一种用于蜗轮蜗杆的弹性补偿机构的制作方法

1.本实用新型属于电动助力转向系统技术领域，特别涉及一种用于蜗轮蜗杆的弹性补偿机构。


背景技术：

2.电动助力转向系统是汽车上配置的助力转向系统，用于协助驾驶员作汽车行驶方向调整，为驾驶员减轻打方向盘的用力强度。电动助力转向系统主要包括转矩传感器、电动机、电子控制单元、机械转向器等，其中动力传递会用到蜗轮蜗杆结构。电子助力转向系统内的蜗轮多采用尼龙材质,而蜗杆多采用金属材质,在使用较长时间后尼龙材质的蜗轮会出现磨损，致使蜗轮与蜗杆之间的啮合存在间隙，在蜗轮、蜗杆之间动力换向时，相互碰撞会发生响声。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种用于蜗轮蜗杆的弹性补偿机构，具有减小蜗轮与蜗杆之间间隙、换向时不会碰撞发出响声效果。
4.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于蜗轮蜗杆的弹性补偿机构，包括壳体、蜗轮、蜗杆、轴承一、轴承二，所述蜗轮与所述蜗杆相啮合，所述轴承一、所述轴承二分别安装在所述蜗杆两端，所述轴承一为深沟球轴承，所述轴承二安装有弹片，所述弹片抵在所述壳体上，所述弹片弹力作用于所述轴承二以使所述蜗杆靠紧所述蜗轮。
5.通过采用上述技术方案，普通深沟球轴承存在一定轴向游隙和径向游隙，使蜗杆能在轴承一处作一定幅度的摆动。弹片有一定的预紧弹力，弹片弹力作用在轴承二上，使蜗杆以轴承一处为基点摆动，并靠紧蜗轮上，使蜗杆与蜗轮之间啮合处的间隙始终保持在较小的范围，在蜗轮与蜗杆之间动力传递转换方向时不会因为间隙过大发出碰撞响声。
6.本实用新型的进一步设置为：所述弹片包括环片、位于所述环片的端部的抵紧片，所述环片套在所述轴承二的外圈上，所述抵紧片抵在所述壳体上。
7.本实用新型的进一步设置为：所述环片大于四分之三圆，所述抵紧片数量为两个且分别位于所述环片的两端。
8.通过采用上述技术方案，环片大于四分之三圆，套在轴承二上时能更大面积地接触轴承二。
9.本实用新型的进一步设置为：所述抵紧片包括连接于所述环片的连接段、连接于所述连接段的工作段一、连接于所述工作段一的工作段二。
10.本实用新型的进一步设置为：所述弹片还包括位于所述环片侧壁的挡片，所述挡片抵在所述轴承二外圈的侧壁。
11.通过采用上述技术方案，挡片用于抵在轴承二侧壁，在工作时弹片与轴承二之间不易分离。
12.本实用新型的进一步设置为：所述弹片一体成型。
13.本实用新型的进一步设置为：所述轴承一内圈安装在所述蜗杆上，外圈安装在所述壳体上。
14.本实用新型的进一步设置为：所述轴承二内圈安装在所述蜗杆上，所述壳体设有容纳所述弹片的安装位。
15.通过采用上述技术方案，环片通过自身弹力抱紧轴承二，使抵紧片弹力能够按照设计的方向作用在轴承上，不会朝其他方向摆动。壳体上的安装位包括用于放置抵紧片的空间，且安装位及缓冲环，设置了对弹片的环片外圈的摆动方向及摆动量，一是让环片不会在弹力作用下从轴承二脱落，二是保证弹力的作用方向及范围。
16.本实用新型的进一步设置为：所述弹片外壁与所述安装位内壁之间设有缓冲环。
17.本实用新型的进一步设置为：所述轴承二也为深沟球轴承。
18.本实用新型的有益效果是：
19.一、本实用新型的弹片套在轴承二上，弹片位于壳体的安装位内，弹片的弹力驱动蜗杆以轴承一处为基点摆动，使蜗杆靠紧在蜗轮上，两者之间的间隙始终保持较小的值，在蜗轮蜗杆换向时或者车辆快速通过凹凸不平道路时，不会因为间隙过大相互碰撞发生响声。
