本實用新型涉及車輛技術(shù)領域，特別涉及一種轉(zhuǎn)向器和車輛。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中的轉(zhuǎn)向器多采用齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器，但齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器存在一個明顯的缺陷：由于轉(zhuǎn)向器殼體對齒條上的轉(zhuǎn)向器球頭的極限位置限位，使得當方向盤轉(zhuǎn)到極限角度時，齒條上的轉(zhuǎn)向器球頭會對殼體有一個沖擊，當方向盤轉(zhuǎn)速較快時，會發(fā)出金屬撞擊噪音，同時也會導致產(chǎn)品的可靠性下降。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種轉(zhuǎn)向器，該轉(zhuǎn)向器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，耐久性好。

為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種轉(zhuǎn)向器，包括：殼體；齒條，所述齒條穿設所述殼體且可相對于所述殼體滑動；球頭，所述球頭設置在所述齒條的外端且所述球頭的至少部分的橫截面積大于所述齒條的橫截面積；以及膜片彈簧，所述膜片彈簧設置在所述球頭與所述齒條之間且可隨所述齒條移動至殼體內(nèi)，在所述膜片彈簧進入到所述殼體內(nèi)部時，所述膜片彈簧受壓且與所述殼體產(chǎn)生摩擦力以減緩所述齒條的移動趨勢。

進一步地，所述球頭與所述齒條螺紋連接。

進一步地，所述膜片彈簧包括：多個沿周向間隔設置的彈片，所述彈片的內(nèi)端與所述齒條的軸線的距離小于所述彈片的外端與所述齒條的軸線的距離。

進一步地，多個所述彈片的內(nèi)端固定在所述齒條或所述球頭上。

進一步地，所述球頭包括：球頭本體和連接部，所述連接部的自由端與所述齒條固定連接。

進一步地，所述轉(zhuǎn)向器還包括支撐彈簧，所述支撐彈簧支撐在多個所述彈片與所述連接部之間。

進一步地，所述連接部上設置有安裝槽，所述支撐彈簧設置在所述安裝槽內(nèi)。

進一步地，所述支撐彈簧為橡膠件，所述支撐彈簧的外徑在從內(nèi)向外的方向上逐漸增大。

進一步地，所述殼體上設置有支撐軸承，所述支撐軸承的外圈與所述殼體過盈配合，所述齒條可相對所述支撐軸承的內(nèi)圈滑動。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的轉(zhuǎn)向器具有以下優(yōu)勢：

本實用新型所述的轉(zhuǎn)向器，通過膜片彈簧對殼體的作用力而產(chǎn)生的摩擦力來降低齒條在極限位置附近的運動趨勢，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，耐久性好。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的車輛具有以下優(yōu)勢：

本實用新型的車輛包括上述的轉(zhuǎn)向器，由于根據(jù)本實用新型的車輛設置有上述轉(zhuǎn)向器，因此該車輛結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高且使用壽命至少在一定程度上得到了提高。

附圖說明

構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的轉(zhuǎn)向器的示意圖；

圖2為本實用新型實施例所述的轉(zhuǎn)向器的部分示意圖；

圖3為本實用新型實施例所述的轉(zhuǎn)向器的部分示意圖。

附圖標記說明：

轉(zhuǎn)向器100，

殼體110，齒條120，

球頭130，球頭本體131，連接部132，安裝槽101，

膜片彈簧140，彈片141，

支撐彈簧150，支撐軸承160。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

由于齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、制造成本低等優(yōu)點，市場上大多數(shù)轎車及SUV均搭載該形式的轉(zhuǎn)向器。但齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器存在一個明顯的缺陷：由于轉(zhuǎn)向器殼體對齒條上的轉(zhuǎn)向器球頭的極限位置限位，使得當方向盤轉(zhuǎn)到極限角度時，齒條上的轉(zhuǎn)向器球頭會對殼體有一個沖擊，當方向盤轉(zhuǎn)速較快時，會發(fā)出金屬撞擊噪音，同時也會導致產(chǎn)品的可靠性下降。

