本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向助力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向助力裝置及汽車。

背景技術(shù)：

在汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)中，常用蝸輪蝸桿裝置作為傳動(dòng)部件，蝸輪蝸桿裝置具有零件數(shù)目少、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動(dòng)比大等特點(diǎn)。

圖1所示為現(xiàn)有的一種蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，由于蝸桿7a的兩端分別由第一軸承6a及第二軸承10a固定在殼體9a上，且連接蝸桿7a與電機(jī)1a的輸出軸11a的連接法蘭2a為剛性件，所以對(duì)其零部件和組裝件的同軸度都有很高的要求，如果同軸度差，會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題：第一，會(huì)加劇連接花鍵的磨損進(jìn)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向異響；第二，影響電機(jī)的同軸度，電機(jī)出現(xiàn)異響或損壞。

另外，如圖1所示，現(xiàn)有的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，蝸桿7a依靠第一軸承6a、第二軸承10a及蝸桿定位堵頭5a固定在殼體9a中，蝸桿7a的此種固定方式為剛性固定；同時(shí)，蝸輪8a固定在殼體9a上，也屬剛性固定；這樣，蝸輪蝸桿嚙合中心距為一恒定值。這樣會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題：第一，當(dāng)產(chǎn)品初始裝配時(shí)，如果匹配中心距偏大，產(chǎn)品力矩會(huì)偏大，造成產(chǎn)品不合格；第二，當(dāng)汽車運(yùn)行一定的里程或幾年后，由于蝸輪為尼龍材料，會(huì)有一定量的磨損，從而使蝸輪蝸桿之間的嚙合出現(xiàn)間隙，進(jìn)而使汽車在轉(zhuǎn)向或過(guò)減速帶或過(guò)巔簸路面時(shí)出現(xiàn)異響,直接影響到整車的舒適性。

可見，現(xiàn)有的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，對(duì)零件的精度要求非常高，相應(yīng)其成本很高；并且，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)磨損會(huì)使汽車在運(yùn)行中出現(xiàn)異響，影響整車舒適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)其蝸桿與電機(jī)的輸出軸剛性連接，容易導(dǎo)致電機(jī)損壞的缺陷，提供一種蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

提供一種蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，包括殼體、蝸輪、蝸桿、蝸桿安裝結(jié)構(gòu)及軟連接組件，所述蝸輪固定在所述殼體內(nèi)，其中，

所述蝸桿安裝結(jié)構(gòu)，用于將所述蝸桿安裝在所述殼體中并使之與所述蝸輪嚙合；

所述軟連接組件，用于將所述蝸桿的動(dòng)力輸入端柔性連接至轉(zhuǎn)向助力裝置的電機(jī)輸出軸，以允許電機(jī)輸出軸與蝸桿的同軸度調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，所述軟連接組件包括套接在電機(jī)輸出軸上的電機(jī)接頭、套接在所述蝸桿的動(dòng)力輸入端的蝸桿接頭及連接在所述電機(jī)接頭與所述蝸桿接頭之間的皮帶，所述皮帶能夠?qū)⑺鲭姍C(jī)接頭的動(dòng)力傳遞到所述蝸桿接頭。

進(jìn)一步地，所述皮帶的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有內(nèi)凹形齒，所述電機(jī)接頭的外側(cè)面設(shè)置有嵌入所述內(nèi)凹形齒中的第一外齒，所述蝸桿接頭的外側(cè)面設(shè)置有嵌入所述內(nèi)凹形齒中的第二外齒。

進(jìn)一步地，所述皮帶由復(fù)合尼龍材料制成。

進(jìn)一步地，所述蝸桿安裝結(jié)構(gòu)包括第一軸承、第二軸承、定位堵頭及堵頭螺母，所述蝸桿上形成有第一限位臺(tái)階及第二限位臺(tái)階，所述第一軸承套接在所述蝸桿的動(dòng)力輸出端上，所述定位堵頭壓住所述第一軸承的一側(cè)端面，所述第一限位臺(tái)階支承所述第一軸承的另一側(cè)端面，所述定位螺母螺紋連接在所述定位堵頭上，且所述定位螺母的一側(cè)壓在所述殼體內(nèi)形成的一定位面上，所述第二軸承套接在所述蝸桿的尾端，所述第二限位臺(tái)階支承所述第二軸承的一側(cè)端面。

