一种齿条衬套总成以及包含该总成的转向装置的制作方法

1.本实用新型涉及车辆领域，并且更具体地，涉及一种齿条衬套总成以及包含该总成的转向装置。


背景技术：

2.齿条衬套通常利用沿其轴向设置的槽来存储润滑油，以促进齿条杆在齿条衬套中的滑动。然而，在齿条杆在齿条衬套中滑动若干次之后，润滑油会累积到齿条杆的末端行程，并且无法带回槽中。由此将导致润滑效果降低、摩擦增加以及齿条衬套磨损等问题，从而造成转向扭矩增加、产生 nvh噪音和系统刚度下降。
3.在此背景下，本实用新型的发明人认识到，需要提供一种能够有效保留润滑油的齿条衬套，从而保证润滑效果的持续有效。


技术实现要素：

4.本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制本实用新型的保护范围。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本技术的范围内。
5.本实用新型的优势在于，提供一种齿条衬套总成以及包含该总成的转向装置，以便能够有效保留润滑油。与现有技术相比，能够极大地提高润滑效果，并且降低齿条衬套与在其中滑动的齿条杆之间的摩擦，降低齿条衬套的磨损且避免由于齿条衬套磨损而带来的nvh噪音。此外，本实用新型的齿条衬套总成与现有的齿条衬套总成相比还能够提供更加符合要求的转动扭矩(ttr，torque to rotate)。
6.根据本实用新型，提供一种齿条衬套总成，其包含：
7.齿条衬套，该齿条衬套包括：
8.贯穿齿条衬套的壁的第一狭槽，该第一狭槽沿齿条衬套的轴向延伸并且具有第一封闭端部；以及
9.成型于壁上的第一凹槽；以及
10.第一弹性部件，该第一弹性部件至少部分容纳在第一凹槽中并且包括延伸穿过第一狭槽的第一突出部；
11.其中，第一凹槽与第一封闭端部沿轴向间隔以在第一突出部与第一封闭端部之间形成第一润滑油存储部。
12.根据本实用新型的一个实施例，第一凹槽与第一封闭端部沿轴向的距离为5毫米至25毫米。
13.根据本实用新型的一个实施例，第一突出部与齿条衬套的壁的内表面齐平。
14.根据本实用新型的一个实施例，齿条衬套进一步包括贯穿壁的第二狭槽，和成型于壁上的第二凹槽，并且第二凹槽与第二狭槽的第二封闭端部沿轴向间隔；齿条衬套总成还包含至少部分容纳在第二凹槽中的第二弹性部件，第二弹性部件包括延伸穿过第二狭槽
的第二突出部以与第二封闭端部在其间形成第二润滑油存储部。
15.根据本实用新型的一个实施例，第一狭槽从齿条衬套的第一端延伸，第二狭槽从齿条衬套的与第一端相对的第二端延伸。
16.根据本实用新型的一个实施例，齿条衬套进一步包括贯穿壁的第二狭槽，第二狭槽的第二封闭端部进一步与第一凹槽沿轴向间隔；第一弹性部件还包括延伸穿过第二狭槽的第三突出部以与第二封闭端部在其间形成第三润滑油存储部。
17.根据本实用新型，提供一种齿条衬套总成，其包含：
18.齿条衬套，该齿条衬套包括：
19.多个贯穿齿条衬套的壁的第一狭槽，其中每个第一狭槽沿齿条衬套的轴向延伸并且具有第一封闭端部；
20.成型于壁上的第一凹槽；以及
21.第一弹性部件，该第一弹性部件至少部分容纳在第一凹槽中并且包括多个延伸穿过第一狭槽的第一突出部；
22.其中，第一凹槽与每个第一封闭端部沿轴向间隔以分别在每个第一突出部与第一封闭端部之间形成第一润滑油存储部。
23.根据本实用新型的一个实施例，齿条衬套进一步包括：多个贯穿壁的第二狭槽，其中第一狭槽从齿条衬套的第一端延伸，第二狭槽从齿条衬套的与第一端相对的第二端沿轴向延伸，并且具有第二封闭端部；以及成型于壁上的第二凹槽；齿条衬套总成进一步包含第二弹性部件，第二弹性部件至少部分容纳在第二凹槽中并且包括多个延伸穿过第二狭槽的第二突出部；其中，第二凹槽与每个第二封闭端部沿轴向间隔以分别在每个第二突出部与第二封闭端部之间形成第二润滑油存储部。
