一种用于机动车辆转向的带有间隙补偿的偏心支架的制作方法
【专利摘要】一种包括转动片(10)的支架装置，所述转动片的内边缘(11)相对于外边缘(12)是偏心的且紧靠齿条的背部作用，因此将齿条推向转向齿轮的轮齿。转动片(10)是偏心转动的且由包括弹簧装置的间隙补偿机构(17)定位。所述机构还包括可转动的固定件(21)，所述固定件包括传动部(24，25)，所述传动部上有和推动构件(19)上的槽口(26，27)相啮合的交错齿。所述交错齿包括，在一个扇区上，具有平面齿形(28)的引导传动部(24)设置有凸起(29)，和在另一个扇区上，至少一个具有平面齿形(30)但没有突出件的传动部(25)。
【专利说明】一种用于机动车辆转向的带有间隙补偿的偏心支架
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及一种机动车辆的齿条转向系统。更具体地，本发明涉及一种所述转向系统的“支架”装置，所述装置连接在驾驶杆上，其功能是通过补偿传动部的缺陷及磨损，来维持齿条和转向齿轮的啮合接触。更加具体地，本发明涉及一种“偏心”类型的支架装置，所述装置为设置有自动补偿转向齿轮和齿条之间间隙的机构的转动片装置。
【背景技术】
[0002]在齿条转向系统中，转向齿轮和驾驶杆是旋转连接的，可以通过车辆的驱动轮来操纵，并且所述齿轮与可滑动地设置在细长形状的转向套管上的齿条相啮合。齿条的两端是在套管的外面，并和分别与车辆的左右转向轮相关的转向杆相连接。因此，车轮在一个方向或另一个方向上的转动通过驾驶杆被传送到转向齿轮，并且被转换为相对应的齿条的平移，通过转向杆装置，并导致车辆的相对应的两个转向轮的定向，以向左或向右实施“急转弯”。
[0003]在这样的转向系统中，支架装置弹性地作用于齿条的背部，在转向齿轮的区域，以把齿条的轮齿强压在所述转向齿轮上，因此避免了任何齿轮装置脱离的风险。支架装置通常表现为“支撑线”，由一个可动部件构成摩擦片，可以在平移移动并且通过弹性装置偏向于齿条的背部。
[0004]同样已知的是“偏心”支架装置，其用旋转的原理代替了传统的“直线”支架的原理。在所述的支架装置中设置有环形的或拱形的转动片，其形状包括外环边缘和形状也为环形但相对于外环边缘偏心的内边缘。转动片绕着和齿条的纵轴平行的转轴可转动地安装在转向套管上。转动片的偏心内边缘紧压在齿条的背部。转动片为偏向转动或者为成角度地设置，其设置的方式使得其靠在齿条背部的内边缘将齿条后部向转向齿轮的方向推回以使得齿轮装置保持啮合。
[0005]具体地，如以上所提到的，法国专利FR2951797或其等同的国际专利W02011/048328，以 申请人:的名义，也记载了一种偏心的支架装置，所述装置中的间隙补偿机构包括推力构件，由于在推力构件和转动片的固定支撑件或者和所述固定支撑件一体的零件之间插入压缩弹簧，所述推力构件是压在转动片的旋臂上。相对于所述支撑件或所述零件可旋转安装的可动止动件，包括至少一个阶梯齿形的传动部，所述传动部和推力构件的至少一个槽口啮合，反之亦然。所述可动止动件通过扭力弹簧的方式连接到支撑件或者和支撑件一体的零件上。因此，一个或多个槽口依次和可动止动件的每个传动部的阶梯齿形相啮合，以便“弥补”尤其是由磨损产生的机械间隙。
[0006]更具体地，在上述文献中的实施例中还描述了，可动止动件在其和转动片最近的一端设置有至少两个阶梯齿形的传动部，所述轮齿分布在相同数量的齿形扇区上，例如两个正好相反的传动部，每个占据180°的扇区，这些传动部和推力构件上的相同数量的槽口相配合。至少为两个的可动止动件的传动部理论上是相似的，尤其是齿形均为整体三角形轮廓，且均同时起到相同的作用。
[0007]然而在实际操作中，在可动止动件包括几个传动部的情况下，由于制造的缺陷，某个齿形扇区在接近最大允许的间隙值时阻碍了可动止动件的转动，而另一个传动部的下一个齿形已经和推力构件上的相对应的槽口啮合。这可能会导致间隙补偿机构的部件不正常的和提前的磨损，以及该机构的错误运行，在所述错误运行中需要接触的区域不再接触。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是解决这些缺陷，并因此给出一种带有间隙补偿机构的偏心支架，在所述传动部处，间隙补偿机构以这种方式被完善，以确保该机构和支架装置的良好运行和较长寿命。
