CN219570797U - 一种蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，包括减速机构箱体、电机轴、以及相啮合的蜗轮与蜗杆，蜗杆通过轴承设在减速机构箱体内，减速机构箱体上对应蜗杆外端轴承设有弹簧预紧机构，所述电机轴的一端与蜗杆的内端之间通过腰形花键结构相连，对应蜗杆内端设置的轴承为偏摆轴承。电机轴端设计成腰形花键，蜗杆大端轴承采用偏摆轴承，蜗杆小端采用自润滑衬套对蜗杆小端深沟球轴承进行包裹，在自润滑衬套外面设置特定角度的预紧弹簧，蜗轮和蜗杆中心距补偿范围大，长期使用稳定可靠。

Description

一种蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构

技术领域

本实用新型涉及汽车电动转向技术领域，尤其是涉及一种蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构。

背景技术

随着电驱动、电控等新技术发展，国家对整车油耗和排放的法规实施，纯电或混电车的大量上市和燃油车比重越来越高，更节能(约节省燃油5％)、免维护(液压转向需定期或定里程更换液压转向油)的电动转向目前成为汽车的主流配置。电动转向机构工作机理是：发动机、车速、角度、扭矩传感器等信号通过整车CAN网络反馈到电动转向装置ECU控制器，然后ECU控制器控制电机，电机驱动减速机构工作，给整车转向装置转向时提供随速助力。

电动转向减速机构通常是蜗轮与蜗杆结构，蜗杆通常为金属材质，与蜗杆啮合的蜗轮通常为尼龙或尼龙+玻纤材质，为提高传动齿轮平稳性和可靠性，两头蜗杆被多数厂家采用，有少部分厂家采用三头蜗杆，以提高蜗轮与蜗杆啮合重合度。蜗轮与蜗杆传动结构有定中心距和中心距可调结构设计。蜗轮与蜗杆减速传动机构相应材质、重合度、油脂润滑的设计，需要面对3～6Nm@500～4500RPM电机的驱动。这样，应对蜗轮与蜗杆长期运转中的磨损和相应性能衰退下降就成为了各厂家必须要解决的问题。随着用户对车辆转向操纵品质的要求越来越高，减速机构中心距可调结构已经成为当前市场开发产品的主流。

如中国专利CN108644352A公开的一种电动转向器涡轮蜗杆间隙补偿机构，所述电动转向器包括壳体和设在壳体内的蜗杆，壳体内对应蜗杆的端部设有轴承，所述间隙补偿机构包括柱塞和压块，所述壳体上对应端部轴承设有开口孔，所述柱塞与开口孔通过螺纹配合，所述压块设在轴承和柱塞之间；由于蜗杆的两端采用常规定位结构，其蜗轮和蜗杆中心距调节补偿范围较小，长期使用稳定可靠性变差。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型是提供一种蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，以达到提高蜗轮和蜗杆中心距补偿范围的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

该蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，包括减速机构箱体、电机轴、以及相啮合的蜗轮与蜗杆，蜗杆通过轴承设在减速机构箱体内，减速机构箱体上对应蜗杆外端轴承设有弹簧预紧机构，所述电机轴的一端与蜗杆的内端之间通过腰形花键结构相连，对应蜗杆内端设置的轴承为偏摆轴承。

进一步的：

所述蜗杆外端轴承为深沟球轴承，深沟球轴承外圈设有自润滑轴承套。

所述电机轴的一端外缘上设有腰形外花键，蜗杆的内端为中空结构，蜗杆的内端中空结构内设有与腰形外花键相配合的内花键。

所述弹簧预紧机构对应自润滑轴承套设置。

所述弹簧预紧机构对应自润滑轴承套设置。

所述蜗杆对应偏摆轴承端为大端，蜗杆对应自润滑轴承套端为小端。

所述蜗杆的中空结构底部设有作用在电机轴端部的内弹簧。

所述偏摆轴承对应腰形外花键的中间位置设置。

所述弹簧预紧机构包括弹簧锁紧螺钉和预紧弹簧，所述减速机构箱体上对应自润滑轴承套设有安装孔，弹簧锁紧螺钉设在安装孔中，预紧弹簧位于弹簧锁紧螺钉内端和自润滑轴承套之间。

所述弹簧预紧机构倾斜向下设置，弹簧预紧机构与减速机构箱体水平之间夹角范围为30-40°。

所述预紧弹簧的预紧力范围为20～30牛。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

该蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构结构设计合理，电机轴端设计成腰形花键，蜗杆大端轴承采用偏摆轴承，蜗杆小端采用自润滑衬套对蜗杆小端深沟球轴承进行包裹，在自润滑衬套外面设置特定角度的预紧弹簧，蜗轮和蜗杆中心距补偿范围大，长期使用稳定可靠。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型减速机构结构示意图。

图2为本实用新型联轴器放大示意图。

图3为本实用新型蜗杆尾部弹簧预紧机构示意图。

图中：

1.电机轴、2.偏摆轴承、3.蜗杆、4.预紧弹簧、5.弹簧锁紧螺钉、6.自润滑轴承套、7.轴承、8.蜗轮、9.减速机构箱体、10.腰形花键结构。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1至图3所示，该蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，包括减速机构箱体9、电机轴1、以及相啮合的蜗轮8与蜗杆3；蜗杆通过轴承设在减速机构箱体内，减速机构箱体上对应蜗杆外端轴承设有弹簧预紧机构，电机轴的一端与蜗杆的内端之间通过腰形花键结构10相连，对应蜗杆内端设置的轴承为偏摆轴承2。

