轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及軸承和軸承組件，特別地本公開涉及轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件。
【背景技術(shù)】
[0002]許多車輛都利用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以將運(yùn)動(dòng)從方向盤轉(zhuǎn)移至在路上行駛的轉(zhuǎn)動(dòng)輪，在常規(guī)齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，可將方向盤經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸機(jī)械地聯(lián)接至小齒輪。小齒輪可包括與齒條軸上的齒相配合的齒輪齒。當(dāng)小齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可在齒條軸處被轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。齒條軸可在每一個(gè)輪組件處連接于拉桿(tie 1d)。當(dāng)齒條軸呈直線地移動(dòng)時(shí)，拉桿能夠旋轉(zhuǎn)以便旋轉(zhuǎn)輪組件并使車輛轉(zhuǎn)向。
[0003]為了確保小齒輪與齒條軸之間存在適當(dāng)?shù)拈g隙，可將轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件用于提供將該軸推入到小齒輪中的偏壓力。該節(jié)叉可還稱之為“節(jié)叉組件”、“節(jié)叉滑動(dòng)件(yokeslipper) ”、或“定位盤(puck)”。當(dāng)旋轉(zhuǎn)小齒輪時(shí)，齒條軸(通常為鋼)沿節(jié)叉滑動(dòng)。轉(zhuǎn)向節(jié)叉與齒條軸之間的適當(dāng)配合對于任一齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)而言均是必不可少的。
[0004]因此，本工業(yè)持續(xù)需要對軸承和軸承組件、特別是對轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件進(jìn)行改良。
【附圖說明】
[0005]通過參照附圖，可以更好地理解本公開，并且可使本領(lǐng)域技術(shù)人員明白本公開的多個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0006]圖1包括根據(jù)一種實(shí)施例的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分解透視圖。
[0007]圖2包括根據(jù)一種實(shí)施例的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的局部剖視圖。
[0008]圖3包括根據(jù)一種實(shí)施例的轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的透視圖。
[0009]圖4包括根據(jù)一種實(shí)施例的轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的平面圖。
[0010]圖5包括根據(jù)一種實(shí)施例的另一轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的透視圖。
[0011]圖6包括根據(jù)一種實(shí)施例的另一轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的第一橫斷面視圖。
[0012]圖7包括根據(jù)一種實(shí)施例的另一轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的第二橫斷面視圖。
[0013]相同的附圖標(biāo)記在不同視圖中用于表示相似或相同的物品。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下列說明涉及軸承組件，并且特別涉及轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件，這些轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件可用于在齒條軸上提供偏壓力，以便維持小齒輪與齒條軸之間的適當(dāng)間隙或連接。在一方面中，轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件可包括包含第一材料的節(jié)叉本體和一對軸承墊，這一對軸承墊固定于諸如凹面之類的弓形或弧形表面，該表面構(gòu)造成至少部分地圍繞大致呈圓柱體形的軸的外壁裝配。軸承墊可由諸如低摩擦材料之類的另一種材料制成并且可從該節(jié)叉組件的弓形表面延伸，以便在轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件與齒條軸之間提供有限的接觸。
