用于汽车转向系统的偏心支架的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种装置，该装置包括旋转垫板(10)，旋转垫板(10)的内部边缘(11)相对于外部边缘(12)偏心，旋转垫板(10)夹持在齿条后部，并因此将其推向转向齿轮的齿部。旋转垫板(10)通过其外部边缘(12)与安装在转向齿轮箱中的装备(13)的弧形托架(14)啮合，所述垫板通过具有弹簧装置的间隙补偿机构偏心和旋转定位。垫板的外部边缘(12)和托架(14)沿着两条接触线(20，21)相互啮合，接触线是分离的，并平行于垫板的旋转轴。
【专利说明】用于汽车转向系统的偏心支架
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及一种的机动车辆的齿轮-齿条转向系统。更为具体地，本发明的重点在于这种转向系统的被称为“推动元件”的装置，其功能在于保持齿条与转向齿轮啮合接触，进而与转向柱连接，同时补偿齿部的缺陷和磨损。更具体地，本发明涉及一种被称为“偏心”推动元件装置类型的推动元件装置，该装置具有旋转垫板，设置有用于在转向齿轮和齿条之间间隙的自动补偿的装置。
【背景技术】
[0002]在齿轮-齿条转向系统中，转向齿轮可旋转地与转向柱相连，通过机动车的转向盘操作，齿轮与齿条啮合，齿条可滑动地安装在伸长的转向罩上。罩外部的齿条两端接合到转向拉杆并分别的与机动车的左和右转向盘相连。因此，转向盘的旋转在任意方向上都是通过转向柱传递给转向齿轮的，并通过转向拉杆转换为齿条的相应平移，由转向盘的旋转本身导致机动车两个转向盘的协调定向，而“转向”至右或左。
[0003]在这样的转向系统中，推动元件装置弹性作用于齿条的背部，在转向齿轮的区域内，用于将此齿条的齿部用力压向所述齿轮，因此避免了齿部接触的任何损失的风险。推动元件装置通常以“推动元件线”的形式，具有形成摩擦垫的可移动部分，通过弹性装置引导朝向齿条的背部平移和偏移。
[0004]也有已知“偏心”推动元件装置，其取代传统的“线性”推动元件的旋转概念。这样的装置中，提供环形或弧形旋转垫板，其具有圆形的外部边缘和同样是圆形的内部边缘，但是内部边缘相对于外部边缘偏心。旋转垫板可旋转地安装在转向罩上，其围绕平行于齿条的纵向轴的旋转轴。此垫板的偏心内部边缘支承着齿条的背部。旋转垫板可旋转地偏移或者呈角度定位以便其内部边缘作用于齿条的背部，推回齿条的背部朝向齿轮的齿部以保持齿部的啮合。
[0005]特别地，法国专利FR 2 951 797或者其同一 申请人:的国际文本WO 2011/048328，描述了一种偏心推动元件装置，如上所述，其间隙补偿机构包括支承在旋转垫板的径向臂上的推动元件装置，所述推动元件装置在压缩弹簧的作用下插进推动件和垫板的固定支持件或者与所述支持件成整体的元件之间。可移动止动件，相对于支持件或所述元件可枢转地安装，包括具有阶梯齿的齿部并与推动件的槽口配合。可移动止动件通过扭力弹簧连接至支持件或与支持件形成整体的元件。因此，槽口依次与可移动止动件齿部的阶梯齿配合，从而“消耗掉”特别是因磨损的机构间隙。
[0006]在上述文件描述的实施例中，旋转垫板旋转安装并引导在支持件上，支持件依次安装在转向罩中。此支持件包括弧形托架，在弧形托架上以滑动的方式支撑所述旋转垫板的外部边缘。
[0007]一般的，一方面，支持件的弧形托架，和另一方面的旋转垫板的外部边缘，二者都是圆柱形的，一个是凹形的而其他是凸形的。这样的实施例中的缺陷在于，除了垫板的外部边缘和托架之间的相对滑动运动之外，由于制造间隙也发生相对滚动运动。这可能会导致出现噪音以及间隙补偿机构的动力学干扰，特别是当施加在垫板上的负载的方向和幅度发生变化时。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于消除这种缺陷，并且因此旨在确定和完善弧形托架和/或旋转垫板的外部边缘的形状，适用于避免这两个机构部分之间的滚动运动，以抑制噪声并改善机构运动。