現(xiàn)有技術(shù)中電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過編寫控制程序來解決該問題，即識別方向盤轉(zhuǎn)動角度，當方向盤接近極限轉(zhuǎn)角時，降低提供的助力，進而降低轉(zhuǎn)向器球頭與殼體的沖擊力，但該方案需要監(jiān)控方向盤角度，控制策略復雜，且只適用于電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，適用范圍窄。

液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則通過在殼體上增加尼龍限位擋圈的方式來緩解該問題，將原來的轉(zhuǎn)向器球頭與殼體的撞擊轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)向器球頭與尼龍擋圈的撞擊，但尼龍擋圈受到多次沖擊后會被破壞，無法滿足車輛耐久性。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型的轉(zhuǎn)向器100。

如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的轉(zhuǎn)向器100包括殼體110、齒條120、球頭130和膜片彈簧140。

其中，齒條120穿設殼體110且齒條120相對于殼體110滑動，齒條120通過伸入和伸出殼體110來驅(qū)動車輛的轉(zhuǎn)向機構(gòu)運動，進而實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向。齒條120一部分設置在殼體110內(nèi)部，一部分設置在殼體110內(nèi)部，齒條120可以相對殼體110滑動從而伸出或伸入殼體110。

殼體110上設置有通孔以方便齒條120的進出，通孔的橫截面積與齒條120的橫截面積大致相同。

球頭130設置在齒條120的外端，且球頭130至少部分的橫截面積大于齒條120的橫截面積，球頭130上橫截面積較大的部分為齒條120移動的極限位置，當球頭130部分移動至殼體110時，由于球頭130的部分橫截面積較大，因此球頭130會阻礙齒條120繼續(xù)向殼體110內(nèi)部移動。

膜片彈簧140設置在球頭130與齒條120之間且可隨齒條120移動至殼體110內(nèi)部，在膜片彈簧140進入到殼體110內(nèi)部時，膜片彈簧140受到殼體110的擠壓，膜片彈簧140在自身彈力的作用下給殼體一個作用力，膜片彈簧140與殼體110產(chǎn)生摩擦力從而減緩齒條120的移動趨勢。

膜片彈簧140在未收到壓迫時，膜片彈簧140的至少部分與球頭130或齒條120間隔開，由于齒條120向殼體110內(nèi)部移動，會帶動膜片彈簧140向殼體110內(nèi)部移動，進而殼體110擠壓膜片彈簧140，膜片彈簧140被壓縮且膜片彈簧140會給殼體110一個擠壓力，進而膜片彈簧140與殼體110之間產(chǎn)生摩擦力，該摩擦力會作用到膜片彈簧140和齒條120上，進而減緩了齒條120的移動。

隨著膜片彈簧140越來越深入殼體110內(nèi)部，膜片彈簧140進一步被壓縮，進而膜片彈簧140與殼體110之間的摩擦力增大，進一步減緩了齒條120的移動趨勢。

本實用新型實施例的轉(zhuǎn)向器100，通過膜片彈簧140對殼體110的作用力而產(chǎn)生的摩擦力來降低齒條120在極限位置附近的運動趨勢，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，耐久性好。

可選地，球頭130與齒條120螺紋連接。例如，球頭130上可以設置有螺紋柱，齒條120上可以設置有螺紋孔，螺紋柱可以旋緊在螺紋孔中，進而實現(xiàn)球頭130與齒條120的固定。

具體地，膜片彈簧140包括多個沿其周向間隔設置的彈片141，且每個彈片141沿齒條120的軸向延伸，且彈片141的內(nèi)端與齒條120的軸線距離小于彈片141的外端與齒條120的軸線距離。

由此，在彈片141隨齒條120進入到殼體110內(nèi)時，殼體110會逐漸壓縮彈片141，且彈片141的壓縮量會逐漸增大，進而彈片141施加在殼體110上的力也會逐漸增大，彈片141與殼體110之間的摩擦力逐漸增大，從而能夠顯著減緩齒條120的移動趨勢。

