[发明专利]车辆转向装置的滑动接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆转向装置的滑动接头。

特别地，本发明的实施例涉及一种车辆转向装置的滑动接头，其中一弹性部在补偿间隙的同时仍可进行动力传递，即使在设于滑动接头的内部件与外部件之间的一球体已磨损或因磨损而已损坏的情况下。这样，可消除由于间隙而产生的卡嗒声，并且通过增加滑动衬套的扭转刚性可改善滑动接头的转向稳定性与耐久性。

此外，该球体与滑动衬套内的四个点相接触，以降低摩擦力。即使该球体变形，滑动衬套仍可进行平稳滑动。

背景技术

在用于车辆的转向装置中，当驾驶员以所需方向旋转方向盘时，与该方向盘相连接的一转向轴也相应旋转。于是，该转向轴将旋转力通过一万向接头及一滑动接头传递到具有齿条齿轮传动装置的一齿轮箱。

此时，齿轮箱通过齿条齿轮传动装置将转向轴的旋转运动转换为一直线运动，以传递到一齿杆。该齿杆将力传递至与轮胎的转向节臂相连的一拉杆，以改变车辆的行驶方向。

特别地，位于转向轴与齿轮箱之间的一轴具有一特殊结构，其输入、输出轴以一定角度相互倾斜设置并且未设置于同一轴线上。这是由于典型的轴装配结构并不能传递动力。因此，需要使用一万向接头以允许转向轴以一定角度倾斜。

图1为使用一种典型的万向接头的转向装置的示意性侧视图。通常，在车辆的转向系统中，当转向轴210的下端与一齿轮箱260相连接时，考虑到周边情况，该转向轴需倾斜一定角度与齿轮箱相连。因此，为满足这一条件，转向装置采用了一万向接头100。

在这里，术语“万向接头”100是一常用术语，指具有外部件122、内部件124等部件的一构件。该构件在其被弯折一定角度的情况下仍可传递旋转力。

该万向接头100的一端与组接于方向盘270的转向轴210相连接，另一端则与齿轮箱260相连接，以将方向盘270产生的旋转力通过齿轮箱260传递至车辆的轮胎。

转向柱250包括外管230、内管220及安装支架240。外管230设置于方向盘270的方向上，其内插设有内管220。内管220的直径小于外管230的直径，以便在施加压紧力时该内管可插置于外管230内。外管230与内管220均为空心体且为管状结构，以使得转向轴210可平稳旋转。

图2为现有的一种车辆转向装置用万向接头的立体图。图3为该现有的车辆转向装置用万向接头的剖视图。

如图2与图3所示，该现有万向接头100包括两个万向节110及一滑动接头120。这些万向节110在以一定角度被弯折的情况下仍可传递旋转力。该滑动接头120用于将来自安装于其一侧的其中一万向节110的旋转力传递至安装于其另一侧的另一万向节110，并且可沿一轴向进行伸缩。

每一万向节110包括两个叉头130及一个十字叉140。滑动接头120在传递轴的旋转力的同时，可允许轴在轴向力的作用下进行伸缩。滑动接头120具有一空心的外部件122、插入该外部件122内用于吸收纵向力的一内部件124，以及设置于该外部件122与内部件124之间的球体150。

外部件122具有一中空内腔。具有圆杆形状的内部件124以插设于外部件122内的形式与该外部件相连接。外部件122的内周面两侧均设有一导槽160。该导槽160沿轴向形成而具有一长条形，以使得球体150在嵌入内部件与外部件之间后，当内部件124缩入或伸出外部件122时，该球体150可随内部件124一起移动。

内部件124的一侧与万向节110相连接，而另一侧组接于外部件122。这样，该内部件124可传递旋转力并可同时插置于外部件122内，从而在沿轴向滑动时吸收作用于输入轴与输出轴之间的纵向载荷。

内部件124的外周面沿纵向形成有对应于导槽160的导槽170，以使嵌入导槽160的球体150可稳定、顺畅地移动。

球体150嵌置于外部件122与内部件124之间，与导槽160与170紧密接触，并在摩擦力的作用下进行滑动。此时，当内部件124旋转时，外部件122与内部件一起旋转，从而使来自输入轴的旋转力被传递至输出轴。

然而，现有的车辆转向装置用万向节100存在一个问题，即，当由于来自外部的大载荷而产生的弯曲力或扭力作用于该万向节100时，设置于外部件122与内部件124之间的球体150将在吸收该载荷的同时进行旋转。因此，会导致球体150损坏或退化的变形现象产生，从而使球体不能平稳地传递输入轴的旋转力。此外，由于嵌置于导槽160与170之间的球体会由于频繁摩擦等因素而磨损，因此，会产生间隙而发出卡嗒声。