CN101247982B - 转向器传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于齿条式转向系统的转向器传动机构(8)，它具有壳体(10)，齿条(12)沿其轴线(A)在壳体中可移动地导向，且具有位于壳体(10)的轴向末端(22，24)处的辅助支撑(26)，其中，辅助支撑(26)限制齿条(12)的挠曲。

Description

转向器传动机构
本发明涉及一种用于齿条式转向系统的转向器传动机构。
当今在机动车(尤其是轿车)转向系统中，所使用的几乎都是齿条式转向器。这种转向器传动机构包括一个沿其轴线在壳体中可移动地导向的齿条，以及一个与齿条的有齿部分相啮合的小齿轮，且小齿轮通过转向直拉杆与转向盘相连。齿条的两个轴向末端伸出壳体之外，并且分别通过球窝关节与转向横拉杆相连，转向横拉杆与汽车车轮连接在一起。
朝向齿条方向观察，小齿轮通常更加靠近壳体的一个末端(与壳体的另一末端比较而言)。通常在壳体中的两个点处以轴向可移动的方式支承齿条，以及对齿条进行导向，其中一点在壳体的“远离小齿轮”的一个末端处，另一点直接就在小齿轮的着力点处，在该位置，通过一个压块朝向小齿轮方向对齿条施力。通过这种两点支承方式，使齿条为静定支承，从而有助于转向灵活性；而添加任何另一个支承点则会形成超静定结构，从而有可能导致出现应力。
这种结构设置的问题就在于，小齿轮处的支承点和齿条“靠近小齿轮”的末端处的转向横拉杆着力点之间的间距较大。由于传导到转向横拉杆的力或者从转向横拉杆传导到齿条中的力通常也具有并不沿着齿条纵向分布的分量，因此会造成作用于齿条上的弯曲负荷。
例如，当操动转向系统时，如果轮胎(例如由于碰到路边石)在其转向运动过程中卡死，就会在齿条上出现极大的弯曲应力。此类极度的弯曲负荷状况是确定齿条尺寸时的主要影响因素。
本发明的目的就在于限制齿条的挠曲。
为实现上述目的，本发明提出了一种用于齿条式转向系统的转向器传动机构，它具有壳体，一根齿条沿其轴线在所述壳体中可移动地导向，以及具有位于壳体的轴向末端处的辅助支撑，该辅助支撑限制齿条的挠曲。其优点在于：可以使用直径较小的齿条，这样就可减小重量，并且可降低转向器传动机构的成本。在此应特别指出的是，尽管采用了辅助支撑，也不会存在因超静定支承而产生的应力的影响，这是因为，齿条仍然在很大程度上保持静定支承。也就是说，该辅助支撑并非是永久性的支承，而是仅仅在出现极度弯曲应力时才会起到临时支撑作用。因此只有在出现短时间极度负荷的过程中，才以超静定形式支承齿条。此外，辅助支撑还能实现使用较小的啮合模数(从而齿高也较小)。这样就可增大齿条的横断面，有助于齿轮的啮合设计。
在本发明的一种实施形式中，壳体具有一凹进部分，辅助支撑安装于该凹进部分之中。因此无需另外使用紧固件，就可沿齿条纵向固定辅助支撑。
在本发明的另一种实施形式中，辅助支撑具有一个径向的凸出部分，该凸出部分沿齿条的纵向延伸并且分布在壳体的一凹槽中。通过该凸出部分，可以使辅助支撑不能围绕齿条轴线相对于壳体转动。
辅助支撑最好具有一个位于齿条的有齿部分对面的空隙部分。这样，辅助支撑就不会与齿条的有齿部分发生直接接触，从而使得辅助支撑和有齿部分不会发生有碍于齿条沿其轴线运动的意外接合。
辅助支撑最好是一个具有C形横断面的夹卡。这样一种夹卡易于制造，并且能简便快捷地安装在壳体上。
此外还可以用塑料来制造辅助支撑。这样就使得辅助支撑的价格特别低廉，并且可通过塑料的成份来优化弹性与滑动特性。
在本发明的一种有益实施形式中，设有一个与齿条的有齿部分相啮合的小齿轮，其中，朝向齿条方向观察，相对于壳体的一第二末端比较而言，所述小齿轮更加靠近壳体的一第一末端，且仅在该第一末端处设置辅助支撑。齿条的最大弯曲应力通常是出现在壳体的第一末端区域内，因为，在壳体的第二末端处往往已经设计有用于齿条的真正支承点。
以下将根据参考附图和一种有益的实施形式，对本发明的其它特征和优点进行说明。相关附图如下：
