一种新型齿轮齿条转向器的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种新型齿轮齿条转向器。


背景技术：

2.转向机总成即转向器，又名转向机、方向机，它是转向系中最重要的部件。它的作用是：增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。齿轮齿条式转向结构由与转向轴做成一体的转向齿轮和常与转向横拉杆做成一体的齿条组成。其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条。转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。有时，靠齿条来直接带动横拉杆，就可使转向轮转向。转向器的操纵有时采用液压助力，也就是说在转向柱和转向轮之间并不是完全机械传动，在转向器与转向油缸之间通过液压管或软管连接。当转动方向盘，转向器根据方向盘转动比例输送相对的油量，该油量直接流到操纵缸相应一侧，同时另一侧的油量回到油箱，从而达到轻松转向的目的。而锁着汽车技术的进步，轻量化开始成为汽车的一项更高的追求，齿轮齿条转向器中的齿条从头到尾直径一样,液压缸处齿条强度有富余,结构存在缺陷,无法满足轻量化要求。


技术实现要素：

3.本发明提出一种新型齿轮齿条转向器，通过将齿条采用变径工艺,对齿条两端的直径进行优化改进，在保证齿轮齿条转向器的功能要求下,可以更有效的满足轻量化要求，从而解决上述提到的技术问题。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术放哪得以实现的:
5.本发明提出一种新型齿轮齿条转向器，包括：
6.齿轮轴，用于传递汽车方向盘的转动的力；
7.齿条轴，与所述齿轮轴适配连接，用于将方向盘的转动运动转变为横向移动运动；
8.两个的转向横拉杆，与所述齿条轴适配连接，其另一端与汽车车轮相连接，在所述齿条轴横向运动的过程中，推动汽车车轮转向；
9.其中，所述齿轮轴连接有液压助力装置，用于根据所述齿轮轴的转动幅度输送适应的油量，以实现所述齿条轴在移动的过程中轻松推动汽车车轮转向；
10.所述齿条轴为变径设置，靠近所述齿条轴与所述齿条轴配合处的一端的直径大于另一端的直径，以实现保证转向强度的同时整体的轻量化。
11.进一步地，所述齿条轴包括齿条部和延伸部；
12.所述齿条部所在端的所述齿条轴直径为d2；
13.所述延伸部所在端的所述齿条轴直径为d1；
14.其中d1小于d2。
15.进一步地，所述齿条轴外围设置有齿条轴护罩；
16.在所述齿条轴和所述齿条轴护罩之间设置有齿条轴衬套。
17.进一步地，所述齿轮轴外部设置有齿轮轴护罩；
18.所述齿轮轴下端设有齿轮，所述齿轮与所述齿条部相适配。
19.进一步地，所述液压助力装置连接在所述齿轮轴护罩上，且，包括两条输送油管，分别连接于齿条轴的两端；
20.所述液压助力装置通过所述齿轮轴护罩与外部液压泵以及油箱相连。
21.进一步地，所述齿条轴末端具有球头座，每个的所述转向横拉杆与所述齿条轴连接的一端具有与所述球头座适配连接的球头。
22.进一步地，每个的所述转向横拉杆在与所述齿条轴连接处的外部设置有伸缩护套。
23.本发明的有益效果为：
24.本发明通过将齿条轴采用变径工艺,结合强度及cae分析,齿条输出端的啮合处齿条直径φ32mm,而液压缸处齿条直径为φ28mm,这样不但可以满足齿轮齿条转向器的功能要求,而且还可以满足齿条轻量化的要求。采用液压助力装置，为转向时提供协助的力，而通过将齿条轴变径处理，在满足齿条轴移动转向的强度的前提下，将齿条轴的延伸部相对于齿条部直径做适当减少，让齿条轴轻量化，从而减少能耗，液压助力的过程更加轻松。
附图说明
25.图1为一种新型齿轮齿条转向器的内部结构图；
26.图2为一种新型齿轮齿条转向器结构图；
