CN111629952A - 转向组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种转向组件(100)，所述转向组件包括：内转向构件(104)；外构件(102)，其中所述内转向构件(104)适于相对于外构件(102)平移；以及围绕所述内转向构件(104)的一部分设置的轴承部件(114)，其中所述轴承部件(114)包括具有单一基底(1119)和覆盖所述基底(1119)的聚合物层(1704，1708)的轴承(115)，其中所述轴承(115)大体呈弓形并且适于支撑设置在所述外构件(102)中的所述内转向构件(104)，其中所述轴承(115)具有用于支撑内转向构件(104)的支撑区域(117)以及多个支脚(119A，119)，所述多个支脚包括彼此间隔开的第一支脚(119A，119B)和第二支脚(119A，119B)，使得所述支撑区域(117)在所述第一支脚和所述第二支脚之间延伸，并且其中所述第一支脚和所述第二支脚(119A，119)在径向方向上延伸超出所述支撑区域(117)，使得在所述内转向构件(104)与外构件(102)之间装配(100，2)时，其中所述轴承(115)针对所述内转向构件(104)施加力。

Description

转向组件
技术领域
本公开涉及轴承和轴承组件，特别是本公开涉及转向组件。
背景技术
许多运载工具使用包括齿条齿轮式转向系统的转向器组件，以将运动从方向盘转换到道路上的转轮。在典型的齿条齿轮式转向系统中，方向盘经由齿条轴机械耦接至小齿轮。小齿轮可包括与齿条轴上的齿配合的齿轮齿。当小齿轮旋转时，旋转运动在齿条轴处转换为线性运动。齿条轴连接至每个轮组件处的拉杆，并且当齿条轴线性运动时，拉杆依次平移，以使轮组件旋转并且使运载工具转向。
为了保证小齿轮与齿条轴之间的适当间隙，可使用转向轭组件提供一个偏置力，促使齿条轴进入小齿轮中。轭也可称为″轭组件″、″轭滑块″或″定位盘″。当小齿轮旋转时，齿条轴(通常为钢)沿轭滑动。小齿轮与齿条轴之间的适当配合对任何齿条齿轮式转向系统都是必不可少的。
因此，行业持续要求改进的转向组件。
附图简要说明
通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且让本公开的众多特征和优点对于本领域的技术人员显而易见。
图1包括根据一个实施例的转向组件的分解透视图。
图2A包括根据一个实施例的转向组件的透视图。
图2B包括根据一个实施例的转向组件的剖视图。
图2C包括根据一个实施例的转向组件的透视截面图。
图2D包括根据一个实施例的转向组件的透视图。
图2E包括根据一个实施例的转向组件的剖视图。
图2F包括根据一个实施例的转向组件的透视截面图。
图3包括根据一个实施例的作为非限制性示例的不合外构件的转向组件的剖视图。
图4A包括根据一个实施例的转向组件的端视图。
图4B包括根据一个实施例的转向组件的透视图。
图4C包括根据一个实施例的转向组件的透视图。
图5包括根据本发明的一个实施例的支撑区域的长度与轴承部件或轴承所提供的弹力的关系图。
图6为根据本发明的一个实施例的用于轴承部件或轴承的可能的材料组成的透视图。
图7A包括根据一个实施例的用于转向组件中的轴承的透视图。
图7B包括根据一个实施例的转向组件的端视图。
图7C包括根据一个实施例的转向组件的透视图。
图8A包括根据一个实施例的转向组件的透视图。
图8B包括根据一个实施例的转向组件的透视图。
图9包括根据一个实施例的用于转向组件中的轴承的特写视图。
图10为根据本发明的一个实施例的转向组件。
图11为根据本发明的一个实施例的轴承部件或轴承的压缩量与载荷的关系图。
在不同附图中，使用相同的参考符号来表示相似或相同的项。
具体实施方式
提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该被解释为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而，可基于本发明所公开的教导内容使用其他实施例。
术语″由...构成″、″包含″、″包括″、″具有″、″有″或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，包括特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外，除非另有明确说明，否则″或″是指包括性的″或″而非排他性的″或″。例如，以下任何一项均可满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。
而且，使用″一个″或″一种″来描述本文所述的元件和部件。这么做只是为了方便起见和提供对本发明范围的一般认识。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个，或单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个项时，可使用多于一个项来代替单个项。类似地，在本文描述了多于一个项的情况下，单个项可以取代多于一个项。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是示例性的而非限制性的。关于本文未述的方面，有关特定材料和加工方法的许多细节是常规的，并能在轴承组件或转向组件领域内的教科书和其他来源中找到。
