CN204041878U - 蜗轮蜗杆机构和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜗轮蜗杆机构和车辆。所述蜗轮蜗杆机构包括壳体、设置在该壳体中并且相互啮合的蜗轮和蜗杆以及设置在该蜗杆端部的轴承，壳体包括安装腔，其中，蜗轮蜗杆机构还包括套设在轴承上的轴承座，该轴承座容纳在安装腔中，轴承座上设置有能够在轴承座受压的状态下收缩变形的开口，壳体的靠近蜗杆的一侧上设置有螺纹孔，所述蜗轮蜗杆机构还包括预紧结构，该预紧结构包括与所述螺纹孔相配合的调整件、压紧轴承座的压紧件以及设置在调整件和压紧件之间的弹性件。通过上述技术方案，本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构能够自动补偿蜗轮蜗杆之间的间隙。

Description

蜗轮蜗杆机构和车辆

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，具体地，涉及一种蜗轮蜗杆机构和包括该蜗轮蜗杆机构的车辆。

背景技术

现代汽车马力大、速度快，为了操纵的轻便和灵敏，中高档次的轿车转向器都加装了电子转向助力***。当汽车转向时，转矩传感器检测到转向盘的力矩和转动方向，将这些信号输送到电控单元，电控单元根据转向盘的转动力矩、转动方向和车辆速度等数据向电动机控制器发出信号指令，使伺服电动机输出相应大小及方向的转动力矩以使得蜗轮蜗杆减速机构降低速度同时提高输出扭矩，从而对转向管柱产生助动力。

在现有技术中，蜗轮蜗杆减速机构通常由尼龙合金材料制成，这种尼龙合金材料具有自润滑和耐磨的优点，但是这种材料受温度和空气湿度影响较大，导致蜗轮蜗杆的啮合间隙随外界环境温度变化而发生变化，影响蜗轮蜗杆的啮合性；并且蜗轮蜗杆长期使用磨损产生间隙，在涡轮蜗杆啮合运转时易产生异响。此外，现有技术中的转向管柱的蜗轮蜗杆结构多为固定形式，需要通过选配涡轮蜗杆尺寸进行装配，装配后涡轮蜗杆的啮合间隙无法保证，磨损后啮合间隙也无法补偿，运转过程易出现异响等故障，增大了行车过程中的风险，大大降低了车辆的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种蜗轮蜗杆机构，该蜗轮蜗杆机构能够自动补偿蜗轮蜗杆之间的间隙，以避免蜗轮蜗杆之间因尺寸问题或磨损等引起的蜗轮蜗杆之间产生啮合间隙的现象。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种蜗轮蜗杆机构，该蜗轮蜗杆机构包括壳体、设置在所述壳体中并且相啮合的蜗轮和蜗杆以及设置在所述蜗杆端部的轴承，所述壳体包括安装腔，其中，所述蜗轮蜗杆机构还包括套设在所述轴承上的轴承座，该轴承座容纳在所述安装腔中，所述轴承座上设置有能够在所述轴承座受压的状态下收缩变形的开口，所述壳体的靠近所述蜗杆的一侧上设置有螺纹孔，所述蜗轮蜗杆机构还包括预紧结构，该预紧结构包括与所述螺纹孔相配合的调整件、压紧所述轴承座的压紧件以及设置在所述调整件和所述压紧件之间的弹性件。

优选地，所述轴承座的与所述压紧件压紧的位置和所述开口径向相对设置。

优选地，所述安装腔的与所述开口相对的位置形成为与所述轴承座相匹配的曲面。

优选地，所述压紧件的上部容纳在所述螺纹孔中，所述调整件的底部和所述压紧件的上部分别形成有第一凹槽和第二凹槽，以容纳所述弹性件。

优选地，所述轴承座轴向的两个端部分别形成有沿其圆周方向上的凸缘，所述压紧件的下部容纳在所述凸缘之间的凹部中。

优选地，所述压紧件的底部具有弯曲的表面，该弯曲的表面的曲率与所述凹部的曲率相同。

优选地，所述壳体与所述凹部相接合并通过所述凸缘限制所述轴承座在其轴向方向上的移动。

优选地，所述弹性件为弹簧，所述调整件为调整螺塞。

优选地，在所述蜗杆的两端分别设置有轴承，其中，该两个轴承中的至少一个轴承设置有所述轴承座，并且对应于所述轴承座设置有所述螺纹孔和所述预紧结构。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括助力电机和转向轴，其中，所述车辆还包括本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构，所述助力电机连接于所述蜗杆，所述转向轴连接于所述蜗轮。

