專利名稱：一種轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于車輛的轉(zhuǎn)向裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
車輛的轉(zhuǎn)向裝置中一般設(shè)有齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在齒輪齒條嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中， 二者之間必須保持適當(dāng)?shù)拈g隙。若間隙過(guò)大，則運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，若間隙過(guò)小，則可能導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不順暢或卡死?，F(xiàn)有技術(shù)中一般采用彈性支撐結(jié)構(gòu)給齒輪齒條一定的預(yù)壓力，使齒輪齒條相互壓合在一起，二者之間保持合適的間隙?，F(xiàn)有技術(shù)中的一種轉(zhuǎn)向裝置如圖5所示，齒輪20與齒條30相嚙合，螺旋壓縮彈簧 40設(shè)置在支撐座50和調(diào)整螺栓60之間，調(diào)整螺栓60通過(guò)螺紋連接安裝在殼體70上，支撐座50和調(diào)整螺栓60之間有較小的間隙(圖中未示出)，支撐座50可向左或向右滑動(dòng)，螺旋壓縮彈簧40通過(guò)支撐座50給齒條30施加一定的預(yù)壓力。但是，上述現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，螺旋壓縮彈簧40的剛度不好選定，很容易選定不當(dāng)，在齒輪齒條運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中(特別是齒輪20 的轉(zhuǎn)動(dòng)由一個(gè)方向切換到另外一個(gè)方向時(shí))，齒輪20對(duì)齒條30有使齒條30遠(yuǎn)離齒輪20方向的作用力，若螺旋壓縮彈簧40的剛度過(guò)低，則在上述作用力的作用下螺旋壓縮彈簧40易變形，支撐座50和調(diào)整螺栓60之間的間隙消失，二者之間直接接觸，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音；若螺旋壓縮彈簧40的剛度過(guò)高，則在變形量很小的情況下其彈性力變化較大，因此要將預(yù)壓力調(diào)整到合適比較難，增加了裝配調(diào)節(jié)的難度，而且，在齒輪齒條磨損后，支撐座50向齒條30 方向移動(dòng)以補(bǔ)償齒輪齒條之間的間隙，此時(shí)螺旋壓縮彈簧40伸長(zhǎng)，由于螺旋壓縮彈簧40剛度較高，在變形很小的情況下預(yù)壓力減小較多，導(dǎo)致預(yù)壓力不能滿足使用要求，即不能補(bǔ)償齒輪齒條之間的磨損間隙。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決上述的螺旋壓縮彈簧剛度選定不當(dāng)導(dǎo)致產(chǎn)生振動(dòng)和噪音或不能補(bǔ)償齒輪齒條之間磨損間隙的問(wèn)題，提供一種轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，該齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)既可消除振動(dòng)和噪音，又可補(bǔ)償齒輪齒條之間的磨損間隙。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，包括殼體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體中的齒輪、設(shè)置在殼體中且與齒輪嚙合的齒條、安裝在殼體中且支撐齒條的支撐座、螺旋壓縮彈簧和通過(guò)螺紋配合安裝在殼體中的調(diào)整螺栓，所述螺旋壓縮彈簧設(shè)置在支撐座和調(diào)整螺栓之間且分別與支撐座和調(diào)整螺栓抵接并對(duì)支撐座施加向齒條方向的作用，所述齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括剛度比螺旋壓縮彈簧大的環(huán)狀硬彈性體，所述環(huán)狀硬彈性體設(shè)置在支撐座和調(diào)整螺栓之間且分別與支撐座和調(diào)整螺栓抵接，環(huán)狀硬彈性體和螺旋壓縮彈簧的作用方向相同。