進(jìn)一步地，所述定位堵頭的中部開設(shè)有通孔，所述皮帶置于所述通孔中。

進(jìn)一步地，所述蝸桿安裝結(jié)構(gòu)還包括用于調(diào)節(jié)所述蝸輪與蝸桿的嚙合中心 距的調(diào)心結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述調(diào)心結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)向座、滑動(dòng)襯套、扭轉(zhuǎn)彈簧、襯墊及上述的第一軸承，所述第一軸承為調(diào)心軸承，所述導(dǎo)向座固定在所述殼體上，所述滑動(dòng)襯套固定在所述蝸桿的尾端，所述襯墊設(shè)置在所述蝸桿的尾端與所述第二軸承的內(nèi)圈之間，所述導(dǎo)向座能夠?qū)λ龌瑒?dòng)襯套的滑動(dòng)方向進(jìn)行導(dǎo)向以使其只能沿所述蝸桿的徑向移動(dòng)，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的兩端均固定在所述導(dǎo)向座上，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的遠(yuǎn)離所述蝸輪的一側(cè)與所述滑動(dòng)襯套緊密接觸，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的靠近所述蝸輪的一側(cè)與所述滑動(dòng)襯套分離，所述扭轉(zhuǎn)彈簧預(yù)壓縮以使得所述扭轉(zhuǎn)彈簧始終朝向所述蝸輪的方向拉所述滑動(dòng)襯套。

根據(jù)本發(fā)明的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，蝸桿的動(dòng)力輸入端通過(guò)一軟連接組件柔性連接至轉(zhuǎn)向助力裝置的電機(jī)輸出軸，由于該軟連接組件有一定的柔韌性，當(dāng)電機(jī)輸出軸與蝸桿由于制造及裝配引起一定量的同軸度偏差而影響兩者之間的連接時(shí)，此軟連接組件可以有效地調(diào)整電機(jī)輸出軸與蝸桿兩者由于各自不同軸及相連不同軸引起的偏斜，使兩者之間傳遞平穩(wěn)扭矩，避免電機(jī)異常甚至電機(jī)損壞，保證電機(jī)壽命。同時(shí)，還能夠解決轉(zhuǎn)向異響的問(wèn)題。

另外，本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)向助力裝置，其包括電機(jī)及上述的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。

另外，本發(fā)明還提供了一種汽車，其包括上述的轉(zhuǎn)向助力裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有的一種的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)其軟連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)其軟連接組件的分解圖；

圖5是圖2中A處的放大圖；

圖6是圖2中B處的放大圖；

圖7是本發(fā)明一實(shí)施例提供的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)其調(diào)心結(jié)構(gòu)部分部件的裝配圖。

說(shuō)明書附圖中的附圖標(biāo)記如下：

1、電機(jī)；111、電機(jī)輸出軸；2、電機(jī)接頭；21、第一外齒；3、皮帶；4、蝸桿接頭；41、第二外齒；5、定位堵頭；51、通孔；6、第一軸承；7、蝸桿；71、第一限位臺(tái)階；72、第二限位臺(tái)階；8、蝸輪；9、殼體；91、定位面；10、第二軸承；11、導(dǎo)向座；12、扭轉(zhuǎn)彈簧；13、滑動(dòng)襯套；14、襯墊；141、筒狀部；142、外緣部；15、堵頭螺母。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1至圖8所示，本發(fā)明一實(shí)施例提供的提供一種蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，包括殼體9、蝸輪8、蝸桿7、蝸桿安裝結(jié)構(gòu)及軟連接組件，所述蝸輪8固定在所述殼體9內(nèi)，其中，所述蝸桿安裝結(jié)構(gòu)，用于將所述蝸桿7安裝在所述殼體9中并使之與所述蝸輪8嚙合；所述軟連接組件，用于將所述蝸桿7的動(dòng)力輸入端柔性連接至轉(zhuǎn)向助力裝置的電機(jī)輸出軸111，以允許電機(jī)輸出軸111與蝸桿的同軸度調(diào)節(jié)。此處，電機(jī)輸出軸111與蝸桿的同軸度調(diào)節(jié)，可以通過(guò)電機(jī)輸出軸111與蝸桿7兩者各自不同軸以及相連不同軸的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。電機(jī)1的動(dòng)力經(jīng)由電機(jī)輸出軸111及軟連接組件傳遞至蝸桿7。

