齿条齿轮式转向装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种齿条齿轮式转向装置。根据本发明，由于空气可以从一变速箱的外部流入所述变速箱的内部，与常规结构不同的，在常规结构中，流入所述变速箱的内部空气阻塞在通过一齿条罩和波纹管与所述变速箱连接的一齿条齿轮式转向装置的一部分上，本发明可以解决在一预定情况下波纹管内压增大的问题，并相应地防止由于波纹管的内周面与一内球形接头相碰撞而产生噪音。
【专利说明】齿条齿轮式转向装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种齿条齿轮式转向装置，更具体地，涉及一种齿条齿轮式转向装置，允许一变速箱的内部与外部空气连通，以解决在一预定情况下一波纹管内压增大的问题，从而防止由于波纹管的内周表面与一内部球形接头相碰撞而产生噪音。
【背景技术】
[0002]图1是现有技术的一齿条齿轮式转向装置的示意图。图2是图1中一变速箱的主要部分的剖视图。
[0003]如图中所示的，所述根据相关技术的齿条齿轮式转向装置包括:一方向盘100，设置于驾驶员的座位上；一转向轴105，连接在所述方向盘100上，一驾驶杆103，用于将转向轴105固定在车身上；一变速箱130，用于将由所述转向轴105输入的旋转力转换成一齿杆140的线性移动，所述齿杆的外周侧上具有一齿条110以及其两端具有内球形接头135 ；一对横拉杆150,所述横拉杆的一端与所述内球形接头135稱接,所述横拉杆的另一端与通过一外球形接头155连接至一轮胎158的一转向节159耦接；一齿条罩170，与所述变速箱130耦接，并且，所述齿杆140位于所述齿条罩内；以及，一对波纹管180，与所述齿条罩的两端以及所述横拉杆150耦接。
[0004]同时，所述变速箱130包括:一外壳210 ;—空心输入轴220，用于接收来自所述转向轴105的旋转；一小齿轮轴222，所述小齿轮轴与所述输入轴220的下部一体形成，并在其外周面上具有一主动齿轮120 ;—齿杆140，具有一与所述主动齿轮120啮合的齿条110，用于将由所述转向轴105输入的旋转转换成一线性移动；一轴承230，安装在所述外壳210内，并围绕着所述输入轴220的外周面以支撑所述输入轴220 止动环240，所述止动环的上侧位于所述输入轴220的外周面上，而所述止动环的相对的另一侧位于所述轴承230的上表面上，以压配合来支撑所述轴承230 ;—塞子，与所述外壳210的上内周耦接，安装在所述轴承230的上部，并且，所述输入轴220穿过所述塞子；一防尘密封环260，装备在所述塞子250的上内周面上，用以包围所述输入轴220的外周面；一 O型环，安装在所述塞子250和外壳210之间，用以防止油泄露；以及，一防尘盖280，与所述外壳210的上部耦接，用以防止诸如灰尘或水的外来杂质从外部渗入所述外壳210内。
[0005]然而，由于外部空气基本上阻塞在通过所述齿条罩和波纹管与所述变速箱连接的齿条齿轮式转向装置的一部分上，在驾驶员突然操纵所述方向盘时，随着所述齿杆突然线性移动及所述波纹管突然收缩，所述变速箱的一内压力会即刻增加。进一步地，当所述波纹管内的空气被膨化，及由于使用一空调、地暖等而增加所述波纹管的压力时，所增加的内压在车辆转向时会引起所述波纹管的异常形变，由于所述波纹管的一内周面和一内球形接头的碰撞而产生噪音。
【发明内容】
[0006]因此，本发明解决了上述发生在现有技术中的问题，并且，本发明的一个目的是提供一种齿条齿轮式转向装置，允许外部空气进入一变速箱的内部，以解决在一预定情况下一波纹管内压增大的问题，并相应地防止由于波纹管的内周面与一内球形接头相碰撞而产生噪音。
[0007]本发明的目的不限于此，本领域技术人员可以从以下的描述中清楚地理解本发明未提及的其他目的。
