CN209852410U - 一种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构，其包括壳体、压块以及能够通过螺纹转动地固定在壳体上的锁紧螺母，并且所述锁紧螺母能直接与压块接触地压紧在压块上，其中，所述压紧机构还包括：滚动轴，该滚动轴沿着与齿条的延伸方向基本垂直的方向设置且被构造成其外周面与齿条背部的轮廓相匹配；以及分别设置在所述滚动轴的两个轴向端部上的轴承，使得所述滚动轴能够在轴承中转动，其中，所述压块在面朝轴承的一侧，在与轴承相对应的位置上形成有轴承座，所述轴承被构造成能够安置在轴承座中。

Description

一种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构

技术领域

本实用新型涉及一种压紧机构，尤其是涉及一种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构。

背景技术

在齿轮齿条式转向器中，为保证齿轮与齿条之间的无间隙啮合，已知有这种用于齿轮齿条式转向器的压紧结构。

图1示出了现有技术中已知的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构的分解图。目前市场上的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构主要是借助弹簧产生的压紧力通过压块6而将齿轮1与齿条2压靠在一起。在这种已知的压紧机构中，在压块6和齿条背部之间设置有摩擦片3'，在齿轮带动齿条运动时，齿条的背部会相对于摩擦片3'进行滑动运动。在压块6的背离齿条2的一侧上布置弹簧，该弹簧通过锁紧螺母预紧地压靠到压块6上，其中，弹簧的预紧力可以通过调整例如被构造成锁紧螺母的调节件7'进行调整。

如在图1中可见，对于现有技术的这种用于齿轮齿条式转向器的压紧结构，在齿轮带动齿条运动时，齿轮1与齿条2以及齿条2与压块6或摩擦片3'之间相互摩擦将产生较大的摩擦力，该摩擦力容易导致齿轮1、齿条2以及压块6或摩擦片3'的磨损，并进而降低其使用寿命。同时，该较大的摩擦力可导致驾驶员操作方向盘时的手感变差，例如操作方向盘很费力等。

此外，由于磨损，在齿轮1、齿条2以及压块6之间会产生间隙，大的间隙会产生烦人的噪音。另外，在齿轮1、齿条2以及压块6之间的磨损并不总是均匀的，而由于弹簧通常如图1所示居中地布置在调节件与压块之间，使得通常不能通过弹簧的弹力补偿局部的不均匀的磨损。因此，未能通过弹簧补偿的大的间隙也会产生烦人的噪音等。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提供一种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构，借助该用于齿轮齿条式转向器的压紧机构可减小齿轮与齿条之间以及齿条与压紧机构之间的摩擦力并且能够自动地补偿由于磨损造成的间隙，尤其可补偿由于不均匀磨损而造成的不均匀的间隙。

根据本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构包括壳体、压块、以及能够通过螺纹转动地固定在所述壳体上的锁紧螺母，所述锁紧螺母能直接与所述压块接触并压紧在所述压块上，其中，所述压紧机构还包括：滚动轴，所述滚动轴沿着与齿条的延伸方向基本垂直的方向设置且其被构造成外周面与齿条背部的轮廓相匹配；以及分别设置在所述滚动轴的两个轴向端部上的轴承，使得所述滚动轴能够在所述轴承中转动，其中，所述压块在面朝所述轴承的一侧，在与所述轴承相对应的位置上形成有轴承座，所述轴承被构造成能够可转动地支撑在所述轴承座中。

在齿轮带动齿条运动时，根据本实用新型的滚动轴在齿条上滚动运动，该滚动运动相比于现有技术中的齿条与摩擦片或压块之间的滑动运动明显降低了各构件之间的摩擦力并进而减小了各构件磨损，提高了齿条的使用寿命。

根据本实用新型的一种优选实施方式，在所述压块的轴承座中分别设有弹簧，该弹簧的一端固定在所述轴承座的底面上，另一端能够与所述轴承接触。

根据本实用新型的一种优选实施方式，在所述压块的轴承座的底面中设有凹槽，所述弹簧安置在所述凹槽中，一端与所述轴承接触。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述凹槽在与齿条的延伸方向基本垂直的方向上的深度小于所述弹簧在未加载时的长度。

根据本实用新型的一种优选实施方式，在所述轴承与所述压块之间的各个弹簧受到预紧。

根据本实用新型的用一种优选实施方式，所述弹簧处在预紧下的长度大于所述凹槽的深度。

通过如上所述地设置弹簧，使得滚动轴可浮动地贴靠在齿条背部上，由此减小对齿条以及滚动轴的磨损。此外，可在齿轮、齿条或滚动轴发生磨损而增大彼此的间隙时通过该弹簧的弹力自动地补偿该间隙。

