CN111976827A

CN111976827A - 用于将覆盖件固定在动力转向系统的孔口上的方法

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Publication number: CN111976827A
Application number: CN202010436060.3A
Authority: CN
Inventors: 米克·盖琳; 西尔万·格罗索
Original assignee: JTEKT Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2020-11-24
Also published as: US11623681B2; DE102020113806A1; JP2020203671A; JP7482681B2; US20200369313A1; FR3096336A1; FR3096336B1; BR102020010219A2

Abstract

一种用于将覆盖件(6'、6”、6”')固定在动力转向系统的孔口(4)上的方法，包括使所述覆盖件(6'、6”、6”')接近所述孔口(4)的步骤，其特征在于，所述方法包括：将覆盖件(6'、6”、6”')的至少一个延伸部(64'、64”、64”')插入定位为靠近所述孔口(4)的至少一个凹部(9'、9”、9”')中的步骤；以及使所述覆盖件(6'、6”、6”')的至少一个延伸部(64'、64”、64”')变形的步骤。

Description

用于将覆盖件固定在动力转向系统的孔口上的方法

技术领域

本发明涉及机动车辆的动力转向系统的壳体领域，并且更具体地涉及所述壳体的孔口的覆盖件以及用于将覆盖件固定在孔口上的方法。

背景技术

机动车辆包括转向系统，该转向系统设置有驱动转向柱的转向盘。所述转向柱连接到转向箱，该转向箱包括沿着横向于车辆延伸轴线的轴线延伸的齿条。所述齿条允许车辆转向轮进行枢转。

动力转向系统还包括辅助装置，该辅助装置在齿条上传递取决于驾驶员在转向盘上给出的力的辅助力。这样，驾驶员枢转转向盘所需的力就减小了。

一种已知的电辅助装置包括连接到如图1所示的壳体1的电动马达，该电动马达包括减速轮和蜗杆，它们驱动齿轮，该齿轮固定在连接至齿条的小齿轮的轴上。

这种壳体1通常包括一个或多个进入孔口2、3、4，这些进入孔口2、3、4穿过所述壳体的外壁5，以允许壳体1的所有或部分元件的引入和组装。

这些进入孔口2、3、4必须借助例如设置有例如O形环7的覆盖件6来封闭，以便防止液体或异物(比如砾石、灰尘)侵入壳体1，从而保证由壳体1保护的元件的长期正确操作。

然后，我们将更具体地关注位于壳体1的减速轮上的覆盖件6。然而，本发明可以应用于动力转向系统的任何其它覆盖件。

覆盖件6通过两个自成形螺纹件8(也就是说，在插入期间在壳体1中产生螺距的螺纹件)固定在壳体1上。使用这种自成形螺纹件8的缺点是独立于覆盖件6构成元件。因此，自成形螺纹件8必须在特定基准下提供，为了使用合适的自成形螺纹件8，存在相对其它螺纹件的密钥管理，并且在放置覆盖件6期间，会发生自成形螺纹件8掉落和丢失的情况。

更进一步，使用这种自成形螺纹件8的另一缺点是：需限定和控制拧紧所述自成形螺纹件8的扭矩。实际上，在插入自成形螺纹件期间，在覆盖件中产生了横向于螺纹件插入轴线的力，这会导致所述覆盖件的劣化。这些横向力的存在导致对用于制造覆盖件6的材料选择的约束限制。

覆盖件6的材料必须确实具有足够的机械特性来承受所述横向力。

众所周知，壳体1的位于减速轮上的覆盖件6由包含载有50％玻璃纤维的环状聚酰胺6.6(PA66-GF50)的材料制成。

这种材料的缺点是在潮湿环境中变形。因此当使用机动车辆时，经受热和潮湿环境的覆盖件变形，直到其呈现双曲抛物面的形式。这种变形会使O形环7可见，并导致密封丧失。

发明内容

本发明的目的是：通过提出用于将覆盖件固定在动力转向系统的孔口上的方法来弥补上述缺点的全部或一部分，该方法包括使所述覆盖件接近所述孔口的步骤，其特征在于，所述方法包括：将覆盖件的至少一个延伸部插入靠近所述孔口定位的至少一个凹部的步骤；以及使所述覆盖件的至少一个延伸部变形的步骤。

