本發(fā)明涉及具有注射部件的轉(zhuǎn)向組件。

背景技術(shù)：

在組裝轉(zhuǎn)向組件期間，部件公差和構(gòu)造變化可影響轉(zhuǎn)向組件的裝配和/或性能。現(xiàn)有的構(gòu)造變化和轉(zhuǎn)向組件的各部件上的預(yù)定預(yù)載荷的變化可導(dǎo)致部件的錯(cuò)位。部件的錯(cuò)位可增加轉(zhuǎn)向組件的摩擦、噪聲或機(jī)械效率的降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種轉(zhuǎn)向組件。轉(zhuǎn)向組件包括聯(lián)接到車輪的齒條組件。齒條組件包括外殼、滾珠絲杠、軸承和保持器。外殼限定注射端口。滾珠絲杠被至少部分地接納在外殼內(nèi)。軸承被接納在外殼內(nèi)并且可旋轉(zhuǎn)地支撐滾珠絲杠。保持器被接納在外殼內(nèi)并且包括第一部分和第二部分。第一部分與外殼配合。第二部分從第一部分延伸并且與外殼間隔開。第二部分限定通道。通道、第二部分和外殼的表面限定注射空穴。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供一種用于轉(zhuǎn)向組件的齒條組件。齒條組件包括外殼、滾珠螺母、軸承和保持器。外殼具有從第一表面朝向第二表面延伸的第一階梯表面。外殼具有從第二表面延伸的軸承肩部。外殼限定延伸通過第一階梯表面和第二表面中的至少一個(gè)的注射端口。滾珠螺母設(shè)置在延伸到外殼的滾珠絲杠上。軸承圍繞滾珠螺母設(shè)置并且包括接合軸承肩部的外座圈。保持器圍繞滾珠螺母設(shè)置。保持器包括第一部分和內(nèi)部部分以及第二部分。第一部分接合第一表面和第一階梯表面。內(nèi)部部分從第一部分朝向滾珠螺母徑向延伸。內(nèi)部部分接合滾珠螺母和外座圈。第二部分從第一部分軸向延伸。第二部分接合外座圈并且與第二表面間隔開。第一部分、第二部分、第一階梯表面和第二表面限定注射空穴。

根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供一種用于轉(zhuǎn)向組件的齒條組件。齒條組件包括外殼和保持器。外殼具有從第一表面朝向第二表面延伸的第一階梯表面。外殼具有在第一階梯表面和第二表面之間延伸的倒角區(qū)域。外殼限定延伸通過倒角區(qū)域的注射端口。保持器設(shè)置在外殼內(nèi)并且包括第一部分和內(nèi)部部件以及第二部分。第一部分接合第一表面和第一階梯表面。內(nèi)部部分從第一部分朝向圍繞滾珠絲桿設(shè)置的滾珠螺母徑向延伸。第二部分從第一部分軸向延伸。第二部分接合設(shè)置在外殼內(nèi)的軸承。第二部分與第二表面間隔開。第一部分和第二部分限定通道，并且通道、第二部分、倒角區(qū)域和第二表面限定注射空穴。

根據(jù)以下結(jié)合附圖的描述，這些及其他的優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更加清楚。

附圖說明

在說明書的結(jié)論部分的權(quán)利要求中具體指出并明確聲明了被認(rèn)為是本發(fā)明的主題。根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，可清楚本發(fā)明的前述及其他的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1是轉(zhuǎn)向組件的圖示；

圖2是沿著截面線2-2的轉(zhuǎn)向組件的部分橫截面圖；

圖3是齒條組件的部分橫截面圖；并且

圖4是齒條組件的部分橫截面圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖，其中將參考特定實(shí)施例描述本發(fā)明，但不限于此，應(yīng)該理解的是，公開的實(shí)施例僅用于闡明本發(fā)明，本發(fā)明可以以各種各樣的且替代性的方式來實(shí)現(xiàn)。附圖不必是成比例的；一些特征可被夸張或最小化以示出具體部件的細(xì)節(jié)。因此，本文公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不試圖被解釋為限制性的，而是僅作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員的代表性基礎(chǔ)，以便廣泛地應(yīng)用本發(fā)明。

現(xiàn)在參考圖1，示出轉(zhuǎn)向組件10。轉(zhuǎn)向組件10可以用于車輛。轉(zhuǎn)向組件10包括轉(zhuǎn)向柱組件20和齒條組件22。轉(zhuǎn)向柱組件20接收駕駛員方向輸入，其隨后被施加到齒條組件22，該齒條組件22被構(gòu)造成樞轉(zhuǎn)至少一個(gè)車輛車輪24。