初始参考图1，示出了转向组件，并且整体标记为100。如图1所示，转向组件100可包括外转向构件或转向壳体102。内转向构件或齿条轴104可延伸穿过外构件102，并且内转向构件104可连接至第一拉杆106和第二拉杆108。内转向构件104可具有多个齿107。内转向构件104可适于相对于外构件102平移。转向组件100可进一步包括轴110，该轴包括小齿轮112。小齿轮112可适于接合内转向构件104。小齿轮112可包括具有多个齿113的螺旋小齿轮，该齿可大体上或基本上垂直于内转向构件104延伸至外构件102中。在多个实施例中，小齿轮112的齿113与内转向构件104的齿107接合，导致小齿轮112的多个齿113可使内转向构件104平移。在多个实施例中，轴承部件114可安装在外构件102内，以便提供针对内转向构件104的力。在多个实施例中，轴承部件114可提供用于保持内转向构件104与小齿轮112接合的偏置力。
具体地，如图2A-2F所示，螺旋小齿轮112可与内转向构件104配合。轴承部件114可围绕共同的轴向位置设置并且/或者与内转向构件104的至少一部分共用共同的轴向位置。轴承部件114可围绕共同的轴向位置设置并且/或者与小齿轮112共用共同的轴向位置。如本文所用，″共同的轴向位置″意指轴承部件114可至少部分地位于内转向构件104或小齿轮112的一部分之下。在多个实施例中，轴承部件114可至少部分地环绕内转向构件104的外侧壁，并且轴承部件114可针对内转向构件104施加力以促使与小齿轮接合。可在径向方向或轴向方向上接合。在多个实施例中，轴承部件114可由外构件102偏向内转向构件104的外侧壁。在多个实施例中，外构件可包括外构件插件103。在多个实施例中，外构件插件103可包括外构件平台105，该外构件平台可抵靠轴承部件114放置。在多个实施例中，平台105可提供针对轴承115的力。在多个实施例中，如图2D-2F所示，组件2可不包括平台105或外构件插件103，并且轴承部件114可偏向外构件102。
在多个实施例中，如图2A-2F和4A-4C所示，轴承部件114可包括轴承115。轴承115可大体呈弓形。在多个实施例中，轴承115可包括支撑区域117和多个支脚119。在多个实施例中，支撑区域117可适于与内转向构件104保持接触。如上所述，轴承115可包括多个支脚，诸如彼此间隔开的第一支脚119a和第二支脚119b，使得支撑区域117在第一支脚和第二支脚之间延伸。在多个实施例中，第一支脚119a和第二支脚119b可沿轴承部件114或轴承115的圆周以中心角C所限定的弧距进行定位，该中心角在本文限定为在相应的支脚119a、119b与壳体102之间的接触点处在通过第一支脚119a与第二支脚119b的平面径向区段之间的圆周角(从轴线500处的齿条104的几何中心测得)。在多个实施例中，第一支脚119a和第二支脚119b可沿轴承部件114或轴承115的圆周以中心角C所限定的弧距进行定位，其中中心角C不大于180°，诸如不大于120°、诸如不大于90°、诸如不大于45°或诸如不大于30°。在多个实施例中，中心角C可不小于15°，诸如不小于30°、诸如不小于45°、诸如不小于60°或诸如不小于90°。在多个实施例中，在垂直于轴线500的横截面中观察，第一支脚119a或第二支脚119b中的至少一个可具有弓形横截面轮廓。在多个实施例中，第一支脚119a或第二支脚119b中的至少一个可沿内转向构件104的轴线500在径向方向上延伸。在多个实施例中，所述第一支脚119a或第二支脚119b中的至少一个可沿内转向构件104的轴线500在径向方向上延伸超出支撑区域117。在此类布置中，当轴承115围绕转向组件100的外构件102内的内转向构件104的一部分设置时，可针对内转向构件104施加力。在多个实施例中，第一支脚119a可具有接触外构件102的圆形或弓形端部119a′。在多个实施例中，第二支脚119b可具有接触外构件102的圆形或弓形端部119b′。在多个实施例中，第一支脚119a可具有接触外构件102的尖头或平头端部119a′。在多个实施例中，第二支脚119b可具有接触外构件102的尖头或平头端部119b′。
转向组件部件(包括外构件/转向壳体102、内转向构件104、第一拉杆106、第二拉杆108、轴110或小齿轮112中的任何一个)可由金属、聚合物或它们的组合制成。金属可为单一金属，诸如铝；或者为金属合金，诸如钢、铝合金、黄铜等。聚合物可为热塑性聚合物。热塑性聚合物可为聚酰胺热塑性塑料，诸如聚己内酰胺。此外，热塑性塑料可为聚甲醛(POM)。此外，热塑性聚合物可为聚乙烯热塑性塑料，诸如高密度聚乙烯(HDPE)。转向组件部件(包括外构件/转向壳体102、内转向构件104、第一拉杆106、第二拉杆108、轴110或小齿轮112中的任何一个)可使用模制或拉伸技术由压铸金属或注塑塑料制成。
参考图2A-2F，支脚119a、119b可配置为在转向组件100的装配状态下接触外构件102。支脚119a、119b可配置为接触外构件平台105。在多个实施例中，支撑区域117可通过间隙111与外构件102间隔开。
