齒條引導(dǎo)件和具有該齒條引導(dǎo)件的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】一種齒條小齒輪轉(zhuǎn)向裝置（1），設(shè)有：齒輪箱（3）；轉(zhuǎn)向軸（6），其可轉(zhuǎn)動地支承在齒輪箱（3）的中空部分（2）內(nèi)；小齒輪（7），其一體地設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸（6）的端部上；齒條桿（10），其具有與小齒輪（7）嚙合的齒條齒（8）；齒條引導(dǎo)件（11），其可移動地引導(dǎo)和支承齒條桿（10）；以及螺旋彈簧（12），其用作通過齒條引導(dǎo)件（11）將齒條齒（8）朝向小齒輪（7）彈性推壓的彈性裝置。
【專利說明】齒條引導(dǎo)件和具有該齒條引導(dǎo)件的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種齒條引導(dǎo)件和具有該齒條引導(dǎo)件的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置通常包括齒輪箱、小齒輪、齒條桿、齒條引導(dǎo)件以及螺旋彈簧，小齒輪由齒輪箱可轉(zhuǎn)動地支承，齒條桿上形成有與小齒輪嚙合的齒條齒，齒條引導(dǎo)件設(shè)置在齒輪箱內(nèi)以可滑動地支承齒條桿，螺旋彈簧用于將齒條引導(dǎo)件朝向齒條桿推壓。
[0003]在齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置中，將鐵基燒結(jié)金屬或合成樹脂用作可滑動地支承齒條桿的齒條引導(dǎo)件。在鐵基燒結(jié)金屬制成的齒條引導(dǎo)件的情況下，雖然它具有抵抗來自齒條桿的沖擊負(fù)荷的足夠機(jī)械強(qiáng)度，但由于滑動摩擦阻力較大，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的效率下降，所以其具有可操作性方面的問題。而對于合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件，盡管它相反地能夠降低滑動摩擦阻力，但其中會遇到以下問題:其抵抗沖擊負(fù)荷的機(jī)械強(qiáng)度較差。其由于諸如模制收縮而經(jīng)受尺寸變化，從而難以實現(xiàn)具有良好尺寸精度的模制成型，且難以在模制之后保持尺寸精度。此外，在置于殼體內(nèi)之后，其受到轉(zhuǎn)向裝置溫度升高的影響，并經(jīng)受熱膨脹和收縮，這致使熱變形和蠕變，使得難以平穩(wěn)地滑動支承齒條桿。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I JP-A-50-102027
[0007]專利文獻(xiàn)2 JP-UM-B-64-6382
[0008]專利文獻(xiàn)3 JP-UM-B-1-27495
[0009]專利文獻(xiàn)4 JP-A-2000-177604

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明需解決的問題
[0011]作為克服上述問題的手段，在專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3以及專利文獻(xiàn)4中提出形成這樣的齒條引導(dǎo)件，其由合成樹脂制成且包含諸如鐵基燒結(jié)金屬或鋁的金屬或者諸如玻璃纖維的加固填料的齒條引導(dǎo)件基體、以及固定到該齒條引導(dǎo)件基體的彎曲滑動板件組成。
[0012]在具有上述齒條引導(dǎo)件的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置中，將彎曲滑動板件固定到齒條弓I導(dǎo)件基體是這樣來實現(xiàn)的，即，使通過翻邊(burring)等手段一體形成在彎曲滑動板件上的管狀突出部壓配到形成在齒條引導(dǎo)件基體的中心部分內(nèi)的通孔內(nèi)。
[0013]具體來說，由于專利文獻(xiàn)3中描述的彎曲滑動板件的管狀突出部具有底部，提供的優(yōu)點在于其能夠降低諸如管狀突出部遠(yuǎn)端部側(cè)處的諸如直徑縮小的變形的可能性，且因此能夠增強(qiáng)彎曲滑動板件在齒條引導(dǎo)件本體的通孔內(nèi)的壓配力，并長時期將齒條引導(dǎo)件基體牢固地保持，從而能夠避免增加滑動阻力和磨損的不利情況。[0014]但是，即使用具有底部的管狀突出部，在由包含加固填料的合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體的情況下，在將齒條引導(dǎo)件基體內(nèi)置到齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置的齒輪箱內(nèi)之后，齒條引導(dǎo)件基體由于受到轉(zhuǎn)向裝置溫度升高的影響而經(jīng)受應(yīng)力松弛，于是管狀突出部在通孔內(nèi)的壓配力減小，在管狀突出部與通孔之間產(chǎn)生間隙。因此，可能會發(fā)生諸如齒條桿的平穩(wěn)滑動支承經(jīng)常由于彎曲滑動板件在齒條引導(dǎo)件基體上的固定力的下降而受到阻礙。
