CN104290802B - 一种转向器减震结构及转向器 - Google Patents
一种转向器减震结构及转向器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种转向器减震结构及转向器，包括：减震装置，所述减震装置包括支座和弹性部件，所述支座的一端用于与转向器拉杆连接，另一端与弹性部件相抵靠；限位装置，所述限位装置与所述减震装置同轴设置，所述限位装置包括凸轮座，所述凸轮座一端用于与转向器齿条连接，另一端设有凹槽，所述凹槽内设有凸轮块、旋转轴和复位件，所述凸轮块的一端套设于所述旋转轴上，所述凸轮块的另一端位于所述弹性部件和复位件之间。本发明所述的转向器减震结构及转向器，可以解决路面冲击力传递至转向器而导致转向器齿轮与转向器齿条撞击产生异响甚至产品损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及转向系统技术领域，特别涉及一种转向器减震结构及转向器。
背景技术
在汽车转向系统中，主要包括转向盘、转向传动机构、转向器以及转向轮等，驾驶员对转向盘施加的力矩通过转向传动机构传递至转向器，转向器将力矩传递给转向轮，从而驱动汽车按照驾驶员的意志改变行驶方向。
齿轮齿条式转向器是汽车上广泛采用的一种转向器，包括转向器齿轮、转向器齿条以及转向器拉杆，转向盘的转动时，转向器齿轮转动并使与之啮合的转向器齿条轴向移动，从而通过转向器拉杆带动转向轮偏转，实现汽车的转向。
由于转向器是通过转向器齿轮与转向器齿条的啮合实现力的传递，因此，经过长时间的工作，转向器齿轮与转向器齿条的啮合部位会产生较大的磨损，啮合间隙增大，从而导致异响的产生，影响了驾驶感觉；并且当啮合间隙过大时，路面的冲击传递至转向器时会造成转向器齿轮与转向器齿条的撞击而导致其损坏，进而导致转向功能丧失，影响行车安全。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种转向器减震结构及转向器，以解决路面冲击力传递至转向器而导致转向器齿轮与转向器齿条撞击产生异响甚至产品损坏的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种转向器减震结构，包括：减震装置，所述减震装置包括支座和弹性部件，所述支座的一端用于与转向器拉杆连接，另一端与弹性部件相抵靠；限位装置，所述限位装置与所述减震装置同轴设置，所述限位装置包括凸轮座，所述凸轮座一端用于与转向器齿条连接，另一端设有凹槽，所述凹槽内设有凸轮块、旋转轴和复位件，所述凸轮块的一端套设于所述旋转轴上，所述凸轮块的另一端位于所述弹性部件和复位件之间；当所述弹性部件受到轴向压力时，所述弹性部件可沿轴向变形并挤压所述凸轮块，从而使所述凸轮块绕所述旋转轴旋转并压缩所述复位件。
进一步地，所述凸轮块包括大端和小端，所述凸轮块的大端套设于所述旋转轴上，所述凸轮块的小端位于所述弹性部件和复位件之间且分别与所述弹性部件和复位件相抵靠。
进一步地，所述弹性部件为膜片弹簧。
进一步地，所述凸轮座用于与转向器齿条连接的一端设有外螺纹，所述支座用于与转向器拉杆连接的一端设有内螺纹，所述支座与弹性部件相抵靠的一端设有锥孔，所述膜片弹簧的锥面配合设置于所述锥孔内。
进一步地，所述凸轮块为多个，所述旋转轴为卡簧，多个所述凸轮块均套设于所述卡簧上且沿所述卡簧均匀布置。
进一步地，所述凹槽包括多个凸轮块安装槽、一个复位件安装槽以及一个卡簧安装槽，所述复位件安装槽位于凸轮座的中部，所述复位件设置于所述复位件安装槽内，所述凸轮块安装槽为多个且均匀分布于所述复位件安装槽的一周，每个凸轮块安装槽内设置一个凸轮块，所述卡簧安装槽为环形槽且贯穿所有凸轮块安装槽设置。
进一步地，所述卡簧安装槽的截面为L型。
进一步地，所述凸轮块和凸轮块安装槽均为12个。
