CN114148402A - 一种弹性缓冲件、车辆转向器及车辆转向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于车辆技术领域,公开了一种弹性缓冲件、车辆转向器及车辆转向系统。该弹性缓冲件,弹性本体包括交替分布的第一波形部和第二波形部,第一波形部向第一方向凸出,第二波形部向第二方向凸出,第一方向与第二方向相反,且第一方向和第二方向均平行于弹性本体的轴线;弹性本体被设置为受到外部作用力时产生形变,形变包括波形形变阶段和过度形变阶段。该弹性缓冲件,结构简单且具有良好的缓冲吸振效果;该车辆转向器应用上述的弹性缓冲件,有效提高了壳体和连接座的使用寿命,减少了车辆转向器的维修频率,减少了传递至方向盘的振动现象,且能够吸收部分由撞击产生的噪音,提高了驾驶员的驾驶舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,尤其涉及一种弹性缓冲件、车辆转向器及车辆转向系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展,汽车技术水平不断提升。其中,车辆转向器是车辆必不可少的一部分,车辆转向器的作用在于将方向盘输入的旋转运动变换为用于施加转向角的直线运动的机构。现在的车辆转向器主要包括壳体、齿条轴、齿轮轴和两个拉杆组件,其中,拉杆组件包括球头座以及转动连接于球头座的拉杆,齿条轴和齿轮轴均设置于壳体内,壳体的内壁设有齿条引导部,齿轮轴的轮齿和齿条轴上的齿形部啮合使得齿条轴滑动位于齿条引导部,方向盘传动连接于齿轮轴,齿条轴的两端分别固定连接两个球头座,两个拉杆分别传动连接于两个转向轮,当转动方向盘时,齿轮轴的轮齿转动啮合于齿条轴的轮齿,从而带动齿条轴沿轴向滑动位于齿条引导部,从而带动拉杆两端的两个转向轮运动。
但在齿条轴沿轴向滑动到达极限位置时,即拉杆组件的球头座与壳体的内壁抵接的位置,球头座与壳体的内壁会发生碰撞,易导致壳体的内壁结构和/或球头座发生结构变形甚至断裂,且在碰撞的过程中会产生较大的噪音,同时拉杆组件的球头座与壳体的内壁会发生碰撞产生的振动冲击会传递至方向盘,使得方向盘发生振颤,极大地降低了驾驶员的驾驶舒适性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹性缓冲件、车辆转向器及车辆转向系统,以解决现有技术中的弹性缓冲件的缓冲减振效果差,车辆转向器的球头座与壳体的内壁发生碰撞造成的壳体的内壁结构和/或球头座发生结构变形甚至断裂,且在碰撞的过程中会产生较大的噪音,以及会导致方向盘发生振颤的问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种弹性缓冲件,包括:
弹性本体;
所述弹性本体包括相连的第一波形部和第二波形部,所述第一波形部和所述第二波形部交替分布,所述第一波形部向第一方向凸出,所述第二波形部向第二方向凸出,所述第一方向与所述第二方向相反,且所述第一方向和所述第二方向均平行于所述弹性本体的轴线;
所述弹性本体被设置为受到外部作用力时产生形变,所述形变包括波形形变阶段和过度形变阶段。
进一步地,所述弹性本体包括多个所述第一波形部和多个所述第二波形部。
进一步地,所述弹性本体包括至少3个所述第一波形部和至少3个所述第二波形部。
进一步地,所述第一波形部和所述第二波形部的周向长度相同,和/或所述第一波形部和所述第二波形部沿轴向凸起的凸起高度相同。
进一步地,所述凸起高度为Y,所述弹性本体在中心平面投影的内径为X,则0.05≤Y/X≤0.2;
其中,所述弹性本体包括所述中心平面,所述中心平面垂直于所述弹性本体的轴线,所述凸起高度Y为波形部的外缘极限位置与所述中心平面之间的距离。
进一步地,所述弹性本体包括中心平面,所述中心平面垂直于所述弹性本体的轴线,所述弹性本体的轴向厚度为T,所述弹性本体在所述中心平面投影的内径为X,则0.05≤T/X≤0.15。