[0015]鑒于上述方面設(shè)計本發(fā)明，且其目的是提供齒條引導(dǎo)件以及具有該齒條引導(dǎo)件的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置，該齒條引導(dǎo)件即使在由于受到溫度升高的影響而使齒條引導(dǎo)件基體發(fā)生應(yīng)力松弛的情況下，也能夠保持彎曲滑動板件牢固地固定到合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體的狀態(tài)。
[0016]解決問題的方法
[0017]根據(jù)本發(fā)明的齒條引導(dǎo)件包括:合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體，所述合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體具有設(shè)置在其一端面的圓弧狀凹面、設(shè)置在其另一端面的中空凹陷部分、以及圓形通孔，所述圓形通孔在其一端在所述圓弧狀凹面的中心部分內(nèi)開口，并在其另一端在所述中空凹陷部分內(nèi)開口 ；以及彎曲滑動板件，所述彎曲滑動板件具有用于可滑動地支承齒條桿的圓弧狀外周面的圓弧狀凹面、與所述齒條引導(dǎo)件基體的所述圓弧狀凹面緊密接觸的圓弧狀凸面、以及管狀突出部，所述管狀突出部一體地設(shè)置在所述圓弧狀凸面上并在所述圓弧狀凹面內(nèi)開口，并具有相對于所述中空凹陷部分關(guān)閉的內(nèi)部，其中所述突出部具有在一端一體地設(shè)置在所述圓弧狀凸面上的管狀部分、設(shè)置在所述管狀部分的另一端的封閉底部、以及隆起部分，所述隆起部分在其一側(cè)上一體地設(shè)置在所述管狀部分上，且在其另一側(cè)上一體地設(shè)置在所述封閉底部上并徑向向外擴(kuò)展，以及當(dāng)把所述管狀部分壓配到所述圓形通孔內(nèi)且所述隆起部分圍繞所述圓形通孔的另一端與所述齒條引導(dǎo)件基體壓力接觸時，所述彎曲滑動板件被固定到所述齒條引導(dǎo)件基體。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的齒條引導(dǎo)件，由于彎曲滑動板件通過將管狀部分壓配到圓形通孔內(nèi)并通過使隆起部分圍繞圓形通孔的另一端與齒條引導(dǎo)件基體壓力接觸而固定到齒條引導(dǎo)件基體，即使在由于受到具有齒條引導(dǎo)件的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置溫度升高的影響而使齒條引導(dǎo)件基體發(fā)生應(yīng)力松弛的情況下，也能夠使彎曲滑動板件保持牢固地固定到齒條引導(dǎo)件基體的狀態(tài)，由此能夠平穩(wěn)地滑動和支承齒條桿。
[0019]在較佳實例中，所述隆起部分通過在將所述彎曲滑動板件固定到所述齒條引導(dǎo)件基體時鉚壓(caulking)所述封閉底部的圓形外緣而形成。
[0020]由于通過在彎曲滑動板件固定到齒條引導(dǎo)件基體時鉚壓封閉底部的圓形外緣而形成隆起部分，因此能夠更有利地保持彎曲滑動板件在齒條引導(dǎo)件基體上的固定狀態(tài)，由此能夠長時期平穩(wěn)地滑動和支承齒條桿。
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的齒條引導(dǎo)件中，所述彎曲滑動板件較佳地由至少三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該三層結(jié)構(gòu)包括背板、一體地涂敷和形成在所述背板的表面上的多孔燒結(jié)金屬層、以及涂敷在所述多孔燒結(jié)金屬層的表面上從而填充所述多孔燒結(jié)金屬層的孔的合成樹脂層，在該情況下所述圓弧狀凹面由所述合成樹脂層的露出表面構(gòu)成。
[0022]多孔燒結(jié)金屬層較佳地由諸如青銅合金的銅基金屬制成，其導(dǎo)熱性比鐵基金屬優(yōu)異，且作為合成樹脂層，較佳地使用在聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚四氟乙烯樹脂或類似物中含有各種類型填料且自潤滑性優(yōu)異的合成樹脂層。[0023]在較佳實例中，齒條引導(dǎo)件基體的圓弧狀凹面在平面圖中呈大致橢圓形，在該情況下設(shè)置在圓弧狀凹面上的彎曲滑動板件可在平面圖中呈大致橢圓形，并可設(shè)置在平面圖中呈大致橢圓形的圓弧狀凹面上。
