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CN103889822A - 转向器的齿条拉杆支撑装置 - Google Patents

转向器的齿条拉杆支撑装置 Download PDF

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CN103889822A CN201280052397.8A CN201280052397A CN103889822A CN 103889822 A CN103889822 A CN 103889822A CN 201280052397 A CN201280052397 A CN 201280052397A CN 103889822 A CN103889822 A CN 103889822A
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Abstract

齿条拉杆支撑装置将车辆的调向装置的齿条拉杆向着小齿轮轴支撑，包括：齿条轴承，以接触上述齿条拉杆的方式配置在上述小齿轮的相反侧；以及偏置部件，提供沿着偏置轴向上述齿条推压上述齿条轴承的力，以使得上述齿条轴承推压上述齿条拉杆以将上述齿条拉杆连接到上述小齿轮轴上。上述偏置部件包括调节插头、调节部件和支撑板部件。支撑板部件包括支撑板，该支撑板在被上述调节构件支撑的状态下配置成能够在上述调节构件和上述齿条轴承之间移动，在上述支撑板和上述齿条轴承之间形成间隔。

Description

转向器的齿条拉杆支撑装置
技术领域
本发明涉及用于支撑转向器的齿条拉杆的齿条拉杆支撑装置，该转向器构成车辆的调向装置。
背景技术
具备齿条小齿轮类型的转向器的调向装置，具有齿条拉杆的齿条和小齿轮轴的小齿轮啮合的结构。
这种转向器，为了保持齿条和小齿轮的牢固啮合来提高调向性能和调向感觉，一般具备齿条支撑结构。
齿条支撑结构具备接触齿条拉杆的齿条轴承(rack bearing)，且具有由被安装在转向器壳体上的调节插头(adjustment plug)所支撑的螺旋弹簧弹性地支撑齿条轴承的结构。
这种齿条拉杆支撑装置存在如下问题：因长时间工作，齿条及小齿轮的磨耗等造成齿条轴承和调节插头之间的间隙变大，变大的间隙可能引起咔吱声、振动等。
发明内容
所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题是提供一种在车辆的转向装置的轴承齿轮因长时间使用而发生磨耗时能够有效补偿的齿条拉杆支撑装置。
解决方案
本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置，向着小齿轮轴支撑车辆的调向装置的齿条拉杆，其特征在于，包括：
齿条轴承，以接触上述齿条拉杆的方式配置在上述小齿轮的相反侧；以及
偏置部件，提供沿着偏置轴向上述齿条推压上述齿条轴承的力，以使得上述齿条轴承推压上述齿条拉杆以将上述齿条拉杆连接到上述小齿轮轴上，
上述偏置部件包括：
调节插头，可沿着偏置轴固定到多个位置；
调节部件，包括调节构件和第一偏置构件，该调节构件形成为向着上述齿条轴承可相对于上述调节插头沿着上述偏置轴相对移动，该第一偏置构件分别连接到上述调节插头和上述调节构件，以便提供将上述调节构件相对于上述调节插头推向上述齿条轴承推压的力；以及
支撑板部件，包括支撑板和第二偏置构件，该支撑板配置成在被上述调节构件支撑的状态下可在上述调节构件和上述齿条轴承之间移动，上述第二偏执构件提供将上述齿条轴承相对于上述支撑板推向上述偏置轴的力，
在上述支撑板和上述齿条轴承之间形成间隔。
上述支撑板部件还可包括移动限制部件，该移动限制部件形成为能够限制上述支撑板向上述齿条轴承的相反方向移动。
上述支撑板配置成在最初安装状态下与上述齿条轴承和上述移动限制构件中任何一个都不接触的状态下形成均衡。
上述第一偏置构件可以是扭簧，
上述调节插头具有第一凸轮结构，
上述调节构件具有第二凸轮结构，该第二凸轮结构与上述第一凸轮结构连接，以便通过上述扭簧的力沿着上述偏置轴方向可向上述齿条轴承移动。
上述第二偏置构件可以是分别被上述齿条轴承和上述支撑板弹性支撑的螺旋弹簧。
上述第二偏置构件可以是分别被上述齿条轴承和上述支撑板支撑的盘型弹簧。
可在上述支撑板和上述齿条轴承之间可设置环。
上述调节部件还可包括止推轴承，该止推轴承配置成分别接触上述调节构件和上述支撑板。
有利效果
根据本发明，因车辆的调向装置的转向器的长时间使用造成的磨耗而发生间隙时，能够有效补偿该间隙。
附图说明
图1是能够应用本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置的车辆的转向器的示意立体图。
图2是示出沿着图1的Ⅱ-Ⅱ线切开的截面的图。