-图1所示为本发明的转向器传动机构的局部剖面侧视图；
-图2所示为根据图1绘制的局部详图；
-图3所示为辅助支撑的透视图；
-图4所示为壳体末端区域的局部剖面透视图；
-图5所示为根据附图4绘制的壳体末端区域的局部剖面透视图，其中安装有辅助支撑；
-图6所示为沿着附图5中的剖切线VI-VI剖开的横断面。
图1示出了用于齿条式转向器系统的转向器传动机构8，具有一个壳体10，齿条12沿其轴线A在壳体中可移动地导向。齿条12在其轴向末端处伸出于壳体10之外，并且分别通过球窝关节14与转向横拉杆16相连。转向横拉杆16又与汽车车轮(图中并未绘出)相连，从而可以使汽车车轮发生转向运动。
此外，在图1中还可看见与齿条12的有齿部分20啮合的小齿轮18。朝向齿条12方向观察，相对于壳体10的第二末端24比较而言，小齿轮18布置得更加靠近壳体的第一末端22。
图2详细示出了壳体10的第一末端22周围的区域。在球窝关节14和小齿轮18之间设有一个用来限制齿条12挠曲的辅助支撑26。这里，小齿轮18在齿条12上的着力点和球窝关节14之间的距离表示为L，辅助支撑26和球窝关节14之间的距离表示为L′。
图3示出了辅助支撑26的一种有益实施形式。其中，该辅助支撑26具有一个径向的凸出部分28，该凸出部分在安装后的状态下沿轴向延伸。在辅助支撑26与凸出部分28相对的一侧设计有一个空隙部分30，使得辅助支撑26成为横断面基本上呈C形的夹卡。该夹卡最好用塑料制成，且这种塑料应具有一定的弹性，以利于进行装配。此外，良好的滑动特性对于夹卡与齿条12发生接触的情况是有利的。
辅助支撑26安装于壳体10的一个轴向末端处。图4所示为壳体10在第一末端22区域内的局部剖视图，该第一末端22的外侧区域32是用于连接波纹套34的连接元件(参阅图2)。紧靠第一末端22，在壳体内侧可看见一个较窄的边缘36，沿轴向与之相接的是一凹进部分38。在安装后的状态下，窄的边缘36可防止辅助支撑26“滑脱”。在凹进部分38之中设有一个也越过边缘32延伸的轴向取向的凹槽40。
装配时可略微挤压辅助支撑26，使得空隙部分30变小。在该挤压状态，就可以沿轴向将辅助支撑26越过边缘32推入壳体10之中。其间要这样地对正辅助支撑26，即，使得凸出部分28在凹槽40中导向。当越过边缘32完全推入辅助支撑时，它就会在其弹性作用下卡入凹进部分38之中，凹进部分38和辅助支撑26的轴向尺寸选择为，使得辅助支撑26固定在其轴向位置中。凸出部分28与凹槽40共同发挥作用，防止辅助支撑26围绕轴线A相对于壳体10转动。
图5和6所示为辅助支撑26装配区域中的局部剖面视图和横断面图。在剖视图中可以看见，空隙部分30邻接着齿条12的有齿部分20。这样就可保证辅助支撑26在任何情况下均不会与有齿部分20发生接触，以免有齿部分20损坏辅助支撑26。
除了空隙部分30的区域之外，辅助支撑26将齿条12围住，且当齿条没有负荷时，辅助支撑26并不紧靠在齿条12上，而是在圆周方向具有至少2丝米的间隙。通过这种圆周方向的径向间隙，辅助支撑26就不会附加地永久性支承或导向，从而使得齿条12继续保持静定支承。如果齿条12的挠曲度在辅助支撑26的区域内超过这一间隙尺寸，齿条12就会与辅助支撑26紧靠在一起，从而减小齿条12的进一步挠曲。
经由球窝关节14不仅传递法向力，而且也传递横向力，因此致使齿条10承受弯曲负荷。由于在球窝关节14上出现的横向力和杠杆力臂L，在小齿轮18着力的支承点中就会产生作用于齿条中的力矩M。如果横向力微乎其微，所引起的齿条12的挠曲度仅为几个丝米，则该静态系统将继续维持。
如果所出现的横向力较大，辅助支撑26则成为齿条12的临时支撑点。由于这一辅助支撑点的作用，杠杆力臂就会减小为L′，因此施加在齿条上的弯曲力矩较小。为了尽最大可能减小齿条中的弯曲力矩，辅助支撑26必须尽可能靠近壳体10的第一末端22。
由于弯曲负荷较小，因此可以设计具有直径较小的齿条12。这样就可减小齿条的重量，从而降低其制造成本。