通过上述技术方案，本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构能够自动调整蜗轮和蜗杆之间的啮合间隙，避免因磨损或蜗轮蜗杆尺寸匹配问题等原因引起的蜗轮蜗杆啮合间隙增大，从而避免蜗轮蜗杆机构在运行过程中产生异响等故障。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构的安装示意图；

图2是图1中沿A-A剖切的剖视图；

图3是沿图2中L线剖切的部分剖视图；

图4是本实用新型提供蜗轮蜗杆机构中的轴承座的立体示意图。

附图标记说明

1壳体；11a第一安装腔；11b第二安装腔；12螺纹孔；2蜗轮；3蜗杆；4a第一轴承；4b第二轴承；5轴承座；51开口；52凸缘；53凹部；6调整件；61第一凹槽；7压紧件；71第二凹槽；8弹性件；9转向轴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

本实用新型提供一种蜗轮蜗杆机构，该蜗轮蜗杆机构包括壳体1、设置在壳体1中并且相啮合的蜗轮2和蜗杆3以及设置在蜗杆3端部的轴承，壳体1包括安装腔，其中，蜗轮蜗杆机构还包括套设在轴承上的轴承座5，该轴承座5容纳在安装腔中，轴承座5上设置有能够在轴承座5受压的状态下收缩变形的开口51，壳体1的靠近蜗杆3的一侧上设置有螺纹孔12，蜗轮蜗杆机构还包括预紧结构，该预紧结构包括与螺纹孔12相配合的调整件6、压紧轴承座5的压紧件7以及设置在调整件6和压紧件7之间的弹性件8。

参照图2至图4，通过上述技术方案，当蜗轮2和蜗杆3之间的啮合间隙因磨损或尺寸匹配问题而增大或者因外界环境温度的变化而变化时，在弹性件8的作用下，压紧件7压紧轴承座5，与此同时，安装腔支撑轴承座5并挤压轴承座5上与所述安装腔接触的部分，在安装腔和压紧件7的共同作用下，轴承座5被压缩，开口51收缩变形，使得轴承座5与轴承充分接触并带动轴承及蜗杆3在压紧件7的作用下朝向蜗轮所在的方向移动，进而补偿蜗轮2和蜗杆3之间的啮合间隙。在此，本领域技术人员能够理解的是，本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构还能够通过预紧结构缓解蜗轮蜗杆因尺寸匹配问题而造成啮合过紧的现象。

下面将参照图2至图4详细描述本实用新型的具体实施方式，在图2所示的具体实施方式中，蜗杆3的两端设置有第一轴承4a和第二轴承4b，并在左侧的第一安装腔11a中设置有轴承座5，并且对应于轴承座5设置有螺纹孔12和所述预紧结构，对应地，所述轴承为第一轴承4a。然而本实用新型并不局限于此。根据实际需要，轴承座5也可以设置在右侧的第二安装腔11b中，并且对应于轴承座5设置有螺纹孔和所述预紧结构。在此，本领域技术人员可以理解的是，当蜗轮蜗杆机构中蜗轮2与蜗杆3之间的间隙不影响蜗轮蜗杆机构的传动时，可以只在蜗杆3的一端(例如左端或右端)设置轴承座5、螺纹孔12和预紧结构以自动调整蜗轮蜗杆之间的啮合间隙；当蜗轮2与蜗杆3之间的间隙影响蜗轮蜗杆机构的传动时，可以在蜗杆3的两端同时设置轴承座5、螺纹孔12和预紧结构，以避免只在蜗杆3一端设置预紧结构而使得蜗杆3产生倾斜。

在本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构的具体实施方式中，根据实际需要，开口51可以设置在轴承座5上任意合适的位置，优选地，轴承座5的与压紧件7压紧的位置和开口51径向相对设置，在这种情况下，开口51更容易收缩变形。

为了使得轴承座5均匀地被压缩从而使得开口51容易收缩变形，第一安装腔4a的与开口51相对的位置可以形成为与轴承座5相匹配的曲面。在此需要说明的是，开口51可以为任意合适的形状，例如图4中所示的形状。

为了限制压紧件7在其它方向上的运动，压紧件7的上部可以容纳在所述螺纹孔12中。因此，压紧件7的尺寸可以小于螺纹孔12的内径。优选地，调整件6的底部和压紧件7的上部可以分别形成有第一凹槽61和第二凹槽71，以容纳弹性件8。

