專利名稱：轉向器傳動機構的制作方法
轉向糾動 本發(fā)明涉及一種用于齒條式轉向系統(tǒng)的轉向器傳動機構。 當今^ L動車(尤其是轎車)轉向系統(tǒng)中，所使用的幾乎都是齒條式轉向 器。這種轉向器傳動枳枸包括一個沿其軸線在殼體中可移動地導向的齒條，以 及一個與齒條的有齒部W目嚙合的小齒輪，且小齒^ii過轉向直扭扦與轉向盤 相連。齒條的兩個軸向末端伸出殼^f，并且分別通#窩關節(jié)與轉向橫拉 桐目連，轉向橫樹與汽車車^^接在""^。朝向齒條方向觀察，小齒稱逸常#靠近殼體的一個末端(與殼體的另一 末端比較而言)。通常在殼體中的兩個點處以軸向可移動的方式支承齒條，以 財齒lHi行導向，其中一點在殼體的"遠離小齒輪，的一個末端處，另一點直 接t脈小齒輪的著力點處，在該位置，通過一個壓塊朝向小齒輪方向對齒絲 力。通itit種兩點支承方式，使齒條為靜定支承，從而有助于轉向靈活性；而添加《s可另一個支承點則絲^l靜定結構，從而有可能導致出現(xiàn)應力。這種結構iM的問題絲于，小齒概的支承點和齒條'靠近小齒輪，的末 端處的轉向橫4^著力點之間的間3 大。由于傳導到轉向橫拉桿的力或者從 轉向橫4i^傳導到齒條中的力通常^"有并不沿著齒a向分布的分量，因此 ^Mt用于齒條上的彎曲負荷。例如，當操動轉向系統(tǒng)時，如^^胎(例如由于^B'J路i^)在其轉向運 動過程中卡死，就會在齒條上出艦大的彎曲應力。此類ML的彎曲負荷狀況 是確定齒條尺寸時的主要影響因素。本發(fā)明的目的lt^于P艮制齒條的撓曲。為實5LL述目的，本發(fā)明提出了一種用于齒條式轉向系統(tǒng)的轉向11#動機 構，它具有殼體， 一根齒條沿其軸線在所述殼體中可移動地導向，以及具有位 于殼體的軸向末端處的輔助支撐，該輔助支撐限制齒條的撓曲。其優(yōu)點在于 可以^^J直徑較小的齒條，這樣就可減小重量，并且可斷^#向##動機構的 成本。在此應特別指出的是，盡管輛了輔助支撐，也不會存在因超靜定支承 而產生的應力的影響，狄因為，齒^f乃然擬艮大程紅^M^定支承。也就是說，該輔助支撐并非是永久性的支承，而是僅M出IIL^1彎曲應力時才會 想ij臨時支撐作用。因此只有在出現(xiàn)短時間M負荷的過程中，才以超靜定形 式支承齒條。itb^卜，輔助支撐還能實現(xiàn)使用較小的噴合模數(從而齒高#小)。 這樣就可增大齒條的橫斷面，有助于齒，嚙^i殳計。在本發(fā)明的一種實施形式中，殼儲有一凹進部分，輔助支撐安裝于該凹 進部分之中。因此無需另夕H^緊固件，就可沿齒條縱向固定輔助支撐。在本發(fā)明的另一種實施形式中，輔助支撐具有一個徑向的凸出部分，該凸 出部分沿齒條的縱向延伸并且分布在殼體的一凹槽中。通過該凸出部分，可以 使輔助支撐不能圍繞齒條軸線相對于殼#^#^。輔助支撐最好具有一個位于齒條的有齒部分對面的空隙部分。這樣，輔助 支撐就不會與齒條的有齒部分^jl直^^觸，從而使得輔助支撐和有齒部分不 會^1有礙于齒條沿，躲動的意外#^。輔助支撐最好是一個具有C形橫斷面的夾卡。這#~~種夾卡易于制造，并 且能簡便決m^絲殼體上。此外還可以用塑料來制造輔助支撐。這樣就使得輔助支撐的價格特別低 廉，并且可通過塑料的成份來優(yōu)化彈性與滑動特性。在本發(fā)明的一種有益實施形式中，設有一個與齒條的有齒部W目嚙合的小齒輪，其中，朝向齒條方向觀察，相對于殼體的一第二末端tbi艮而言，所述小 齒輪更加靠近殼體的一第一末端，iU5^該第一末端處iM輔助支撐。齒條的 最大彎曲應力通常是出lt^殼體的第一末端區(qū)域內，因為，在殼體的第二^ 處;^主已經設計有用于齒條的真正支承點。以下將##參考附圖和一種有益的實施形式，對本發(fā)明的其它特^優(yōu)點 進行說明。相關附圖如下；-