24.根据本实用新型，提供一种转向装置，其包含：
25.齿条杆；
26.齿条衬套总成，该齿条衬套总成包括齿条衬套和设置在齿条衬套外周的第一弹性部件，齿条衬套配置用于容纳齿条杆并且允许齿条杆在齿条衬套中滑动；
27.其中，齿条衬套包括：
28.贯穿齿条衬套的壁的第一狭槽，该第一狭槽沿齿条衬套的轴向延伸并且具有第一封闭端部；以及
29.成型于壁上的第一凹槽；
30.其中，第一弹性部件至少部分容纳在第一凹槽中并且包括延伸穿过第一狭槽的第一突出部，第一凹槽与第一封闭端部沿轴向间隔以在第一突出部与第一封闭端部之间形成第一润滑油存储部。
31.根据本实用新型的一个实施例，转向装置还包含位于第一润滑油存储部中的润滑油。
附图说明
32.为了更好地理解本实用新型，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同
地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。
33.图1示出了根据本实用新型的一实施例的转向系统的示意图；
34.图2示出了根据本实用新型的一实施例的齿条衬套的示意图；
35.图3示出了根据本实用新型的一实施例的弹性部件的示意图；
36.图4示出了根据本实用新型的一实施例的齿条衬套总成的示意图；
37.图5示出了根据本实用新型的又一实施例的齿条衬套的示意图；
38.图6示出了根据本实用新型的又一实施例的弹性部件的示意图；
39.图7示出了根据本实用新型的又一实施例的齿条衬套总成的示意图；
40.图8示出了根据本实用新型的另一实施例的齿条衬套的示意图；
41.图9示出了根据本实用新型的另一实施例的弹性部件的示意图；
42.图10示出了根据本实用新型的另一实施例的齿条衬套总成的示意图；以及
43.图11示出了根据本实用新型的再一实施例的齿条衬套总成的示意图。
具体实施方式
44.下面所提供的说明详细阐述和示出了根据本实用新型的原理的一个或多个特定的实施例。提供这样的说明并非是将本实用新型限制为此处描述的实施例，而是为了以这样的方式解释和教导本实用新型的原理，从而使本领域的技术人员能够理解这些原理。在理解之后，本领域的技术人员不仅可以将这些原理应用于本公开所给出的实施例，而且也可以根据这些原理想到其他的实施例。本实用新型的范围意在覆盖文义上和/或在等同原则下落入所要求的保护范围内的所有这样实施例。
45.此外，在本文中，如第一和第二、上部和下部等的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不一定要求或意味着处于这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何其它变形旨在涵盖非排他性的包括，以使包含一系列要素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素，也可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置所固有的要素。
46.根据本实用新型的第一个方面，提供一种齿条衬套总成100，其包含：齿条衬套105和第一弹性部件135，其中齿条衬套105包括：贯穿齿条衬套 105的壁108的第一狭槽120以及成型于壁108上的第一凹槽130，第一狭槽120沿齿条衬套105的轴向a延伸并且具有第一封闭端部155。其中第一弹性部件135至少部分容纳在第一凹槽130中并且包括延伸穿过第一狭槽120的第一突出部145；第一凹槽130与第一封闭端部155沿轴向a间隔以在第一突出部145与第一封闭端部155之间形成第一润滑油存储部160。
