CN202144266U - 一种复合弹簧转向机及其齿条支撑机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合弹簧转向机的齿条支撑机构，主要由基座、齿条支撑座、齿条、齿轮轴以及复合弹簧组成，齿条支撑座位于基座第一腔室的一端部，齿轮轴可转动的固定在基座第二腔室中，复合弹簧包括调整弹簧和蝶形弹簧；齿条支撑座相对的两端部分别设置相贯通的凹槽和阶梯孔，置于凹槽中的齿条的一端部啮合连接在齿轮轴上，置于阶梯孔中的调整弹簧的端部抵顶在一锁紧螺母上将齿条支撑座和齿条紧固，锁紧螺母与齿条支撑座之间具有一空隙；蝶形弹簧置放在空隙中。本实用新型还公开了一种复合弹簧转向机。本实用新型实施例的复合弹簧转向机及其齿条支撑机构，可以避免因齿条小量蹿动而产生转向异音的问题，使空载力矩与支撑刚度处于平衡的状态。

Description

一种复合弹簧转向机及其齿条支撑机构

技术领域

本实用新型涉及汽车制造领域，尤其涉及一种复合弹簧转向机及其齿条支撑机构。

背景技术

现有的转向机的齿条支撑机构通常仅通过一调整弹簧对齿条支撑座和齿条进行挤压紧固，该种结构存在空载力矩与支撑刚度不能平衡的问题。

具体的，传统的复合弹簧转向机及其齿条支撑机构因结构设计不合理，存在如下缺陷：在保证空载力矩较低时支承座会因小量蹿动而导致转向异音，在保证无异音时又会因支撑刚度过大导致空载力矩变大而影响回正性能。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种复合弹簧转向机及其齿条支撑机构，可以避免因齿条小量蹿动而产生转向异音的问题，使空载力矩与支撑刚度处于平衡的状态，结构设计合理。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种复合弹簧转向机的齿条支撑机构，用于增大转向盘传到转向传动机构的力或改变力的传递方向，所述齿条支撑机构主要由基座、齿条支撑座、齿条、齿轮轴以及复合弹簧组成，所述基座具有垂直贯通设置的第一腔室和第二腔室，所述齿条支撑座位于所述第一腔室的一端部，与所述转向盘相连接的所述齿轮轴可转动的固定在所述第二腔室中，其特征在于，

所述复合弹簧包括调整弹簧和蝶形弹簧；

所述齿条支撑座相对的两端部分别设置相贯通的凹槽和阶梯孔，置于所述凹槽中的所述齿条的一端部啮合连接在所述齿轮轴上，置于所述阶梯孔中的调整弹簧的端部抵顶在一锁紧螺母上将所述齿条支撑座和所述齿条紧固，所述锁紧螺母与所述齿条支撑座之间具有一空隙；

所述蝶形弹簧置放在所述空隙中，所述齿轮轴通过旋转推动与其相啮合的所述齿条沿所述齿条支撑座中心轴线方向的移动而挤压所述蝶形弹簧。

优选的，所述蝶形弹簧呈圆环状，其中部开设用于供所述调整弹簧贯穿的贯通孔。

优选的，所述凹槽与所述齿条间设置润滑材料。

优选的，所述复合弹簧还包括一滑块，所述滑块置放在所述阶梯孔的内孔中。

本实用新型还公开了一种复合弹簧转向机。

实施本实用新型实施例的复合弹簧转向机及其齿条支撑机构，由于蝶形弹簧置放在锁紧螺母和齿条支撑座间的空隙处，在空载状况下调整弹簧可以提供较小压紧力实现低的空载力矩，在工作状态下蝶形弹簧可以以较小的形变提供较大的支撑力实现齿条的小量蹿动以降低转向异音，在保持齿条支撑座和齿条紧固的同时，使空载力矩与支撑刚度处于平衡的状态，结构设计合理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得的其他附图仍属于本实用新型的范畴。

图1是本实用新型实施例复合弹簧转向机的齿条支撑机构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例复合弹簧转向机的齿条支撑机构的蝶形弹簧的主视结构示意图；

