一种设有防水透气堵头的输入轴结构
阅读说明：本技术 一种设有防水透气堵头的输入轴结构 (Input shaft structure with waterproof ventilative end cap ) 是由 郭占杰 陈崇宾 朱东博 于 2021-03-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种设有防水透气堵头的输入轴结构,包括输入轴,输入轴的内端端部转动且密封安装在转向器的壳体上,输入轴的内端位于壳体的内腔中,输入轴设有中心通孔,中心通孔与内腔相通,在中心通孔的外端设置有堵头。将输入轴设置成空心结构并使空心轴与转向器壳体的内腔相通,并在输入轴外端端口内设置防水透气的堵头,从而保证转向器壳体内部与外部气压平衡的同时,可有效防止转向器壳体内进入水汽或者灰尘,进而保证汽车转向器的使用寿命和其密封结构不受影响；本发明结构设计科学合理,方便装配和维护,防水透气效果好且稳定。(The invention provides an input shaft structure with a waterproof and breathable plug, which comprises an input shaft, wherein the end part of the inner end of the input shaft rotates and is hermetically arranged on a shell of a steering gear, the inner end of the input shaft is positioned in an inner cavity of the shell, the input shaft is provided with a central through hole, the central through hole is communicated with the inner cavity, and the outer end of the central through hole is provided with a plug. The input shaft is arranged into a hollow structure, the hollow shaft is communicated with the inner cavity of the steering gear shell, and a waterproof and breathable plug is arranged in the port at the outer end of the input shaft, so that the balance between the internal pressure and the external pressure of the steering gear shell is ensured, the water vapor or dust can be effectively prevented from entering the steering gear shell, and the service life of the automobile steering gear and the sealing structure of the automobile steering gear are ensured not to be influenced; the waterproof breathable fabric is scientific and reasonable in structural design, convenient to assemble and maintain, good in waterproof breathable effect and stable.)
技术领域
本发明涉及汽车转向器系统，具体涉及一种设有防水透气堵头的输入轴结构。
背景技术
随着我国国民生活水平的提高，人们对汽车的需求逐步增加，汽车的豪华度也是越来越高，汽车的整车质量也逐步增加。而对转向器所需要提供的齿条力也是越来越大，传统的EPS电动管柱+机械方向机这种结构将不能满足大齿条力的需求，越来越多的汽车车型采用P-EPS/DP-EPS/R-EPS这种能提供更大齿条力的转向系统。
由于P-EPS/DP-EPS/R-EPS这类型的转向系统安装在汽车底盘上，周围环境恶劣，高温能够达到120℃，低温能够达到-40℃，并带有传感器、控制器及电子元件。由于转向系统安装在汽车底盘上，需要具备防水防尘的功能，因此产品都是一个密闭的结构，当转向系统周围温度变化过快时候，转向器内部与大气压将产生一个压力差，这个压力差将使转向器的密封结构产生一定的应力，密封结构长时间受到应力的影响，将会造成防水的失效。转向系统一旦有水进入将会造成传感器、控制器及电子元件故障甚至失效，当车辆在行驶过程中将会出现不可预知的危险。故，在转向系统防水防尘的前提下需要具备透气的功能来时刻平衡产品内部的气压，使转向系统的密封结构内不产生所述应力，进而保证汽车转向器的使用寿命。
