本實用新型涉及機械傳動領(lǐng)域，具體地涉及一種蝸輪蝸桿裝置。

背景技術(shù)：

在機械傳動中，蝸輪蝸桿裝置由于能夠提供大的減速比而被廣泛地使用。

圖1A和圖1B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種蝸輪蝸桿裝置。參照圖1A和1B，該蝸輪蝸桿裝置包括小齒輪1、中間齒輪2、蝸桿3和蝸輪4。小齒輪1作為主動齒輪驅(qū)動中間齒輪2。中間齒輪2的直徑和齒數(shù)明顯大于小齒輪1的直徑和齒數(shù)。中間齒輪2和蝸桿3一體成型或者固定到一起，并具有一致的中心軸線。在中間齒輪2轉(zhuǎn)動時，蝸桿3也繞著其中心軸線轉(zhuǎn)動。蝸輪4的齒41與蝸桿3上的螺旋狀的齒31嚙合，從而由蝸桿3驅(qū)動蝸輪4轉(zhuǎn)動。蝸輪4作為大齒輪，其直徑和齒數(shù)均比中間齒輪2的直徑和齒數(shù)大。

在蝸桿3的齒31和蝸輪4的齒41之間存在間隙g，尤其是在蝸桿3反轉(zhuǎn)時。該間隙g將導(dǎo)致蝸桿3和蝸輪4，特別是蝸桿3的磨損。在蝸桿3的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，由于該間隙g的存在，在蝸桿3的齒31和蝸輪4的齒41之間產(chǎn)生沖擊。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于在蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，減小蝸桿的齒和蝸輪的齒之間的沖擊力，減小蝸桿的磨損。

本實用新型可以采用、但不限于下述方案。

一種蝸輪蝸桿裝置，其包括蝸桿和蝸輪，所述蝸輪蝸桿裝置還包括保持驅(qū)動裝置和用于驅(qū)動所述蝸桿的中間驅(qū)動件，所述蝸桿能夠相對于所述中間驅(qū)動件轉(zhuǎn)動地連接到所述中間驅(qū)動件，所述保持驅(qū)動裝置被構(gòu)造成能夠?qū)⑺鑫仐U和所述中間驅(qū)動件保持為相對固定，并且所述保持驅(qū)動裝置還被構(gòu)造成能夠使所述蝸桿相對于所述中間驅(qū)動件轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，所述保持驅(qū)動裝置被構(gòu)造成在所述中間驅(qū)動件驅(qū)動所述蝸桿轉(zhuǎn)動時，所述保持驅(qū)動裝置將所述蝸桿和所述中間驅(qū)動件保持為相對固定以一起轉(zhuǎn)動，所述保持驅(qū)動裝置還被構(gòu)造成在所述中間驅(qū)動件驅(qū)動所述蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，所述保持驅(qū)動裝置驅(qū)動所述蝸桿相對于所述中間驅(qū)動件轉(zhuǎn)動預(yù)定角度，從而使所述蝸桿的齒和所述蝸輪的齒之間的間隙的位置發(fā)生改變。

優(yōu)選地，所述保持驅(qū)動裝置被構(gòu)造成在所述中間驅(qū)動件驅(qū)動所述蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，所述保持驅(qū)動裝置驅(qū)動所述蝸桿相對于所述中間驅(qū)動件轉(zhuǎn)動預(yù)定角度，所述蝸桿的齒和所述蝸輪的齒之間的間隙從位于對應(yīng)的齒的軸向一側(cè)變成位于該齒的軸向另一側(cè)。

優(yōu)選地，所述保持驅(qū)動裝置包括油控閥和可變凸輪正時機構(gòu)。

優(yōu)選地，所述蝸桿的一個軸向端部設(shè)置有多個徑向突起，所述中間驅(qū)動件的內(nèi)部設(shè)置有多個徑向長槽，所述多個徑向突起插入到所述多個徑向長槽內(nèi)，所述保持驅(qū)動裝置被構(gòu)造成能夠驅(qū)動所述徑向突起相對于所述徑向長槽轉(zhuǎn)動并且能夠?qū)⑺鰪较蛲黄鸷退鰪较蜷L槽保持為相對固定。

優(yōu)選地，所述多個徑向突起沿所述蝸桿的周向均勻分布地從所述蝸桿的所述一個軸向端部沿徑向突出，所述中間驅(qū)動件還設(shè)置有供所述蝸桿的軸向端部插入的中心孔，所述多個徑向長槽從所述中心孔向徑向外側(cè)延伸。

