用于车辆的转向系统及具有其的车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的转向系统及具有其的车辆。

背景技术：

液压助力转向向电动助力转向换代的过程中，由于每种汽车的底盘空间不相同在布置电动助力转向的过程中由于间隙调整机构布置在齿条背面需要占用主壳体空间。从而造成电动助力转向整体外形较大。而且目前使用的间隙调整机构零部件的数量较多，成本比较高往往还需要一套专用的间隙调整设备。为了方便厂家布置电动助力转向把整体的外形尺寸变小以及为了减少零部件的数量、成本以及设备，需要改进现有的整体结构。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的转向系统，所述转向系统，零件结构简单，制作成本低，可以最大化利用底盘空间，解决了由于空间限制等原因间隙调整机构不能布置在齿条背部的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于车辆的转向系统，包括：转向机构、助力机构和间隙调整机构。所述转向机构具有在横向方向上延伸的齿条；所述助力机构设置在所述齿条的背面，所述助力机构具有与所述齿条啮合的齿轮轴；所述间隙调整机构至少部分地设置在所述助力机构上，所述间隙调整机构与所述齿轮轴相连，所述间隙调整机构能够对所述齿轮轴施加径向压力，从而减小所述齿轮轴与所述齿条之间的间隙。

根据本实用新型的一个实施例，所述间隙调整机构包括：偏心导套，所述偏心导套套设在所述齿轮轴上，所述偏心导套具有转动轴线，所述转动轴线与所述齿轮轴的旋转轴线重合。

进一步地，所述偏心导套包括：偏心导套本体，所述偏心导套本体套设在所述齿轮轴上，所述偏心导套本体为由弧形的第一偏心部和弧形的第二偏心部组成的环形结构。

进一步地，所述第一偏心部的圆心位于所述齿轮轴的旋转轴线上，所述第二偏心部的圆心与所述第一偏心部的圆心的连线与竖直方向的夹角α为锐角。

进一步地，所述第二偏心部的圆心与所述第一偏心部的圆心的连线与竖直方向的夹角α＜45°。

进一步地，所述偏心导套还包括：悬臂，所述悬臂从所述偏心导套本体向远离所述齿轮轴的方向延伸，且所述悬臂的自由端设置有补偿机构。

进一步地，所述补偿机构设置在偏心导套容纳腔内，所述补偿机构包括：弹性件和锁止件，所述弹性件弹性地抵压在所述悬臂的底部，所述锁止件与所述偏心导套容纳腔固定，所述锁止件用于保持所述弹性件对所述悬臂施加的弹性力。

进一步地，还包括：内轴承和外轴承，所述内轴承设置在所述偏心导套本体和所述齿轮轴之间，所述外轴承嵌设在所述偏心导套容纳腔内，且所述外轴承套设在所述偏心导套本体的外周面。

进一步地，所述外轴承采用具有自润滑性能的耐磨材料。

相对于现有技术，本实用新型所述的用于车辆的转向系统，所述转向系统，零件结构简单，制作成本低，可以最大化利用底盘空间，解决了由于空间限制等原因间隙调整机构不能布置在齿条背部的问题。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，该车辆包括上述第一方面的转向系统。所述车辆与所述转向系统所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的转向系统结构俯视图；

图2为本实用新型实施例所述的转向系统结构主视图；

图3为本实用新型实施例所述的齿轮齿条间隙调整机构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的间隙调整机构组成图；

图5为本实用新型实施例所述的间隙调整机构剖面图；

图6为本实用新型实施例所述的偏心导套机构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的外轴承示意图。

附图标记说明：

100-转向系统，1-转向机构，11-齿条，2-助力机构，21-齿轮轴，3-间隙调整机构，31-偏心导套，32-偏心导套本体，321-第一偏心部，322-第二偏心部，33-悬臂，34-偏心导套容纳腔，4-补偿机构，41-弹性件，42-锁止件，5-内轴承，6-外轴承，71-方向盘，72-转向轴，73-拉杆，74-车轮，75-蜗轮，76-蜗杆，77-电机，79-盖板，80-螺钉，81-螺钉安装口，82-手动齿轮轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的用于车辆的转向系统100。如图1-图2所示，根据本实用新型实施例的转向系统100，可以包括：转向机构1、助力机构2和间隙调整机构3。

根据本实用新型的一个实施例，转向机构1可以包括由驾驶员操作的方向盘71、与方向盘71的操作配合而旋转的转向轴72、经由转向轴72下方的手动齿轮轴82以及在横向方向上延伸的齿条11。转动的传导是这样实现的：驾驶员可以通过手力转动方向盘71，方向盘71可以带动转向轴72转动，转向轴72带动手动齿轮轴82转动，从而使手动齿轮轴82与齿条4啮合传动。

进一步地，助力机构2可以包括电机77、蜗杆76、蜗轮75、齿轮轴21。具体地，如图2所示，助力机构2设置在齿条11的背面，助力机构2具有与齿条11啮合的齿轮轴21，蜗轮76能够旋转地接到齿轮轴21。进一步地，方向盘71的扭矩传感器(图中未标记)可以检测到蜗轮76产生的扭矩。根据检测到的扭矩，传递给电机77，电机77动作。因此，电机77所生成的扭矩经由蜗轮75和齿轮轴21传输到齿条11作为驾驶员施加到方向盘71的操作力的辅助力，从而为转向提供助力，使得驾驶员对方向盘71施加较小的扭矩，便能驱动车辆转向，达到省力的效果。