图3是本实用新型实施例复合弹簧转向机的齿条支撑机构的蝶形弹簧的侧视结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1，本实用新型实施例的复合弹簧转向机的齿条支撑机构，用于增大转向盘传到转向传动机构的力或改变力的传递方向，所述齿条支撑机构主要由基座1、齿条支撑座2、齿条3、齿轮轴4以及复合弹簧5组成，所述基座1具有垂直贯通设置的两腔室，第一腔室11和第二腔室12，所述齿条支撑座2位于所述第一腔室11的一端部，与所述转向盘相连接的所述齿轮轴4可转动的固定在所述第二腔室12中，所述复合弹簧5包括调整弹簧52和蝶形弹簧53；

所述齿条支撑座2相对的两端部分别设置相贯通的凹槽21和阶梯孔22，置于所述凹槽21中的所述齿条2的一端部啮合连接在所述齿轮轴4上，置于所述阶梯孔22中的调整弹簧52的端部抵顶在一锁紧螺母6上将所述齿条支撑座2和所述齿条3紧固，所述锁紧螺母6与所述齿条支撑座2之间具有一空隙7；

所述蝶形弹簧53置放在所述空隙7中，所述齿轮轴4通过旋转推动与其相啮合的所述齿条3沿所述齿条支撑座2的中心轴线的移动而挤压所述蝶形弹簧53。

基座1类似于一复合弹簧转向机的壳体，转向机各构件置放在该基座1中，基座1具有两垂直贯通的腔室，第一腔室11和第二腔室12，两腔室均呈筒状，第一腔室11贯通连接在靠近第二腔室12一封闭端的位置，其中，齿条支撑座2固定在第一腔室中11的端部靠近第一腔室11和第二腔室12相贯通的位置，齿轮轴4一端抵顶在第二腔室12的底部，相对的另一端连接设置转向盘（图未示），齿轮轴4可在第二腔室12中沿其中心轴线旋转。

齿条支撑座2是用于固定齿条以及抵顶复合弹簧5的结构构件，其呈圆柱状，在齿条支撑座2相对的两端分别开设相贯通的用于容置齿条3的凹槽21和用于容置复合弹簧5的调整弹簧51的阶梯孔22，凹槽21的底部与阶梯孔22相贯通，凹槽21呈碗状，其开设在齿条支撑座2朝向第二腔室12的方向上，凹槽21可与呈半球状的齿条3的形状相适配；阶梯孔22设置在齿条支撑座2设置凹槽21一端相对的另一端上，两阶梯孔22分别为内孔221和外孔222，两孔径均沿齿条支撑座2中心轴线的方向开设，并且两孔径的中心轴线与齿条支撑座2的中心轴线设置重叠，外孔222位于端侧，内孔221实为与凹槽21相贯通的一贯通孔，其孔径尺寸小于外孔222的孔径尺寸。

齿条3大致呈半球状，其球面状的一端抵顶固定在齿条支撑座2的凹槽21中，相对的齿条3具有卡齿的另一端啮合连接在位于第二腔室12中齿轮轴4的齿轮上，当齿轮轴4旋转时，齿轮轴4的齿轮推动与其相啮合的所述齿条3沿所述齿条支撑座2的中心轴线方向移动（如图所示的向左移动），在此过程中，齿条3半球状的球面将全部抵顶在凹槽21上使齿条支撑座2发生蹿动的情况。

优选的，齿条支撑座2凹槽21与齿条3之间设置高分子材料，如润滑剂，其作用是减小齿条3与凹槽21壁面间的摩擦。

参见图2、图3，复合弹簧5包括调整弹簧52和蝶形弹簧53，调整弹簧52置于齿条支撑座2阶梯孔22的外孔222中，其一端部抵顶在阶梯孔22的内孔221和外孔222之间的梯台上，相对的另一端抵顶在固定在第一腔室11开口端的一锁紧螺母6上，其保持在受挤压的状态，其作用是使齿条支撑座2和齿条3相紧固，亦即空载力矩与支撑刚度处于平衡的状态。

复合弹簧5还包括一滑块51，其置放在齿条支撑座2阶梯孔22的内孔221中，其两端分别与齿条3的球状壁面以及置于外孔222中的调整弹簧的端部相对接，当齿条3受外力沿齿条支撑座2中心轴线方向的左侧移动过程中，齿条3的球状壁面挤压阶梯孔22中的滑块51，使其同步向左侧移动，紧接着，滑块51将挤压调整弹簧52发生形变。

