相通的矩形空腔，所述矩形空腔位于所述蜗杆远离所述蜗轮的一侧，所述蜗杆调节滑块设置在所述矩形空腔内，所述蜗杆调节滑块设有所述带外圈弧面轴承一,所述带外圈弧面轴承一的轴承孔与所述蜗杆的小端轴部滑动装配，所述蜗杆旋紧螺母旋接固定在所述箱体上，且抵顶在所述蜗杆大端的所述带外圈弧面轴承上，以对所述带外圈弧面轴承一实施预紧。

2.根据权利要求1所述的一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，其特征在于，所述蜗杆调节滑块外形是长方体，所述长方体靠近所述蜗轮的一侧端面设有两处所述碟形弹簧限位柱塞孔分别通过滑动装配所述碟形弹簧组合件、所述碟形弹簧平垫圈，所述长方体在远离所述蜗轮的一侧端面在所述碟形弹簧限位柱塞孔一孔处，通过所述碟形弹簧限位柱塞过盈配合装配所述碟形弹簧组合件一，所述碟形弹簧组合件一的整体组合受力值等于两处所述碟形弹簧组合件整体组合受力值之和；所述蜗杆调节滑块使用材料牌号304不锈钢，45号钢或7075铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，其特征在于，所述蜗杆大端轴部过盈配合装配所述带外圈弧面轴承，所述蜗杆小端轴根部设有所述波形弹垫。

4.根据权利要求1所述的一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，其特征在于，所述蜗杆调节滑块盖板安装在所述矩形空腔远离所述蜗轮的一侧端面上，所述蜗杆调节滑块盖板远离所述矩形空腔的一侧端面呈矩形，所述矩形端面四个对角位置设有沉头孔，所述沉头孔通过螺钉与所述箱体连接固定，所述矩形端面中心位置设有所述平端凹头紧定螺钉，所述矩形端面水平位置对称设有所述钢珠弹簧紧定螺钉；所述蜗杆调节滑块盖板使用材料牌号304不锈钢或7075铝合金。

5.根据权利要求4所述的一种新型电动助力转向器蜗轮蜗杆减速机构间隙调整结构，其特征在于，通过旋动所述钢珠弹簧紧定螺钉，所述平端凹头紧定螺钉共同压紧所述蜗杆调节滑块，以消除所述蜗轮与所述蜗杆的啮合间隙。