[0008]为了达到此目的，提供一种齿条齿轮式转向装置，包括:一输入轴，与一外壳的内部率禹接，并且，在所述输入轴的下部具有与一齿条哨合的一主动齿轮；一轴承，与所述输入轴的外周侧耦接，并靠所述外壳的内周面支撑来安装；一塞子，安装在所述轴承的上部，并且，所述输入轴穿过所述塞子；以及，一密封构件，与所述塞子的上部耦接，并且，所述输入轴穿过所述密封构件，其中，在所述塞子和密封构件其中之一或两者上形成通气口。[0009]所述密封构件可以包括:一主体，与形成于所述塞子上部的所述定位凹槽压配合(press-fitted)f禹接；以及,一附加部(attaching part),从所述主体的内周面沿径向地向内延伸，并连接到所述输入轴的外周面。所述形成于所述密封构件内的通气口是轴向形成于所述主体和附加部其中之一或两者上的。
[0010]所述形成于所述主体上的通气口可以是从所述主体的外周面沿径向地向内凹陷，而所述形成于所述塞子上的通气口可以是从所述定位凹槽的内壁沿径向地向外凹陷。
[0011]根据本发明，由于空气可以从一变速箱的外部流入所述变速箱的内部，与常规结构不同，在常规结构中，流入所述变速箱的内部空气阻塞在通过一齿条罩和波纹管与所述变速箱连接的一齿条齿轮式转向装置的一部分上，本发明可以解决在一预定情况下一波纹管内压增大的问题，并相应地防止由于波纹管的内周表面与一内球形接头相碰撞而产生噪
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【专利附图】
【附图说明】
[0012]通过以下的详细描述和所附附图，本发明的上述及其他目的、特征和优点将是显而易见的，其中:
图1是现有技术的一齿条齿轮式转向装置的示意图；
图2是显示图1的变速箱一主要部分的剖视图；
图3是根据本发明一实施例的一密封构件的透视图；
图4是图3的密封构件的剖视图；
图5是根据本发明另一实施例的一密封构件的透视图；
图6是图5的密封构件的剖视图；
图7是根据本发明另一实施例的一密封构件的透视图；
图8是图7的密封构件的剖视图；
图9是根据本发明一实施例和图5的密封构件的一塞子的透视图；
图10是图5的密封构件安装在一变速箱上，显示变速箱内气流的视图。
【具体实施方式】
[0013]图3是根据本发明一实施例的一密封构件的透视图。图4是图3的密封构件的剖视图。图5是根据本发明另一实施例的一密封构件的透视图。图6是图5的密封构件的剖视图。图7是根据本发明另一实施例的一密封构件的透视图。图8是图7的密封构件的剖视图。图9是根据本发明一实施例和图5的密封构件的一塞子的透视图。图10是图5的密封构件安装在一变速箱上，显示变速箱内气流的视图。
[0014]如附图所示的，根据本发明一实施例的一种齿条齿轮式转向装置包括:一输入轴220，与一外壳210的内部耦接，并且，在所述输入轴的一下部具有与一齿条110啮合的一主动齿轮120 ;—轴承230，与所述输入轴220的一外周侧耦接，并靠所述外壳210的一内周面支撑来安装；一塞子900，安装在所述轴承230的一上部，并且，所述输入轴220穿过所述塞子；以及，一密封构件300、500、700，与所述塞子900的一上部耦接，所述输入轴220穿过所述密封构件，并且，在所述塞子900和所述密封构件300、500和700其中之一或两者上形成通气口 310,710 和 910。
[0015]所述外壳210与一齿条罩170 (请见图1) 一体成形，在所述外壳210的内部下侧安装一用于将与所述主动齿轮120啮合的齿杆140推向所述主动齿杆120的支撑轭1001，一轭塞1003与所述外壳210螺纹耦接，并且，在所述轭塞1003和支撑轭1001之间安装一弹簧1005，从而，所述支撑轭1001通过应用所述弹簧1005的弹力，弹性支撑所述齿杆140
的一后表面。
[0016]所述输入轴220与所述外壳210的一内侧耦接，在这种情况下，在所述输入轴220的下部形成一与所述形成于齿杆140上的齿条110啮合的主动齿轮120，并且，所述输入轴220与所述转向轴105 (请见图1)连接，从而，当驾驶员旋转所述方向盘100时，所述输入轴220与所述转向轴105 —起旋转。
