本文公開的主題涉及車輛轉(zhuǎn)向柱，且更具體而言，涉及帶有居中的扭桿的轉(zhuǎn)向柱，以及以確保居中的扭桿的方式組裝轉(zhuǎn)向柱的方法。

背景技術(shù)：

車輛中的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用促動器或蝸桿蝸輪裝置來提供輔助且有時包括諸如可變力轉(zhuǎn)向和扭矩覆蓋的能力以在系統(tǒng)中提供期望的響應(yīng)。許多促動器使用布置在閥內(nèi)的扭桿來隨扭矩而變控制閥或其它輸入測量裝置，且在手輪處為駕駛員提供觸覺反饋。

上文描述的系統(tǒng)包括布置在輸入軸的中心腔中的機械扭桿。扭桿連接至輸出軸和輸入軸。扭桿在轉(zhuǎn)向盤上賦予扭矩，其為駕駛員提供觸覺響應(yīng)。另外，扭桿確保用于液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的閥開口隨驅(qū)動器扭矩而變地受控。在電氣動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，扭桿的偏轉(zhuǎn)通常利用諸如扭矩傳感器的電氣裝置感測。為了確保扭矩傳感器的合適功能和防止扭桿上不均勻的應(yīng)力，期望使扭桿在順時針方向上和逆時針方向上相等地扭轉(zhuǎn)。扭桿的扭轉(zhuǎn)由輸入軸和輸出軸上的稱作止擋齒部的機械止擋件限制。然而，扭桿安裝過程可關(guān)于使扭桿居中固有地導(dǎo)致挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種車輛轉(zhuǎn)向柱組件包括第一軸，其具有從第一軸的端部延伸的第一軸腔。還包括可操作地聯(lián)接至第一軸的第二軸，第二軸具有布置于其中的第二軸腔。進一步包括布置在第一軸腔和第二軸腔內(nèi)的扭桿。更進一步包括從第一軸延伸的止擋齒部。還包括限定帶有槽口壁的槽口的蝸輪，槽口壁的第一部分構(gòu)造成與止擋齒部的第一側(cè)接合以限定蝸輪的第一徑向邊界，槽口壁的第二部分構(gòu)造成與止擋齒部的第二側(cè)接合以限定蝸輪的第二徑向邊界。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，提供了一種組裝轉(zhuǎn)向柱組件的方法。該方法包括將扭桿插入到第一軸的第一軸腔中。該方法還包括將扭桿插入到第二軸的第二軸腔中。該方法進一步包括將蝸輪圍繞第一軸和第二軸的一部分布置。該方法更進一步包括將蝸輪槽口壁的第一部分布置得與從第一軸延伸的止擋齒部接觸以達到第一徑向邊界位置。該方法還包括轉(zhuǎn)動蝸輪直到蝸輪壁的第二部分與止擋齒部接觸以達到第二徑向邊界位置。該方法進一步包括在蝸輪的轉(zhuǎn)動期間記錄轉(zhuǎn)動角度。該方法更進一步包括將蝸輪轉(zhuǎn)動所記錄的角度的一半。

根據(jù)本發(fā)明的還有另一示例性實施例，提供了一種組裝轉(zhuǎn)向柱組件的方法。該方法包括將扭桿壓配到第一軸的第一軸腔中。該方法還包括將蝸輪圍繞第一軸的一部分布置。該方法進一步包括將扭桿插入到第二軸的第二軸腔中。該方法更進一步包括將蝸輪在第一轉(zhuǎn)動方向上轉(zhuǎn)動至第一徑向邊界位置。該方法還包括將蝸輪在與第一轉(zhuǎn)動方向相反的第二轉(zhuǎn)動方向上轉(zhuǎn)動至第二徑向邊界位置，第一徑向邊界位置和第二徑向邊界位置之間的距離限定角度。該方法進一步包括將蝸輪在第一轉(zhuǎn)動方向上轉(zhuǎn)動該角度的一半。

這些和其它優(yōu)點和特征從結(jié)合附圖的以下描述將變得更加顯而易見。

附圖說明

被認(rèn)作本發(fā)明的主題在說明書的結(jié)尾處的權(quán)利要求中特別地指出且明確地請求保護。本發(fā)明的前述和其它特征和優(yōu)點將從結(jié)合附圖的以下詳細描述中顯而易見，在附圖中：

圖1是車輛轉(zhuǎn)向柱組件的側(cè)面立視圖；

圖2是沿線b-b截取的車輛轉(zhuǎn)向柱組件的截面視圖；

圖3是車輛轉(zhuǎn)向柱組件的蝸輪的透視圖；

圖4是車輛轉(zhuǎn)向柱組件的輸入軸的透視圖；

圖5是沿線a-a截取的車輛轉(zhuǎn)向柱組件的截面視圖，示出第一轉(zhuǎn)動邊界位置中的蝸輪；且

圖6是沿線a-a截取的車輛轉(zhuǎn)向柱組件的截面視圖，示出第二轉(zhuǎn)動邊界位置中的蝸輪。

具體實施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中本發(fā)明將參照特定實施例描述，在不限制其的情況下，提供了一種轉(zhuǎn)向柱組件。多種構(gòu)想的車輛類型可從本文公開的實施例受益，例如，包括汽車。