在接近步骤期间，覆盖件放置成面向孔口。

在插入步骤期间，将覆盖件的至少一个延伸部引入到凹部中。所述凹部独立于孔口并且其定位成靠近孔口。所述凹部是贯通的凹部。

变形步骤使得可能的是：通过将覆盖件的对应于所述延伸部的一部分阻塞在凹部中来将覆盖件固定在孔口上。换言之，在固定覆盖件之后，覆盖件通过其形状、也就是说其几何结构保持在孔口上。

所述固定可以是最终的，也就是说，覆盖件不能在不劣化的情况下从孔口移除；或者所述固定可以是临时的，也就是说，覆盖件在移除期间保持其初始形状并且该覆盖件可以重复使用。

在变形步骤期间，所述至少一个延伸部受到导致该至少一个延伸部变形的力，该力可以是塑性力或弹性力。

沿着延伸部的延伸轴线或横向于该延伸轴线施加所述力。

所述力的作用点位于覆盖件的延伸部处。

根据本发明的方法，仅在覆盖件的作为作用点的延伸部上施加力。因此，覆盖件具有的机械特性必须没有现有技术中重要。这样，多种材料可以用来制造覆盖件。

根据本发明的方法使得可以使用在湿热环境中不变形的材料(也就是说，该材料具有良好的耐湿热性)制造覆盖件。

根据本发明的方法最终允许比现有技术的固定方法更长时间地保持覆盖件在孔口上的密封。

更进一步，根据本发明的用于固定覆盖件的方法不需要使用附加的连接构件、比如示例性的螺纹件。这样，不再存在与自成形螺纹件的供应相关的任何问题或者与其它螺纹件相关的极化问题。

根据本发明的第一变型，变形步骤包括覆盖件的延伸部的至少部分熔化阶段。

熔融阶段在插入步骤之后进行。

熔化阶段致使覆盖件的延伸部塑性变形。

实际上，覆盖件的形状或几何结构确实是通过熔化阶段改变。

在熔化阶段之后，延伸部在一个端部处具有头部。所述头部具有的截面大于凹部的截面，使得头部不能穿过所述凹部。

熔化阶段致使覆盖件在孔口上最终固定。

根据本发明的第一变型的特性，所述变形步骤包括定位阶段，在该定位阶段，砧座放置成与覆盖件的保护壁的面向至少一个延伸部的第一端部的边缘接触，并且在该定位阶段，变形元件放置成与所述至少一个延伸部的第二端部大致接触。

所述砧座是一种工具，当第二端部在变形元件的作用下液化时，该工具允许将延伸部的第一端部保持就位。

变形元件允许增加延伸部的内部能量以熔化它。为此，变形元件包括热源或超声源。

当变形元件远离延伸部移动时，第二端部以形成头部的方式固化。

这样，所述头部与孔口的壁接触，并且没有轴向游隙、也就是说覆盖件与孔口的壁之间的沿着延伸部的延伸轴线的间隔。

根据本发明的第二变型，所述变形步骤包括使至少一个延伸部弯曲的阶段，所述阶段在插入步骤之前进行。

弯曲阶段在插入步骤之前进行。

弯曲阶段使得可能的是：临时改变覆盖件的形状，也就是说，这是覆盖件的弹性变形。

弯曲阶段允许延伸部插入到凹部中。

在弯曲阶段之后，执行插入步骤。

当延伸部插入到凹部中时，该延伸部恢复其原始形状。然后延伸部被阻塞在凹部中。

覆盖件在孔口上的固定是临时的，也就是说，通过再次施加弯曲阶段，可以将延伸部以及因此覆盖件从凹部移除。

本发明还涉及一种覆盖件，其旨在通过实施根据本发明的方法固定在动力转向系统的孔口上，所述覆盖件包括至少部分地被边缘包围的保护壁和不可逆地连接到所述边缘的至少一个延伸部。

