CN103702895B - 具有带连接接口的壳体的车辆转向系统的齿条机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于车辆转向系统（SD）的齿条机构（MD），所述齿条机构（MD）包括壳体（CM），所述壳体一方面容纳控制所述转向系统（SD）的轮子转动的控制机构的至少一部分，另一方面，所述壳体包括位于外表面（FE）上的至少两个突出部（PR），所述至少两个突出部每个配有通孔（TT），所述通孔沿选定方向限定并能允许齿条操纵器的连接轴通过。

Description

具有带连接接口的壳体的车辆转向系统的齿条机构

技术领域

本发明涉及车辆的转向系统，在需要时是汽车类型的车辆，以及更确切地，涉及作为该转向系统一部分的齿条机构。

指出的是，本发明涉及动力或非动力的各种类型的具有齿条的转向系统。

另外，还指出的是，这里“齿条机构”是组合件，其包括容纳转向齿条的至少一部分的至少一个壳体。

背景技术

如本领域技术人员已知的，车辆的转向系统是相当大并相对重的动力设备，能够具有降低的重心和/或对于冲击脆弱的结构件，特别在一个动力方向的情况下。因此，更好的、甚至有时是规定的是，这些结构件的组装如其在车辆中的安装通过操纵器进行，以便尽可能限制关节病理学的风险以及组装或安装技术人员的事故风险，尤其在劳动节奏可能高的安装线上。

这里“操纵器”是设施或系统，在需要时是机器人化的，允许抓取、保持和移动已经组装好的或正在组装的设备。

每次设计新的转向系统（在需要时是动力的），并因此几乎每次设计新的车辆模型，被迫设计适合该新的转向系统的新的操纵器，以便考虑到它们的特点（尤其体积、临界区域、质量以及重心位置）和/或对于组装或安装技术人员的人机工程学问题和/或生产节奏和/或其成本。这主要是由于转向系统不具有允许转向系统连接至唯一操纵器的“通用”接口。

另外，由于缺少前述的连接接口，操纵器经常是复杂的，并因此其在安装线上的重复性使用显得耗时，因为其系统地施加就位、锁定、运输和解锁的强制循环。而且，操纵器与转向系统的连接可以损坏临近连接区域的某些构成件，例如电束、传感器、计算器或螺纹。因此，许多技术人员优选手持转向系统，这导致人体工程学的问题并且不仅仅增加工作事故的风险而且增加转向系统部分损坏的风险。

因此本发明的目标是改善所述形势，尤其通过为转向系统的齿条机构添加可以是通用的连接接口，用于允许它们被操纵器支撑和操纵，优选简单的用法。

发明内容

本发明为此尤其提出一种用于车辆的转向系统的齿条机构，所述车辆在需要时为汽车类型，齿条机构包括壳体，一方面，壳体容纳控制该系统的轮子的转动的控制机构的至少一部分，另一方面，壳体包括位于外表面上的至少两个突出部，所述至少两个突出部每个配有通孔，通孔沿选定方向限定并能允许齿条操纵器的连接轴通过。

带有具有通孔的突出部的壳体因而限定可以是通用的连接接口，其允许壳体与具有对应的、在需要时通用的连接轴的操纵器简单连接。

根据本发明的齿条机构可以具有可分开或组合的其它特征，尤其：

-在第一实施方式中，通孔沿相同的第一选定方向限定，以及突出部可以沿与所述第一选定方向垂直的相同的第二方向基本对齐，以使得突出部的通孔之间是基本平行的：

第一方向和第二方向可以分别地基本平行于车辆的纵向方向和横向方向；

-在第二实施方式中，通孔沿相同的第一选定方向限定，以及突出部可以沿彼此间基本平行并且与第二方向平行的方向限定，所述第二方向与所述第一选定方向垂直，以使得突出部的通孔沿所述第一选定方向彼此相对基本对齐；

第一方向和第二方向可以分别基本平行于车辆的横向方向和竖直方向；

作为变型，第一方向和第二方向可以分别基本平行于车辆的竖直方向和横向方向；

-突出部可以彼此间间隔一距离，该距离在约10厘米至约40厘米之间；

-通孔可以具有的直径在约8毫米至约20毫米之间。

本发明还提出一种用于车辆的转向系统，在需要时为汽车类型的车辆，所述转向系统包括前述类型的齿条机构。

本发明还提出一种车辆，在需要时为汽车类型的车辆，其包括至少一个前述类型的转向系统。

附图说明

参照附图和下文的详细描述，本发明的其它特征和优点得以显现，附图上：

-图1在透视图中示意性地示出动力转向系统的一个实施例，所述动力转向系统包括根据本发明的齿条机构的一个实施例，

-图2在正视图中示意性地示出图1的齿条机构的壳体的一部分，该部分包括连接突出部，

-图3在正视图中示意性地示出根据本发明的齿条机构的壳体的一部分的第二实施例，其包括连接突出部，以及

-图4在正视图中示意性地示出包括连接突出部的图3的齿条机构的壳体的一部分的一个实施变型。

具体实施方式

附图可以不仅用于使本发明完整，在需要时，还参与本发明的定义。

本发明的目的尤其在于提出一种齿条机构MD，其属于车辆的转向系统SD。

在下文中，作为非限定性实施例，认为车辆是汽车类型的。涉及例如轿车。但本发明不限于该类型的车辆。本发明事实上涉及布置有至少一个动力或非动力的转向系统SD、以及齿条机构MD的各种类型的车辆。因此，本发明还涉及例如客车（或巴士）、运输车、卡车、装卸设备以及建筑设备。

