一種電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構的製作方法
2023-12-06 16:53:36 1
一種電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構，包括有蝸杆、主支撐軸承和輔助支撐軸承；所述主支撐軸承和輔助支撐軸承與蝸杆配合用於支撐蝸杆轉動；所述蝸杆在與主支撐軸承和輔助支撐軸承配合部分徑向各設置有至少一個環形槽；所述與主支撐軸承配合部分的環形槽內放置主支撐軸承O型圈；所述與輔助支撐軸承配合部分的環形槽內放置輔助支撐軸承O型圈。本技術方案在保證蝸杆和軸承之間裝配可行性得到保證的情況下使得蝸杆和軸承之間的間隙配合可以被有效的消除，從而避免整車在惡劣的顛簸路面上行駛時產生來自於電動轉向管柱內部的噪音問題。
【專利說明】一種電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構
【技術領域】
[0001]本發明屬於轉向器領域，特別是指一種電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構。
【背景技術】
[0002]電動助力轉向系統(EPS—Electric Power Steering)是汽車轉向系統的發展方向。該系統僅由電動機直接提供轉向助力，省去了傳統的液壓動力轉向系統所必需的動力轉向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝於發動機上的皮帶輪，既節省能量，又保護了環境。另夕卜，還具有調整簡單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉向助力的特點。因此電動助力轉向系統作為一種新的轉向技術，正在逐漸替代已具有幾十年歷史的液壓轉向系統。EPS-c即管柱式電動助力轉向系統，是指助力電機集成在轉向管柱上的電動助力轉向系統。
[0003]EPS的工作原理及組成，主要由車速傳感器、轉向盤、輸入軸、軸出軸、轉向盤轉動傳感器(包括扭矩傳感器和轉速傳感器)、控制器、功率驅動電路、離合器和直流電動機等組成。電子控制單元(ECU)根據各傳感器輸出的信號決定電動機的轉動方向和最佳助力轉矩，向電動機和離合器發出控制信號，通過功率驅動電路控制直流電動機的轉動，電動機的輸出經過蝸輪蝸杆減速機構減速增扭後，驅動齒輪齒條機構，產生相應的轉向助力，通過橫拉杆拉動輪胎轉向。
[0004]在EPS-C系統中，由於電機本身的特性，其轉速遠快於車輛需要的轉向速度，而力矩又遠低於車輛需要的助力力矩，因此電機的輸出需要通過蝸輪蝸杆機構進行減速增扭後再傳遞給轉向管柱的輸出軸。目前的技術方案中，蝸杆兩端用軸承支撐在減速機構的殼體上，一端用聯軸器與電機輸出軸相連；蝸輪與轉向管柱輸出軸同軸，壓裝固定在管柱輸出軸上，管柱輸出軸也用軸承支撐在減速機構殼體上。這樣，當電機旋轉時通過聯軸器帶動蝸杆轉動，蝸杆通過與蝸輪嚙合將動力傳至轉向管柱輸出軸，實現助力。
[0005]如圖1所示，現有技術中轉向助力電機I通電工作時經過聯軸器總成2將輸出扭矩傳遞到蝸杆軸系總成上，蝸杆3分別用主支撐軸承4和輔支撐軸承6安裝在減速機構殼體7上，由於電機I的轉速很快，蝸杆的主支撐軸承4和輔支撐軸承6需要轉動靈活，軸承內部的滾珠和內外圈之間配合不能太緊，否則會導致駕駛員進行轉向操作時手感發卡。同時整個轉向管柱總成在製造裝配的過程中為了保證蝸杆3能夠順利壓入減速機構殼體7，在設計的時候需要將軸承(4，6)的內圈與蝸杆的公差配合設計成0.01mm到0.02mm的間隙配合，這樣管柱裝配完成後在蝸杆3和軸承(4、6)之間的小間隙就會允許蝸杆產生一個小的振動幅度，蝸杆3在振動過程中和軸承(4、6)的內圈之間會發出敲擊的聲音，同時蝸杆3的齒和蝸輪5的輪齒也會互相撞擊發出噪音，當整車行駛在顛簸路面上時轉向管柱內部就會產生一定程度的振動噪音，影響駕駛者的聽覺感受。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是通過本技術方案改進蝸杆與軸承之間間隙，在保證蝸杆和軸承之間裝配可行性得到保證的情況下使得蝸杆和軸承之間的間隙配合可以被有效的消除，從而避免整車在惡劣的顛簸路面上行駛時產生來自於電動轉向管柱內部的噪音問題。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0008]一種電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構，包括有蝸杆、主支撐軸承和輔助支撐軸承；
[0009]所述主支撐軸承和輔助支撐軸承與蝸杆配合用於支撐蝸杆轉動；
