[發明專利]一種變傳動比的轉向器空心齒條

在審

• 申請號: 201911383480.3
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN110901751A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 李東振
• 申請（專利權）人: 上海格爾汽車科技發展有限公司
• 主分類號: B62D3/12
• 分類號: B62D3/12
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本發明涉及一種變傳動比的轉向器空心齒條，包括轉向器齒條本體，所述轉向器齒條本體由齒部與桿部組成，所述齒部的外緣設有一排嚙合齒，所述轉向器齒條本體為空心管，所述嚙合齒為變傳動比嚙合齒，包括中間段模數較小的齒變節區域，及對稱設于所述齒變節區域兩側的模數較大的齒定節區域。與現有技術相比，本發明通過整個齒條是空心的，有助于汽車輕量化，齒條設計實現傳動比由中間到兩邊由小往大的變化，完成中間舒適區的齒距小，兩邊的齒距大，轉向傳動比因此發生改變，從而適應低速與高速行駛的需要，避免了汽車低速行駛比較穩定，在高速行駛時顯得過于靈敏，大大提高駕駛的安全性和舒適性。

技術領域

本發明涉及汽車轉向器技術領域，具體涉及一種變傳動比的轉向器空心齒條。

背景技術

在國內汽車轉向器市場，主流轉向器分為：液壓助力式轉向系統(HPS)、電子助力轉向器兩大類。隨著經濟與技術水平發展，國內企業自主研發以上兩種類型的轉向器趨于成熟，國內市場逐漸壯大起來。但是這些主流轉向器傳動比為一個定值，這樣就存在，在傳動比較小時，汽車低速行駛比較穩定，在高速行駛時顯得過于靈敏，在安全與穩定上不太好；相反，傳動比選擇大點，高速行駛比較穩定，低速時會反應遲鈍。由此，在安全與舒適上很難做的兩全其美，存在一定的缺陷。所以，很需要設計一種在不同行駛狀況下都能適應的轉向系統，也就是變傳動比轉向器。

其實變速比轉向器在國外上世紀70年代就有這種設計，其中關鍵的零件就是傳動齒條，這種齒條加工成不同的齒距(變節距)，中間舒適區的齒距小，兩邊的齒距大。轉向傳動比因此發生改變，從而適應低速與高速行駛的需要。在國外歐系的實心變比齒條與日系的空心變比齒條為代表，在高檔車及賽車上運用很廣泛。近年來國內汽車行業的騰飛，對汽車的舒適與安全性要求越來越高，因此，變比轉向器是我國未來幾年的發展趨勢，市場潛在力量很大。國內企業自主研發變比齒條(Variable gear ratio＝VGR齒條)迫在眉睫，變傳動比轉向器在國內乘用車上必定會被廣泛推廣及運用。

但現有轉向器齒條難以同時做到輕量化以及變傳動比，尤其是傳動比的設計，往往難以滿足市場需求。由此，針對變傳動比轉向器在國內的發展需要，急需研發了一種變節距轉向器空心齒條。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題而提供一種變傳動比的轉向器空心齒條，滿足輕量化及變傳動比設計的需求。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種變傳動比的轉向器空心齒條，包括轉向器齒條本體，所述轉向器齒條本體由齒部與桿部組成，所述齒部的外緣設有一排嚙合齒，所述轉向器齒條本體為空心管，所述嚙合齒為變傳動比嚙合齒，包括中間段模數較小的齒變節區域，及對稱設于所述齒變節區域兩側的模數較大的齒定節區域。

齒條設計時，根據客戶輸出要求，可以設不同要求的變比曲線，基于變傳動比曲線，按照包絡原理進行齒輪齒條副建模，在建模過程中只需要確定變傳動比曲線與齒輪參數，就可以推導出變比齒條的三維模型，通過CATIA軟件進行仿真分析、有限元分析、從而驗證設計可行性。

進一步地，所述嚙合齒沿所述轉向器齒條本體長度方向以所述齒變節區域的中心對稱設置。

進一步地，所述齒變節區域正中間的嚙合齒的模數為1.8-1.9，所述齒定節區域的嚙合齒的模數為2.2-2.3，所述齒變節區域正中間往齒定節區域模數逐漸變大。

進一步地，所述齒變節區域正中間的嚙合齒的模數為1.85，所述齒定節區域的嚙合齒的模數為2.2173。

進一步地，當轉動角度angle為0-15°時，所述齒部的線角傳動比為46.673；

當轉動角度angle為15-105°時，所述齒部的線角傳動比為46.673+0.2*angle-2.864*sin(4*angle-60)；