蝶形弹簧53的截面为圆形，呈环状，其中部开设用于供调整弹簧贯穿的贯通孔531，上述锁紧螺母6封闭在第一腔室11的开口端后与齿条支撑座2之间形成一空隙7，蝶形弹簧53置于该空隙7的位置。可以理解的是，该空隙7的厚度非常小，通常在0.1mm以内，其是由锁紧螺母6在安装后无法实现与齿条支撑座2无缝对接而产生。设置蝶形弹簧53的作用是，当齿条3受外力沿齿条支撑座2中心轴线方向挤压时，齿条3的球状壁面将挤压齿条支撑座2，而置于齿条支撑座2和锁紧螺母6间的蝶形弹簧53将抵消一部分作用在齿条支撑座2上的作用力，不至于使齿条支撑座2发生蹿动的现象，从而使置于阶梯孔22外孔222中的调整弹簧52的形变量在预控的范围之内，亦保持齿条支撑座2和齿条3相紧固，使空载力矩与支撑刚度处于平衡的状态。

本实用新型实施例的复合弹簧转向机的齿条支撑机构在具体实施时，当用户在驾驶室操作方向盘时，与方向盘相连的齿轮轴4进行一定角度的旋转，齿轮轴4的齿轮推动与其相啮合的所述齿条3沿所述齿条支撑座2的中心轴线方向移动，具体的，齿条3的球状壁面挤压阶梯孔22中的滑块51，使其同步移动，紧接着，滑块51挤压调整弹簧52使其发生形变，此时如转动力过大，齿条3的球状壁面将挤压齿条支撑座2，而置于齿条支撑座2和锁紧螺母6间的蝶形弹簧53将抵消一部分作用在齿条支撑座2上的作用力，不至于使齿条支撑座2发生较大的移动，从而使置于阶梯孔22外孔222中的调整弹簧52的形变量在预控的范围之内，也就是说，在空载状况下调整弹簧52可以提供较小压紧力实现低的空载力矩，在工作状态下蝶形弹簧53可以以较小的形变提供较大的支撑力实现齿条3的蹿动以降低转向异音。

本实用新型还公开了一种包含上述齿条支撑机构的复合弹簧转向机，该复合弹簧转向机的实施方式与上述齿条支撑机构的实施方式相同，此处不再赘述。

本实用新型的复合弹簧转向机及其齿条支撑机构，由于蝶形弹簧置放在锁紧螺母和齿条支撑座间的空隙处，在空载状况下调整弹簧可以提供较小压紧力实现低的空载力矩，在工作状态下蝶形弹簧可以以较小的形变提供较大的支撑力实现齿条的小量蹿动以降低转向异音，在保持齿条支撑座和齿条紧固的同时，使空载力矩与支撑刚度处于平衡的状态，结构设计合理。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种复合弹簧转向机的齿条支撑机构，用于增大转向盘传到转向传动机构的力或改变力的传递方向，所述齿条支撑机构主要由基座、齿条支撑座、齿条、齿轮轴以及复合弹簧组成，所述基座具有垂直贯通设置的第一腔室和第二腔室，所述齿条支撑座位于所述第一腔室的一端部，与所述转向盘相连接的所述齿轮轴可转动的固定在所述第二腔室中，其特征在于，

所述复合弹簧包括调整弹簧和蝶形弹簧；

所述齿条支撑座相对的两端部分别设置相贯通的凹槽和阶梯孔，置于所述凹槽中的所述齿条的一端部啮合连接在所述齿轮轴上，置于所述阶梯孔中的调整弹簧的端部抵顶在一锁紧螺母上将所述齿条支撑座和所述齿条紧固，所述锁紧螺母与所述齿条支撑座之间具有一空隙；

所述蝶形弹簧置放在所述空隙中，所述齿轮轴通过旋转推动与其相啮合的所述齿条沿所述齿条支撑座中心轴线方向的移动而挤压所述蝶形弹簧。

2.如权利要求1所述的复合弹簧转向机的齿条支撑机构，其特征在于，所述蝶形弹簧呈圆环状，其中部开设用于供所述调整弹簧贯穿的贯通孔。

3.如权利要求1所述的复合弹簧转向机的齿条支撑机构，其特征在于，所述凹槽与所述齿条间设置润滑材料。

4.如权利要求1所述的复合弹簧转向机的齿条支撑机构，其特征在于，所述复合弹簧还包括一滑块，所述滑块置放在所述阶梯孔的内孔中。

5.一种复合弹簧转向机，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的复合弹簧转向机的齿条支撑机构。

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