本實用新型涉及循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器領(lǐng)域，尤其是一種傳動間隙可控的變速比循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器。

背景技術(shù)：

循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器多于用載貨汽車和客車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，為駕駛員駕駛汽車時提供助力，減輕工作強度。隨著汽車制造技術(shù)的不斷發(fā)展，客戶對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的快速響應(yīng)、操縱手感有著越來越嚴(yán)格的要求。為了使汽車轉(zhuǎn)向有良好的操縱手感和快速響應(yīng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求機械連接間隙越小越好。而在轉(zhuǎn)向器上，如果將間隙設(shè)置得過小，由其結(jié)構(gòu)所限，必然產(chǎn)生轉(zhuǎn)向發(fā)卡故障，嚴(yán)重時造成交通事故。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型提供了一種傳動間隙可控的變速比循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是傳動間隙可控的變速比循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器，包括殼體，閥體，轉(zhuǎn)閥，活塞，搖臂軸，上蓋，所述閥體與上蓋分別套設(shè)在轉(zhuǎn)閥外圓周，所述轉(zhuǎn)閥通過平面軸承安裝在所述上蓋與所述閥體之間，所述搖臂軸安裝在所述殼體上，所述搖臂軸上的扇齒與所述活塞上的齒條相配合，所述活塞位于所述殼體內(nèi)部，并與所述殼體活動連接，所述閥體與所述殼體密封固定連接，所述平面軸承與所述閥體之間設(shè)置有第一間隙，所述平面軸承與所述上蓋之間設(shè)置有第二間隙，所述第一間隙處設(shè)置有第一墊圈，所述第二間隙處設(shè)置有第二墊圈；所述搖臂軸與所述殼體之間安裝有支撐軸承，所述支撐軸承的內(nèi)孔與其外圓采用偏心設(shè)計。裝配時所述第一墊圈安裝在所述第一間隙處。

于本實用新型一實施例中，所述第二間隙的寬度大于所述第二墊圈的厚度。此設(shè)計便于根據(jù)需要選用不同厚度的第二墊圈。

于本實用新型一實施例中，所述偏心的偏心距為0.5-1mm。

于本實用新型一實施例中，搖臂軸的扇齒和活塞的齒條采用變比設(shè)計。

于本實用新型一實施例中，搖臂軸扇齒和活塞齒條之間的嚙合間隙隨著扇齒轉(zhuǎn)動角度的增大而增大。

轉(zhuǎn)向器的機械傳動間隙主要由搖臂軸扇齒與活塞齒條的嚙合間隙和轉(zhuǎn)閥處與支撐軸承的間隙組成，要控制轉(zhuǎn)向器整機的機械傳動間隙，只需控制這兩處的間隙即可。具體地說，本實用新型提出的轉(zhuǎn)向器間隙控制方案主要分為三部分：1.搖臂軸扇齒和活塞齒條之間的配合采用變比設(shè)計；2. 通過修整齒條的輪廓來對搖臂軸扇齒與活塞齒條的間隙進(jìn)行調(diào)整；3.在轉(zhuǎn)閥平面軸承處通過墊圈控制此處的間隙。

偏心設(shè)計保證在裝配搖臂軸后，轉(zhuǎn)動搖臂軸支撐軸承，由于內(nèi)孔與外徑不同心，會導(dǎo)致活塞齒條的節(jié)線與搖臂軸的節(jié)圓距離發(fā)生變化，使間隙可以根據(jù)需要調(diào)整其大小。在轉(zhuǎn)閥處，支撐轉(zhuǎn)閥的平面軸承和平面墊片，采用選配法，當(dāng)此處間隙過大時，使用較厚的平面墊片，當(dāng)此處間隙過小時，采用較薄的平面墊片，使其間隙在可控范圍內(nèi)。在設(shè)計活塞齒條齒形時，將間隙值設(shè)計為隨著搖臂軸轉(zhuǎn)角的增大而增大，這樣就可做到將搖臂軸轉(zhuǎn)角在中間位置的間隙調(diào)到較小值時，邊緣仍有一定的間隙，避免了搖臂軸轉(zhuǎn)動到邊上后，產(chǎn)生發(fā)卡。

本實用新型具有以下有益效果：

通過第一墊圈、第二墊圈調(diào)整轉(zhuǎn)閥與平面軸承之間的間隙，再通過偏心設(shè)計的支撐軸承調(diào)控轉(zhuǎn)閥處與支撐軸承的間隙，另外通過對活塞齒條的輪廓線進(jìn)行修整，控制搖臂軸扇齒與活塞齒條的嚙合間隙；三者綜合一起使得轉(zhuǎn)向器在轉(zhuǎn)向過程中既能滿足快速響應(yīng)的要求，又避免了轉(zhuǎn)向器由于間隙過小而產(chǎn)生發(fā)卡致使轉(zhuǎn)向失效。

本實用新型在汽車直線位置行駛時，所允許的間隙較小，此時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)；而在轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向角較大時，通過墊圈、偏心設(shè)計及修整齒廓的手段就能夠做到適當(dāng)?shù)姆糯笃錂C械傳動間隙，以保證轉(zhuǎn)向器不會出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。這樣，即不影響轉(zhuǎn)向手感，又解決了轉(zhuǎn)向發(fā)卡的問題。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所涉及的技術(shù)方案有明顯的優(yōu)勢，具有極大的市場應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1是轉(zhuǎn)向器間隙隨著輸出擺角增大而增大的示意圖；