47.参考图1，其示意性显示了用于车辆的转向装置500，其可以包含齿条杆(rack bar)501以及支撑并容纳齿条杆501滑动的齿条衬套总成502。齿条衬套总成502可以包括如本技术说明书其他部分所述的齿条衬套、弹性部件以及它们的不同组合。齿条衬套总成502可以包括齿条衬套505、弹性部件506以及用于容纳齿条衬套505、弹性部件506以及转向装置500的其他部件的壳体503。齿条衬套505可以包括第一端510，第一端510可以固定连接在壳体503上，以便当齿条杆501在齿条衬套505中沿轴向a滑动时，齿条衬套505保持固定。转向装置500还可以包括润滑液。如本技术说明书中其他部分所述，由于齿条衬套上的狭槽的封闭端部可以与弹性部件的突出部形成至少一个润滑液存储部，因此，当齿条杆501在润滑
油的辅助下滑动时，润滑油能够保留在润滑油存储部中，与现有技术相比，极大地提高了润滑效果，并且降低了齿条衬套和齿条杆之间的摩擦，降低了齿条衬套的磨损且避免了由于齿条衬套磨损而带来的nvh噪音。此外，弹性部件上突出部的增加可以增加弹性部件的刚性，进而增加齿条衬套的刚性，这对阻止nvh噪音而言是非常有利的。
48.参考图2
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4，在根据本实用新型的一个或多个实施例中，齿条衬套105 的形状可以类似于中空圆柱并沿轴向a延伸。齿条衬套105可以包括敞开的第一端110以及与第一端110相对的敞开的第二端115。齿条衬套105可具有壁108。壁108可沿厚度h方向具有一定厚度。应理解，根据需要，壁108可以沿轴向a具有一致或不一致的厚度尺寸，并且可具有平滑或凹凸的表面。
49.第一狭槽120可以沿壁108的厚度方向h贯穿壁108而形成。在一个实施例中且如图2和4所示，第一狭槽120可以从齿条衬套105的第一端 110沿轴向a延伸。这样，第一狭槽120可包括位于第一端110处的第一开放端部156、与第一开放端部156相对的第一封闭端部155、以及在第一开放端部156和第一封闭端部155之间延伸的内壁109。
50.第一凹槽130可以沿齿条衬套105的周向延伸并且位于齿条衬套105 的壁108的外表面以容纳如本技术其他部分所述的弹性部件。第一凹槽130 可以与第一狭槽120相交，并且第一凹槽130与第一封闭端部155沿轴向a 的距离可以是例如5毫米至25毫米(包含端点值)。在本实用新型的一些实施例中，该距离可以是例如10
‑
15毫米。可替代地，该距离的预定范围可以通过机器学习获得。进一步地，该距离的预定范围可以根据车辆转向系统的设置不同而变化。
51.在一个实施例中且如图3所示，第一弹性部件135可以成型为总体上圆形部件，例如，o形环。其可以至少部分容纳在第一凹槽130中以在齿条杆在齿条衬套105中沿轴向a滑动时保持住齿条衬套105并增加齿条衬套105的刚性。第一弹性部件135的大小可以与第一凹槽130相配合，以便能够至少部分容纳在第一凹槽130中。第一弹性部件135可以包括形成于其与第一凹槽130的底部接触的内周面上的第一突出部145。第一突出部 145可以从第一弹性部件135延伸，其配置为形状和大小适于延伸穿过第一狭槽120，并且与第一狭槽120接合。例如，第一突出部145可以与第一狭槽120的至少一个内壁109相接触。在图3所示的实施例中，第一突出部 145的形状可以包括立方体。在其他实施例中，第一突出部145的形状可以包括但不限于圆柱体、截锥体以及其他能够延伸穿过第一狭槽120并与之接合的几何形状。第一突出部145从第一弹性部件135延伸出的长度可以等于壁108的厚度，使得当第一突出部145延伸穿过第一狭槽120时，可以与壁108的内表面107齐平，以便在第一突出部145与第一封闭端部155 之间形成第一润滑油存储部160，如图3中的虚线框所示。可替代地，第一突出部145从第一弹性部件135延伸出来的长度可以略大于壁108的厚度。这样，第一突出部分145上超出壁108的内表面107的部分不影响齿条杆在齿条衬套105中的滑动，以便在形成第一润滑油存储部160的同时能够更好地阻止润滑油流出第一润滑油存储部160。
