[发明专利]一种可改善转向器机械撞击异响的齿条衬套结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种可改善转向器机械撞击异响的齿条衬套结构，属汽车转向技术领域。

背景技术

汽车在正常行驶中，左转弯、右转弯和直线行驶是汽车最常见的三种基本运动动作。为保证汽车平稳行驶，汽车转向轮之间有一套机构来完成汽车行驶轨迹，这套完成汽车灵活改变行驶方向的机构称为汽车的转向系统，它通过刚性或柔性方式连接到汽车驾驶室的方向盘，直接由驾驶员控制。

目前国内的商用车、大巴车、工程车辆多采用循环球式液压助力转向器，轻型客车、商务车、轿车、微型车多采用齿轮齿条助力转向器。齿轮齿条助力转向器根据助力型式又有较详细的分类，如纯液压助力的HPS、液压助力带电控元件的E-HPS、纯电动管柱式助力的C-EPS、纯电动齿轮式助力的P-EPS、纯电动齿条式助力的R-EPS、以及纯手动无助力的机械转向器MS等。以上转向器系统均是以齿轮齿条机械传动为原型，在此基础上增加不同助力型式的转向系统。

齿轮齿条机械转向器的售后质量问题很大比例上体现为机械撞击噪音异响，对于汽车机械转向器而言，噪音异响产生的原理，是来自本身运动零件之间约束的间隙不合理，而造成的零件异常磨损、松旷、干摩擦等，使转向器在工作过程中会伴随有声音产生，这种异类且不正常声音，我们称其为转向系统机械噪音异响，噪音异响直接影响汽车驾驶者的操作舒适性。

在当今社会以人为本的汽车设计理念，对于整车噪音异响的控制有着非常严格的标准和要求。就机械转向器本身而言，其工作原理简单、结构简单。转向器工作时，齿条是相对于转向器主体外壳进行轴向往复运动，因此，容易产生机械噪音异响的位置是支撑齿条运动的两个位置。

第一个位置是在齿轮齿条啮合部位，因机械转向器在力的传递工作过程中需要保证齿轮齿条正常啮合，则在齿条背部设计有齿条支撑座组合机构。该机构不仅需要支撑齿条顺利啮合，还要需要对齿轮齿条啮合正压力的调节，正压力不能太大或太小。正压力太大，造成齿条运动摩擦阻力大，驾驶员感觉转向沉重吃力，易使驾驶员产生疲劳。正压力太小则会使齿轮齿条在工作中产生间隙，汽车在颠簸不平整路段是会产生机械撞击异响。

第二个位置是在齿条的另一个支撑位，因主体外壳和齿条都是金属零件，齿条相对于主体外壳需要有径向约束，以保证齿条的轴向运动，在此位置，通常设计为非金属轴套类零件将齿条进行支撑，我们称其为衬套。衬套的外圆需要与主体外壳配合，内孔需要与齿条外圆配合，且要保证齿条轴向移动的阻力不宜过大。常规设计时需要对齿条和衬套之间的间隙有严格的控制要求。间隙过大，齿条轴向运动阻力小，但在使用过程中，容易产生撞击噪音异响。间隙过小，齿条轴向运动摩擦阻力大，在使用过程中，驾驶员感觉转向沉重，易使驾驶员产生疲劳。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构简单，可有效解决现有转向器因衬套与齿条间隙或因磨损产生间隙变大，导致产生机械撞击噪音异响的可改善转向器机械撞击异响的齿条衬套结构。

本发明的技术方案是：

一种可改善转向器机械撞击异响的齿条衬套结构，包括转向器主体外壳和主体外壳装配孔内的齿条，其特征在于：主体外壳装配孔内的齿条上通过限位套套装有衬套A，衬套A一侧的齿条上套装有衬套B，衬套A与衬套B之间通过衬套弹簧连接，所述的装配孔和限位套内孔分别为锥形孔。

所述的衬套A与衬套B分别为锥形体，衬套A与衬套B的外表圆周上分别呈交叉状设置有U形槽。

本发明的有益效果在于：

本发明的特点是将机械转向器的衬套设计成具有间隙自动补偿功能特性，在保证其有效支撑齿条工作的同时，消除主体外壳、齿条、衬套之间的多余间隙。当转向器在使用过程中齿条对衬套A和衬套B产生磨损，导致相互间的间隙放大时，衬套A与衬套B之间通过衬套弹簧和锥形内孔的共同作用使衬套A与衬套B分别向装配孔和限位套内孔的小端滑移，滑移过程中，衬套A与衬套B分别受装配孔和限位套内孔的挤压使衬套内孔尺寸收缩，直到衬套与齿条间隙消除，完全支持齿条后停止，由此达到消除转向器在工作过程中所发生的机械撞击异响噪音，延长机械转向器使用寿命的目的。该可改善转向器机械撞击异响的齿条衬套结构具有设计新颖、结构简单，实用性好的特点，对改善转向器机械撞击异响，延长机械转向器使用寿命具有积极的推广意义。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的衬套A和衬套B的结构示意图。

图中：1、转向器主体外壳，2、齿条，3、限位套，4、衬套A，5、衬套B，6、衬套弹簧，7、U形槽。

具体实施方式