[發明專利]齒條引導機構

在審

• 申請號: 201410369919.8
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104828130A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 飯塚浩之
• 申請（專利權）人: 株式會社昭和
• 主分類號: B62D3/12
• 分類號: B62D3/12;F16H19/04
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司 11464
• 代理人: 吳立;鄒軼鮫

技術領域

本發明涉及一種齒條引導機構。

背景技術

安裝在車輛上的齒條齒輪轉向設備包括齒輪軸和齒條軸，并且齒輪軸的齒輪齒與齒條軸的齒條齒嚙合。通過方向盤的操作使齒輪軸旋轉。齒條軸在車輛的橫向方向上線性移動，并經由橫拉桿操縱連接至齒條軸的每個輪胎車輪。

在此，存在的問題是，當齒輪軸旋轉時，在齒輪齒與齒條齒之間出現分離反作用力，從而引起齒輪齒與齒條齒彼此的分離，并引起齒隙的出現。即使當由于崎嶇不平的道路而對齒條軸施加從輪胎車輪輸入的所謂反力的力時，在齒輪齒與齒條齒之間也會出現分離反作用力，從而引起齒輪齒與齒條齒彼此的分離，并引起齒隙的出現。

公開了以下的技術(參考JP-A-2012-245811)。齒輪引導件設置成與齒輪齒相對，并將齒條軸插入齒條引導件與齒輪齒之間。壓縮螺旋彈簧經由齒條引導件朝著齒輪軸偏壓齒條軸。因此，對齒輪齒與齒條齒之間的嚙合部分施加預載，并且防止齒隙的出現。

然而，在實踐中，例如，當車輛在糟糕的道路上行駛時，過度的負載從輪胎車輪輸入至齒條軸。因此，齒條齒與齒輪齒可能彼此分離，并且齒條齒與齒輪齒可能彼此碰撞，以當返回至它們的初始位置時引起異常噪聲的出現(齒條敲擊噪聲)。

在防止齒輪齒與齒條齒彼此分離的方法中，提出了將從壓縮螺旋彈簧輸入至齒條引導件的負載設定得大，從而使初始預載增大。然而，存在的問題是，轉向感覺惡化。也就是說，存在的問題是，齒輪齒與齒條齒之間的摩擦力由于增大的預載而增大，并且當車輛以低速行駛時，方向盤的返回延遲。

發明內容

本發明的目的是提供一種初始預載減小、并且齒輪齒與齒條齒彼此不太可能分離的齒條引導機構。

根據本發明的一方面的齒條引導機構包括：齒條引導件，該齒條引導件將齒條軸壓在齒輪軸上；殼體，該殼體可移動地容納齒條引導件；彈性構件，該彈性構件朝著齒條軸偏壓齒條引導件；以及氣室形成構件，該氣室形成構件在齒條引導件的移動方向上與彈性構件平行設置，并且該氣室形成構件在其中具有氣室，并且能在移動方向上收縮。當齒條引導件抵著彈性構件移動時，齒條引導件在壓縮氣室中的氣體的同時壓縮氣室形成構件。

在該構造中，當齒條引導件抵著彈性構件移動時，齒條引導件在壓縮氣室中的氣體的同時壓縮氣室形成構件。同時，齒條引導件在使彈性構件承受彈性變形的同時在移動方向上壓縮彈性構件。

在此，隨著齒條引導件的位移在移動方向上增大，氣室形成構件的氣彈簧率(氣彈簧系數)以二次函數增大。換句話說，隨著齒條引導件的位移增大，朝著齒輪軸偏壓齒條引導件的氣室形成構件的偏壓力以二次函數增大。也就是說，在齒條引導件的位移為0的初始狀態下，朝著齒輪軸偏壓齒條引導件的氣室形成構件的偏壓力減小至最小。

在齒條引導件的位移為0的初始狀態下，從齒條引導件輸入至齒條軸的初始預載減小。因此，當車輛以低速行駛時，轉向感覺不會惡化。

相比之下，當齒條引導件移動以便移位時，氣室中的氣體被壓縮，并且朝著齒輪軸偏壓齒條引導件的偏壓力以二次函數增大。因此，齒輪齒與齒條齒彼此不太可能分離。

在齒條引導機構中，在氣室形成構件中可以形成連通孔，以便使氣室與外部連通。在初始狀態下，氣室形成構件在移動方向上可比彈性構件短，并且可處于未壓縮狀態。當齒條引導件抵著彈性構件移動時，連通孔可封閉。

在齒條引導機構中，氣室形成構件可以是波紋管。

在齒條引導機構中，彈性構件可以是壓縮螺旋彈簧。氣室形成構件可同軸設置在壓縮螺旋彈簧內。

根據本發明的該方面，能夠提供初始預載減小、并且齒輪齒與齒條齒彼此不太可能分離的齒條引導機構。

附圖說明

圖1是根據實施例的轉向設備的構造圖。

圖2是根據實施例的齒條引導體的截面視圖，并圖示其中負載未從齒條軸輸入至齒條引導件的初始狀態。

圖3是根據實施例的齒條引導體的截面視圖，并圖示其中負載從齒條軸輸入至齒條引導件、并且齒條引導件滑動并與波紋管接觸的狀態。

圖4是根據實施例的齒條引導體的截面視圖，并圖示其中負載從齒條軸輸入至齒條引導件、并且齒條引導件滑動并壓縮波紋管的狀態。

圖5是根據實施例的齒條引導體的截面視圖，并圖示其中負載從齒條軸輸入至齒條引導件、并且齒條引導件滑動并壓縮波紋管的狀態。

圖6是圖示齒條引導件的位置、壓縮螺旋彈簧的彈簧系數(彈簧率)和空氣彈簧率之間的關系的圖表。

具體實施方式

將參考圖1至6描述本發明的實施例。