电动助力转向器总成的减速器和电动助力转向器总成的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种电动助力转向器总成的减速器和具有其的电动助力转向器总成。


背景技术：

2.在相关技术中，单小齿轮电动助力转向器的蜗杆小端密封结构采用螺纹涂胶密封，成本较高，且装配工艺相对复杂。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电动助力转向器总成的减速器，所述减速器结构简单、装配工艺简单、成本低。
4.本实用新型还提出一种具有上述减速器的电动助力转向器总成。
5.根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成的减速器，包括：减速器壳体，所述壳体具有蜗杆安装腔以及与所述蜗杆安装腔连通的安装孔；助力电机，所述助力电机与所述减速器壳体连接；蜗杆，所述蜗杆安装于所述蜗杆安装腔内，所述蜗杆的一端与所述助力电机相连且另一端安装于所述安装孔；密封塞，所述密封塞位于所述蜗杆远离所述助力电机的一侧，所述密封塞过盈压装于所述安装孔内以密封所述安装孔。
6.根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成的减速器，通过密封塞过盈压装以密封安装孔，零件结构简单、装配工艺简单、成本低，具有拆解简单、可靠性高等优点。
7.另外，根据本实用新型上述实施例的电动助力转向器总成的减速器还可以具有如下附加的技术特征：
8.根据本实用新型的一些实施例，所述安装孔包括第一孔段和第二孔段，所述第二孔段的孔径大于所述第一孔段的孔径，所述蜗杆的另一端通过第一轴承安装于所述第一孔段，所述密封塞安装于所述第二孔段。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述安装孔的内周面和所述密封塞的外周面中的一个设有限位槽，另一个设有伸入所述限位槽的限位凸起。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述密封塞包括金属基体和外套于所述金属基体的柔性套体，所述柔性套体与所述安装孔的孔壁密封配合。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述减速器壳体还具有蜗轮安装腔，所述减速器还包括蜗轮，所述蜗轮安装于所述蜗轮安装腔且与所述蜗杆相啮合，其中，所述蜗轮的轴向与所述蜗杆的轴向相互垂直。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述减速器还包括：齿轮轴，所述齿轮轴通过第二轴承安装于所述齿轮安装腔内，所述蜗轮套装于所述齿轮轴上；锁紧件，所述锁紧件套装于所述齿轮轴且与所述第二轴承的远离所述蜗轮的端面相抵。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述齿轮轴的外周面设有定位凸起，所述第二轴承为球轴承且包括轴承内圈和套设于所述轴承内圈的轴承外圈，所述定位凸起和所述锁紧
件分别与所述轴承内圈的轴向两端相抵。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述锁紧件与所述齿轮轴螺纹连接且通过紧固胶粘接。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述蜗轮包括轮辐式铁芯和包裹于所述轮辐式铁芯的至少一部分的塑料件。
16.根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成包括根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成的减速器。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成的结构示意图；
20.图2是图1沿a-a线所示方向的剖视图；
21.图3是根据本实用新型实施例的密封塞的结构示意图；
22.图4是图1沿b-b线所示方向的剖视图；
23.图5是根据本实用新型实施例的蜗轮的结构示意图。
24.附图标记：
25.减速器100；电动助力转向器总成200；