52.出于说明目的，附图2仅示意性显示了一个第一狭槽120，且第一弹性部件135也仅显示为具有一个对应的第一突出部。根据需要，齿条衬套105 可具有多个第一狭槽，而第一弹性部件也可相应地具有多个第一突出部。
53.回到图2并继续参考图4，额外地，齿条衬套105还可以包括第二狭槽125。与第一狭槽120类似地，第二狭槽125可以沿壁108的厚度方向贯穿壁108并且具有第二封闭端部170。
第二狭槽125可以从齿条衬套105的第二端115沿轴向a延伸并且沿齿条衬套105的周向与第一狭槽120错开。此外，齿条衬套105还可以包括沿其周向延伸并位于其外表面的第二凹槽 132，第二凹槽132可以与第二封闭端部170沿轴向a间隔。齿条衬套总成 100进一步包括第二弹性部件185，第二弹性部件185可以至少部分容纳在第二凹槽132中。在一个实施例中，第二弹性部件185可以与第一弹性部件135的形状和结构相同，并且包括在其与第二凹槽132的底部接触的内周面上的第二突出部148。与第一突出部145类似地，第二突出部148可以延伸穿过第二狭槽125并与之接合，从而与第二狭槽135的第二封闭端部170在其间形成第二润滑油存储部172。
54.在图2所示的实施例中，第一狭槽120以及第二狭槽125可以都与第一凹槽130以及第二凹槽132相交，但是在其他实施例中，第一狭槽120 可以仅与第一凹槽130相交而不与第二凹槽132相交；类似地，第二狭槽 125可以仅与第二凹槽132相交而不与第一凹槽130相交。此外，第一凹槽 130与第二凹槽132相比可以更远离第一封闭端部155，并且第二凹槽132 与第一凹槽130相比可以更远离第二封闭端部170，以便相应地形成相对更大的润滑油存储部。本领域技术人员能够理解的是，图中仅以示例的方式示出了第一狭槽120和第二狭槽125的相对位置、第一凹槽130和第二凹槽132的相对位置以及这些部件之间的相对位置，但其他设置方式同样在本实用新型的范围内。
55.下面参考图5
‑
7，其示出了根据本实用新型的另一实施例的齿条衬套总成200。齿条衬套总成200总体上与齿条衬套总成100类似，包括齿条衬套 205，并且齿条衬套205可以包括沿轴向延伸的第一狭槽220和第二狭槽225。齿条衬套205的壁208上成型有沿周向延伸的凹槽230。弹性部件235可以包括第一突出部245以及第二突出部248。当弹性部件235至少部分容纳于凹槽230中时，第一突出部245和第二突出部248分别延伸穿过第一狭槽 220和第二狭槽225。因此，能够在第一突出部245和第二突出部248与它们对应的狭槽的封闭端部之间分别形成润滑油存储部260和272。
56.下面参考图8
‑
10，其示出了根据本实用新型的另一实施例的齿条衬套总成300。齿条衬套总成300可以包括齿条衬套305。齿条衬套305可以大体上与齿条衬套105和205类似，例如可以包括第一凹槽330和第二凹槽 332，但齿条衬套305可以包括多个狭槽。在图8所示的实施例中，齿条衬套305可以包括十二个狭槽，其中，可以包括从第一端310沿轴向a延伸的六个狭槽以及从第二端315沿轴向a延伸的六个狭槽，它们可以分别以固定间隔分布在齿条衬套305的周向上。在其他实施例中，多个狭槽也可以以不同的间隔分布在齿条衬套的周向上。沿相同端部延伸的狭槽的形状和大小可以相同，因此，仅以从第一端310延伸的第一狭槽320以及从第二端315延伸的第二狭槽325为例进行说明，其中，第一狭槽320可以包括第一封闭端部355，并且第二狭槽325可以包括第二封闭端部370。