[0009]为了这个目的，本发明提出了一种带有用于机动车辆转向的偏心的支架装置，所述支架装置包括转动片，所述转动片具有外边缘和相对于所述外边缘偏心的内边缘，所述转动片绕着和齿条的纵轴平行的旋转轴线可转动地安装在转向套管中，所述转动片的外边缘靠在安装在转向套管上的支撑件的拱形的支架上，而其偏心的内边缘则紧靠所述齿条的背部作用，以这种方式，将所述齿条向齿轮的轮齿推回，所述转动片是有偏的且/或通过作用于转动片的旋臂上的包括弹簧装置的间隙补偿机构旋转定位，所述间隙补偿机构包括:
[0010]-推力构件，相对于所述支撑件可以平移但不能转动地安装在所述支撑件上，并且由于插在所述推力构件和支撑件或与支撑件一体的零件之间的弹簧而压靠在转动片的旋臂上，
[0011]-可动止动件，其相对于所述支撑件或所述零件可转动地安装，
[0012]-至少两个有阶梯形齿的传动部，所述阶梯形齿在可动止动件的一端被布置在相同数量的扇区上，且和推力构件上形成的槽口相配合，反之亦然，
[0013]-扭力弹簧，其将可动止动件连接到支撑件或与支撑件一体的零件，
[0014]以这种方式，所述槽口可以依次和轮齿的阶梯齿形相配合，
[0015]其特征在于，所述有阶梯形齿的传动部包括在扇区上的称为引导传动部的传动部和至少一个设置在另一个扇区上的传动部，所述引导传动部具有整体上平面形状且每个都设置有凸起的齿形，所述传动部具有整体上平面形状的齿形但没有凸起。
[0016]因此，本发明的基本方案包括在可动的止动件的至少两个扇区上分别提供不同外形的阶梯传动部，也就是包括具有平面齿形的引导传动部，所述引导轮齿还设置有凸起，和至少一个仅具有平面齿形而没有凸起或其它特征的其它传动部。
[0017]根据本发明的一个实施例，引导传动部的齿形，例如在其外部边缘上，呈现有整体上三角形的凸起。
[0018]如以上所述的法国专利FR2951797中所限定的，引导传动部的轮齿因此塑造成，确保最低间隙值Jl和最高间隙值J2。在所述扇区或其他扇区上，平面结构的齿和引导传动部的齿同时靠在相对应的槽口上，以在间隙补偿机构的中心轴线附近通过合适的分布方式吸收作用力。因此，只有引导扇形的齿和其凸起可以阻止或允许可动的止动件的位移，由于扭力弹簧的作用，其他扇区的齿仅仅用于承载作用力，从而阻止传动部有异常通过槽口的任何抵触的运动。
[0019]所述和轮齿相配合的槽口对于所有的扇区都是相同的，且每个槽口都和弓I导传动部的齿形以及其他轮齿的齿形相适应。所述槽口可以是简单的槽口，也可以是双重槽口，所述双重槽口的每一个都和阶梯轮齿的两个连续的齿形相配合，从而在不减少可动的止动件的位移增量的数量的情况下提高机械阻力。
[0020]值得一提的是，在可以明显地改善间隙补偿机构运行的同时，本发明提供的方案仍是简单和高性价比的。具体地，本方案的优点是只需要在一个扇区上设定一组齿，而其它扇区上的其它传动部的几何结构则被简化。所以，间隙补偿机构的部件的制造和所述产品所需的装备设计工作也被简化。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]参考附图，通过以下的说明可以更好地理解本发明，通过举例的方式，附图标示了一种用于机动车辆转向的带有间隙补偿的偏心支架的实施例。
[0022]图1所示为设置有根据本发明的偏心支架装置的助力转向的外观图；
[0023]图2所示为沿着图1的I1-1I线的从偏心支架装置开始的剖视图；
[0024]图3所示为该支架装置的分解透视图；
[0025]图4所示为支架装置的间隙补偿机构的不同组件的分解透视图；
[0026]图5所示为可动止动件上的引导传动部的透视图；
[0027]图6所示为引导传动部的侧视图；
[0028]图7所示为可动止动件上的另一个传动部的侧视图；
