一种可调间隙的减速装置和动力转向系统的制作方法

本实用新型属于汽车电动助力技术领域，转向涉及一种减速装置，特别是涉及一种一种可调间隙的减速装置和动力转向系统。

背景技术：

电动助力转向系统是目前一种新型的动力转向系统。主要由减速机构、传感器、控制器、电机等组成。在电动助力转向系统中的减速机构，能够将助力电机输入的扭矩进行减速增扭操作后输出，从而辅助转向系统执行助力功能。因此，减速机构是系统中十分重要的一环。

通常电动助力转向系统中的减速机构设计，国内目前大都采用蜗轮蜗杆依靠固定轴承支撑限位的结构来实现装配位置的固定。蜗轮与输出轴固定后通过固定在减速机壳体上的轴承支撑限位安装至固定位置，蜗杆一端依靠与固定在减速机壳体上的轴承限位支撑，一端依靠已装配在蜗杆上的轴承与壳体限位装配，从而实现减速机构中蜗轮蜗杆相对位置的固定。

由于转向系统中对减速机构的摩擦力要求较高，相对的反映在蜗轮、蜗杆的齿形加工精度上有较高要求。而实际中蜗轮、蜗杆在加工中存在一定的加工精度误差，且壳体的加工也受加工设备，制造工艺的影响，蜗轮和蜗杆按上述方式装配在减速壳体中后，在齿面配合上存在一定的间隙或过盈。因为有配合上的误差，减速机构中蜗轮蜗杆工作时，反映在摩擦力上就存在一定程度的波动，且平均力值也有相应程度的增大或减小。这种减速机构方式很难保证装配后摩擦性能的一致性，并且此种结构随着蜗轮蜗杆耐久磨损，性能逐渐下降。

因此，如何提供一种可调间隙的减速装置和动力转向系统，以解决现有技术中减速机构的蜗轮和蜗杆在齿面配合上存在一定的间隙或过盈，反映在摩擦力上就存在一定程度的波动，且平均力值也有相应程度的增大或减小而导致减速机构装配后难以保证摩擦性能的一致性，且随着蜗轮蜗杆长久磨损，性能逐渐下降等缺陷，实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种可调间隙的减速装置和动力转向系统，用于解决现有技术中减速机构的蜗轮和蜗杆在齿面配合上存在一定的间隙或过盈，反映在摩擦力上就存在一定程度的波动，且平均力值也有相应程度的增大或减小而导致减速机构装配后难以保证摩擦性能的一致性，且随着蜗轮蜗杆长久磨损，性能逐渐下降的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型一方面提供一种可调间隙的减速装置，通过电机驱动所述可调间隙的减速装置的蜗杆，所述蜗杆带动与其啮合的蜗轮，和与所述蜗轮过盈配合的输出轴旋转，所述可调间隙的减速装置还包括用以调节所述蜗杆与蜗轮之间产生的间隙或过盈的调节机构；其中，所述调节机构包括：滑块，所述蜗杆的上端插入其中；弹性件，嵌套在所述滑块上，作用于所述滑块，使其在所述调节机构内设置的滑动通道内推动所述滑块滑动，以将所述蜗杆的上端始终推向蜗轮；其中，当所述蜗杆与蜗轮之间间隙配合时，所述弹性件推动滑块，同时带动所述蜗杆朝蜗轮移动，以消除所述蜗杆与蜗轮之间的间隙；当所述蜗杆与所述蜗轮之间过盈配合时，所述弹性件收缩，在所述滑动通道内产生收缩位移，以抵消所述蜗杆与所述蜗轮之间的过盈。

于本实用新型的一实施例中，所述调节机构还包括：用于容纳所述滑块和弹性件的调节壳体；所述调节壳体的上端中央设置有一三角状凸起；在所述滑块和弹性件安装于所述调节壳体之后，压入所述调节壳体的调节轴承；与所述调节轴承匹配，并与所述蜗杆的小端间隙配合的衬套。

于本实用新型的一实施例中，所述可调间隙的减速装置还包括用于容纳所述调节机构的装置壳体，且与所述三角状凸起配合以定位所述调节机构的装置壳体。

于本实用新型的一实施例中，所述调节机构通过一壳体轴承过盈压入所述装置壳体中。

于本实用新型的一实施例中，所述蜗杆包括压装入所述蜗杆，并与其固定连接的蜗杆轴承；所述蜗杆的上端设置有一凹槽，该凹槽内安装有与所述衬套接触的O型圈，以消除蜗杆与蜗轮之间的间隙，并缓冲形变。