现有技术中，CN201320071133.9 汽车电动助力转向系统的齿条防尘罩排气装置，公开了在输入轴上开设通气口的方案，这种方案不符合转向器对密封性和防水性的要求。FR10055704 DEVICE Of PRESSURE BALANCING FOR RACK-AND-PINION STEERI，公开了在输入轴上开设的通气孔中安装透气防尘装置，但这种结构安装结构受限，且在输入轴上开设通气孔，会影响输入轴的结构强度，且安装空间小，对透气防尘装置的尺寸和结构要求高。US14295369 Steering Gear Mechanism，公开了将输出轴设置为空心结构，在特定的位置设置通气孔并使该通气孔外接密封的呼吸室，避免转向器内部与外部产生较大的压力差，但这种结构较负责，装配难度大。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种设有防水透气堵头的输入轴结构。
一种设有防水透气堵头的输入轴结构，包括输入轴，所述输入轴的内端端部转动且密封安装在转向器的壳体上，所述输入轴的内端位于所述壳体的内腔中，所述输入轴设有中心通孔，所述中心通孔与所述内腔相通，在所述中心通孔的外端设置有堵头，所述堵头包括基座，所述基座固套在所述中心通孔内并与所述中心通孔的内壁密封配合，在所述基座的中部设有通气孔，所述通气孔的内端与所述中心通孔相连通，所述通气孔的外端与外界大气相通，在所述通气孔的中部固设有透气膜，所述透气膜将所述通气孔隔断，在所述通气孔内位于所述透气膜的外侧固套有防水块，所述防水块的外壁与所述通气孔的内壁密封设置，所述防水块的中部开设有第二通气孔，在所述第二通气孔相对的两侧侧壁上交替设置有隔板，所述隔板的一侧与所述第二通气孔的半侧侧壁一体化设置并向所述第二通气孔的外端倾斜设置，所述隔板的另一侧与所述第二通孔的另一侧侧壁间隙配合；在所述基座的外端罩设有固定盖，所述固定盖的中部与所述基座的外端端面和防水块的外端端面间隙配合，在所述固定盖的边缘处设置有第三通气孔，所述第三通气孔与所述固定盖和基座之间的间隙相通。
本发明的工作原理：输入端的外端延伸在车厢内，中心通孔、通气孔、第二通气孔及第三通气孔均与车厢内的空气相通，空气通过第三通气孔、第二通气孔、透气膜、通气孔及中心通孔与转向器的壳体内腔相通。防水块中交替设置的隔板及透气膜、固定盖、第三通孔气形成防水透气结构。
进一步：所述通气孔外端端部的内壁向外扩展并在其中部的内壁上形成沉台，所述透气膜的边缘贴合设置在所述沉台上，所述防水块的内端端面与所述透气膜贴合，所述通气孔的内端端部与第二通气孔相互对应并均位于所述透气膜的中部。
进一步：所述固定盖为凹槽型结构，所述凹槽的侧壁套设在所述基座的外壁上并与所述基座贴合，在所述凹槽的侧壁上开设有卡接通槽，在所述基座上对应所述卡接通槽的位置固设有卡条，所述卡条卡接在所述卡接通槽上；所述卡条位于所述基座侧壁上开设的容置槽中，所述容置槽的上端位于所述基座的外端端面上，在所述凹槽的外侧侧壁上对应所述卡接通槽的位置开设有过气槽，所述过气槽的内端与所述卡接通槽相通，所述过气槽的外端位于所述固定盖的外端端面上；所述过气槽、卡接通槽和容置槽组成所述第三通气孔。
进一步：所述基座内端端部的外壁与所述中心通孔贴合，在所述基座内端端部的外壁与所述中心通孔之间设置有密封圈，所述密封圈卡接在所述基座上开设的卡槽中。
进一步：在所述输入轴内端端部的侧壁上开设有第四通气孔，所述第四通气孔的内端与所述中心通孔相连通，所述第四通气孔的外端与所述壳体的内腔相连通。
进一步：在所述壳体上与所述输入轴同轴设置有固定轴，所述固定轴的内端端部转动且密封安装在转向器的壳体上，所述固定轴的内端位于所述壳体的内腔中，在所述中心通孔中套设有扭杆且与该扭杆间隙配合，所述扭杆的上端端部通过销轴固定连接在所述输入轴上，所述扭杆的下端端部嵌设在所述固定轴内并与所述固定轴过盈配合，所述输入轴的下端套设在所述固定轴内并与所述固定轴间隙配合，所述输入轴的下端与所述扭杆之间设有轴套，所述轴套的内圈固套在所述扭杆上，所述轴套的外圈与所述中心通孔的内壁间隙配合。
本发明的有益效果：将输入轴设置成空心结构并使空心轴与转向器壳体的内腔相通，并在输入轴外端端口内设置防水透气的堵头，从而保证转向器壳体内部与外部气压平衡的同时，可有效防止转向器壳体内进入水汽或者灰尘，进而保证汽车转向器的使用寿命和其密封结构不受影响；堵头采用多个通气孔及透气膜来实现防水透气功能，可有效防止水汽通过输入轴进入转向器壳体的内腔；本发明设计科学合理，方便装配和维护，防水透气效果好且稳定。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A区域的结构示意图。
