[實用新型]蝸輪蝸桿機構和汽車助力轉向器

有效

• 申請號: 201320694973.0
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN203836083U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 張平;張成寶;陶喆;范鵬;顧頔;豐燁;丁愛軍
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F16H1/16
• 分類號: F16H1/16;B62D5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李建新;嚴志軍

技術領域

本實用新型涉及機械傳動技術領域；具體地說，本實用新型涉及一種蝸輪蝸桿機構，并進一步提供了一種包括其的汽車助力轉向器。

背景技術

蝸輪蝸桿機構以其結構緊湊、傳動比大、傳動平穩、沖擊小等優點，在機械領域得到了廣泛的應用。然而蝸輪蝸桿的正逆傳動效率均很低（正效率最高為85%，逆效率更低，一般最高只有40%），究其原因，是因為蝸輪蝸桿之間的齒存在相對滑動（摩擦運動），傳動時很多能量都因摩擦生熱而白白浪費掉了，且蝸輪蝸桿之間的相對滑動容易造成蝸輪或者蝸桿齒的磨損，蝸輪蝸桿運行一段時間之后，它們之間的嚙合間隙就會增大，這時蝸輪蝸桿機構就會出現傳動不平穩，出現傳動比波動以及傳動噪聲，最終導致蝸輪蝸桿失效。

當前的蝸輪蝸桿機構如圖1所示：主要由殼體100、蝸輪200、蝸輪軸300、蝸輪齒400、軸承500、蝸桿軸600、蝸桿700、蝸桿齒800、軸承900等零件組成。其中蝸輪軸300穿過蝸輪200的中心孔，蝸輪軸300與蝸輪200為固定連接，蝸輪200上有蝸輪齒400，蝸輪軸300通過軸承（圖中未畫出）連接在殼體100上的軸承座孔中，蝸桿軸600的右端穿過軸承500的內圈，軸承500的外圈固定在殼體100上的軸承座孔中，蝸桿軸600與蝸桿700為固定連接，蝸桿700上有蝸桿齒800，蝸桿齒800與蝸輪齒400嚙合。蝸桿軸600的左端穿過軸承900的內圈，軸承900的外圈固定在殼體100上的軸承座孔中，。

工作原理：一般蝸桿700為主動輪，蝸輪200作為從動輪，蝸輪齒400與蝸桿齒800相嚙合，將蝸桿700的旋轉運動轉換為蝸輪200的旋轉運動，并起到降轉速升扭矩的作用，在此過程中，蝸輪齒400與蝸桿齒800之間存在滑動運動，所以會因摩擦生熱而損失一部分能量，所以傳統蝸輪蝸桿機構的傳動效率都比較低。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種克服了傳動不平穩、效率低及傳動波動及噪音等缺陷的蝸輪蝸桿機構，并進一步提供一種包括其的汽車助力轉向器。

為了解決上述技術問題，本實用新型的第一方面提供了一種蝸輪蝸桿機構，其中，所述蝸輪蝸桿機構包括有蝸輪和蝸桿，

所述蝸桿的齒面上設置有凹部，在所述凹部內容置有能夠自由運動的滾子，所述滾子從所述凹部伸出到其齒面外，

所述蝸輪的齒面接觸所述滾子，并且所述蝸輪的齒面與所述滾子、所述滾子與所述蝸桿之間的嚙合運動方式均為純滾動。

可選地，在如前所述的機構中，所述滾子為滾珠。

可選地，在如前所述的機構中，所述凹部呈球形。

可選地，在如前所述的機構中，所述滾子為滾柱。

可選地，在如前所述的機構中，所述滾子中的每一個分別設置在單個凹部內。

可選地，在如前所述的機構中，所述凹部在所述蝸桿的齒面上均布。

可選地，在如前所述的機構中，所述凹部為球形腔室，并且每個滾珠超過一半的體積容置在所述球形腔室內。

可選地，在如前所述的機構中，所述機構包括殼體，所述蝸輪通過蝸輪軸使用第一軸承安裝在所述殼體內，而所述蝸桿通過蝸桿軸使用第二軸承安裝在所述殼體內。

根據本實用新型的第二方面提供了一種汽車助力轉向器，所述助力轉向器中設置有如前述第一方面中任一項所述的蝸輪蝸桿機構。

本實用新型提供了一種蝸輪蝸桿機構，巧妙地在蝸桿表面設置有自由運動的滾子，使得蝸輪與蝸桿之間的嚙合運動方式發生根本性的變化（由存在滑動而變為純滾動），所以沒有了滑動時的摩擦生熱而消耗很多能量，所以傳動效率大大提高（正效率和逆效率均大幅提高），同時也大大減輕了蝸輪與蝸桿之間的磨損，嚙合間隙也不會明顯增大，所以長期工作后也不會出現傳動不平穩，傳動比波動及噪音等缺陷。

附圖說明

參照附圖，本實用新型的公開內容將變得更加顯然。應當了解，這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在限制本實用新型的保護范圍。圖中：

圖1示出了現有技術中的蝸輪蝸桿機構的示意圖；

圖2示出了根據本實用新型一個實施方式的蝸輪蝸桿機構的示意圖，其中包括蝸桿齒的局部放大圖；

圖3示出了比圖2中比例更大的蝸桿齒的局部放大圖；以及

圖4示出了圖2中的A-A向的蝸桿剖視示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式；可以理解，在附圖和說明書中相同的附圖標記用于表示相同的技術特征。