CN111252134A - 转向组件 - Google Patents

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CN111252134A CN201911215758.6A CN201911215758A CN111252134A CN 111252134 A CN111252134 A CN 111252134A CN 201911215758 A CN201911215758 A CN 201911215758A CN 111252134 A CN111252134 A CN 111252134A
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Abstract

转向组件包括转向构件和调节组件。转向构件具有第一侧、与第一侧相邻的第二侧、与第二侧相邻且设置成与第一侧相对的第三侧、以及与第三侧相邻且设置成与第二侧相对的第四侧。调节组件包括第一调节构件和第二调节构件。第一调节构件布置成向所述第一侧施加第一偏压力并且向所述第二侧施加第二偏压力。第二调节构件布置成接合所述第三侧和所述第四侧。

Description

转向组件
背景技术
转向***可采用滚珠丝杆，该滚珠丝杆将旋转输入转换成线性转向输出以使至少一个车辆车轮枢转。齿条辅助电动助力转向***可包括一滚珠丝杆，该滚珠丝杠固定至一构件(诸如齿条)。在这样的***中，滚珠丝杆扭矩可导致构件旋转，从而可导致转向齿轮和齿条啮合对齐方面的误差。
发明内容
公开了一种转向组件，其包括非圆柱形转向构件和调节组件。非圆柱形转向构件沿着中心轴线在第一端与第二端之间延伸穿过壳体。非圆柱形转向构件具有第一侧、从第一侧延伸的第二侧、从第二侧延伸且设置成与第一侧相对的第三侧、以及从第三侧延伸且设置成与第二侧相对的第四侧。调节组件包括第一调节构件和第二调节构件。第一调节构件被布置成向第一侧施加第一偏压力以及向第二侧施加第二偏压力。第二调节构件布置成接合第三侧和第四侧。
还公开了一种转向组件，其包括转向构件和调节组件。转向构件具有第一侧、与第一侧相邻的第二侧、与第二侧相邻且设置成与第一侧相对的第三侧、以及与第三侧相邻且设置成与第二侧相对的第四侧。调节组件包括第一调节构件和第二调节构件。第一调节构件被布置成向第一侧施加第一偏压力以及向第二侧施加第二偏压力。第二调节构件布置成接合第三侧和第四侧。
通过结合附图的以下描述，这些以及其他优点和特征将变得更加明显。
附图说明
视为本发明的主题在说明书的结尾处的权利要求中被特别指出并明确要求保护。从以下结合附图的详细描述中，本发明的前述和其他特征以及优点将变得显而易见，其中：
图1是具有调节组件的转向组件的第一立体图；
图2是转向组件的一部分的端视图，其中调节组件的调节器塞被移除；和
图3是具有调节组件的转向组件的局部截面图。
具体实施方式
现在参考附图，其中将参考具体实施例描述本发明，但所述具体实施例并不限制本发明，应当理解，所公开的实施例仅是能以各种替代形式来体现的本公开的示例。这些附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为教导本领域技术人员以各种方式使用本公开的代表性基础。
参照图1至图3，示出了转向组件10。转向组件10可以设置于自主车辆、部分自主车辆、半自主车辆、选择性自主车辆或常规车辆。转向组件10可以是具有转向构件12、滚珠丝杆14和调节组件16的滚珠丝杆辅助转向***。
转向构件12可以是具有多边形截面的棱柱形杆(prismatic bar)的非圆柱形转向构件，或者可以具有大体上矩形、菱形或方棱柱形，其侧边被设置成彼此正交的。非圆柱形转向构件12沿着中心轴线22在第一端24与第二端26之间延伸穿过壳体54。与传统的圆形转向齿条相比，非圆柱形转向构件12可具有更大的截面特性。
非圆柱形转向构件12包括第一侧30、从第一侧30延伸的第二侧32、从第二侧32延伸的第三侧34、和从第三侧34延伸的第四侧36。第二侧32被设置为与第一侧30和第三侧34相邻或正交。第三侧34被设置为与第二侧32和第四侧36相邻或正交。第三侧34被设置为与第一侧30大体上相对。第四侧36被设置为与第三侧34和第一侧30相邻或正交。第四侧36被设置为与第二侧32大体上相对。