57.齿条衬套总成300还包含第一弹性部件335和第二弹性部件385，它们可以分别至少部分容纳在第一凹槽330和第二凹槽332中。与从第一端310 延伸的包括第一狭槽320在内的六个狭槽相对应地，第一弹性部件335可以包括六个第一突出部345，每个突出部可以延伸穿过并接合其对应的狭槽，从而在突出部与其相应狭槽的封闭端部之间形成润滑油存储部。同样地，第二弹性部件385可以包括与从第二端315延伸的包括第二狭槽325在内的六个狭槽相对应的六个第二突出部348，每个突出部可以延伸穿过并接合其对应的狭槽，从而在突出部与其相应狭槽的封闭端部之间形成润滑油存储部。这样，在齿条衬套305中可以形
成十二个润滑油存储部(例如第一封闭端部355与第一突出部345在其间形成的第一润滑油存储部360，以及第二封闭端部370与第二突出部348在其间形成的第二润滑油存储部372)，以便在齿条杆在齿条衬套305中滑动时，能够将几乎所有润滑油保存在润滑油存储部中而不会积累在齿条杆的行程末端，因此能够有效地保留润滑油，并持久保持润滑效果。
58.虽然本实施例示出了两个弹性部件的例子，但是仅一个弹性部件，并且该弹性部件包括十二个能够延伸穿过上述十二个狭槽的突出部的实施例同样包含在本实用新型的范围内。此外，本领域技术人员还可以根据需要设置三个或更多个弹性部件，并设置不同弹性部件的突出部与其对应的狭槽之间的不同组合，这些同样包含在本实用新型的范围内。
59.下面参考图11，其示出了根据本实用新型的另一实施例的齿条衬套总成400。齿条衬套总成400可以包括齿条衬套405和弹性部件435。齿条衬套405可以包括多个狭槽。在图11所示的实施例中，齿条衬套405可以包括六个狭槽420，并且六个狭槽420可以从齿条衬套405的同一端，例如第一端410延伸，但是相对的另一端(例如第二端415)可以不包括狭槽。弹性部件435可以包括与六个狭槽420对应的突出部，并且每个突出部可以与其对应的狭槽的封闭端部在其间形成润滑油存储部，例如，图中所示的突出部445与狭槽420的封闭端部455在其间形成的润滑油存储部460。
60.本领域技术人员应当理解的是，上述的一个或多个实施例虽然以特定个数的狭槽、凹槽以及弹性部件为例进行说明，但其他数量的狭槽、凹槽以及弹性部件的例子也在本实用新型的范围内，本领域技术人员可以根据实际需要设置各个部件的数量。
61.虽然本实用新型的优选实施例已在本技术文件中显示和描述，但对本领域技术人员显而易见的是，这些实施例仅被用于作为示例。本领域技术人员可以基于此想到的众多变形、改变及替代实施方式均不超出本实用新型的范围。在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本实用新型范围内的另外实施例。因此，应当理解，在本实用新型的实践中可采用对在本技术文件中描述的本实用新型的实施例所做的各种替换方案。
62.此外，可以看出，第一狭槽/第二狭槽、第一弹性部件/第二弹性部件等术语仅是为了清楚地说明本实用新型的技术方案而对不同部分所采用的命名方式，并非旨在对所指部分的优先性/重要性或者具体结构进行任何限定，并且可以替换为本领域技术人员所知的任何其他合理命名方式。
63.在本技术中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/ 或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。
64.本技术文件意在说明如何使用所披露的技术以及各种实施例，而并非旨在限制其所真实指向的以及所等同的范围和精神。并且，上述说明并非对所有可能进行穷举或将保护范围限制为所公开的精确形式。根据上述教导，改变以及变化是可能的。所选择和说明的实施例提供了所述技术的原理以及其实践应用的最佳说明，并且使本领域技术人员可以将所披露的技术用于各种可以想到的特定应用的各种改变。因此，在实质上不脱离本文描述的技术的精神和原理的情况下，对上述实施例做出的种种变化和修改都旨在被包括在本公
开的范围内。