保护壁构造成覆盖孔口的一部分或全部。

术语“不可逆地连接”是指在不劣化覆盖件的情况下，延伸部不能与覆盖件分离。延伸部和覆盖件形成单个部件。

因此，延伸部不对应覆盖件上的插入件，从而将覆盖件固定在孔口上。

根据本发明的特性，保护壁和边缘在同一平面内延伸。

根据本发明的特性，所述边缘包围保护壁。

根据本发明的特性，覆盖件包括多个延伸部。

根据本发明的特性，至少一个延伸部大致沿着与保护壁在其中延伸的平面正交的轴线延伸。

因此，延伸部适于被引入到靠近待封闭的孔口定位的凹部中。该凹部沿着类似于孔口延伸轴线的轴线延伸。

根据一种特性，覆盖件的与包括至少一个延伸部的面相对的面大致是平面的。

当延伸部插入到凹部中时，覆盖件没有突出元件。

根据本发明的特性，覆盖件由聚(对苯二甲酸丁二醇酯)或聚丙烯的材料制成。

聚(对苯二甲酸丁二醇酯)或PBT是一种属于聚酯家族的热塑性聚合物。这种半结晶聚合物通过对苯二甲酸和丁烷-1,4-二醇的缩聚获得。

聚丙烯是一种半结晶热塑性聚合物。

聚(对苯二甲酸丁二醇酯)和聚丙烯是两种具有良好机械特性、高抗湿性和良好温度稳定性的材料。更进一步，这些材料是可热熔的。

根据本发明的特性，所述至少一个延伸部具有的长度大于旨在被插入的凹部的长度。

因此，延伸部的尺寸定成，从一侧到另一侧穿过贯通凹部。

根据本发明的特性，所述至少一个延伸部包括彼此平行延伸的两个元件。

因此在弯曲阶段期间，两个元件经历变形。该变形不如延伸部由单个元件形成的情况明显。这样，两个元件使得可能的是：避免导致劣化风险的过度变形。

根据本发明的特性，所述至少一个延伸部的一端部包括突起。

所述突起的尺寸定成，能在凹部内穿过。所述突起构造成支撑在所述凹部的边缘上，以阻挡覆盖件从凹部抽出。

根据本发明的特性，所述突起包括后角、也就是说在横向于延伸部延伸轴线的轴线与所述突起的边缘之间形成的角度。

根据本发明的特性，所述后角包括在1°和30°之间、并且更精确地说在5°和15°之间。

所述后角使得可能的是：通过克服动力转向系统的覆盖件和孔口的不同离差和公差，使得覆盖件在孔口上的组装不产生轴向游隙、也就是说覆盖件和孔口壁之间的沿着延伸部延伸轴线的间隔。

