动力设备、转向机及其压块装置的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域，特别是涉及一种动力设备、转向机及其压块装置。


背景技术：

2.目前电动助力转向系统采用的是齿轮齿条式转向机，使得机械转向机负载绝大部分由齿轮齿条啮合位置承担，压块装置是齿轮齿条式转向机中的关键部件，其作用于齿条上，用于提升齿轮齿条的啮合稳定性。
3.而目前的压块装置在一定载荷工况下会导致噪声的产生，其中，滑膜噪声是压块装置主要的噪声源之一，良好的滑膜设计可以抑制机械噪声和齿条振动，提升齿条的运动平顺性。


技术实现要素：

4.本技术主要提供一种动力设备、转向机及其压块装置，以解决压块装置中滑膜噪音较大的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种压块装置。该压块装置包括：基体，所述基体的一端设有内凹弧面，并在所述内凹弧面上设有锥面孔以及限位槽；滑膜，所述滑膜朝向所述基体的侧面与所述内凹弧面相楔合，且所述滑膜上设有锥面凸起和限位凸起，其中所述锥面凸起与所述锥面孔对位装配，所述限位凸起与所述限位槽对位装配，以限制所述滑膜沿所述内凹弧面的轴向和周向移动。
6.在一些实施例中，所述内凹弧面上还设有沿其轴向间隔设置的至少两个止挡部，所述止挡部用于至少从所述轴向止挡所述滑膜。
7.在一些实施例中，所述止挡部的外侧面为圆弧面，所述滑膜的边缘与所述止挡部的内侧面相楔合；
8.其中，所述止挡部以其外侧面为基准的端部宽度大于其中间部分的宽度。
9.在一些实施例中，所述滑膜朝向所述基体的顶部设有沿轴向延伸的孔结构。
10.在一些实施例中，所述锥面凸起设置于所述滑膜的中心位置，所述孔结构为腰型孔，且至少两个所述腰型孔沿所述轴向对称分布于所述锥面凸起的两侧。
11.在一些实施例中，所述滑膜背离所述基体的一侧设有多个储液槽，所述储液槽用于储存润滑物质。
12.在一些实施例中，所述多个储液槽沿所述周向对称分布于所述锥面凸起的两侧。
13.在一些实施例中，所述基体采用粉末冶金工艺加工的金属材料制成，且所述基体的另一端设有容纳腔，且所述容纳腔的底部呈镂空设计，所述锥面孔连通所述容纳腔。
14.在一些实施例中，所述压块装置还包括调节螺栓、弹性件和密封头，所述弹性件至少部分容置于所述容纳腔且弹性压缩于所述基体和所述调节螺栓之间，所述调节螺栓设有连通所述容纳腔的连通孔，所述密封头可拆卸安装于所述连通孔。
15.在一些实施例中，所述基体的外周面设有多个第一密封槽，用以容纳对应的第一
密封圈；所述调节螺栓朝向所述基体的一端设有第二密封槽，所述第二密封槽用于容纳第二密封圈。
16.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种转向机。所述转向机包括如上述的压块装置、相啮合的齿轮和齿条，所述滑膜背离所述基体的端面抵压于所述齿条上。
17.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种动力设备。所述动力设备包括如上述的转向机。
18.本技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术公开了一种动力设备、转向机及其压块装置。本技术通过在基体的内凹弧面上设置锥面孔和限位槽，以及于滑膜上设置对应的锥面凸起和限位凸起，其中锥面孔与锥面凸起相配合且限位槽和限位凸起的配合，可以防止齿条沿其自身轴向和径向滑动，有效地降低滑膜因此产生的晃动及其晃动噪声，其中锥面凸起与锥面孔采用锥面配合接触，可保证任何载荷工况下滑膜与基体保持接触，避免产生间隙，进而可降低滑膜对基体的冲击噪声。即通过实现基体对滑膜沿内凹弧面的轴向和周向限位，从而在滑膜受齿条混向复杂载荷时，保持滑膜与基体的相对位置的稳定，改善滑膜晃动及其晃动噪声。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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，其中：
20.图1是本技术提供的压块装置一实施例的结构示意图；