優(yōu)選地，所述徑向長槽的周向?qū)挾却笥趯?yīng)的徑向突起的周向?qū)挾?，使得：在所述中間驅(qū)動件沿第一方向轉(zhuǎn)動時，所述徑向突起與所述徑向長槽的轉(zhuǎn)動方向前側(cè)的第一側(cè)壁抵靠；在所述中間驅(qū)動件驅(qū)動所述蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，所述保持驅(qū)動裝置驅(qū)動所述徑向突起相對于所述徑向長槽轉(zhuǎn)動，使所述徑向突起與所述徑向長槽的與所述第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁抵靠。

優(yōu)選地，所述中間驅(qū)動件為中間齒輪。

優(yōu)選地，所述蝸輪蝸桿裝置還包括用于驅(qū)動所述中間齒輪的小齒輪或齒帶或鏈。

根據(jù)本實用新型的蝸輪蝸桿裝置，保持驅(qū)動裝置被構(gòu)造成能夠?qū)⑽仐U和中間驅(qū)動件保持為相對固定，并且保持驅(qū)動裝置還被構(gòu)造成能夠使蝸桿相對于中間驅(qū)動件轉(zhuǎn)動。從而，在中間驅(qū)動件和蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，即，在中間驅(qū)動件和蝸桿的轉(zhuǎn)動方向即將發(fā)生改變時，保持驅(qū)動裝置可以驅(qū)動蝸桿相對于中間驅(qū)動件轉(zhuǎn)動預(yù)定角度，從而使蝸桿的齒和蝸輪的齒之間的間隙的位置發(fā)生改變，即消除或減小蝸桿的齒和蝸輪的齒之間的間隙，從而減小蝸桿的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時蝸桿的齒和蝸輪的齒之間的沖擊力，降低蝸桿的磨損。

附圖說明

圖1A是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的蝸輪蝸桿裝置的立體圖；圖1B是示出沿著蝸桿的軸向觀察的圖1A的蝸輪蝸桿裝置的側(cè)視圖。

圖2A是示出根據(jù)本實用新型的一個實施方式的蝸輪蝸桿裝置的立體圖；圖2B是圖2A的蝸輪蝸桿裝置的側(cè)視圖。

圖3A和3B示出了根據(jù)本實用新型的蝸輪蝸桿裝置的一個狀態(tài)，其中，小齒輪沿圖3A中的順時針方向轉(zhuǎn)動。

圖4A和4B示出了根據(jù)本實用新型的蝸輪蝸桿裝置的另一狀態(tài)，其中，示出了小齒輪的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，蝸桿相對于中間齒輪的轉(zhuǎn)動和間隙g的位置改變。

附圖標記說明

1小齒輪，2中間齒輪，3蝸桿，31蝸桿的齒，4蝸輪，41蝸輪的齒，g間隙，22中心孔，23長槽，32軸向端部，33突起

具體實施方式

下面參照附圖描述本實用新型的示例性實施方式。應(yīng)當理解，這些具體的說明僅用于示教本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施本實用新型，而不用于窮舉本實用新型的所有可行的方式，也不用于限制本實用新型的范圍。

參照圖2A和2B，根據(jù)本實用新型的一個實施方式的蝸輪蝸桿裝置包括小齒輪1、中間齒輪2、蝸桿3和蝸輪4。本實施方式的小齒輪1、中間齒輪2、蝸桿3和蝸輪4具有與圖1A和1B中的小齒輪1、中間齒輪2、蝸桿3和蝸輪4類似的結(jié)構(gòu)，下面主要說明本實施方式的蝸輪蝸桿裝置與圖1A和1B中的蝸輪蝸桿裝置的不同之處。

本實施方式的中間齒輪2和蝸桿3不是一體成型的，而且，蝸桿3可動地安裝到中間齒輪2。具體地，在繞著中間齒輪2和蝸桿3的軸線方向的方向上，蝸桿3可以相對于中間齒輪2轉(zhuǎn)動。