轉(zhuǎn)向柱組件20包括操作地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向柱32的轉(zhuǎn)向盤30以及通過齒輪機(jī)構(gòu)36操作地連接到齒條組件22的轉(zhuǎn)向軸34。轉(zhuǎn)向軸34沿著轉(zhuǎn)向柱軸線38延伸通過轉(zhuǎn)向柱32。轉(zhuǎn)向軸34直接地或間接地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向盤30。在至少一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向組件10被構(gòu)造成線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使得轉(zhuǎn)向盤30電氣聯(lián)接到轉(zhuǎn)向軸34?？梢蕴峁┲T如旋轉(zhuǎn)編碼器的裝置，其解釋轉(zhuǎn)向盤30的旋轉(zhuǎn)并且將信息施加到致動(dòng)器，該致動(dòng)器使連接到齒輪機(jī)構(gòu)36的轉(zhuǎn)向軸34旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向軸34致動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)使齒輪機(jī)構(gòu)36旋轉(zhuǎn)以致動(dòng)齒條組件22來樞轉(zhuǎn)所述至少一個(gè)車輛車輪24。

齒輪機(jī)構(gòu)36聯(lián)接到齒條組件22。齒輪機(jī)構(gòu)36包括與齒條組件22連通的小齒輪。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組件40與齒條組件22連通。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組件40是動(dòng)力轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的一部分以輔助車輛駕駛員轉(zhuǎn)向/復(fù)位至少一個(gè)車輛車輪24。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組件40通過驅(qū)動(dòng)或帶輪機(jī)構(gòu)將輔助載荷施加到齒條組件22。

齒條組件22可操作地聯(lián)接到所述至少一個(gè)車輛車輪24。齒條組件22通過系桿50聯(lián)接到所述至少一個(gè)車輛車輪24，所述系桿50連接到齒條組件22的端部。系桿50操作地聯(lián)接到轉(zhuǎn)向節(jié)52，該轉(zhuǎn)向節(jié)52連接到所述至少一個(gè)車輛車輪24。響應(yīng)于轉(zhuǎn)向盤30的旋轉(zhuǎn)，齒條組件22平移、樞轉(zhuǎn)或致動(dòng)系桿50來樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)52并最終樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)所述至少一個(gè)車輛車輪24。

齒條組件22沿著縱軸線60延伸。縱軸線60被設(shè)置成基本上垂直于或橫于轉(zhuǎn)向柱軸線38。

參考圖2至圖4，齒條組件22包括外殼62、滾珠絲杠64、軸承66、滾珠螺母68、保持器70和注射部件72。外殼62可以被構(gòu)造成兩件式外殼，其具有結(jié)合到第二外殼部分82的第一外殼部分80。第一外殼部分80和第二外殼部分82可通過諸如焊接、釬焊、緊固件等的各種方法結(jié)合到彼此。第一外殼部分80和第二外殼部分82彼此配合以限定接納齒條組件22和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組件40的各個(gè)部件的空腔84。

第一外殼部分80包括具有多個(gè)內(nèi)表面的壁90。壁90包括第一表面92、第一階梯表面94、第二表面96、第二階梯表面98、第三表面100和第三階梯表面102。第一表面92被設(shè)置為靠近第二外殼部分82。第一表面92被設(shè)置為基本上平行于縱軸線60。第一表面92限定多個(gè)螺紋110。

第一階梯表面94從第一表面92朝向第二表面96延伸。第一階梯表面94被設(shè)置為基本上垂直于第一表面92。第一階梯表面94被設(shè)置為基本上垂直于縱軸線60。第一階梯表面94被設(shè)置為基本上垂直于第二表面96。第一階梯表面94在第一表面92和第二表面96之間延伸。在至少一個(gè)實(shí)施例中，倒角（chamfered）區(qū)域112在第一階梯表面94和第二表面96之間延伸。

第二表面96被設(shè)置為基本上垂直于第一階梯表面94。第二表面96被設(shè)置為基本上平行于縱軸線60。第二表面96從第一階梯表面94朝向第二階梯表面98延伸。第一表面92、第一階梯表面94和第二表面96的組合限定保持器肩部。

第二階梯表面98被設(shè)置為基本上垂直于第二表面96。第二階梯表面98被設(shè)置為基本上垂直于縱軸線60。第二階梯表面98從第二表面96朝向第三表面100延伸。

第三表面100被設(shè)置為基本上垂直于第二階梯表面98。第三表面100被設(shè)置為基本上平行于縱軸線60。第三表面100在第二階梯表面98和第三階梯表面102之間延伸。

