CN212148999U - 用于车辆转向装置的齿条衬套 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆转向装置的齿条衬套，可以包括：衬套本体部，其安装在用于车辆转向装置的齿条壳体中以便覆盖齿条杆，并被构造成用于引导齿条杆沿轴向移动；第一凹凸部，其在衬套主体部的外圆周表面上形成凹凸形状，并被构造成使衬套本体部和齿条壳体彼此线接触；位置固定部，其在衬套本体部的一端形成，并被构造成防止衬套本体部沿轴向移动。根据本公开，所述齿条衬套可具有这样的结构：凹凸部应用到外圆周表面和O形环安装在凹凸部圆周上，因此所述齿条衬套可以改善变形、噪声和齿条杆在低负荷区域的振动。

Description

用于车辆转向装置的齿条衬套
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2019年6月4日在韩国知识产权局提交的申请号为10-2019-0065886的韩国专利申请的优先权，该申请通过引用全部并入本申请。
技术领域
本公开的实施例涉及一种用于车辆转向装置的齿条衬套，尤其涉及一种用于车辆转向装置的齿条衬套，该齿条衬套具有应用在外圆周表面的凹凸部和安装在凹凸部圆周上的O形环，并且能够减小变形、噪声和在低负荷区域齿条杆的振动，并对传递到齿条杆的冲击进行抑制，减小在高负荷区域中的噪声。
背景技术
通常，转向装置是指能够使驾驶员根据驾驶员的意愿改变车辆行驶方向的装置。转向装置任意改变车辆前轮转动的旋转中心，从而协助驾驶员按照驾驶员所期望的方向对车辆进行转向。
齿轮箱包括设置在其底部的齿条壳体和设置在其顶部以便与齿条壳体啮合的阀壳体，并且齿条壳体和阀壳体构成齿轮箱的外部。该阀壳体包括设置在其中的输入轴和小齿轮轴。该输入轴接收驾驶员通过方向盘产生的旋转力，并通过旋转力在阀壳体中旋转。小齿轮轴与输入轴的底部连接，以便与输入轴相互锁紧，小齿轮轴具有在其外圆周表面上形成的小齿轮传动装置，并延伸到齿条壳体的内部。
齿条壳体包括安装在其中的齿条杆和齿条杆支承装置。齿条杆是沿轴向伸长的圆杆，并且具有齿条传动装置，所述齿条传动装置在齿条杆中间的一侧上形成，与齿条壳体的小齿轮传动装置连接，并被构造成用于将旋转运动转换为线性运动。齿条杆支承装置安装在齿条传动装置的另一侧，并且可以朝小齿轮传动装置弹性地支承齿条杆。
在齿轮箱中，用于支承齿条杆的齿条衬套是影响齿轮摩擦力、噪声性能等的重要部件，并且需具有支承刚度、阻尼性等。
常规的齿条衬套具有这样的结构：仅安装O形环以实现阻尼功能。然而，当只安装O形环时，在高负荷区域可能会丧失阻尼功能。当阻尼功能丧失时，从齿条杆施加到齿条衬套的冲击可能无法被正常吸收。
2004年10月1日登记的名称为“转向装置的齿条衬套和齿条止动器”的韩国专利No.452299中公开了本公开的相关技术。
实用新型内容
各实施例涉及一种用于车辆转向装置的齿条衬套，该齿条衬套具有应用在其外圆周表面的凹凸部和安装在凹凸部圆周上的O形环，并且可以减小变形、噪声和在低负荷区域齿条杆的振动，并对传递到齿条杆的冲击进行抑制，减小高负荷区域中的噪声。
在一个实施例中，用于车辆转向装置的齿条衬套可以包括：衬套本体部，其安装在用于车辆转向装置的齿条壳体中，以便覆盖齿条杆，并被构造成用于引导齿条杆沿轴向移动；第一凹凸部，其在衬套本体部的外圆周表面上形成凹凸形状，并且被构造成使衬套本体部和齿条壳体彼此线接触；位置固定部，其在衬套本体部的一端形成，并被构造成防止衬套本体部沿轴向移动。
该第一凹凸部可以在衬套本体部的圆周方向上形成波浪形状，并且具有多个与齿条壳体的内部线接触的第一突起。
该第一凹凸部可以由弹性可变形的材料制成，以改变彼此相邻的第一突起之间的距离。
该第一凹凸部可以在彼此相邻的第一突起之间具有第一凹槽。
该第一凹凸部可与衬套本体部形成一体。
进一步地，齿条衬套还可以包括第二凹凸部，该第二凹凸部在衬套本体部的外圆周表面上形成凹凸形状，并且被构造成使该衬套本体部和该齿条杆彼此线接触。
该第二凹凸部可以在所述衬套本体部的圆周方向上形成波浪形状，并且具有多个与齿条杆外圆周表面线接触的第二突起。
该第二凹凸部可以由弹性可变形的材料制成，以改变彼此相邻的第二突起之间的距离。
该第二凹凸部可以在彼此相邻的第二突起之间具有第二凹槽。
该第二凹凸部与衬套本体部形成一体。
O形环可设置在衬套本体部上，从而比第一凹凸部更向外突出。
该衬套本体部可具有在其外圆周表面上形成的安装槽，以便O形环安装在安装槽中。
根据本公开的实施例，该齿条衬套可具有这样的结构：凹凸部应用到外圆周表面并且O形环安装在凹凸部的圆周上，因此该齿条衬套可以改善变形、噪声和齿条杆在低负荷区域的振动。
此外，该齿条衬套可具有这样的结构：凹凸部应用到外圆周表面并且O形环安装在凹凸部的圆周上，因此该齿条衬套可以对传递到齿条杆的冲击进行抑制，并减小高负荷区域中的噪声。
附图说明
图1示出了用于车辆的转向装置的透视图，其中安装有根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套。
图2示出了用于车辆的转向装置的主要组件的横截面图，说明了图1的A部分。
图3示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的侧截面图。
图4示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的侧截面图。