非圆柱形转向构件12限定了第一边缘40和第二边缘42，该第二边缘42被设置为与第一边缘40相对，如图1和图2所示。第一边缘40被限定在第一侧30与第四侧36之间或被限定在第一侧30与第四侧36之间的接合部(junction)处。第二边缘42被限定在第二侧32与第三侧34之间或被限定在第二侧32与第三侧34之间的接合部处。
滚珠丝杆14可以延伸到非圆柱形转向构件12的第一端24中。滚珠丝杆14和非圆柱形转向构件12可以形成为单独的部件，所述单独的部件随后在接头处接合在一起，上述接头例如为界面焊接中的排气式轻压凸-凹接头，其中非圆柱形转向构件12和滚珠丝杆14的位置和定向由圆柱形接口控制。可以通过摩擦焊接、激光焊接或其他类似的接头接合滚珠丝杆14和非圆柱形转向构件12。滚珠丝杆14和非圆柱形转向构件12可以一体地形成在一起。至少一个拉杆(tie rod)或其他连接构件从非圆柱形转向齿条12的第二端26和/或滚珠丝杆14的外侧端(outboard end)延伸。滚珠丝杆14与滚珠螺母、一系列滚珠构件以及动力传动装置接合，以将旋转运动转换为线性运动，该线性运动使非圆柱形转向构件12沿中心轴线22平移，以致使拉杆或连接构件使至少一个车轮枢转和/或转向。
调节组件16包括第一调节构件50并且包括第二调节构件52，该第一调节构件50被布置成接合非圆柱形转向构件12的第一对相邻表面或正交表面，该第二调节构件52被布置成接合非圆柱形转向构件12的第二对相邻表面或正交表面，该第二对相邻表面或正交表面被设置成与第一对相邻表面大体上相对。第一调节构件50和第二调节构件52物理地彼此独立，并且独立地向非圆柱形转向构件12的表面施加偏压力，以至少施加滚珠螺母扭矩反作用力来抑制非圆柱形转向构件12和滚珠丝杆14围绕中心轴线22的旋转。第一调节构件50和第二调节构件52可延伸穿过壳体54或由壳体54支撑，非圆柱形转向构件12延伸穿过该壳体54。
第一调节构件50被布置为向第一侧30施加第一偏压力，并且被布置为向第二侧32施加第二偏压力。第一调节构件50包括第一反作用垫62、第一柱塞64、第一调节器塞66和第一偏压构件68。
第一反作用垫62至少部分地延伸跨过(across)非圆柱形转向构件12的第一侧30和第二侧32。第一反作用垫62可包括分离且不同的反作用垫，上述反作用垫具有与第一侧30接合的第一垫部分和与第二侧32接合的分离且不同的第二垫部分。第一垫部分和第二垫部分在第一侧30与第二侧32之间的接合部处彼此间隔开。第一反作用垫62限定第一接合表面72和第二接合表面74，该第一接合表面被设置成与第一侧30相邻或接合，该第二接合表面被设置成与第二侧32相邻或接合。
第一反作用垫62可以通过公共背衬附于第一柱塞64，所述公共背衬附于第一柱塞64，或者可以至少部分地设置在第一柱塞64内或延伸到第一柱塞64内，如图2和图3中所示的。第一反作用垫62可与第一柱塞64一体地形成，以使得第一反作用垫62是第一柱塞64的升高的表面，该升高的表面接合非圆柱形转向构件12的相邻或正交表面。
第一柱塞64装配到壳体54的第一孔(bore)中，并且布置成在第一孔内移动。第一柱塞64至少部分地容纳或限定第一反作用垫62。第一柱塞64在第一柱塞第一端80与第一柱塞第二端82之间延伸。第一反作用垫62可以至少部分地设置在从第一柱塞第一端80朝向第一柱塞第二端82延伸的第一腔体或第一凸部(relief)83中。第一柱塞64限定了第一柱塞腔体84，该第一柱塞腔体从第一柱塞第二端82朝向第一柱塞第一端80延伸。
第一柱塞64限定从第一柱塞第一端80朝向第一柱塞第二端82延伸的v形或带凹口的第一区域86。第一区域86布置成接收非圆柱形转向构件12的第二侧32和第一侧30的至少一部分。第一区域86包括以彼此不平行的关系设置的一对表面。
参照图1和图3，第一调节器塞66至少部分地延伸穿过非圆柱形转向构件12所延伸穿过的壳体54。第一调节器塞66设置有外螺纹，所述外螺纹与壳体54啮合以定位第一调节器塞66。第一调节器塞66可移动地或可调节地连接至壳体54和/或第一柱塞64。