本實(shí)施例中，如圖2及圖3所示，所述軟連接組件包括套接在電機(jī)輸出軸111上的電機(jī)接頭2、套接在所述蝸桿7的動(dòng)力輸入端的蝸桿接頭4及連接在所述電機(jī)接頭2與所述蝸桿接頭4之間的皮帶3，所述皮帶3能夠?qū)㈦姍C(jī)輸出軸111輸出給所述電機(jī)接頭2的動(dòng)力傳遞到所述蝸桿接頭4。

本實(shí)施例中，所述皮帶3的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有多個(gè)內(nèi)凹形齒(圖中未標(biāo)示)，所述電機(jī)接頭2的外側(cè)面設(shè)置有嵌入所述內(nèi)凹形齒中的多個(gè)第一外齒21，所述蝸 桿接頭4的外側(cè)面設(shè)置有嵌入所述內(nèi)凹形齒中的第二外齒41。第一外齒21、第二外齒41數(shù)量相同，且與內(nèi)凹形齒數(shù)量匹配。

本實(shí)施例中，皮帶3由復(fù)合尼龍材料制成。復(fù)合尼龍材料的選擇，既要保證皮帶3足夠的強(qiáng)度，又要提供皮帶3一定的柔韌性，保證在規(guī)定的力矩下有相應(yīng)的傾斜角度。內(nèi)凹形齒的數(shù)量大于等于20個(gè)，以使得電機(jī)接頭2與蝸桿接頭4能夠與皮帶3之間有足夠大的摩擦力。第一外齒21、第二外齒41從軸向兩側(cè)壓住皮帶3，以限制皮帶3的軸向位置。

本實(shí)施例中，如圖2所示，所述蝸桿安裝結(jié)構(gòu)包括第一軸承6、第二軸承10、定位堵頭5及堵頭螺母15，所述蝸桿7上形成有第一限位臺(tái)階71及第二限位臺(tái)階72，所述第一軸承6套接在所述蝸桿7的動(dòng)力輸出端上，所述定位堵頭5壓住所述第一軸承6的一側(cè)端面，所述第一限位臺(tái)階71支承所述第一軸承6的另一側(cè)端面，所述定位螺母15螺紋連接在所述定位堵頭5上，且所述定位螺母的15一側(cè)壓在所述殼體9內(nèi)形成的一定位面91上，所述第二軸承10套接在所述蝸桿7的尾端，所述第二限位臺(tái)階72支承所述第二軸承10的一側(cè)端面。

本實(shí)施例中，如圖3所示，所述定位堵頭5的中部開設(shè)有通孔51，所述皮帶3置于所述通孔51中。

本實(shí)施例中，如圖3所示，所述蝸桿安裝結(jié)構(gòu)還包括用于調(diào)節(jié)所述蝸輪8與蝸桿7的嚙合中心距的調(diào)心結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，所述調(diào)心結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)向座11、滑動(dòng)襯套13、扭轉(zhuǎn)彈簧12、襯墊14及上述的第一軸承6。所述導(dǎo)向座11固定在所述殼體9上，所述滑動(dòng)襯套13固定在所述蝸桿7的尾端，所述襯墊14設(shè)置在所述蝸桿7的尾端與所述第二軸承10的內(nèi)圈之間，所述導(dǎo)向座11能夠?qū)λ龌瑒?dòng)襯套13的滑動(dòng)方向進(jìn)行導(dǎo)向以使其只能沿所述蝸桿7的徑向移動(dòng)(即只能沿蝸輪蝸桿的嚙合方向移動(dòng))，所述扭轉(zhuǎn)彈簧12的兩端均固定在所述導(dǎo)向座11上。

如圖6及圖7所示，所述扭轉(zhuǎn)彈簧12的遠(yuǎn)離所述蝸輪8的一側(cè)與所述滑動(dòng)襯套13緊密接觸，所述扭轉(zhuǎn)彈簧12的靠近所述蝸輪8的一側(cè)與所述滑動(dòng)襯套 13分離，所述扭轉(zhuǎn)彈簧13預(yù)壓縮以使得所述扭轉(zhuǎn)彈簧13始終朝向所述蝸輪8的方向拉所述滑動(dòng)襯套13。