[0024]在另一較佳實例中，齒條引導(dǎo)件基體在其一端面上具有一對平面圖呈大致半橢圓形的凹形表面和由該對平面圖呈大致半橢圓形的凹形表面夾在中間且其上形成有所述圓弧狀凹面的平面圖矩形凹形部分，在該情況下彎曲滑動板件可在平面圖中呈矩形并配裝和固定到平面圖矩形凹形部分。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的齒條引導(dǎo)件中，所述彎曲滑動板件的所述圓弧狀凹面可由兩個圓弧狀凹面組成，所述兩個圓弧狀凹面相對于穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線對稱，從而在穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線的角度方向兩側(cè)上從角度0°至角度不超過50°的角度范圍內(nèi)，每個圓弧狀凹面具有與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心相同的曲率中心，并具有與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率半徑大致相同的曲率半徑，從而與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面接觸，而在超過角度50°的角度范圍內(nèi)，每個所述圓弧狀凹面具有偏離所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的曲率中心并具有大于所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率半徑的曲率半徑，從而與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面具有間隙。
[0026]如果彎曲滑動板件的圓弧狀凹面因此在從角度0。至角度不超過50。的角度范圍內(nèi)與齒條桿的圓弧狀外周面接觸，并在超過角度50。的角度范圍內(nèi)與齒條桿的圓弧狀外周面相對而有間隙，，則能改進(jìn)彎曲滑動板件的耐磨性，并能夠改進(jìn)齒條引導(dǎo)件基體與固定到其的彎曲滑動板件的抗破裂強(qiáng)度。
[0027]代替上述結(jié)構(gòu)，所述彎曲滑動板件的所述圓弧狀凹面可由兩個圓弧狀凹面構(gòu)成，所述兩個圓弧狀凹面相對于穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線對稱，從而使每個所述圓弧狀凹面具有偏離所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的曲率中心并具有大于所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率半徑的曲率半徑，從而分別在穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線的每側(cè)上從0°至90°、較佳地從30°至60°、更佳地從30°至45°的角度范圍內(nèi)的兩個區(qū)域中的每個處與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面接觸。
[0028]如果所述彎曲滑動板件的所述圓弧狀凹面因此由兩個圓弧狀凹面構(gòu)成,每個圓弧狀凹面具有偏離齒條桿的圓弧狀外周面的曲率中心的曲率中心且具有大于齒條桿的圓弧狀外周面的曲率半徑的曲率半徑，則在兩個區(qū)域內(nèi)以線接觸或窄帶狀接觸的形式發(fā)生齒條桿的圓弧狀外周面與彎曲滑動板件的圓弧狀凹面的滑動接觸。于是，能夠顯著降低齒條桿與彎曲滑動板件之間的滑動摩擦阻力。此外，如果由于圍繞圓形通孔的另一端隆起部分與齒條引導(dǎo)件基體的壓力接觸而能長時期地維持彎曲滑動板件與齒條引導(dǎo)件基體之間的牢固固定，則也能長時期地維持這種線接觸或窄帶狀接觸，從而在齒條桿的圓弧狀外周面與彎曲滑動板件之間不會發(fā)生諸如不均衡接觸(one-sided contact)的缺點，且因此也可避免滑動摩擦阻力增加的不利狀況。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的齒條引導(dǎo)件中，所述齒條引導(dǎo)件基體可由熱塑性合成樹脂制成，所述熱塑性合成樹脂包含30至50質(zhì)量％的諸如玻璃纖維、碳纖維和玻璃粉末的無機(jī)物質(zhì)作為加固填料，且作為熱塑性合成樹脂，有利地使用選自諸如聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)在內(nèi)的聚酯樹脂以及聚苯硫醚樹月旨(PPS)的熱塑性合成樹脂。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置包括:齒輪箱，所述齒輪箱具有中空部分；小齒輪，所述小齒輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述齒輪箱的所述中空部分內(nèi)并通過轉(zhuǎn)向動作而轉(zhuǎn)動；齒條桿，所述齒條桿具有與所述小齒輪嚙合的齒條齒；如上述方面中任一方面所述的齒條引導(dǎo)件，所述齒條引導(dǎo)件可移動地設(shè)置在所述齒輪箱的所述中空部分內(nèi)并可移動地引導(dǎo)和支承所述齒條桿；以及彈性裝置，所述彈性裝置設(shè)置在所述齒輪箱的所述中空部分內(nèi)并借助于所述齒條引導(dǎo)件將所述齒條桿的所述齒條齒彈性推抵所述小齒輪。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置，在用于可滑動地引導(dǎo)和支承齒條桿的齒條引導(dǎo)件中，即使在由于受到齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置溫度升高的影響而發(fā)生應(yīng)力松弛的情況下，也能夠如上所述地保持彎曲滑動板件牢固地固定到齒條引導(dǎo)件基體的狀態(tài)，于是能夠長時期平穩(wěn)地滑動和支承齒條桿而不會發(fā)安生諸如不均衡接觸的缺點。