第一调节器塞66在第一调节器塞第一端90与第一调节器塞第二端92之间延伸。第一调节器塞第一端90设置成靠近第一柱塞第二端82。第一调节器塞第一端90可相对于第一柱塞第二端82移动。第一调节器塞66限定了
第一调节器塞腔体94，该第一调节器塞腔体从第一调节器塞第一端90朝向
第一调节器塞第二端92延伸。
参照图3，第一偏压构件68被设置在第一柱塞64和第一调节器塞66内或在第一柱塞64与第一调节器塞66之间延伸。第一偏压构件68在第一调节器塞腔体94与第一柱塞腔体84之间延伸。第一偏压构件68布置成向第一柱塞64施加偏压力，使得通过第一反作用垫62将第二偏压力施加到第二侧32并且将第一偏压力施加到第一侧30。第一调节器塞66相对于第一柱塞64的移动改变第一偏压力并且改变第二偏压力。在操作期间，例如通过螺纹连接来确定第一调节器塞66相对于壳体54的位置，使得在第一柱塞第二端82与第一调节器塞第一端90之间存在小的初始间隙。第一偏压构件68推动或推进第一柱塞64与非圆柱形转向构件12接触。转向辅助和拉杆负载可能会导致第一柱塞64克服第一偏压构件68和/或第一调节器塞66的恢复力沿调节构件50、52的中心线轴线98移位，该中心线轴线横向于中心轴线22布置。该移位受到第一柱塞第二端82与第一调节器塞第一端90之间的初始间隙限制。
第二调节构件52设置成与第一调节构件50相对。第二调节构件52可以设置成与第一调节构件50直接相对，或者可以设置成与第一调节构件50相对但沿着中心轴线22与第一调节构件50轴向间隔开。第二调节构件52布置成与非圆柱形转向构件12的第三侧34和第四侧36接合。
第二调节构件52可以不带弹簧地(unsprung)附于非圆柱形转向构件12所至少部分地延伸穿过的壳体54。如果第二调节构件52带弹簧地(sprung)附于非圆柱形转向构件12所至少部分地延伸穿过的壳体54，则第二调节构件52可以被布置成将第三偏压力施加到第三侧34以及将第四偏压力施加到第四侧36。
第二调节构件52包括第二反作用垫102、第二柱塞104、第二调节器塞106和第二偏压构件108。
第二反作用垫102至少部分地延伸跨过非圆柱形转向构件12的第三侧34和第四侧36。第二反作用垫102可包括分离且不同的反作用垫，上述反作用垫具有与第三侧34接合的第一垫部分和与第四侧36接合的分离且不同的第二垫部分。第一垫部分和第二垫部分在第三侧34和第四侧36之间的接合部处彼此隔开。第二反作用垫102限定第三接合表面112和第四接合表面114，该第三接合表面设置成与第三侧34相邻或接合，该第四接合表面设置成与第四侧36相邻或接合。
第二反作用垫102可以通过公共背衬附于第二柱塞104，所述公共背衬附于第二柱塞104，或者可以至少部分地设置在第二柱塞104内或延伸到第二柱塞104中，如图2和图3所示。第二反作用垫102可以与第二柱塞104一体地形成，以使得第二反作用垫102是第二柱塞104的升高的表面，该升高的表面接合非圆柱形转向构件12的相邻或正交表面。
第二柱塞104装配到壳体54的第二孔中，该第二孔可与接收第一柱塞64的第一孔对准。第二柱塞104布置成在第二孔内移动。第二柱塞104至少部分地容纳或限定第二反作用垫102。第二柱塞104在第二柱塞第一端120与第二柱塞第二端122之间延伸。第二反作用垫102可以至少部分地设置在从第二柱塞第一端120朝向第二柱塞第二端122延伸的第二腔体或第二凸部123中。第二柱塞104限定了从第二柱塞第二端122朝向第二柱塞第一端120延伸的第二柱塞腔体124。
第二柱塞104限定从第二柱塞第一端120朝向第二柱塞第二端122延伸的v形或带凹口的第二区域126。第二区域126布置成接收非圆柱形转向构件12的第四侧36和第三侧34的至少一部分。第二区域126包括以彼此不平行的关系设置的一对表面。
第一柱塞第一端80与第二柱塞第一端120间隔开，以使得非圆柱形转向构件12的第一边缘40延伸到第一空隙130中且非圆柱形转向构件12的第二边缘42延伸到第二空隙132中，该第二空隙132与第一空隙130相对设置，如图2中所示的。