[0009]为此，本发明的目的是提供一种用于机动车辆的齿条和齿轮转向系统的偏心推动元件装置，推动元件装置包括弧形旋转垫板其具有外部边缘和相对于外部边缘偏心的内部边缘，旋转垫板可旋转地安装在转向罩中并且其围绕平行于齿条纵轴的旋转轴，此旋转垫板的外部边缘支承着弧形托架，该户型托架属于安装在转向罩中的支持件，而其偏心内部边缘作用于齿条的背部，从而推动后者的背部朝向转向齿轮的齿部，所述垫板被可旋转定位和/或通过具有弹簧装置的间隙补偿机构偏心，偏心推动元件装置其本质的特征一方面在于旋转垫板的外部边缘，另一方面在于弧形托架，沿着两个间隔开的接触线相互支承，两个线平行于垫板的旋转轴。
[0010]因此，本发明的目的在于提出限定旋转垫板的外部边缘的弧形形状和/或属于此垫板的支持件的托架，以便两部分之间的接触沿着两条平行线产生，两条平行线彼此之间充分隔开。两个接触线被明确地定位，使得作用于旋转垫板和其支持件之间的力的方向位于两个接触线之间。因此，没有相关的滚动运动发生在垫板和支持件之间，特别是当施加在垫板上的负载的方向和幅度发生变化时。
[0011]根据本发明中的一个实施例，该旋转垫板的外部边缘具有圆柱形状，具有恒定半径，而其弧形托架，所述外部边缘沿着两个分隔的接触线支承在弧形托架上，具有由具有不同半径的若干个区域形成的轮廓，相切于彼此的接合点，此轮廓关于轴线对称，轴线其基本上与垫板和其支持件之间的传力主轴重合。在这种方式中，接触沿着相对于轮廓的对称轴对称的两个接触线产生，对称轴也代表了传力的主轴，由这些力扫过的扇区包含在两个接触线之间。
[0012]总之，通过如下描述，并参照以举例的方式来表示用于机动车转向系统的偏心推动元件装置的实施例的附图，本发明将将被更好地理解:
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明目的的装配有偏心推动元件装置的电动助力转向装置的外部视图；
[0014]图2所示为图1沿着线I1-1I的剖视图，穿过偏心推动元件装置；
[0015]图3为更详细地示出了旋转垫板和其支持件组成的组件，具有两个接触线的截面图；
[0016]图4所示为托架轮廓的一个特定的例子。
【具体实施方式】
[0017]图1所示为汽车的电动助力转向，具有(在这个例子中)作用在转向齿轮上的助力。转向装置包括转向罩2，其沿着纵向轴线延伸。在转向罩2中，可滑动的安装有齿条3，其两端在罩2的外部，连接至转向拉杆(此处未显示)。辅助的电动机4通过齿轮减速器连接至转向齿轮5，转向齿轮5与齿条3的齿部6啮合(参见图2)。转向齿轮5连接到输入轴6，而转向柱(未显示)连接至输入轴6，转向柱可由车辆的转向盘装置操作。
[0018]推动元件装置(整体用数字8作为标记)安装在转向齿轮5的附近，用于将齿条3的齿部6压靠至转向齿轮5，推动元件装置8的细节在下面图2中显示。
[0019]推动元件装置8位于齿条3的侧面的背部9，也就是说，与齿条3的齿部6相对并且也与转向齿轮5相对，这种推件装置8被容纳在转向罩2的相应部分内。
[0020]推动元件装置8，其属于被称为“偏心”推动元件装置的类型，包括旋转垫板10，其一部分为圆形轮廓并且，更特别的是，弧形部分具有“楔”的形状。旋转垫板10呈现了具有圆形轮廓的圆弧的内部边缘11，内部边缘11相对于其外部边缘12偏心，外部边缘12也具有圆形轮廓的圆弧。旋转垫板10的偏心内部边缘11形成应用在齿条3的背部9的支承面，从而朝向转向齿轮5的齿部推动齿条3的齿部6。
[0021]旋转垫板10安装在支持件13上并由支持件13引导，依次安装在转向罩2的相关区域内，支持件13的结构如图3和4清晰可见。此支持件13包括弧形齿条14，其旋转垫板10的外部边缘12可以以滑动方式支承在支持件13上。支持部件13的一端具有长方形突起15，啮合在转向罩2相应的凹槽16内(如图2所示)。
[0022]旋转垫板10可以通过所提供推力相对于支持件13旋转，由间隙补偿结构17运作在旋转垫板10包括的径向臂18上。间隙补偿结构17，如图2所示，特别地包括压缩弹簧19。有关结构的详细细节以及此间隙补偿结构17的操作，将参考了本 申请人:的法国专利FR2951797的申请。