第三階梯表面102從第三表面100延伸。第三階梯表面102被設(shè)置為基本上垂直于第三表面100。第三階梯表面102被設(shè)置為基本上垂直于縱軸線60。第二階梯表面98、第三表面100和第三階梯表面102的組合限定從第二表面96延伸的軸承肩部。

外殼62的第一外殼部分80限定注射端口120和溢出端口122。注射端口120延伸通過壁90。注射端口120延伸通過第一階梯表面94和第二表面96中的至少一個(gè)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，注射端口120延伸通過在第一階梯表面94和第二表面96之間延伸的倒角區(qū)域112。

注射端口120被設(shè)置為相對(duì)于縱軸線60呈銳角。注射端口120被設(shè)置為以下角度：該角度在注射端口120被設(shè)置為基本上平行于縱軸線60的角度和注射端口120被設(shè)置為基本上垂直于縱軸線60的角度之間。

溢出端口122與注射端口120徑向間隔開。在至少一個(gè)實(shí)施例中，溢出端口122與注射端口120直徑相反。溢出端口122延伸通過壁90。溢出端口122延伸通過第二表面96。溢出端口122被設(shè)置為基本上垂直于縱軸線60。溢出端口122被設(shè)置為基本上平行于第一階梯表面94。

外殼62的第二外殼部分82接納驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組件40的帶輪130。帶輪130與第一外殼部分80和第二外殼部分82之間的結(jié)合部間隔開。

滾珠絲杠64被至少部分地接納在外殼62的空腔84內(nèi)。滾珠絲杠64沿著縱軸線60延伸。滾珠絲杠64被構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，諸如具有滾珠絲杠輪廓的齒條。在至少一個(gè)實(shí)施例中，滾珠絲杠64平行于齒條運(yùn)行并且驅(qū)動(dòng)齒條。

軸承66被接納在外殼62的空腔84內(nèi)。軸承66可旋轉(zhuǎn)地支撐滾珠絲杠64。軸承66被外殼62的第一外殼部分80支撐。軸承66被設(shè)置為圍繞滾珠絲杠64。

軸承66包括外座圈140。外座圈140接合軸承肩部。在至少一個(gè)實(shí)施例中，外座圈140接合第二表面96、第三表面100和第三階梯表面102。外座圈140包括外表面142、一對(duì)側(cè)表面144、和頂表面146。該一對(duì)側(cè)表面144從外表面142朝向頂表面146延伸。頂表面146在該一對(duì)側(cè)表面144之間延伸。頂表面146接合第二表面86。

滾珠螺母68被設(shè)置為圍繞滾珠絲杠64。滾珠螺母68聯(lián)接到滾珠絲杠64并且延伸通過軸承66。滾珠螺母68包括第一滾珠螺母部分150和第二滾珠螺母部分152。第一滾珠螺母部分150被設(shè)置為靠近驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組件40的帶輪130。第一滾珠螺母部分150接合驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組件40的帶輪130。第一滾珠螺母部分150與外殼62的內(nèi)表面徑向間隔開。

第二滾珠螺母部分152從第一滾珠螺母部分150延伸。第二滾珠螺母部分152與外殼62的內(nèi)表面徑向間隔開。

保持器70被接納在外殼62的空腔84內(nèi)。保持器70被設(shè)置為圍繞滾珠螺母68。保持器70被設(shè)置為圍繞第一滾珠螺母部分150。保持器70被構(gòu)造成保持器螺母、卡環(huán)、螺紋環(huán)或者非螺紋環(huán)。保持器70包括第一保持器部分160、內(nèi)部保持器部分162和第二保持器部分164。

第一保持器部分160與外殼62的內(nèi)表面配合。第一保持器部分160接合第一表面92和第一階梯表面94。在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一保持器部分160接合保持器肩部。第一保持器部分160具有多個(gè)外部螺紋170。所述多個(gè)外部螺紋170被構(gòu)造成接合第一表面92的所述多個(gè)螺紋110。

內(nèi)部保持器部分162從第一保持器部分160朝向滾珠螺母68徑向延伸。內(nèi)部保持器部分162從第一保持器部分160朝向縱軸線60徑向延伸。內(nèi)部保持器部分162接合軸承66和滾珠螺母68。

第二保持器部分164從第一保持器部分160軸向延伸。第二保持器部分164從第一保持器部分160沿著縱軸線60軸向延伸。第二保持器部分164接合軸承66的外座圈140。第二保持器部分164與壁90的內(nèi)表面間隔開。第二保持器部分164與第二表面96間隔開。