[0017]所述轴承230与所述输入轴220的外周侧耦接，并且，所述轴承230的外周面插入一成形在所述外壳210的内周面上的耦接槽1007来固定。
[0018]所述塞子900安装于所述轴承230的上部，并且，所述输入轴220穿过所述塞子900以与所述塞子900耦接，在所述塞子900的内侧形成一向所述塞子900中心突出的阶梯部分920，在所述阶梯部分920的上部形成一定位凹槽930，所述密封构件300、500、700被压配放置在所述定位凹槽上，将在以下描述所述密封构件。在所述塞子900的阶梯部分920和所述输出轴220之间形成一排气空间。
[0019]同时，可以在所述塞子900的定位凹槽930的内壁上形成一通气口 910，所述通气口 910可以是从所述定位凹槽930的内壁放射状向外凹陷。
[0020]由于所述通气口 910形成于所述塞子900的定位凹槽930上，即使所述密封构件300,500和700被压配并与所述定位凹槽930耦接，仍可保证有一排气空间。
[0021]所述密封构件300、500和700与所述塞子900的上部耦接，更详细地，所述密封构件300、500和700与形成于所述塞子900上的定位凹槽930压配耦接，所述输入轴220穿过所述密封构件300、500和700来与所述密封构件300、500和700耦接，并且，在所述密封构件300、500和700上轴向形成一通气口 310和710。
[0022]在所述密封构件300、500和700的更详细描述中，所述密封构件300、500和700包括:一主体320，与形成于所述塞子900上部的定位凹槽930压配耦接；以及，一连接部分330，从所述主体320的内周面放射状向内延伸并连接到所述输入轴220的外周面。
[0023]所述主体320具有一与所述定位凹槽930的形状一致的外形，以与所述定位凹槽930压配耦接。在所述主体320的下端上形成一凸台340，所述凸台340在所述主体320的下部与所述塞子900的阶梯部分920之间固定了一预设空间，所述凸台340可以由一弹性材料构成。当所述密封构件200、500和700与所述塞子900压配耦接时，所述凸台340由于弹力而以一预设间隔将所述主体320的下部与所述塞子900的阶梯部分920隔开，从而，空气可以通过形成于所述密封构件300和500的通气口 310或形成于所述塞子900的通气口 910被排尽。
[0024]所述连接部分330从所述主体320的内周面放射状向内延伸，并且，在所述密封构件300、500和700与所述输入轴220耦接时，所述连接部分330连接至所述输入轴220的
外周面。
[0025]此处，所述连接部分330可以包括:一第一连接部分331，所述第一连接部分331的内径从所述第一连接部分331的下端向所述连接部分331的上端逐渐增大;以及，一第二连接部分333，从所述第一连接部分331的上端延伸，这样，所述第二连接部分333的内径向上侧逐渐减小。
[0026]当所述连接部分330包括所述第一连接部分331和第二连接部分333时，在所述输入轴220的外周面与所述第一及第二连接部分331、333之间包括一诸如润滑脂的润滑齐U，用以在所述密封构件300、500和700与所述输入轴220耦接时，减少所述输入轴220与所述连接部分330之间的摩擦。
[0027]同时，在所述主体320和连接部分330其中之一或两者上轴向形成所述通气口 310和710。图3至6显示了在所述主体320上形成所述通气口 310的实例，而图7和图8显示了在所述连接部分330上形成所述通气口 710的实例。当然，尽管如附图所示的，仅在所述主体320或连接部分330上形成所述通气口 310和710，也可以在所述主体320和连接部分330上都形成所述通气口。进一步地，尽管如附图表明的，在所述主体320或连接部分330上形成一个通气口 310和710，所述通气口 310和710的数量也可以是两个或多个。
[0028]此处,如图3至图6所示的，当在所述主体320上形成所述通气口 310时,所述通气口 310可以是从所述主体320的外周面放射状向内凹陷。形成于所述主体320外周面上的所述通气口 310可以是一狭缝形状。