[0023]如图3所示，旋转垫板10的外部边缘12具有完全的圆形轮廓，也就是说有恒定的半径R，沿着两个接触线21和22支承在支持件13的托架14上，两个接触线21和22之间平行并彼此隔开，两个接触线20和21也平行于罩的纵向轴以及旋转垫板10的旋转轴。
[0024]获得这两个接触线20和21是由特别限定的支持件13的托架14的凹弧形形状产生的，此托架14的轮廓的例子如图4所示。
[0025]在此，弧形托架14的轮廓相对于轴线D对称，在径向方向，对称轴对应于旋转垫板10和其支持件13之间的传力主轴。在D轴的两侧，托架14的轮廓由以具有不同的半径Rl，R2和R3的三个区域接连产生，这些区域在他们的结点相切于彼此。
[0026]不同的半径值的选择，以满足的关系:
[0027]R2>R3>R>R1
[0028]角Al (从D轴测量)其定义了从半径R2到半径R3的段，该角Al被选择为大于由旋转垫板10和其支持件13之间的力扫过的角扇区的一半。角A2(从D轴测量)其定义了从半径Rl到半径R2的段，角A2为固定的角Al的一半，如前所述。半径Rl和R2的值被调整为以获得旋转垫板10与支持件13之间足够大的间隙，从而保证两个接触线20和21之间接触，无论制造公差的大小。因此，旋转垫板10的外部边缘12和托架14之间的连接，沿着两个接触线20和21，发生在具有半径Rl和R2区域的连接点，在D轴的两侧，使得由力所扫过的扇形区被包含在这些点之间。具有半径R3的区域，距离D轴最远，在旋转垫板10和支持件13之间创建间隙，避免超越两个接触线20和21之外的任何接触。
[0029]显然的，本发明并不仅限于作为例子的上述的偏心推动元件装置的唯一实施例；相反它包括，所有可选实施例和在同样的原则下的应用。因此，特别的，不超出本发明的范围:
[0030]-通过改变旋转垫板和支持件的细节形状，在这些部件之间设置两个接触线；
[0031]-通过给所有类型的转向系统提供同样的偏心推动元件装置:手动转向、电动助力转向、液压助力转向，其助力可能作用在转向系统的不同点。
【权利要求】
1.一种用于机动车辆的齿轮-齿条转向系统的偏心推动元件装置，推动元件装置包括弧形旋转垫板(10)，所述弧形旋转垫板(10)具有外部边缘(12)和相对于外部边缘(12)偏心的内部边缘(11)，旋转垫板(10)围绕平行于齿条(3)纵轴的旋转轴可旋转地安装在转向罩(2)上，此旋转垫板的所述外部边缘(12)支承在弧形托架(14)上，弧形托架(14)属于支持件(13)，支持件(13)安装在所述转向罩(2)上，而其偏心内部边缘(11)紧靠齿条(3)的背部(9)作用，从而将齿条(3)的背部朝向转向齿轮(5)的齿部推动，所述垫板可旋转地设置，和/或通过具有弹簧装置(19)的间隙补偿机构(17)偏置，其特征在于，一方面，所述旋转垫板(10)的所述外部边缘(12)，与另一方面的所述弧形托架(14)，沿着间隔开的两个接触线(20，21)彼此支承，接触线(20，21)平行于垫板的旋转轴。
2.根据权利要求1所述的偏心推动元件装置，其特征在于，所述旋转垫板(10)的所述外部边缘(12)具有圆柱形状，具有恒定的半径(R)，而所述外部边缘(12)沿着两个隔开的接触线(20，21)支承在所述弧形托架(14)上，具有由具有不同半径(R1，R2，R3)的若干个区域依次形成的轮廓，相切于彼此的接合点，此轮廓关于轴线(D)对称，轴线(D)基本上与所述旋转垫板(10)和其所述支持件(13)之间的传力主轴重合。
3.根据权利要求2所述的偏心推动元件装置，其特征在于，在所述轴(D)的两侧，所述托架(14)的轮廓由具有不同半径(R1，R2，R3)的三个区域接连产生，其满足关系:
R2>R3>R>Rlo
【文档编号】B62D3/12GK104470791SQ201380031415
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年4月11日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】帕特里斯·布罗科特 申请人:捷太格特欧洲公司