進(jìn)一步地，所述環(huán)狀硬彈性體為一片碟片彈簧。進(jìn)一步地，所述環(huán)狀硬彈性體為至少兩片碟片彈簧，各碟片彈簧沿螺旋壓縮彈簧的軸向重疊放置。進(jìn)一步地，所述碟片彈簧的數(shù)量為4片。進(jìn)一步地，齒條的長(zhǎng)度方向與齒輪的軸線垂直，支撐座設(shè)置在齒條的背向齒輪的一側(cè)且正對(duì)齒輪，支撐座可滑動(dòng)地安裝在殼體中且可向遠(yuǎn)離或接近齒輪的方向滑動(dòng)，支撐座與齒條接觸。進(jìn)一步地，支撐座背向齒條的端部設(shè)有一個(gè)向齒條方向凹進(jìn)的第一中心容置腔和一個(gè)環(huán)形缺口部，環(huán)形缺口部環(huán)繞在第一中心容置腔的外圍，調(diào)整螺栓位于支撐座的背向齒輪的一側(cè)且正對(duì)齒輪，調(diào)整螺栓的面向支撐座的一端設(shè)有一個(gè)向遠(yuǎn)離齒條方向凹進(jìn)的第二中心容置腔和位于第二中心容置腔周圍的環(huán)形突起部，螺旋壓縮彈簧位于第一中心容置腔和第二中心容置腔內(nèi)且其兩端分別與第一中心容置腔的底壁和第二中心容置腔的底壁抵接，環(huán)狀硬彈性體設(shè)置在環(huán)形缺口部中，環(huán)狀硬彈性體分別與環(huán)形缺口部的底壁和環(huán)形突起部面向齒輪的端面抵接。進(jìn)一步地，調(diào)整螺栓上設(shè)有外螺紋，殼體上設(shè)有與所述外螺紋相應(yīng)的內(nèi)螺紋。進(jìn)一步地，所述齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體中的轉(zhuǎn)軸，所述齒輪固定安裝在轉(zhuǎn)軸上。進(jìn)一步地，所述齒輪與轉(zhuǎn)軸一體成型。進(jìn)一步地，所述螺旋壓縮彈簧的剛度在20_60N/mm之間，所述碟片彈簧的剛度在 300-500N/mm 之間。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型創(chuàng)造性地將螺旋壓縮彈簧和環(huán)狀硬彈性體組合在一起，采用螺旋壓縮彈簧和環(huán)狀硬彈性體這兩個(gè)彈性部件給支撐座提供彈性支撐。 螺旋壓縮彈簧一般剛度較低，環(huán)狀硬彈性體一般剛度較高。螺旋壓縮彈簧的作用是給齒輪齒條一定的預(yù)壓力，另外，齒輪齒條磨損后，支撐座向齒條方向移動(dòng)以補(bǔ)償齒輪齒條之間的較小的磨損間隙，此時(shí)螺旋壓縮彈簧伸長(zhǎng)，由于螺旋壓縮彈簧的剛度較低，在變形較小的情況下其彈性力變化較小，因此螺旋壓縮彈簧產(chǎn)生的預(yù)壓力不會(huì)減小太多，即螺旋壓縮彈簧可補(bǔ)償齒輪齒條之間的磨損間隙。在齒輪齒條運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中(特別是齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由一個(gè)方向切換到另外一個(gè)方向時(shí))，齒輪對(duì)齒條有使齒條遠(yuǎn)離齒輪方向的作用力，上述作用力大于螺旋壓縮彈簧施加給齒輪齒條的預(yù)壓力，因此齒條和支撐座會(huì)向遠(yuǎn)離齒輪的方向運(yùn)動(dòng)(或者有向遠(yuǎn)離齒輪的方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))，此時(shí)環(huán)狀硬彈性體受到支撐座的擠壓開(kāi)始變形，由于環(huán)狀硬彈性體的剛度較高，在變形較小的情況下產(chǎn)生的彈性力很大，環(huán)狀硬彈性體對(duì)支撐座和齒條施加較大的阻力，阻止齒條和支撐座向遠(yuǎn)離齒輪的方向運(yùn)動(dòng)，由于設(shè)置了環(huán)狀硬彈性體，支撐座和調(diào)整螺栓不會(huì)直接接觸，因此不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，且齒輪齒條之間的間隙也不會(huì)太大，齒輪齒條之間不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中碟片彈簧的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中支撐座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中調(diào)整螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖5是現(xiàn)有技術(shù)中一種轉(zhuǎn)向裝置的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1-圖4所示，本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)， 