[发明专利]齿条和用于生产机动车辆的转向装置的齿条的方法

说明书

本发明涉及一种用于形成机动车辆的转向装置的齿条(2)的方法，该齿条包括带齿部分(21)，带齿部分(21)具有齿部(22)和背部(23)，齿部(22)沿纵向轴线(L)延伸，背部(23)与齿部(22)相反地布置并且至少基本上定形状为具有背部半径(R)的柱形区段。在所述方法中，具有原始半径(r)的柱形坯件(3)形成在沿平行于纵向轴线(L)延伸的分离平面(T)分开的模具(5)的腔中、位于齿模具部件(51)与背部模具部件(53、531)之间，齿模具部件(51)具有齿成形凹部(52)以用于形成齿部(22)，背部模具部件(53、531)具有背部成形凹部(54)以用于形成背部(23)，凹部大致定形状为呈具有背部半径(R)的柱形区段，其中，就成形过程而言，当模具打开时，坯件(3)插入到齿成形凹部(52)与背部成形凹部(54)之间，所述凹部(52、54)相对于分离平面(T)相互间隔开，并且齿模具部件(51)和背部模具部件(53、521)随后在锻造行程中沿关闭方向移动到关闭位置中，以便使腔关闭。为了改进齿条的生产过程，本发明提出了背部成形凹部(54)的背部半径(R)大于坯件(3)的原始半径(r)。

背景技术

本发明涉及用于形成用于机动车辆的转向装置的齿条的方法，所述齿条具有带齿部分，该带齿部分具有齿部和背部，齿部沿纵向轴线延伸，背部至少在其基本形状中呈柱形区段形，所述背部与齿部相对地布置并具有背部半径，在该方法中，具有未加工半径的柱形坯件形成在带齿模具部件与背部模具部件之间、位于在平行于纵向轴线(L)的分离平面(T)中分开的模具(5)的腔中，带齿模具部件具有带齿模制间隙以用于形成齿部，背部模具部件具有背部模制间隙以用于形成背部，所述模具呈具有背部半径的柱形区段形基本形状；其中，为了被成形，坯件在模具的打开位置插入到带齿模制间隙与背部模制间隙之间，所述间隙相对于分离平面相互间隔开，并且带齿模具部件和背部模具部件——在锻造行程中用于使腔关闭——随后会聚至关闭位置。

本发明还涉及用于机动车辆的转向装置的齿条，该齿条具有带齿部分，带齿部分具有沿纵向轴线延伸的齿部，其中，齿部具有齿部宽度，并且带齿部分具有自由形成的毛刺，毛刺具有毛刺宽度。

在车辆转向机构中，作为旋转运动的转向命令通过方向盘引入到转向轴中，所述转向轴附接有与转向装置中的齿条的齿部啮合的小齿轮。齿条安装在转向装置中，以便能够沿轴向方向移位，也就是说，沿所述齿条的纵向轴线的方向移动，使得小齿轮的旋转转换成齿条沿齿条的轴线的纵向方向的平移运动。连接至待转向的车轮的转向节的拉杆紧固至齿条，齿条的平移运动在所述车轮处转换成转向运动。

齿条具有至少一个带齿部分，其中，带齿部分构造成用于使小齿轮在纵向方向上——即在齿条的纵向轴线的方向上——在预定的轴向长度上啮合，该预定的轴向长度在下文中被称为齿部长度。带齿部分具有横向于纵向轴线测量的齿部宽度。为了使高的力从小齿轮可靠地传递至齿条，把在齿条的给定材料横截面处的最大可能齿部宽度作为目标。

根据通用方法生产的齿条的特殊构造模式具有齿条背部，在下文中也简称为背部，该背部相对于纵向轴线与齿部在直径上相对，并且该背部相对于与纵向轴线平行的背部轴线具有柱形区段形状，例如近似半柱形的形状。在背部横截面大致定形状为半柱形的情况下，该结构模式也被称为D形齿条。D形的特征在于其背部半径，该背部半径对应于柱形基本形状的横截面的半径，也就是说包络背部横截面的包络圆的半径。作为D形的替代方案，也可以是V形背部，其中，V形腿的面形成包络圆的割线。V形腿的面朝向背部会聚。在此，背部也包括柱形区段形部分，或者背部可以由柱形区段形状的包络圆包络。

背部具有至少一个支承面，齿条在该至少一个支承面上安装在转向装置中，以便能够在纵向轴线的方向上移位。支承面优选地位于D形背部面或V形腿面上。横向于纵向轴线并且将齿部按压成啮合在小齿轮上的接触压力可以借助于接触压力装置分别通过背部或支承面施加在齿条上。接触压力通过压缩件在径向方向上传递至背部。在齿条运动的情况下，压缩件沿纵向方向在背部上滑动。将尽可能大的背部半径作为目标，以便在引入力时避免高的局部载荷。