CN114275034A - 一种齿轮齿条转向器的支撑机构、转向器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿轮齿条转向器的支撑机构、转向器及汽车，包括转向器壳体，所述转向器壳体的内部设有压块，所述压块背向齿条的一侧设有弹簧，弹簧的端部压迫在压块上，还包括下盖和上盖，所述上盖固定布置，所述下盖面向所述压块的端面与所述压块压接，所述下盖背向所述压块的端面为第一端面，所述上盖面向所述下盖的面为第二端面，所述第一端面和第二端面完全贴合，且均为螺旋面，所述第一端面与第二端面的螺旋的方向相反，所述上盖和下盖之间设有弹性件，所述弹性件的弹力具有令所述下盖转动进而远离所述上盖的趋势。本发明消除了汽车行驶时的异响的状况，避免了压块与下盖、下盖与上盖之间的冲击破碎的情况。

Description

一种齿轮齿条转向器的支撑机构、转向器及汽车

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种齿轮齿条转向器的支撑机构、转向器及汽车。

背景技术

齿轮齿条式转向器是一种广泛应用的车辆转向装置。转向器齿轮随着驾驶员操纵方向盘而转动，通过齿轮齿条啮合传动，转换为齿条的往复直线运动，从而推拉车轮实现转向。为保证转向器具有合适的回正性能，且保证齿轮齿条之间无间隙啮合，通常采用带弹簧的齿条支撑结构，其结构在出厂时如图1所示，压块2、弹簧3、螺塞4均设置在转向器壳体1的内部，压块2的正面带有半圆弧型的凹槽，压块2通过该凹槽压持在齿条上，为了保证齿轮齿条可无间隙的啮合，在齿轮齿条的啮合处以及半圆形凹槽与齿条的贴合处均设有涂层，压块2的背面设有凹槽，弹簧3的部分设置在凹槽内部，弹簧3的一端与压块2连接，另一端与螺塞4连接，螺塞4压缩弹簧3，弹簧3的弹力令压块将齿轮齿条压紧，螺塞4通过螺母5固定在转向器壳体1上，螺塞4与压块2紧密贴合。上述结构存在一定的问题，具体的：

当车辆在高里程行驶后，压块2与齿条之间以及齿轮齿条之间的涂层处出现磨损，压块2在弹簧3的弹力作用下仍可将齿轮齿条压紧，如图2所示，弹簧3相较于出厂时的状态伸长，造成压块2与螺塞4出现间隙，在车辆经过卵石路或其他恶劣路况时，车轮将路面冲击通过齿条传递给压块2，使其与螺塞4撞击，容易出现异响。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种齿轮齿条转向器的支撑机构，以解决车辆高里程行驶造成涂层磨损，导致压块与螺塞之间容易出现异响的问题；目的之二在于提供带有上述齿轮齿条转向器的支撑机构的转向器；目的之三在于提供带有上述转向器的汽车。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种齿轮齿条转向器的支撑机构，包括转向器壳体，所述转向器壳体的内部设有压块，所述压块背向齿条的一侧设有弹簧，弹簧的弹力压迫压块，其特征在于：所述转向器壳体内部还设有下盖和上盖，所述上盖固定布置，所述下盖面向所述压块的端面与所述压块压接，所述下盖背向所述压块的端面为第一端面，所述上盖面向所述下盖的面为第二端面，所述第一端面和第二端面紧密贴合，且第一端面和第二端面均为螺旋面，所述第一端面与第二端面的螺旋的方向相反，所述上盖和下盖之间设有弹性件，所述弹性件的弹力具有令所述下盖转动进而远离所述上盖的趋势。

根据上述技术手段，由于第一端面和第二端面均为螺旋面，且第一端面和第二端面完全贴合，上盖和下盖之间设有弹性件，上盖固定布置，弹性件具有令下盖旋转并逐渐远离上盖的趋势，因此，当由于涂层磨损令弹簧伸长从而导致下盖与压块之间出现间隙时，弹性件会实时驱动下盖转动，并远离上盖，进而朝向靠近弹簧的方向推动来补偿下盖与压块的间隙，使得下盖与压块仍然处于紧密贴合的状态，针对第一端面和第二端面，只需合理和设置两者的螺距，使得下盖转动后，依然与上盖存在部分贴合，使得上盖和下盖之间无法产生间隔，进而避免上盖和下盖之间撞击产生异响的状况。

进一步，所述第一端面和第二端面上分别带有多个第一凸台和多个第二凸台，所述第一凸台和第二凸台的数量相等，所有所述第一凸台沿着所述第一端面的螺旋的方向依次布置，所有所述第二凸台沿着所述第二端面的螺旋的方向依次间隔布置，所述第一凸台的工作面与对应的第二凸台的工作面相贴合。