尤其是，通过分别设置在轴承座中的弹簧，可补偿由于磨损不均匀而造成的不同程度的间隙增大。

根据本实用新型的一种优选实施方式规定，所述弹簧是螺旋弹簧或膜片弹簧。膜片弹簧对于使用一段时间后的间隙补偿效果更好。

根据本实用新型的一种优选实施方式规定，所述滚动轴的材料为塑料或金属。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述滚动轴的材料为铝合金。

通过本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构，实现了如下所述的优点：1.由于减小了在齿轮带动齿条运动时在其之间以及齿条与压紧机构之间的摩擦力，使得驾驶员在转向时的操作手感更加平顺，由此也降低了相对运动部件之间的摩擦损耗，提高了产品的使用寿命；2.相比于现有技术，根据本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构在经过一段时间的使用之后各部件之间间隙增大的情况能够得以缓解，明显降低了间隙增大量，由此避免或至少减少了出现烦人噪音的情况；3.分别设置在轴承座中的两个弹簧克服了现有技术中在单一的方向上进行间隙补偿的不足，可补偿由于磨损不均匀而造成的不均匀间隙。

附图说明

图1示出了现有技术中已知的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构的分解图；

图2示出了根据本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构的分解示意图，其中未示出壳体；

图3示出了根据本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构在组装好之后的剖视图。

附图标记说明

1齿轮 2齿条

3滚动轴 3'摩擦片

4轴承 5弹簧

6压块 7锁紧螺母

7'调节件 8壳体

9滚动轴的外周面 10轴承座

11凹槽

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本实用新型的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本实用新型的限制，任何的其他类似情形也都落入本实用新型的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、等，参考附图中描述的方向使用。本实用新型的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

图1示出了现有技术中已知的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构的分解图。这种传统的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构在使用过程中齿轮1与齿条2以及齿条2与压块6或摩擦片3'之间的相互摩擦会产生较大的摩擦力，该摩擦力会影响驾驶员操作方向盘的手感，同时随着产品的使用发生各零部件之间相互磨损的情况，使得各零部件之间的间隙增加，并进而导致产生噪音等问题。

图2示出了根据本实用新型的一种优选实施方式的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构的分解示意图。在图2中示出了齿轮1和齿条2，压块6，锁紧件，其中齿条2以带有齿的一侧与齿轮1啮合。

根据本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构包括滚动轴3，该滚动轴沿着与齿条2的延伸方向基本垂直的方向设置且其被构造成外周面9与齿条背部的轮廓相匹配，例如齿条2的背部轮廓为圆柱体的一部分，滚动轴3与齿条2接合的外表面具有与齿条2的背部轮廓相匹配的弧形形状。根据本实用新型的压紧机构还包括分别设置在滚动轴3的两个轴向端部上的轴承4，其中，滚动轴3支撑在轴承4中，且能够在轴承4中转动。

在这个例子中，滚动轴3具有主体和分别从主体的两端伸出的突出部。在此，滚动轴3沿着与齿条2的延伸方向基本垂直的方向设置，而且滚动轴3主体的外周面9形成与齿条背部的贴合面，该贴合面具有与齿条背部轮廓相同的构型或曲率，从而使得滚动轴主体的外周面可与齿条背部的形状相匹配地贴靠。该滚动轴3在此例子被构造成旋转对称的。

相比于现有技术中采用的、在压块6与齿条2之间设置摩擦片3'而产生滑动摩擦的构造方式，在根据本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构中通过滚动轴3与齿条2之间形成的滚动摩擦明显降低了摩擦力、减小了对相关部件、例如齿条的磨损，并且提高了相关部件的使用寿命。

在根据本实用新型的一种优选实施方式中，滚动轴3的主体两端分别向外伸出的突出部上设有轴承4，滚动轴3以该突出部可转动地支承在轴承4中。滚动轴3的材料可为塑料或金属，例如铝合金等。

压块6设置在滚动轴3的背离齿条2的一侧。该压块6在面朝滚动轴3的一侧，在与轴承4相对应的位置上形成有轴承座10，轴承4被构造成能够分别支撑在轴承座10中。

轴承4与轴承座10如此设置，使得在用于齿轮齿条式转向器的压紧机构的各个组成部分组装在一起时以及在齿轮带动齿条运动时，滚动轴3可转动地支承在轴承4中，并且可在齿条背部上进行滚动运动。

另外，在压块6和轴承4之间设置有弹簧5。

优选地，在各个轴承座10的底部中分别设有用于容纳和承载弹簧5的凹槽11。弹簧5的一端支承或固定在凹槽11的底部上，而另一端能够与轴承4接触。凹槽沿着与齿条的延伸方向基本垂直的方向的深度小于弹簧5在未受加载的状态下的长度。