26.减速器壳体10；蜗杆安装腔11；安装孔12；第一孔段121；第二孔段122；限位槽123；蜗轮安装腔13；
27.助力电机20；
28.蜗杆30；第一轴承31；第三轴承32；
29.密封塞40；限位凸起41；金属基体42；金属端壁421；金属周壁422；柔性套体43；柔性端壁431；柔性周壁432；柔性挡边433；
30.蜗轮50；轮辐式铁芯51；内环511；轮辐512；塑料件52；
31.齿轮轴61；定位凸起611；第二轴承62；轴承内圈621；轴承外圈622；锁紧件63；第四轴承64；
32.输入轴71；扭杆72；磁环73；扭矩传感器74；
33.转向器80；转向器壳体81；齿条82；转向横拉杆83。
具体实施方式
34.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
37.下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200的减速器100。
38.参照图1-图5所示，根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200的减速器100可以包括：减速器壳体10、助力电机20、蜗杆30和密封塞40。
39.具体而言，如图1-图2所示，壳体具有蜗杆安装腔11以及与蜗杆安装腔11连通的安装孔12，蜗杆30安装于蜗杆安装腔11内，安装孔12可以便于蜗杆30、轴承等部件安装至蜗杆安装腔11内。助力电机20与减速器壳体10连接，并且蜗杆30的一端与助力电机20相连，以使助力电机20可以提供转向助力。
40.相比液压助力转向，助力电机20助力省去了所必需的油泵、管路等零件，既降低了能耗，节省了成本；相比管柱助力转向系统，助力电机20可以由驾驶舱内移动到舱外，减少噪音，提高驾驶体验。同时，助力电机20的输出扭矩可以通过减速器100放大后直接作用在齿轮轴61上，一定程度上提高了转向效率，可以覆盖更多不同重量的车型范围，也可以更好地支持智能驾驶。
41.此外，参照图2所示，蜗杆30的另一端可以安装于安装孔12，以实现蜗杆30的固定。例如，蜗杆30的另一端可以通过第一轴承31安装于安装孔12内。具体地，第一轴承31可以过盈压装于安装孔12内，且蜗杆30的另一端插装于第一轴承31。在一些实施例中，蜗杆30的一端还可以设有第三轴承32，第一轴承31和第三轴承32配合实现蜗杆30在减速器壳体10中的支撑安装。第一轴承31和第三轴承32可以为球轴承。
42.继续参照图1和图2所示，密封塞40位于蜗杆30远离助力电机20的一侧，即邻近第一轴承31设置。密封塞40过盈压装于安装孔12内以密封安装孔12。在相关技术中，采用螺纹涂胶密封的方式，成本较高，装配工艺相对复杂，而本实用新型实施例通过密封塞40过盈压装实现密封的方式，可以有效改善以上弊端，具有装配容易、拆解简单、可靠性高、成本较低、不易失效等优点。
43.在一些具体实施例中，如图2所示，安装孔12包括第一孔段121和第二孔段122，第一孔段121和第二孔段122彼此连通，并且第二孔段122的孔径大于第一孔段121的孔径，以使安装孔12的孔壁形成阶梯形孔。蜗杆30的另一端可以通过第一轴承31安装于第一孔段121，密封塞40可以安装于第二孔段122，通过孔径不同的第一孔段121和第二孔段122可以与第一轴承31和第二轴承62的尺寸更适配，并且便于实现不同部件轴向上的限位。例如，第一轴承31可以与第一孔段121一端的台阶面相抵，密封塞40可以与第一孔段121另一端的台阶面相抵。
44.在装配过程中，可以先将第一轴承31过盈压装于第一孔段121，然后将密封塞40过盈压装于第二孔段122、并与第一轴承31的端面以及对应的台阶面相抵，从而实现安装孔12的密封，同时实现对第一轴承31和密封塞40的轴向限位。
45.根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200的减速器100，通过密封塞40过盈压装以密封安装孔12，零件结构简单、装配工艺简单、成本低，具有拆解简单、可靠性高等优点。
46.根据本实用新型的一些实施例，如图2和图3所示，安装孔12的内周面可以设有限位槽123，例如可以设于第二孔段122的内周面。密封塞40的外周面可以设有限位凸起41，密封塞40在安装孔12内安装到位后，限位凸起41可以伸入限位槽123内，以防止密封塞40由安装孔12脱出。