根据上述技术手段，由于设置了第一凸台和第二凸台，第一端面与第二端面的贴合通过第一凸台和第二凸台的工作面的贴合来实现，当下盖转动时，可增大与上盖相贴合的面积，使得上盖和下盖的连接更加稳定，同时，汽车行驶时，减少了下盖与上盖之间发生冲击进而发生损坏的风险。

进一步，所述第一凸台的工作面包括顶面和竖直面，所有所述顶面和竖直面均沿着所述第一端面的螺旋的方向均匀下降或者上升。

进一步，所述下盖的中部带有朝向所述上盖的方向延伸的螺纹柱，所述螺纹柱穿过所述上盖，所述螺纹柱上设有与其适配的螺母。

根据上述技术手段，由于设置了螺纹柱和螺母，可通过螺母与螺纹柱配合的方式，将上盖、下盖和弹性件装配为一个整体，避免车辆行驶过程中，下盖产生晃动。

进一步，所述弹性件的两端分别带有第一插片和第二插片，所述螺纹柱上设有第一卡槽，某一个所述第二凸台上设有第二卡槽，所述第一卡槽和第二卡槽分别与所述第一插片和第二插片插入式连接，所述第二卡槽的深度不小于所述第二插片在所述第二卡槽深度方向的长度。

根据上述技术手段，由于第一卡槽设置在螺纹柱上，第二卡槽设置在某一个第二凸台上，且第二卡槽的深度不小于第二插片在第二卡槽深度方向的长度，使得下盖转动时，第一插片和第二插片不会对下盖产生干涉。

进一步，所述弹性件为发条，所述螺纹柱穿过所述发条。

根据上述技术手段，由于发条是卷状的条形，减少了弹性件占用的空间。

进一步，所述上盖的中心设有导向孔，所述导向孔为通孔，所述螺纹柱穿过所述上盖。

进一步，所述上盖与转向器壳体螺纹连接。

根据上述技术手段，可实现上盖的灵活更换。

进一步，所述压块的侧面设有第一环形槽，所述第一环形槽上套设有第一0型圈，在所述第一环形槽的径向方向上，所述第一0型圈伸出所述第一环形槽，使得所述第一0型圈压迫在所述转向器壳体上。

根据上述技术手段，避免了在汽车行驶过程中，压块与转向器壳体产生撞击。

进一步，所述下盖的侧面设有第二环形槽，所述第二环形槽套设有第二0型圈，在所述第二环形槽的径向方向上，所述第二0型圈伸出所述第二环形槽，使得所述第二0型圈压迫在所述转向器壳体上。

根据上述技术手段，避免了在汽车行驶过程中，下盖与转向器壳体产生撞击。

一种转向器，包括上述的齿轮齿条转向器的支撑机构。

一种汽车，包括车体，所述车体内部设有上述的转向器。

本发明的有益效果：

（1）本发明在上盖和下盖之间设置了弹性件，可实时补偿下盖与压块之间的间隙，并保持下盖与压块之间保持紧密贴合的状态，同时第一端面和第二端面为相反的螺旋面的结构，使得下盖旋转后，上盖和下盖之间依然是部分贴合的状态，使得上盖和下盖之间无法产生撞击，进而消除了汽车行驶时的异响的状况，避免了压块与下盖、下盖与上盖之间的冲击破碎的情况，进而延长了齿轮齿条转向器的支撑机构的使用寿命；

（2）本发明在第一端面和第二端面上分别设置了第一凸台和第二凸台，当下盖转动从而远离上盖时，第一凸台的工作面与第二凸台的工作面由完全贴合转换为部分贴合，增大了第一端面和第二端面相贴合的面积，降低了汽车行驶时下盖与上盖之间发生冲击进而发生损坏的风险。

附图说明

图1为背景技术中的齿轮齿条转向器的支撑机构的结构示意图；

图2为背景技术中的齿轮齿条转向器的支撑机构的结构示意图；

图3为本发明结构示意图；

图4为下盖结构示意图；

图5为上盖结构示意图（外侧壁带有外螺纹）；

图6为弹性件结构示意图；

图7为齿轮齿条转向器的支撑机构爆炸图（未展示上盖外侧壁的外螺纹）；

图8为本发明实施方式示意图（出厂状态）；

图9为本发明实施方式示意图（高里程行驶状态）。

其中，1-转向器壳体；2-压块；3-弹簧；4-螺塞；5-螺母；6-弹性件；7-下盖；8-上盖；9-螺母；10-锁紧螺母；11-第一0型圈；12-第二0型圈；13-螺纹柱；14-第一凸台；15-第一卡槽；16-第二凸台；17-导向孔；18-第二卡槽；19-第一插片；20-第二插片；21-第一环形槽；22-第二环形槽。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