21.图2是如图1所示压块装置的爆炸结构示意图；
22.图3是如图1所示压块装置沿aa视向的剖视结构示意图；
23.图4是如图2所示压块装置中基体的结构示意图；
24.图5是如图2所示压块装置中滑膜朝向基体一侧的结构示意图；
25.图6是如图2所示压块装置中滑膜背离基体一侧的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，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。
27.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤
或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
28.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
29.电动助力转向系统(electric power steering，缩写eps)是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向系统，其采用轮齿条式转向机，压块装置是齿轮齿条式转向机中的关键部件，其作用于齿条上，用于提升齿轮齿条的啮合稳定性。
30.目前压块装置在一定载荷工况下会导致噪声的产生，其中滑膜噪声是压块装置主要的噪声源之一，此外随着转向机轻量化的发展，压块装置在保证其必要功能的基础上，还需尽可能具备轻量化特征。因此需要抑制压块装置的机械噪音并减轻压块装置的重量，以提升转向系统的声学特征和轻量化程度。
31.本技术的目的在于改善转向机中压块装置的滑膜噪声和减轻压块装置的自重，设计一种具有低噪声及轻量化特征的转向机压块装置。
32.本技术提供一种转向机(图未示)，该转向机包括机架、齿轮、齿条和压块装置100，齿轮、齿条和压块装置100均安装于机架上，其中齿轮和齿条相啮合，压块装置100抵接于齿条上。
33.参阅图1至图3，图1是本技术提供的压块装置一实施例的结构示意图，图2是如图1所示压块装置的爆炸结构示意图，图3是如图1所示压块装置沿aa视向的剖视结构示意图。
34.该压块装置100包括基体10、滑膜20、调节螺栓30、弹性件40和密封头50，滑膜20设置于基体10的一端，滑膜20背离基体10的端面抵压于齿条上，以保持齿轮齿条的啮合稳定性，弹性件40弹性压缩设置于基体10和调节螺栓30之间，调节螺栓30螺接于机架上，密封头50连接于调节螺栓30上。
35.参阅图4和图5，图4是如图2所示压块装置中基体的结构示意图，图5是如图2所示压块装置中滑膜朝向基体一侧的结构示意图。
36.其中，基体10的一端设有内凹弧面11，并在内凹弧面11上设有锥面孔12以及限位槽13；滑膜20朝向基体10的侧面与内凹弧面11相楔合，且滑膜20上设有锥面凸起22和限位凸起23，其中锥面凸起22与锥面孔12对位装配，限位凸起23与限位槽13对位装配，以限制滑膜20沿内凹弧面11的轴向和周向移动。
37.其中，该内凹弧面11以及滑膜20依齿条的外轮廓防形设计而成，以提升对齿条的包裹性以及支撑稳定性；内凹弧面11具有与齿条相同的轴向和与轴向相垂直的周向。
38.本实施例中，锥面孔12设置于内凹弧面11的中心位置，两个限位槽13连通锥面孔12且关于锥面孔12中心对称，其中两个限位槽13的延伸方向异于上述的周向和轴向，以实现限制滑膜20沿内凹弧面11的周向和周向移动。
39.可选地，锥面孔12的数量可以是至少一个，例如一个、两个或三个等，且其位置也不限制于内凹弧面11的中心位置，其也可以设置于内凹弧面11的其余位置；限位槽13的数量也可以一个或三个等，限位槽13也可以与锥面孔12相间隔，且其设置位置以及形状均可根据需要自由设置。
40.本技术通过在基体10的内凹弧面11上设置锥面孔12和限位槽13，以及于滑膜20上
