CN110869625A - 支承件和转向机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种支承件，该支承件适用于齿条衬套，通过该齿条衬套，能够减少对转向操作感觉的影响。齿条衬套(1)容纳在圆柱形壳体(4)中，以支承施加在齿条杆(5)上的负载，同时允许齿条杆(5)沿轴线O的方向运动，齿条衬套设置有：衬套本体(2)，该衬套本体能够沿径向方向伸展和收缩；和弹性环(3)，该弹性环安装在衬套本体(2)上。衬套本体(2)具有多个沿轴线O的方向从其端表面(23、24)形成的第一狭缝和第二狭缝(25、26)。第一狭缝和第二狭缝(25、26)布置成沿衬套本体(2)的周向方向彼此偏置，在衬套本体(2)上形成有布置第一狭缝和第二狭缝(25、26)的狭缝布置区域(280)和没有布置第一狭缝和第二狭缝(25、26)的非狭缝布置区域(281)。

Description

支承件和转向机构

技术领域

本发明涉及一种支承件，特别是涉及一种适用于在齿条和小齿轮转向机构中使用的齿条衬套的支承件。

背景技术

专利文献1介绍了一种在齿条和小齿轮转向机构中使用的齿条衬套。该齿条衬套在限制沿轴向方向运动的状态下容纳在圆柱形壳体中，并在允许齿条杆沿轴向方向运动的同时支承施加在齿条杆上的负载。该齿条衬套包括：圆柱形的支承本体，齿条杆插入该支承本体中；以及弹性环，该弹性环安装在支承本体上，并沿径向方向向内偏压支承本体。支承本体由合成树脂制成，沿周向方向布置的狭缝沿轴向方向从支承本体的一端形成，用于安装弹性环的安装槽形成在支承本体的外周表面中。

根据该齿条衬套，支承本体的直径通过弹性环和狭缝而收缩，从而紧固插入该支承本体中的齿条杆。因此，使得在支承本体的内周表面和齿条杆的外周表面之间的间隙为零，从而能够防止由于在支承本体的内周表面和齿条杆的外周表面之间碰撞而产生不愉快的声音。而且，能够防止由齿条杆外径的尺寸误差而引起的摩擦扭矩变化。

引用清单

专利文献

专利文献1：日本未经审查专利申请公开No.2008-151289。

发明内容

技术问题

当转向轴通过在齿条和小齿轮转向机构中的转向操作而旋转时，由于在形成于转向轴的端部部分中的小齿轮和形成在齿条杆中的齿条之间的接合，转向轴的旋转运动转换成齿条杆的线性运动。因此，与齿条杆互锁的拉杆通过拉杆端部而将用于使得轮胎绕它们的主销旋转的扭矩提供给转向节。在该处，来自轮胎的反作用力通过转向节、拉杆端部和拉杆而输入至齿条杆中。

这里，因为在专利文献1中介绍的齿条衬套容纳在壳体中，且安装在支承本体上的弹性环抵靠在壳体的内周表面，因此，弹性环压缩变形和弹性变形，从而由于从轮胎输入至齿条杆中的反作用力而在衬套本体的狭缝内离开(escape)。因此，从转向操作到轮胎方向实际改变的时间延迟变得更大，这不利地影响了转向操作的感觉。

本发明考虑到上述情况，且本发明的目的是提供一种适用于齿条衬套的支承件，该支承件能够减少对转向操作感觉的不良影响。

解决技术问题的方案

为了解决上述技术问题，根据本发明，在衬套本体沿周向方向被分成两个区域的情况下，从端部表面向内形成的狭缝沿周向方向被偏斜地布置，从而狭缝仅被布置在作为一个区域的狭缝布置区域上并且不被布置在作为另外区域的非狭缝布置区域上。因此，优选是，非狭缝布置区域沿衬套主体的周向的比例为一半或更少。