動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可將扭桿結(jié)合在液壓和電氣促動器中。扭桿通常通過感測扭桿的偏轉(zhuǎn)和輸入軸相對于輸出軸的徑向運動來促進驅(qū)動器扭矩的測量。另外，扭桿還在驅(qū)動器和其余轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之間提供必要的扭矩耦合，因此為使用者提供期望的觸覺“感覺”。扭桿有助于轉(zhuǎn)向柱組件返回中心的運動。因此，期望在轉(zhuǎn)向柱組件的組裝期間確保扭桿居中。本文描述的實施例有助于此努力。

現(xiàn)在參照圖1、圖2和圖4，示出了轉(zhuǎn)向柱組件10。轉(zhuǎn)向柱組件10包括輸入軸12，本文也稱作第一軸。輸入軸12可操作地聯(lián)接至轉(zhuǎn)向盤(未示出)和端部15，且響應(yīng)于由使用者對轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。輸入軸12利用扭桿16可操作地聯(lián)接至輸出軸14，本文也稱作第二軸，如將在下文進一步描述的那樣。在最終組裝時，扭桿16在轉(zhuǎn)向盤上賦予扭矩，其為駕駛員提供觸覺響應(yīng)。

扭桿16插入到輸入軸12的腔18中。腔18圍繞輸入軸12的縱向軸線基本居中地布置且從輸入軸12的端部20延伸，使得端部20開放以接納扭桿16。通過將扭桿16壓配到腔18中使扭桿16聯(lián)接至輸入軸12。在將扭桿16壓配到其與輸入軸12聯(lián)接的狀態(tài)之后，扭桿16以突出的方式延伸到腔18外。

參照圖3，并繼續(xù)參照圖1、圖2和圖4，蝸輪22限定基本居中布置的凹部36，凹部36由凹部周邊壁40和凹部壁38限定。凹部36從蝸輪22的第二側(cè)42延伸且尺寸確定為在其中接納和包圍輸出軸14的一部分。槽口24從蝸輪22的第一側(cè)27延伸至凹部壁38。槽口24的尺寸控制為在輸入軸12、輸出軸14和蝸輪22之間提供期望的角度轉(zhuǎn)動，其中扭桿16用作定心彈簧，如下文詳細描述的那樣。

通過將由蝸輪22限定的槽口24在輸入軸12上滑動使蝸輪22放置在輸入軸12上。另外，凹入的周邊40松動地配合在輸出軸14的輸出軸彀29上。

在將蝸輪22和輸出軸14放置成可操作接合時，輸入軸12經(jīng)由用于徑向定位的輸入和輸出花鍵阻擋齒部(未示出)的接合可操作地聯(lián)接至輸出軸14。當(dāng)輸入軸12和輸出軸14放置成接合時，扭桿16從輸入軸12的腔18突出的部分插入到輸出軸14的腔31中。輸出軸14的腔31圍繞輸出軸14的縱向軸線基本居中地布置且從輸出軸14的端部32延伸，使得端部32開放以接納扭桿16。通過將扭桿16壓配到腔31中使扭桿16聯(lián)接至輸出軸14。止擋齒部34從輸入軸12延伸。也在輸入軸12和輸出軸14的接合期間，蝸輪槽口24放置在輸入軸止擋齒部34上。

現(xiàn)在參照圖5和圖6，在扭桿16的壓配狀態(tài)下，蝸輪22仍接近輸出軸彀29自由轉(zhuǎn)動。在輸入軸12和因此扭桿16保持在固定的角度位置的情況下，蝸輪22在第一轉(zhuǎn)動方向50上轉(zhuǎn)動直到達到第一轉(zhuǎn)動邊界位置(圖5)。第一轉(zhuǎn)動邊界位置由槽口壁30的第一部分54和止擋齒部34之間的接觸限定。蝸輪22然后在與第一轉(zhuǎn)動方向50相反的第二轉(zhuǎn)動方向56上轉(zhuǎn)動。第二轉(zhuǎn)動方向56上的轉(zhuǎn)動進行得直到達到第二轉(zhuǎn)動邊界位置(圖6)。第二轉(zhuǎn)動邊界位置由槽口壁30的第二部分58和止擋齒部34之間的接觸限定。第一轉(zhuǎn)動邊界位置和第二轉(zhuǎn)動邊界位置之間的轉(zhuǎn)動角度使用測量儀器測量和記錄。蝸輪22然后轉(zhuǎn)動記錄角度的一半以確保在扭桿16處于自由狀態(tài)時蝸輪槽口24相對于輸入軸阻擋齒部34居中。蝸輪22和輸出軸14彼此聯(lián)接，諸如利用焊接方法。

有利地，上文描述的實施例減少或消除與扭桿16和輸入軸12和/或輸出軸14之間形成的聯(lián)接操作(例如壓配)固有地相關(guān)聯(lián)的任何偏心效果，從而確保在車輛操作期間扭矩傳感器的合適功能。

雖然本發(fā)明僅關(guān)于有限數(shù)目的實施例進行了詳細的描述，但應(yīng)當(dāng)容易理解本發(fā)明不限于這些公開的實施例。相反，本發(fā)明可修改以結(jié)合這里之前未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相稱的任何數(shù)目的變型、改變、替代或等同配置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實施例，應(yīng)理解的是本文明的方面可僅包括描述的實施例中的一些。因此，本發(fā)明不看作由前述描述限制。