包括殼體1、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體1中的齒輪2、設(shè)置在殼體1中且與齒輪2嚙合的齒條 3、安裝在殼體1中且支撐齒條3的支撐座4、螺旋壓縮彈簧6和通過(guò)螺紋配合安裝在殼體1 中的調(diào)整螺栓5，所述螺旋壓縮彈簧6設(shè)置在支撐座4和調(diào)整螺栓5之間且分別與支撐座4 和調(diào)整螺栓5抵接并對(duì)支撐座4施加向齒條3方向的作用，所述齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括環(huán)狀硬彈性體，所述環(huán)狀硬彈性體設(shè)置在支撐座4和調(diào)整螺栓5之間且分別與支撐座4和調(diào)整螺栓5抵接，環(huán)狀硬彈性體和螺旋壓縮彈簧6的作用方向相同。所述齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括轉(zhuǎn)軸8，轉(zhuǎn)軸8可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體1中，齒輪2固定安裝在轉(zhuǎn)軸8上并隨轉(zhuǎn)軸8一起轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪2與轉(zhuǎn)軸8之間可采用常用的鍵連接等方式實(shí)現(xiàn)固定連接，也可將齒輪2與轉(zhuǎn)軸8做成一體，即二者一體成型，本實(shí)施方式中優(yōu)選齒輪 2和轉(zhuǎn)軸8 一體成型。轉(zhuǎn)軸8通過(guò)兩個(gè)軸承9和10可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體1中，齒輪2位于兩個(gè)軸承9和10之間。圖1所示的是齒條3的截面圖，齒條3的長(zhǎng)度方向與轉(zhuǎn)軸8的軸線垂直。轉(zhuǎn)軸8 轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，齒輪2帶動(dòng)齒條3，使齒條3沿其長(zhǎng)度方向移動(dòng)。支撐座4安裝在齒條3的背向齒輪2的一側(cè)且正對(duì)齒輪2，優(yōu)選地，支撐座4的軸線與齒輪2的軸線相交。支撐座4 為環(huán)狀物，其可滑動(dòng)地安裝在殼體1中，支撐座4的滑動(dòng)方向?yàn)檫h(yuǎn)離或接近齒輪2的方向。 支撐座4面向齒條3的端部的形狀與齒條3的形狀相適應(yīng)，以使得支撐座4更好地支撐齒條3，支撐座4與齒條3之間可直接接觸，也可通過(guò)其它部件間接接觸，優(yōu)選地，支撐座4與齒條3之間通過(guò)一個(gè)墊片12間接接觸，墊片12設(shè)置在支撐座4與齒條3之間且墊片12的形狀與齒條3的形狀相適應(yīng)。在齒條3沿其長(zhǎng)度方向移動(dòng)的過(guò)程中，支撐座4和墊片12并不隨齒條3移動(dòng)，即墊片12與齒條3之間摩擦接觸。支撐座4背向齒條3的端部設(shè)有一個(gè)成圓筒狀的第一中心容置腔401和一個(gè)環(huán)形缺口部402，環(huán)形缺口部402環(huán)繞在第一中心容置腔401的外圍，優(yōu)選地，第一中心容置腔 401的軸線與支撐座4的軸線重合。調(diào)整螺栓5上設(shè)有外螺紋，殼體1上設(shè)有相應(yīng)的內(nèi)螺紋，調(diào)整螺栓5通過(guò)螺紋配合安裝在殼體1中，調(diào)整螺栓5位于支撐座4的背向齒輪2的一側(cè)且正對(duì)齒輪2，調(diào)整螺栓5的面向支撐座4的一端設(shè)有一個(gè)成圓筒狀的第二中心容置腔 501和位于第二中心容置腔501周圍的環(huán)形突起部502，螺旋壓縮彈簧6位于第一中心容置腔401和第二中心容置腔501內(nèi)，螺旋壓縮彈簧6的一端與第一中心容置腔401的底壁抵接，螺旋壓縮彈簧6的另一端與第二中心容置腔501的底壁抵接。螺旋壓縮彈簧6對(duì)支撐座 4產(chǎn)生使支撐座4向靠近齒輪2方向運(yùn)動(dòng)的作用力。環(huán)狀硬彈性體設(shè)置在環(huán)形缺口部402 中，環(huán)狀硬彈性體分別與環(huán)形缺口部402的底壁和環(huán)形突起部502抵接，環(huán)狀硬彈性體對(duì)支撐座4產(chǎn)生使支撐座4向靠近齒輪2方向運(yùn)動(dòng)的作用力。環(huán)狀硬彈性體可采用各種剛度較高的彈性零件或彈性材料制作，比如說(shuō)用樹(shù)脂、