圖1所示為本發(fā)明的轉向11#動機構的局部剖面#視圖；-圖2所示為根據圖1繪制的局部詳圖；-圖3所示為輔助支撐的逸f見圖；-圖4所示為殼體末端區(qū)域的局部剖面透視圖；國圖5所示為根悟附圖4繪制的殼體末端區(qū)域的局部剖面i^見圖，其中安 絲輔助支撐；國圖6所示為沿著附圖5中的剖切線VI畫VI剖開的橫斷面。圖1示出了用于齒條式轉向器系統(tǒng)的轉向M動才^ 8，具有一個殼體 10，齒條12沿其軸線A在殼體中可移動地導向。齒條12在其軸向末端處伸 出于殼體10 "卜，并且分別通it^窩關節(jié)14與轉向橫## 16相連。轉向 橫樹16又與汽車車輪(圖中并綠出)相連，從而可以傷氣車車輪^A轉 向運動。jtl^卜，在圖1中還可看見與齒條12的有齒部分20嚙合的小齒輪18。朝 向齒條12方向，J^，相對于殼體10的第二末端24 t嫩而言，小齒輪18布 置得,靠近殼體的第一末端22 。圖2詳細示出了殼體10的第一末端22周圍的區(qū)域。^窩關節(jié)14和 小齒輪18之間設有一個用來P艮制齒條12撓曲的輔助支撐26。 i!E，小齒輪 18在齒條12上的著力點和球窩關節(jié)14之間的距離表示為L,輔助支撐26 和球窩關節(jié)14之間的距離表示為L'。圖3示出了輔助支撐26的一種有益實施形式。其中，該輔助支撐26具 有一個徑向的凸出部分28，該凸出部分在安裝后的狀態(tài)下沿軸向延伸。在輔 助支撐26與凸出部分28相對的4'Ji殳計有一個空隙部分30，使得輔助支撐 26成為橫斷面l^Ji^ C形的夾卡。該夾卡最好用塑辦'J成，JUt種塑料應 具有一定的彈1"生，以利于進^^S己。j^卜，良好的滑動特'f樹于夾卡與齒條12 J^jt接觸的情況是有利的。輔助支撐26安裝于殼體10的一個軸向末端處。圖4所示為殼體10在 第一末端22區(qū)域內的局部剖視圖，該第一末端22的外側區(qū)域32是用于連接 波紋套34的連接元件(參閱圖2)。緊靠第一末端22，在殼體內側可看見一 個較窄的i4^36，沿軸向與^目接的是一凹進部分38。在安裝后的狀態(tài)下， 窄的麟36可防jb^t助支撐26"滑脫"。在凹進部分38之中設有一個^M^過 32 ;€伸的軸向取向的凹槽40。敘己時可《^#橋壓輔助支撐26，使得空隙部分30變小。在該擠壓狀態(tài)， 就可以沿軸向將輔助支撐26越itii^ 32推入殼體10之中。其間要這樣地 對，助支撐26,即，使得凸出部分28在凹槽40中導向。當越itii^ 32完 全推入輔助支撐時，它就會在其舉f生作用下卡入凹進部分38之中，凹進部分 38和輔助支撐26的軸向尺寸選擇為，使得輔助支撐26固定在其軸向位置中。 凸出部分28與凹槽40共同發(fā)揮怍用，防iLH助支撐26圍繞軸線A相對于殼體10轉動。圖5和6所示為輔助支撐26敘己區(qū)域中的局部剖面視圖和橫斷面圖。在 吾W見圖中可以看見，空隙部分30々峰著齒條12的有齒部分20。這樣就可保 ，助支撐26在^fi^可情況下均不會與有齒部分20 U接觸，以免有齒部分 20損壞嫌助支撐26。除了空隙部分30的區(qū)域W卜，輔助支撐26賄條12圍住，且當齒條沒 有負荷時，輔助支撐26并不緊靠在齒條12上,而是在圓周方向具有至少2絲 米的間隙。