用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的偏心支架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種裝置，該裝置包括旋轉(zhuǎn)墊板(10)，旋轉(zhuǎn)墊板(10)的內(nèi)部邊緣(11)相對于外部邊緣(12)偏心，旋轉(zhuǎn)墊板(10)夾持在齒條后部，并因此將其推向轉(zhuǎn)向齒輪的齒部。旋轉(zhuǎn)墊板(10)通過其外部邊緣(12)與安裝在轉(zhuǎn)向齒輪箱中的裝備(13)的弧形托架(14)嚙合，所述墊板通過具有彈簧裝置的間隙補償機構(gòu)偏心和旋轉(zhuǎn)定位。墊板的外部邊緣(12)和托架(14)沿著兩條接觸線(20，21)相互嚙合，接觸線是分離的，并平行于墊板的旋轉(zhuǎn)軸。
【專利說明】用于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的偏心支架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種的機動車輛的齒輪-齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。更為具體地，本發(fā)明的重點在于這種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的被稱為“推動元件”的裝置，其功能在于保持齒條與轉(zhuǎn)向齒輪嚙合接觸，進而與轉(zhuǎn)向柱連接，同時補償齒部的缺陷和磨損。更具體地，本發(fā)明涉及一種被稱為“偏心”推動元件裝置類型的推動元件裝置，該裝置具有旋轉(zhuǎn)墊板，設(shè)置有用于在轉(zhuǎn)向齒輪和齒條之間間隙的自動補償?shù)难b置。

【背景技術(shù)】
[0002]在齒輪-齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)向齒輪可旋轉(zhuǎn)地與轉(zhuǎn)向柱相連，通過機動車的轉(zhuǎn)向盤操作，齒輪與齒條嚙合，齒條可滑動地安裝在伸長的轉(zhuǎn)向罩上。罩外部的齒條兩端接合到轉(zhuǎn)向拉桿并分別的與機動車的左和右轉(zhuǎn)向盤相連。因此，轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)在任意方向上都是通過轉(zhuǎn)向柱傳遞給轉(zhuǎn)向齒輪的，并通過轉(zhuǎn)向拉桿轉(zhuǎn)換為齒條的相應(yīng)平移，由轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)本身導(dǎo)致機動車兩個轉(zhuǎn)向盤的協(xié)調(diào)定向，而“轉(zhuǎn)向”至右或左。
[0003]在這樣的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，推動元件裝置彈性作用于齒條的背部，在轉(zhuǎn)向齒輪的區(qū)域內(nèi)，用于將此齒條的齒部用力壓向所述齒輪，因此避免了齒部接觸的任何損失的風(fēng)險。推動元件裝置通常以“推動元件線”的形式，具有形成摩擦墊的可移動部分，通過彈性裝置引導(dǎo)朝向齒條的背部平移和偏移。
[0004]也有已知“偏心”推動元件裝置，其取代傳統(tǒng)的“線性”推動元件的旋轉(zhuǎn)概念。這樣的裝置中，提供環(huán)形或弧形旋轉(zhuǎn)墊板，其具有圓形的外部邊緣和同樣是圓形的內(nèi)部邊緣，但是內(nèi)部邊緣相對于外部邊緣偏心。旋轉(zhuǎn)墊板可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)向罩上，其圍繞平行于齒條的縱向軸的旋轉(zhuǎn)軸。此墊板的偏心內(nèi)部邊緣支承著齒條的背部。旋轉(zhuǎn)墊板可旋轉(zhuǎn)地偏移或者呈角度定位以便其內(nèi)部邊緣作用于齒條的背部，推回齒條的背部朝向齒輪的齒部以保持齒部的嚙合。