5剛度較高(或者說(shuō)比較硬)的橡膠或碟片彈簧7等。本實(shí)施方式中優(yōu)選采用碟片彈簧7， 碟片彈簧7的剛度較高(碟片彈簧的剛度一般在300-500N/mm之間)，在外力作用下變形較小。碟片彈簧7可采用一片，也可采用多片，優(yōu)選地，采用4片碟片彈簧7，4片碟片彈簧 7沿支撐座4的滑動(dòng)方向同向疊合放置或者反向疊合放置。在車輛的行駛過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生顛簸或振動(dòng)，可能造成調(diào)整螺栓5的自轉(zhuǎn)動(dòng)從而使其偏離設(shè)定位置，為了防止調(diào)整螺栓5轉(zhuǎn)動(dòng)，該齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括鎖緊螺母11，鎖緊螺母11通過(guò)螺紋配合安裝在調(diào)整螺栓5上并與殼體1抵接。螺旋壓縮彈簧6的剛度較低，具體地，螺旋壓縮彈簧6的剛度在20_60N/mm之間。安裝時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)好調(diào)整螺栓5的位置，使螺旋壓縮彈簧6有一定的預(yù)緊，螺旋壓縮彈簧6對(duì)支撐座4產(chǎn)生一定的預(yù)壓力，支撐座4對(duì)齒條3產(chǎn)生一定的預(yù)壓力，同時(shí)碟片彈簧 7有少量預(yù)緊。在齒輪2和齒條3運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，齒輪2對(duì)齒條3有使齒條3遠(yuǎn)離齒輪2方向的作用力(在齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)由一個(gè)方向切換到另外一個(gè)方向時(shí)，上述作用力更大)，上述作用力一般比螺旋壓縮彈簧6對(duì)支撐座4產(chǎn)生的預(yù)壓力大很多，因此齒條3和支撐座4會(huì)向遠(yuǎn)離齒輪2的方向運(yùn)動(dòng)(或者有向遠(yuǎn)離齒輪2的方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))，此時(shí)碟片彈簧7受到支撐座4的擠壓開(kāi)始變形，由于碟片彈簧7的剛度較高，在變形較小的情況下產(chǎn)生的彈性力很大，碟片彈簧7對(duì)支撐座4和齒條3施加較大的阻力，阻止齒條3和支撐座4向遠(yuǎn)離齒輪2 的方向運(yùn)動(dòng)，使齒輪2和齒條3之間保持合適的間隙，齒輪2和齒條3之間產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音較小。在齒輪2和齒條3磨損后，支撐座4向齒條3的方向移動(dòng)以補(bǔ)償齒輪2和齒條3 之間較小的磨損間隙，此時(shí)螺旋壓縮彈簧6伸長(zhǎng)，由于螺旋壓縮彈簧6的剛度較低，在變形較小的情況下其彈性力變化較小，因此螺旋壓縮彈簧6產(chǎn)生的預(yù)壓力不會(huì)減小太多，即螺旋壓縮彈簧6可補(bǔ)償齒輪2和齒條3之間的磨損間隙。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，包括殼體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體中的齒輪、設(shè)置在殼體中且與齒輪嚙合的齒條、安裝在殼體中且支撐齒條的支撐座、螺旋壓縮彈簧和通過(guò)螺紋配合安裝在殼體中的調(diào)整螺栓，所述螺旋壓縮彈簧設(shè)置在支撐座和調(diào)整螺栓之間且分別與支撐座和調(diào)整螺栓抵接并對(duì)支撐座施加向齒條方向的作用，其特征在于，所述齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括剛度比螺旋壓縮彈簧大的環(huán)狀硬彈性體，所述環(huán)狀硬彈性體設(shè)置在支撐座和調(diào)整螺栓之間且分別與支撐座和調(diào)整螺栓抵接，環(huán)狀硬彈性體和螺旋壓縮彈簧的作用方向相同。