图中，1、壳体；11、内腔；2、输入轴；21、中心通孔；22、第四通气孔；23、轴套；3、扭杆；31、销轴；4、固定轴；5、堵头；51、基座；511、通气孔；512、容置槽；513、卡条；514、沉台；52、防水块；521、第二通气孔；522、隔板；53、固定盖；531、凹槽；532、过气槽；533、卡接通槽；54、密封圈；55、通气膜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。本发明实例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
一种设有防水透气堵头的输入轴结构，结合图1和图2所示，包括输入轴2，所述输入轴2的内端端部转动且密封安装在转向器的壳体1上，所述输入轴2的内端位于所述壳体1的内腔11中，所述输入轴2设有中心通孔21，所述中心通孔21与所述内腔11相通，在所述中心通孔21的外端设置有堵头5，所述堵头5包括基座51，所述基座51固套在所述中心通孔21内并与所述中心通孔21的内壁密封配合，在所述基座51的中部设有通气孔511，所述通气孔511的内端与所述中心通孔21相连通，所述通气孔511的外端与外界大气相通，在所述通气孔511的中部固设有透气膜55，所述透气膜55将所述通气孔511隔断，在所述通气孔511内位于所述透气膜55的外侧固套有防水块52，所述防水块52的外壁与所述通气孔511的内壁密封设置，所述防水块52的中部开设有第二通气孔521，在所述第二通气孔521相对的两侧侧壁上交替设置有隔板522，所述隔板522的一侧与所述第二通气孔521的半侧侧壁一体化设置并向所述第二通气孔521的外端倾斜设置，所述隔板522的另一侧与所述第二通孔521的另一侧侧壁间隙配合；在所述基座51的外端罩设有固定盖53，所述固定盖53的中部与所述基座51的外端端面和防水块52的外端端面间隙配合，在所述固定盖53的边缘处设置有第三通气孔，所述第三通气孔与所述固定盖53和基座51之间的间隙相通。
其中，所述通气孔511外端端部的内壁向外扩展并在其中部的内壁上形成沉台514，所述透气膜55的边缘贴合设置在所述沉台514上，所述防水块52的内端端面与所述透气膜55贴合，所述通气孔511的内端端部与第二通气孔521相互对应并均位于所述透气膜55的中部。
所述固定盖53为凹槽531型结构，所述凹槽531的侧壁套设在所述基座51的外壁上并与所述基座51贴合，在所述凹槽531的侧壁上开设有卡接通槽533，在所述基座51上对应所述卡接通槽533的位置固设有卡条513，所述卡条513卡接在所述卡接通槽533上；所述卡条513位于所述基座51侧壁上开设的容置槽512中，所述容置槽512的上端位于所述基座51的外端端面上，在所述凹槽531的外侧侧壁上对应所述卡接通槽533的位置开设有过气槽532，所述过气槽532的内端与所述卡接通槽533相通，所述过气槽532的外端位于所述固定盖53的外端端面上；所述过气槽532、卡接通槽533和容置槽512组成所述第三通气孔。
所述基座51内端端部的外壁与所述中心通孔21贴合，在所述基座51内端端部的外壁与所述中心通孔21之间设置有密封圈54，所述密封圈54卡接在所述基座51上开设的卡槽中。
在所述输入轴2内端端部的侧壁上开设有第四通气孔22，所述第四通气孔22的内端与所述中心通孔21相连通，所述第四通气孔22的外端与所述壳体1的内腔相连通。
在所述壳体1上与所述输入轴2同轴设置有固定轴4，所述固定轴4的内端端部转动且密封安装在转向器的壳体1上，所述固定轴4的内端位于所述壳体1的内腔11中，在所述中心通孔21中套设有扭杆3且与该扭杆3间隙配合，所述扭杆3的上端端部通过销轴31固定连接在所述输入轴2上，所述扭杆3的下端端部嵌设在所述固定轴4内并与所述固定轴4过盈配合，所述输入轴2的下端套设在所述固定轴4内并与所述固定轴4间隙配合，所述输入轴2的下端与所述扭杆3之间设有轴套23，所述轴套23的内圈固套在所述扭杆3上，所述轴套23的外圈与所述中心通孔21的内壁间隙配合。
本发明的工作原理：输入端的外端延伸在车厢内，中心通孔、通气孔、第二通气孔及第三通气孔均与车厢内的空气相通，空气通过第三通气孔、第二通气孔、透气膜、通气孔及中心通孔与转向器的壳体内腔相通。防水块中交替设置的隔板及透气膜、固定盖、第三通孔气形成防水透气结构。输入轴的内端通过输入轴与扭杆之间的间隙及输入轴与固定轴之间的间隙与壳体的内腔相通，或同时通过输入轴上的第四通气孔与壳体的内腔相通。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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