在本实用新型的具体实施方式中，如图3和图4中所示，轴承座5轴向的两个端部可以分别形成有沿其圆周方向上的凸缘52，压紧件7的下部容纳在凸缘52之间的凹部53中，由此，压紧件7在其它方向上的运动进一步受到限制。

此外，为了使得压紧件7能够与轴承座5紧密接触，从而使得压紧件7更好地压紧轴承座，压紧件7的底部具有弯曲的表面，该弯曲的表面的曲率与凹部53的曲率相同。

壳体1与凹部53相接合并通过凸缘52能够限制轴承座5在其轴向方向上的移动。

在本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构的具体实施方式中，弹性件8可以为多种形式，例如，弹性件8可以为弹簧；相应地，调整件也可以为多种形式，例如，调整件6可以为调整螺塞，该调整螺塞与壳体1上的螺纹孔12相配合。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供一种车辆，该车辆包括助力电机和转向轴，其中，所述车辆还包括本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构，所述助力电机连接于所述蜗杆3，所述转向轴9连接于所述蜗轮3，如图1中所示。因此，本实用新型提供的车辆能够对转向***中的蜗轮蜗杆机构中蜗轮与蜗杆之间的啮合间隙进行自动补偿，避免由于外界环境温度的影响或磨损等原因造成的运行故障(例如驾驶手感时轻时重、异响等)，提高了车辆操纵的稳定性。

通过上述技术方案，本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构能够自动补偿蜗轮2和蜗杆3之间的啮合间隙，通过预紧结构、轴承座5以及安装腔的相互配合，使得蜗杆3的一端朝向蜗轮2移动，从而补偿蜗轮2和蜗杆3之间的啮合间隙，避免蜗轮蜗杆机构在运行中由于啮合间隙的变化而产生异响甚至出现故障。此外，本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构还具有结构简单、易于控制等优点。在此基础上，本实用新型提供的车辆包括本实用新型提供的蜗轮蜗杆机构，其同样具有上述优点，从而具有较高的安全性，降低了车辆行驶过程中的危险。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种蜗轮蜗杆机构，该蜗轮蜗杆机构包括壳体(1)、设置在所述壳体(1)中并且相互啮合的蜗轮(2)和蜗杆(3)以及设置在所述蜗杆(3)端部的轴承，所述壳体(1)包括安装腔，其特征在于，所述蜗轮蜗杆机构还包括套设在所述轴承上的轴承座(5)，该轴承座(5)容纳在所述安装腔中，所述轴承座(5)上设置有能够在所述轴承座(5)受压的状态下收缩变形的开口(51)，所述壳体(1)的靠近所述蜗杆(3)的一侧上设置有螺纹孔(12)，所述蜗轮蜗杆机构还包括预紧结构，该预紧结构包括与所述螺纹孔(12)相配合的调整件(6)、压紧所述轴承座(5)的压紧件(7)以及设置在所述调整件(6)和所述压紧件(7)之间的弹性件(8)。

2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，所述轴承座(5)的与所述压紧件(7)压紧的位置和所述开口(51)径向相对设置。

3.根据权利要求2所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，所述安装腔的与所述开口(51)相对的位置形成为与所述轴承座(5)相匹配的曲面。

4.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，所述压紧件(7)的上部容纳在所述螺纹孔(12)中，所述调整件(6)的底部和所述压紧件(7)的上部分别形成有第一凹槽(61)和第二凹槽(71)，以容纳所述弹性件(8)。

5.根据权利要求4所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，所述轴承座(5)轴向的两个端部分别形成有沿其圆周方向上的凸缘(52)，所述压紧件(7)的下部容纳在所述凸缘(52)之间的凹部(53)中。

6.根据权利要求5所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，所述压紧件(7)的底部具有弯曲的表面，该弯曲的表面的曲率与所述凹部(53)的曲率相同。

7.根据权利要求5所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，所述壳体(1)与所述凹部(53)相接合并通过所述凸缘(52)限制所述轴承座(5)在其轴向方向上的移动。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，所述弹性件(8)为弹簧，所述调整件(6)为调整螺塞。

9.根据权利要求8所述的蜗轮蜗杆机构，其特征在于，在所述蜗杆(3)的两端分别设置有轴承，其中，该两个轴承中的至少一个轴承设置有所述轴承座(5)，并且对应于所述轴承座(5)设置有所述螺纹孔(12)和所述预紧结构。

10.一种车辆，该车辆包括助力电机和转向轴，其特征在于，所述车辆还包括根据权利要求1-9中任意一项所述的蜗轮蜗杆机构，所述助力电机连接于所述蜗杆(3)，所述转向轴(9)连接于所述蜗轮(3)。