CN208963160U - 一种柔性支撑结构及应用该柔性支撑结构的汽车转向器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种柔性支撑结构及应用该柔性支撑结构的汽车转向器，以减少汽车转向器中因齿轮轴与齿条撞击产生的异响，提高舒适性。该柔性支撑结构包括衬套，所述衬套的外壁设有环形槽，环形槽内安装有弹性O型圈，所述O型圈突出于衬套外壁。应用上述的柔性支撑结构的汽车转向器中，柔性支撑结构有两个并分别套设于齿条的两端，转向器壳体内壁设有环形凹槽，柔性支撑结构的O型圈与转向器壳体过盈配合并嵌入到环形凹槽内。本实用新型的柔性支撑结构重量轻、机械强度高、结构简单、性价比高、方便安装，可以对齿轮、齿条之间的撞击起到缓冲作用，有效降低汽车转向器中齿条径向跳动产生异响的风险，提高了转向器的NVH性能，有利于延长转向机寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车转向系统技术领域，具体涉及到汽车转向器的结构。
背景技术
汽车转向器的齿轮轴与齿条通过啮合，把方向盘的转动转化为齿条平动，齿条连接转向器拉杆推动轮胎发生偏转，从而实现了车子的转向功能。齿轮轴和齿条是转向器的重要组成部分。车辆在行驶过程中，通过不平路面时，轮胎受到来自地面的逆向冲击，使齿条产生径向跳动并与齿轮轴产生相对运动。如果齿条上的缓冲件没有充分起到振动吸收作用，就会导致齿轮轴和齿条在频繁撞击后产生很明显的振响。
现有转向器左侧通过弹簧、压块、调整螺塞等调整机构支撑齿条，右侧通过齿条衬套与齿条、壳体配合限制齿条的径向运动，当齿条与齿轮之间因相对运动发生撞击，这时调整机构及齿条衬套的O型圈不能够充分的吸收振动能量，从而易产生撞击异响，这种齿轮齿条撞击异响严重影响转向机性能以及驾驶者的舒适性，因此需要加以改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种柔性支撑结构及应用该柔性支撑结构的汽车转向器，以减少汽车转向器中因齿轮轴与齿条撞击产生的异响，提高舒适性。
本实用新型的柔性支撑结构包括衬套，所述衬套的外壁设有环形槽，所述环形槽内安装有弹性O型圈，所述O型圈突出于衬套外壁。
应用上述的柔性支撑结构的汽车转向器包括转向器壳体、安装于转向器壳体内的柔性支撑结构、齿条及齿轮轴，所述齿条与齿轮轴啮合，柔性支撑结构有两个并分别套设于齿条的两端，关键在于所述转向器壳体内壁设有环形凹槽，所述柔性支撑结构的O型圈与转向器壳体过盈配合并嵌入到环形凹槽内。
柔性支撑结构与转向器壳体过盈配合，在齿条径向跳动时起到柔性缓冲作用。当齿条发生径向跳动时，齿条两端的衬套上面的弹性O型圈通过弹性压缩变形，会吸收来自齿条跳动所产生的能量，从而起到缓冲作用，并很大程度上地降低因齿条窜动造成的振响率。另外，由于O型圈受到转向器壳体内壁的环形凹槽、衬套外壁的环形槽的限位作用，不会沿齿条的轴向方向发生移动。
具体来说，所述衬套包括若干组弧形条，每组弧形条均由一条第一弧形条和一条第二弧形条构成，其中第一弧形条处于第一平面内，第二弧形条处于第二平面内，第一平面与第二平面平行，同组中的第一弧形条与第二弧形条在两个平面内交错排列，第一平面内的第一弧形条间隔排列，第二平面的第二弧形条间隔排列；第一弧形条的首端与同组中第二弧形条的尾端，以及第一弧形条的尾端与相邻组中第二弧形条的首端均通过垂直于第一平面的连接条连接。上述衬套由改性聚甲醛树脂一体形成，主要材料成分为聚甲醛树脂（POM）和丁晴橡胶（NBR），其具有物性强度高，耐疲劳性、耐蠕变性、耐溶剂性及耐磨自润滑性好等优点，衬套壁由若干弧形条与连接条连接而成，具有多处镂空部，在保证对齿条支撑、限位及缓冲径向冲击力的同时，还使衬套具有较多的容纳润滑油的空间，减少了衬套与齿条之间的摩擦力。
进一步地，所述第二弧形条的一侧设有突出于连接条的弧形凸边，以用于与转向器壳体内壁配合，限制衬套沿齿条轴向自由移动。
本实用新型的柔性支撑结构重量轻、机械强度高、结构简单、性价比高、方便安装，采用本实用新型的柔性支撑结构可以对齿轮、齿条之间的撞击起到缓冲作用，有效降低汽车转向器中齿条径向跳动产生异响的风险，提高了转向器的NVH性能，有利于延长转向机寿命。
附图说明
图1是实施例1的柔性支撑结构的结构示意图。
图2是实施例1的汽车转向器的结构示意图。
图3是实施例1中齿条柔性支撑与汽车转向器壳体内壁、齿条的配合示意图。