进一步地,所述弹性缓冲件还包括沿周向间隔设置于所述弹性本体的内侧壁的多个连接部,所述连接部与齿条轴连接。
进一步地,所述连接部设置于所述第一波形部和所述第二波形部的连接处。
进一步地,所述连接部为凸设在所述弹性本体的内侧壁的凸柱,所述凸柱与所述齿条轴的外周面过盈配合。
进一步地,相邻所述凸柱之间的间隔角度相同,所述凸柱凸出的高度相同。
进一步地,所述弹性缓冲件由橡胶材料制成。
一种车辆转向器,包括壳体,以及设置于所述壳体内的齿条轴,所述齿条轴沿轴向的两端均连接有连接座,所述连接座与相邻部件之间设置有弹性缓冲件,用于缓冲所述连接座和所述相邻部件之间的作用力;所述弹性缓冲件为上述的弹性缓冲件。
进一步地,所述弹性本体套设于所述齿条轴,所述相邻部件设有齿条轴行程限位结构,所述弹性本体沿轴向的一端与所述连接座抵接,当所述齿条轴沿轴向运动到极限位置时,所述弹性本体沿轴向的另一端抵紧于所述齿条轴行程限位结构。
进一步地,所述车辆转向器包括多个所述弹性本体,多个所述弹性本体沿所述齿条轴的轴向依次设置。
一种车辆转向系统,包括方向盘和车轮,还包括上述的车辆转向器,所述车辆转向器还包括拉杆,所述方向盘传动连接于所述齿条轴,所述拉杆分别与所述齿条轴和所述车轮传动连接。
本发明的有益效果:
本发明提供一种弹性缓冲件,该弹性缓冲件,设置第一波形部向第一方向凸出,第二波形部向第二方向凸出,第一波形部和第二波形部之间形成高度差,当弹性缓冲件沿弹性本体的轴向被挤压时,第一波形部和第二波形部能发生两个阶段的弹性变形,其中,两个阶段的弹性变形分别为波形形变阶段和过度形变阶段。具体地,当弹性缓冲件沿弹性本体的轴向被挤压时,第一波形部和第二波形部被压平至第一波形部和第二波形部的径向投影重合,此时,弹性本体变形为一个平垫圈,这个过程即为波形形变阶段,在波形形变阶段期间,弹性本体的弹性变形能够有效缓冲一部分挤压力;当弹性本体再持续受到挤压力时,弹性本体继续被挤压变形,平垫圈继续沿轴向发生弹性形变,这个过程即为过度变形阶段,在过度变形阶段期间,平垫圈的弹性变形能够继续缓冲一部分挤压力,从而,弹性缓冲件的结构简单,且具有良好的缓冲吸振效果。
本发明还提供一种车辆转向器,该车辆转向器包括壳体,以及设置于壳体内的齿条轴,齿条轴沿轴向的两端均连接有连接座,连接座与相邻部件之间设置有弹性缓冲件,用于缓冲连接座和相邻部件之间的作用力。具体地,相邻部件为壳体,弹性缓冲件能够缓冲壳体和连接座之间的撞击力,从而有效降低了由撞击造成的壳体和/或连接座的结构发生变形甚至断裂的现象,提高了壳体和连接座的使用寿命,减少了车辆转向器的维修频率;同时弹性缓冲件能够有效减少传递至方向盘的振动现象,且能够吸收部分由撞击产生的噪音,提高了驾驶员的驾驶舒适性。
本发明还提供一种车辆转向系统,该车辆转向系统采用上述的车辆转向器,能有效的提高车辆转向系统的使用寿命,减少了车辆转向系统的维修频率。
附图说明
图1是本发明的具体实施例提供的弹性缓冲件沿第一角度的结构示意图;
图2是本发明的具体实施例提供的弹性缓冲件沿第二角度的结构示意图;
图3是本发明的具体实施例提供的弹性缓冲件沿第三角度的结构示意图;
图4是本发明具体实施例提供的车辆转向器的弹性缓冲件未被挤压时的结构示意图;
图5是本发明具体实施例提供的车辆转向器的弹性缓冲件被挤压成平垫圈的结构示意图。
图中:
1、弹性缓冲件;11、弹性本体;111、第一波形部;112、第二波形部;12、连接部;
2、壳体;21、齿条轴行程限位结构;
3、齿条轴;
4、连接座;
5、拉杆;51、球头;
6、弹性垫层;
7、中心平面;
8、轴线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
