一種電動助力驅動單元的減震降噪結構的製作方法

2023-12-05 23:39:26 1

本發明涉及汽車零部件裝配與製造技術領域，具體的講是一種電動助力驅動單元的減震降噪結構。

背景技術：

汽車的電動助力轉向單元通過蝸輪蝸杆的嚙合傳動把電機助力放大傳遞給機械轉向機，從而完成轉向動作，在這一過程中，蝸輪蝸杆單元不僅要承受單機啟動時的力矩波動，同時還要吸收來自於路面的震動激勵，這些工況都會導致驅動單元內部的零件共振，蝸輪蝸杆的嚙合位置錯誤，嚙合區域的受力不均勻以及相關支撐軸承內部鋼球的無法穩定導向，上述問題都最終會轉化為令舒適度下降的噪聲。

為此設計一種結構簡單的電動助力驅動單元的減震降噪結構是十分有必要的。

技術實現要素：

本發明突破了現有技術的難題，設計了一種結構簡單的電動助力驅動單元的減震降噪結構。

為了達到上述目的，本發明設計了一種電動助力驅動單元的減震降噪結構，包括：蝸杆、深溝球軸承、阻尼環、襯套，其特徵在於：蝸杆的一端套設有阻尼環一，阻尼環一的前方設有浮動支架模塊，浮動支架模塊的前方設有阻尼環二，阻尼環二的前方設有襯套，襯套的外緣套設有聯軸器，蝸杆的另一端套設有深溝球軸承，深溝球軸承的外緣套設有彈性襯套，彈性襯套的後方設有推力環，推力環的後方設有鎖緊螺母，推力環與鎖緊螺母之間設有膜片彈簧，所述蝸杆兩端的伸出軸上進行了包塑處理。

所述浮動支架模塊由壓緊墊片、剛性墊片、彈性墊片、四點角接觸軸承和支架，四點角接觸軸承的外緣套設有彈性墊片，彈性墊片的外緣套設有支架，支架的對應連接蝸杆的端面上設有四個卡口，該端面的前方則設有剛性墊片，剛性墊片的前端設有壓緊墊片，壓緊墊片將剛性墊片、彈性墊片與四點角接觸軸承緊密的壓合在支架上。

所述彈性襯套與電動助力驅動單元的殼體相配合的位置開設有凹槽，彈性襯套內圈的底部設有梯形凸臺，彈性襯套與蝸杆相對應的端面上設有一圈間斷的卡齒。

所述推力環與彈性襯套相對應的端面上設有一個與彈性襯套內圈底部的梯形凸臺尺寸相同的反梯形凸臺，所述梯形凸臺與反梯形凸臺兩者相互卡合。

所述膜片彈簧的形狀為凸起的圓形。

所述彈性墊片為開口墊片，彈性墊片一側端面的圓周上固定有兩個相對的凸耳，凸耳的尺寸與支架端面上卡口的尺寸相同。

本發明與現有技術相比，增加了浮動支架模塊同時在彈性襯套上增加了凹槽與梯形凸臺，使得地面的振動在通過蝸輪傳遞到蝸杆的時候，利用浮動支架模塊與彈性襯套將傳遞過來的振動完全吸收，防止了蝸杆的攢動，降低了噪音的產生。

附圖說明

圖1為本發明的結構分解示意圖。

圖2為本發明中浮動支架模塊的結構分解示意圖。

圖3為本發明中彈性墊片的結構示意圖。

圖4為本發明中彈性墊片受力變形曲線圖。

參見圖1~圖4，1為聯軸器，2為襯套，3為阻尼環二，4為浮動支架模塊，4-1為壓緊墊片，4-2為剛性墊片，4-3為彈性墊片，4-3-1為凸耳，4-4為四點角接觸軸承，4-5為支架，4-5-1為卡口，5為阻尼環一，6為蝸杆，7為深溝球軸承，8為彈性襯套，8-1為凹槽，8-2為梯形凸臺，8-3為卡齒，9為推力環，9-1為反梯形凸臺，10為膜片彈簧，11為鎖緊螺母。

具體實施方式

結合附圖對本發明做進一步描述。

參見圖1~圖4，本發明設計了一種電動助力驅動單元的減震降噪結構，包括：蝸杆、深溝球軸承、阻尼環、襯套，蝸杆6的一端套設有阻尼環一5，阻尼環一5的前方設有浮動支架模塊4，浮動支架模塊4的前方設有阻尼環二3，阻尼環二3的前方設有襯套2，襯套2的外緣套設有聯軸器1，蝸杆6的另一端套設有深溝球軸承7，深溝球軸承7的外緣套設有彈性襯套8，彈性襯套8的後方設有推力環9，推力環9的後方設有鎖緊螺母11，推力環9與鎖緊螺母11之間設有膜片彈簧10，所述蝸杆6兩端的伸出軸上進行了包塑處理。