本实用新型实施例的间隙调整机构3至少部分地设置在助力机构2上，也就是说，间隙调整机构3可以只设置在助力机构2上，当然，在另一些实施例中，间隙调整机构3可以同时设置在助力机构2和手动转向机构1上，从而达到更到更好的省力效果及间隙调整效果。

进一步地，如图4所示，间隙调整机构3可以包括齿轮轴21、补偿机构4、盖板79以及螺钉80。具体地，以间隙调整机构3设置在助力机构2上为例，间隙调整机构3与齿轮轴21相连，间隙调整机构3能够对齿轮轴21施加径向压力，从而减小齿轮轴21与齿条11之间的间隙。

根据本实用新型实施例的转向系统100，零件结构简单，制作成本低，可以最大化利用底盘空间，解决了由于空间限制等原因间隙调整机构3不能布置在齿条11背部的问题。

根据本实用新型的一个实施例，如图6所示，间隙调整机构3还可以包括：偏心导套31，偏心导套31可以套设在齿轮轴21上，偏心导套31具有转动轴线，转动轴线与齿轮轴21的旋转轴线重合。可选地，偏心导套13的材料可以由耐磨和自润滑的材质组成，例如可以为粉末冶金，由此，偏心导套13的摩擦系数小，且在转动过程中耐磨损，这样有利于提高偏心导套13的使用寿命。

进一步地，如图6所示，偏心导套31包括：偏心导套本体32，偏心导套本体32套设在齿轮轴21上，偏心导套本体32为由弧形的第一偏心部321和弧形的第二偏心部322组成的环形结构。

进一步地，偏心导套31还包括：悬臂33，悬臂33从偏心导套本体32向远离齿轮轴21的方向延伸，且悬臂33的自由端设置有补偿机构4。进一步地，补偿机构4设置在偏心导套容纳腔34内，补偿机构4可以包括：弹性件41和锁止件42。可选地，弹性件41可以为弹簧，锁止件42可以为螺母。进一步地，弹性件41弹性地抵压在悬臂33的底部，锁止件42与偏心导套容纳腔34固定，锁止件42用于保持弹性件41对悬臂33施加的弹性力。根据本实用新型的一个实施例，如图6所示，锁止件42通过弹性件41对悬臂33施加的弹性力设定为F3，通过弹簧力F3可以使偏心导套31沿着齿轮轴21的圆心转动。当齿轮轴21和齿条11在啮合传动过程中产生间隙时，弹簧力F3推动悬臂33从而使偏心导套31沿着齿轮轴21旋转，从而使齿轮轴21会产生一个F合的力。进一步地，第一偏心部321的圆形位于齿轮轴21的旋转轴线上，第二偏心部322的圆心与第一偏心部321的圆心的连线与竖直方向的夹角α为锐角。进一步地，第二偏心部322的圆心与第一偏心部321的圆心的连线与竖直方向的夹角α＜45°。具体地，齿轮轴21产生的F合在水平方向上可以分解为F1，垂直方向上可以分解为F2，由于夹角α为锐角，因此F2大于F1。根据本实用新型的一个实施例，例如α为30°，这样F2的数值为F1的两倍。进一步地，由于有α角度的存在会产生一个F2的径向力。F2会推动齿轮轴21消除齿轮轴21与齿条11啮合产生的间隙。从而使齿条11与齿轮轴21一直保持无间隙啮合保证传动的平稳性，偏心导套31的悬臂33的长短与弹性件41的弹簧力的大小可以相互弥补。

进一步地，间隙调整机构3还可以包括：内轴承5和外轴承6，内轴承5(可以为滚针轴承)设置在偏心导套本体32和齿轮轴21之间，外轴承6嵌设在偏心导套容纳腔34内，且外轴承6套设在偏心导套本体32的外周面。进一步地，外轴承6采用具有自润滑性能的耐磨材料。例如，如图7所示，根据本实用新型的一个实施例，外轴承6可以由PTFE涂层组成，具有摩擦系数小自润滑的特点。例如，摩擦系数可以为0.1。具体地，间隙调整机构3各零件之间是这样实现连接的：锁止件42拧紧使弹性件41受压压紧偏心导套31，内轴承5压装在偏心导套31里面，外轴承6压装在偏心导套容纳腔34，偏心导套31压装在外轴承6里面，偏心导套31可以随着内轴承5转动。

下面参考图1-图7详细描述根据本实用新型实施例的转向系统100的具体工作过程：

如图1-图7所示，间隙调整机构3分别布置在齿轮轴21和手动齿轮轴82的下端。当电机77旋转带动蜗杆76转动，蜗杆76与蜗轮75啮合传动带动齿轮轴21和手动齿轮轴82转动，齿轮轴21带动齿条11进行直线运动。由于齿轮轴21、手动齿轮轴82与齿条11啮合传动过程中会沿着齿条11径向方向移动，从而会产生啮合间隙。间隙的存在会产生异响和抖动，当产生间隙时弹性件41(例如弹簧)的弹簧力推动偏心导套31沿着齿轮轴21中心旋转。偏心导套31旋转的同时会推动齿轮轴21沿着齿条11径向方向移动从而消除齿轮轴21与齿条11啮合传动过程中产生的间隙，可以保证齿轮轴21与齿条11啮合的平稳性，从而为驾驶员在转向车辆时带来较好的手感。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，该车辆包括上述第一方面的转向系统100。所述车辆与所述转向系统100所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。