[0015]在另一方面中，該弓形表面可形成有一對軸承墊承窩(socket)并且每一個(gè)軸承墊承窩都可構(gòu)造成接收軸承墊。例如，軸承墊可被壓配合、粘合、或以其它方式安裝并固定在每一個(gè)軸承墊承窩內(nèi)。作為選擇，該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的本體可被模制在軸承墊的周圍，以便在該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的本體與軸承墊之間形成互鎖結(jié)構(gòu)。
[0016]該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件的本體可由金屬、聚合物或其組合制成。該金屬可以是諸如鋁之類的單金屬或諸如鋼、鋁合金、黃銅等之類的金屬合金。該聚合物可以是熱塑性聚合物。該熱塑性聚合物可以是聚酰胺熱塑性塑料，例如聚己內(nèi)酰胺(亦稱為，聚酰胺6或PA6)。再者，該熱塑性聚合物可以是聚甲醛(POM)。此外，該熱塑性聚合物可以是聚乙烯熱塑性塑料，例如高密度聚乙烯(HDPE)。
[0017]軸承墊可由低摩擦聚合物制成。該低摩擦聚合物可包括熱固性聚合物或熱塑性聚合物。該熱固性聚合物可包括熱固性聚酰亞胺。該熱固性聚酰亞胺可包括非填充的熱固性聚酰亞胺或填充的熱固性聚酰亞胺。填充的熱固性聚酰亞胺可包括15% (按重量計(jì))的石墨填充的熱固性聚酰亞胺、15% (按重量計(jì))的石墨/10% (按重量計(jì))的聚四氟乙烯(PTFE)填充的熱固性聚酰亞胺、40% (按重量計(jì))的石墨填充的熱固性聚酰亞胺、15% (按重量計(jì))的二硫化鉬填充的熱固性聚酰亞胺、或其組合。該熱塑性聚合物可包括熱塑性聚酰亞胺。此外，該聚合物可包括多孔聚酰亞胺或無孔聚酰亞胺。該多孔聚酰亞胺可以用諸如油或其它潤滑劑之類的一種或多種潤滑劑浸潤。
[0018]最初參照圖1，齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被示出且主要以100表示。如在圖1中所示，該齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可包括殼體102。齒條軸104可延伸穿過該殼體102并且該齒條軸104可連接于第一拉桿106和第二拉桿108。包括螺旋形小齒輪112的軸110可以大致垂直于該齒條軸104的方式延伸到該殼體102中。轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114可安裝在殼體102內(nèi)，以便提供用于保持齒條軸104與小齒輪112接合的偏壓力。
[0019]具體地，如圖2中所示，該螺旋形小齒輪110可與齒條軸112配合。該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114可至少部分包裹在齒條軸112的外側(cè)壁的周圍，并且該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114可被彈簧116朝向齒條軸112的外側(cè)壁偏壓，直到該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114的軸承墊與齒條軸112的外側(cè)壁相接觸為止。
[0020]彈簧116可被螺紋蓋118壓靠在該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114上，該螺紋蓋118與形成在殼體102中的部分攻絲的孔120螺紋接合。圖2還表明O型環(huán)122可被座置在形成在該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114的側(cè)壁中的溝槽中并且包圍住(circumscribe)該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114。在另一方面中，O型環(huán)可被座置在形成在部分攻絲的孔120的壁中的溝槽(未示出)中、處于包圍住該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114的位置中。
[0021]當(dāng)其中設(shè)置有該齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100的車輛的駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)該車輛的方向盤時(shí)，軸I1旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致小齒輪112隨之旋轉(zhuǎn)。當(dāng)小齒輪112旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒條軸104可滑入或滑出如圖2中所示的頁面。該齒條軸104可靠在固定的轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114上滑動(dòng)，該固定的轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件114維持使小齒輪112與齒條軸104保持嚙合在一起的偏壓力。