在一種具體的、但非限制性的示例中，在中間齒輪2的中心形成有中心孔22，多個柳葉狀的長槽23沿著中心孔22的周向均勻地分布。蝸桿3的一個軸向端部32插入到中間齒輪2的中心孔22中，多個柳葉狀的突起33設(shè)置于該軸向端部32并沿著軸向端部32的周向均勻地分布。多個突起33對應(yīng)地插入在多個長槽23中。軸向端部32的直徑略小于中心孔22的內(nèi)徑，突起33的(徑向)高度和(周向)寬度小于長槽23的(徑向)高度和(周向)寬度，從而蝸桿3可以繞著其中心軸線相對于中間齒輪2轉(zhuǎn)動。

下面簡單說明根據(jù)本實施方式的蝸輪蝸桿裝置的動作方式。在中間齒輪2驅(qū)動蝸桿3的轉(zhuǎn)向發(fā)生改變時，首先，調(diào)節(jié)中間齒輪2和蝸桿3的相對位置，即，使蝸桿3相對于中間齒輪2轉(zhuǎn)動，以減小蝸桿3的齒31和蝸輪4的齒41之間的間隙，更具體地，使蝸桿3的齒31和蝸輪4的齒41之間的間隙位于特定位置。第二，反向致動小齒輪1。第三，由小齒輪1驅(qū)動中間齒輪2和蝸桿3。最后，由蝸桿3驅(qū)動蝸輪4。

下面將參照圖3A至圖4B說明小齒輪1從順時針轉(zhuǎn)動向逆時針轉(zhuǎn)動變化時，本實用新型的蝸輪蝸桿裝置的動作，即，中間齒輪2和蝸桿3之間的轉(zhuǎn)動關(guān)系及蝸桿3的齒31和蝸輪4的齒41之間的間隙的變化。

圖3A和3B示出了根據(jù)本實用新型的蝸輪蝸桿裝置的一個狀態(tài)，其中，小齒輪1沿圖3A中的順時針方向轉(zhuǎn)動，中間齒輪2沿圖3A中的逆時針方向轉(zhuǎn)動，中間齒輪2和蝸桿3的相對位置固定，蝸桿3驅(qū)動蝸輪4沿圖3B中的逆時針方向轉(zhuǎn)動。此時，蝸桿3的齒31與蝸輪4的齒41之間的間隙g位于圖3B的蝸桿3的相應(yīng)的齒的左側(cè)，即中間齒輪2所在側(cè)。

在小齒輪1從圖3A中的沿順時針方向轉(zhuǎn)動向圖4A中所示的沿逆時針方向轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變時，首先，與小齒輪1和中間齒輪2獨立地致動蝸桿3，使蝸桿3沿圖3A中的順時針方向轉(zhuǎn)動，如圖4A所示地，蝸桿3的突起33從虛線箭頭所示的位置移動到圖4A中突起33的位置，這樣，蝸桿3的齒31與蝸輪4的齒41之間的間隙g從圖3B中的左側(cè)變成圖4B所示的右側(cè)。也就是，使蝸桿3的齒31與蝸輪4的齒41之間的間隙g從位于齒31的中間齒輪2所在的軸向一側(cè)(圖3A)變成位于齒31的與中間齒輪2所在側(cè)相反的軸向另一側(cè)(圖4A)。

在蝸桿3的齒31與蝸輪4的齒41之間的間隙g位置改變之后，使中間齒輪2和蝸桿3的相對位置固定，小齒輪1將從沿圖3A中的順時針方向轉(zhuǎn)動變成沿圖4A中的逆時針方向轉(zhuǎn)動。此時，中間齒輪2沿圖4A中的順時針方向轉(zhuǎn)動，蝸桿3驅(qū)動蝸輪4沿圖4B中的順時針方向轉(zhuǎn)動，蝸桿3的齒31與蝸輪4的齒41之間的間隙g保持在圖4B的蝸桿3的相應(yīng)的齒的右側(cè)，即中間齒輪2所在側(cè)的相反側(cè)。

因此，本實用新型的蝸輪蝸桿裝置還包括未圖示的保持驅(qū)動裝置，該保持驅(qū)動裝置用于使蝸桿3相對于中間齒輪2轉(zhuǎn)動預(yù)定角度，以使間隙g的位置改變，另外，該保持驅(qū)動裝置還可以將蝸桿3和中間齒輪2保持為在小齒輪1的驅(qū)動下一起轉(zhuǎn)動。

