一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器技术方案

本实用新型专利技术属于汽车制造技术领域,涉及一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器，包括电机轴联轴器、星型弹性体、蜗杆轴联轴器，本实用新型专利技术在不改变传统蜗杆轴与电机轴连接结构的基础上，在星型弹性体的圆周上设有多个齿台，将电机侧凸台、蜗杆侧凸台分别沿轴向左右两侧与相邻两齿台之间的间隙交错啮合，在间隙的根部设有沿径向向内的凹弧，当蜗杆轴及电机轴间存在轴线的不同轴及角度偏差时能够通过星型弹性体的弹性材质以及凹弧产生的弹性形变弥补两轴线的径向误差，减少因轴线的不同轴及角度偏差而造成的转动连接件的异常磨损，造成卡滞或异响。造成卡滞或异响。造成卡滞或异响。

【技术实现步骤摘要】
一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器


[0001]本技术属于汽车制造
，涉及一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器。

技术介绍

[0002]随着汽车智能驾驶的发展，电动助力转向系统蓬勃发展。蜗轮蜗杆机构由于其结构紧凑，单级传动可实现较大减速比，广泛应用与电动助力转向系统减速机构。电机助力扭矩通过联轴器传递至蜗杆轴上，蜗杆轴上的扭矩再经过蜗轮蜗杆减速机构减速增扭后，输出至转向执行机构实现转向动作。由于零部件装配误差的存在，蜗杆轴与电机轴之间往往会存在不同轴的情况(如图5所示)；而且由于电动助力转向系统使用的蜗轮蜗杆副，通常情况下为塑料蜗轮与金属蜗杆匹配，这样蜗轮蜗杆通常需要设计间隙补偿机构，蜗轮蜗杆啮合中心距通常是不固定的，蜗杆往往会沿着蜗轮蜗杆啮合方向进行小幅度的偏摆，由于这两个原因的存在蜗杆轴和电机轴之间的联轴器结构必须设计成柔性连接，以补偿两轴线的径向误差。因为轴线的不同轴及角度偏差，往往会引起运转件的异常磨损，造成卡滞或异响。
[0003]然而，现有市场上的解决方案，多为使用四爪联轴器加一个柔性件用以弥补轴线的同轴度偏差。但是每当蜗轮蜗杆啮合换向时，由于蜗杆轴上承载较大的轴向力，蜗杆轴往往会产生一个较大的轴向位移，换向时产生的冲击能量无法释放，往往会产生换向时的敲击异响，因此，一种兼具弥补轴间径向同轴度偏差以及缓和轴向冲击的柔性联轴器，就显得尤为重要了。