本发明提供一种弹性缓冲件,如图1-3所示,该弹性缓冲件包括弹性本体11;弹性本体11包括相连的第一波形部111和第二波形部112,第一波形部111和第二波形部112交替分布,第一波形部111向第一方向凸出,第二波形部112向第二方向凸出,第一方向与第二方向相反,且第一方向和第二方向均平行于弹性本体11的轴线8。其中,如图2所示,弹性本体11包括中心平面7,中心平面7垂直于弹性本体11的轴线8。
如图1-3所示,该弹性缓冲件,通过设置第一波形部111向第一方向凸出,第二波形部112向第二方向凸出,第一波形部111和第二波形部112之间形成相反的凸出,当弹性缓冲件1受外部作用力时,例如,沿弹性本体11的轴向被挤压时,会产生形变。本实施方式中的弹性缓冲件1受力后会发生两个阶段的弹性变形,其中,两个阶段的弹性变形分别为波形形变阶段和过度形变阶段。具体地,当弹性缓冲件1沿弹性本体11的轴向被挤压时,第一波形部111和第二波形部112被压平至第一波形部111和第二波形部112的径向投影重合,换言之,即第一波形部111和第二波形部112消失,不再沿弹性本体11的轴向凸出,此时,弹性本体11变形为一个平垫圈,这个过程即为波形形变阶段,在波形形变阶段期间,弹性本体11的弹性变形能够有效缓冲一部分挤压力;此后,当弹性本体11再持续受到挤压力时,弹性本体11继续被挤压变形,平垫圈继续沿轴向发生弹性形变,这个过程即为过度变形阶段,在过度变形阶段期间,平垫圈的弹性变形能够继续缓冲一部分挤压力,从而,弹性缓冲件1的结构简单,且具有良好的缓冲吸振效果。
其中,图2为弹性缓冲件1的侧视图,图3为弹性缓冲件1的主视图。
其中,如图1-3所示,弹性本体11包括多个第一波形部111和多个第二波形部112。具体地,多个第一波形部111和多个第二波形部112沿弹性本体11的外周方向交替分布,从而,当弹性缓冲件1沿弹性本体11的轴向被挤压时,多个第一波形部111和多个第二波形部112均被挤压,可以理解的是,在波形形变阶段期间,通过设置多个第一波形部112和多个第二波形部112使缓冲吸振的效果更好。
其中,弹性本体11包括至少3个第一波形部111和至少3个第二波形部112。具体地,第一波形部111的数量和第二波形部112的数量可相等,亦或不相等。在本实施例中,弹性本体11的第一波形部111和第二波形部112的数量相等且均为3个,第一波形部111和第二波形部112沿弹性本体11的外周方向交替分布。在其他实施例中,第一波形部111和第二波形部112的数量可优选为均为3个、均为4个、均为5个、均为6个、均为8个或均为10个等。
其中,本实施方式中,第一波形部111和第二波形部112的周向长度相同,第一波形部111和第二波形部112沿轴向凸起的凸起高度Y相同。如此设置,第一波形部111和第二波形部112的形状相同,第一波形部111和第二波形部112形成的弹性本体11呈均匀的波浪形的环状结构,从而,当弹性缓冲件1沿弹性本体11的轴向被挤压时,第一波形部111和第二波形部112的变形均匀,有效提升了弹性缓冲件1的缓冲吸振能力。
其中,周向长度指的是第一波形部111或第二波形部112沿弹性本体11的圆周方向的周长,凸起高度Y为波形部的外缘极限位置与中心平面7之间的距离。具体地,波形部可以为第一波形部111,也可以为第二波形部112。第一波形部111沿轴向凸起的凸起高度指的是第一波形部111的外缘极限位置处到中心平面7之间的间距,第二波形部112沿轴向凸起的高度指的是第二波形部112的外缘极限位置处到中心平面7之间的间距。
如图2所示,在本实施例中,第一波形部111和第二波形部112的周向长度相同,第一波形部111和第二波形部112沿轴向凸起的凸起高度Y相同。例如图2中,第一波形部111外缘的最右边位置距离中心平面7的距离为Y。如图3所示,弹性本体11在中心平面7上投影的内径为X。
