[发明专利]一种转向器球铰防撞减噪组合垫片

说明书

技术领域

本发明涉及车辆转向器，尤其涉及转向器的球铰防撞减噪技术。 

背景技术

随着经济的发展，人们生活水平的提高，汽车已经成为人们出行的必要交通工具。然而，汽车需要更好的NVH性能，对于转向系统，尤其频繁大角度转弯时，方向盘打死，会产生金属碰撞声，将加剧转向器球铰处的磨损及老化，同时产生噪音，降低驾驶的舒适感。

如图1所示，现在的转向器中，在转向内球铰1与转向齿条6连接处增加铝制垫片2，防止球铰与转向器壳体7直接碰撞。同样厚度情况下，铝垫片的成本较高，且重量也高于本发明中钢片与高强塑料制成的组合垫片，普通铝垫片的耐磨性能差，且刚度较大，碰撞产生的噪声大，另外铝垫片的耐腐蚀性要差于塑料。

如图2所示，普通铝制垫片2的结构呈现环状，其内径等于齿条6外径，与齿条挤压配合，此结构容易由长期碰撞导致垫片松动，造成垫片与球铰配合处产生间隙，导致二次碰撞，从而产生更大噪声。 

综上所述，如何使转向系统安全、可靠、安静的工作，避免金属直接碰撞并减小噪声，提高舒适性，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对转向系统齿条末端碰撞产生噪音的问题，提供一种转向器球铰防撞减噪垫片，在球铰与齿条连接处增加组合垫片，防止球铰与转向器壳体直接碰撞，从而达到衰减震动，减小噪声，增加舒适性，改善NVH性能的目的。

本发明的技术方案如下：

一种转向器球铰防撞减噪组合垫片，用于安装于转向内球铰与转向齿条之间，其由钢垫片与塑料垫片组合而成。所述钢垫片与塑料垫片均为环形片，钢垫片的外圈均匀分布卡爪，钢垫片与塑料垫片紧贴固定，卡爪伸进塑料垫片内；所述钢垫片的内径略大于转向内球铰的内螺纹外径，外径大于转向齿条外径，但小于塑料垫片外径；所述塑料垫片的内径略大于转向齿条外径。

与传统技术相比，本发明的特点是：

采用钢垫片与塑料垫片组合结构，高强塑料垫片可以降低一部分整车的重量，耐磨性好，而且耐腐蚀性好，同时塑料垫片的刚度小于传统铝垫片，可实现本发明防震减噪的目的。而钢垫片安装在齿条和球铰间，利用金属的刚度较大的特性，防止挤压变形，且耐磨性能优于铝制垫片，尽可能的减少因为挤压造成垫片与球铰间的空隙，从而避免了由于存在间隙导致二次碰撞产生的噪声。

钢垫片采用薄钢片两次冲压成型，塑料垫片采用注塑工艺，固定在钢制垫片上，加工工艺简单，占用空间体积小，与转向器壳体接触面积大。塑料垫片内径的大小根据齿条外径进行调整容易实现。

总的来说，本发明组合垫片加工工艺简单，容易实现，且装配简单，生产效率较高，材料利用率高，能够很好的实现转向器防撞减噪的需求。

附图说明

图1普通垫片转向器部分结构示意图；

图2普通垫片轴侧结构示意图；

图3本发明组合垫片轴侧结构示意图；

图4本发明组合垫片剖视结构示意图

图5本发明钢垫片轴侧结构示意图；

图6安装本发明组合垫片转向器局部剖视结构示意图；

图7本发明组合垫片与转向器配合细节图。

具体实施方式

参照图3、图4、图5，环形的钢垫片3与塑料垫片4组成组合垫片。钢垫片3采用薄钢片两次冲压成型，其外圈冲压有四个卡爪8，用于卡入塑料垫片4中，有利于增加组合强度，避免塑料垫片从钢垫片上脱落。塑料垫片4采用注塑工艺制作，与钢垫片3固定为一体。

如图6所示，钢垫片3在转向内球铰1与转向齿条6之间，转向内球铰1与转向齿条6通过内螺纹5连接，钢垫片3的内径略大于内螺纹外径，保证钢垫片不会在径向松动，外径大于转向齿条6外径，但小于塑料垫片4外径，塑料垫片4内径略大于齿条外径，此处配合关系如图7所示。

工作时，转向器壳体固定在发动机托架上，转向时球铰、垫片与齿条在整车坐标系Y向直线运动，当实现最大转向时，组合垫片的塑料垫片4与转向器壳体7相撞，避免金属球铰1和转向器壳体7直接接触，从而达到本发明防撞减噪的目的。