机械转向机的制作方法

本发明涉及汽车配件，尤其涉及一种低摩擦的机械转向机。

背景技术：

机械转向机在车辆正常行驶过程中承担着传递驾驶员输入方向盘转向信息，协助驾驶员完成车辆转向意图的作用。机械转向机现今多用于管柱式电子助力系统上。机械转向机通常包括转向机壳体、转向机小齿轮、转向机齿条、齿条支撑轴承、轴承固定螺栓、转向机拉杆总成以及护套总成。通过转向机小齿轮与转向机齿条啮合，在行驶过程中方向盘转向信息传递至转向机齿条，通过转向机齿条在壳体内的直线移动，推动转向拉杆总成，进而实现车轮转动运动。

通常机械转向机的齿条在壳体内支撑在衬套上。衬套材料一般为聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，简称PTFE)，衬套外圈装配两个O型圈，衬套与O型圈总成过盈装配在转向机壳体内，转向机齿条在转向过程中在衬套内来回移动。由于转向机齿条与衬套的直接接触并持续相对运动，致使机械转向机内部摩擦移动力较大，造成转向系统内部摩擦较大，对电动助力转向的操控性能造成一定损失。同时长时间使用后会造成衬套磨损，从而进一步导致转向机内部出现间隙，在车辆行驶过程中产生转向噪音。

因此，需要一种结构简单、摩擦力低，且可以保证长期使用的机械转向机。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、摩擦力低，且可以保证长期使用的机械转向机。

本发明的技术方案提供一种机械转向机，包括转向机壳体和转向机齿条，所述转向机齿条插入到所述转向机壳体的内部，所述转向机齿条与所述转向机壳体的内壁面之间套设有齿条支撑轴承。

进一步地，所述转向机齿条插入到所述齿条支撑轴承内间隙配合或紧密配合，并可在所述齿条支撑轴承内直线移动。

进一步地，所述齿条支撑轴承与所述转向机壳体的所述内壁面固定连接。

进一步地，所述齿条支撑轴承为直线轴承。

进一步地，所述直线轴承为法兰型直线轴承，所述法兰型直线轴承上设有圆形法兰，所述圆形法兰上开设有多个螺纹孔，所述转向机壳体的所述内壁面设有圆形凸台，所述圆形凸台上开设有多个与所述螺纹孔对应的光孔，所述螺纹孔与所述光孔通过螺栓连接。

进一步地，所述直线轴承为直柱型直线轴承，所述直柱型直线轴承通过卡簧与所述转向机壳体的所述内壁面卡接。

进一步地，所述直柱型直线轴承的外表面开设有卡槽，所述卡槽内收容有O型橡胶圈，所述O型橡胶圈位于所述卡槽与所述转向机壳体的所述内壁面之间。

进一步地，所述卡槽有两个，对应的所述O型橡胶圈也有两个。

进一步地，所述直线轴承包括外圈、钢珠保持架、轴承滚珠和密封垫挡圈，所述外圈套设在所述钢珠保持架外，所述钢珠保持架为圆筒形，所述钢珠保持架上装有多个所述轴承滚珠，所述转向机齿条插入到所述钢珠保持架内，所述密封垫挡圈用于封挡所述钢珠保持架的两端。

进一步地，所述钢珠保持架上设有钢珠轨道，所述钢珠轨道沿所述直线轴承的轴线方向开设有缺口窗。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明由于将传统的衬套改为齿条支撑轴承，结构简单、摩擦力低，长期使用不易磨损，避免转向机内部出现间隙，在车辆行驶过程中产生转向噪音。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明实施例一中机械转向机的立体图；

图2是本发明实施例一中机械转向机的分解图；

图3是本发明实施例一中机械转向机的局部剖视放大图；

图4是本发明实施例二中机械转向机的分解图；

图5是本发明实施例二中机械转向机的局部剖视放大图；

图6是本发明实施例二中直柱型直线轴承、卡簧和O型橡胶圈的分解图；

图7是本发明实施例三中直线轴承的局部剖视图。

附图标记对照表：

1-转向机壳体 2-转向机小齿轮总成 3-转向护套总成

4-转向拉杆总成 5-转向机齿条 6-法兰型直线轴承

7-螺栓 8-O型橡胶圈 9-直柱型直线轴承

10-卡簧 11-圆形凸台 12-光孔

61-圆形法兰 62-螺纹孔 6.1-外圈

6.2-钢珠保持架 6.3-轴承滚珠 6.4-密封垫挡圈

6.21-钢珠轨道 6.22-缺口窗 91-卡槽

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

实施例一：

参见图1-3，图1-3为本发明实施例一中机械转向机的结构示意图。

如图1-2所示，机械转向机，包括转向机壳体1和转向机齿条5，转向机齿条1插入到转向机壳体1的内部，转向机齿条5与转向机壳体1的内壁面之间套设有齿条支撑轴承。

具体为，如图1所示，机械转向机还包括转向机小齿轮总成2、转向护套总成3和转向拉杆总成4。转向机齿条5通过齿条支撑轴承支撑在转向机壳体1内，转向机齿条5与转向机小齿轮总成2啮合。