[0010]所述蝸杆在與主支撐軸承和輔助支撐軸承配合部分徑向各設置有至少一個環形槽；
[0011]所述與主支撐軸承配合部分的環形槽內放置主支撐軸承O型圈；
[0012]所述與輔助支撐軸承配合部分的環形槽內放置輔助支撐軸承O型圈。
[0013]所述主支撐軸承O型圈的外徑大於蝸杆相配合部分的外徑，且大於蝸杆該部分直徑加上與其相配合的主支撐軸承之間的間隙和。
[0014]所述輔助支撐軸承O型圈的外徑大於蝸杆相配合部分的外徑，且大於蝸杆該部分直徑加上與其相配合的輔助支撐軸承之間的間隙和。
[0015]本發明的有益效果是:
[0016]通過本技術方案，避免了蝸杆軸系因振動導致的噪音。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為現電動助力轉向管柱的蝸杆截面示意圖；
[0018]圖2為本發明電動助力轉向管柱的蝸杆截面示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。
[0020]電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構，包括有蝸杆3、主支撐軸承4和輔助支撐軸承6 ；
[0021]所述主支撐軸承4和輔助支撐軸承6與蝸杆3配合用於支撐蝸杆轉動；
[0022]所述蝸杆3在與主支撐軸承4和輔助支撐軸承6配合部分徑向各設置有至少一個環形槽(圖中未示出)；
[0023]所述與主支撐軸承4配合部分的環形槽內放置主支撐軸承O型圈8 ;
[0024]所述與輔助支撐軸承6配合部分的環形槽內放置輔助支撐軸承O型圈9。
[0025]所述主支撐軸承O型圈8的外徑大於蝸杆相配合部分的外徑，且大於蝸杆該部分直徑加上與其相配合的主支撐軸承之間的間隙和。
[0026]所述輔助支撐軸承O型圈9的外徑大於蝸杆相配合部分的外徑，且大於蝸杆該部分直徑加上與其相配合的輔助支撐軸承之間的間隙和。
[0027]如圖2所示，在蝸杆3和主支撐軸承4和輔助支撐軸承6配合的軸段分別機加工環形槽，在環形槽內部放置蝸杆主支撐軸承O型圈8和蝸杆輔助支撐軸承O型圈9，通過O型圈的設計選型，O型圈套在蝸杆軸的環形槽以後其大徑比蝸杆在該段的軸的直徑要大，蝸杆主支撐軸承和蝸杆輔支撐軸承在壓裝到蝸杆軸上以後主支撐軸承O型圈和輔助支撐軸承O型圈凸出軸圓周面的部分就會被主支撐軸承和輔助軸承的內圈擠壓到環形溝槽內，由於壓縮產生的彈性變形力會對主支撐軸承和輔助支撐軸承產生一定的壓緊力，同時消除了蝸杆與主支撐軸承和輔助支撐軸承軸承配合時產生的間隙。
[0028]此種結構裝配後，主支撐軸承O型圈和輔助支撐軸承O型圈的內徑和外徑處都處於壓縮狀態，以一個較大的力將蝸杆與主支撐軸承和輔助支撐軸承的配合面壓緊聯結在一起，蝸杆與主支撐軸承和輔助支撐軸承之間的小間隙就被彈性的O型圈所消除，這個力可以使得蝸杆在正常傳動過程中不會沿徑向竄動，在整車在顛簸路面行駛時蝸杆在振動過程中和主支撐軸承和輔助支撐軸承的內圈敲擊的聲音以及蝸杆3的齒和蝸輪5的輪齒之間相撞擊的噪音都可以大幅度減弱。
[0029]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同限定。
【權利要求】
1.一種電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構，包括有蝸杆、主支撐軸承和輔助支撐軸承； 所述主支撐軸承和輔助支撐軸承與蝸杆配合用於支撐蝸杆轉動；其特徵在於: 所述蝸杆在與主支撐軸承和輔助支撐軸承配合部分徑向各設置有至少一個環形槽； 所述與主支撐軸承配合部分的環形槽內放置主支撐軸承O型圈； 所述與輔助支撐軸承配合部分的環形槽內放置輔助支撐軸承O型圈。
2.根據權利要求1所述的電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構，其特徵在於:所述主支撐軸承O型圈的外徑大於蝸杆相配合部分的外徑，且大於蝸杆該部分直徑加上與其相配合的主支撐軸承之間的間隙和。
3.根據權利要求1所述的電動助力轉向管柱的蝸杆防異響支撐結構，其特徵在於:所述輔助支撐軸承O型圈的外徑大於蝸杆相配合部分的外徑，且大於蝸杆該部分直徑加上與其相配合的輔助支撐軸承之間的間隙和。
【文檔編號】B62D3/04GK103818471SQ201410098202
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】邵文彬, 廖武, 張雷, 朱聯邦, 羅朗, 王文建, 許寬林, 尹愛霞 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司