进一步地，所述复位件包括弹簧和顶盖，所述弹簧的一端固定于所述凸轮座的凹槽内，另一端与所述顶盖连接，所述顶盖与所述凸轮块的小端相抵靠。
本发明还提供了一种转向器，包括转向器拉杆和转向器齿条，还包括上述任一技术方案中所述的转向器减震结构，所述转向器拉杆与减震装置的支座连接，所述转向器齿条与限位装置的凸轮座连接。
相对于现有技术，本发明所述的转向器减震结构及转向器具有以下优势：
本发明所述的转向器减震结构及转向器，由于在转向器拉杆和转向器齿条之间设置了减震装置和限位装置，当转向轮受到路面的冲击并将冲击力传递到转向器拉杆时，转向器拉杆可以压缩减震装置中的弹性部件，弹性部件沿轴向变形并挤压限位装置中的凸轮块，进而使凸轮块绕旋转轴旋转并压迫复位件，由此，弹性部件在轴向变形的同时还会向接近转向器齿条的方向轴向移动，弹性部件在轴向变形时起到了吸能减震的作用，使得路面的冲击在传递到转向器齿条之前得到了缓冲，转向器齿轮与转向器齿条之间的冲击力得以减小，因此，可以避免异响的产生，防止转向器齿轮与转向器齿条之间因过大的冲击力而损坏，弹性部件在向接近转向器齿条的方向轴向移动时，限位装置中的复位件起到了一定的缓冲及限位作用，使弹性部件沿轴向最多可以移动到复位件受压缩的极限位置，此极限位置高出凸轮座的表面位置，因此可以避免弹性部件与凸轮座表面接触产生撞击。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的转向器减震结构的爆炸图；
图2为本发明实施例所述的转向器减震结构中凸轮座的结构示意图；
图3为本发明实施例所述的转向器减震结构中限位装置的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的转向器减震结构中限位装置的剖面图；
图5为本发明实施例所述的转向器减震结构在转向器中的位置关系图；
图6为本发明实施例所述的转向器减震结构在转向器中的连接关系图。
附图标记说明：
1-减震装置，2-转向器拉杆，3-限位装置，4-转向器齿条，11-支座，12-弹性部件，31-凸轮座，32-凸轮块，33-旋转轴，34-复位件，111-锥孔，121-锥面，311-凹槽，321-凸轮块的大端，322-凸轮块的小端，341-顶盖，342-弹簧，3111-凸轮块安装槽，3112-复位件安装槽，3113-卡簧安装槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1和图2所示，本发明提供了一种转向器减震结构，包括：减震装置1，减震装置1包括支座11和弹性部件12，支座11的一端用于与转向器拉杆2连接，另一端与弹性部件12相抵靠；限位装置3，限位装置3与减震装置1同轴设置，限位装置3包括凸轮座31，凸轮座31一端用于与转向器齿条4连接，另一端设有凹槽311，凹槽311内设有凸轮块32、旋转轴33和复位件34，凸轮块32的一端套设于旋转轴33上，凸轮块32的另一端位于弹性部件12和复位件34之间；当弹性部件12受到轴向压力时，弹性部件12可沿轴向变形并挤压凸轮块32，从而使凸轮块32绕旋转轴33旋转并压缩复位件34。
本发明所述的转向器减震结构及转向器，由于在转向器拉杆2和转向器齿条4之间设置了减震装置1和限位装置3，当转向轮受到路面的冲击并将冲击力传递到转向器拉杆2时，转向器拉杆2可以压缩减震装置1中的弹性部件12，弹性部件12沿轴向变形并挤压限位装置3中的凸轮块32，进而使凸轮块32绕旋转轴旋转并压迫复位件34，由此，弹性部件12在轴向变形的同时还会向接近转向器齿条4的方向轴向移动，弹性部件12在轴向变形时起到了吸能减震的作用，使得路面的冲击在传递到转向器齿条4之前得到了缓冲，转向器齿轮与转向器齿条4之间的冲击力得以减小，因此，可以避免异响的产生，防止转向器齿轮与转向器齿条4之间因过大的冲击力而损坏，同时还可以避免较大的冲击力传递至转向盘造成转向盘震动，提升了驾驶舒适性；弹性部件在向接近转向器齿条的方向轴向移动时，限位装置3中的复位件34起到了一定的缓冲及限位作用，使弹性部件12沿轴向最多可以移动到复位件34受压缩的极限位置，此极限位置高出凸轮座31的表面位置，因此可以避免弹性部件12与凸轮座31的表面接触产生撞击。