在多个实施例中，支撑区域117可具有最小曲率半径RS。在垂直于轴线500的横截面中观察，最小曲率半径RS在本文可定义为沿支撑区域117存在的最小曲率半径。在多个实施例中，第一支脚119a或第二支脚119b中的至少一个可具有最小曲率半径RF。在垂直于轴线500的横截面中观察，最小曲率半径RF在本文可定义为沿第一支脚119a或第二支脚119b中的至少一个存在的最小曲率半径。在多个实施例中，第一支脚119a和/或第二支脚119b的最小曲率半径RF可小于支撑区域117的最小曲率半径RS。在多个实施例中，RF可≤0.8RS，诸如≤0.5RS、≤0.3RS或≤0.1RS。此外，RS可≤无穷。应当理解，RS可在介于本文所述的RS值的任何值之间和包括本文所述的RS值的任何值的范围内。
在多个实施例中，如图2B所示，轴承115可具有限定为间隙的弹簧距离DSD，该间隙介于支撑区域117的径向最外侧点和相切于第一支脚119a和第二支脚119b的径向最外侧点的线之间。在多个实施例中，DSD可在约0.1mm至约20mm的范围内。在多个实施例中，支撑区域117可适于提供弹力，诸如大于50N的弹力、诸如大于100N的弹力、诸如大于250N的弹力或诸如大于300N的弹力。如图5所示，弹力可介于约200N和约2500N之间。在其他实施例中，弹力可大于300N，诸如达到至少10kN。
如图5所示，根据支撑区域117的长度，使用弹簧距离可适于提供回弹力。
重新参考图2A-2F和4A-4C，轴承115或轴承部件114可包括形成轴向间隙125的第一边缘121和第二边缘123。轴向间隙125可沿轴承115或轴承部件114的长度延伸。在多个实施例中，如图4A和4C所示，轴承115或轴承部件114可具有分别在第一边缘121和第二边缘123处终止的第一侧区域120和第二侧区域122。
在多个实施例中，当转向组件100所在运载工具的操作者转动运载工具的方向盘时，轴110旋转导致小齿轮112随之旋转。当小齿轮112旋转时，内转向构件104可滑入或滑出如图2B和2E所示的页面。内转向构件104可抵靠固定的轴承部件114或轴承115滑动，该轴承部件或轴承保持偏置力，该偏置力使小齿轮112和内转向构件104经由相应的齿113、107保持啮合在一起。
在多个实施例中，如图2B和2E所示，轴承部件114或轴承115可具有从中心轴线500至支脚119中的一个的外部径向端部115d的外半径ORB，并且ORB可≥0.5mm，诸如≥1mm、≥5mm、≥10mm、≥15mm或≥20mm。ORB可≤45mm，诸如≤40mm、诸如≤35mm、诸如≤30mm、≤20mm、≤15mm、≤10mm或≤5mm。
在多个实施例中，如图2B和2E所示，轴承部件114或轴承115可具有从中心轴线500至第一边缘121或第二边缘123的内半径IRB，并且IRB可≥1mm，诸如≥5mm、≥7.5mm、≥10mm、≥15mm或≥20mm。内半径IRB可≤20mm，诸如≤15mm、≤10mm、≤7.5mm、≤5mm或≤1mm。
在多个实施例中，如图3所示，轴承部件114或轴承115可具有在第一轴向端部115a与第二端部115b之间测得的长度LB。长度LB可≥1mm，诸如≥5mm、≥7.5mm、≥10mm、≥15mm或≥20mm。长度LB可≤20mm，诸如≤15mm、≤10mm、≤7.5mm、≤5mm或≤1mm。
在多个实施例中，如图2B、2E和3所示，轴承部件114或轴承115可具有在第一边缘121或第二边缘123至第一支脚119a或第二支脚119b的基部之间测得的高度HB。高度HB可≥1mm，诸如≥5mm、≥7.5mm、≥10mm、≥15mm或≥20mm。高度HB可≤20mm，诸如≤15mm、≤10mm、≤7.5mm、≤5mm或≤1mm。
在多个实施例中，如图2B和2E所示，轴承部件114或轴承115可具有从轴承115的第一侧115e至第二侧115f的整体厚度TB。厚度TB可≥0.5mm、≥0.75mm、≥1mm、≥2mm、≥5mm或≥10mm。厚度TB可≤10mm，诸如≤7.5mm、≤5mm、≤2.5mm，或≤1mm。
在多个实施例中，如图9所示，轴承部件114或轴承115可包括以约80-120°朝向支撑区域117的两侧的多个支脚119a、119b。在这些实施例中，支撑区域可包括在支脚119a与支撑区域117之间的弓形区段153。此外，超出支脚119a、119b朝向轴承部件114或轴承115的第一边缘，可在轴承部件114或轴承115上形成中间区段128a。中间区段128a可为弯曲的或直线的。此外，第一侧区域120可在轴承部件114或轴承115的第一边缘121上形成卷曲边缘126a。
在多个实施例中，如图7A-7C所示，轴承部件114或轴承115可包括以约90°朝向支撑区域117的两侧的多个支脚119a、119b。在这些实施例中，支撑区域可包括多个弓形区段153、155。此外，超出支脚119a、119b朝向轴承部件114或轴承115的第一边缘和第二边缘，可在轴承上形成多个直线区段128a、128b。此外，第一侧区域120和第二侧区域122可在轴承部件114或轴承115的第一边缘121和第二边缘123上形成卷曲边缘126a、126b。