图5示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的透视图。
图6示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的横截面透视图。
图7示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的前视图。
图8示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套在覆盖齿条杆的同时被在安装在齿条壳体中的横截面视图。
图9比较性地示出了根据本公开实施例的用于车辆的转.向装置的齿条衬套的径向刚度和常规齿条衬套的径向刚度的测量结果图。
具体实施方式
在下文中，通过各种实施例的示例，参考附图来描述用于车辆转向装置的齿条衬套。应当注意的是，附图不是按精确的比例，并且可能仅出于描述方便和清楚的目的而夸大了线条的宽度或组件的尺寸。此外，本文中使用的术语是通过考虑本公开的功能而定义的，并且可以根据使用者或操作者的习惯或意图而改变。因此术语的定义是根据本文所述的全部公开内容而定义。
图1示出了用于车辆的转向装置的透视图，其中安装有根据本公开实施例的用于车辆转向装置的齿条衬套。图2示出了用于车辆的转向装置的主要组件的横截面图，说明了图1的A部分。图3示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的侧截面图。图4示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的侧截面图。图5示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的透视图。图6示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的横截面透视图。图7示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的前视图。图8示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套在覆盖齿条杆的同时被安装在齿条壳体中的横截面视图。图9比较性地示出了根据本公开实施例的用于车辆的转向装置的齿条衬套的径向刚度和常规齿条衬套的径向刚度的测量结果图。
图1示出了用于车辆的转向装置，其中设置有根据本公开实施例的用于车辆转向装置的齿条衬套。
该用于车辆的转向装置包括小齿轮传动装置40、齿条壳体10和安装在齿条壳体10中的转向齿轮箱30，并且转向装置将由方向盘(未示出)操作产生的旋转力转换为齿条杆50的线性运动(见图8)。
该小齿轮传动装置40与方向盘一起旋转，并沿侧到侧的方向来移动齿条壳体10中的齿条杆50。
齿条杆50的两端设置有横拉杆端(tie rod ends)20。该横拉杆端20将齿条杆50连接到车轮上(未示出)，以便根据齿条杆50的移动来旋转车轮，从而对车辆转向。
根据本公开实施例的用于车辆转向装置的齿条衬套设置在齿条壳体10的两端的内部，以便覆盖齿条杆50，并引导齿条杆50沿轴向移动。
参考图2至8，根据本公开实施例的用于车辆转向装置的齿条衬套安装在车辆转向装置的齿条壳体10中，以覆盖齿条杆50。
用于车辆转向装置的齿条衬套包括衬套本体部100、第一凹凸部200和位置固定部300。该衬套本体部100用于引导齿条杆50沿轴向(以下也称为“纵向”)移动。该第一凹凸部200在衬套本体部100的外圆周表面上形成凹凸形状，从而使衬套本体部100和齿条壳体10彼此线接触。位置固定部300形成在衬套本体部100的一端，用于防止衬套本体部100沿轴向移动。
该衬套本体部100形成为圆管形状，以覆盖形成为圆杆形状的齿条杆50。
该第一凹凸部200在衬套本体部100的圆周方向上呈波浪形状，并且具有多个与齿条壳体10的内部线接触的第一突起210。在彼此相邻的第一突起210之间，形成第一凹槽220。
第一凹凸部200由电致变形材料制成，以便使得彼此相邻的第一突起210之间的距离可以改变。由于第一凹凸部200具有可改变第一突起210之间距离的结构，所以即使当齿条杆50的容差和齿条壳体10的内径改变时，也可以组装齿条衬套。此外，即使在考虑了容差而大批量生产的条件下，也能有效地组装齿条衬套，提高支承刚度。
由于在第一凹凸部200上形成的多个第一突起210与齿条壳体10的内部线接触，衬套本体部100和齿条壳体10之间形成多个支承点。这种线接触可以解决相关技术中转向齿轮箱30内部摩擦力增大的问题。
由于在第一凹凸部200上形成的多个第一突起210与齿条壳体10的内部线接触，因此当组装齿条衬套时，第一突起210通过O形环向齿条壳体10形成预压力，这将在下面进行描述。因此，当将径向负荷应用到衬套本体部100时，可以提高支承刚度。
第一凹凸部200可以与衬套本体部100分开形成。然而，如图所示，该第一凹凸部200可与衬套本体部100形成一体，以缩短制造过程。
进一步地，根据本公开实施例的用于车辆转向装置的齿条衬套还可以包括第二凹凸部400，该第二凹凸部400在衬套本体部100的内圆周表面上形成凹凸形状，从而使衬套本体部100和齿条杆50彼此线接触。
第二凹凸部400在衬套本体部100的圆周方向上呈波浪形状，并且第二凹凸部400具有多个与齿条杆50的外圆周表面线接触的第二突起410。在彼此相邻的第二突起410之间，形成第二凹槽420。