参照图3和图4，凸轮块32包括大端和小端，此时凸轮块的放置可以有两种方式，第一种是将凸轮块的小端套设于旋转轴上，凸轮块的大端置于弹性部件和复位件之间且分别与弹性部件和复位件相抵靠；第二种是图3和图4中所示的将凸轮块的大端321套设于旋转轴33上，凸轮块的小端322置于弹性部件12和复位件34之间并分别与弹性部件12和复位件34相抵靠，与凸轮块的小端322位于弹性部件12和复位件34之间时相比，当凸轮块的大端位于弹性部件和复位件之间时，凸轮块大端在弹性部件的轴向方向占据的空间较大，导致复位件的限位范围较小，因此凸轮块32的放置优选第二种方式。
参照图1，弹性部件12优选为膜片弹簧，膜片弹簧是用弹簧板制成的具有一定锥度且中心部分开有许多均布径向槽的中空的圆锥形弹簧片，膜片弹簧不仅结构简单，而且具有环形旋转对称性，在起到减震作用的同时平衡性较好。
为便于减震结构的安装，凸轮座31与转向器齿条4连接的一端设有外螺纹，与转向器齿条4的内螺纹配合连接；支座11用于与转向器拉杆2连接的一端设有内螺纹，与转向器拉杆2的外螺纹配合连接；为保证弹性部件12与支座11连接的可靠性，优选支座11与弹性部件12相抵靠的一端设有锥孔111，且膜片弹簧的锥面121配合设置于支座11的锥孔111内。
为有利于旋转轴33的安装，旋转轴33优选为卡簧，为保证限位装置3的平衡稳定性，凸轮块32优选为多个，且多个凸轮块32均套设于卡簧上并沿卡簧均匀布置。
参照图2和图3，为保证凸轮块32以及复位件34的安装，凹槽311包括多个凸轮块安装槽3111、一个复位件安装槽3112以及一个卡簧安装槽3113，复位件安装槽3112位于凸轮座31的中部，复位件34设置于复位件安装槽3112内，凸轮块安装槽3111为多个且均匀分布于复位件安装槽3112的一周，每个凸轮块安装槽3111内设置一个凸轮块32，卡簧安装槽3113为环形槽且贯穿所有凸轮块安装槽3111设置。
为方便卡簧的安装，卡簧安装槽3113的截面优选为L型，在进行限位装置3组装时，将凸轮块32穿设到卡簧上，并将卡簧向其开口压缩并摆设于L型的顶端，同时使每个凸轮块32摆设于每个凸轮块安装槽3111的位置，沿L型顶端向下将卡簧按入卡簧安装槽3113底部，接着卡簧在弹力作用下沿径向向外扩张卡入卡簧安装槽3113直径最大的部分，与此同时，各个凸轮块32也分别进入各个凸轮块安装槽3111内。
为较好的保证限位装置3的平衡性，可以尽量多的设置凸轮块32，在凸轮座31大小一定的情况下，如果凸轮块34设置过多，凸轮块34的厚度要有所减小，不利于在旋转时保持稳定，而且会使安装复杂，凸轮块32优选设置为12个，相应地，凸轮块安装槽3111也为12个。
具体地，如图1和图4所示，复位件34可以包括顶盖341和弹簧342，弹簧342的一端固定于凸轮座31的凹槽311内，另一端与顶盖341连接，其中，顶盖341与凸轮块的小端322相抵靠，这种设置可以避免弹簧342受压时出现偏离，有利于弹簧342工作时的稳定性。
本发明还提供了一种转向器，包括转向器拉杆2和转向器齿条4，还包括上述任一技术方案中的转向器减震结构，如图5和图6所示，转向器拉杆2与减震装置1的支座11连接，转向器齿条4与限位装置3的凸轮座31连接，连接方式可以为焊接或螺纹连接，焊接为不可拆连接，因此，为方便维修或更换减震装置1或限位装置3，优选采用螺纹连接，转向器拉杆2的外螺纹与支座11的内螺纹配合连接；转向器齿条4的内螺纹与凸轮座31的外螺纹配合连接。