本實(shí)施例中，滑動(dòng)襯套13由耐磨性較高的復(fù)合樹脂材料制作。

上述結(jié)構(gòu)的調(diào)心結(jié)構(gòu)，需要將現(xiàn)有的該位置的深溝球軸承(即圖1中的第一軸承6a)替換為調(diào)心軸承，調(diào)心軸承可實(shí)現(xiàn)蝸桿7的動(dòng)力輸出端在一定范圍的擺動(dòng)。

滑動(dòng)襯套13在扭轉(zhuǎn)彈簧12的作用下可沿導(dǎo)向座11在蝸輪蝸桿嚙合方向朝向直線移動(dòng)，此時(shí)，通過(guò)，導(dǎo)向座11可通過(guò)調(diào)整第一軸承6(調(diào)心軸承)，實(shí)現(xiàn)蝸桿7相對(duì)蝸輪蝸桿嚙合方向及相對(duì)方向移動(dòng)。這樣，一方面，由于扭轉(zhuǎn)彈簧始終朝向蝸輪8的方向拉滑動(dòng)襯套13，在蝸輪8長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)磨損后，滑動(dòng)襯套13帶動(dòng)蝸桿7朝向蝸輪8方向移動(dòng)，對(duì)蝸輪8與蝸桿7的間隙進(jìn)行有效的補(bǔ)償，不會(huì)因?yàn)槲佪喣p而引起轉(zhuǎn)向及行車異響；另一方面，當(dāng)初始裝配過(guò)程中產(chǎn)品中心距偏大而造成力矩偏大時(shí)，可使蝸桿相對(duì)蝸輪反方向移動(dòng)，有效地匹配了蝸輪蝸桿的嚙合中心距，而且還可以降低產(chǎn)品的加工精度以至降低其加工成本。

本實(shí)施例中，如圖4所示，所述襯墊14包括筒狀部141和外緣部142，所述筒狀部141壓緊在所述蝸桿7的尾端的外周面與所述第二軸承10的內(nèi)圈之間，所述外緣部142壓緊在所述第二軸承10的一側(cè)端面與所述第二限位臺(tái)階72之間，所述導(dǎo)向座11支承所述第二軸承10的另一側(cè)端面。

根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，蝸桿的動(dòng)力輸入端通過(guò)一軟連接組件柔性連接至轉(zhuǎn)向助力裝置的電機(jī)輸出軸，由于該軟連接組件有一定的柔韌性，當(dāng)電機(jī)輸出軸與蝸桿由于制造及裝配引起一定量的同軸度偏差而影響兩者之間的連接時(shí)，此軟連接組件可以有效地調(diào)整電機(jī)輸出軸與蝸桿兩者由于各自不同軸及相連不同軸引起的偏斜，使兩者之間傳遞平穩(wěn)扭矩，避免電機(jī)異常甚至電機(jī)損壞，保證電機(jī)壽命。同時(shí)，還能夠解決轉(zhuǎn)向異響的問(wèn)題。

當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，軟連接組件可以有其它形式，只要能夠允許電機(jī)輸出軸與蝸桿的同軸度調(diào)節(jié)，并能在電機(jī)輸出軸與蝸桿之間傳輸動(dòng)力即可。例 如，皮帶可以由復(fù)合尼龍材料制成的圓形塊，圓形塊的兩側(cè)分別開孔，并在孔中形成內(nèi)凹形齒，電機(jī)接頭、蝸桿接頭分別嵌入一側(cè)的開孔中。相比于皮帶，由復(fù)合尼龍材料制成的圓形塊強(qiáng)度更大。

當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，安裝結(jié)構(gòu)也可以是圖1中的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，或者是CN203868247U中公開的安裝結(jié)構(gòu)。

當(dāng)然，調(diào)心結(jié)構(gòu)，也可以是CN203868247U中公開的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

另外，本發(fā)明一實(shí)施例還提供了一種轉(zhuǎn)向助力裝置，其包括電機(jī)1及上述的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。

另外，本發(fā)明一實(shí)施例還提供了一種汽車，其包括上述的轉(zhuǎn)向助力裝置。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。