根据本发明的特性，所述至少一个延伸部包括连接到杆的自由端部的至少两个支腿。

所述杆大致是直线的。

所述杆的第一端部固定在保护壁的边缘上，并且两个凸片固定到所述杆的第二端部。

两个支腿大致是对称的和柔性的。两个支腿形成锐角。

所述两个支腿允许延伸部有更大的变形。这样可以容易地适应凹部尺寸的大离差。

本发明还涉及机动车辆的动力转向系统的转向壳体，所述壳体包括根据本发明的覆盖件。

附图说明

通过下面的描述将更好地理解本发明，该描述涉及根据本发明的几个实施例，其通过非限制性示例给出并参考示意性附图进行解释，其中：

图1是根据现有技术的动力转向系统的壳体的视图；

图2是使根据第一实施例的覆盖件接近转向系统的壳体的孔口的步骤的透视图；

图3是转向系统的壳体在进行插入根据第一实施例的覆盖件的步骤之后的剖视图；

图4是转向系统的壳体在执行使根据第一实施例的覆盖件变形的步骤之后的剖视图；

图5是使根据第二实施例的覆盖件接近转向系统的壳体的孔口的步骤的透视图；

图6是转向系统的壳体在进行插入根据第二实施例的覆盖件的步骤之后的剖视图；

图7是使根据第三实施例的覆盖件接近转向系统的壳体的孔口的步骤的透视图；

图8是转向系统的壳体在进行插入根据第三实施例的覆盖件的步骤之后的剖视图。

具体实施方式

本发明总体上涉及机动车辆的动力转向系统的壳体1'、1”。

壳体1'、1”包括外壁5'、5”，其可以是金属的或由刚性塑料材料制成。它容纳图中未示出的齿轮机构。

所述机构优选是减速器，其包括减速轮和蜗杆，其确保转向辅助马达与可运动构件(比如齿条或转向柱)之间的机械传动。转向柱允许改变车辆转向轮的偏转定向(转向角度)。

壳体1'、1”包括几个进入孔口2、3、4，这些进入孔口穿过所述壳体1'、1”的外壁5'、5”，以允许引入和组装壳体1'、1”的全部或部分元件。孔口2、3、4具有大致圆形的形状。

然后，我们将更具体地关注覆盖件6'、6”，其允许封闭定位在减速轮上的孔口4。

图2、3和4更具体地示出了本发明的第一实施例。

在该实施例中，壳体1'包括两个截面为大致圆形的凹部9'。它们定位成在直径上相对地靠近孔口4。凹部9'不与孔口4组合。凹部9'穿过壳体1'的外壁5'的厚度。因此，它们是贯通的凹部。

根据第一实施例的覆盖件6'包括大致圆形的保护壁61，该保护壁的直径大致等于孔口4的直径。保护壁61在该保护壁61通过边缘62在其中延伸的平面中延伸。

边缘62包围保护壁61并且包括相对保护壁61在直径上相对定位的两个部分63。每个部分63包括延伸部64'。

延伸部64'不可逆地固定到部分63。更具体而言，包括保护壁61、边缘62和延伸部64'的覆盖件6'在单一材料注射操作中生产。延伸部64'具有大致圆柱形的形状，其直径大致等于旨在被插入的凹部9'的直径。延伸部64'沿着正交于保护壁61在其中延伸的平面的轴线延伸。延伸部64'具有的长度大于旨在被插入的凹部9'的长度。

两个延伸部64'定位在覆盖件1'的同一面上、以下称为内面。因此两个延伸部64'可以插入到对应的凹部9'中。

根据本发明的用于将覆盖件6'固定在孔口4上的方法包括使如图2所示的覆盖件6'接近孔口4的步骤。在该步骤中，覆盖件6'远离壳体1'定位、面向孔口4。更确切地说，覆盖件6'的内面面向孔口4定位，使得延伸部64'各自面向凹部9'。

然后进行将覆盖件6'的延伸部64'插入凹部9'中的步骤。当插入步骤完成时，保护壁61覆盖孔口4，并且边缘62与壳体1'的外壁5'接触。

更进一步，如图3所示，每个延伸部64'定位在凹部9'中。每个延伸部64'从对应的凹部9'突出。

然后，固定方法包括使延伸部64'变形的步骤，并且更确切地说，包括定位阶段和然后的熔化阶段。

在定位阶段期间，砧座放置成与覆盖件6'的部分63接触。因此，砧座定位在覆盖件1'的与所述内面相对的面上。

更进一步，变形元件定位成与延伸部64'的自由端部、也就是说已经穿过凹部9'的端部接触。

在熔化阶段期间，变形元件一方面增加延伸部64'的内部能量，以使该延伸部64'成为液体，并且另一方面向着砧座在延伸部64'上施加压力，使得延伸部64'的长度减小，并且在延伸部64'处产生头部65'。

头部65'具有大致圆形的形状，其直径大于凹部9'的直径。头部65'与壳体1'的外壁5'接触。

在冷却后，头部65'硬化并且不再能穿过凹部9'。因此，头部65'防止延伸部64'从凹部9'中抽出，并因此防止覆盖件6'从孔口4中抽出。

变形步骤在两个延伸部64'上同时进行或相反依次进行。

图5和6更具体地示出了本发明的第二实施例。

在该实施例中，壳体1”包括截面为大致方形或圆形的两个凹部9”。它们定位成在直径上相对地靠近孔口4。凹部9”没有与孔口4合并。凹部9”穿过壳体1”的外壁5”的厚度。因此，它们是贯通的凹部。