于本实用新型的一实施例中，所述蜗杆与所述衬套之间存在间隙，所述蜗杆在所述调节机构中以调节轴承的中心为原点来偏摆。

于本实用新型的一实施例中，所述滑块与弹性件相互作用的作用端上设置有穿插入所述弹性件内部，以与所述弹性件相互作用的凸型台。

本实用新型另一方面提供一种动力转向系统，包括所述的可调间隙的减速装置。

如上所述，本实用新型所述的可调间隙的减速装置和动力转向系统，具有以下有益效果：

本实用新型所述的可调间隙的减速装置和动力转向系统通过将蜗杆安装在调节机构中，若蜗轮蜗杆配合受精度误差影响而存在间隙，那么在蜗杆小端处会受到调节机构中弹簧的作用力而贴合蜗轮；若蜗轮蜗杆配合受精度影响而存在过盈，那么蜗杆会受蜗轮的作用力反向偏摆去压缩调节机构中弹簧。两种情况下，调节机构均提供一个相对于蜗轮方向的力来补偿蜗轮蜗杆配合时的间隙或过盈。对存在间隙摩擦力偏小的减速机构，调节机构补偿此间隙，摩擦力会增大；对存在过盈，摩擦力偏大的减速机构，调节机构缩减此过盈量，摩擦力会减小。从而可调间隙的设计补偿了蜗轮蜗杆的配合误差，起到了改善减速机构的摩擦力性能的作用，抵消过盈，减速赠扭的作用。

附图说明

图1显示为本实用新型的可调间隙的减速装置的立体结构示意图。

图2显示为本实用新型的沿图1中AA’方向所示的可调间隙的减速装置的立体结构的剖面示意图。

图3显示为本实用新型的蜗杆的立体结构示意图。

图4显示为本实用新型的沿图1中AA’方向所示的蜗轮与输出轴的机构示意图。

图5A显示为本实用新型的可调间隙的减速装置中调节结构的立体结构爆照图。

图5B显示为本实用新型的沿图1中BB’方向所示的结构剖面图。

元件标号说明

1 可调间隙的减速装置

11 蜗杆

12 蜗轮

13 输出轴

14 装置壳体

15 壳体轴承

16 调节结构

17 锁紧螺母

111 蜗杆轴承

112 蜗杆主体

113 O型圈

161 滑块

161A 通孔

161B 凸型台

162 弹性件

163 调节壳体

163A 三角状凸起

164 调节轴承

165 衬套

166 滑动通道

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例一

本实施例提供一种可调间隙的减速装置，通过电机驱动所述可调间隙的减速装置的蜗杆，所述蜗杆带动与其啮合的蜗轮，和与所述蜗轮过盈配合的输出轴旋转，所述可调间隙的减速装置还包括用以调节所述蜗杆与蜗轮之间产生的间隙或过盈的调节机构；其中，所述调节机构包括：

滑块，所述蜗杆的上端插入其中；

弹性件，嵌套在所述滑块上，作用于所述滑块，使其在所述调节机构内设置的滑动通道内推动所述滑块滑动，以将所述蜗杆的上端始终推向蜗轮；

其中，当所述蜗杆与蜗轮之间间隙配合时，所述弹性件推动滑块，同时带动所述蜗杆朝蜗轮移动，以消除所述蜗杆与蜗轮之间的间隙；

当所述蜗杆与所述蜗轮之间过盈配合时，所述弹性件收缩，在所述滑动通道内产生收缩位移，以抵消所述蜗杆与所述蜗轮之间的过盈。

以下将结合图示对本实施例所提供的可调间隙的减速装置进行详细描述。请参阅图1和图2，分别显示为可调间隙的减速装置的立体结构示意图和沿图1中AA’方向所示的可调间隙的减速装置的立体结构的剖面示意图。如图1和图2所示，所述可调间隙的减速装置的立体结构1包括蜗杆11、蜗轮12、输出轴13、装置壳体14、壳体轴承15、及调节结构16。

本实施例所述可调间隙的减速装置1的基本原理为：

通过电机驱动所述可调间隙的减速装置1的蜗杆11，蜗杆11受电机输入扭矩转动，所述蜗杆11带动与其啮合的蜗轮12，和与所述蜗轮12过盈配合的输出轴13旋转。蜗轮蜗杆存在减速比从而实现输出端的输出轴13的扭矩增大及降低转速功能。

继续参阅图1和图2，所述可调间隙的减速装置1中的调节结构16直接压入装置壳体14中并依靠调节机构16中上端的三角状凸起与装置壳体14定位，壳体轴承15过盈压入装置壳体14中，起到支撑蜗轮12和输出轴13旋转的作用。在本实施例中，安装已经装配好的蜗轮12及输出轴13后打紧锁紧螺母17。

请参阅图3，显示为蜗杆的立体结构示意图。如图3所示，所述蜗杆11包括蜗杆轴承111、蜗杆主体112、O型圈113。在本实施例中，所述蜗杆轴承111压装入所述蜗杆11的蜗杆主体112内，并与蜗杆主体112实现固定连接。所述蜗杆11的上端设置有一凹槽，该凹槽内安装有一O型圈113，该O型圈113在电机驱动蜗杆，带动蜗轮和输出轴旋转时刻消除蜗杆与蜗轮之间的间隙，并缓冲形变。