[0032]本發(fā)明的優(yōu)點
[0033]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種齒條引導(dǎo)件以及具有該齒條引導(dǎo)件的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置，該齒條引導(dǎo)件即使在由于受到溫度升高的影響而使齒條引導(dǎo)件基體發(fā)生應(yīng)力松弛的情況下，也能夠保持使彎曲滑動板件牢固地固定到合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體的狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置的實施例的說明性剖視圖；
[0035]圖2是圖1所示實施例的齒條引導(dǎo)件的說明性平面圖；
[0036]圖3是圖1所示實施例的齒條引導(dǎo)件的說明性放大剖視圖；
[0037]圖4是圖3所示實施例的齒條引導(dǎo)件的說明性局部放大剖視圖；
[0038]圖5是沿圖2中所示線V-V沿箭頭方向截取的說明性剖視圖；
[0039]圖6是圖2所示齒條引導(dǎo)件的說明性仰視圖；
[0040]圖7是圖2所示齒條引導(dǎo)件的齒條引導(dǎo)件基體的說明性立體圖；
[0041]圖8是圖2所示實施例的齒條引導(dǎo)件的滑動板件材料的說明性平面圖；
[0042]圖9是用于形成彎曲滑動板件的多層板的說明性剖視圖；
[0043]圖10是根據(jù)本發(fā)明的齒條引導(dǎo)件的另一實施例的說明性平面圖；
[0044]圖11是圖10所示齒條引導(dǎo)件的齒條引導(dǎo)件基體的說明性立體圖；以及
[0045]圖12是齒條引導(dǎo)件的又一實施例的說明性放大剖視圖。
【具體實施方式】
[0046]隨后將參照附圖中所示較佳實施例來給出實施本發(fā)明模式的更詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0047]實施例
[0048]在圖1至8中，根據(jù)該實施例的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置I包括:齒輪箱3，該齒輪箱3具有中空部分2 ;轉(zhuǎn)向軸6，該轉(zhuǎn)向軸6借助于滾動軸承4和5沿R方向繞其軸線可轉(zhuǎn)動地支承在齒輪箱3的中空部分2內(nèi)；小齒輪7，該小齒輪7通過一體地設(shè)置在轉(zhuǎn)向軸6的軸端上而被支承，并通過轉(zhuǎn)向軸6沿R方向可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在齒輪箱3的中空部分2內(nèi)；齒條桿10，該齒條桿10具有與小齒輪7嚙合的齒條齒8，并在其相對于齒條齒8的后表面具有有預(yù)定曲率半徑的圓弧狀外周面9 ;齒條引導(dǎo)件11，該齒條引導(dǎo)件11可移動地設(shè)置在齒輪箱3的中空部分2內(nèi)并且沿軸向A可移動地引導(dǎo)和支承齒條桿10 ;以及螺旋彈簧12，該螺旋彈簧12用作設(shè)置在齒輪箱3的中空部分2內(nèi)的彈性裝置，并借助于齒條引導(dǎo)件11將齒條桿10的齒條齒8朝向小齒輪7彈性推壓。
[0049]齒輪箱3具有用于支承滾動軸承4和5的主體部分13、一體形成在主體部分13上的中空圓筒部分14、以及固定到中空圓筒部分14以關(guān)閉中空圓筒部分14的開口 15的蓋件16。
[0050]沿軸向A、即轉(zhuǎn)向軸6的軸線的垂直方向穿過齒輪箱3并沿該軸向A可移動設(shè)置的齒條桿10在其后表面?zhèn)?后表面)上具有圓弧狀外周面9，該后表面?zhèn)扰c其形成齒條齒8的表面相反。
[0051]齒條引導(dǎo)件11包括由合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體22和彎曲滑動板件26，齒條引導(dǎo)件基體22具有:圓弧狀凹面18，該弧形凹陷表面18設(shè)置在齒條引導(dǎo)件基體22的一端面17上，與齒條桿10的圓弧狀外周面9相對并在平面圖中具有大致橢圓形；中空凹陷部分20，該中空凹陷部分20設(shè)置在齒條引導(dǎo)件基體22的另一端面19處；以及圓形通孔21，該圓形通孔21在其一端在圓弧狀凹面18的中心部分開口，而在其另一端在中空凹陷部分20開口 ；彎曲滑動板件26設(shè)置在在平面圖中呈大致橢圓形的圓弧狀凹面18上，并具有圓弧狀凹面23和圓弧狀凸面24，圓弧狀凹面23用于可滑動地支承齒條桿10的圓弧狀外周面9，圓弧狀凸面24與齒條引導(dǎo)件基體22的圓弧狀凹面18緊密接觸；以及管狀突出部25，該管狀突出部25 —體地設(shè)置在圓弧狀凸面24上。