进一步地,在本实施例中,0.05≤Y/X≤0.2,优选为0.1≤Y/X≤0.15。例如弹性本体11的内径X为26mm,对应地,Y可以设置为2.6mm~3.9mm;内径X为28mm,对应地,Y可以设置为2.8mm~4.2mm;内径X为30mm,对应地,Y可以设置为3mm~4.5mm。通过将第一波形部111的凸起高度和第二波形部112的凸起高度,以及弹性本体11的内径设置在上述范围内,既可以确保弹性缓冲件1能够通过自身变形缓冲吸收相邻部件的振动,也确保了第一波形部111和第二波形部112的波形变形的可靠性,以及弹性缓冲件1的使用寿命。
进一步地,在本实施例中,若弹性本体11的轴向厚度为T,弹性本体11在中心平面7投影的内径为X,则0.05≤T/X≤0.15,优选为0.1≤T/X≤0.125。若弹性本体11的径向厚度为Z,则0.05≤Z/X≤0.2,优选为0.1≤Z/X≤0.15。
例如,弹性本体11的内径X为26mm,对应地,T可以设置为2.6mm~3.25mm、Z可以设置为2.6mm~3.9mm;内径X为28mm,对应地,T可以设置为2.8mm~3.5mm、Z可以设置为2.8mm~4.2mm;内径X为30mm,对应地,T可以设置为3mm~3.75mm、Z可以设置为3mm~4.5mm。
通过将波形部的轴向厚度T和径向厚度Z设置在上述范围内,既可以确保弹性缓冲件1能够产生可靠的有效形变并有效恢复,确保了弹性缓冲件1的可靠性和使用寿命,另外也确保了弹性缓冲件1可进行有效的减振和缓冲。
作为一种替代方案,第一波形部111和第二波形部112的周向长度不同;和/或,第一波形部111和第二波形部112沿轴向凸起的凸起高度不同。可以理解的是,依据弹性变形件的实际使用工况,可适应性的设置第一波形部111和第二波形部112的周向长度,以及第一波形部111和第二波形部112沿轴向凸起的凸起高度,只需要满足弹性缓冲件1上设置有波形部即可。
其中,如图1-3所示,弹性缓冲件1还包括沿周向间隔设置于弹性本体11的内侧壁的多个连接部12,连接部12与齿条轴3连接。如此设置,以实现将弹性缓冲件1装配于齿条轴3。具体地,齿条轴3沿周向设有多个插槽,多个连接部12一一对应地过盈插接于多个插槽。以实现将弹性缓冲件1装配于齿条轴3,避免弹性缓冲件1相对于齿条轴3的装配位置发生变化。
具体地,连接部12为凸设在弹性本体11的内侧壁的凸柱,凸柱与齿条轴3的外周面过盈配合。具体地,齿条轴3的外周面设有插槽,凸柱盈插接于插槽,以实现将弹性缓冲件1装配于齿条轴3,避免弹性缓冲件1装配于齿条轴3上装配位置发生变化。
具体地,如图1所示,凸柱设置于第一波形部111和第二波形部112的连接处。如此设置,以保证当弹性缓冲件1沿弹性本体11的轴向被挤压时,凸柱的位置不会变化,由此确保了弹性缓冲件1相对于齿条轴3的位置相对固定,从而保证了弹性缓冲件1的工作性能。具体地,多个凸柱大致分布于同一径向平面内。在本实施例中,多个凸柱大致分布于弹性本体11的中心平面7内。可以理解的是,当施加于弹性本体11的挤压力为沿弹性本体11的轴向从两端向中间作用的力,如此设置,以保证弹性本体11在过度变形阶段期间,弹性本体11在受到挤压力的作用下能够有效发生弹性变形,且能避免装配于齿条轴3的凸柱发生松动。
具体地,如图3所示,相邻凸柱之间的间隔角度相同,凸柱凸出的高度相同。如此设置,各凸柱沿弹性本体11的轴向的受力均匀,以进一步提高弹性缓冲件1装配于齿条轴3的稳定性和可靠性。
具体地,弹性缓冲件1的弹性本体11和多个连接部12一体成型。能够保证第一连接件的结构强度,避免了由弹性本体11和连接部12的连接失效导致弹性缓冲件1失效的问题,减少了零部件的数量,便于将弹性缓冲件1装配于齿条轴3。
具体地,弹性缓冲件1由橡胶材料制成。橡胶材料具有良好的弹性,且成本低的特点。在其他实施例中,弹性缓冲件1也可由其他具有弹性的非金属材料或金属材料制成。