如图8A-8B所示，轴承部件114或轴承115可放置在组件100内，介于内转向构件104与外转向构件102之间，使得该轴承部件或轴承围绕内转向构件104的一部分设置。此外，轴承部件114或轴承115可接触外转向构件102。该实施例的设计呈现弹簧特性，使得在低载荷处，在轴承部件114或轴承115与内转向构件104之间有线性接触，并且随着载荷的增加，轴承部件114或轴承115变形或受压至与内转向构件104完全接触，因为支脚119a、119b会在内转向构件104与外转向构件102之间的空间或空隙中滚动或滑动，这取决于内转向构件104与外转向构件102之间的空间或空隙的形状。在一些实施例中，支脚119a、119b连同弓形区段153、155将在空间或空隙内变形或伸直，以保持与内转向构件104充分接触。通过非限制性示例，图10示出了在外转向构件102中形成的两个梯台，使得支脚119a、119b将滚动或滑动以保持与内转向构件104充分接触。可根据内转向构件104与外转向构件102之间的空间或空隙的形状，修改支脚119a、119b(以及轴承部件114或轴承115本身)的长度和形状以满足该关系。即，可修改轴承部件114或轴承115的形状以满足内转向构件104与外转向构件102之间的空间或空隙的形状，以使改变后的形状与内转向构件104完全接触。如图10所示，支撑区域117可接触外转向构件102，该外转向构件可包括适于容纳支撑区域117的形状的凹槽。在多个实施例中，如图7A-7C所示，第一支脚119a和/或第二支脚119b的最小曲率半径RF可小于支撑区域117的最小曲率半径RS。在多个实施例中，RF可≤0.8RS，诸如≤0.5RS、≤0.3RS或≤0.1RS。此外，RS可≤无穷。应当理解，RS可在介于本文所述的RS值的任何值之间和包括本文所述的RS值的任何值的范围内。
如图11所示，示出了轴承部件114或轴承115上的压缩量(mm)与施加的力(N)的关系图。如图11所示，随着压缩量增加，压缩表现出稳定的力，这表明随着压缩量增加，轴承部件114或轴承115将与内转向构件104保持接触。此外，如图所示，轴承部件114或轴承将能够补偿内转向构件104和外转向构件102之间在各种载荷下的公差。
在多个实施例中，当轴承部件114或轴承115设置在内转向构件104与外转向构件102之间的空间或空隙内时，轴承部件114或轴承115在这两个部件之间提供过盈配合或公差。由轴承部件114或轴承115针对内转向构件104或外转向构件102中的至少一个施加的力有助于在内转向构件104和小齿轮112之间通过克服介于内转向构件104与外转向构件102之间的公差保持齿轮接触。由于小齿轮112的齿轮和内转向构件104保持接触，整体上该力提供了更好的转向组件性能。
在多个实施例中，如图6所示，轴承115可包括具有厚度TCM的复合材料。在多个实施例中，轴承115可包括基底1119，该基底可为单一(即，形成为单件)。在一个实施例中，基底1119可由单一、连续的金属片形成，并且可通过机械变形(诸如冲压或冲孔)等方式形成轮廓。在其他实施例中，基底1119可形成为多件。在多个实施例中，基底1119可包括金属条带。在多个实施例中，轴承115可包括低摩擦层1104。低摩擦层1104可耦接至基底1119的至少一部分。在一个具体实施例中，低摩擦层1104可耦接至基底1119的表面，以便与另一部件的另一表面形成低摩擦界面。在一个具体实施例中，低摩擦层1104可耦接至基底1119的径向内表面，以便与另一部件的另一表面形成低摩擦界面。在一个具体实施例中，低摩擦层1104可耦接至基底1119的径向外表面，以便与另一部件(诸如内转向构件或外构件)的另一表面形成低摩擦界面。低摩擦层1104耦接至基底1119的径向内表面和径向外表面。
在一个实施例中，基底1119可至少部分地包含金属，诸如铝、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铁、青铜、它们的合金，或者可为另一种类型。更具体地，基底1119可至少部分地包含钢，诸如不锈钢或弹簧钢。例如，基底可至少部分地包含301不锈钢。301不锈钢可为退火的、1/4硬、1/2硬、3/4硬或全硬。基底1119可包括编织网或延展金属网格。替代地，编织网可以是编织聚合物网。在替代实施例中，基底1119可不包括网或网格。在另一替代实施例中，作为固体部件、编织网或延展金属网格，基底1119可嵌入在至少一个粘合剂层1121之间，该至少一个粘合剂层包括在低摩擦层1104与基底1119之间。在至少一个实施例中，基底1119可为在弓形形状中施加载荷下提供弹性行为的任何种类的金属合金。
任选地，轴承115可包括至少一个粘合剂层1121，该粘合剂层可将低摩擦层1104耦接至基底1119。粘合剂层1121可包括在环领域常用的任何已知的粘合剂材料，包括但不限于环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚/聚酰胺共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯四氟乙烯(ETFE)、ETFE共聚物、全氟烷氧基(PFA)或它们的任意组合。另外，粘合剂可包括至少一个选自-C＝O、-C-O-R、-COH、-COOH、-COOR、-CF2＝CF-OR或它们的任意组合的官能团，其中R为含有1至20个碳原子的环状或直链有机基团。另外，粘合剂可包括共聚物。在一个实施例中，热熔融粘合剂可具有不大于250℃，诸如不大于220℃的熔融温度。在另一个实施例中，粘合剂可在200℃以上，诸如220℃以上分解。在又一个实施例中，热熔融粘合剂的熔融温度可高于250℃或甚至高于300℃。粘合剂层1121可具有约1微米至50微米诸如约7微米至15微米的厚度。