[0052]在端面19處開口的中空凹陷部分20由齒條引導(dǎo)件基體22的圓柱形內(nèi)周表面28和齒條引導(dǎo)件基體22的環(huán)形頂表面29限定。多個豎直加強(qiáng)肋30 —體地形成在圓柱形內(nèi)周表面28上并沿周向等間距間隔開，而多個水平加強(qiáng)肋31 —體地形成在頂表面29上，連接到相應(yīng)豎直肋30并沿周向等間距間隔開。圓形通孔21在頂表面29處向中空凹陷部分20 開口。
[0053]齒條引導(dǎo)件基體22較佳地由包含30至50質(zhì)量％的加固填料的熱塑性合成樹脂制成，加固填料為選自玻璃纖維、碳纖維、以及玻璃粉末的至少一種無機(jī)物質(zhì)，且熱塑性合成樹脂較佳地選自聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、包括聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯樹脂以及聚苯硫醚樹脂。
[0054]齒條引導(dǎo)件基體22在其圓柱形外周表面34處沿B方向與齒輪箱3的中空圓柱形部分14的內(nèi)表面35可滑動地接觸，B方向是軸向A的垂直方向且是轉(zhuǎn)向軸6的軸線的垂直方向，由此齒條引導(dǎo)件11可沿B方向滑動。
[0055]突出部25在其一端具有一體地設(shè)置在圓弧狀凸面24上的管狀部分41、設(shè)置在管狀部分41另一端的封閉底部42、以及一體地設(shè)置在管狀部分41和封閉底部42中每個上的隆起部分43，隆起部分43從管狀部分41和封閉底部42徑向向外擴(kuò)展，并在其一端一體地連接到管狀部分41而在其另一端一體地連接到封閉底部42。
[0056]在平面圖中呈大致橢圓形并整體地以彎曲形狀彎曲的彎曲滑動板件26通過將其管狀部分41壓配到圓形通孔21內(nèi)并通過使隆起部分43圍繞圓形通孔21的另一端與齒條引導(dǎo)件基體22的頂表面29壓力接觸而固定到齒條引導(dǎo)件基體22。隆起部分43通過在將彎曲滑動板件26固定到齒條引導(dǎo)件基體22時鉚壓封閉底部42的圓形外緣而形成。
[0057]彎曲滑動板件26這樣形成:如圖7所示，大致橢圓形的滑動板件材料55通過沖壓三層多層板54而形成，三層多層板54包括用作背板的薄鋼板51、一體地涂敷和形成在薄鋼板51的表面上的多孔燒結(jié)金屬層52、以及涂敷在多孔燒結(jié)金屬層52的表面上從而填充多孔燒結(jié)金屬層52的各孔的合成樹脂層53 ;如圖8所示，然后使滑動板件材料55經(jīng)受擠壓彎曲從而獲得由合成樹脂層53的露出表面構(gòu)成的圓弧狀凹面23，并進(jìn)一步經(jīng)受拉制，從而得到在其遠(yuǎn)端一體地具有封閉底部42的突出部25。
[0058]彎曲滑動板件26的圓弧狀凹面23具有圓弧狀凹面61和一對圓弧狀凹面62，且在圓弧狀凹面61處與齒條桿10的圓弧狀外周面9可滑動地接觸以沿軸向A可移動地支承齒條桿10，使得每個圓弧狀凹面62不與圓弧狀外周面9接觸并與齒條桿10的圓弧狀外周面9相對，其間有間隙。彎曲滑動板件26的作為具有圓弧狀凹面61和一對圓弧狀凹面62的圓弧狀凹面23相反側(cè)(背表面)的圓弧狀凸面24也具有與圓弧狀凹面61和一對圓弧狀凹面62類似的圓弧狀凸面63和一對圓弧狀凸面64。
[0059]圓弧狀凹面61具有與齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心01大致相同的曲率中心01，并具有與齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率半徑相同的曲率半徑，從而沿穿過齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心01的中心線65的角度方向在一側(cè)和另一側(cè)每側(cè)上以從角度0°至角度不超過50°的角度范圍66內(nèi)與齒條桿10的圓弧狀外周面9接觸。而各圓弧狀凹面62分別具有偏離齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心01的曲率中心02和03,并具有大于齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率半徑的曲率半徑，從而在芽過齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心01的中心線65的角度方向在一側(cè)和另一側(cè)每側(cè)上超過角度50°的角度范圍67內(nèi)與齒條桿10的圓弧狀外周面9具有間隙而不與其接觸。圓弧狀凹面61和該對圓弧狀凹面62因此相對于中心線65對稱形成。
[0060]較佳地，圓弧狀凸面63和成對圓弧狀凸面64分別具有與相應(yīng)的圓弧狀凹面61和該對圓弧狀凹面62類似形狀，并具有比相應(yīng)的圓弧狀凹面61和成對圓弧狀凹面62的相應(yīng)曲率半徑大的曲率半徑，且因此相對于中心線65對稱地形成。