图3是示出本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置的分解立体图。
图4是示出本发明的另一实施例的齿条拉杆支撑装置的截面图。
图5是示出本发明的再一实施例的齿条拉杆支撑装置的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置进行详细说明。
图1是能够应用本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置的车辆的转向器的示意立体图，图2是示出沿着图1的Ⅱ-Ⅱ线切开的截面的图，图3是示出本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置的分解立体图。
参照图1～图2，本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置朝向小齿轮轴(pinion shaft)23支撑车辆的调向装置的转向器(steering gear)10的齿条拉杆(rack bar)21。另外，本发明的实施例的齿条拉杆支撑装置具有：即使在转向器因长时间使用齿条齿轮及小齿轮的磨耗造成间隙的情况下，也进行补偿而消灭间隙的功能。
小齿轮轴23啮合到齿条拉杆21，小齿轮轴23和齿条拉杆21的至少一部分配置在壳体30内。小齿轮轴23以能够旋转的方式设置，齿条拉杆21以能够对应于小齿轮轴23的旋转而向左右移动的方式设置。
齿条轴承100接触齿条拉杆21且配置到小齿轮轴23的相反侧。如图中所例示，齿条轴承100具有一侧凹陷的结构，以便能够收容至少一部分齿条拉杆21，在该凹陷结构中嵌入了齿条拉杆21。此外，在接触齿条拉杆21的部分可具备衬套(lining)101，以使得齿条拉杆21在接触齿条轴承100的状态下能够顺利移动。
在图2及图3，在齿条轴承100的外周面形成有凹槽104，其中可嵌入用于制动的O环(O-ring)106。
偏置部件(biasing assembly)200提供沿着偏置轴(biasing axis)向齿条拉杆21推压齿条轴承100的力，以使得齿条轴承100推压齿条拉杆21，以使齿条拉杆21啮合到小齿轮轴23。即，通过偏置部件200推压齿条轴承100，随之齿条轴承100推压齿条拉杆21，从而齿条拉杆21和小齿轮轴23牢固啮合成能够吸收两者之间的间隙。
参照图2及图3，偏置部件200可包括：调节插头(adjustment plug)210，调节部件(adjustment assembly)230，以及支撑板部件(support plate assembly)250。
调节插头210形成为可沿着偏置轴固定到多个位置。例如，在调节插头210的外周面形成螺纹211，通过该螺纹211可螺合到形成于壳体30上的具有螺纹的通孔中。因此，调节插头210可根据旋转程度，顺着偏置轴的位置可发生变化，可固定到所希望的位置。
调节部件23可包括调节构件(adjustment member)231和第一偏置构件(first biasing member)235。
调节构件231形成为可相对于调节插头210沿着偏置轴朝向齿条轴承100移动。例如，如图2及图3所示，调节构件231可由在中心部形成有顺着偏置轴的通孔的部件构成。
第一偏置构件235分别连接到调节插头210和调节构件231，提供将调节构件231相对于调节插头210朝向齿条轴承100推压。例如，如图2及图3所示，第一偏置构件235可由扭簧(torsional spring)形成。
此时，调节插头210可设置到用于收容扭簧235的空间内，扭簧235的一侧端固定到调节插头210上，另一端固定到调节构件231上。此外，调节插头210和调节构件231分别具备凸轮结构212、232，调节构件231通过由扭簧235施加的力而旋转，此时，调节构件231通过凸轮结构212、232向着远离调节插头210的方向移动。
支撑板部件250可具备支撑板251以及第二偏置构件(second biasingmember)253。
支撑板251配置成可在被调节构件231支撑的状态下在调节构件231和齿条轴承100之间移动。即，在图2中配置成支撑板251的右侧面被调节构件231支撑的状态。
第二偏置构件253提供相对于支撑板251将齿条轴承100向偏置轴推压的力。即，齿条轴承100通过被支撑板251支撑的第二偏置构件253的力被推向齿条拉杆21。例如，第二偏置构件253可由螺旋弹簧实现，螺旋弹簧253可嵌入形成在齿条轴承100的一侧的凹陷部。
此时，在支撑板251和齿条轴承100之间可形成间隔d1。随之，只要不通过齿条拉杆21传递非常大的冲击，支撑板251不会直接碰撞齿条轴承100，从而能够防止噪声、冲击等。