[0022]圖3和圖4示出了可與上述齒輪齒條式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100 —起使用的轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件300。如在圖3和圖4中所示，該轉(zhuǎn)向節(jié)叉組件300可包括具有第一端304和第二端306的大致呈圓柱體形的本體302。本體302的第一端304可包括大致平坦的表面308。本體302的第二端306可包括弓形表面。特別地，該弓形表面可以是凹面310。該凹面310可包括曲率半徑Rcs。
[0023]如在圖3和圖4中所示，本體302可包括形成在本體302的外側(cè)壁314中的O型環(huán)槽312。該O型環(huán)槽312可以是連續(xù)的并且可以深入到本體302中大致均勻的深度且圍繞該本體302大致均勻的高度完全包圍住本體302。圖3和圖4還表明該本體302可包括外徑ODb。
[0024]在一個(gè)具體方面中，凹面310可具有第一橫向側(cè)320和與該第一橫向側(cè)320相對的第二橫向側(cè)322。橫向側(cè)320、322可以是大致相同的并且可相對于彼此關(guān)于中央軸線324成鏡像。第一軸承墊330可從本體302的凹面310的第一橫向側(cè)320延伸。第二軸承墊332可從本體302的凹面310的第二橫向側(cè)322延伸。
[0025]每一個(gè)軸承墊均可包括長度Lbp和寬度WBP。Lbp可彡60% ODb，例如彡65% 0Db、彡 70% 0DB、彡 75% 0DB、或彡 80% 0DB。此夕卜，Lbp彡 100% OD B，例如彡 95% 0DB，或彡 90%0Db?？梢粤私獾氖?，Lbp可處于位于本文中所述的ODb數(shù)值的任一百分比之間并包括該任一百分比在內(nèi)的范圍內(nèi)。
[0026]例如，Lbp可彡60% ODB且彡100% 0DB，例如彡60% ODb且彡95% 0DB，或者彡60%ODb且彡 90% OD B。Lbp可彡 65% ODb且彡 100% OD B，例如彡 65% ODb且彡 95% 0DB，或者彡 65% ODb且彡 90% ODB。Lbp可彡 70% ODb且彡 100% ODB，例如彡 70% ODb且彡 95% ODb,或者彡70% ODb且彡90% ODB。Lbp可彡75% ODb且彡100% ODB，例如彡75% ODb且彡95%0DB，或者彡75% ODb且彡90% OD B。此外，Lbp可彡80% ODb且彡100% OD B，例如彡80% ODb且彡95% 0DB，或者彡80% (^且彡90% OD B。
[0027]在一個(gè)具體方面中，Wbp可彡25% OD B，例如彡20% 0DB，或者彡15%。此外，Wbp可彡5% ODb，例如彡10%，或者彡12.5%?？梢粤私獾氖?，Wbp可處于位于本文中所述的OD B數(shù)值的任一百分比之間并包括該任一百分比在內(nèi)的范圍內(nèi)。
[0028]例如，Wbp可彡25% OD B且彡5% OD B，例如彡25% ODb且彡10% OD B，或者彡25%ODb 且彡 12.5% OD Bo Wbp 可彡 20% ODb 且彡 5% OD B，例如彡 20% ODb 且彡 10% 0DB，或者(20% ODb且彡 12.5% ODB。Wbp可彡 15% ODb且彡 5% ODB，例如彡 15% ODb且彡 10% ODb,或者彡15% ODb且彡12.5% OD B。
[0029]在另一方面中，每一個(gè)軸承墊330、332均可包括總高度Hbp，并且Hbp可< 75 % W BP，例如彡 70% Wbp,^ 65% Wbp,^ 60% Wbp、彡 55% WBP、或者彡 50% WBP。Hbp可彡 10% WBP，例如彡15% Wbp、彡20% Wbp、或者彡25% WBP?？梢粤私獾氖牵琀bp可處于位于本文中所述的Wbp數(shù)值的任一百分比之間并包括該任一百分比在內(nèi)的范圍內(nèi)。
[0030]例如，Hbp可彡75% Wbp且彡 10% WBP，例如彡 75% Wbp且彡 15% WBP、彡 75% Wbp且彡 20% WBP、或者彡 75% Wbp且彡 25% WBP。Hbp可彡 70% Wbp且彡 10% WBP，例如彡 70% Wbp且彡 15% Wbp,^ 70% Wbp且彡 20% WBP、或者彡 05% Wbp且彡 25% WBP。Hbp可彡 65% Wbp且彡10% WBP，例如彡65% Wbp且彡15% WBP、彡65% Wbp且彡20% WBP、或者彡65% Wbp且彡25%WBP。Hbp可彡 60% Wbp且彡 10% WBP，例如彡 60% Wbp