参照图1和图3，第二调节器塞106至少部分地延伸穿过非圆柱形转向构件12所延伸穿过的壳体54。第二调节器塞106设置有外螺纹，所述外螺纹与壳体54啮合以定位调节器塞66。第二调节器塞106可移动或可调节地连接至壳体54和/或连接至第二柱塞104。
第二调节器塞106在第二调节器塞第一端140与第二调节器塞第二端142之间延伸。第二调节器塞第一端140设置成靠近第二柱塞第二端122。第二调节器塞第一端140可相对于第二柱塞第二端122移动。第二调节器塞106限定了第二调节器塞腔体144，该第二调节器塞腔体从第二调节器塞第一端140朝向第二调节器塞第二端142延伸。
参照图3，第二偏压构件108可被设置在第二柱塞104和第二调节器塞106内或第二柱塞104与第二调节器塞106之间。第二偏压构件108在第二调节器塞腔体144与第二柱塞腔体124之间延伸。第二偏压构件108布置成向第二柱塞104施加偏压力，以使得通过第二反作用垫102将第四偏压力施加到第四侧36并且将第三偏压力施加到第三侧34。第二调节器塞106相对于第二柱塞104的移动改变第三偏压力并且改变第四偏压力。在操作期间，例如通过螺纹连接来确定第二调节器塞104相对于壳体54的位置，使得在第二柱塞第二端122与第二调节器塞第一端140之间可以存在小的初始间隙。当不带弹簧时，第二偏压构件108或第二调节器塞106推动或推进第二柱塞104与非圆柱形转向构件12接触。转向辅助和拉杆负载可能会导致第二柱塞104克服第二偏压构件108和/或第二调节器塞106的恢复力沿调节构件50、52的中心线轴线98移位，该中心线轴线横向于中心轴线22布置。该移位受到第二柱塞第二端122与第二调节器塞第一端140之间的初始间隙限制。
如果第二偏压构件108未设置有第二调节构件52，则第三偏压力和第四偏压力可以替代地为反作用力。在这种布置中，反作用于施加到非圆柱形转向构件12的第一侧30的第一偏压力，在第三侧34附近产生第一反作用力。此外，反作用于施加到非圆柱形转向构件12的第二侧32的第二偏压力，在第四侧36附近产生第二反作用力。
调节组件16的第一调节构件50和第二调节构件52与非圆柱形转向构件12的棱柱多边形交接(interface with)以提供防旋转功能。第一调节构件50和第二调节构件52提供反作用位置或反作用表面，以抵抗非圆柱形转向构件12和滚珠丝杆14的组合绕中心轴线22的旋转或扭曲。
尽管仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不局限于这样公开的实施例。相反，可以对本发明进行修改以包含迄今未描述但与本发明的精神和范围相应的很多的变化、替代、替换或等同布置。另外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的方案可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，本发明不应被视为由前述描述限制。

Claims (18)

1.一种转向组件，其中，所述转向组件包括：
非圆柱形转向构件，其沿着中心轴线在第一端与第二端之间延伸穿过壳体，所述非圆柱形转向构件具有第一侧、从所述第一侧延伸的第二侧、从所述第二侧延伸且设置成与所述第一侧相对的第三侧、以及从所述第三侧延伸且设置成与所述第二侧相对的第四侧；和
调节组件，包括：
第一调节构件，其被布置成向所述第一侧施加第一偏压力并且向所述第二侧施加第二偏压力，以及
第二调节构件，其被布置成接合所述第三侧和所述第四侧。
2.根据权利要求1所述的转向组件，其中，所述非圆柱形转向构件是具有多边形截面的棱柱形杆。
3.根据权利要求1所述的转向组件，其中，所述第一调节构件包括：
第一反作用垫，至少部分地延伸跨过所述第一侧和所述第二侧，所述第一反作用垫限定第一接合表面和第二接合表面，所述第一接合表面设置成邻近所述第一侧，所述第二接合表面设置成邻近所述第二侧。
4.根据权利要求3所述的转向组件，其中，所述第一调节构件还包括：
