转向节叉组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及轴承和轴承组件，特别地本公开涉及转向节叉组件。
【背景技术】
[0002]许多车辆都利用齿轮齿条式转向系统以将运动从方向盘转移至在路上行驶的转动轮，在常规齿轮齿条式转向系统中，可将方向盘经由转向轴机械地联接至小齿轮。小齿轮可包括与齿条轴上的齿相配合的齿轮齿。当小齿轮旋转时，旋转运动可在齿条轴处被转换成直线运动。齿条轴可在每一个轮组件处连接于拉杆(tie 1d)。当齿条轴呈直线地移动时，拉杆能够旋转以便旋转轮组件并使车辆转向。
[0003]为了确保小齿轮与齿条轴之间存在适当的间隙，可将转向节叉组件用于提供将该轴推入到小齿轮中的偏压力。该节叉可还称之为“节叉组件”、“节叉滑动件(yokeslipper) ”、或“定位盘(puck)”。当旋转小齿轮时，齿条轴(通常为钢)沿节叉滑动。转向节叉与齿条轴之间的适当配合对于任一齿轮齿条式转向系统而言均是必不可少的。
[0004]因此，本工业持续需要对轴承和轴承组件、特别是对转向节叉组件进行改良。
【附图说明】
[0005]通过参照附图，可以更好地理解本公开，并且可使本领域技术人员明白本公开的多个特征和优点。
[0006]图1包括根据一种实施例的齿轮齿条式转向系统的分解透视图。
[0007]图2包括根据一种实施例的齿轮齿条式转向系统的局部剖视图。
[0008]图3包括根据一种实施例的转向节叉组件的透视图。
[0009]图4包括根据一种实施例的转向节叉组件的平面图。
[0010]图5包括根据一种实施例的另一转向节叉组件的透视图。
[0011]图6包括根据一种实施例的另一转向节叉组件的第一横断面视图。
[0012]图7包括根据一种实施例的另一转向节叉组件的第二横断面视图。
[0013]相同的附图标记在不同视图中用于表示相似或相同的物品。
【具体实施方式】
[0014]下列说明涉及轴承组件，并且特别涉及转向节叉组件，这些转向节叉组件可用于在齿条轴上提供偏压力，以便维持小齿轮与齿条轴之间的适当间隙或连接。在一方面中，转向节叉组件可包括包含第一材料的节叉本体和一对轴承垫，这一对轴承垫固定于诸如凹面之类的弓形或弧形表面，该表面构造成至少部分地围绕大致呈圆柱体形的轴的外壁装配。轴承垫可由诸如低摩擦材料之类的另一种材料制成并且可从该节叉组件的弓形表面延伸，以便在转向节叉组件与齿条轴之间提供有限的接触。
[0015]在另一方面中，该弓形表面可形成有一对轴承垫承窝(socket)并且每一个轴承垫承窝都可构造成接收轴承垫。例如，轴承垫可被压配合、粘合、或以其它方式安装并固定在每一个轴承垫承窝内。作为选择，该转向节叉组件的本体可被模制在轴承垫的周围，以便在该转向节叉组件的本体与轴承垫之间形成互锁结构。
[0016]该转向节叉组件的本体可由金属、聚合物或其组合制成。该金属可以是诸如铝之类的单金属或诸如钢、铝合金、黄铜等之类的金属合金。该聚合物可以是热塑性聚合物。该热塑性聚合物可以是聚酰胺热塑性塑料，例如聚己内酰胺(亦称为，聚酰胺6或PA6)。再者，该热塑性聚合物可以是聚甲醛(POM)。此外，该热塑性聚合物可以是聚乙烯热塑性塑料，例如高密度聚乙烯(HDPE)。
[0017]轴承垫可由低摩擦聚合物制成。该低摩擦聚合物可包括热固性聚合物或热塑性聚合物。该热固性聚合物可包括热固性聚酰亚胺。该热固性聚酰亚胺可包括非填充的热固性聚酰亚胺或填充的热固性聚酰亚胺。填充的热固性聚酰亚胺可包括15% (按重量计)的石墨填充的热固性聚酰亚胺、15% (按重量计)的石墨/10% (按重量计)的聚四氟乙烯(PTFE)填充的热固性聚酰亚胺、40% (按重量计)的石墨填充的热固性聚酰亚胺、15% (按重量计)的二硫化钼填充的热固性聚酰亚胺、或其组合。该热塑性聚合物可包括热塑性聚酰亚胺。此外，该聚合物可包括多孔聚酰亚胺或无孔聚酰亚胺。该多孔聚酰亚胺可以用诸如油或其它润滑剂之类的一种或多种润滑剂浸润。
[0018]最初参照图1，齿轮齿条式转向系统被示出且主要以100表示。如在图1中所示，该齿轮齿条式转向系统可包括壳体102。齿条轴104可延伸穿过该壳体102并且该齿条轴104可连接于第一拉杆106和第二拉杆108。包括螺旋形小齿轮112的轴110可以大致垂直于该齿条轴104的方式延伸到该壳体102中。转向节叉组件114可安装在壳体102内，以便提供用于保持齿条轴104与小齿轮112接合的偏压力。
[0019]具体地，如图2中所示，该螺旋形小齿轮110可与齿条轴112配合。该转向节叉组件114可至少部分包裹在齿条轴112的外侧壁的周围，并且该转向节叉组件114可被弹簧116朝向齿条轴112的外侧壁偏压，直到该转向节叉组件114的轴承垫与齿条轴112的外侧壁相接触为止。
