CN212556479U - 转向机及其蜗杆组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供转向机及其蜗杆组件。其中，转向轴安装于蜗杆的第一端部中。扭力杆安装于蜗杆的中腔中。蜗杆的第二端部与扭力杆的第二固定部之间具有相互间隔的至少四个通道。通道沿轴向连通扭力杆的中段与蜗杆的外部。在通道之间具备至少两个销位置，每个销位置沿径向通过第二端部及第二固定部。在垂直于轴向的平面上的投影中，销位置不占据每个通道的20%以上的面积。销在销位置贯穿第二端部及第二固定部而将扭力杆固定于蜗杆。在拆除扭力杆之后能够再次用销将扭力杆固定于蜗杆。

Description

转向机及其蜗杆组件

技术领域

本申请涉及运输工具的转向***，尤其涉及转向***的转向机及其蜗杆组件。

背景技术

在转向机的蜗杆的中腔内安装扭力杆，通过固定销将扭力杆的两端分别与蜗杆和转向轴连接。转向轴与蜗杆还组成转阀。转阀控制转向助力。车辆转向***正常工作时，驾驶员转动方向盘的力不大（商用车约需3公斤）,当缺油或者出现其他问题而液压助力失效时，方向盘与转向轮之间的机械联动仍可实现人力转向，但是所需的转动方向盘的力将增大（商用车需约45公斤）。由于扭力杆的弹性回复作用，在不转动方向盘时，保持转阀处于中位，不施加助力。在扭力杆与蜗杆之间设置将蜗杆的中腔与外部流体连通的通道，保持内外压力平衡。在通道数量多的情况下，通道分布在扭力杆周围，然而沿径向贯穿蜗杆的固定销不宜装在通道上而影响通道的流通。

实用新型内容

本申请主要解决现有方案不便于销固定的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请提供用于转向机的蜗杆组件，其包括：

蜗杆，所述蜗杆包括蜗段和光段，所述蜗段的外周设置连续延伸的螺旋槽，所述光段的外周为光滑圆柱面,沿中轴线位置贯穿所述蜗杆设置中腔，所述中腔包括第一端部、中段及第二端部，所述第一端部及第二端部分别位于所述蜗杆的轴向相对两端，所述中段位于所述第一端部及所述第二端部之间；

转向轴，其安装于所述第一端部；

扭力杆，其安装于所述中腔中，所述扭力杆包括第一固定部、扭部及第二固定部，所述扭部位于所述第一固定部及所述第二固定部两者之间，所述第一固定部阻止相对转动地限定于所述转向轴，所述第二固定部固定于所述第二端部，所述扭力杆与所述中段相间隔，所述第二端部与所述第二固定部之间具有相互间隔的至少四个通道，所述通道沿所述轴向连通所述中段与所述蜗杆的外部，在所述通道之间具备至少两个销位置，每个所述销位置沿径向贯穿所述第二端部及所述第二固定部，在垂直于所述轴向的平面上的投影中，所述销位置不占据每个所述通道的20%以上的面积；及

销，其安装于一个所述销位置，沿径向贯穿所述第二端部及所述第二固定部而将所述扭力杆固定于所述蜗杆。

另一方面本申请提供转向机，其包括液压缸、助力活塞及前述的蜗杆组件，所述液压缸中设置液压腔，所述助力活塞安装于所述液压腔中，所述助力活塞限制转动而允许轴向移动地与所述液压缸配合，所述助力活塞设置蜗孔，所述蜗孔轴向贯通所述助力活塞,所述蜗杆安装于所述蜗孔中，所述蜗段与所述蜗孔啮合而当旋转所述蜗杆时驱动所述助力活塞轴向移动。

根据本申请的技术方案，巧妙地安排通道，在通道之间具备至少两个销位置，于是在拆除扭力杆之后能够再次用销将扭力杆固定于蜗杆。允许在一次安装之后进行至少一次重工。

附图说明

以下结合附图详细说明本申请的具体实施方式，其中：

图1显示转向机的局部剖视示意图；

图2显示用于转向机的蜗杆组件的剖视示意图；

图3显示图2所示蜗杆组件的轴向端面的结构示意图；

图4显示图3所示蜗杆组件沿A-A线的局部放大剖视示意图；

图5显示图3所示蜗杆组件沿B-B线的局部放大剖视示意图；

图6显示图2所示蜗杆组件沿C-C线的局部放大剖视示意图；

图7从图6所示相似的角度显示蜗杆组件被重工之后的示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图6所示，根据本申请一种具体实施方式的转向机800包括液压缸4、助力活塞5及蜗杆组件。液压缸4中设置液压腔40，助力活塞5安装于液压腔40中。助力活塞5限制转动而允许轴向移动地与液压缸4配合。助力活塞5设置蜗孔50，蜗孔50轴向贯通助力活塞5。蜗杆1安装于蜗孔50中，蜗段16与蜗孔50啮合（例如，通过滚珠啮合），当旋转蜗杆1时驱动助力活塞5轴向移动。