任选地，基底1119可涂覆有防腐蚀层1704和1705，以防止轴承115在加工之前发生腐蚀。另外，可在层1704上方施加防腐蚀层1708。层1704、1705和1708中的每一个可具有约1微米至50微米诸如约7微米至15微米的厚度。层1704和1705可包含锌、铁、锰或它们的任意组合的磷酸盐，或者纳米陶瓷层。此外，层1704和1705可包括功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、可商购的锌(机械的/电镀的)或锌镍涂层或它们的任意组合。层1708可包括功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆。可在加工期间除去或保留防腐蚀层1704、1706和1708。
任选地，轴承115可进一步包括耐腐蚀涂层1125。耐腐蚀涂层1125可具有约1微米至50微米诸如约5微米至20微米以及诸如约7微米至15微米的厚度。耐腐蚀涂层可包括粘合促进剂层1127和环氧层1129。粘合促进剂层1127可包含锌、铁、锰、锡或它们的任意组合的磷酸盐，或者包括纳米陶瓷层。粘合促进剂层1127可包含功能性硅烷、基于纳米级硅烷的底漆、水解硅烷、有机硅烷粘合促进剂、基于溶剂/水的硅烷底漆、氯化聚烯烃、钝化表面、可商购的锌(机械的/电镀的)或锌镍涂层或它们的任意组合。环氧树脂层1129可以是热固化环氧树脂、UV固化环氧树脂、IR固化环氧树脂、电子束固化环氧树脂、辐射固化环氧树脂或空气固化环氧树脂。此外，环氧树脂可包括聚缩水甘油醚、二缩水甘油醚、双酚A、双酚F、环氧乙烷、氧杂环丙烷、环氧乙烷、1，2-环氧丙烷、2-甲基环氧乙烷、9，10-环氧-9，10-二氢蒽或它们的任意组合。环氧树脂层1129可进一步包括硬化剂。硬化剂可包括胺、酸酐、苯酚酚醛树脂硬化剂诸如苯酚酚醛树脂聚[N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺](PHPMI)、甲阶酚醛树脂苯酚甲醛、脂肪胺化合物、聚碳酸酐、聚丙烯酸酯、异氰酸酯、包封的聚异氰酸酯、三氟化硼胺络合物、铬基硬化剂、聚酰胺或它们的任意组合。一般来讲，酸酐可符合式R-C＝O-O-C＝O-R′，其中R可为CXHYXZAU，如上所述。胺可包括：脂肪族胺，诸如单乙胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等；脂环族胺；芳香族胺，诸如环状脂族胺、环脂族胺、酰胺基胺、聚酰胺、双氰胺、咪唑衍生物等，或它们的任意组合。
在多个实施例中，轴承115的低摩擦层1104可包含以下材料，其中包括例如聚合物，诸如聚酮、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚砜、聚苯砜，聚酰胺酰亚胺、超高分子量聚乙烯、含氟聚合物、聚酰胺、聚苯并咪唑或它们的任意组合。在一个实例中，低摩擦层1104包含聚酮、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯砜、含氟聚合物、聚苯并咪唑、它们的衍生物或它们的组合。在一个具体实例中，低摩擦/耐磨层包含聚合物，诸如聚酮、热塑性聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚砜、聚酰胺酰亚胺、它们的衍生物或它们的组合。在又一个实例中，低摩擦/耐磨层包含聚酮，诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮、它们的衍生物或它们的组合。在另一个实例中，低摩擦/耐磨层可为超高分子量聚乙烯。示例性含氟聚合物包括氟化乙烯丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟烷氧基(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯三元共聚物(THV)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)、聚砜、聚酰胺(PA)、聚苯醚、聚苯硫醚(PPS)、聚氨酯、聚酯、液晶聚合物(LCP)或它们的任意组合。低摩擦层1104可包含固态材料，该固态材料包括锂皂、石墨、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、聚四氟乙烯、氮化碳、碳化钨或类金刚石碳、金属(诸如铝、锌、铜、镁、锡、铂、钛、钨、铁、青铜、钢、弹簧钢、不锈钢)、金属合金(包括所列的金属)、阳极化金属(包括所列的金属)或它们的任意组合。根据特定实施例，可使用含氟聚合物。如本文所用，″低摩擦材料″可为一种具有相较于钢而测得的干燥静态摩擦系数的材料，该干燥静态摩擦系数小于0.5，诸如小于0.4、小于0.3或甚至小于0.2。″高摩擦材料″可为一种具有相较于钢而测得的干燥静态摩擦系数的材料，该干燥静态摩擦系数大于0.6，诸如大于0.7、大于0.8、大于0.9或甚至大于1.0。