附图标示：1、O型圈；10、衬套；2、第一弧形条；3、第二弧形条；31、弧形凸边；4、连接条；5、转向器壳体；51、环形凹槽；6、齿条；7、齿轮轴。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提出了一种柔性支撑结构及应用该柔性支撑结构的汽车转向器，以减少汽车转向器中因齿轮轴与齿条撞击产生的异响，提高舒适性。
如图1所示，本实施例的柔性支撑结构包括衬套10，所述衬套10的外壁设有环形槽，所述环形槽内安装有弹性O型圈1，所述O型圈1突出于衬套10外壁。
具体来说，所述衬套10包括若干组弧形条，每组弧形条均由一条第一弧形条2和一条第二弧形条3构成，其中第一弧形条2处于第一平面内，第二弧形条3处于第二平面内，第一平面与第二平面平行，同组中的第一弧形条2与第二弧形条3在两个平面内交错排列，第一平面内的第一弧形条2间隔排列，第二平面的第二弧形条3间隔排列；第一弧形条2的首端与同组中第二弧形条3的尾端，以及第一弧形条2的尾端与相邻组中第二弧形条3的首端均通过垂直于第一平面的直线形连接条连接。上述衬套10由改性聚甲醛树脂一体形成，主要材料成分为聚甲醛树脂（POM）和丁晴橡胶（NBR），其具有物性强度高，耐疲劳性、耐蠕变性、耐溶剂性及耐磨自润滑性好等优点，衬套10壁由若干弧形条与连接条4连接而成，具有多处镂空部，在保证对齿条支撑、限位及缓冲径向冲击力的同时，还使衬套10具有较多的容纳润滑油的空间，减少了衬套10与齿条之间的摩擦力。
第二弧形条3的一侧设有突出于连接条4的弧形凸边31，以用于与转向器壳体内壁配合，限制衬套10沿齿条轴向自由移动。
如图2、3所示，应用上述的柔性支撑结构的汽车转向器包括转向器壳体5、安装于转向器壳体5内的柔性支撑结构、齿条6及齿轮轴7，所述齿条6与齿轮轴7啮合，柔性支撑结构有两个并分别套设于齿条6的两端，关键在于所述转向器壳体5内壁设有环形凹槽51，环形凹槽51可以用机加工切削成形，在安装或者作为最终成品使用前进行表面光滑处理，此工艺技术成熟，而且制造周期短成本低；柔性支撑结构的O型圈1与转向器壳体5过盈配合并嵌入到环形凹槽51内。
柔性支撑结构与转向器壳体5过盈配合，在齿条6径向跳动时起到柔性缓冲作用。当齿条6发生径向跳动时，齿条6两端的衬套10上面的弹性O型圈1通过弹性压缩变形，会吸收来自齿条6跳动所产生的能量，从而起到缓冲作用，并很大程度上地降低因齿条6窜动造成的振响率。另外，由于O型圈1受到转向器壳体5内壁的环形凹槽51、衬套10外壁的环形槽的限位作用，不会沿齿条6的轴向方向发生移动。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体设计并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种柔性支撑结构，包括衬套，所述衬套的外壁设有环形槽，所述环形槽内安装有弹性O型圈，所述O型圈突出于衬套外壁；其特征在于所述衬套包括若干组弧形条，每组弧形条均由一条第一弧形条和一条第二弧形条构成，其中第一弧形条处于第一平面内，第二弧形条处于第二平面内，第一平面与第二平面平行，同组中的第一弧形条与第二弧形条在两个平面内交错排列，第一平面内的第一弧形条间隔排列，第二平面的第二弧形条间隔排列；第一弧形条的首端与同组中第二弧形条的尾端，以及第一弧形条的尾端与相邻组中第二弧形条的首端均通过垂直于第一平面的连接条连接。
2.根据权利要求1所述的柔性支撑结构，其特征在于所述第二弧形条的一侧设有突出于连接条的弧形凸边。
3.一种应用权利要求1所述的柔性支撑结构的汽车转向器，包括转向器壳体、安装于转向器壳体内的柔性支撑结构、齿条及齿轮轴，所述齿条与齿轮轴啮合，柔性支撑结构有两个并套设于齿条的两端，其特征在于所述转向器壳体内壁设有环形凹槽，所述柔性支撑结构的O型圈与转向器壳体过盈配合并嵌入到环形凹槽内。
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|---|---|---|---|---|
| CN110949494A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-03 | 台州永安转向器有限公司 | 一种衬套和转向器 |
| CN112896290A (zh) * | 2019-11-19 | 2021-06-04 | Zf汽车德国有限公司 | 齿条齿轮机构、转向机构及转向系统 |
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