[发明专利]齿条引导机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿条引导机构。

背景技术

安装在车辆上的齿条齿轮转向设备包括齿轮轴和齿条轴，并且齿轮轴的齿轮齿与齿条轴的齿条齿啮合。通过方向盘的操作使齿轮轴旋转。齿条轴在车辆的横向方向上线性移动，并经由横拉杆操纵连接至齿条轴的每个轮胎车轮。

在此，存在的问题是，当齿轮轴旋转时，在齿轮齿与齿条齿之间出现分离反作用力，从而引起齿轮齿与齿条齿彼此的分离，并引起齿隙的出现。即使当由于崎岖不平的道路而对齿条轴施加从轮胎车轮输入的所谓反力的力时，在齿轮齿与齿条齿之间也会出现分离反作用力，从而引起齿轮齿与齿条齿彼此的分离，并引起齿隙的出现。

公开了以下的技术(参考JP-A-2012-245811)。齿轮引导件设置成与齿轮齿相对，并将齿条轴插入齿条引导件与齿轮齿之间。压缩螺旋弹簧经由齿条引导件朝着齿轮轴偏压齿条轴。因此，对齿轮齿与齿条齿之间的啮合部分施加预载，并且防止齿隙的出现。

然而，在实践中，例如，当车辆在糟糕的道路上行驶时，过度的负载从轮胎车轮输入至齿条轴。因此，齿条齿与齿轮齿可能彼此分离，并且齿条齿与齿轮齿可能彼此碰撞，以当返回至它们的初始位置时引起异常噪声的出现(齿条敲击噪声)。

在防止齿轮齿与齿条齿彼此分离的方法中，提出了将从压缩螺旋弹簧输入至齿条引导件的负载设定得大，从而使初始预载增大。然而，存在的问题是，转向感觉恶化。也就是说，存在的问题是，齿轮齿与齿条齿之间的摩擦力由于增大的预载而增大，并且当车辆以低速行驶时，方向盘的返回延迟。

发明内容

本发明的目的是提供一种初始预载减小、并且齿轮齿与齿条齿彼此不太可能分离的齿条引导机构。

根据本发明的一方面的齿条引导机构包括：齿条引导件，该齿条引导件将齿条轴压在齿轮轴上；壳体，该壳体可移动地容纳齿条引导件；弹性构件，该弹性构件朝着齿条轴偏压齿条引导件；以及气室形成构件，该气室形成构件在齿条引导件的移动方向上与弹性构件平行设置，并且该气室形成构件在其中具有气室，并且能在移动方向上收缩。当齿条引导件抵着弹性构件移动时，齿条引导件在压缩气室中的气体的同时压缩气室形成构件。

在该构造中，当齿条引导件抵着弹性构件移动时，齿条引导件在压缩气室中的气体的同时压缩气室形成构件。同时，齿条引导件在使弹性构件承受弹性变形的同时在移动方向上压缩弹性构件。

在此，随着齿条引导件的位移在移动方向上增大，气室形成构件的气弹簧率(气弹簧系数)以二次函数增大。换句话说，随着齿条引导件的位移增大，朝着齿轮轴偏压齿条引导件的气室形成构件的偏压力以二次函数增大。也就是说，在齿条引导件的位移为0的初始状态下，朝着齿轮轴偏压齿条引导件的气室形成构件的偏压力减小至最小。

在齿条引导件的位移为0的初始状态下，从齿条引导件输入至齿条轴的初始预载减小。因此，当车辆以低速行驶时，转向感觉不会恶化。

相比之下，当齿条引导件移动以便移位时，气室中的气体被压缩，并且朝着齿轮轴偏压齿条引导件的偏压力以二次函数增大。因此，齿轮齿与齿条齿彼此不太可能分离。

在齿条引导机构中，在气室形成构件中可以形成连通孔，以便使气室与外部连通。在初始状态下，气室形成构件在移动方向上可比弹性构件短，并且可处于未压缩状态。当齿条引导件抵着弹性构件移动时，连通孔可封闭。

在齿条引导机构中，气室形成构件可以是波纹管。

在齿条引导机构中，弹性构件可以是压缩螺旋弹簧。气室形成构件可同轴设置在压缩螺旋弹簧内。

根据本发明的该方面，能够提供初始预载减小、并且齿轮齿与齿条齿彼此不太可能分离的齿条引导机构。

附图说明

图1是根据实施例的转向设备的构造图。

图2是根据实施例的齿条引导体的截面视图，并图示其中负载未从齿条轴输入至齿条引导件的初始状态。

图3是根据实施例的齿条引导体的截面视图，并图示其中负载从齿条轴输入至齿条引导件、并且齿条引导件滑动并与波纹管接触的状态。

图4是根据实施例的齿条引导体的截面视图，并图示其中负载从齿条轴输入至齿条引导件、并且齿条引导件滑动并压缩波纹管的状态。

图5是根据实施例的齿条引导体的截面视图，并图示其中负载从齿条轴输入至齿条引导件、并且齿条引导件滑动并压缩波纹管的状态。

图6是图示齿条引导件的位置、压缩螺旋弹簧的弹簧系数(弹簧率)和空气弹簧率之间的关系的图表。

具体实施方式

将参考图1至6描述本发明的实施例。