本实施例提出了一种齿轮齿条转向器的支撑机构如图3-7所示，包括压块2，压块2的正面带有半圆形的圆弧槽，该圆弧槽压持在齿条上，压块2的背面设有凹槽，弹簧3位于凹槽内部，弹簧3的一端与压块2连接，另一端与下盖7连接，下盖7压缩弹簧3，弹簧3的弹力提供了压块2对齿条的压迫力。下盖7背向弹簧3的端面为第一端面，上盖8面向下盖7的端面为第二端面，第一端面和第二端面完全贴合，上盖8带有外螺纹，转向器壳体1带有内螺纹，通过内螺纹和外螺纹配合的方式，将上盖8固定在转向器壳体1上，装配时，有部分上盖8伸出转向器壳体1，通过锁紧螺母10与该部分上盖8配合，直至锁紧螺母10与转向器壳体1相贴合，进而提高了上盖8的稳定性，避免汽车在行驶的过程中晃动使得上盖8脱落或者移位。压块2、弹簧3、下盖7布置在转向器壳体1的内部。

下盖7的第一端面以及上盖8的第二端面均为螺旋面，第一端面和第二端面的螺旋方向相反，可通过调整下盖7在转向器壳体1内部的相对位置的方式，使得第一端面和第二端面完全紧密贴合。在上盖8和下盖7之间设有弹性件6，弹性件6的一端与上盖8连接，另一端与下盖7连接，弹性件6具有令下盖7旋转进而远离上盖8的趋势。

由于第一端面和第二端面为相反螺旋方向的螺旋面，当量两者完全贴合后，由于上盖8是固定的，当下盖7产生逆时针转动的趋势时，会与第二端面产生干涉，进而使得下盖7无法转动，当下盖7顺时针转动时，则在转动的同时会逐渐远离上盖8。

当涂层由于磨损而导致弹簧3伸长时，由于压块2与下盖7之间产生了间隙，则使得弹性件6与下盖7连接的端部暂时失去了约束，因此弹性件6变形，该弹力驱动下盖7顺时针转动，并朝向靠近压块2的方向移动，进而压迫在压块2上，补偿由于弹簧3伸长导致下盖7与压块2之间的间隙。

第一端面上设有多个第一凸台14，第一凸台14沿着第一端面的螺旋方向依次布置，第二端面上设有多个第二凸台16，第二凸台16沿着第二端面的螺旋方向上依次布置，第一凸台14和第二凸台16的数量相等，且结构相同，第一凸台14的工作面和第二凸台16的工作面均包括顶面和侧面，第一凸台14与第二凸台16一一对应，即第一凸台14的顶面与对应的第二凸台16的顶面完全贴合，第一凸台14的侧面与对应的第二凸台16的侧面完全贴合时，则保证了第一端面与第二端面完全贴合。本实施例中，第一凸台14与第二凸台16的形状和结构完全相同，所有第一凸台14的顶面和竖直面沿着第一端面的螺旋的方向均匀下降或者升高。

当弹性件6的弹力驱动下盖7朝向顺时针略微转动时，第一凸台14的侧面与对应的第二凸台16的侧面存在间隙，而第一凸台14的顶面与对应的第二凸台16的顶面部分贴合，相比较于不设置第一凸台14和第二凸台16，增大了上盖8和下盖7之间相贴合的面积，在汽车行驶过程中，降低了由于汽车的晃动导致上盖8和下盖7之间收到冲击而破坏的风险。

下盖7的中心设有朝向上盖8延伸的螺纹柱13，上盖8的中心设有导向孔17，导向孔17为通孔，螺纹柱13穿过导向孔17，同时螺纹柱13上设有与其配合螺母9，通过螺母9与螺纹柱13螺和的方式，将上盖8、下盖7以及弹性件6装配为一个整体，避免汽车行驶过程中由于晃动导致三者的移位。

弹性件6可为扭簧，扭簧位于上盖8与下盖7之间，一端与下盖7连接，另一端与上盖8连接。、

本实施例中，弹性件6为发条，发条构造为卷状的条形，弹性件6的一端设有第一插片19，另一端设有第二插片20，第一插片19和第二插片20均为折弯构造，螺纹柱13上设有第一卡槽15，某一个第二凸台16设有第二卡槽19，当装配弹性件6时，令第一插片19与第一卡槽15卡接，第二插片20与第二卡槽19卡接，第二卡槽19的深度不小于第二插片20在第二卡槽19深度方向的长度，避免第二插片20伸出第二卡槽19，导致第二插片20对下盖7的转动产生干涉。