47.当然，限位槽123和限位凸起41的设置位置也可以发生互换，具体地，安装孔12的内周面可以设有限位凸起41，密封塞40的外周面可以设有限位槽123，这也可以通过限位凸起41伸入限位槽123起到防脱效果。
48.本实用新型对限位凸起41和限位槽123的具体结构不做特殊限制，只需要满足密封塞40压装到位后，限位凸起41能够伸入限位槽123即可。在一些具体实施例中，密封塞40的周面为柱面，限位凸起41可以为沿密封塞40的周向延伸的环形凸起，限位槽123可以为形状对应的环形槽，以使密封塞40可以以任意角度压入安装孔12内，保证环形凸起能够准确与环形槽配合。
49.在本实用新型的一些实施例中，参照图2和图3所示，密封塞40可以包括金属基体42和柔性套体43，柔性套体43外套于金属基体42，以使柔性套体43可以与安装孔12的孔壁密封配合。利用柔性套体43的弹性，可以提高密封塞40与安装孔12的孔壁之间的密封效果，并且使密封塞40更易于压装入安装孔12；利用金属基体42的强度，可以提高整个密封塞40的强度，避免密封塞40在压装过程以及减速器100工作过程中变形而影响密封效果。
50.在包括限位凸起41或限位槽123的一些实施例中，限位凸起41或限位槽123可以设于柔性套体43的外周面，利用柔性套体43的可变形性能，使限位凸起41能够伸入限位槽123内。
51.在一些实施例中，柔性套体43可以为橡胶材质，通过在金属基体42上硫化橡胶实现金属基体42与柔性套体43的连接，保证二者之间连接的可靠性。
52.在一些具体实施例中，如图3所示，金属基体42包括金属端壁421和金属周壁422，金属周壁422的一端与金属端壁421的外周沿连接，以形成类似罩体结构。柔性套体43包括柔性端壁431、柔性周壁432和柔性挡边433，柔性周壁432的一端与柔性端壁431的外周沿连接，柔性挡板为环形结构且外周沿与柔性周壁432的另一端连接。柔性端壁431贴设于金属端壁421的外侧，柔性周壁432贴设于金属周壁422的外侧，柔性挡边433与金属周壁422的另一端相抵，以使柔性套体43包裹金属基体42的外表面，易于金属基体42连接构成结构牢固的整体。这里，“外侧”可以理解为远离罩体结构的罩腔的一侧。
53.在一些具体实施例中，金属基体42可以为一体金属件，柔性套体43可以为一体橡胶件。
54.根据本实用新型的一些实施例，如图1和图4所示，减速器壳体10还具有蜗轮安装腔13，减速器100还包括蜗轮50，蜗轮50安装于蜗轮安装腔13，且蜗轮50与蜗杆30可以通过
齿和螺纹等结构相啮合，以实现动力传输。其中，蜗轮50的轴向与蜗杆30的轴向相互垂直，换言之蜗轮50与蜗杆30的轴线交叉角为90
°
，可以有效抑制蜗轮50蜗杆30啮合运动过程中蜗杆30产生较大的轴向力，使用于支撑蜗杆30的轴承(如第一轴承31和第三轴承32)减少窜动，降低异响风险，提升转向性能，且提高了可装配性和可拆解性。
55.在本实用新型的一些实施例中，参照图4所示，减速器100还包括齿轮轴61、第二轴承62和锁紧件63。其中，齿轮轴61可以通过第二轴承62安装于齿轮安装腔内，以实现齿轮轴61的支撑固定。第二轴承62可以通过过盈压装等方式实现与减速器壳体10的安装固定。蜗轮50套装于齿轮轴61上，例如过盈压装于齿轮轴61上。锁紧件63套装于齿轮轴61，且锁紧件63与第二轴承62的远离蜗轮50的端面相抵，以实现对第二轴承62的轴向定位。
56.在一些实施例中，锁紧件63与齿轮轴61可以螺纹连接且通过紧固胶粘接，以保证连接的可靠性。在装配过程中，可以将锁紧件63涂上紧固胶后拧紧至齿轮轴61上，以固定第二轴承62。与相关技术中采用铆接锁紧结构相比，本实用新型锁紧件63的锁紧结构成本更低、装配工艺更加简单。
57.在一些实施例中，如图4所示，齿轮轴61的外周面设有定位凸起611，第二轴承62为球轴承，且球轴承包括轴承内圈621和套设于轴承内圈621的轴承外圈622。定位凸起611和锁紧件63分别与轴承内圈621的轴向两端相抵，以实现第二轴承62的固定，并且定位凸起611将第二轴承62与蜗轮50间隔开，避免发生干涉或磨损。此外，定位凸起611和紧固件均与轴承内圈621相抵，可以避免对轴承外圈622与轴承内圈621的相对转动产生干扰，降低转动阻力。