Claims (12)

1.用于齿条式转向系统的转向器传动机构(8)，具有壳体(10)，一根齿条(12)沿其轴线(A)在所述壳体中可移动地导向，且具有位于所述壳体(10)的轴向末端(22，24)处的辅助支撑(26)，其中，所述辅助支撑(26)限制齿条(12)的挠曲，当齿条上没有负荷时，所述辅助支撑不与齿条接触，因此该辅助支撑不是永久性的支承，而是仅仅在出现极度弯曲负荷时才提供临时支撑，所述辅助支撑(26)具有一个空隙部分(30)，该空隙部分位于齿条(10)的有齿部分(20)的对面，能略微挤压辅助支撑(26)使得空隙部分(30)变小。
2.根据权利要求1所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，所述壳体(10)具有一个凹进部分(38)，辅助支撑(26)安装于该凹进部分之中。
3.根据权利要求1所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，所述辅助支撑(26)具有一个径向的凸出部分(28)，该凸出部分沿齿条(10)的纵向延伸并且分布于壳体(10)的一凹槽(40)之中。
4.根据权利要求2所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，所述辅助支撑(26)具有一个径向的凸出部分(28)，该凸出部分沿齿条(10)的纵向延伸并且分布于壳体(10)的一凹槽(40)之中。
5.根据上述权利要求之任一项所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，所述辅助支撑(26)是一个具有基本上呈C形横断面的夹卡。
6.根据权利要求1至4之任一项所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，所述辅助支撑(26)用塑料制成。
7.根据权利要求9所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，所述辅助支撑(26)用塑料制成。
8.根据权利要求1至4之任一项所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，设有一个与齿条(10)的有齿部分(20)相啮合的小齿轮(18)，其中，朝向齿条(10)方向观察，相对于壳体(10)的一第二末端(24)比较而言，所述小齿轮(20)更加靠近壳体的一第一末端(22)，并且仅在该第一末端(22)处设置辅助支撑(26)。
9.根据权利要求5所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，设有一个与齿条(10)的有齿部分(20)相啮合的小齿轮(18)，其中，朝向齿条(10)方向观察，相对于壳体(10)的一第二末端(24)比较而言，所述小齿轮(20)更加靠近壳体的一第一末端(22)，并且仅在该第一末端(22)处设置辅助支撑(26)。
10.根据权利要求6所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，设有一个与齿条(10)的有齿部分(20)相啮合的小齿轮(18)，其中，朝向齿条(10)方向观察，相对于壳体(10)的一第二末端(24)比较而言，所述小齿轮(20)更加靠近壳体的一第一末端(22)，并且仅在该第一末端(22)处设置辅助支撑(26)。
11.根据权利要求7所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，设有一个与齿条(10)的有齿部分(20)相啮合的小齿轮(18)，其中，朝向齿条(10)方向观察，相对于壳体(10)的一第二末端(24)比较而言，所述小齿轮(20)更加靠近壳体的一第一末端(22)，并且仅在该第一末端(22)处设置辅助支撑(26)。
12.根据权利要求8所述的转向器传动机构(8)，其特征在于，设有一个与齿条(10)的有齿部分(20)相啮合的小齿轮(18)，其中，朝向齿条(10)方向观察，相对于壳体(10)的一第二末端(24)比较而言，所述小齿轮(20)更加靠近壳体的一第一末端(22)，并且仅在该第一末端(22)处设置辅助支撑(26)。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502005006463D1 (de) * 2004-01-26 2009-03-05 Schmittergroup Ag Keilverstellbares lager für ein kraftfahrzeug-lenkgetriebe
FR2966414B1 (fr) 2010-10-25 2012-12-14 Trw France Sas Mecanisme de direction
CN102858617B (zh) * 2011-04-25 2015-04-15 日本精工株式会社 齿轮齿条式转向器单元
EP2684770B1 (en) * 2012-07-13 2015-10-14 TRW Automotive GmbH Apparatus for pressing a rack against a pinion of a steering gear assembly
US20140083829A1 (en) * 2012-09-27 2014-03-27 Trw Automotive U.S. Llc Actuator Assembly Having An External Plunger Sleeve
KR101978513B1 (ko) * 2012-09-28 2019-05-14 현대모비스 주식회사 차량용 조향장치
JP6115301B2 (ja) 2013-05-14 2017-04-19 オイレス工業株式会社 合成樹脂製の滑り軸受
JP6150119B2 (ja) * 2013-07-22 2017-06-21 株式会社ジェイテクト ラックブッシュ
JP6769854B2 (ja) * 2016-12-08 2020-10-14 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