技术实现思路

[0004]本技术解决技术问题所采取的技术方案是：一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器，包括电机轴联轴器、星型弹性体、蜗杆轴联轴器，电机轴联轴器呈圆盘形，电机轴联轴器的圆盘内侧沿径向凸出均布有n个电机侧凸台，蜗杆轴联轴器的圆盘内侧沿径向凸出均布有n个蜗杆侧凸台，电机侧凸台与蜗杆侧凸台方向相对、位置相同、形状全等，星型弹性体为弹性材料制成，星型弹性体呈圆柱形，星型弹性体的圆周上沿径向向外凸出均布有2n个齿台，两相邻齿台之间的间隙与电机侧凸台的形状相同、大小相等，齿台的轴向端面上设有沿轴向凸出的弹性圆台，电机侧凸台、蜗杆侧凸台分别沿轴向左右两侧与间隙交错啮合，电机轴联轴器将输入的扭矩经过星型弹性体后传递至蜗杆轴联轴器并最终输出，n大于等于2小于等于10；传动时，当蜗杆轴及电机轴间存在轴线的不同轴及角度偏差时能够通过星型弹性体的弹性材质产生的弹性形变弥补两轴线的径向误差。
[0005]优选的，所述星型弹性体的圆盘形中心沿轴向设有通孔，通孔的内圆周均布有多个条形齿，条形齿沿轴向布设沿径向向内凸出，条形齿内夹持有内圈弹性柱体，内圈弹性柱体由圆柱形的弹性材料制成，内圈弹性柱体的径向尺寸不小于电机轴联轴器、蜗杆轴联轴器的传动轴径向尺寸。
[0006]优选的，所述间隙的根部设有沿径向向内的凹弧；传动时，当蜗杆轴及电机轴间存在轴线的不同轴及角度偏差时能够通过凹弧的内陷空间弥补两轴线的径向误差。
[0007]优选的，所述齿台的轴向面与间隙面的交界处设有倒角；倒角方便装配时电机侧凸台、蜗杆侧凸台与间隙交错啮合导入。
[0008]优选的，所述n大于等于3小于等于6；当n数较大时传递扭矩时缓冲减震效果更好但是制造装配成本较高，当n数较小时制造装配成本较低但是传递扭矩时缓冲减震效果稍逊。
[0009]更优的，所述n等于4。
[0010]优选的，所述电机轴联轴器与输入传动轴之间采用花键连接，蜗杆轴联轴器与输出传动轴之间采用花键连接。
[0011]本技术的有益效果是：
[0012]1、本技术在不改变传统蜗杆轴与电机轴连接结构的基础上，在星型弹性体的圆周上设有多个齿台，将电机侧凸台、蜗杆侧凸台分别沿轴向左右两侧与相邻两齿台之间的间隙交错啮合，在间隙的根部设有沿径向向内的凹弧，当蜗杆轴及电机轴间存在轴线的不同轴及角度偏差时能够通过星型弹性体的弹性材质以及凹弧产生的弹性形变弥补两轴线的径向误差，减少因轴线的不同轴及角度偏差而造成的转动连接件的异常磨损，造成卡滞或异响。
[0013]2、本技术在齿台的轴向端面上设有沿轴向凸出的弹性圆台，弹性圆台的高度大于装配状态电机联轴器与蜗杆联轴器端面间的轴向距离，这样弹性圆台在装配时会产生压缩变形，在电机联轴器及蜗杆联轴器间产生一个弹性预紧力，可以方便的调整弹性体轴向预紧力的大小，以期达到更好的NVH效果，如此以来当蜗轮蜗杆啮合换向产生冲击时，因弹性预紧力的存在可以抵消掉相当部分的换向冲击力，有效减小换向冲击异响。
[0014]3、本技术在星型弹性体圆盘形中心设有通孔，通孔内圆周均布有多个条形齿，条形齿内夹持有内圈弹性柱体，因此，在蜗杆轴及电机轴联轴器间存在轴线的不同轴及角度偏差时弹性的条形齿以及内圈弹性柱体产生形变，能够进一步弥补两轴线的径向误差，减少因轴线的不同轴及角度偏差而造成的转动连接件的异常磨损、卡滞、异响；同时，由于内圈弹性柱体可以在条形齿的夹持下沿轴向滑动，当电机输入传动轴与蜗杆输出传动轴有装配误差以及因传动产生轴向冲击时，均能够通过内圈弹性柱体的两端进行变形缓解吸收，减小了因轴向冲击产生的磨损与异响。
[0015]4、本技术在齿台的轴向面与间隙面的交界处设有倒角，方便装配时电机侧凸台、蜗杆侧凸台与间隙交错啮合导入。
附图说明
[0016]图1是一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器的结构示意图；
[0017]图2是星型弹性体示意图；
[0018]图3是径向解剖示意图；
[0019]图4是轴向解剖示意图；
[0020]图5是电机轴蜗杆轴轴线间同轴度偏差示意图。
[0021]图中：1、电机轴联轴器；2、星型弹性体；3、蜗杆轴联轴器；101、电机侧凸台；201、齿
台；202、间隙；203、弹性圆台；204、通孔；205、条形齿；206、内圈弹性柱体；207、凹弧；208、倒角；301、蜗杆侧凸台。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]参考图1～5，一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器，包括电机轴联轴器1、星型弹性体2、蜗杆轴联轴器3，电机轴联轴器1呈圆盘形，电机轴联轴器1的圆盘内侧沿径向凸出均布有n个电机侧凸台101，蜗杆轴联轴器3的圆盘内侧沿径向凸出均布有n个蜗杆侧凸台301，电机侧凸台101与蜗杆侧凸台301方向相对、位置相同、形状全等，星型弹性体2为弹性材料制成，星型弹性体2呈圆柱形，星型弹性体2的圆周上沿径向向外凸出均布有2n个齿台201，两相邻齿台201之间的间隙202与电机侧凸台101的形状相同、大小相等，齿台201的轴向端面上设有沿轴向凸出的弹性圆台203，电机侧凸台101、蜗杆侧凸台301分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器，其特征在于，包括电机轴联轴器(1)、星型弹性体(2)、蜗杆轴联轴器(3)，所述电机轴联轴器(1)呈圆盘形，所述电机轴联轴器(1)的圆盘内侧沿径向凸出均布有n个电机侧凸台(101)，所述蜗杆轴联轴器(3)的圆盘内侧沿径向凸出均布有n个蜗杆侧凸台(301)，所述电机侧凸台(101)与蜗杆侧凸台(301)方向相对、位置相同、形状全等，所述星型弹性体(2)为弹性材料制成，所述星型弹性体(2)呈圆柱形，所述星型弹性体(2)的圆周上沿径向向外凸出均布有2n个齿台(201)，所述两相邻齿台(201)之间的间隙(202)与电机侧凸台(101)的形状相同、大小相等，所述齿台(201)的轴向端面上设有沿轴向凸出的弹性圆台(203)，所述电机侧凸台(101)、蜗杆侧凸台(301)分别沿轴向左右两侧与间隙(202)交错啮合，所述电机轴联轴器(1)将输入的扭矩经过星型弹性体(2)后传递至蜗杆轴联轴器(3)并最终输出，所述n大于等于2小于等于10。2.根据权利要求1所述的一种电动转向系统的蜗杆轴与电机轴连接用弹性联轴器，其特征在于，所述星型弹性体(2)的圆盘形中心沿轴向设有通孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，张昌博，杨志财，康沛栋，刘振，刘小娜，张健，
申请(专利权)人：陕西万方汽车零部件有限公司，
类型：新型
国别省市：