请参阅图4，显示为沿图1中AA’方向所示的蜗轮与输出轴的机构示意图。如图4所示，所述蜗轮12与输出轴13刚性过盈配合，在所述蜗杆11驱动所述蜗轮12时，旋转扭力通过所述输出轴13的前端花键结构传递出去。

请参阅图5A和图5B，显示为可调间隙的减速装置中调节结构的立体结构爆照图和沿图1中BB’方向所示的结构剖面图。如图5A和图5B所示，所述调节结构16包括滑块161、弹性件162、调节壳体163、调节轴承164、及衬套165。

其中，所述滑块161的中央开设有一通孔161A，以便于所述蜗杆11的上端插入其中。所述弹性件162嵌套在所述滑块161上，作用于所述滑块161，使所述滑块161在所述调节机构16内设置的滑动通道166上推动所述滑块161滑动，以将所述蜗杆11的上端始终推向蜗轮12。在本实施例中，所述滑块161与弹性件162相互作用的作用端上设置有穿插入所述弹性件内部，以与所述弹性件162相互作用的凸型台161B。在本实施例中，所述弹性件162为一金属弹簧。

在本实施例中，所述滑块161和弹性件162安装于一用于容纳所述滑块和弹性件的调节壳体，该调节壳体163呈空腔状圆柱形，且所述调节壳体的上端中央设置有一三角状凸起163A，以与装置壳体14定位。

在本实施例中，在所述滑块161和弹性件162安装于所述调节壳体163之后，将调节轴承164压入所述调节壳体163中。

在调节轴承164压入所述调节壳体163中后，在所述调节轴承164中装入与其匹配，并与所述蜗杆11的小端间隙配合的衬套165。由于所述衬套165与蜗杆11的小端存在一定间隙，可以依靠所述O型圈113来配合支撑蜗杆11转动。所述蜗杆11与所述衬套165之间存在间隙，所述蜗杆11在所述调节机构16中以调节轴承164的中心为原点实现一定角度量的偏摆。

本实施例所述的可调间隙的减速装置1的具体过程为：

当所述蜗杆11与蜗轮12之间间隙配合时，所述弹性件162在所述滑动通道166推动滑块161，同时带动所述蜗杆11朝蜗轮12移动，以消除所述蜗杆与蜗轮之间的间隙。

当所述蜗杆11与所述蜗轮12之间过盈配合时，所述弹性件162在所述滑动通道166收缩，产生收缩位移，以抵消所述蜗杆与所述蜗轮之间的过盈，即抵消蜗杆与蜗轮齿面过盈带来的摩擦。

本实施例所述的可调间隙的减速装置通过将蜗杆安装在调节机构中，若蜗轮蜗杆配合受精度误差影响而存在间隙，那么在蜗杆小端处会受到调节机构中弹簧的作用力而贴合蜗轮。若蜗轮蜗杆配合受精度影响而存在过盈，那么蜗杆会受蜗轮的作用力反向偏摆去压缩调节机构中弹簧。两种情况下，调节机构均提供一个相对于蜗轮方向的力来补偿蜗轮蜗杆配合时的间隙或过盈。对存在间隙摩擦力偏小的减速机构，调节机构补偿此间隙，摩擦力会增大；对存在过盈，摩擦力偏大的减速机构，调节机构缩减此过盈量，摩擦力会减小。从而可调间隙的设计补偿了蜗轮蜗杆的配合误差，起到了改善减速机构的摩擦力性能的作用，抵消过盈，减速赠扭的作用。

实施例二

本实施例提供一种动力转向系统，该动力转向系统由上述可调间隙的减速装置、传感器、控制器、电机等组成。

综上所述，本实用新型所述的可调间隙的减速装置和动力转向系统通过将蜗杆安装在调节机构中，若蜗轮蜗杆配合受精度误差影响而存在间隙，那么在蜗杆小端处会受到调节机构中弹簧的作用力而贴合蜗轮；若蜗轮蜗杆配合受精度影响而存在过盈，那么蜗杆会受蜗轮的作用力反向偏摆去压缩调节机构中弹簧。两种情况下，调节机构均提供一个相对于蜗轮方向的力来补偿蜗轮蜗杆配合时的间隙或过盈。对存在间隙摩擦力偏小的减速机构，调节机构补偿此间隙，摩擦力会增大；对存在过盈，摩擦力偏大的减速机构，调节机构缩减此过盈量，摩擦力会减小。从而可调间隙的设计补偿了蜗轮蜗杆的配合误差，起到了改善减速机构的摩擦力性能的作用，抵消过盈，减速赠扭的作用。本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。