DE102018124905A1 (de) * 2018-10-09 2020-04-09 Thyssenkrupp Ag Gleitlager für eine Koppelstange eines Steer-by-Wire-Lenkgetriebes
KR102670379B1 (ko) * 2018-12-03 2024-05-29 에이치엘만도 주식회사 자동차 조향장치의 랙바 지지장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004232788A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Kayaba Ind Co Ltd 動力伝達装置
CN1558849A (zh) * 2001-09-28 2004-12-29 Zf操作系统有限公司 齿条-转向装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1523407A (fr) 1967-03-22 1968-05-03 Renault Coussinet élastique pour direction à crémaillère de véhicules automobiles
GB1322271A (en) 1971-03-29 1973-07-04 Cam Gears Ltd Steering gear
US4218933A (en) * 1978-10-10 1980-08-26 Cam Gears Limited Rack and pinion gear assembly
DE3040513A1 (de) * 1980-10-28 1982-06-03 Ibm Deutschland Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum erzeugen einer gleitschicht auf der oberflaeche enes mit aluminium beschichteten aufzeichnungstraegers
JPS59192670A (ja) * 1983-04-15 1984-11-01 Nissan Motor Co Ltd ラツクアンドピニオン式ステアリングギヤのラツク軸支持構造
EP0507164A3 (en) 1991-04-02 1993-04-07 Koyo Seiko Co., Ltd. Back and pinion type steering apparatus
JP3500439B2 (ja) * 1996-02-01 2004-02-23 豊田工機株式会社 ラックピニオン形動力舵取装置
JPH10194149A (ja) * 1997-01-07 1998-07-28 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置
US6330929B1 (en) * 1999-10-06 2001-12-18 Trw Inc. Rack bushing for fluid power assisted rack and pinion steering gear assembly
JP3794907B2 (ja) * 2000-07-28 2006-07-12 株式会社ジェイテクト ラックピニオン式ステアリング装置
US6427552B1 (en) * 2000-10-20 2002-08-06 Trw Inc. Rack and pinion steering gear with spring and relief pocket
US6435050B1 (en) * 2001-03-28 2002-08-20 Delphi Technologies, Inc. Steering gear for motor vehicle
KR100746687B1 (ko) 2002-07-29 2007-08-06 주식회사 만도 차량용 전동 파워스티어링장치
JP2004075000A (ja) * 2002-08-22 2004-03-11 Nsk Ltd ステアリング装置
US7401789B2 (en) * 2005-06-07 2008-07-22 Trw Automotive U.S. Llc Rack bushing for rack and pinion steering assembly

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1558849A (zh) * 2001-09-28 2004-12-29 Zf操作系统有限公司 齿条-转向装置
JP2004232788A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Kayaba Ind Co Ltd 動力伝達装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平9-207796A 1997.08.12
JP昭59-192670A 1984.11.01

Also Published As

Publication number Publication date
DE112006001270B4 (de) 2020-07-23
KR101257972B1 (ko) 2013-04-24
US7784804B2 (en) 2010-08-31
WO2006122603A1 (de) 2006-11-23
US20090166994A1 (en) 2009-07-02
DE202005007923U1 (de) 2005-08-11
CN101247982A (zh) 2008-08-20
KR20080028864A (ko) 2008-04-02
DE112006001270A5 (de) 2008-03-27

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