[0005]特別地，法國專利FR 2 951 797或者其同一 申請人:的國際文本W(wǎng)O 2011/048328，描述了一種偏心推動元件裝置，如上所述，其間隙補償機構(gòu)包括支承在旋轉(zhuǎn)墊板的徑向臂上的推動元件裝置，所述推動元件裝置在壓縮彈簧的作用下插進推動件和墊板的固定支持件或者與所述支持件成整體的元件之間?？梢苿又箘蛹?，相對于支持件或所述元件可樞轉(zhuǎn)地安裝，包括具有階梯齒的齒部并與推動件的槽口配合。可移動止動件通過扭力彈簧連接至支持件或與支持件形成整體的元件。因此，槽口依次與可移動止動件齒部的階梯齒配合，從而“消耗掉”特別是因磨損的機構(gòu)間隙。
[0006]在上述文件描述的實施例中，旋轉(zhuǎn)墊板旋轉(zhuǎn)安裝并引導(dǎo)在支持件上，支持件依次安裝在轉(zhuǎn)向罩中。此支持件包括弧形托架，在弧形托架上以滑動的方式支撐所述旋轉(zhuǎn)墊板的外部邊緣。
[0007]一般的，一方面，支持件的弧形托架，和另一方面的旋轉(zhuǎn)墊板的外部邊緣，二者都是圓柱形的，一個是凹形的而其他是凸形的。這樣的實施例中的缺陷在于，除了墊板的外部邊緣和托架之間的相對滑動運動之外，由于制造間隙也發(fā)生相對滾動運動。這可能會導(dǎo)致出現(xiàn)噪音以及間隙補償機構(gòu)的動力學(xué)干擾，特別是當(dāng)施加在墊板上的負載的方向和幅度發(fā)生變化時。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于消除這種缺陷，并且因此旨在確定和完善弧形托架和/或旋轉(zhuǎn)墊板的外部邊緣的形狀，適用于避免這兩個機構(gòu)部分之間的滾動運動，以抑制噪聲并改善機構(gòu)運動。
[0009]為此，本發(fā)明的目的是提供一種用于機動車輛的齒條和齒輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的偏心推動元件裝置，推動元件裝置包括弧形旋轉(zhuǎn)墊板其具有外部邊緣和相對于外部邊緣偏心的內(nèi)部邊緣，旋轉(zhuǎn)墊板可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)向罩中并且其圍繞平行于齒條縱軸的旋轉(zhuǎn)軸，此旋轉(zhuǎn)墊板的外部邊緣支承著弧形托架，該戶型托架屬于安裝在轉(zhuǎn)向罩中的支持件，而其偏心內(nèi)部邊緣作用于齒條的背部，從而推動后者的背部朝向轉(zhuǎn)向齒輪的齒部，所述墊板被可旋轉(zhuǎn)定位和/或通過具有彈簧裝置的間隙補償機構(gòu)偏心，偏心推動元件裝置其本質(zhì)的特征一方面在于旋轉(zhuǎn)墊板的外部邊緣，另一方面在于弧形托架，沿著兩個間隔開的接觸線相互支承，兩個線平行于墊板的旋轉(zhuǎn)軸。
[0010]因此，本發(fā)明的目的在于提出限定旋轉(zhuǎn)墊板的外部邊緣的弧形形狀和/或?qū)儆诖藟|板的支持件的托架，以便兩部分之間的接觸沿著兩條平行線產(chǎn)生，兩條平行線彼此之間充分隔開。兩個接觸線被明確地定位，使得作用于旋轉(zhuǎn)墊板和其支持件之間的力的方向位于兩個接觸線之間。因此，沒有相關(guān)的滾動運動發(fā)生在墊板和支持件之間，特別是當(dāng)施加在墊板上的負載的方向和幅度發(fā)生變化時。
[0011]根據(jù)本發(fā)明中的一個實施例，該旋轉(zhuǎn)墊板的外部邊緣具有圓柱形狀，具有恒定半徑，而其弧形托架，所述外部邊緣沿著兩個分隔的接觸線支承在弧形托架上，具有由具有不同半徑的若干個區(qū)域形成的輪廓，相切于彼此的接合點，此輪廓關(guān)于軸線對稱，軸線其基本上與墊板和其支持件之間的傳力主軸重合。在這種方式中，接觸沿著相對于輪廓的對稱軸對稱的兩個接觸線產(chǎn)生，對稱軸也代表了傳力的主軸，由這些力掃過的扇區(qū)包含在兩個接觸線之間。
[0012]總之，通過如下描述，并參照以舉例的方式來表示用于機動車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的偏心推動元件裝置的實施例的附圖，本發(fā)明將將被更好地理解:

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明目的的裝配有偏心推動元件裝置的電動助力轉(zhuǎn)向裝置的外部視圖；
[0014]圖2所示為圖1沿著線I1-1I的剖視圖，穿過偏心推動元件裝置；