在多个实施例中，低摩擦层1104可进一步包含玻璃纤维、碳纤维、硅、PEEK、芳族聚酯、碳颗粒、青铜、含氟聚合物、热塑性填料、氧化铝、聚酰胺酰亚胺(PAI)、PPS、聚亚苯基砜(PPSO2)、LCP、芳族聚酯、二硫化钼、二硫化钨、石墨、石墨烯、膨胀石墨、氮化硼、滑石、氟化钙或它们的任意组合。另外，填料可包括氧化铝、硅石、二氧化钛、氟化钙、氮化硼、云母、硅灰石、碳化硅、氮化硅、氧化锆、炭黑、颜料或它们的任意组合。填料可以是珠、纤维、粉末、网或它们的任意组合的形式。
在一个实施例中，低摩擦层1104可具有在0.01mm与1.5mm范围内，诸如在0.15mm与1.35mm范围内或甚至在0.2mm与1.25mm范围内的厚度TFL。在一个实施例中，低摩擦物1104的厚度可为一致的，即低摩擦层1104的第一位置处的厚度可等于沿其第二位置处的厚度。在一个实施例中，轴承115可包括基底1119，该基底可在侧壁104的外侧109处形成有低摩擦层1104。在一个实施例中，轴承115可包括基底1119，该基底可在其表面形成有低摩擦层1104。在多个实施例中，基底1119可至少部分地沿轴承115的长度延伸。基底1119可至少部分地由低摩擦物或低摩擦层1104包封。即，低摩擦物或低摩擦层1104可覆盖基底1119的至少一部分。基底1119的轴向端可从低摩擦物或低摩擦层1104中暴露或不暴露。在一个具体实施例中，基底1119可完全包封在低摩擦物或低摩擦层1104中，使得基底1119在视觉上不可察觉。在另一个实施例中，基底1119可包括开孔，该开孔至少部分地延伸至低摩擦物或低摩擦层1104中。开孔一般可减小轴承115的刚度，从而实现特定的工程刚度分布。
在一个实施例中，如上所述，轴承115上的任一层可分别设置成卷状并且从其上剥离，以在加压、高温下(热压或冷压或者热轧或冷轧)、通过粘合剂或通过它们的任意组合将这些层连接在一起。在多个实施例中，如上所述，轴承115中的任一层可层压在一起，使得它们至少部分地彼此重叠。在多个实施例中，如上所述，轴承115上的任一层可使用涂布技术(例如物理或化学气相沉积、喷涂、电镀、粉末涂布)或者通过其他化学或电化学技术施加在一起。在一个具体实施例中，低摩擦层1104可通过辊到辊涂布工艺(包括例如挤压涂布)来施加。低摩擦层1104可加热至熔融或半熔融状态，并通过狭缝式挤压涂布挤出到基底1119的主表面上。在另一个实施例中，低摩擦层1104可铸造或模制。在多个实施例中，轴承115可冲压或冲孔或者以其他方式机加工以实现其最终形状。
根据本文的各个实施例，提供了可消除对传统转向轭组件的需求的转向组件。根据本文的各个实施例，提供了可在内转向构件104与小齿轮112之间提供更一致接触的转向组件。根据本文的各个实施例，提供了可在使用寿命内性能更稳定的转向组件。根据本文的各个实施例，提供了可消除额外零件、安装和制造时间并且使用更简单的转向组件。根据本文的各个实施例，轴承部件可用作直接替代方案，提供对现有的转向组件的最小修改。根据本文的各个实施例，轴承部件可消除或减轻由于转向组件内的阻尼因素而产生的噪音。
以上公开的主题应该理解为示例性的而非限制性的，我们希望所附的权利要求涵盖所有落在本发明实质范围内的该等修改、提高和其他实施例。因此，在法律所允许的最大程度上，本发明的范围由所附权利要求及其等同物的最宽可允许解释限定，并且不受上述具体实施方式约束或限制。
此外，在上述具体实施方式中，出于简化本公开的目的，可以将各种特征组合在一起或在单个实施例中描述。本公开不应理解为体现这样的意图：受权利要求书保护的实施例要求比每项权利要求中所明确列举的更多的特征。而是，如以下权利要求所反映的，发明主题可涉及少于本发明所公开的实施例的任一者的所有特征。因此，将以下权利要求并入到具体实施方式中，其中每项权利要求独立定义单独要求保护的主题。
许多不同的方面和实施例都是可能的。以下描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。各实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。
实施例1.一种转向组件，其包括：内转向构件；外构件，其中内转向构件适于相对于外构件平移；以及围绕内转向构件的一部分设置的轴承部件，该轴承组件包括：具有单一基底和覆盖基底的低摩擦层的轴承，该轴承大体呈弓形并且适于支撑设置在外构件中的内转向构件，该轴承具有用于支撑内转向构件的支撑区域以及多个支脚，所述多个支脚包括彼此间隔开的第一支脚和第二支脚，使得支撑区域在第一支脚和第二支脚之间延伸，其中第一支脚和第二支脚在径向方向上延伸超出支撑区域，使得在内转向构件与外构件之间装配时，其中轴承针对内转向构件施加力。
实施例2.一种转向组件，其包括：内转向构件，该内转向构件包括中心轴线；外构件，其中内转向构件适于相对于外构件平移；小齿轮，该小齿轮适于接合内转向构件；以及轴承部件，该轴承部件围绕内转向构件的一部分设置并且与小齿轮共用共同的轴向位置，该轴承组件包括：具有单一基底和覆盖基底的低摩擦层的轴承，该轴承大体呈弓形并且适于支撑设置在外构件中的内转向构件，该轴承具有用于支撑内转向构件的支撑区域以及多个支脚，所述多个支脚包括彼此间隔开的第一支脚和第二支脚，使得支撑区域在第一支脚和第二支脚之间延伸，其中第一支脚和第二支脚在径向方向上延伸超出支撑区域，使得在内转向构件与外构件之间装配时，其中轴承针对内转向构件施加力以促使与小齿轮接合。