例如，本发明提供了一种支承件，它包括：

衬套本体，该衬套本体能够沿径向方向自由地膨胀和收缩；以及

弹性环，该弹性环安装在衬套本体上；

其中：

衬套本体具有从端表面向内形成的狭缝；以及

在衬套本体沿周向方向被分成两个区域的情况下，狭缝沿周向方向偏斜地布置，从而仅布置在作为一个区域的狭缝布置区域上，而不被布置在作为另一个区域的非狭缝布置区域上。

而且，本发明提供了一种齿条和小齿轮转向机构，它包括：

上述支承件，该支承件支承施加在齿条杆上的负载，同时允许齿条杆沿轴向方向运动；以及

圆柱形壳体，该圆柱形壳体容纳支承件，同时限制支承件沿轴向方向的运动；

其中，支承件容纳在壳体中，以使得衬套本体的非狭缝安装区域面对反作用力支承表面，该反作用力支承表面是壳体的、与反作用力从轮胎通过与齿条杆连接的拉杆而输入至齿条杆的输入方向相反的内周表面。

发明的有益效果

根据本发明，在衬套主体沿周向方向被分成两个区域的情况下，狭缝沿周向方向被偏斜地布置，从而狭缝仅被布置在作为一个区域的狭缝布置区域上并且不被布置在作为另外区域的非狭缝布置区域上。通过将齿条衬套安装在壳体中以使得非狭缝布置区域对着反作用力支承表面(该反作用力支承表面是包括在壳体的内周表面中承载最大反作用力的部分的区域，该内周表面接收通过拉杆从轮胎输入至齿条杆的反作用力)，能够防止弹性环3弹性变形，从而由于来自轮胎的反作用力而在反作用力支承表面侧在狭缝内离开。因此，抵抗轮胎的反作用力的刚性提高，并能够限制齿条杆由于轮胎的反作用力而在壳体内的运动。因此减少了从转向操作到轮胎方向实际改变的时间延迟。而且，在本发明中，因为不需要缩短弹性环在内周侧的周长以便加强齿条杆的紧固(用于提高抗轮胎的反作用力的刚性)，所以齿条衬套的滑动特性不受影响。因此，本发明能够提供一种支承件，该支承件适用于能够减小对转向操作的感觉的影响的齿条衬套。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的齿条和小齿轮转向机构的一部分的局部剖视图；

图2(A)和2(B)分别是齿条衬套1的正视图和侧视图，图2(C)是图2(B)中所示的齿条衬套1的A-A剖视图；

图3(A)、3(B)和3(C)分别是衬套本体2的正视图、侧视图和后视图，图3(D)是图3(A)中所示的衬套本体2的B-B剖视图，而图3(E)是图3(B)中所示的衬套本体2的C-C剖视图；以及

图4(A)和4(B)分别是弹性环3的正视图和侧视图，图4(C)是图4(A)中所示的弹性环3的D-D剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的一个实施例。

图1是根据本实施例的齿条和小齿轮转向机构的一部分的局部剖视图。

如图中所示，本实施例的齿条和小齿轮转向机构包括：齿条衬套1，该齿条衬套1支承施加在齿条杆5上的负载，同时允许齿条杆5沿轴线O方向运动；圆柱形壳体4，该圆柱形壳体4容纳齿条衬套1，同时限制齿条衬套1沿轴线O方向运动。

图2(A)和2(B)分别是齿条衬套1的正视图和侧视图，图2(C)是图2(B)中所示的齿条衬套1的A-A剖视图。

如图中所示，齿条衬套1包括：衬套本体2，齿条杆5穿过该衬套本体2插入；以及弹性环3，该弹性环3安装在衬套本体2上。尽管在本实施例中表示了两个弹性环3安装在衬套本体2上的实例，但是也能够在衬套本体2上安装一个、三个或更多的弹性环3。

图3(A)、3(B)和3(C)分别是衬套本体2的正视图、侧视图和后视图，图3(D)是图3(A)中所示的衬套本体2的B-B剖视图，而图3(E)是图3(B)中所示的衬套本体2的C-C剖视图。