[0061]齒條引導(dǎo)件基體22的圓弧狀凹面18由圓弧狀凹面71和一對圓弧狀凹面72形成，圓弧狀凹面71和一對圓弧狀凹面72具有與彎曲滑動板件26的圓弧狀凸面63和一對圓弧狀凸面64的形狀互補的形狀，從而與圓弧狀凸面63和一對圓弧狀凸面64緊密接觸。
[0062]螺旋彈簧12設(shè)置成被齒條引導(dǎo)件基體22的中空凹陷部分20內(nèi)的垂直肋30的側(cè)表面74圍繞，并在其一端抵靠水平肋31的下表面75，在其另一端抵靠關(guān)閉齒輪箱3的中空圓柱形部分14的開口 15的蓋件16，并借助于齒條引導(dǎo)件基體22將彎曲滑動板件26朝向齒條桿10推壓。
[0063]在上述齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置I中，齒條引導(dǎo)件11通過藉由螺旋彈簧12的彈性將彎曲滑動板件26壓抵齒條桿10而確保齒條齒8與小齒輪7嚙合，并通過齒條桿10的圓弧狀外周面9與彎曲滑動板件33的圓弧狀凹面61的滑動接觸而在轉(zhuǎn)向軸6沿R方向轉(zhuǎn)動時對該嚙合引起的齒條桿10沿軸向A的滑動運動進(jìn)行引導(dǎo)。
[0064]在齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置I中，由于彎曲滑動板件26這樣固定于齒條弓I導(dǎo)件基體22，S卩，在其隆起部43處圍繞圓形通孔21另一端與齒條弓I導(dǎo)件基體22的頂表面29壓力接觸，所以即使在由于受到齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置I的溫度升高的影響而在齒條引導(dǎo)件基體22內(nèi)已經(jīng)發(fā)生應(yīng)力松弛、且管狀部分41處齒條引導(dǎo)件基體22內(nèi)壓配力已下降的情況下，也能長時期保持彎曲滑動板件26與齒條引導(dǎo)件基體22的固定。于是，彎曲滑動板件26可類似地長時期可靠地保持在齒條引導(dǎo)件基體22上，且齒條桿10能夠在長時期如其初始設(shè)定狀態(tài)下那樣在角度范圍66上保持其與彎曲滑動板件26的表面接觸。此外，由于齒條桿10在角度范圍66內(nèi)保持與彎曲滑動板件26的表面接觸，改善了齒條引導(dǎo)件基體22的斷裂強(qiáng)度，并改進(jìn)了彎曲滑動板件26的耐磨性。
[0065]雖然在上述說明中，使用平面圖內(nèi)呈大致橢圓且整體彎曲成彎曲形狀的彎曲滑動板件26，但齒條引導(dǎo)件11也可替代地如圖9和10所示形成，即，作為彎曲滑動板件26，通過將三層多層板54沖切或切割成矩形，并然后如上所述以同樣方式經(jīng)受彎曲和拉制以由此形成平面圖內(nèi)呈矩形的彎曲滑動板件81 ;同時，在齒條引導(dǎo)件基體22的一個端面17上形成一對在平面圖中呈大致半橢圓形的凹形表面82和由該對平面圖中呈大致半橢圓形的凹形表面82夾在中間、且形成有平面圖中呈大致橢圓形的圓弧狀凹面18的平面圖矩形凹形部分83，并將用作彎曲滑動板件26的彎曲滑動板件81配裝和固定到平面圖矩形凹形部分83。此外，對于使用具有齒條引導(dǎo)件基體22的齒條引導(dǎo)件11的齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置1，在其一端面17上設(shè)有一對平面圖中呈大致半橢圓形的凹形表面82和由該對平面圖中呈大致半橢圓形的凹形表面82夾在中間、且形成有平面圖中的圓弧狀凹面18的平面圖矩形凹形部分83，以及配裝和固定到齒條引導(dǎo)件基體22的平面圖矩形凹形部分83的彎曲滑動板件81，彎曲滑動板件81固定到齒條引導(dǎo)件基體22，使得彎曲滑動板件81的管狀部分41壓配到圓形通孔21內(nèi)，且彎曲滑動板件81的隆起部分43圍繞圓形通孔21的另一端與齒條引導(dǎo)件基體22的頂表面29壓力接觸；因此，能夠?qū)崿F(xiàn)與上述類似的優(yōu)點。此外，由于彎曲滑動板件81配裝和固定到平面圖矩形凹陷部分83，可更令人滿意地實現(xiàn)這些優(yōu)點。
[0066]此外，在以上說明中，在彎曲滑動板件26的圓弧狀凹面23和圓弧狀凸面24上，圓弧狀凹面61和一對圓弧狀凹面62相對于中心線65對稱形成以整體地在從角度0°至角度不超過50°的角度范圍66內(nèi)與齒條桿10的圓弧狀外周面9接觸，并在超過角度50°的角度范圍67內(nèi)與齒條桿10的圓弧狀外周面具有間隙而不與其接觸，且圓弧狀凸面63和一對圓弧狀凸面64相對于中心線65對稱形成，具有與相應(yīng)的圓弧狀凹面61和一對圓弧狀凹面62類似的形狀和比其相應(yīng)曲率半徑大的曲率半徑，而齒條引導(dǎo)件基體22的圓弧狀凹面18由圓弧狀凹面71和一對圓弧狀凹面72形成，圓弧狀凹面71和一對圓弧狀凹面72具有與圓弧狀凸面63和一對圓弧狀凸面64的形狀互補的形狀以與圓弧狀凸面63和一對圓弧狀凸面64緊密接觸。但或者如圖12所示，彎曲滑動板件26的圓弧狀凹面23可形成為具有兩個圓弧狀凹面85和86，以通過在圓弧狀凹面85和86處與齒條桿10的圓弧狀外周面9部分地可滑動接觸而沿軸向A可移動地支承齒條桿10，而作為與具有兩個圓弧狀凹面85和86的圓弧狀凹面23相反側(cè)(后表面)的彎曲滑動板件26的圓弧狀凸面24也可形成為具有兩個圓弧狀凸面87和88。