2.如權(quán)利要求1所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)狀硬彈性體為一片碟片彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)狀硬彈性體為至少兩片碟片彈簧，各碟片彈簧沿螺旋壓縮彈簧的軸向重疊放置。
4.如權(quán)利要求3所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碟片彈簧的數(shù)量為4片。
5.如權(quán)利要求1所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，齒條的長(zhǎng)度方向與齒輪的軸線垂直，支撐座設(shè)置在齒條的背向齒輪的一側(cè)且正對(duì)齒輪，支撐座可滑動(dòng)地安裝在殼體中且可向遠(yuǎn)離或接近齒輪的方向滑動(dòng)，支撐座與齒條接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，支撐座背向齒條的端部設(shè)有一個(gè)向齒條方向凹進(jìn)的第一中心容置腔和一個(gè)環(huán)形缺口部，環(huán)形缺口部環(huán)繞在第一中心容置腔的外圍，調(diào)整螺栓位于支撐座的背向齒輪的一側(cè)且正對(duì)齒輪，調(diào)整螺栓的面向支撐座的一端設(shè)有一個(gè)向遠(yuǎn)離齒條方向凹進(jìn)的第二中心容置腔和位于第二中心容置腔周圍的環(huán)形突起部，螺旋壓縮彈簧位于第一中心容置腔和第二中心容置腔內(nèi)且其兩端分別與第一中心容置腔的底壁和第二中心容置腔的底壁抵接，環(huán)狀硬彈性體設(shè)置在環(huán)形缺口部中，環(huán)狀硬彈性體分別與環(huán)形缺口部的底壁和環(huán)形突起部面向齒輪的端面抵接。
7.如權(quán)利要求6所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，調(diào)整螺栓上設(shè)有外螺紋，殼體上設(shè)有與所述外螺紋相應(yīng)的內(nèi)螺紋。
8.如權(quán)利要求1所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體中的轉(zhuǎn)軸，所述齒輪固定安裝在轉(zhuǎn)軸上。
9.如權(quán)利要求8所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述齒輪與轉(zhuǎn)軸一體成型。
10.如權(quán)利要求2或3所述的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺旋壓縮彈簧的剛度在20-60N/mm之間，所述碟片彈簧的剛度在300-500N/mm之間。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種轉(zhuǎn)向裝置的齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)，包括殼體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體中的齒輪、設(shè)置在殼體中且與齒輪嚙合的齒條、安裝在殼體中且支撐齒條的支撐座、螺旋壓縮彈簧和通過(guò)螺紋配合安裝在殼體中的調(diào)整螺栓，所述螺旋壓縮彈簧設(shè)置在支撐座和調(diào)整螺栓之間且分別與支撐座和調(diào)整螺栓抵接，所述齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)還包括剛度比螺旋壓縮彈簧大的環(huán)狀硬彈性體，所述環(huán)狀硬彈性體設(shè)置在支撐座和調(diào)整螺栓之間且分別與支撐座和調(diào)整螺栓抵接。該齒輪齒條壓緊結(jié)構(gòu)既可消除振動(dòng)和噪音，又可補(bǔ)償齒輪齒條之間的磨損間隙。
文檔編號(hào)B62D3/12GK202006825SQ20102068281
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者劉佳佳, 祝繼紅 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司