设置对应的锥面凸起22和限位凸起23，其中锥面孔12与锥面凸起22相配合且限位槽13和限位凸起23的配合，可以防止齿条沿其自身轴向和径向滑动，有效地降低滑膜20因此产生的晃动及其晃动噪声，其中锥面凸起22与锥面孔12采用锥面配合接触，可保证任何载荷工况下滑膜20与基体10保持接触，避免产生间隙，进而可降低滑膜20对基体10的冲击噪声。即通过实现基体10对滑膜20沿内凹弧面11的轴向和周向限位，从而在滑膜20受齿条混向复杂载荷时，保持滑膜20与基体10的相对位置的稳定，改善滑膜20晃动及其晃动噪声。
41.滑膜20采用耐磨塑料材质制成，基体10采用粉末冶金工艺加工的金属材料制成。现有基体通常采用冷加工方式的金属材料，其自重大，且强度存在很大富余，因而本技术通过限定基体10采用粉末冶金工艺加工的金属材料制成，进而基体10可以在保持工作强度的同时，能够减轻自重且相对节约材料，能够有效地提升压块装置100的轻量化程度。
42.内凹弧面11上还设有沿其轴向间隔设置的至少两个止挡部14，止挡部14为凸起结构，止挡部14用于至少从轴向上止挡限位滑膜20，以进一步防止滑膜20相对基体10沿轴向晃动，改善滑膜20的晃动噪声。
43.如图4所示，本实施例中，止挡部14的外侧面为圆弧面，滑膜20的边缘与止挡部14的内侧面相楔合；其中，止挡部14以其外侧面为基准的端部宽度大于其中间部分的宽度，因而止挡部14为中间窄两头宽的凸起限位结构，相应滑膜20的两侧更窄中间更宽，止挡部14可同时实现对滑膜20的轴向和周向上的限位，进一步提升基体10对滑膜20的限位能力，改善滑膜20晃动及其晃动噪声。
44.本实施例中，止挡部14的数量为两个，且相对沿轴向设置于滑膜20的两侧；止挡部14也可以为三个、四个或五个等，滑膜20的两侧可分别设有等数量或不等数量的止挡部14。
45.结合参阅图5和图6，其中图6是如图2所示压块装置中滑膜背离基体一侧的结构示意图。滑膜20朝向基体10的顶部设有沿轴向延伸的孔结构24，孔结构24可以是腰型孔或椭圆型孔等，用于释放滑膜20的变形应力、提升滑膜20的包裹性和节约制造材料。
46.本实施例中，滑膜20采用ptfe塑料材质，实际工况下，滑膜20会因齿条载荷或位置变化发生形变，应力集中点主要在滑膜20朝向基体10的顶端，孔结构24的设计，可以更好地释放滑膜20因变形产生地应力，使滑膜20的形状更容易跟随齿条载荷进行调整，提高滑膜20的包裹性和使用寿命，也能够降低齿条冲击滑膜20的冲击力度和冲击噪声，并在保证与齿条接触面积的情况下，还起到节约材料，减轻滑膜20自重的作用。
47.具体地，锥面凸起22设置于滑膜20的中心位置，孔结构24为腰型孔，且至少两个腰型孔沿轴向对称分布于锥面凸起22的两侧，以更好地释放滑膜20因变形产生地应力，以及有利于降低滑膜20的制造难度。
48.其中在齿条载荷较小时，滑膜20的顶端与齿条接触力较小或不接触，孔结构24的设计可在保证不影响滑膜20接触面的同时，可起到减少材料，降低自重、节约成本的作用。
49.进一步地，滑膜20背离基体10的一侧设有多个储液槽25，储液槽25用于储存润滑物质，以避免润滑物质的流失，减小齿条和滑膜20之间的滑动摩擦和黏附摩擦，避免齿条产生黏滑效应及黏滑效应引起的噪音。该润滑物质可以是润滑剂或润滑油脂。
50.其中，多个储液槽25沿周向对称分布于锥面凸起22的两侧，例如两排储液槽25沿周向对称分布于锥面凸起22的两侧，每排储液槽25包括沿轴向排列的两个、三个或四个等数量的储液槽25，以有效地提升滑膜20存储润滑物质的能力。
51.参阅图2和图3，基体10的另一端设有容纳腔15，且容纳腔15的底部呈镂空设计，锥面孔12连通容纳腔15，容纳腔15用于容置弹性件40，并具有减轻基体10自重的作用，容纳腔15的底部可呈米字型耦其他形状的镂空设计，以进一步地减轻基体10的自重，有利于基体10的轻量化程度。
52.弹性件40至少部分容置于容纳腔15且弹性压缩于基体10和调节螺栓30之间，调节螺栓30设有连通容纳腔15的连通孔32，密封头50可拆卸安装于连通孔32，连通孔32可用于向容纳腔15内灌装润滑物质。
53.基体10的外周面设有多个第一密封槽，用以容纳对应的第一密封圈16，第一密封圈16用于密封基体10和机架之间的缝隙；调节螺栓30朝向基体10的一端设有第二密封槽，第二密封槽用于容纳第二密封圈17，第二密封圈17用于密封基体10和调节螺栓30之间的缝隙，以提升压块装置100的整体密封性。