衬套本体2由具有良好滑动特性的合成树脂来形成，例如聚缩醛树脂、聚酰胺树脂或聚乙烯树脂，且是能够沿径向方向自由地膨胀和收缩的圆柱形部件。如图中所示，衬套本体2包括：滑动表面21，该滑动表面21形成于内周表面20中，并与插入的齿条杆5的外周表面50滑动接触；第一狭缝25，该第一狭缝沿轴线O从一个端表面23朝着另一端表面24形成；第二狭缝26，该第二狭缝26沿轴线O从另一端表面24朝着该一个端表面23形成；接合凸起27，该接合凸起27形成在外周表面22上；以及安装槽28，该安装槽28沿周向方向形成在外周表面22中，以便安装弹性环3。

第一狭缝25和第二狭缝26变形，以便使衬套本体2沿径向方向收缩。在衬套本体2通过虚拟平面P(该虚拟平面包括轴线O)而被分成两个半圆柱形部分的情况下，第一狭缝25和第二狭缝26偏斜地布置在一个半圆柱形部分上，并沿周向方向以规则间隔交替地布置。通过该布置，在衬套本体2上具有狭缝布置区域280(该区域是布置第一狭缝25和第二狭缝26的半圆柱形部分)和非狭缝布置区域281(该区域是不布置第一狭缝25和第二狭缝26的半圆柱形部分)。

接合凸起27在该一个端表面23侧从外周表面22沿径向方向向外凸出，并接收在接合凹口(未示出)中，该接合凹口形成为在壳体4的一个端表面41处切除内周表面40。通过这种布置，容纳在壳体4中的齿条衬套1被限制绕轴线O旋转。而且，在接合凸起27接收在壳体4的接合凹口中的状态下，环形盖6附接在壳体4的该一个端表面41上。因此，容纳在壳体4中的齿条衬套1被限制沿轴线O方向运动(见图1)。

图4(A)和4(B)分别是各弹性环3的正视图和侧视图，图4(C)是图4(A)中所示的弹性环3的D-D剖视图。

各弹性环3是由弹性本体形成的环形部件，例如合成树脂、热塑性弹性体等，其内径Ri比衬套本体2的安装槽28的槽底部29的直径Ra短(参见图3)，外径Re大于壳体4的内径Rj(参见图1)。

弹性环3的内径Ri比衬套本体2的安装槽28的槽底部29的直径Ra短。因此，当弹性环3安装在衬套本体2的安装槽28中时，弹性环3沿使得衬套本体2的直径收缩的方向偏压衬套本体2，并紧固插入衬套本体2中的齿条杆5。而且，弹性环3的外径Re大于壳体4的内径Rj。因此，当齿条衬套1容纳在壳体4中时，弹性环3与壳体4的内周表面40按压接触，并因此压缩变形。因此，齿条衬套1装配在壳体4中。

在图1中，反作用力支承表面42是壳体4的、与反作用力N从轮胎(未图示)通过与齿条杆5连接的拉杆(未图示)而输入至齿条杆5的输入方向相对的内周表面40，是包括在壳体4的内周表面40中承载最大反作用力的部分的区域，该内周表面接收输入至齿条杆5的反作用力N。上述结构的齿条衬套1通过在衬套本体2的接合凸起27和壳体4的接合凹口(未示出)之间的接合、使得衬套本体2的非狭槽安装区域281面向反作用力支承表面42而定位。

上面已经介绍了本发明的一个实施例。

在本实施例中，齿条衬套1的衬套本体2具有：狭缝布置区域280，其中，第一狭缝25和第二狭缝26布置在该狭缝安装区域中；和非狭缝布置区域281，在该非狭缝布置区域中没有布置第一狭缝25和第二狭缝26。此外，齿条衬套1容纳在壳体4中，从而衬套本体2的非狭缝布置区域281面对反作用力支承表面42。

因此，在壳体4的反作用力支承表面42侧，能够防止由于通过拉杆从轮胎输入至齿条杆5的反作用力，弹性环3弹性变形以便在第一狭缝25和第二狭缝26内离开。这提高了齿条杆的刚性，并能够抑制齿条杆5由于轮胎的反作用力N而在壳体4内运动。因此，从转向操作到轮胎方向实际改变的时间延迟减小。