27.图3为球头与球头座配个图；
28.图4为齿条轴结构图。
29.1、齿轮轴；2、齿条轴；3、转向横拉杆；4、液压助力装置；5、齿条轴护罩；6、齿条轴衬套；7、齿轮轴护罩；8、伸缩护套；11、齿轮；21、齿条部；22、延伸部；23、球头座；31、球头；41、输送油管。
具体实施方式
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
33.如图1-4所示，一种新型齿轮齿条转向器，包括：
34.齿轮轴1，用于传递汽车方向盘的转动的力；
35.齿条轴2，与齿轮轴1适配连接，用于将方向盘的转动运动转变为横向移动运动；
36.两个的转向横拉杆3，与齿条轴2适配连接，其另一端与汽车车轮相连接，在齿条轴2横向运动的过程中，推动汽车车轮转向；
37.其中，齿轮轴1连接有液压助力装置4，用于根据齿轮轴1的转动幅度输送适应的油量，以实现齿条轴2在移动的过程中轻松推动汽车车轮转向；
38.齿条轴2为变径设置，靠近齿条轴2与齿条轴2配合处的一端的直径大于另一端的直径，以实现保证转向强度的同时整体的轻量化。
39.更加具体地说，齿轮轴1根据汽车方向盘的转动方向而跟随转动，同时液压助力装置4能够检测转动的比例和幅度，在齿轮轴1与齿条轴2相配合，将转动运动转变为齿条轴2的直线运动，而液压助力装置4会根据转动幅度和比例往齿轮轴2对应位置输送适量的油，为齿条轴2的直线运动增加协助的力，从而推动转向横拉杆3让汽车轮胎转向更加轻松。
40.可选的，齿条轴2包括齿条部21和延伸部22；
41.齿条部21所在端的齿条轴2直径为d2；
42.延伸部22所在端的齿条轴2直径为d1；
43.其中d1小于d2,在本实施例中，d1为28mm，d2为32mm。
44.通过将齿条轴2采用变径工艺,结合强度及cae分析,齿条轴2输出端的啮合处齿条直径φ32mm,而液压缸处齿条直径为φ28mm,这样不但可以满足齿轮齿条转向器的功能要求,而且还可以满足齿条轻量化的要求。采用液压助力装置4，为转向时提供协助的力，而通过将齿条轴2变径处理，在满足齿条轴移动转向的强度的前提下，将齿条轴2的延伸部22相对于齿条部直径做适当减少，让齿条轴2轻量化，从而减少能耗，液压助力的过程更加轻松。
45.可选的，齿条轴2外围设置有齿条轴护罩5；
46.在齿条轴2和齿条轴护罩5之间设置有齿条轴衬套6。
47.齿条轴护罩5包裹住齿条轴2，为液压时油量的流通提供空间，齿条轴衬套6可以为齿条轴2做直线运动时更加平稳。
48.可选的，齿轮轴1外部设置有齿轮轴护罩7；齿轮轴1下端设有齿轮11，齿轮11与齿条部21相适配。
49.可选的，液压助力装置4连接在齿轮轴护罩7上，且，包括两条输送油管41，分别连接于齿条轴2的两端；
50.液压助力装置4通过齿轮轴护罩7与外部液压泵以及油箱相连。
51.可选的，齿条轴2末端具有球头座23，每个的转向横拉杆3与齿条轴2连接的一端具有与球头座23适配连接的球头31。
52.通过球头座23和球头31配合连接，使得齿条轴2在推动转向横拉杆3时，传动过程不至于过于僵硬，并且转向横拉杆3在对车轮胎转向传动时，转向横拉杆3并不会始终保持一个方向，这时球头座23和球头31的配合可以让转向横拉杆3根据推动轮胎转动时的具体位置做出适应变化。
53.可选的，每个的转向横拉杆3在与齿条轴2连接处的外部设置有伸缩护套8。
54.伸缩护套8能够隔绝内部与外部的环境，让转向横拉杆3与齿条轴2有更好的活动
空间，增强部件的使用效果。并且伸缩护套8能够根据内部运动的情况做出长度上的调整。转向横拉杆3与齿条轴2在传动的过程中，相对位置和长度时刻都在发生改变，因此伸缩护套8需要具备跟随着进行灵活调整的功效。而伸缩护套8的波纹结构能够满足这一点的要求。
55.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。