20.二、现有技术中电动助力转向系统内的蜗杆，在安装时一般是采用四点接触球轴承或万向轴承，四点接触球轴承游隙小，能将蜗杆位置较为精确地固定。而在本实用新型中，轴承一及轴承二均可采用深沟球轴承，深沟球轴承成本明显低于四点接触球轴承成本，起到降低制造成本的作用。
21.三、尼龙材质的蜗轮在高温环境下尺寸会增大，使啮合中心距变大，弹片被压缩，补偿中心距的增大空间。在低温环境下，尼龙材质的蜗轮尺寸会缩小，啮合中心距会变小，弹性补偿机构会补偿中心距，将蜗杆推向蜗轮，本实用新型使用在电动助力转向系统上时，使其在各种温度环境下都能提供更优的转向手感。
22.四、低速转向慢速打方向盘时，蜗杆对蜗轮的作用力较小，工作段二接触壳体内壁并发生弹性形变，提供小的弹力，此时工作段一不与壳体内壁相接触。在原地及快速打方向盘时，蜗杆对蜗轮的作用力较大，工作段一接触壳体内壁并发生弹性形变，提供大的弹力，保证在各种条件下转向手感更平稳、舒适。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型的结构示意图。
25.图2是本实用新型的壳体、蜗杆、轴承一、轴承二、弹片之间的爆炸示意图。
26.图3是本实用新型的壳体、轴承二、弹片之间的位置关系示意图。
27.图4是本实用新型的蜗轮、蜗杆、轴承一、轴承二、弹片之间的结构关系示意图。
28.图5是本实用新型的弹片结构示意图。
29.图中，1、壳体；11、安装位；12、盖体；2、蜗轮；3、蜗杆；4、轴承一；5、轴承二； 6、弹片；61、环片；62、抵紧片；621、连接段；622、工作段一；623、工作段二；63、挡片；7、缓冲环。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.一种用于蜗轮蜗杆的弹性补偿机构，如图1到4所示，包括壳体1、蜗轮2、蜗杆3、轴承一4、轴承二5，蜗轮2的材质为尼龙，蜗杆3的材质为金属。蜗轮2安装在壳体1上，可在壳体1上转动。蜗杆3与蜗轮2相啮合，轴承一4、轴承二5分别安装在蜗杆3的两端，轴承一4、轴承二5均选择深沟球轴承。轴承一4的内圈与蜗杆3过盈配合，外圈安装在壳体1上。轴承二5的内圈与蜗杆3过盈配合，轴承二5的外圈设有弹片6。壳体1上开设有安装位11，弹片6位于安装位11内。壳体1、弹片6均为金属材质，两者碰撞会发生噪音及磨损。因此，弹片6的外壁与壳体1上安装位11内壁之间的间隙内设有缓冲环7，缓冲环7 材质为橡胶，避免弹片6与壳体1之间碰撞，缓冲环7起到缓冲、降噪的作用。壳体1上还设有堵盖12，堵盖12将安装位11封住。
32.如图4、图5所示，弹片6整体是一体成型的，弹片6包括环片61、两个抵紧片62、三个挡片63，环片61长度超过四分之三圆，两个抵紧片62分别连接在环片61的两端，抵紧片62包括连接段621、工作段一622、工作段二623，连接段621连接在环片61上，工作段一622连接在连接段621，工作段二623连接在工作段一622。工作段二623抵在壳体1上。挡片63位于所述环片61侧壁，且抵挡在轴承二5外圈侧壁。
33.工作原理：弹片6的工作段二623抵在壳体1上发生弹性形变，工作段二623形变产生的弹力作用在轴承二5上，驱动蜗杆3以轴承一4为基点摆动，使蜗杆3靠紧蜗轮2，使两者之间的间隙保持在较小的值，避免蜗轮2与蜗杆3之间换向时因为间隙大相互碰撞产生响声。
34.在低速换向时，慢速打方向盘，蜗杆3对蜗轮2作用力较小，工作段二623接触壳体1 内壁并发生弹性形变，提供小的弹力，此时工作段一622不与壳体1内壁相接触。在原地及快速打方向盘时，蜗杆3对蜗轮2的作用力较大，工作段一622接触壳体1内壁并发生弹性形变，提供大的弹力，保证在各种条件下转向手感更平稳、舒适。