在一個典型的、而非限制性的示例中，該保持驅(qū)動裝置可以包括油控閥(OCV)和可變凸輪正時(VCT)機構(gòu)。OCV和VCT技術(shù)在汽車工業(yè)中非常成熟，可變氣門正時(VVT)可以通過OCV和VCT技術(shù)實現(xiàn)。在本實用新型中，將OCV和VCT技術(shù)首次使用到了蝸輪蝸桿裝置中，以改變蝸輪的齒和蝸桿的齒之間的間隙的位置。

例如，當小齒輪1從圖4A中的沿逆時針方向轉(zhuǎn)動向圖3A中的沿順時針方向轉(zhuǎn)動變化時，保持驅(qū)動裝置驅(qū)動蝸桿3相對于中間齒輪2沿圖4A中的逆時針方向轉(zhuǎn)動，即突起33從圖4A所示的位置移動到圖4A中的虛線箭頭所示的位置。這樣，間隙g從圖4B所示的位置變到圖3B所示的位置。然后，保持驅(qū)動裝置將蝸桿3和中間齒輪2保持為相對固定，小齒輪1沿圖3A所示的順時針方向轉(zhuǎn)動，中間齒輪2沿圖3A中的逆時針方向轉(zhuǎn)動，蝸輪4沿圖3B中的逆時針方向轉(zhuǎn)動，間隙g保持在蝸桿3的對應(yīng)的齒的左側(cè)，即中間齒輪2所在側(cè)。

應(yīng)當理解，經(jīng)由適當?shù)挠嬎愫?或簡單的實驗即可確定使間隙g位置變化所需的蝸桿3的轉(zhuǎn)動角度。

如圖3A和圖4A所示，優(yōu)選、但非限制性地，長槽23和突起33的沿著中間齒輪的周向的寬度滿足如下條件：在中間齒輪2如圖3A所示沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，突起33抵靠中間齒輪2的長槽23的轉(zhuǎn)動方向前側(cè)(下游側(cè))的側(cè)壁；在中間齒輪2如圖4A所示沿順時針方向轉(zhuǎn)動時，突起33抵靠中間齒輪2的長槽23的轉(zhuǎn)動方向前側(cè)的側(cè)壁。這樣，如圖4A所示，當突起33相對于長槽23轉(zhuǎn)動時，突起33抵接長槽23的側(cè)壁時轉(zhuǎn)動正好停止。因此，可以由長槽23進一步限制突起33相對于長槽23，即蝸桿3相對于中間齒輪2的轉(zhuǎn)動角度。

根據(jù)本實用新型的蝸輪蝸桿裝置可以在蝸桿3的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改變時，即在蝸桿3的轉(zhuǎn)動方向即將發(fā)生改變之前，使間隙g的位置發(fā)生改變，這樣，消除了或至少減小了引起蝸桿3的齒31與蝸輪4的齒41之間的沖擊的間隙。從而減小蝸桿3的轉(zhuǎn)動方向發(fā)生改時，蝸桿3的齒31和蝸輪4的齒41之間的沖擊，減小蝸桿3的齒31和蝸輪4的齒41、特別是蝸桿3的齒31的摩損。由蝸桿3平順地驅(qū)動蝸輪4。

本實用新型不限于上述實施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本申請的說明書的教導(dǎo)下當然可以作出各種改變和變型，這些改變和變型也包括在本實用新型的范圍內(nèi)。

(1)驅(qū)動蝸桿3的部件不限于小齒輪1和中間齒輪2。例如，可以由齒帶、鏈等來驅(qū)動中間齒輪2。可以由電機、曲軸等直接驅(qū)動中間齒輪2，此時，中間齒輪2可以沒有齒，因此，還可以將本申請中的中間齒輪稱為中間驅(qū)動件。

(2)中間齒輪2的長槽23和蝸桿3的突起33的數(shù)量不限于圖中的4個，其可以為2個、3個或多于4個。

(3)中間齒輪2和蝸桿3的配合結(jié)構(gòu)不限于圖2A至圖4B所示，只要可以經(jīng)由保持驅(qū)動裝置使蝸桿3相對于中間齒輪2轉(zhuǎn)動，并且在轉(zhuǎn)動后使蝸桿3和中間齒輪2相對固定(即一起轉(zhuǎn)動)即可。

(4)本申請的保持驅(qū)動裝置不限于由油控閥(OCV)和可變凸輪正時(VCT)機構(gòu)構(gòu)成，可以由適當?shù)碾姶砰y、汽缸、油壓缸等構(gòu)成該保持驅(qū)動裝置。