[0067]在圖12所示的彎曲滑動板件26中，圓弧狀凹面85具有偏離齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心01的曲率中心02，并具有比齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率半徑大的曲率半徑，從而沿穿過齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心01的中心線65的角度方向一側(cè)上從0°至90°的角度范圍89的區(qū)域，即在該實施例中在角度45°的區(qū)域90外接齒條桿10的圓弧狀外周面9。另一方面，圓弧狀凹面86具有從齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心Ol偏離的曲率中心03，并具有比齒條桿10的曲率半徑大且與圓弧狀凹面85的曲率半徑相等的曲率半徑，從而沿穿過齒條桿10的圓弧狀外周面9的曲率中心01的中心線65的角度方向在另一側(cè)上從0°至90°的角度范圍91的區(qū)域，即在該實施例中在角度a =45°的區(qū)域92外接齒條桿10的圓弧狀外周面9。兩個圓弧狀凹面85和86相對于中心線65對稱形成，且較佳地兩個圓弧狀凸面87和88分別具有與相應(yīng)的兩個圓弧狀凹面85和86類似的形狀和比其曲率半徑更大的曲率半徑。在該情況下，如圖12所示，如果齒條引導(dǎo)件基體22的圓弧狀凹面18由形狀與彎曲滑動板件26的相應(yīng)圓弧狀凸面87和88的形狀互補、從而與圓弧狀凸面87和88緊密接觸的兩個圓弧狀凹面93和94形成,就足夠了。
[0068]根據(jù)圖12所示實施例，具有上述的優(yōu)點，即，彎曲滑動板件26可類似地長時期牢固保持在齒條引導(dǎo)件基體22上，且可如初始設(shè)置狀態(tài)下那樣長時期保持區(qū)域90和92處齒條桿10與彎曲滑動板件26的線接觸或窄帶狀接觸,齒條桿10與彎曲滑動板件26之間的滑動摩擦阻力可由于齒條桿10與彎曲滑動板件26在區(qū)域90和92處的線接觸或包括區(qū)域90和92在內(nèi)的區(qū)域90和92附近的窄帶狀接觸而顯著減小。
[0069]附圖標(biāo)記的說明
[0070]9:圓弧狀外周面
[0071]10:齒條桿
[0072]11:齒條桿引導(dǎo)件
[0073]17:端面
[0074]18:圓弧狀凹面
[0075]19:端面
[0076]20:中空凹陷部分
[0077]21:圓形通孔
[0078]22:齒條引導(dǎo)件基體
[0079]23:圓弧狀凹面
[0080]24:圓弧狀凸面
[0081]25:突出部
[0082]26:彎曲滑動板件
【權(quán)利要求】
1.一種齒條引導(dǎo)件,包括: 合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體，所述合成樹脂制成的齒條引導(dǎo)件基體具有設(shè)置在其一端面的圓弧狀凹面、設(shè)置在其另一端面的中空凹陷部分、以及圓形通孔，所述圓形通孔在其一端在所述圓弧狀凹面的中心部分開口，并在其另一端在所述中空凹陷部分開口 ；以及彎曲滑動板件，所述彎曲滑動板件具有用于可滑動地支承齒條桿的圓弧狀外周面的圓弧狀凹面、與所述齒條引導(dǎo)件基體的所述圓弧狀凹面緊密接觸的圓弧狀凸面、以及管狀突出部，所述管狀突出部一體地設(shè)置在所述圓弧狀凸面上并在所述圓弧狀凹面內(nèi)開口，并具有相對于所述中空凹陷部分關(guān)閉的內(nèi)部， 其中所述突出部具有在一端一體地設(shè)置在所述圓弧狀凸面上的管狀部分、設(shè)置在所述管狀部分的另一端的封閉底部、以及隆起部分，所述隆起部分在其一側(cè)上一體地設(shè)置在所述管狀部分上，且在其另一側(cè)上一體地設(shè)置在所述封閉底部上并徑向向外擴(kuò)展，以及 當(dāng)把所述管狀部分壓配到所述圓形通孔內(nèi)且所述隆起部分圍繞所述圓形通孔的另一端與所述齒條引導(dǎo)件基體壓力接觸時，所述彎曲滑動板件被固定到所述齒條引導(dǎo)件基體。
2.如權(quán)利要求1所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述隆起部分通過在將所述彎曲滑動板件固定到所述齒條引導(dǎo)件基體時鉚壓所述封閉底部的圓形外緣而形成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述彎曲滑動板件包括背板、一體地涂敷和形成在所述背板的表面上的多孔燒結(jié)金屬層、以及涂敷在所述多孔燒結(jié)金屬層的表面上從而填充所述多 孔燒結(jié)金屬層的孔的合成樹脂層，且所述圓弧狀凹面由所述合成樹脂層的露出表面構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述圓弧狀凹面在平面圖中呈大致橢圓形。