助力活塞5上安装第一密封圈51及第二密封圈52。第一密封圈51与液压腔40的内壁滑动密封地配合。助力活塞5将液压腔40分隔成互相密封的第一腔41及第二腔42。第二密封圈52与光段17滑动密封地配合。第一密封圈51与第二密封圈52在相同的轴向位置上，或者如图1所示，在轴向位置上第一密封圈51比第二密封圈52稍远离第二端部12。第一密封圈51与第二密封圈52在轴向位置上的距离不大于光段17的外径的0.5倍。第二腔42比第一腔41更靠近第二端部12。

用于转向机的蜗杆组件100包括蜗杆1、转向轴2及扭力杆3。蜗杆1包括蜗段16和光段17。蜗段16的外周设置连续延伸的螺旋槽。光段17的外周为光滑圆柱面。光段17比蜗段16更靠近第二端部12。

沿蜗杆1的中轴线位置贯穿蜗杆1设置中腔10。中腔10包括第一端部11、中段14及第二端部12。第一端部11及第二端部12分别位于蜗杆1的轴向相对两端。中段14位于第一端部11及第二端部12之间。

扭力杆3安装于中腔10中，扭力杆3包括第一固定部31、扭部30及第二固定部32，扭部30位于第一固定部31及第二固定部32两者之间。转向轴2安装于第一端部11，并且有部分露出在蜗杆1的外面，用于连接方向盘。转向轴2与第一端部11配合形成转阀。第一固定部31阻止相对转动地限定于转向轴2。例如，通过销固定第一固定部31于转向轴2。第二固定部32固定于第二端部12。扭力杆3与中段14相间隔。

中腔10的中段14的内径不大于扭部30的外径的2倍。光段17的外径不大于扭部30外径的4.8倍。光段17的轴向长度大于蜗段16的轴向长度的0.5倍。转向机800结构紧凑，体积小。

第一端部11的内径大于中段14的内径。第二端部12的最小内径小于中段14的内径。扭部30的外径小于第一固定部31的外径且小于第二固定部32的外径。扭部30位于中段14中。第二端部12具有固定孔120，固定孔120与第二固定部32紧密配合。

第二端部12与第二固定部32之间具有相互间隔的至少四个通道15。例如，通道15为开设在固定孔120的周壁沿轴向延伸的四个半圆形凹槽。各个通道15相互间隔，从而固定孔120的未开设通道15的部位仍保持圆周面，能有效地限制第二固定部32的位置。通道15沿轴向连通中段14与蜗杆1的外部。如图1所示的，通道15流体连通中段14与第二腔42。通道15的宽度大于第二固定部32外径的0.3倍。例如，通道15的宽度等于第二固定部32外径的0.35倍、0.36倍、0.37倍、0.38倍或者0.4倍。通道15的深度大于第二固定部32外径的0.1倍。例如，通道15的深度等于第二固定部32外径的0.12倍、0.14倍、0.15倍、0.17倍或者0.18倍。在通道15之间具备至少两个销位置34。销位置34即预留用于安装销将扭力杆3固定于蜗杆1的位置。在安装销前先钻出销孔（未标号），在销孔中安装销36。安装于销位置34的销36沿径向贯穿第二端部12及第二固定部32而将扭力杆3固定于蜗杆1。如图6的双点划线所示，每个销位置34是指不同通道15之间的位置。因为安装销36后，销36将占据销孔，如果销36位于通道15中，则通道15被销36阻挡，将影响在工作状态下通道15的流量。

在一些具体实施方式中，通道15的数量为偶数。例如，4个、6个或者8个等。通道15关于蜗杆1的中轴线对称地分布，并且通道15关于每个销位置34对称地分布。也就是说，在垂直于轴向的平面上的投影中，全部的通道15既关于中轴线（在该投影图中为中心点）中心对称，又关于每个销位置34的中心线轴对称。在这种安排下，通道15的流量可以最大化，同时在有限的空间安排最多数量的销位置34。

每个销位置34沿径向通过第二端部12及第二固定部32，在垂直于轴向的平面上的投影中，销位置34不占据每个通道15的20%以上的面积。至少两个销位置34在蜗杆1的范围内互不重叠。例如，在垂直于轴向的平面上的投影中，销位置34占据每个通道15的18%的面积、16%的面积、14%的面积、12%的面积、10%的面积、8%的面积或6%的面积。即使，有部分的销36安装到通道15中，其对通道15流量的影响最小化。

在如图6所示的一些具体实施方式中，4个通道15形状大小都相同，均匀分布于固定孔120周边。两个销位置34分别从如图所示的横向和竖向从通道16之间穿过，并在中轴线位置交叉。在安装扭力杆3时，通过一个销位置34（例如竖向的销位置34）钻出销孔（未标注），然后将销36以过盈配合***销孔而固定。在出现维修等情况需要重工时，需要将销36拆除。由于原销孔已经被原销挤压变形，难以使用原销孔重新安装扭力杆3。于是，如图7所示，可以用两颗堵珠38将原竖向的销孔的两头堵住。通过横向的销位置34钻出销孔，然后将销36以过盈配合***销孔而固定。