[0020]弹簧116可被螺纹盖118压靠在该转向节叉组件114上，该螺纹盖118与形成在壳体102中的部分攻丝的孔120螺纹接合。图2还表明O型环122可被座置在形成在该转向节叉组件114的侧壁中的沟槽中并且包围住(circumscribe)该转向节叉组件114。在另一方面中，O型环可被座置在形成在部分攻丝的孔120的壁中的沟槽(未示出)中、处于包围住该转向节叉组件114的位置中。
[0021]当其中设置有该齿轮齿条式转向系统100的车辆的驾驶员转动该车辆的方向盘时，轴I1旋转，从而导致小齿轮112随之旋转。当小齿轮112旋转时，齿条轴104可滑入或滑出如图2中所示的页面。该齿条轴104可靠在固定的转向节叉组件114上滑动，该固定的转向节叉组件114维持使小齿轮112与齿条轴104保持啮合在一起的偏压力。
[0022]图3和图4示出了可与上述齿轮齿条式转向系统100 —起使用的转向节叉组件300。如在图3和图4中所示，该转向节叉组件300可包括具有第一端304和第二端306的大致呈圆柱体形的本体302。本体302的第一端304可包括大致平坦的表面308。本体302的第二端306可包括弓形表面。特别地，该弓形表面可以是凹面310。该凹面310可包括曲率半径Rcs。
[0023]如在图3和图4中所示，本体302可包括形成在本体302的外侧壁314中的O型环槽312。该O型环槽312可以是连续的并且可以深入到本体302中大致均匀的深度且围绕该本体302大致均匀的高度完全包围住本体302。图3和图4还表明该本体302可包括外径ODb。
[0024]在一个具体方面中，凹面310可具有第一横向侧320和与该第一横向侧320相对的第二横向侧322。横向侧320、322可以是大致相同的并且可相对于彼此关于中央轴线324成镜像。第一轴承垫330可从本体302的凹面310的第一横向侧320延伸。第二轴承垫332可从本体302的凹面310的第二横向侧322延伸。
[0025]每一个轴承垫均可包括长度Lbp和宽度WBP。Lbp可彡60% ODb，例如彡65% 0Db、彡 70% 0DB、彡 75% 0DB、或彡 80% 0DB。此夕卜，Lbp彡 100% OD B，例如彡 95% 0DB，或彡 90%0Db。可以了解的是，Lbp可处于位于本文中所述的ODb数值的任一百分比之间并包括该任一百分比在内的范围内。
[0026]例如，Lbp可彡60% ODB且彡100% 0DB，例如彡60% ODb且彡95% 0DB，或者彡60%ODb且彡 90% OD B。Lbp可彡 65% ODb且彡 100% OD B，例如彡 65% ODb且彡 95% 0DB，或者彡 65% ODb且彡 90% ODB。Lbp可彡 70% ODb且彡 100% ODB，例如彡 70% ODb且彡 95% ODb,或者彡70% ODb且彡90% ODB。Lbp可彡75% ODb且彡100% ODB，例如彡75% ODb且彡95%0DB，或者彡75% ODb且彡90% OD B。此外，Lbp可彡80% ODb且彡100% OD B，例如彡80% ODb且彡95% 0DB，或者彡80% (^且彡90% OD B。
[0027]在一个具体方面中，Wbp可彡25% OD B，例如彡20% 0DB，或者彡15%。此外，Wbp可彡5% ODb，例如彡10%，或者彡12.5%。可以了解的是，Wbp可处于位于本文中所述的OD B数值的任一百分比之间并包括该任一百分比在内的范围内。
[0028]例如，Wbp可彡25% OD B且彡5% OD B，例如彡25% ODb且彡10% OD B，或者彡25%ODb 且彡 12.5% OD Bo Wbp 可彡 20% ODb 且彡 5% OD B，例如彡 20% ODb 且彡 10% 0DB，或者(20% ODb且彡 12.5% ODB。Wbp可彡 15% ODb且彡 5% ODB，例如彡 15% ODb且彡 10% ODb,或者彡15% ODb且彡12.5% OD B。
[0029]在另一方面中，每一个轴承垫330、332均可包括总高度Hbp，并且Hbp可< 75 % W BP，例如彡 70% Wbp,^ 65% Wbp,^ 60% Wbp、彡 55% WBP、或者彡 50% WBP。Hbp可彡 10% WBP，例如彡15% Wbp、彡20% Wbp、或者彡25% WBP。可以了解的是，Hbp可处于位于本文中所述的Wbp数值的任一百分比之间并包括该任一百分比在内的范围内。
[0030]例如，Hbp可彡75% Wbp且彡 10% WBP，例如彡 75% Wbp且彡 15% WBP、彡 75% Wbp且彡 20% WBP、或者彡 75% Wbp且彡 25% WBP。Hbp可彡 70% Wbp且彡 10% WBP，例如彡 70% Wbp且彡 15% Wbp,^ 70% Wbp且彡 20% WBP、或者彡 05% Wbp且彡 25% WBP。Hbp可彡 65% Wbp且彡10% WBP，例如彡65% Wbp且彡15% WBP、彡65% Wbp且彡20% WBP、或者彡65% Wbp且彡25%WBP。Hbp可彡 60% Wbp且彡 10% WBP，例如彡 60% Wbp