[0015]圖3為更詳細地示出了旋轉(zhuǎn)墊板和其支持件組成的組件，具有兩個接觸線的截面圖；
[0016]圖4所示為托架輪廓的一個特定的例子。

【具體實施方式】
[0017]圖1所示為汽車的電動助力轉(zhuǎn)向，具有(在這個例子中)作用在轉(zhuǎn)向齒輪上的助力。轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向罩2，其沿著縱向軸線延伸。在轉(zhuǎn)向罩2中，可滑動的安裝有齒條3，其兩端在罩2的外部，連接至轉(zhuǎn)向拉桿(此處未顯示)。輔助的電動機4通過齒輪減速器連接至轉(zhuǎn)向齒輪5，轉(zhuǎn)向齒輪5與齒條3的齒部6嚙合(參見圖2)。轉(zhuǎn)向齒輪5連接到輸入軸6，而轉(zhuǎn)向柱(未顯示)連接至輸入軸6，轉(zhuǎn)向柱可由車輛的轉(zhuǎn)向盤裝置操作。
[0018]推動元件裝置(整體用數(shù)字8作為標記)安裝在轉(zhuǎn)向齒輪5的附近，用于將齒條3的齒部6壓靠至轉(zhuǎn)向齒輪5，推動元件裝置8的細節(jié)在下面圖2中顯示。
[0019]推動元件裝置8位于齒條3的側(cè)面的背部9，也就是說，與齒條3的齒部6相對并且也與轉(zhuǎn)向齒輪5相對，這種推件裝置8被容納在轉(zhuǎn)向罩2的相應(yīng)部分內(nèi)。
[0020]推動元件裝置8，其屬于被稱為“偏心”推動元件裝置的類型，包括旋轉(zhuǎn)墊板10，其一部分為圓形輪廓并且，更特別的是，弧形部分具有“楔”的形狀。旋轉(zhuǎn)墊板10呈現(xiàn)了具有圓形輪廓的圓弧的內(nèi)部邊緣11，內(nèi)部邊緣11相對于其外部邊緣12偏心，外部邊緣12也具有圓形輪廓的圓弧。旋轉(zhuǎn)墊板10的偏心內(nèi)部邊緣11形成應(yīng)用在齒條3的背部9的支承面，從而朝向轉(zhuǎn)向齒輪5的齒部推動齒條3的齒部6。
[0021]旋轉(zhuǎn)墊板10安裝在支持件13上并由支持件13引導(dǎo)，依次安裝在轉(zhuǎn)向罩2的相關(guān)區(qū)域內(nèi)，支持件13的結(jié)構(gòu)如圖3和4清晰可見。此支持件13包括弧形齒條14，其旋轉(zhuǎn)墊板10的外部邊緣12可以以滑動方式支承在支持件13上。支持部件13的一端具有長方形突起15，嚙合在轉(zhuǎn)向罩2相應(yīng)的凹槽16內(nèi)(如圖2所示)。
[0022]旋轉(zhuǎn)墊板10可以通過所提供推力相對于支持件13旋轉(zhuǎn)，由間隙補償結(jié)構(gòu)17運作在旋轉(zhuǎn)墊板10包括的徑向臂18上。間隙補償結(jié)構(gòu)17，如圖2所示，特別地包括壓縮彈簧19。有關(guān)結(jié)構(gòu)的詳細細節(jié)以及此間隙補償結(jié)構(gòu)17的操作，將參考了本 申請人:的法國專利FR2951797的申請。
[0023]如圖3所示，旋轉(zhuǎn)墊板10的外部邊緣12具有完全的圓形輪廓，也就是說有恒定的半徑R，沿著兩個接觸線21和22支承在支持件13的托架14上，兩個接觸線21和22之間平行并彼此隔開，兩個接觸線20和21也平行于罩的縱向軸以及旋轉(zhuǎn)墊板10的旋轉(zhuǎn)軸。
[0024]獲得這兩個接觸線20和21是由特別限定的支持件13的托架14的凹弧形形狀產(chǎn)生的，此托架14的輪廓的例子如圖4所示。
[0025]在此，弧形托架14的輪廓相對于軸線D對稱，在徑向方向，對稱軸對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)墊板10和其支持件13之間的傳力主軸。在D軸的兩側(cè)，托架14的輪廓由以具有不同的半徑Rl，R2和R3的三個區(qū)域接連產(chǎn)生，這些區(qū)域在他們的結(jié)點相切于彼此。
[0026]不同的半徑值的選擇，以滿足的關(guān)系:
[0027]R2>R3>R>R1