[0029]如图7和图8所示的，当在所述连接部分330上形成所述通气口 710时，所述通气口 310可以是一穿过所述连接部分330的孔形。
[0030]返回图5和图6,在所述主体320的上部提供一掩蔽层510,所述掩蔽层放射状向外延伸，并以一预设的间隔与形成于所述主体320上的通气口 310隔开。
[0031]所述掩蔽层510阻断了外来杂质进入形成于所述主体320上的所述通气口 310。所述掩蔽层510可以是板形的，并且，在所述掩蔽层510的一端可以形成一向下弯曲的折弯部分511。所述折弯部分511阻断了外来杂质从所述掩蔽层510的一端面进入所述通气口310。
[0032]同时，上述的密封构件300、500和700由一具有防水性能、低摩擦和低热柔性(thermal flexibility)的材料构成,例如,所述密封构件可以由一诸如聚甲醒(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚酚亚胺(PI)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的工程塑料、一天然橡胶或一诸如聚乙烯(PE)的合成树脂构成。
[0033]请参考图1和图10，以下描述所述变速箱内的气流。
[0034]所述变速箱1000的内部空气可以在所述转向装置通过所述齿条罩170和波纹管180与所述变速箱1000连接的部分上，穿过所述轴承230、所述塞子900的阶梯部分920与所述输入轴220之间的空隙以及所述密封构件500的通气口 310，向所述变速箱1000的外侧排出，从而，所述变速箱1000的内部和外部可以相互连通。
[0035]根据本发明，由于空气可以从一变速箱的外部流入所述变速箱的内部，与常规结构不同的，在常规结构中，流入所述变速箱的内部空气阻塞在通过一齿条罩和波纹管与所述变速箱连接的一齿条齿轮式转向装置的一部分上，本发明可以解决在一预定情况下波纹管内压增大的问题，并相应地防止由于波纹管的内周面与一内球形接头相碰撞而产生噪音。
【权利要求】
1.一种齿条齿轮式转向装置，包括: 一输入轴，与一外壳的内部耦接，并且，在所述输入轴的下部具有与一齿条啮合的一主动齿轮； 一轴承，与所述输入轴的外周侧耦接，并靠所述外壳的内周面支撑来安装； 一塞子，安装在所述轴承的上部，并且，所述输入轴穿过所述塞子；以及， 一密封构件，与所述塞子的上部耦接，并且，所述输入轴穿过所述密封构件，其中，在所述塞子和密封构件其中之一或两者上形成通气口。
2.如权利要求1所述的齿条齿轮式转向装置，其特征在于，所述密封构件包括: 一主体，与形成于所述塞子上部的所述定位凹槽压配耦接；以及， 一附加部，从所述主体的内周面沿径向地向内延伸，并连接到所述输入轴的外周面，其中，所述形成于所述密封构件上的通气口是轴向形成于所述主体和连接部分其中之一或两者上的。
3.如权利要求2所述的齿条齿轮式转向装置，其特征在于，所述形成于所述主体上的通气口是从所述主体的外周面沿径向地向内凹陷。
4.如权利要求2所述的齿条齿轮式转向装置，其特征在于，所述形成于所述塞子上的通气口是从所述定位凹槽的内壁沿径向地向外凹陷。
5.如权利要求2至4中任一项所述的齿条齿轮式转向装置，其特征在于，在所述主体的下端上形成一凸台。
6.如权利要求5所述的齿条齿轮式转向装置，其特征在于，所述凸台由一弹性材料制成。
7.如权利要求2至4中任一项所述的齿条齿轮式转向装置，其特征在于，在所述主体的上部提供一掩蔽层，所述掩蔽层沿径向地向外延伸，并以一预设的间隔与形成于所述主体上的通气口的上部隔开。
8.如权利要求7所述的齿条齿轮式转向装置，其特征在于，在所述掩蔽层的一端可以形成一向下弯曲的折弯部分。
【文档编号】B62D3/12GK103587573SQ201310346798
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】孙明燮, 禹钟序, 李富基, 延济铉 申请人:万都株式会社