也可以设想到的是，例如弹簧5的一端固定在轴承座10的底面上，另一端能够与轴承4接触。在这种情况下，可省略设置在轴承座底部中的凹槽11。

弹簧5可为螺旋弹簧或膜片弹簧，其中，膜片弹簧对于耐久后的间隙补偿效果更好。

锁紧件设置在压块6的背离滚动轴3或轴承4的一侧上，其中，锁紧件可以被构造成锁紧螺母7。

图3示出了根据本实用新型的用于齿轮齿条式转向器的压紧机构在组装好之后的剖视图。如图所示的压紧机构整体容放在壳体8中，在壳体8的开口端的内壁上形成有内螺纹，锁紧螺母7通过螺纹接合安装在壳体8上。如图3所示，锁紧螺母7已拧入壳体8中，并直接抵靠在压块6上，使得压块6将轴承座10中的弹簧5压紧到轴承4上并且被压缩，借助弹簧5的压紧力，滚动轴3的主体的外周面贴合在齿条背部上，并由此使齿轮1与齿条2压紧。这样，通过拧紧锁紧螺母7，使得滚动轴3的主体的外周面9被压靠到齿条背部上且弹簧5被压缩，即弹簧5被预紧。优选地，至少有部分长度的弹簧仍处于凹槽11的开口之外，即，轴承4并未直接贴靠在轴承座10的底面上。更优选地，滚动轴3可浮动地贴靠在齿条背部上，在此，齿轮1与齿条2啮合并且彼此压紧。

在如此安装的情况下，当齿轮1带动齿条2使其直线运动时，滚动轴3的外周面9通过弹簧5的预紧力可浮动地贴靠在齿条背部上。

借助根据本实用新型的这种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构，可通过弹簧5的预紧力使齿轮1与齿条2彼此压紧，以防跳齿。此外，通过滚动轴3与齿条背部之间的滚动摩擦明显减小了滚动轴3与齿条背部的磨损，从而使得由于磨损而在相对运动的各部件之间产生的间隙增量减小。

在各相对运动部件之间、例如在齿轮1与齿条2之间以及在齿条背部与滚动轴3之间发生磨损时，根据本实用新型的一种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构可通过弹簧5的弹力自动地补偿由于磨损而出现的间隙，即，通过弹簧5的弹力可自动地将滚动轴3压靠到齿条背部上。由此可防止由于通过磨损造成的间隙增大而产生烦人的噪声的情况。

在根据本实用新型的这种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构中设有两个弹簧5，其相对设置，这相比于现有技术的齿轮齿条式转向器的压紧机构中的居中的一个弹簧可更好地补偿由于磨损产生的间隙。因为在齿轮与齿条以及齿条与滚动轴之间的磨损不总是均匀的，这种两个弹簧、尤其相对而置的两个弹簧的构造方式在齿轮与齿条为斜齿的情况下尤其能够更好地补偿磨损间隙。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于齿轮齿条式转向器的压紧机构，其包括壳体(8)、压块(6)、以及能够通过螺纹转动地固定在所述壳体(8)上的锁紧螺母(7)，所述锁紧螺母能直接与所述压块接触并压紧在所述压块上，其特征在于，所述压紧机构还包括：

滚动轴(3)，所述滚动轴沿着与齿条的延伸方向基本垂直的方向设置且其被构造成外周面(9)与齿条背部的轮廓相匹配；以及

分别设置在所述滚动轴(3)的两个轴向端部上的轴承(4)，使得所述滚动轴(3)能够在所述轴承(4)中转动，

其中，所述压块(6)在面朝所述轴承(4)的一侧，在与所述轴承相对应的位置上形成有轴承座(10)，所述轴承(4)被构造成能够可转动地支撑在所述轴承座中。

2.根据权利要求1所述的压紧机构，其特征在于，在所述压块(6)的轴承座(10)中分别设有弹簧(5)，该弹簧的一端固定在所述轴承座(10)的底面上，另一端能够与所述轴承(4)接触。

3.根据权利要求2所述的压紧机构，其特征在于，在所述压块(6)的轴承座(10)的底面中设有凹槽(11)，所述弹簧(5)安置在所述凹槽中，其一端与所述轴承(4)接触。

4.根据权利要求3所述的压紧机构，其特征在于，所述凹槽(11)在与齿条的延伸方向基本垂直的方向上的深度小于所述弹簧(5)在未加载时的长度。

5.根据权利要求3所述的压紧机构，其特征在于，在所述压紧机构组装好的情况下，在所述轴承(4)与所述压块(6)之间的各个弹簧(5)受到预紧。

6.根据权利要求5所述的压紧机构，其特征在于，所述弹簧(5)处在预紧下的长度大于所述凹槽(11)的深度。

7.根据权利要求2所述的压紧机构，其特征在于，所述弹簧(5)是螺旋弹簧或膜片弹簧。

8.根据权利要求1或2所述的压紧机构，其特征在于，所述滚动轴(3)的材料为塑料或金属。

9.根据权利要求8所述的压紧机构，其特征在于，所述滚动轴(3)的材料为铝合金。