而且，不需要缩短各弹性环3的内径Ri以便更牢固地紧固齿条杆5(从而提高在反作用力支承表面42侧的刚性)。因此，齿条衬套1的滑动特性不受影响。

因此，本实施例能够提供齿条衬套1，该齿条衬套1减小了对转向操作感觉的影响。

本发明并不局限于上述实施例，能够进行各种变化。

例如，在上述实施例中，当衬套本体2被包括轴线O的虚拟平面P分成两个半圆柱形部分时，第一狭缝25和第二狭缝26偏斜地设置在一个半圆柱形部分上。通过这种布置，狭缝布置区域280和非狭缝布置区域281沿周向方向大致相同地分开。然而，狭缝布置区域280和非狭缝布置区域281的比例可以并不沿衬套本体2的周向方向大致相同地分开。在这种情况下，当狭缝布置区域281沿衬套本体2的周向方向的比例增加时，很难使衬套本体沿径向方向膨胀和收缩。为此，优选是，非狭缝布置区域281沿衬套本体2的周向方向的比例为一半或更少。

而且，在上述实施例中，第一狭缝25和第二狭缝26形成在衬套本体2的狭缝布置区域280上。第一狭缝25从一个端表面23到另一端表面24沿轴线O的方向形成，第二狭缝26从另一端表面24到一个端表面23沿轴线O的方向形成。不过本发明并不局限于此。只要第一狭缝25和第二狭缝26中的一个形成在衬套本体2的狭缝布置区域280上就足够了。而且，在上述实施例中，衬套本体2有圆柱形形状。不过，只要衬套本体2有管形形状(该管形形状适合要插入的齿条杆5的形状)就足够了。

而且，上述实施例以在齿条和小齿轮转向机构中使用的齿条衬套作为实例进行了说明。本发明并不局限于此，也能够广泛应用于支承被插入的轴向部件的负载的支承件。

参考标号列表

1：齿条衬套；2：衬套本体；3：弹性环；4：壳体；5：齿条杆；6：盖；20：衬套本体2的内周表面；21：衬套本体2的滑动表面；22：衬套本体2的外周表面；23、24：衬套本体2的端表面；25：第一狭缝；26：第二狭缝；27：接合部分；28：安装槽；29：安装槽28的槽底部；40：壳体4的内周表面；41：壳体4的端表面；42：壳体4的反作用力支承表面；280：衬套本体2的狭缝布置区域；281：衬套本体2的非狭缝布置区域。

Claims (4)

1.一种支承件，包括：

衬套本体，所述衬套本体能够沿径向方向自由地膨胀和收缩；以及

弹性环，所述弹性环安装在衬套本体上；

其中：

衬套本体具有从端表面向内形成的狭缝；

在衬套主体沿周向方向被分成两个区域的情况下，狭缝沿周向方向被偏斜地布置，从而仅被布置在作为一个区域的狭缝布置区域上并且不被布置在作为另外区域的非狭缝布置区域上。

2.根据权利要求1所述的支承件，其中：

非狭缝布置区域沿衬套主体的周向方向的比例为一半或更少。

3.根据权利要求1或2所述的支承件，其中：

所述狭缝包括：

从一个端表面到另一端表面形成的第一狭缝；和

从另一端表面到一个端表面形成的第二狭缝。

4.一种齿条和小齿轮转向机构，包括：

根据权利要求1-3中任意一项所述的支承件，所述支承件支承施加在齿条杆上的负载，同时允许齿条杆沿轴向方向运动；以及

圆柱形壳体，所述圆柱形壳体容纳所述支承件，同时限制支承件沿轴向方向的运动；

其中，支承件容纳在壳体中，以使得衬套本体的非狭缝布置区域面对反作用力支承表面，所述反作用力支承表面是壳体的、与反作用力从轮胎通过与齿条杆连接的拉杆而输入至齿条杆的输入方向相反的内周表面。

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