根据第二实施例的覆盖件6”包括大致圆形的保护壁61，其直径大致等于孔口4的直径。保护壁61在该保护壁61通过边缘62在其中延伸的平面中延伸。

边缘62包围保护壁61并且包括相对该保护壁61在直径上相对定位的两个部分63。每个部分63包括延伸部64”。

延伸部64”不可逆地固定到所述部分63。更具体而言，包括保护壁61、边缘62和延伸部64”的覆盖件6”在单一注射材料操作中生产。延伸部64”沿着正交于保护壁61在其中延伸的平面的轴线延伸。延伸部64”具有的长度略微大于旨在被插入的凹部9”的长度。延伸部64”包括彼此平行地延伸的第一元件67和第二元件66。第一元件67具有平滑表面。第二元件66在自由端部、即与接触所述边缘62的端部相对的端部处包括突起65”。

所述突起65”包括后角α、也就是说在横向于延伸部延伸轴线的轴线X和突起65”的边缘之间形成的角度。后角α在5°和15°之间。

两个延伸部64”定位在覆盖件1”的同一面上、以下称为内面。因此所述两个延伸部64”可以插入到对应的凹部9”中。

根据本发明的用于将覆盖件6”固定在孔口4上的方法包括如图5所示的使覆盖件6”接近孔口4的步骤。在该步骤中，覆盖件6”远离壳体1”定位、面向孔口4。更确切地说，覆盖件6”的内面面向孔口4定位，使得延伸部64”各自面向一个凹部9”。

然后执行使延伸部64”变形的步骤，并且更确切地说是弯曲阶段。在所述弯曲阶段，每个延伸部64”的两个元件66、67弹性地聚在一起。为了进行该弯曲步骤，在每个延伸部64”的两个元件66、67上施加力。变形步骤在两个延伸部64”上同时进行。

在变形步骤之后，进行覆盖件6”的延伸部64”到凹部9”中的插入步骤。当插入步骤完成时，保护壁61覆盖孔口4，并且边缘62与壳体1”的外壁5”接触。更进一步，每个延伸部64”如图6所示定位在凹部9”中。每个延伸部64”从对应的凹部9”突出。

没有力施加在所述两个元件66、67上，它们进入保持位置。第二元件66的突起65”与壳体1”的外壁5”发生接触。后角α使得可能的是：在不产生轴向游隙、也就是说覆盖件和孔口壁之间的沿着延伸部延伸轴线的间隔的情况下将覆盖件组装在孔口上。

突起65”不是定位在凹部9”的轴线上。它相对凹部9”的所述轴线错开。因此，突起65”不再能够进入凹部9”。突起65”防止延伸部64”从凹部9”抽出并因此防止覆盖件6”从孔口4抽出。

图7和8更具体地示出了本发明的第三实施例。

在该实施例中，壳体1”'包括截面为大致矩形的两个凹部9”'。它们定位成在直径上相对地靠近孔口4。凹部9”'不与孔口4合并。凹部9”'穿过壳体1”'的外壁5”'的厚度。因此，它们是贯通的凹部。

根据第三实施例的覆盖件6”'包括大致圆形的保护壁61，该保护壁的直径大致等于孔口4的直径。保护壁61在该保护壁61通过边缘62在其中延伸的平面中延伸。

边缘62包围保护壁61并且包括相对该保护壁61在直径上相对定位的两个部分63。每个部分63包括一个延伸部64”'。

延伸部64”'不可逆地固定到所述部分63。更具体而言，包括保护壁61、边缘62和延伸部64”'的覆盖件6”'在单一材料注射操作中生产。延伸部64”'沿着正交于保护壁61在其中延伸的平面的轴线延伸。延伸部64”'具有的长度大于旨在被插入的凹部9”'的长度。延伸部64”'包括连接到杆69的自由端部的两个支腿68。