在本實用新型的一些實施例中，彈片141的內(nèi)端固定在齒條120或者球頭130上。由此，彈片141可以隨著齒條120或者球頭130一起移動，以完成彈片141的壓縮。

在本實用新型的一些實施例中，如圖1至圖3所示，球頭130包括球頭本體131和連接部132，連接部132的自由端與齒條120固定連接。例如，連接部132與齒條120可以螺紋連接。球頭本體131的橫截面積大于齒條120的橫截面積，連接部132的橫截面積與齒條120的橫截面積大致相同。

進一步地，轉(zhuǎn)向器100還包括支撐彈簧150，支撐彈簧150支撐在多個彈片141與連接部132之間。由此，在彈片141進入到殼體110內(nèi)部時，不僅彈片141受到擠壓，彈片141與連接部132之間的支撐彈簧150也受到擠壓，從而作用在殼體110上的作用力變大，彈片141與殼體110之前的摩擦力進一步變大，進而進一步減緩了齒條120的移動趨勢。

優(yōu)選地，連接部132上設置有安裝槽101，支撐彈簧150設置在安裝槽101內(nèi)。由此，支撐彈簧150可以更加穩(wěn)定牢固地安裝在膜片彈簧140與連接部132之間，保證轉(zhuǎn)向器100工作的穩(wěn)定性。

在本實用新型的一些實施例中，支撐彈簧150為橡膠件，支撐彈簧150的外徑在從內(nèi)向外的方向上逐漸增大。由此，在彈片141逐漸進入到殼體110內(nèi)部時，施加在殼體110上的作用力逐漸且平緩地增加，不會由于作用在殼體110上的作用力突然增加而出現(xiàn)齒條120卡死的現(xiàn)象。

在本實用新型的另外一些實施例中，球頭130包括球頭本體131和連接部132，連接部132的自由端與齒條120固定連接；膜片彈簧140包括多個沿周向間隔設置的彈片141，彈片141的內(nèi)端與連接部132或齒條120固定，彈片141的外端貼合在連接部132上且可在連接部132的外表面滑動，其中彈片141的中段隆起。

換言之，在彈片141逐漸進入到殼體110內(nèi)時，彈片141受到擠壓，且在彈片141的中段與殼體110接觸時，彈片141施加在殼體110上的作用力最大，且在彈片141受壓迫的同時，彈片141的外端沿連接部132的外表面向外移動。

在本實用新型的一些實施例中，如圖3所示，殼體110上設置有支撐軸承160，支撐軸承160用于支撐齒條120，且支撐軸承160的外圈與殼體110過盈配合，齒條120可相對支撐軸承160的內(nèi)圈滑動。

本實用新型實施例的轉(zhuǎn)向器100，在彈片141進入到殼體110內(nèi)部時，膜片彈簧140在自身的彈力以及支撐彈簧150的作用下，對殼體110施加作用力，同時軸向分力增大，加快齒條120移動的衰減，當齒條120到達極限位置時，軸向分力達到最大值并幾乎完全抵消齒條120的移動力，從而減緩或者避免球頭本體131與殼體110之間的碰撞。

本實用新型的技術(shù)方案利用膜片彈簧140對殼體110的反作用力來降低球頭130對殼體110的沖擊，同時利用支撐彈簧150來加大這種反作用力。該技術(shù)方案不需要監(jiān)控其他任何信號、結(jié)構(gòu)簡單；同時采用降低沖擊力的原理來起到對轉(zhuǎn)向器100末端保護的作用，可靠性高，耐久性能良好。

下面簡單描述本實用新型實施例的車輛。

根據(jù)本實用新型實施例的車輛包括上述實施例的轉(zhuǎn)向器100，由于根據(jù)本實用新型實施例的車輛設置有上述轉(zhuǎn)向器100，因此該車輛結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高且使用壽命至少在一定程度上得到了提高。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。