第二凹凸部400由电致变形材料制成，使得彼此相邻的第二突起410之间的距离可以改变。
由于第二凹凸部400具有能够改变第二突起410之间距离的结构，所以即使当齿条杆50的容差和齿条壳体10的内径改变时，也可以组装齿条衬套。此外，即使在考虑了容差而大批量生产的条件下，也能有效地装配齿条衬套，提高支承刚度。
由于在第二凹凸部400上形成的多个第二突起410与齿条杆50的外圆周表面线接触，因此可以在衬套本体部100和齿条杆50之间形成多个支承点。这种线接触可以解决在相关技术中转向齿轮箱30内部摩擦力增大的问题。
由于在第二凹凸部400上形成的多个第二突起410与齿条杆50的外圆周表面线接触，因此当装配齿条衬套时，第二突起410向齿条杆50形成预压力，因此，当将径向负荷应用到衬套本体部100时，可以提高支承刚度。
第二凹凸部400可以与衬套本体部100分开形成。然而，如图中所示，第二凹凸部400可与衬套本体部100形成一体，以缩短制造过程。
O形环500形成在衬套本体部100上，以便使得比第一凹凸部200更向外突出，并且衬套本体部100具有可安装O形环500的安装槽110。
图9比较性地示出了根据本公开实施例的用于车辆转向装置的齿条衬套的径向刚度和常规齿条衬套的径向刚度的测量结果图。
参考图9，通过测量本公开实施例的齿条衬套I的径向刚度和常规齿条衬套II的径向刚度获得的结果表明，齿条衬套I的径向刚度在低负荷区域中增大(根据本实施例的齿条衬套I的曲线图的斜率比常规的齿条衬套II的曲线图的斜率大)，并且低负荷刚度在高负荷区域中连续保持，从而改善阻尼性能。阻尼性能的改善可以减少负荷为“0”时的位移差(滞后)G。
该曲线图表明，常规的齿条衬套II通过O形环直到预定的负荷区域均表现出阻尼效果，但是在高负荷区域中具有高的刚度[常规的齿条衬套II的塑料构件被完全压制]。
根据本公开的实施例，该齿条衬套可具有这样的结构：凹凸部应用到外圆周表面和O形环安装在凹凸部圆周上。因此齿条衬套可以改善变形、噪声和齿条杆在低负荷区域的振动，并且对传递到齿条杆的冲击进行抑制，并减小高负荷区域中的噪声。
虽然为了说明性目的公开了本公开的优选实施例，但本领域技术人员应认识到，在不偏离本公开的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换也是可以的。

Claims (12)

1.一种用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，包括：
衬套本体部，其安装在车辆转向装置的齿条壳体中以便覆盖齿条杆，并被构造成用于引导齿条杆沿轴向移动；
第一凹凸部，其在所述衬套本体部的外圆周表面上形成凹凸形状，并被构造成使所述衬套本体部和所述齿条壳体彼此线接触；以及
位置固定部，其在所述衬套本体部的一端形成，并被构造成防止所述衬套本体部沿轴向移动。
2.根据权利要求1所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第一凹凸部在所述衬套本体部的圆周方向上形成波浪形状，并且具有多个与所述齿条壳体的内部线接触的第一突起。
3.根据权利要求2所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第一凹凸部由弹性可变形的材料制成，以改变彼此相邻的第一突起之间的距离。
4.根据权利要求3所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第一凹凸部在彼此相邻的第一突起之间具有第一凹槽。
5.根据权利要求3所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第一凹凸部与所述衬套本体部形成一体。
6.根据权利要求1所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，还包括第二凹凸部，其在所述衬套本体部的内圆周表面上形成凹凸形状，并且被构造成使所述衬套本体部和所述齿条杆彼此线接触。
7.根据权利要求6所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第二凹凸部在所述衬套本体部的圆周方向上形成波浪形状，并且具有多个与所述齿条杆的外圆周表面线接触的第二突起。
8.根据权利要求7所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第二凹凸部由弹性可变形的材料制成，以改变彼此相邻的第二突起之间的距离。
9.根据权利要求8所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第二凹凸部在彼此相邻的第二突起之间具有第二凹槽。
10.根据权利要求8所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述第二凹凸部与所述衬套本体部形成一体。
11.根据权利要求1所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，O形环安装在所述衬套本体部上，以便比所述第一凹凸部更向外突出。
12.根据权利要求11所述的用于车辆转向装置的齿条衬套，其特征在于，所述衬套本体部在其外圆周表面上形成有安装槽，使得所述O形环安装在所述安装槽中。
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