58.根据本实用新型的一些实施例，如图5所示，蜗轮50可以包括轮辐式铁芯51和塑料件52，塑料件52包裹于轮辐式铁芯51的至少一部分。与相关技术中的机加铁芯相比，轮辐式铁芯51的重量更轻，材料成本更低，有利于实现电动助力转向器总成200的轻量化。
59.在一些具体实施例中，如图5所示，轮辐式铁芯51可以包括内环511和多个轮辐512，每个轮辐512沿内环511的径向延伸，且轮辐512的内端与内环511的外周面连接，多个轮辐512沿内环511的周向间隔分布，以形成辐射状结构，使轮辐式铁芯51具有孔洞结构，以降低重量和用料。塑料件52可以与轮辐512的外端注塑连接。
60.在进一步的实施例中，轮辐式铁芯51还可以包括外环，外环的内周面与轮辐512的外端相连，塑料件52可以包裹住轮辐512的外端以及外环，以保证轮辐式铁芯51的结构强度。
61.在一些具体实施例中，轮辐式铁芯51可以为粉末冶金铁芯，塑料件52可以为注塑尼龙，注塑尼龙通过注塑工艺实现与粉末冶金铁芯的连接，保证强度的前提下有效降低产品重量。
62.根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200包括根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200的减速器100。由于根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200的减速器100具有上述有益的技术效果，因此根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200，通过密封塞40过盈压装以密封安装孔12，零件结构简单、装配工艺简单、成本低，具有拆解简单、可靠性高等优点。
63.根据本实用新型的一些实施例，如图1-图4所示，电动助力转向器总成200还包括转向器80、端盖、输入轴71、扭杆72、磁环73和扭矩传感器74，转向器80包括转向器壳体81、
齿条82和转向横拉杆83。
64.减速器壳体10与转向器壳体81通过紧固件(例如三个紧固螺栓)连接，端盖与减速器壳体10通过紧固件(例如两个紧固螺栓)连接，减速器壳体10与助力电机20通过紧固件(例如两个紧固螺栓)连接，转向横拉杆83与齿条82通过螺纹紧固连接，转向器80通过转向器壳体81上的两个通孔直接与整车副车架通过紧固件刚性连接，省去了橡胶衬套，降低了直材和装配工艺成本。
65.输入轴71与齿轮轴61由扭杆72通过压销相连，磁环73固定于输入轴71上，扭矩传感器74固定于齿轮轴61上，蜗轮50过盈压装于齿轮轴61上，第二轴承62过盈压装于减速器壳体10中，齿轮轴61与第二轴承62配合并通过锁紧件63涂紧固胶拧紧固定第二轴承62的轴承内圈621，齿轮轴61经过旋转与齿条82啮合后，减速器100整体插入转向器壳体81中，通过紧固件(例如三个紧固螺栓)连接固定。齿轮轴61的端部与转向器壳体81之间还可以通过第四轴承64相配合，第四轴承64与第二轴承62配合实现齿轮轴61的支撑固定。第四轴承64可以为滚针轴承等。
66.系统工作时，传感器识别驾驶员手力、车速信号和路况等信息，并以电信号的形式传递至控制器，控制器经过综合计算后，将合适大小的电流传递至助力电机20，助力电机20输出扭矩，通过减速器100放大后经齿轮轴61传递作用在齿条82上，齿条82带动转向横拉杆83移动，从而实现车轮转向。
67.上述结构以及工作过程，解决了现有技术中零件结构复杂、装配工艺复杂、失效率高、零件成本和装配成本高等问题。并且可以有效抑制蜗轮50蜗杆30啮合运动过程中蜗杆30产生较大的轴向力，使用于支撑的轴承减少窜动，降低异响风险，提升转向性能，同时优化了可装配性和可拆解性，具有轻量化、制造简单、生产成本低、装配容易、拆解简单、可靠性高等优点。
68.根据本实用新型实施例的电动助力转向器总成200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
69.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
70.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
71.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。