机械转向机运行过程中，转向机小齿轮总成2接受到来自方向盘的转动角输入，转向机小齿轮总成2与转向机齿条5啮合，推动转向机齿条5沿转向机壳体1的轴线移动，在转向机齿条5移动过程中转向机齿条5在齿条支撑轴承的内圈移动，推动转向拉杆总成4、护套总成3相应拉伸或压缩，从而推动车轮转动，实现车辆转动意图。

实施例一中，转向机齿条5插入到齿条支撑轴承内间隙配合或紧密配合，并可在齿条支撑轴承内直线移动。齿条支撑轴承与转向机壳体1的内壁面固定连接。

实施例一中，齿条支撑轴承为直线轴承。

如图2-3所示，直线轴承为法兰型直线轴承6，法兰型直线轴承6上设有圆形法兰61，圆形法兰61上开设有多个螺纹孔62，转向机壳体1的内壁面设有圆形凸台11，圆形凸台11上开设有多个与螺纹孔62对应的光孔12，螺纹孔62与光孔12通过螺栓7连接。

可选地，也可以在圆形法兰61上设置光孔，在圆形凸台11上设置螺纹孔。

实施例一中，法兰型直线轴承6通过螺栓7与转向机壳体1的内壁面固定连接。转向机齿条5插入到法兰型直线轴承6的内圈中，并且间隙配合，转向机齿条5能够相对于法兰型直线轴承6沿转向机壳体1的中心轴线运动。法兰型直线轴承6能够减少与转向机齿条5之间的摩擦力，长期使用不易磨损，避免转向机内部出现间隙，在车辆行驶过程中产生转向噪音。

实施例二：

参见图3-6所述，图3-6为本发明实施例二的结构示意图。

实施例二中，直线轴承为直柱型直线轴承9，直柱型直线轴承9通过卡簧10与转向机壳体1的内壁面卡接。

具体为，如图6所示，直柱型直线轴承9的外表面开设有卡槽91，卡槽91内收容有O型橡胶圈8，O型橡胶圈8位于卡槽91与转向机壳体1的内壁面之间。

O型橡胶圈8用于增加直柱型直线轴承9的外圈与转向机壳体1的内壁面之间支撑和减震作用，有效预防工作过程中冲击或载荷产生的噪音。

实施例二中，卡槽91有两个，对应的O型橡胶圈8也有两个。

可选地，O型橡胶圈8和卡槽91可以只有一个，或更多个。

实施例二中，直柱型直线轴承9通过卡簧10与转向机壳体1固定连接。转向机齿条5同样插入到直柱型直线轴承9的内部，并能够沿轴线移动。直柱型直线轴承9也能够减少与转向机齿条5之间的摩擦力，长期使用不易磨损，避免转向机内部出现间隙，在车辆行驶过程中产生转向噪音。

实施例三：

如图7所示，直线轴承包括外圈6.1、钢珠保持架6.2、轴承滚珠6.3和密封垫挡圈6.4，外圈6.1套设在钢珠保持架6.2外，钢珠保持架6.2为圆筒形，钢珠保持架6.2上装有多个轴承滚珠6.3，转向机齿条5插入到钢珠保持架6.2内，密封垫挡圈6.4用于封挡钢珠保持架6.2的两端。

由于转向机齿条5插入到钢珠保持架6.2的内部，并沿轴线运动时，转向机齿条5与轴承滚珠6.3接触，在轴承滚珠6.3的作用下做无限循环运动。轴承滚珠6.3有利于减小转向机齿条5与直线轴承之间的摩擦力。

进一步地，钢珠保持架6.2上设有钢珠轨道6.21，钢珠轨道6.21沿直线轴承的轴线方向开设有缺口窗6.22。

具体为，在各轴承滚珠6.3受力工作的钢珠轨道6.21上沿直线轴承的轴线方向设有缺口窗6.22，此部分使受载荷的轴承滚珠6.3与转向机齿条5作滚动接触，用非常低的摩擦系数相对移动，使得转向机齿条5在沿转向机壳体1轴线移动时受到的阻力和摩擦力较小，并且在寿命过程中转向机齿条5与直线轴承的配合面的磨损较小。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。