本發明中浮動支架模塊4由壓緊墊片4-1、剛性墊片4-2、彈性墊片4-3、四點角接觸軸承4-4和支架4-5，四點角接觸軸承4-4的外緣套設有彈性墊片4-3，彈性墊片4-3的外緣套設有支架4-5，支架4-5的對應連接蝸杆6的端面上設有四個卡口4-5-1，該端面的前方則設有剛性墊片4-2，剛性墊片4-2的前端設有壓緊墊片4-1，壓緊墊片4-1將剛性墊片4-2、彈性墊片4-3與四點角接觸軸承4-4緊密的壓合在支架4-5上。

本發明中彈性襯套8與電動助力驅動單元的殼體相配合的位置開設有凹槽8-1，彈性襯套8內圈的底部設有梯形凸臺8-2，彈性襯套8與蝸杆6相對應的端面上設有一圈間斷的卡齒8-3。

所述推力環9與彈性襯套8相對應的端面上設有一個與彈性襯套8內圈底部的梯形凸臺8-2尺寸相同的反梯形凸臺9-1，本發明中梯形凸臺8-2與反梯形凸臺9-1兩者相互卡合。

本發明中膜片彈簧10的形狀為凸起的圓形。

本發明中彈性墊片4-3為開口墊片，彈性墊片4-3一側端面的圓周上固定有兩個相對的凸耳4-3-1，凸耳4-3-1的尺寸與支架4-5端面上卡口4-5-1的尺寸相同。

在具體實施中，由於路面激勵和轉向傳動部件力矩波動的影響，蝸輪蝸杆在嚙合傳動的過程中，蝸輪會沿嚙合傳動的方向存在一定的擺震，從而使蝸輪蝸杆之間存在速度差，進而導致嚙合區域的相互敲擊及受力不均勻，造成電動助力轉向驅動單元內的噪聲。

本發明在蝸杆的裝配中增加了浮動支架模塊，其中的彈性墊片過盈裝配在支架和四點角接觸軸承之間，而四點角接觸軸承內圈又同蝸杆上的伸出軸存在裝配關係，故蝸輪蝸杆之間嚙合傳動中所產生的微小變形，可由彈性墊片所吸收。另由於壓緊程度不同，彈性墊片可表現不同的剛度特性，以適應來自於不同車型及底盤的震動衝擊。

並且彈性墊片的開口設計，會保證其在蝸輪蝸杆嚙合方向的剛度一致性，安裝中需要被圓周導向，故利用支架上的卡口及彈性墊片的凸耳來進行定位。

為此本發明中的彈性墊片起到例如類似彈簧的作用,吸收來自於蝸輪蝸杆嚙合傳動以及路面傳來的激勵,但在激勵振幅過大的情況下,特別是在蝸輪蝸杆嚙合傳動的瞬間,蝸杆會有一個微小的橫向竄動，故在浮動支架模塊的前後兩側設置有橡膠阻尼環。為保證此竄動能量完全由阻尼環吸收，那麼蝸輪相對於四點角接觸軸承就必須存在一軸向自由度，故本發明在蝸輪伸出軸上進行包塑，即保證了與軸承內圈的吻合性，又保證了其軸向滑動功能。

按照機械震動減震的機制，需要保證蝸輪蝸杆之間要有足夠的嚙合剛度，即需要儘可能把來自於路面激勵的能量傳遞給阻尼環，與此同時也能夠吸收在此過程中蝸杆所產生的軸向竄動，故此在蝸杆的另一側安排有與蝸杆配合的深溝球軸承上裝配一彈性襯套，同時在彈性襯套與殼體配合處設置一凹槽，從而達到了導向彈性襯套裝配位置的目的，最後在膜片彈簧的作用下，彈性襯套上的梯形凸臺與推力環上的反梯形凸臺相互配合壓緊，最後再通過鎖緊螺母與殼體內螺紋的裝配，調節整套結構的壓緊程度，以適應不同車型的嚙合剛度要求。

車輛在行駛狀態下，從轉向機和中間軸處會傳來由路面引發的扭轉震動，此震動會導致蝸輪的擺動，從而導致蝸輪杆齒面的速度差，進而產生嚙合傳動噪聲，在小軸承處的起到預緊作用的襯套可以導向此處蝸杆的不穩定抖動，從而消除蝸輪蝸杆齒面的速度差，進而消減一部分由於齒輪嚙合所導致的噪聲。而在蝸杆另一側傳遞而來的振動會傳導至支撐蝸杆運動的四點角接觸軸承上，由於其內部由滾動體組成，容易受到不規則震動而引起的噪音問題，為吸收這種振動衝擊能量，軸承和蝸杆之間採用浮動設計，並在軸承與蝸杆結合處的前後設置了減震橡膠墊以此來吸收到這一部分能量。