[0029]图8所示为推力构件和其槽口的透视图；
[0030]图9所示为推力构件的剖视图，显示了该构件的两个槽口 ；
[0031 ]图10所示为间隙补偿机构的方框图。
【具体实施方式】
[0032]图1显示了机动车辆的一种助力转向装置，包括(在本实施例中)作用于转向齿轮的助力装置。该转向装置包括沿着纵轴延伸的转向套管2。转向套管2中可滑动地安装有齿条3，所述齿条3的在转向套管2外面的两端连接在转向杆上(图中没有显示)。助力发动机4通过齿轮减速装置连接在转向齿轮5上，所述转向齿轮5和齿条3的齿6啮合(如图2所示)。转向齿轮5连接在主动轴7上，而主动轴7则连接在驾驶杆上(图中没有显示)，可以用车辆的方向盘来操纵。
[0033]由按照参照系8组合的支架装置设置在转向齿轮5的附近，以将齿条3的传动部6挤压抵靠在转向齿轮5上，图2和其它附图显示了支架装置8的更多的细节。
[0034]支架装置8设置在齿条3的背部9的一侧，换句话说，和齿条3的传动部6相对且和转向齿轮5也相对，所述支架装置容置在转向套管2的相对应的部分里。
[0035]一种“偏心”的支架装置8包括一个转动片10，所述转动片10为圆形部件且，更具体地，为有一个“凹形”的拱形部件。转动片10具有圆拱形的内边缘11，其相对于同样是圆拱形的外边缘12是偏心的。转动片10的偏心的内边缘11形成紧靠齿条3的背部9应用的支承面，以这种方式，将齿条3的传动部6推回到抵靠转向齿轮5的轮齿。
[0036]转动片10安装在支撑部件13上并被引导，其本身是安装在转向套管2的相应的区域内，图3显示了支撑部件13的结构。支撑部件13包括拱形的托架14，所述托架14上可滑动地支撑转动片10的外边缘12。在一端，支撑部件13具有长方形的突出件15，所述突出件15和转向套管2上的相对应的槽口 16啮合(如图2所示)。
[0037]通过由间隙补偿机构17将推力施加到包含转动片10的旋臂18上，使得转动片10相对于支撑部件13转动。如图4和其后的附图所示的间隙补偿机构17主要包括推力构件19、压缩弹簧20、可动的止动件21、扭力弹簧22和支承件23。
[0038]通常的圆柱形的推力构件19在支撑部件13上引导为可以平移但不可以转动。在压缩弹簧20的作用力下，推力构件19紧靠转动片10的旋臂18应用，所述压缩弹簧20插入在推力构件19和支承件23之间，所述支承件23和支撑部件13集成。
[0039]可动的止动件21为总体圆柱形的部件，内部空心，设置为相对于支承件23是可转动的。扭力弹簧22容置在可动的止动件21的中间空心凹槽内，通过使所述止动件21在一个预定的方向上偏转，可动的止动件21连接到支承件23上。
[0040]可动的止动件21在其离支承件23最远并因此离转动片10最近的一端设置有两个阶梯齿形的传动部24和25，在其圆周上沿着两个相反的180°的扇区分布。可动的止动件21的两个传动部24和25分别和两个在推力构件19的一端形成的正好相反的槽口 26和27配合。随着磨损的增加，由于扭力弹簧22的作用，槽口 26和27依次和两个轮齿24和25的阶梯齿形配合。
[0041]根据本发明，可动的止动件21的两个设置有阶梯齿形的传动部24和25具有不同的结构，如图5至图7所示。
[0042]传动部24被称为引导传动部，具有整体上平面形状的阶梯齿形28，每个阶梯齿形28还包括整体上三角形的凸起29，所述凸起29形成在传动部24外边缘上，如图5和图6所示。
[0043]另一个传动部25的阶梯齿形30为整体上平面形状，和引导传动部24的齿形28相似但是没有任何凸起，如图7所示。
[0044]如图8尤其是图9所示，推力构件19的两个槽口 26和27优选为双重槽口，也就是说，每个槽口以一个可以和引导传动部24或另一传动部25的两个交替的齿形28或30配合的方式，呈现两个轴向地抵消区域。和两个传动部24和25相反，两个槽口 26和27是相似的。