第一柱塞，其被设置在所述壳体的第一孔内，所述第一柱塞在第一柱塞第一端与第一柱塞第二端之间延伸，所述第一柱塞限定了从所述第一柱塞第二端朝向所述第一柱塞第一端延伸的第一柱塞腔体。
5.根据权利要求4所述的转向组件，其中，所述第一反作用垫至少部分地延伸到所述第一柱塞第一端中。
6.根据权利要求4所述的转向组件，其中，所述第一调节构件还包括：
第一调节器塞，所述第一调节器塞能移动地连接到所述壳体，所述第一调节器塞在第一调节器塞第一端与第一调节器塞第二端之间延伸，所述第一调节器塞限定从所述第一调节器塞第一端朝向所述第一调节器塞第二端延伸的第一调节器塞腔体。
7.根据权利要求6所述的转向组件，其中，所述第一调节构件还包括：
第一偏压构件，其在所述第一调节器塞腔体与所述第一柱塞腔体之间延伸。
8.根据权利要求7所述的转向组件，其中，所述第一调节器塞相对于所述第一柱塞的运动改变施加至所述第一侧的所述第一偏压力并且改变施加至所述第二侧的所述第二偏压力。
9.根据权利要求1所述的转向组件，其中，所述第二调节构件包括：
第二反作用垫，其至少部分地延伸跨过所述第三侧和所述第四侧，所述第二反作用垫限定第三接合表面和第四接合表面，所述第三接合表面设置成邻近所述第三侧，所述第四接合表面设置成邻近所述第四侧。
10.根据权利要求9所述的转向组件，其中，所述第二调节构件还包括：
第二柱塞，其在第二柱塞第一端与第二柱塞第二端之间延伸。
11.根据权利要求10所述的转向组件，所述第二反作用垫至少部分地延伸到所述第二柱塞第一端中。
12.根据权利要求10所述的转向组件，其中，所述第一柱塞第一端与所述第二柱塞第一端间隔开，以使得所述非圆柱形转向构件的限定在所述第一侧与所述第四侧之间的第一边缘延伸到第一空隙中。
13.根据权利要求12所述的转向组件，所述第一柱塞第一端与所述第二柱塞第一端间隔开，以使得所述非圆柱形转向构件的限定在所述第二侧与所述第三侧之间的第二边缘延伸到与所述第一空隙相对设置的第二空隙中。
14.根据权利要求1所述的转向组件，其中，所述转向组件还包括：
滚珠丝杆，从所述非圆柱形转向构件的第一端延伸。
15.根据权利要求1所述的转向组件，其中，所述第一调节构件和所述第二调节构件被布置成用于限制所述非圆柱形转向构件围绕所述中心轴线的旋转。
16.一种转向组件，其中，所述转向组件包括：
转向构件，其具有第一侧、与所述第一侧相邻的第二侧、与所述第二侧相邻且设置成与所述第一侧相对的第三侧、以及与所述第三侧相邻且设置成与所述第二侧相对的第四侧；和
调节组件，包括：
第一调节构件，其被布置成向所述第一侧施加第一偏压力并且向所述第二侧施加第二偏压力，以及
第二调节构件，其被布置成接合所述第三侧和所述第四侧。
17.根据权利要求16所述的转向组件，其中，所述第一调节构件包括：
第一柱塞，其被设置在所述转向构件所延伸穿过的壳体的第一孔内，所述第一柱塞限定第一柱塞腔体，所述第一柱塞腔体从第一柱塞第二端朝向第一柱塞第一端延伸；
第一调节器塞，其能调节地连接至所述壳体，所述第一调节器塞限定第一调节器塞腔体，所述第一调节器塞腔体从设置在所述第一柱塞第二端附近的第一调节器塞第一端朝向第一调节器塞第二端延伸；以及
第一偏压构件，其在所述第一调节器塞腔体与所述第一柱塞腔体之间延伸，被布置成有助于经由第一反作用垫将所述第二偏压力施加到所述第二侧以及将所述第一偏压力施加到所述第一侧。
18.根据权利要求17所述的转向组件，其中，所述第二调节构件包括：
第二柱塞，其被设置在所述壳体的第二孔内，所述第二柱塞限定第二柱塞腔体，所述第二柱塞腔体从第二柱塞第二端朝向第二柱塞第一端延伸；
第二调节器塞，其能调节地连接至所述转向构件所延伸穿过的所述壳体，所述第二调节器塞限定第二调节器塞腔体，所述第二调节器塞腔体从设置在所述第二柱塞第二端附近的第二调节器塞第一端朝向第二调节器塞第二端延伸；以及
第二偏压构件，其在所述第二调节器塞腔体与所述第二柱塞腔体之间延伸，被布置为有助于经由第二反作用垫将第四偏压力施加到所述第四侧以及将第三偏压力施加到所述第三侧。
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