实施例3.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中内转向构件包括齿条轴，并且外构件包括转向壳体。
实施例4.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中支脚配置为在装配状态下接触外构件，并且支撑区域通过间隙与外构件间隔开。
实施例5.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中支撑区域具有最小曲率半径为RS的大体弯曲的轮廓，并且第一支脚和第二支脚各自具有最小曲率半径RF。
实施例6.根据实施例5所述的转向组件，其中RF＜RS；诸如RF＜0.8RS；RF＜0.5RS；或RF＜0.3RS。
实施例7.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中轴承具有限定为间隙的弹簧距离DSD，该间隙介于支撑区域的径向最外侧点和相切于第一支脚和第二支脚的径向最外侧点的线之间。
实施例8.根据实施例7所述的转向组件，其中0.1mm＜DSD＜20mm。
实施例9.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中支撑区域适于提供弹力。
实施例10.根据实施例9所述的转向组件，其中弹力大于50N，诸如大于100N、诸如大于250N或诸如大于300N。
实施例11.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中支撑区域适于与内转向构件保持接触。
实施例12.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中轴承部件包括形成轴向间隙的第一边缘和第二边缘。
实施例13.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中小齿轮包括多个齿，并且其中当小齿轮旋转时，小齿轮的齿的接合导致内转向构件适于平移。
实施例14.根据实施例12所述的转向组件，其中轴承部件包括第一侧区域和第二侧区域，其中轴承部件的第一侧区域和第二侧区域形成轴向间隙并且接触内转向构件。
实施例15.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中低摩擦层覆盖基底的两个径向侧。
实施例16.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中基底包含金属。
实施例17.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中低摩擦层包含聚合物。
实施例18.根据实施例17所述的转向组件，其中低摩擦层包含聚酮、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯砜、含氟聚合物、聚苯并咪唑、它们的衍生物或它们的组合。
实施例19.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中外构件包含金属、聚合物或它们的组合。
实施例20.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中第一支脚和第二支脚具有弓形横截面轮廓。
实施例21.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中外构件包括适于提供针对轴承的力的平台。
实施例22.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中第一支脚和第二支脚沿轴承部件的圆周以中心角C所限定的弧距延伸，其中中心角C不大于180°，诸如不大于120°、诸如不大于90°、诸如不大于45°或诸如不大于30°。
实施例23.根据前述实施例中任一项所述的转向组件，其中第一支脚和第二支脚沿轴承部件的圆周以中心角C所限定的弧距延伸，其中中心角C不小于15°，诸如不小于30°、诸如不小于45°、诸如不小于60°或诸如不小于90°。
实施例24.根据实施例2所述的转向组件，其中基底包括单一基底。
需注意，并非需要上述所有特征，可能不需要特定特征的一部分，并且除了所描述的特征之外，还可提供一个或多个特征。此外，描述特征的顺序不一定是安装特征的顺序。
为清楚起见，本文中在单独的实施例的上下文中描述的某些特征，也可在单个实施例中以组合的方式来提供。相反地，为简明起见，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供或以任何子组合的方式来提供。
上文已经参考特定实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可使任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何特征都不应理解为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。