图1中示意性地示出动力转向系统SD的一个非限定性实施例，所述动力转向系统包括根据本发明的齿条机构MD。这里更确切地涉及称为电动类型的动力转向系统。但本发明涉及各种类型的动力或非动力的、并具有（转向）齿条的转向系统。

在图1至图4上，方向X是称为“纵向”的方向，因为该方向基本平行于车辆的纵向方向，车辆的纵向方向基本平行于包括侧车门的侧边，方向Y是称为“横向”的方向，因为该方向基本平行于车辆的横向方向，车辆的横向方向基本垂直于包括侧车门的侧边，以及方向Z是竖直方向，因为该方向基本平行于车辆的竖直方向，车辆的竖直方向基本垂直于地板。

（齿条）机构MD包括：壳体CM，一方面，壳体容纳用于控制（前面或后面）轮子的转动的（转向）系统SD的转向齿条的至少一部分，和因此控制轮子的转动的控制机构的一部分，另一方面，所述壳体尤其与第一连接部件MC1连成一体，所述第一连接部件用于保证与车辆的转向盘柱的下部的连接；和固定部件GF，例如螺杆，所述固定部件用于允许在车辆的结构部分或支撑部分上的固定，所述结构部分或支撑部分例如座架。

壳体CM优选用金属材料制成，例如用铝制成。但其还可用塑料或合成材料制成。

转向系统（这里是动力的）SD还包括第二连接部件MC2，所述第二连接部件连接至控制轮子转动的控制机构的两个相反端部并且用于分别与轮子的转动连杆系统连接，以便控制轮子的转动连杆系统。第二连接部件MC2例如可以是转向小连杆。

指出的是，机构MD必要时还可以包括一个或多个电束（faisceauxélectriques）、一个或多个传感器、一个计算器以及一个或多个螺纹，未示出。

根据本发明，并如图2上更好地示出的，机构MD的壳体CM在其上表面FE上包括至少两个突出部PR，每个突出部配有至少一个通孔TT，所述至少一个通孔沿选定方向限定并且能允许齿条操纵器（未示出）的连接轴通过。

可以知道，具有通孔TT的突出部PR限定连接接口，所述连接接口可以是通用的并且允许与具有对应的（在需要时是通用的）连接轴的操纵器简单连接。既然转向系统（SD）包括连接接口（PR，TT）与其对应的机构MD，对于不同的转向系统SD，可以在机构MD的或转向系统SD的和/或车辆的不同组装场合，例如设备供应商或车辆制造者的安装线，使用相同的操纵器。

还应当理解，对至少两个突出部PR的限定允许沿各个自由度卡挡机构MD。实际上，通过两个通孔，可以卡挡四个自由度。继而需要保证，操纵器一旦被安装就保持就位以及机构MD不晃动。为此，可以调节突出部PR的厚度和/或使用操纵器上载有的另一卡挡件。

指出的是，突出部PR优选地被限定在壳体CM的一个区域中，该区域没有设备，以使得操纵器的每个连接轴可以无损坏设备风险地穿过对应的通孔。在图1所示的示例中，壳体CM的中央部分很好地匹配突出部PR的存在。

优选地，突出部PR属于壳体CM的一体部分。在此情况下，突出部可以具有通过冲压得到的凸台的形状并且其通孔TT可以通过铣削或钻孔得到。作为变型，以及为了降低制造成本，凸台PR和它们的通孔TT可以是直接地实施在铸造“毛坯”中。

但可以考虑一种实施变型，其中，突出部PR通过例如胶粘或焊接被添加在壳体CM的一部分上。

在图1至图4上非限制性示出的实施例中，机构MD包括两个突出部PR，每个突出部配有唯一通孔TT。但可以包括多于两个的突出部PR，每个突出部配有一个或多个通孔TT，或仅仅两个突出部PR，每个突出部配有至少两个通孔TT。

连接接口的至少两个实施方式是可以考虑的。

第一实施方式非限制性地示出在图1和图2上。在该第一实施方式中，通孔TT沿相同的第一选定方向被限定，以及突出部PR沿相同的第二方向（这里是Y）基本对齐，所述第二方向垂直于第一选定方向（这里是X），以便突出部的通孔TT之间是基本平行的。