[0045]在标准操作中，如图10所示，间隙补偿机构17的结构为推力构件的每个槽口 26或27和可动的止动件21的传动部24或25的齿形28或30的壁相接触。压缩弹簧20的推力F施加在推力构件19上，并由此将推力构件19本身推到转动片10的旋臂18上，以这种方式，齿条3和转向齿轮5保持接触。对于任何在最低间隙值Jl和最高间隙值J2之间的间隙值J，该操作状态均被保持。
[0046]引导传动部24的阶梯齿形28，尤其是这些齿形28的凸起29的形状和尺寸可以确定最低间隙值Jl和最高间隙值J2。因此，凸起29的顶端和相对应的齿形28的平面表面的距离(轴向)和最低间隙值Jl相对应。齿形28的平面表面和下一个齿形28的凸起29的顶端的距离(轴向)和最高间隙值J2相对应。
[0047]在操作中，当间隙J超过最高间隙值J2时，只有引导轮齿24可以通过齿形28的凸起29来控制槽口 26和27在下一个齿上的通过，并因此控制可动的止动件21的位移。另一个轮齿25的平面形状的齿形30和引导轮齿24的齿形28同时挤压，以分担和承受负载，而不干涉可动的止动件21的位移的控制。
[0048]本发明本身并不限于以上举例所述的具有间隙补偿的偏心支架的单一实施例；本发明而是包括所有的可替换的实施例和根据相同原理的可替换的应用。因此，不能通过以下改动而脱离本发明的范围:
[0049]-通过改变细节部的形状，尤其是改变引导传动部的齿形的凸起；
[0050]-通过增加除了引导传动部外的阶梯轮齿的数量，所有的齿根据相应的扇区分布在可动的止动件的圆周上；
[0051]-通过交换推力构件和可动的止动件所起的作用，也就是说，在推力构件上形成阶梯齿而在可动的止动件上形成槽口；
[0052]-通过把相同的偏心支架应用于各种转向系统:人工转向，助力转向，液压助力转向，在转向系统的不同点上能够起辅助作用。
【权利要求】
1.一种带有用于机动车辆转向的偏心的支架装置，所述支架装置包括转动片(10)，所述转动片(10)具有外边缘(12)和相对于所述外边缘偏心的内边缘(11)，所述转动片绕着和齿条(3)的纵轴平行的旋转轴线可转动地安装在转向套管(2)中，所述转动片的外边缘靠在安装在转向套管上的支撑件(13)的拱形的托架(14)上，而其偏心的内边缘则紧靠所述齿条的背部(9)作用，以这种方式，将所述齿条向齿轮(5)的轮齿推回，所述转动片是偏置的且/或通过作用于转动片的旋臂(18)上的包括弹簧装置的间隙补偿机构(17)旋转定位，所述间隙补偿机构包括: -推力构件(19)，相对于所述支撑件可以平移但不能转动地安装在所述支撑件上，并且由于插在所述推力构件和支撑件或与支撑件一体的零件(23)之间的弹簧(20)而压靠在转动片的旋臂上， -可动止动件(21)，其相对于所述支撑件或所述零件可转动地安装， -至少两个有阶梯形齿(28，30)的传动部(24，25)，所述阶梯形齿在可动止动件的一端被布置在多个的扇区上，且和推力构件上形成的槽口(26，27)相配合，反之亦然， -扭力弹簧(22)，其将可动止动件连接到支撑件或与支撑件一体的零件， 以这种方式，所述槽口可以依次和传动部的阶梯齿形相配合， 其特征在于，所述有阶梯形齿的传动部包括在一扇区上的称为引导传动部(24)的传动部和至少一个设置在另一扇区上的传动部(25)，所述引导传动部(24)具有整体上平面形状且每个都设置有凸起(29)的齿(28)，所述传动部(25)具有整体上平面形状的齿(30)但没有凸起。
2.根据权利要求1所述的带有偏心的支架装置，其中引导传动部(24)的齿(28)，例如在其外部边缘上，具有整体上三角形的凸起(29)。
3.根据权利要求1或2所述的带有偏心的支架装置，其中和阶梯传动部(24，25)配合的槽口(26，27)是双重槽口，并且每一个所述双重槽口都和阶梯传动部(24，25)的两个连续的齿(28，30)配合。
【文档编号】B62D3/12GK104379431SQ201380033236
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年4月23日 优先权日:2012年6月25日
【发明者】帕特里斯·布罗科特 申请人:捷太格特欧洲公司