虽然有以上说明，但是本申请的专利保护范围由权利要求限定。

Claims (10)

1.用于转向机的蜗杆组件，其特征在于，其包括：

蜗杆（1），所述蜗杆（1）包括蜗段（16）和光段（17），所述蜗段（16）的外周设置连续延伸的螺旋槽，所述光段（17）的外周为光滑圆柱面,沿中轴线位置贯穿所述蜗杆（1）设置中腔（10），所述中腔（10）包括第一端部（11）、中段（14）及第二端部（12），所述第一端部（11）及第二端部（12）分别位于所述蜗杆（1）的轴向相对两端，所述中段（14）位于所述第一端部（11）及所述第二端部（12）之间；

转向轴（2），其安装于所述第一端部（11）；

扭力杆（3），其安装于所述中腔（10）中，所述扭力杆（3）包括第一固定部（31）、扭部（30）及第二固定部（32），所述扭部（30）位于所述第一固定部（31）及所述第二固定部（32）两者之间，所述第一固定部（31）阻止相对转动地限定于所述转向轴（2），所述第二固定部（32）固定于所述第二端部（12），所述扭力杆（3）与所述中段（14）相间隔，所述第二端部（12）与所述第二固定部（32）之间具有相互间隔的至少四个通道（15），所述通道（15）沿所述轴向连通所述中段（14）与所述蜗杆（1）的外部，在所述通道（15）之间具备至少两个销位置（34），每个所述销位置（34）沿径向通过所述第二端部（12）及所述第二固定部（32），在垂直于所述轴向的平面上的投影中，所述销位置（34）不占据每个所述通道（15）的20%以上的面积；及

销（36），其安装于一个所述销位置（34），沿径向贯穿所述第二端部（12）及所述第二固定部（32）而将所述扭力杆（3）固定于所述蜗杆（1）。

2.根据权利要求1所述的蜗杆组件，其特征在于，所述通道（15）的数量为偶数，所述通道（15）关于所述中轴线对称地分布，且所述通道（15）关于每个所述销位置（34）对称地分布。

3.根据权利要求1所述的蜗杆组件，其特征在于，在垂直于所述轴向的平面上的投影中，所述销位置（34）不占据每个所述通道（15）的10%以上的面积，且所述至少两个销位置（34）在所述蜗杆（1）的范围内互不重叠。

4.根据权利要求1所述的蜗杆组件，其特征在于，转向轴（2）与所述第一端部（11）配合形成转阀，所述光段（17）的轴向长度大于所述蜗段（16）的轴向长度的0.5倍。

5.根据权利要求1所述的蜗杆组件，其特征在于，所述第一端部（11）的内径大于所述中段（14）的内径，所述第二端部（12）的最小内径小于所述中段（14）的内径，所述扭部（30）的外径小于所述第一固定部（31）的外径且小于所述第二固定部（32）的外径，所述扭部（30）位于所述中段（14）中，所述第二端部（12）具有固定孔（120），所述固定孔（120）与所述第二固定部（32）紧密配合，所述通道（15）为开设在所述固定孔（120）的周壁沿轴向延伸的凹槽，所述通道（15）的宽度大于所述第二固定部（32）外径的0.3倍，所述通道（15）的深度大于所述第二固定部（32）外径的0.1倍。

6.根据权利要求4所述的蜗杆组件，其特征在于，所述光段（17）比所述蜗段（16）更靠近所述第二端部（12），所述中段（14）的内径不大于所述扭部（30）的外径的2倍，所述光段（17）的外径不大于所述扭部（30）外径的4.8倍。

7.转向机，其特征在于，其包括液压缸（4）、助力活塞（5）及根据权利要求1到6中任一项所述的蜗杆组件，所述液压缸（4）中设置液压腔（40），所述助力活塞（5）安装于所述液压腔（40）中，所述助力活塞（5）限制转动而允许轴向移动地与所述液压缸（4）配合，所述助力活塞（5）设置蜗孔（50），所述蜗孔（50）轴向贯通所述助力活塞（5）,所述蜗杆（1）安装于所述蜗孔（50）中，所述蜗段（16）与所述蜗孔（50）啮合而当旋转所述蜗杆（1）时驱动所述助力活塞（5）轴向移动。

8.根据权利要求7所述的转向机，其特征在于，所述助力活塞（5）上安装第一密封圈（51），所述第一密封圈（51）与所述液压腔（40）的内壁滑动密封地配合，所述助力活塞（5）将所述液压腔（40）分隔成互相密封的第一腔（41）及第二腔（42），所述通道（15）流体连通所述中段（14）与所述第二腔（42）。

9.根据权利要求8所述的转向机，其特征在于，所述助力活塞（5）上安装第二密封圈（52），所述第二密封圈（52）与所述光段（17）滑动密封地配合。

10.根据权利要求9所述的转向机，其特征在于，所述第一密封圈（51）与所述第二密封圈（52）在轴向位置上的距离不大于所述光段（17）的外径的0.5倍，所述第二腔（42）比所述第一腔（41）更靠近所述第二端部（12）。

Images