由于在本实施例的转向器中使用的转向器减震结构与上述转向器减震结构的各实施例中提供的转向器减震结构相同，因此二者能够解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。
关于本发明实施例的转向器的其他构成等已为本领域的技术人员所熟知，在此不再详细说明。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种转向器减震结构，其特征在于，包括：
减震装置(1)，所述减震装置(1)包括支座(11)和弹性部件(12)，所述支座(11)的一端用于与转向器拉杆(2)连接，另一端与弹性部件(12)相抵靠；
限位装置(3)，所述限位装置(3)与所述减震装置(1)同轴设置，所述限位装置(3)包括凸轮座(31)，所述凸轮座(31)一端用于与转向器齿条(4)连接，另一端设有凹槽(311)，所述凹槽(311)内设有凸轮块(32)、旋转轴(33)和复位件(34)，所述凸轮块(32)的一端套设于所述旋转轴(33)上，所述凸轮块(32)的另一端位于所述弹性部件(12)和复位件(34)之间；
当所述弹性部件(12)受到轴向压力时，所述弹性部件(12)可沿轴向变形并挤压所述凸轮块(32)，从而使所述凸轮块(32)绕所述旋转轴(33)旋转并压缩所述复位件(34)。
2.根据权利要求1所述的转向器减震结构，其特征在于，所述凸轮块(32)包括大端和小端，所述凸轮块的大端(321)套设于所述旋转轴(33)上，所述凸轮块的小端(322)位于所述弹性部件(12)和复位件(34)之间且分别与所述弹性部件(12)和复位件(34)相抵靠。
3.根据权利要求2所述的转向器减震结构，其特征在于，所述弹性部件(12)为膜片弹簧。
4.根据权利要求3所述的转向器减震结构，其特征在于，所述凸轮座(31)用于与转向器齿条(4)连接的一端设有外螺纹，所述支座(11)用于与转向器拉杆(2)连接的一端设有内螺纹，所述支座(11)与弹性部件(12)相抵靠的一端设有锥孔(111)，所述膜片弹簧的锥面(121)配合设置于所述锥孔(111)内。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的转向器减震结构，其特征在于，所述凸轮块(32)为多个，所述旋转轴(33)为卡簧，多个所述凸轮块(32)均套设于所述卡簧上且沿所述卡簧均匀布置。
6.根据权利要求5所述的转向器减震结构，其特征在于，所述凹槽(311)包括多个凸轮块安装槽(3111)、一个复位件安装槽(3112)以及一个卡簧安装槽(3113)，所述复位件安装槽(3112)位于凸轮座(31)的中部，所述复位件(34)设置于所述复位件安装槽(3112)内，所述凸轮块安装槽(3111)为多个且均匀分布于所述复位件安装槽(3112)的一周，每个凸轮块安装槽(3111)内设置一个凸轮块(32)，所述卡簧安装槽(3113)为环形槽且贯穿所有凸轮块安装槽(3111)设置。
7.根据权利要求6所述的转向器减震结构，其特征在于，所述卡簧安装槽(3113)的截面为L型。
8.根据权利要求6所述的转向器减震结构，其特征在于，所述凸轮块(32)和凸轮块安装槽(3111)均为12个。
9.根据权利要求2～4中任一项所述的转向器减震结构，其特征在于，所述复位件(34)包括弹簧(342)和顶盖(341)，所述弹簧(342)的一端固定于所述凸轮座(31)的凹槽(311)内，另一端与所述顶盖(341)连接，所述顶盖(341)与所述凸轮块的小端(322)相抵靠。
10.一种转向器，包括转向器拉杆(2)和转向器齿条(4)，其特征在于，还包括权利要求1～9中任一项所述的转向器减震结构，所述转向器拉杆(2)与减震装置(1)的支座(11)连接，所述转向器齿条(4)与限位装置(3)的凸轮座(31)连接。
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