杆69大致是直线的。杆的第一端部固定到保护壁61的边缘62，并且两个支腿68固定到杆69的第二端部。

两个支腿68大致是对称的和柔性的。两个支腿68在杆69的任一侧延伸。支腿668与杆69形成锐角。

两个延伸部64”'定位在覆盖件1”'的同一面上、此后称为内面。因此两个延伸部64”'可以插入到对应的凹部9”'中。

根据本发明的用于将覆盖件6”'固定在孔口4上的方法包括如图7所示的使覆盖件6”接近孔口4的步骤。

在该步骤中，覆盖件6”'定位在距壳体1”'一定距离处、面向孔口4。更确切地说，覆盖件6”'的内面面向孔口4定位，使得延伸部64”'分别面向一个凹部9”'。

然后执行使延伸部64”'变形的步骤、并且更确切地说是弯曲阶段。在所述弯曲阶段，每个延伸部64”'的两个支腿68弹性地聚在一起并更靠近所述杆69。为了进行该弯曲步骤，在每个延伸部64”'的两个支腿68上施加力。变形步骤在两个延伸部64”'上同时进行。

在变形步骤之后，执行将覆盖件6”'的延伸部64”'插入凹部9的步骤。当插入步骤完成时，保护壁61覆盖孔口4，并且边缘62与壳体1”'的外壁5”'接触。更进一步，每个延伸部64”'定位在凹部9”'中，如图8所示。每个延伸部64”'从对应的凹部9”'突出。

没有力施加在两个支腿68上，这两个支腿进入保持位置并防止延伸部64”'从凹部9”'抽出，并且因此防止覆盖件6”'从孔口4抽出。

当然，本发明并不局限于附图中描述和表示的实施例。在不背离本发明的保护范围的情况下，修改仍然是可能的，特别是从各种元件的构成的角度或者通过技术等同物的替换。

Claims

1.一种用于将覆盖件(6'、6”、6”')固定在动力转向系统的孔口(4)上的方法，该方法包括使所述覆盖件(6'、6”、6”')接近所述孔口(4)的步骤，其特征在于，所述方法包括：将覆盖件(6'、6”、6”')的至少一个延伸部(64'、64”、64”')插入靠近所述孔口(4)定位的至少一个凹部(9'、9”、9”')中的步骤；以及使所述覆盖件(6'、6”、6”')的至少一个延长部(64'、64”、64”')变形的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，变形步骤包括覆盖件(6')的延伸部(64')的至少部分熔化阶段。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述变形步骤包括定位阶段，在所述定位阶段，砧座放置成与覆盖件(6')的保护壁(61)的面向所述至少一个延伸部(64')的第一端部的边缘(62)接触，并且变形元件放置成与所述至少一个延伸部(64')的第二端部大致接触。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变形步骤包括所述至少一个延伸部(64”、64”')的弯曲阶段，所述阶段在插入步骤之前进行。

5.一种覆盖件(6'、6”、6”')，其旨在通过实施根据前述权利要求中任一项所述的方法固定到动力转向系统的孔口(4)，所述覆盖件(6'、6”、6”')包括：保护壁(61)，该保护壁至少部分被边缘(62)包围；以及至少一个延伸部(64'、64”、64”')，该延伸部不可逆地连接到所述边缘(62)。

6.根据权利要求5所述的覆盖件(6'、6”、6”')，其中，所述至少一个延伸部(64'、64”、64”')大致沿着所述保护壁(61)在其中延伸的平面的正交轴线延伸。

7.根据权利要求5或6中任一项所述的覆盖件(6'、6”、6”')，该覆盖件由聚(对苯二甲酸丁二醇酯)或聚丙烯的材料制成。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的覆盖件(6'、6”、6”')，其中，所述至少一个延伸部(64'、64”、64”')具有的长度大于旨在被插入的凹部(9'、9”、9”')的长度。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的覆盖件(6”)，其中，所述至少一个延伸部(64”)包括彼此平行延伸的两个元件(66、67)。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的覆盖件(6”)，其中，所述至少一个延伸部(64”)的一端部包括突起(65”)。

11.根据权利要求5至8中任一项所述的覆盖件(6”')，其中，所述至少一个延伸部(64”')包括连接到杆(69)的自由端部的至少两个支腿(68)。