第二保持器部分164的端部172面向軸承66的外座圈140的所述一對(duì)側(cè)表面144。第二保持器部分164的端部172、軸承66的外座圈140的外表面142、軸承66的外座圈140的所述一對(duì)側(cè)表面144中的一個(gè)側(cè)表面、以及第二表面96限定第一密封壓蓋（sealgland）182。軸承66的外座圈140的外表面142、軸承66的外座圈140的所述一對(duì)側(cè)表面144中的一個(gè)側(cè)表面、以及第二表面96限定第二密封壓蓋184。第一密封壓蓋182和第二密封壓蓋184通過軸承66的外座圈140的所述一對(duì)側(cè)表面144和頂表面146彼此間隔開。

至少一個(gè)彈性隔離件190（諸如o型環(huán)等）被設(shè)置為圍繞軸承66的外座圈140。至少一個(gè)彈性隔離件190被接納在第一密封壓蓋182內(nèi)且至少一個(gè)彈性隔離件190被接納在第二密封壓蓋184內(nèi)。

所述至少一個(gè)彈性隔離件190提供特定的載荷-撓度函數(shù)以便產(chǎn)生齒條組件22的最佳性能。所述至少一個(gè)彈性隔離件190用作滾珠螺母隔離系統(tǒng)的構(gòu)件以便向齒條組件22提供預(yù)載荷。

在組裝期間，部件公差和構(gòu)造變化可在所述至少一個(gè)彈性隔離件190或者滾珠螺母隔離系統(tǒng)上產(chǎn)生大范圍的壓縮。在滾珠螺母隔離系統(tǒng)的所述至少一個(gè)彈性隔離件190上的壓縮的變化可導(dǎo)致預(yù)載荷的不可接受的變化，這會(huì)導(dǎo)致滾珠螺母組件的滾珠螺母68相對(duì)于其安裝點(diǎn)的錯(cuò)位。錯(cuò)位會(huì)導(dǎo)致齒條組件22的摩擦、噪聲和機(jī)械效率的損失。鑒于這些考慮，提供注射部件72來提高對(duì)于構(gòu)造變化和部件公差的穩(wěn)健性，以便確保最佳的載荷-撓度函數(shù)。注射部件72是半固體材料，諸如可注射塑料或者橡膠。

可以提供注射部件72來代替所述至少一個(gè)彈性隔離件190或者來與所述至少一個(gè)彈性隔離件190協(xié)作。一旦完成齒條組件22或者完成轉(zhuǎn)向組件10并且一旦確認(rèn)滾珠絲杠64對(duì)齊，則將注射部件72通過注射端口120注射到齒條組件22中以填充孔洞、吸收匹配部件的公差以及構(gòu)造變化，并且減少齒條組件22的余隙。

注射空穴（injectionpocket）200被設(shè)置為鄰近第一密封壓蓋182和第二密封壓蓋184中的至少一個(gè)并與其流體連通。注射空穴200被構(gòu)造成接納注射部件72。注射空穴200由第一保持器部分160、第二保持器部分164、第一階梯表面94、第二表面96和倒角區(qū)域112限定。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一保持器部分160和第二保持器部分164中的至少一個(gè)限定通道180。通道180繞第一保持器部分160和第二保持器部分164中的至少一個(gè)的周向延伸。在該實(shí)施例中，注射空穴200由第一保持器部分160、第二保持器部分162、第一階梯表面94、第二表面96、倒角區(qū)域112和通道180限定。

注射端口120大致對(duì)齊于通道180。注射端口120與通道180流體連通。溢出端口122與通道180流體連通。通道180將注射端口120流體連接到溢出端口122。

注射部件72通過注射端口120被注射并且至少部分填充通道180和注射空穴200中的至少一個(gè)。注射部件72擠壓通過在第二保持器部分164和第二表面96之間的間隙并且進(jìn)入第一密封壓蓋182中。如果第一密封壓蓋182包含彈性隔離件190，則注射部件72壓縮彈性隔離件190以改變齒條組件22的剛性并且填充任何額外空間。注射部件72向彈性隔離件192的至少一個(gè)表面施加軸向載荷并且向滾珠螺母68施加徑向載荷。注射部件72向彈性隔離件190施加基本上相等的直徑載荷。

在注射部件72的注射過程期間，空氣或者過多的注射部件材料能夠通過溢出端口122溢出。溢出端口122可用作視覺指示器，使得視覺上存在靠近溢出端口122的注射部件72確保了注射部件72已經(jīng)填充了第一密封壓蓋182、第二密封壓蓋184和注射空穴200中的至少一個(gè)。

雖然僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)該容易地理解，本發(fā)明不限于這些公開的實(shí)施例。而是，本發(fā)明能夠被修改成包括上文沒有描述但是符合本發(fā)明精神和范圍的任何數(shù)量的變型、改變、替代物或等價(jià)設(shè)置。此外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的各方面可僅包括所述實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明不被看作被上述描述限制。