5.如權(quán)利要求4所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述彎曲滑動板件在平面圖內(nèi)呈大致橢圓形，并設(shè)置在在平面圖中呈大致橢圓形的所述圓弧狀凹面上。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述齒條引導(dǎo)件基體在其一端面上具有一對平面圖呈大致半橢圓形的凹形表面和由該對平面圖呈大致半橢圓形的凹形表面夾在中間且其上形成有所述圓弧狀凹面的平面圖矩形凹形部分。
7.如權(quán)利要求6所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述彎曲滑動板件在平面圖中呈矩形并配裝和固定到所述平面圖矩形凹形部分。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述彎曲滑動板件的所述圓弧狀凹面由兩個圓弧狀凹面組成，所述兩個圓弧狀凹面相對于穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線對稱，從而在穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線的角度方向兩側(cè)上從角度0°至角度不超過50°的角度范圍內(nèi)，每個圓弧狀凹面具有與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心相同的曲率中心，并具有與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率半徑大致相同的曲率半徑，從而與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面接觸，而在超過角度50°的角度范圍內(nèi)，每個所述圓弧狀凹面具有偏離所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的曲率中心并具有大于所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率半徑的曲率半徑，從而與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面具有間隙。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述彎曲滑動板件的所述圓弧狀凹面由兩個圓弧狀凹面構(gòu)成，所述兩個圓弧狀凹面相對于穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線對稱，從而使每個所述圓弧狀凹面具有偏離所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的曲率中心并具有大于所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率半徑的曲率半徑，從而分別在穿過所述齒條桿的所述圓弧狀外周面的曲率中心的中心線的每側(cè)上從0°至90°的角度范圍內(nèi)的兩個區(qū)域中的每個處與所述齒條桿的所述圓弧狀外周面接觸。
10.如權(quán)利要求9所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述角度范圍為從30°至60°或從30。至 45。。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述齒條引導(dǎo)件基體由熱塑性合成樹脂制成，所述熱塑性合成樹脂包含30至50質(zhì)量％的玻璃纖維、碳纖維和玻璃粉末中的至少一種無機(jī)物質(zhì)作為加固填料。
12.如權(quán)利要求11所述的齒條引導(dǎo)件，其特征在于，所述熱塑性合成樹脂選自聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂和聚苯硫醚樹脂。
13.一種齒條-小齒輪型轉(zhuǎn)向裝置，包括: 齒輪箱，所述齒輪箱具有中空部分； 小齒輪，所述小齒輪可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在所述齒輪箱的所述中空部分內(nèi)并通過轉(zhuǎn)向動作而轉(zhuǎn)動； 齒條桿，所述齒條桿具有與所述小齒輪嚙合的齒條齒； 如權(quán)利要求1至12中任 一項所述的齒條引導(dǎo)件，所述齒條引導(dǎo)件可移動地設(shè)置在所述齒輪箱的所述中空部分內(nèi)并可移動地引導(dǎo)和支承所述齒條桿；以及 彈性裝置，所述彈性裝置設(shè)置在所述齒輪箱的所述中空部分內(nèi)并借助于所述齒條引導(dǎo)件將所述齒條桿的所述齒條齒彈性推抵所述小齒輪。
【文檔編號】B62D3/12GK103702892SQ201280036135
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月28日
【發(fā)明者】山下英一, 中川昇, 金城雅也 申請人:奧依列斯工業(yè)株式會社