另一方面，支撑板部件250还可以包括移动限制构件255，该移动限制构件255形成为限制支撑板251向齿条轴承100的相反方向移动。例如，如图2及图3所示，移动限制构件255能够连接到齿条轴承100上，能够由具有头部256的螺栓的形态实现。此时，螺栓255的螺纹结合到齿条轴承100上，头部256位于支撑板251外侧。具体而言，在支撑板251的中心部形成有通孔，螺栓255的螺纹通过通孔结合到齿条轴承100。由于螺栓255的头部256的位置相对于齿条轴承100固定，所以即使支撑板251被螺旋弹簧253推压，支撑板251也不会被挤推到接触螺栓255的头部256的位置以外。
通过这种结构，支撑板251的一侧面被调节构件231支撑，另一侧面被螺旋弹簧253支撑，此时，在初始安装状态(即，齿条及小齿轮发生磨耗之前的最初状态)下，支撑板251与齿条轴承100和移动限制构件255中任何一个都不接触的状态下均衡地配置。即，如图2所示，在支撑板251和齿条轴承100之间存在间隔d1，另外，在支撑板251和螺栓255的头部256之间也存在间隔d2。这种排列，能够通过调节螺旋弹簧253的弹力、扭簧235的弹力以及包括凸轮结构的调节插头210的位置等来设定。
此时，在支撑板251被设置成由调节构件231支撑的状态之前，即，在齿条轴承100和连接在其上的支撑板部件250为单个部件的情况下，支撑板251和齿条轴承100之间的间隔也成为不是图2中的d1，而是成为相当于d1和d2之和的值。即，此时，支撑板251通过螺旋弹簧253能够成为离开齿条轴承100最大距离的状态，即支撑板251接触螺栓255的头部256的状态。
换言之，支撑板251在被设置成由调节构件231支撑的状态之前，从齿条轴承100离开d1+d2的距离，并在设置过程中，被调节构件251按压的同时，位于从齿条轴承100离开d1的地点。此时，支撑板251从螺栓255的头部256离开d2距离。
例如，调节部件23被组装成调节插头210和调节构件231被扭簧235扭曲的状态，此时，通过形成在调节插头210上的孔和形成在调节构件231上的孔234嵌入销(pin)216(参照图3)，从而能够在维持扭曲的状态下进行组装。即，调节部件230被组装成具有最小高度的状态而成为一个部件，调节部件230通过调节插头210的螺丝连接而连接到壳体30上，若在调节构件231与支撑板部件250接触而完成组装而形成适当的d1、d2时，拔出销216，则那个通过扭簧235使调节构件231发生旋转。由此，不会在组装过程中发生通过扭簧235的旋转，而是在最终组装完成后发生通过扭簧235的旋转。
另一方面，根据本发明的另一实施例，可在支撑板251和齿条轴承100之间设置O环(O-ring)238。例如，O环238可设置在面对支撑板251的齿条轴承100的一面105上。通过设置O环238，当被传递较大冲击时，能够防止齿条轴承100和支撑板251直接撞击。因此，能够防止冲击和噪声。
具有这种结构的齿条拉杆支撑装置的作用如下。首先，在最初设置的状态下，因长期使用调向装置，齿条及小齿轮等的磨耗造成间隙的情况下，由于被支撑板251支撑的螺旋弹簧253所推的力，齿条轴承100向贴紧齿条拉杆21的方向移动，从而吸收间隙。此时，连接到齿条轴承100的螺栓255也与齿条轴承100一同沿着偏置轴向齿条拉杆21侧移动。若这种过程持续一定程度而螺栓255移动d2，则螺栓255的头部256接触支撑板251。之后，若进一步发生磨耗而在齿条及小齿轮上重新发生间隙，由于扭簧235的力，调节构件231向着吸收所产生的间隙的反向旋转的同时向偏置轴方向移动，结果支撑板251也一同移动，随之，螺旋弹簧253推压齿条轴承100而移动的同时补偿间隙。如上，根据本发明的实施例，实施两个阶段的间隙吸收机械动作，随之能够更加有效实现间隙补偿。
图4是示出本发明的另一实施例的齿条拉杆支撑装置的图。
参照图4，本发明的另一实施例的第二偏置构件可代替螺旋弹簧而表现为碟形弹簧353。此时，如图4所示，碟形弹簧353能够分别被齿条轴承100和支撑板251进行弹性支撑。
另一方面，图5是示出本发明的再一实施例的齿条拉杆支撑装置的截面图。
根据本实施例，调节部件23还包括以分别接触调节构件231和支撑板251的方式配置的止推轴承(thrust bearing)258。此时，在上面的说明中调节构件231的力通过止推轴承258被传递到支撑板231。在图5中示出了第二偏置构件为碟形弹簧的情形，但是第二偏置构件为螺旋弹簧的情况下也同样能够具备止推轴承。通过具备止推轴承258，在调节构件258旋转的同时推压支撑板231时，能够减小摩擦，因此能够进行更加顺滑的动作。
以上，对本发明的优选实施例进行了详细说明，但是本发明的权利范围不限于此，在利用了下面的请求范围中所定义的本发明的基本概念的本领域技术人员所做的各种变形和改良形态同样属于本发明的权利范围。
工业实用性
本发明涉及车辆的转向器的齿条拉杆支撑装置，能够应用于车辆的调向装置，因此能够应用于工业。