应当理解，这里的“沿相同的第二方向基本对齐”是指在包含所述第二方向的相同的平面（这里是YZ）中靠近地布置并且沿与所述第二方向平行的直线间隔开距离d，同时它们的通孔TT的轴线基本垂直与该平面。

作为非限制性示例，在图1和图2上，第一和第二方向分别是纵向方向X和横向方向Y。该实施方式允许具有平行于纵向方向X布置的两个连接轴线的对应操纵器驱动机构MD（或系统SD）在平面XY和/或平面YZ和/或平面XZ中转动。该操纵器例如可以包括连接件，该连接件包括大致为平行六面体形状的基座，在该基座的一面上凸出两个平行的连接轴以及其轴距间隔距离d。

第二实施方式非限制性地示出在图3和图4上。在该第二实施方式中，通孔TT沿相同的第一选定方向被限定，突出部PR沿彼此间基本平行并且与第二方向平行的方向限定，所述第二方向与所述第一选定方向垂直，以使得突出部的通孔TT沿所述第一选定方向彼此相对基本对齐。

应当理解，这里“沿彼此间基本平行的方向限定”是指在利用第二方向限定的两个平行的平面（ZX或XY）中被靠近地布置。

在图3上示出的非限制性示例中，第一和第二方向分别是横向方向Y和竖直方向Z。该实施方式允许具有一个或两个平行的连接轴的对应操纵器驱动机构MD（或系统SD）在平面XY和/或平面YZ中转动。

在图4上示出的非限制性示例中，第一和第二方向分别是竖直方向Z和横向方向Y。该实施方式允许具有一个或两个平行的连接轴的对应操纵器驱动机构MD（或系统SD）在平面YZ和/或平面ZX中转动。

指出的是，在其它实施变型中，可以考虑，突出部PR被限定以使得它们的通孔TT沿不同的选定方向被限定，例如方向间相互垂直。但这使操纵器变得复杂。

还指出的是，突出部PR的轴距优选彼此隔开距离d，所述距离在约10厘米至约40厘米之间。例如，并且至少在图2和图3上所示的两个示例的情况中，距离d可以被选择为基本等于约16厘米。在图4的示例中，距离d优选为严格小于壳体CM沿竖直方向Z的高度。

还指出的是，优选的是通孔TT具有的直径在约8毫米至约20毫米之间。该数值差幅被选择成使得其允许通孔能够被技术人员快速地看到以及其有利于技术人员将每个操纵器连接轴布置在对应的每个通孔TT中。例如，前述的直径可以被选择为基本等于约10毫米。

通常，突出部PR的尺寸、突出部PR之间的距离d以及通孔TT的直径被选择为，以便支持转向系统SD的各种力，尤其是重量（沿竖直方向Z）和弯矩（moment）（沿横向方向Y），以及在需要时规定的力例如人类工程学标准NFEN1005中限定的力。

本发明不受前面仅仅作为示例描述的车辆的转向系统的齿条、车辆的转向系统、以及车辆的实施方式的限制，而是可以延伸到本领域技术人员在后面的权利要求书的范围内可考虑到的各种变型。

Claims (10)

1.一种用于车辆转向系统(SD)的齿条机构(MD)，所述齿条机构(MD)包括壳体(CM)，所述壳体容纳控制所述转向系统(SD)的轮子转动的控制机构的至少一部分，其特征在于，所述壳体(CM)包括位于外表面(FE)上的至少两个突出部(PR)，所述至少两个突出部每个配有通孔(TT)，所述通孔沿选定方向限定并能允许齿条操纵器的连接轴通过。

2.根据权利要求1所述的齿条机构，其特征在于，所述通孔(TT)沿相同的第一选定方向限定，并且所述突出部(PR)沿与所述第一选定方向垂直的相同的第二方向基本对齐，以使得突出部的通孔(TT)之间是基本平行的。

3.根据权利要求2所述的齿条机构，其特征在于，第一选定方向和第二方向分别基本平行于车辆的纵向方向和横向方向。

4.根据权利要求1所述的齿条机构，其特征在于，所述通孔(TT)沿相同的第一选定方向限定，以及所述突出部(PR)沿彼此间基本平行并且与第二方向平行的方向限定，所述第二方向与所述第一选定方向垂直，以使得突出部的通孔(TT)沿所述第一选定方向彼此相对基本对齐。

5.根据权利要求4所述的齿条机构，其特征在于，所述第一选定方向和第二方向分别基本平行于车辆的横向方向和竖直方向。

6.根据权利要求4所述的齿条机构，其特征在于，所述第一选定方向和第二方向分别基本平行于车辆的竖直方向和横向方向。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的齿条机构，其特征在于，所述突出部(PR)彼此间间隔一距离，所述距离在10厘米至40厘米之间。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的齿条机构，其特征在于，所述通孔(TT)具有的直径包括在8毫米至20毫米之间。

9.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的齿条机构(MD)的用于车辆的转向系统(SD)。

10.一种包括至少一个根据权利要求9所述的转向系统(SD)的车辆。