本文所述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供，并且相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供，或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值，包括引用的范围端值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例，使得可在不偏离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或任何改变。因此，本公开应被视为例示性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一种转向组件，其包括：
内转向构件；
外构件，其中所述内转向构件适于相对于所述外构件平移；以及
围绕所述内转向构件的一部分设置的轴承部件，所述轴承部件包括：
具有单一基底和覆盖所述基底的低摩擦层的轴承，所述轴承大体呈弓形并且适于支撑设置在所述外构件中的所述内转向构件，所述轴承具有用于支撑内转向构件的支撑区域以及多个支脚，所述多个支脚包括彼此间隔开的第一支脚和第二支脚，使得所述支撑区域在所述第一支脚和所述第二支脚之间延伸，其中所述第一支脚和所述第二支脚在径向方向上延伸超出所述支撑区域，使得在所述内转向构件与所述外构件之间装配时，其中所述轴承针对所述内转向构件施加力。
2.一种转向组件，其包括：
内转向构件，所述内转向构件包括中心轴线；
外构件，其中所述内转向构件适于相对于所述外构件平移；
小齿轮，所述小齿轮适于接合所述内转向构件；以及
轴承部件，所述轴承部件围绕所述内转向构件的一部分设置并且与所述小齿轮共用共同的轴向位置，使得所述轴承部件至少部分位于所述小齿轮之下，所述轴承部件包括：
具有基底和覆盖所述基底的低摩擦层的轴承，所述轴承大体呈弓形并且适于支撑设置在所述外构件中的所述内转向构件，所述轴承具有用于支撑内转向构件的支撑区域以及多个支脚，所述多个支脚包括彼此间隔开的第一支脚和第二支脚，使得所述支撑区域在所述第一支脚和所述第二支脚之间延伸，其中所述第一支脚和所述第二支脚在径向方向上延伸超出所述支撑区域，使得在所述内转向构件与所述外构件之间装配时，其中所述轴承针对所述内转向构件施加力以促使与所述小齿轮接合。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述内转向构件包括齿条轴，并且所述外构件包括转向壳体。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述支脚配置为在装配状态下接触所述外构件，并且所述支撑区域通过间隙与所述外构件间隔开。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述支撑区域具有最小曲率半径为RS的大体弯曲的轮廓，并且所述第一支脚和所述第二支脚各自具有最小曲率半径RF，其中RF＜RS。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述轴承具有限定为间隙的弹簧距离DSD，所述间隙介于所述支撑区域的径向最外侧点和相切于所述第一支脚和所述第二支脚的径向最外侧点的线之间。
7.根据权利要求6所述的转向组件，其中0.1mm＜DSD＜20mm。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转向组件，其中所述支撑区域适于提供大于50N的弹力。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述支撑区域适于与所述内转向构件保持接触。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述轴承部件包括形成轴向间隙的第一边缘和第二边缘。
11.根据权利要求2所述的转向组件，其中所述小齿轮包括多个齿，并且其中当所述小齿轮旋转时，所述小齿轮的所述齿的接合导致所述内转向构件适于平移。
12.根据权利要求10所述的转向组件，其中所述轴承部件包括第一侧区域和第二侧区域，其中所述轴承部件的所述第一侧区域和所述第二侧区域形成所述轴向间隙并且接触所述内转向构件。
13.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述低摩擦层包含聚酮、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯砜、含氟聚合物、聚苯并咪唑、它们的衍生物或它们的组合。
14.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述第一支脚和所述第二支脚具有弓形横截面轮廓。
15.根据权利要求1至2中任一项所述的转向组件，其中所述外构件包括适于提供针对所述轴承的力的平台。
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