通itii種圓周方向的徑向間隙，輔助支撐26就不會附加地永久性 支絲導向，從而使得齒條12繼續(xù)j^t^定支承。如果齒條12的撓曲度在 輔助支撐26的區(qū)域內超itil一間隙尺寸，齒條12就會與輔助支撐26緊靠在 ^，從而減小齒條12的進一步撓曲。經由球窩關節(jié)14不僅傳遞法向力，而且^遞橫向力，因itbSL使齒條10 承受彎曲負荷。由于 窩關節(jié)14上出現(xiàn)的橫向力和^^力臂L，在小齒輪 18著力的支承點中就會產生作用于齒條中的力矩M。如果橫向力微乎^R 所引起的齒條12的撓曲度僅為幾個絲米，則該靜態(tài)系M^P繼續(xù)維持。如^^斤出現(xiàn)的橫向力較大，輔助支撐26則成為齒條12的臨時支撐點。 由于這一輔助支撐點的作用，^4f力臂就^減小為L'，因jtb^a在齒條上的彎 曲力頭腺小。為了盡最大可能減小齒條中的彎曲力矩，輔助支撐26必須盡可 能靠近殼體10的第一末端22。由于彎曲負荷較小，因此可以設計具有直徑較小的齒條12。這樣就可減 小齒條的重量，從而斷^制ii^。
權利要求
1.用于齒條式轉向系統(tǒng)的轉向器傳動機構(8)，具有殼體(10)，一根齒條(12)沿其軸線(A)在所述殼體中可移動地導向，且具有位于所述殼體(10)的軸向末端(22，24)處的輔助支撐(26)，其中，所述輔助支撐(26)限制齒條(12)的撓曲。
2. 4 權利要求1所述的轉向H^動才;L^ (8) ， *##于，所述殼體 (10)具有一個凹進部分(38)，輔助支撐(26)安裝于該凹進部分之中。
3. 才財居上i^又利要求之^^項所述的轉向M動才;^ (8), ^##于， 所述輔助支撐(26)具有一個徑向的凸出部分(28)，該凸出部分沿齒條(10) 的縱向延伸并且分布于殼體(10)的一凹槽(40)之中。
4. 才M^上^K利要求之^^項所述的轉向M動才;^ (8) ， *#*于，所述輔助支撐(26)具有一個空隙部分(30)，該空隙部分位于齒條(10)的 有齒部分(20)的對面。
5. 4娥上ii^利要求之^—項所述的轉向藩動4贈(8) ， ^#絲于， 所述輔助支撐(26)是一個具有1^^上呈C形橫斷面的夾卡。
6. 才Nt上i^M'j要求之^^項所述的轉向ll^動才贈(8), ^#棘于， 所述輔助支撐(26)用塑料制成。
7. 才娥上i^又利要求之^-項所述的轉向醋動才A^ (8) , ^#棘于， 設有一個與齒條(10)的有齒部分(20)相嚙合的小齒輪(18)，其中，朝向 齒條(10)方向觀察，相對于殼體(10)的一第二末端(24)比較而言，所述 小齒輪(20) ^o靠近殼體的一第一末端(22)，并且錄該第一末端(22) 處 輔助支撐(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于齒條式轉向系統(tǒng)的轉向器傳動機構(8)，它具有殼體(10)，齒條(12)沿其軸線(A)在殼體中可移動地導向，且具有位于殼體(10)的軸向末端(22，24)處的輔助支撐(26)，其中，輔助支撐(26)限制齒條(12)的撓曲。
文檔編號B62D3/12GK101247982SQ200680017454
公開日2008年8月20日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權日2005年5月20日
發(fā)明者E·施潘, M·拜斯, T·克萊因 申請人:Trw汽車股份有限公司