[0028]角Al (從D軸測量)其定義了從半徑R2到半徑R3的段，該角Al被選擇為大于由旋轉(zhuǎn)墊板10和其支持件13之間的力掃過的角扇區(qū)的一半。角A2(從D軸測量)其定義了從半徑Rl到半徑R2的段，角A2為固定的角Al的一半，如前所述。半徑Rl和R2的值被調(diào)整為以獲得旋轉(zhuǎn)墊板10與支持件13之間足夠大的間隙，從而保證兩個接觸線20和21之間接觸，無論制造公差的大小。因此，旋轉(zhuǎn)墊板10的外部邊緣12和托架14之間的連接，沿著兩個接觸線20和21，發(fā)生在具有半徑Rl和R2區(qū)域的連接點，在D軸的兩側(cè)，使得由力所掃過的扇形區(qū)被包含在這些點之間。具有半徑R3的區(qū)域，距離D軸最遠，在旋轉(zhuǎn)墊板10和支持件13之間創(chuàng)建間隙，避免超越兩個接觸線20和21之外的任何接觸。
[0029]顯然的，本發(fā)明并不僅限于作為例子的上述的偏心推動元件裝置的唯一實施例；相反它包括，所有可選實施例和在同樣的原則下的應(yīng)用。因此，特別的，不超出本發(fā)明的范圍:
[0030]-通過改變旋轉(zhuǎn)墊板和支持件的細節(jié)形狀，在這些部件之間設(shè)置兩個接觸線；
[0031]-通過給所有類型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供同樣的偏心推動元件裝置:手動轉(zhuǎn)向、電動助力轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向，其助力可能作用在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的不同點。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機動車輛的齒輪-齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的偏心推動元件裝置，推動元件裝置包括弧形旋轉(zhuǎn)墊板(10)，所述弧形旋轉(zhuǎn)墊板(10)具有外部邊緣(12)和相對于外部邊緣(12)偏心的內(nèi)部邊緣(11)，旋轉(zhuǎn)墊板(10)圍繞平行于齒條(3)縱軸的旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)向罩(2)上，此旋轉(zhuǎn)墊板的所述外部邊緣(12)支承在弧形托架(14)上，弧形托架(14)屬于支持件(13)，支持件(13)安裝在所述轉(zhuǎn)向罩(2)上，而其偏心內(nèi)部邊緣(11)緊靠齒條(3)的背部(9)作用，從而將齒條(3)的背部朝向轉(zhuǎn)向齒輪(5)的齒部推動，所述墊板可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，和/或通過具有彈簧裝置(19)的間隙補償機構(gòu)(17)偏置，其特征在于，一方面，所述旋轉(zhuǎn)墊板(10)的所述外部邊緣(12)，與另一方面的所述弧形托架(14)，沿著間隔開的兩個接觸線(20，21)彼此支承，接觸線(20，21)平行于墊板的旋轉(zhuǎn)軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏心推動元件裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)墊板(10)的所述外部邊緣(12)具有圓柱形狀，具有恒定的半徑(R)，而所述外部邊緣(12)沿著兩個隔開的接觸線(20，21)支承在所述弧形托架(14)上，具有由具有不同半徑(R1，R2，R3)的若干個區(qū)域依次形成的輪廓，相切于彼此的接合點，此輪廓關(guān)于軸線(D)對稱，軸線(D)基本上與所述旋轉(zhuǎn)墊板(10)和其所述支持件(13)之間的傳力主軸重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏心推動元件裝置，其特征在于，在所述軸(D)的兩側(cè)，所述托架(14)的輪廓由具有不同半徑(R1，R2，R3)的三個區(qū)域接連產(chǎn)生，其滿足關(guān)系:
R2>R3>R>Rlo
【文檔編號】B62D3/12GK104470791SQ201380031415
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】帕特里斯·布羅科特 申請人:捷太格特歐洲公司