现在的车辆转向器主要包括壳体、齿条轴、齿轮轴和两个拉杆组件,其中,拉杆组件包括球头座以及转动连接于球头座的拉杆,齿条轴、齿轮轴均设置于壳体内,壳体的内壁设有齿条引导部,齿轮轴的轮齿和齿条轴上的齿形部啮合使得齿条轴滑动位于齿条引导部,方向盘传动连接于齿轮轴,齿条轴的两端分别固定连接两个球头座,两个拉杆分别传动连接于两个转向轮,当转动方向盘时,齿轮轴的轮齿转动啮合于齿条轴的轮齿,从而带动齿条轴沿齿条引导部的轴向滑动位于齿条引导部,从而带动拉杆两端的两个转向轮运动。但在齿条轴沿轴向滑动到达极限位置时,即拉杆组件的球头座与壳体的内壁抵接的位置,球头座与壳体的内壁会发生碰撞,易导致壳体的内壁结构和/或球头座发生结构变形甚至断裂,且在碰撞的过程中会产生较大的噪音,同时拉杆组件的球头座与壳体的内壁会发生碰撞产生的振动冲击会传递至方向盘,使得方向盘发生振颤,极大的降低了驾驶员的驾驶舒适性。
本发明还提供一种车辆转向器,如图4和图5所示,该车辆转向器包括壳体2,以及设置于壳体2内的齿条轴3,齿条轴3沿轴向的两端均连接有连接座4,连接座4与相邻部件之间设置有弹性缓冲件1,用于缓冲连接座4和相邻部件之间的作用力;弹性缓冲件1为上述的弹性缓冲件1。具体地,相邻部件为壳体2,弹性缓冲件1能够缓冲壳体2和连接座4之间的撞击力,从而有效降低由撞击造成的壳体2和/或连接座4的结构发生变形甚至断裂的现象,从而有效提高壳体2和连接座4的使用寿命,减少了车辆转向器的维修频率;同时弹性缓冲件1能够有效减少传递至方向盘的振动现象,且能够吸收部分由撞击产生的噪音,提高了驾驶员的驾驶舒适性。
其中,如图4和图5所示,弹性本体11套设于齿条轴3,相邻部件设有齿条轴行程限位结构21,弹性本体11沿轴向的一端与连接座4抵接,当齿条轴3沿轴向运动到极限位置时,弹性本体11沿轴向的另一端抵紧于齿条轴行程限位结构21。通过在齿条轴3的靠近端部的位置设置弹性缓冲件1,弹性缓冲件1的一端与连接座4抵接,当齿条轴3沿轴向向一端运动到极限位置时,弹性缓冲件1的另一端抵紧于齿条轴行程限位结构21,可以理解的是,弹性缓冲件1与齿条轴行程限位结构21的抵紧位置即为极限位置。具体地,当弹性缓冲件1沿弹性本体11的轴向被挤压时,第一波形部111和第二波形部112被压平至第一波形部111和第二波形部112之间的径向投影重合,此时,弹性本体11变形为一个平垫圈,这个过程即为波形形变阶段,在波形形变阶段期间,弹性本体11的弹性变形有效延长了连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的时间,与此同时,弹性本体11的弹性变形有效缓冲了连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的撞击力,从而有效降低了由撞击造成的壳体2和/或连接座4的结构发生变形甚至断裂的现象,提高了壳体2和连接座4的使用寿命,减少了车辆转向器的维修频率;当弹性本体11再持续受到挤压力时,弹性本体11继续被挤压变形,平垫圈继续沿轴向发生弹性形变,从而进一步延长了连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的时间,与此同时,弹性本体11的弹性变形进一步缓冲了连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的撞击力,从而进一步降低了由撞击造成的壳体2和/或连接座4的结构发生变形甚至断裂的现象,提高了壳体2和连接座4的使用寿命,减少了车辆转向器的维修频率。