54.基于此，本技术还提供一种动力设备(图未示)，该动力设备包括如上述的转向机。该动力设备可以是各式车辆，包括油车或新能源车等，也可以是其他可移动或可转向的操作设备，通过设置该转向机于动力设备上，可节省用户转向时的输入力度，且转向时产生的噪声低。
55.区别于现有技术的情况，本技术公开了一种动力设备、转向机及其压块装置。本技术通过在基体的内凹弧面上设置锥面孔和限位槽，以及于滑膜上设置对应的锥面凸起和限位凸起，其中锥面孔与锥面凸起相配合且限位槽和限位凸起的配合，可以防止齿条沿其自身轴向和径向滑动，有效地降低滑膜因此产生的晃动及其晃动噪声，其中锥面凸起与锥面孔采用锥面配合接触，可保证任何载荷工况下滑膜与基体保持接触，避免产生间隙，进而可降低滑膜对基体的冲击噪声。即通过实现基体对滑膜沿内凹弧面的轴向和周向限位，从而在滑膜受齿条混向复杂载荷时，保持滑膜与基体的相对位置的稳定，改善滑膜晃动及其晃动噪声。
56.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种压块装置，其特征在于，包括：基体，所述基体的一端设有内凹弧面，并在所述内凹弧面上设有锥面孔以及限位槽；滑膜，所述滑膜朝向所述基体的侧面与所述内凹弧面相楔合，且所述滑膜上设有锥面凸起和限位凸起，其中所述锥面凸起与所述锥面孔对位装配，所述限位凸起与所述限位槽对位装配，以限制所述滑膜沿所述内凹弧面的轴向和周向移动。2.根据权利要求1所述的压块装置，其特征在于，所述内凹弧面上还设有沿其轴向间隔设置的至少两个止挡部，所述止挡部用于至少从所述轴向止挡所述滑膜。3.根据权利要求2所述的压块装置，其特征在于，所述止挡部的外侧面为圆弧面，所述滑膜的边缘与所述止挡部的内侧面相楔合；其中，所述止挡部以其外侧面为基准的端部宽度大于其中间部分的宽度。4.根据权利要求1所述的压块装置，其特征在于，所述滑膜朝向所述基体的顶部设有沿轴向延伸的孔结构。5.根据权利要求4所述的压块装置，其特征在于，所述锥面凸起设置于所述滑膜的中心位置，所述孔结构为腰型孔，且至少两个所述腰型孔沿所述轴向对称分布于所述锥面凸起的两侧。6.根据权利要求1-5任一项所述的压块装置，其特征在于，所述滑膜背离所述基体的一侧设有多个储液槽，所述储液槽用于储存润滑物质。7.根据权利要求6所述的压块装置，其特征在于，所述多个储液槽沿所述周向对称分布于所述锥面凸起的两侧。8.根据权利要求1所述的压块装置，其特征在于，所述基体采用粉末冶金工艺加工的金属材料制成，且所述基体的另一端设有容纳腔，且所述容纳腔的底部呈镂空设计，所述锥面孔连通所述容纳腔。9.根据权利要求8所述的压块装置，其特征在于，所述压块装置还包括调节螺栓、弹性件和密封头，所述弹性件至少部分容置于所述容纳腔且弹性压缩于所述基体和所述调节螺栓之间，所述调节螺栓设有连通所述容纳腔的连通孔，所述密封头可拆卸安装于所述连通孔。10.根据权利要求9所述的压块装置，其特征在于，所述基体的外周面设有多个第一密封槽，用以容纳对应的第一密封圈；所述调节螺栓朝向所述基体的一端设有第二密封槽，所述第二密封槽用于容纳第二密封圈。11.一种转向机，其特征在于，所述转向机包括如权利要求1至10任一项所述的压块装置、相啮合的齿轮和齿条，所述滑膜背离所述基体的端面抵压于所述齿条上。12.一种动力设备，其特征在于，所述动力设备包括如权利要求11所述的转向机。

技术总结
本申请公开了一种动力设备、转向机及其压块装置。该压块装置包括：基体，基体的一端设有内凹弧面，并在内凹弧面上设有锥面孔以及限位槽；滑膜，滑膜朝向基体的侧面与内凹弧面相楔合，且滑膜上设有锥面凸起和限位凸起，其中锥面凸起与锥面孔对位装配，限位凸起与限位槽对位装配，以限制滑膜沿内凹弧面的轴向和周向移动。通过上述方式，本申请提供的压块装置能够有效地降低滑膜噪音，具有低滑膜噪音的能力。具有低滑膜噪音的能力。具有低滑膜噪音的能力。


技术研发人员：杨浩 李浩蓁 巫存
受保护的技术使用者：浙江凌昇动力科技有限公司
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/8/13