在车辆的出厂状态，或者低行程行驶状态时，压块2、下盖7和上盖8的相对位置如图8所示，三者依次紧密贴合，当汽车进入高行程行驶状态时，压块2、下盖7和上盖8的相对位置如图9所示，由于涂层的磨损，导致弹簧3伸长，下盖7顺时针转动，进而补偿下盖7与压块2的间隙，此时第一凸台14与第二凸台16的工作面由完全贴合转变为部分贴合。

本实施例中，压块2的侧面设有两个第一环形凹槽21，第一环形凹槽21内套设有第一0型圈11，第一环形凹槽21的径向方向，第一0型圈11伸出第一环形凹槽21，使得第一0型圈11压迫转向器壳体1的内壁。

下盖7上设有第二环形凹槽22，第二环形凹槽22套设有第二0型圈12，在第二环形凹槽22的径向方向，第二0型圈12伸出第二环形槽22,使得第二环形槽22压迫转向器壳体1的内壁。

第一0型圈11和第二0型圈12的设置，避免压块2和下盖7与转向器壳体1产生撞击的作用。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例还提出了一种转向器，该转向器配置有上述齿轮齿条转向器的支撑机构。

一种汽车，包括车体，车体内部设有上述转向器。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种齿轮齿条转向器的支撑机构，包括转向器壳体（1），所述转向器壳体（1）的内部设有压块（2），所述压块（2）背向齿条的一侧设有弹簧（3），弹簧（3）的弹力压迫压块（2），其特征在于：所述转向器壳体（1）内部还设有下盖（7）和上盖（8），所述上盖（8）固定布置，所述下盖（7）面向所述压块（2）的端面与所述压块（2）压接，所述下盖（7）背向所述压块（2）的端面为第一端面，所述上盖（8）面向所述下盖（7）的面为第二端面，所述第一端面和第二端面紧密贴合，且第一端面和第二端面均为螺旋面，所述第一端面与第二端面的螺旋的方向相反，所述上盖（8）和下盖（7）之间设有弹性件（6），所述弹性件（6）的弹力具有令所述下盖（7）转动进而远离所述上盖（8）的趋势。

2.根据权利要求1所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述第一端面和第二端面上分别带有多个第一凸台（14）和多个第二凸台（16），所述第一凸台（14）和第二凸台（16）的数量相等，所有所述第一凸台（14）沿着所述第一端面的螺旋的方向依次布置，所有所述第二凸台（16）沿着所述第二端面的螺旋的方向依次布置，所述第一凸台（14）的工作面与对应的第二凸台（16）的工作面相贴合。

3.根据权利要求2所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述第一凸台（14）的工作面包括顶面和竖直面，所有所述顶面和竖直面均沿着所述第一端面的螺旋的方向均匀下降或者上升。

4.根据权利要求2所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述下盖（7）的中部带有朝向所述上盖（8）的方向延伸的螺纹柱（13），所述螺纹柱（13）穿过所述上盖（8），所述螺纹柱（13）上设有与其适配的螺母（9）。

5.根据权利要求4所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述弹性件（6）的两端分别带有第一插片（19）和第二插片（20），所述螺纹柱（13）上设有第一卡槽（15），某一个所述第二凸台（16）上设有第二卡槽（18），所述第一卡槽（15）和第二卡槽（18）分别与所述第一插片（19）和第二插片（20）插入式连接，所述第二卡槽（18）的深度不小于所述第二插片（20）在所述第二卡槽（18）深度方向的长度。

6.根据权利要求5所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述弹性件（6）为发条，所述螺纹柱（13）穿过所述发条。

7.根据权利要求4所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述上盖（8）的中心设有导向孔（17），所述导向孔（17）为通孔，所述螺纹柱（13）穿过所述上盖（8）。

8.根据权利要求6所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述上盖（8）与转向器壳体（1）螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述压块（2）的侧面设有第一环形槽（21），所述第一环形槽（21）上套设有第一0型圈（11），在所述第一环形槽（21）的径向方向上，所述第一0型圈（11）伸出所述第一环形槽（21），使得所述第一0型圈（11）压迫在所述转向器壳体（1）上。

10.根据权利要求1所述的齿轮齿条转向器的支撑机构，其特征在于：所述下盖（7）的侧面设有第二环形槽（22），所述第二环形槽（22）套设有第二0型圈（12），在所述第二环形槽（22）的径向方向上，所述第二0型圈（12）伸出所述第二环形槽（22），使得所述第二0型圈（12）压迫在所述转向器壳体（1）上。

11.一种转向器，其特征在于：包括如权利要求1-10任一所述的齿轮齿条转向器的支撑机构。

12.一种汽车，包括车体，其特征在于：所述车体内部设有如权利要求11所述的转向器。

Images