其中,车辆转向器包括多个弹性本体11,多个弹性本体11沿齿条轴3的轴向依次设置。具体地,多个弹性本体11沿轴向依次排布形成网状的环形结构。多个弹性本体11可设置不同的轴向凸出高度,从而形成了多个不同的高度差,从而,形成的多个高度差能够进一步延长连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的时间;当各个弹性本体11均被压缩成平垫圈时,多个弹性本体11相当于一个平垫圈,齿条轴3继续沿轴向向一端运动,直至到达极限位置时,在此过程中,多个弹性本体11被继续挤压发生弹性变形,进一步延长了连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的时间,进一步缓冲了连接座4撞击壳体2的撞击力,降低了由撞击造成的壳体2和/或连接座4的结构发生变形甚至断裂的现象,提高了壳体2和连接座4的使用寿命,减少了车辆转向器的维修频率,提高了驾驶员的驾驶舒适性。其中,仅最靠近连接座4的一个弹性本体11的内圈设有连接部12,从而保证弹性缓冲件1的多个弹性本体11沿轴向均能够有效地进行弹性形变。本实施例仅示例性的给出了弹性缓冲件1包括一个弹性本体11,弹性本体11的内侧壁沿周向间隔设置多个连接部12。
其中,如图4和图5所示,齿条轴行程限位结构21为设置于壳体2的凹槽,当齿条轴3沿轴向运动到极限位置时,弹性本体11能抵紧于凹槽的底壁。如此设置,凹槽能够进一步限定弹性本体11的位置,防止弹性本体11发生变形的过程中沿径向发生弯折,从而有效保证弹性缓冲件1的工作性能。可以理解的是,凹槽的深度小于弹性本体11沿轴向的厚度,从而保证弹性本体11能有效抵紧于凹槽的底壁,从而有效缓冲连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的撞击力,有效减少传递至方向盘的振动现象,有效吸收部分由撞击产生的噪音,提高了驾驶员的驾驶舒适性。
其中,如图4和图5所示,车辆转向器还包括拉杆5,拉杆5的球头51与连接座4传动连接,拉杆5远离球头51的另一端与车轮传动连接。具体地,齿条轴3往复运动,从而带动拉杆5运动,拉杆5与车轮传动连接,从而带动两个车轮运动,以实现转向。
其中,如图4和图5所示,连接座4设有球形槽,球形槽的内壁设有弹性垫层6,拉杆5的球头51转动设置于球形槽。如此设置,由于拉杆5的球头51转动连接于连接座4的球形槽,当齿条轴3沿轴向运动到极限位置时,连接座4撞击壳体2的齿条轴行程限位结构21的撞击力能够传递至拉杆5,造成拉杆5的球头51和球形槽的内壁之间发生碰撞,通过在球形槽的内壁设置弹性垫层6,弹性垫层6能够有效缓冲拉杆5的球头51和球形槽的内壁之间的碰撞,从而进一步降低了连接座4发生变形甚至断裂的隐患,同时也保护了拉杆5的结构。
具体地,弹性垫层6由尼龙材料制成。尼龙材料具有弹性,且耐磨性好,且成本低,弹性垫层6粘接于球形槽的内壁。在其他实施例中,弹性垫层6也可由橡胶材料制成,或由其他具有弹性的材料制成。
本发明还提供一种车辆转向系统,该车辆转向系统包括方向盘和车轮,还包括上述的车辆转向器。具体地,方向盘传动连接于齿条轴3,齿条轴3和连接座4固定连接,拉杆5的球头51转动连接于连接座4的球形槽,且拉杆远离球头51的另一端与车轮传动连接,当转动方向盘时,方向盘带动齿条轴3沿轴向运动,从而带动拉杆5运动,进而带动传动连接于拉杆5的车轮运动,以实现转向。该车辆转向系统采用上述的车辆转向器,能有效的提高车辆转向系统的使用寿命,有效减少车辆转向系统的维修频率,且能有效提高驾驶员的驾驶舒适性。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种弹性缓冲件,包括:
弹性本体(11);
其特征在于:
所述弹性本体(11)包括相连的第一波形部(111)和第二波形部(112),所述第一波形部(111)和所述第二波形部(112)交替分布,所述第一波形部(111)向第一方向凸出,所述第二波形部(112)向第二方向凸出,所述第一方向与所述第二方向相反,且所述第一方向和所述第二方向均平行于所述弹性本体(11)的轴线(8);
所述弹性本体(11)被设置为受到外部作用力时产生形变,所述形变包括波形形变阶段和过度形变阶段。
2.根据权利要求1所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述弹性本体(11)包括多个所述第一波形部(111)和多个所述第二波形部(112)。