圖2是搖臂軸扇齒與活塞齒條速比曲線圖；

圖3是本實用新型轉(zhuǎn)向器一種側(cè)視圖；

圖4是本實用新型轉(zhuǎn)向器剖視圖；

圖5是本實用新型支撐軸承的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型支撐軸承的側(cè)視圖；

圖7是本實用新型搖臂軸扇齒與活塞齒條之間的間隙調(diào)整示意圖；

圖8是本實用新型平面軸承處的部分結(jié)構(gòu)示意意圖；

圖9是本實用新型活塞齒條齒廓的結(jié)構(gòu)示意圖；

1.殼體；2.閥體；3.轉(zhuǎn)閥；4.活塞；5.搖臂軸；6.支撐軸承；7.平面軸承；8.上蓋；9.墊圈；10.實用輪廓；11.理論輪廓；500.扇齒；400.齒條；62外圓；61內(nèi)孔；21.第一間隙；22.第二間隙；201.第一墊圈；202.第二墊圈；401.節(jié)線；501.節(jié)圓。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖（1至9）對本實用新型作進(jìn)一步的描述。

本實用新型所涉及的傳動間隙可控的變速比循環(huán)球動力轉(zhuǎn)向器，包括殼體1，閥體2，轉(zhuǎn)閥3，活塞4，搖臂軸5，上蓋8，所述閥體2與上蓋8分別套設(shè)在轉(zhuǎn)閥3外圓周，所述轉(zhuǎn)閥3通過平面軸承7安裝在所述上蓋8與所述閥體2之間，所述搖臂軸5安裝在所述殼體1上，所述搖臂軸5上的扇齒500與所述活塞4上的齒條400相配合，搖臂軸的扇齒500和活塞的齒條400采用變比設(shè)計。所述活塞4位于所述殼體1內(nèi)部，并與所述殼體1活動連接，所述閥體2與所述殼體1密封固定連接，所述平面軸承7與所述閥體2之間設(shè)置有第一間隙21，所述平面軸承7與所述上蓋8之間設(shè)置有第二間隙22，所述第一間隙21處設(shè)置有第一墊圈201，裝配時所述第一墊圈201安裝在所述第一間隙處22，所述第二間隙22處設(shè)置有第二墊圈202。

所述搖臂軸5與所述殼體1之間安裝有支撐軸承6，所述支撐軸承6的內(nèi)孔61與其裝配外圓62采用偏心設(shè)計，所述偏心的偏心距為0.5-1mm。偏心設(shè)計保證在裝配搖臂軸5后，轉(zhuǎn)動搖臂軸5上的支撐軸承6，由于其內(nèi)孔與外徑不同心，會導(dǎo)致活塞齒條400的節(jié)線401與搖臂軸5的節(jié)圓501距離發(fā)生變化，使間隙可以根據(jù)需要調(diào)整其大小。

在設(shè)計活塞齒條齒形時，將齒形的實用輪廓10與理論輪廓11留出適當(dāng)間隙，間隙值變化規(guī)律同整機間隙值變化規(guī)律相同，隨著距齒條中心線的距離逐漸增大。轉(zhuǎn)向器總成間隙值ε與活塞齒條δ的關(guān)系值為ε=K*δ，K的取值根據(jù)設(shè)計需要而定，一般為0.5-1.2。

由于機械加工總是存在不可消除的誤差，為了最大限度的消除搖臂軸扇齒與活塞齒條的嚙合間隙，將搖臂軸的支撐軸承內(nèi)圓與外圓設(shè)計為偏心。本實施例為了方便說明間隙調(diào)整原理，將附圖6中所示的X方向定義為圖示9點鐘方向，O1為外圓中心，O2三角形標(biāo)記處為內(nèi)孔中心。當(dāng)搖臂軸5和支撐軸承6裝配到轉(zhuǎn)向器上時，可以轉(zhuǎn)動搖臂軸5，支撐軸承繞O1點旋轉(zhuǎn)，如附圖7所示，X方向與圖示9點針方向呈θ角。很容易得到O1點距齒條節(jié)401的距離L會隨著轉(zhuǎn)過角度θ的增大而減小，當(dāng)齒條節(jié)線401與扇齒節(jié)圓502相重合時，將搖臂軸支撐軸承的外圓固定。這樣，搖臂軸5繞O2點旋轉(zhuǎn)運動時，其扇齒500與齒條400的嚙合間隙就會隨著搖臂軸5轉(zhuǎn)動角度的增大而增大。

為了使轉(zhuǎn)閥3的平面軸承7處的間隙可控，在設(shè)計轉(zhuǎn)閥3處平面軸承尺寸鏈時，留有一定的第二間隙D，墊圈的厚度小于所述第二間隙22寬度。將墊圈分組成為不同厚度，如果間隙值D過大，則采用厚度大的墊片，如果D值過小，則采用厚度小的墊片。

由于采用了以上措施，使轉(zhuǎn)向器總成的間隙按附圖1所示，隨著搖臂軸擺角的增大而增大。這樣，轉(zhuǎn)向器在搖臂軸擺角中間位置，即車輛直徑時，其響應(yīng)快速，同時隨著擺角的增大，即汽車轉(zhuǎn)向角度增大時，就會衍生出有適當(dāng)?shù)拈g隙，保證轉(zhuǎn)向器不會產(chǎn)生發(fā)卡。這與現(xiàn)有技術(shù)比具有極大的好處，具有積極的應(yīng)用價值。

上述具體實施例只是用來解釋說明本實用新型，而非是對本實用新型進(jìn)行限制，在本實用新型的宗旨和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本實用新型做出的任何不付出創(chuàng)造性勞動的替換和改變，皆落入本實用新型專利的保護范圍。