Claims (8)

1.一种齿条拉杆支撑装置，向着小齿轮轴支撑车辆的调向装置的齿条拉杆，其特征在于，包括：
齿条轴承，以接触上述齿条拉杆的方式配置在上述小齿轮的相反侧；以及
偏置部件，提供沿着偏置轴向上述齿条推压上述齿条轴承的力，以使得上述齿条轴承推压上述齿条拉杆以将上述齿条拉杆连接到上述小齿轮轴上，
上述偏置部件包括：
调节插头，可沿着偏置轴固定到多个位置；
调节部件，包括调节构件和第一偏置构件，该调节构件形成为向着上述齿条轴承可相对于上述调节插头沿着上述偏置轴相对移动，该第一偏置构件分别连接到上述调节插头和上述调节构件，以便提供将上述调节构件相对于上述调节插头推向上述齿条轴承推压的力；以及
支撑板部件，包括支撑板和第二偏置构件，该支撑板配置成在被上述调节构件支撑的状态下可在上述调节构件和上述齿条轴承之间移动，上述第二偏执构件提供将上述齿条轴承相对于上述支撑板推向上述偏置轴的力，
在上述支撑板和上述齿条轴承之间形成间隔。
2.根据权利要求1所述的齿条拉杆支撑装置，其特征在于，
上述支撑板部件还包括移动限制部件，该移动限制部件形成为能够限制上述支撑板向上述齿条轴承的相反方向移动。
3.根据权利要求2所述的齿条拉杆支撑装置，其特征在于，
上述支撑板配置成在最初安装状态下与上述齿条轴承和上述移动限制构件中任何一个都不接触的状态下形成均衡。
4.根据权利要求1所述的齿条拉杆支撑装置，其特征在于，
上述第一偏置构件是扭簧，
上述调节插头具有第一凸轮结构，
上述调节构件具有第二凸轮结构，该第二凸轮结构与上述第一凸轮结构连接，以便通过上述扭簧的力沿着上述偏置轴方向可向上述齿条轴承移动。
5.根据权利要求1所述的齿条拉杆支撑装置，其特征在于，
上述第二偏置构件是分别被上述齿条轴承和上述支撑板弹性支撑的螺旋弹簧。
6.根据权利要求1所述的齿条拉杆支撑装置，其特征在于，
上述第二偏置构件是分别被上述齿条轴承和上述支撑板支撑的盘型弹簧。
7.根据权利要求1所述的齿条拉杆支撑装置，其特征在于，
在上述支撑板和上述齿条轴承之间设有环。
8.根据权利要求1所述的齿条拉杆支撑装置，其特征在于，
上述调节部件还包括止推轴承，该止推轴承配置成分别接触上述调节构件和上述支撑板。
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