3.根据权利要求2所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述弹性本体(11)包括至少3个所述第一波形部(111)和至少3个所述第二波形部(112)。
4.根据权利要求1或2所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述第一波形部(111)和所述第二波形部(112)的周向长度相同,和/或所述第一波形部(111)和所述第二波形部(112)沿轴向凸起的凸起高度相同。
5.根据权利要求4所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述凸起高度为Y,所述弹性本体(11)在中心平面(7)投影的内径为X,则0.05≤Y/X≤0.2;
其中,所述弹性本体(11)包括所述中心平面(7),所述中心平面(7)垂直于所述弹性本体(11)的轴线(8),所述凸起高度Y为波形部的外缘极限位置与所述中心平面(7)之间的距离。
6.根据权利要求4所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述弹性本体(11)包括中心平面(7),所述中心平面(7)垂直于所述弹性本体(11)的轴线(8),所述弹性本体(11)的轴向厚度为T,所述弹性本体(11)在所述中心平面(7)投影的内径为X,则0.05≤T/X≤0.15。
7.根据权利要求1所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述弹性缓冲件还包括沿周向间隔设置于所述弹性本体(11)的内侧壁的多个连接部(12),所述连接部(12)与齿条轴(3)连接。
8.根据权利要求7所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述连接部(12)设置于所述第一波形部(111)和所述第二波形部(112)的连接处。
9.根据权利要求7所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述连接部(12)为凸设在所述弹性本体(11)的内侧壁的凸柱,所述凸柱与所述齿条轴(3)的外周面过盈配合。
10.根据权利要求9所述的弹性缓冲件,其特征在于,相邻所述凸柱之间的间隔角度相同,所述凸柱凸出的高度相同。
11.根据权利要求1所述的弹性缓冲件,其特征在于,所述弹性缓冲件由橡胶材料制成。
12.一种车辆转向器,包括壳体(2),以及设置于所述壳体(2)内的齿条轴(3),所述齿条轴(3)沿轴向的两端均连接有连接座(4),
其特征在于,
所述连接座(4)与相邻部件之间设置有弹性缓冲件(1),用于缓冲所述连接座(4)和所述相邻部件之间的作用力;所述弹性缓冲件(1)为如权利要求1-11任一项所述的弹性缓冲件。
13.根据权利要求12所述的车辆转向器,其特征在于,所述弹性本体(11)套设于所述齿条轴(3),所述相邻部件设有齿条轴行程限位结构(21),所述弹性本体(11)沿轴向的一端与所述连接座(4)抵接,当所述齿条轴(3)沿轴向运动到极限位置时,所述弹性本体(11)沿轴向的另一端抵紧于所述齿条轴行程限位结构(21)。
14.根据权利要求12所述的车辆转向器,其特征在于,所述车辆转向器包括多个所述弹性本体(11),多个所述弹性本体(11)沿所述齿条轴(3)的轴向依次设置。
15.一种车辆转向系统,包括方向盘和车轮,其特征在于,还包括权利要求12-14任一项所述的车辆转向器,所述车辆转向器还包括拉杆(5),所述方向盘传动连接于所述齿条轴(3),所述拉杆(5)分别与所述齿条轴(3)和所述车轮传动连接。
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