本实用新型中，电机轴的一端与蜗杆的内端之间通过腰形花键结构相连，蜗杆对应电机轴端为大端，蜗杆的外端为小端；蜗杆大端轴承采用偏摆轴承，蜗杆小端采用自润滑衬套对蜗杆小端深沟球轴承进行包裹，在自润滑衬套外面设置特定角度的预紧弹簧，蜗轮和蜗杆中心距补偿范围大，长期使用稳定可靠。

电机轴1的一端外缘上设有腰形外花键，蜗杆的内端为中空结构，蜗杆3的内端中空结构内设有与腰形外花键相配合的内花键；电动转向装置组装时电机轴端部插入到蜗杆内端的内孔里，蜗杆内、电机轴外腰形花键相配合组成花键传动式的联轴器。

进一步的，蜗杆的中空结构底部设有作用在电机轴端部的内弹簧，连接稳定可靠，不易产生异响。偏摆轴承对应腰形外花键的中间位置设置，即对应弧形结构中间位置设置，稳定可靠。

蜗杆外端轴承为深沟球轴承7，深沟球轴承外圈设有自润滑轴承套6，深沟球轴承和自润滑轴承套对应蜗杆外径小端集成设置，占用空间小，便于在箱体内布置和安装；弹簧预紧机构对应自润滑轴承套设置。具体为，蜗杆通过大端偏摆轴承和小端小深沟球轴承固定在减速机构箱体内，蜗杆小端深沟球轴承外圈套有自润滑轴承套，弹簧预紧机构倾斜向下设置，弹簧预紧机构与减速机构箱体水平之间夹角范围为30-40°；优选的，在减速机构箱体以特定角度a＝36°加工一沉台式组合式通孔，内装预紧弹簧和弹簧锁紧螺钉，便于安装和调整；并且特定的角度自动补偿相对稳定。

弹簧预紧机构包括弹簧锁紧螺钉5和预紧弹簧4，减速机构箱体上对应自润滑轴承套设有安装孔，弹簧锁紧螺钉设在安装孔中，预紧弹簧位于弹簧锁紧螺钉内端和自润滑轴承套之间；预紧弹簧的预紧力范围为20～30牛。

产品设计时，蜗杆轴线会偏离理论路啮合轴线成一定角度，远离蜗轮，也就是说，蜗轮与蜗杆实际中心距会大于理论啮合中心距。随着用户使用，蜗轮与蜗杆磨损后，通过预紧弹簧提供20～30牛的轴向预紧力，蜗杆轴线会慢慢接近理论啮合轴线，直至实际中心距会小于理论啮合中心距；蜗轮轴上的偏摆轴承、电机轴腰形花键及预紧弹簧设计，让蜗轮在磨损后蜗杆轴线能随预紧弹簧力偏移，并且蜗轮和蜗杆中心距补偿范围大，长期使用稳定可靠。

结合蜗杆轴线在设计上预设了摆动量，可有效在蜗轮磨损后对啮合间隙进行补偿(0～0.08mm)，来提高产品使用寿命，使产品可靠性更高；本实用新型结构简单，易实施，耐久后性能下降可控，空行程和换向响改善效果突出明显，可靠性明显提高。

上述仅为对本实用新型较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本实用新型的实施例方案。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，包括减速机构箱体、电机轴、以及相啮合的蜗轮与蜗杆，蜗杆通过轴承设在减速机构箱体内，减速机构箱体上对应蜗杆外端轴承设有弹簧预紧机构，其特征在于：所述电机轴的一端与蜗杆的内端之间通过腰形花键结构相连，对应蜗杆内端设置的轴承为偏摆轴承。

2.如权利要求1所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述蜗杆外端轴承为深沟球轴承，深沟球轴承外圈设有自润滑轴承套。

3.如权利要求1所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述电机轴的一端外缘上设有腰形外花键，蜗杆的内端为中空结构，蜗杆的内端中空结构内设有与腰形外花键相配合的内花键。

4.如权利要求2所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述弹簧预紧机构对应自润滑轴承套设置。

5.如权利要求2所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述蜗杆对应偏摆轴承端为大端，蜗杆对应自润滑轴承套端为小端。

6.如权利要求3所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述蜗杆的中空结构底部设有作用在电机轴端部的内弹簧。

7.如权利要求3所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述偏摆轴承对应腰形外花键的中间位置设置。

8.如权利要求4所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述弹簧预紧机构包括弹簧锁紧螺钉和预紧弹簧，所述减速机构箱体上对应自润滑轴承套设有安装孔，弹簧锁紧螺钉设在安装孔中，预紧弹簧位于弹簧锁紧螺钉内端和自润滑轴承套之间。

9.如权利要求4所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述弹簧预紧机构倾斜向下设置，弹簧预紧机构与减速机构箱体水平之间夹角范围为30-40°。

10.如权利要求8所述蜗轮与蜗杆中心距可调的电动转向减速机构，其特征在于：所述预紧弹簧的预紧力范围为20～30牛。