[发明专利]转向系统

说明书

技术领域

本公开涉及转向系统。

背景技术

用于车辆的转向系统可包括扇形齿轮轴，其可抵靠滚珠丝杠螺母（rack ball nut）旋转，以由此令车轮沿希望的方向转向。更具体地，车辆的方向盘可在正中位置和偏离正中位置之间旋转，以由此经由中间啮合的齿轮齿令扇形齿轮轴相对于滚珠丝杠螺母旋转。这样，扇形齿轮轴相对于滚珠丝杠螺母的对准有助于转向系统操作的有效性和容易性。

发明内容

一种转向系统，其包括方向盘和扇形齿轮轴，所述方向盘可在正中位置和偏离正中位置之间旋转，所述扇形齿轮轴具有从其突出的多个齿轮齿。扇形齿轮轴在其中限定腔体，且当方向盘在正中位置和偏离正中位置之间旋转时可绕中心纵向轴线旋转，所述中心纵向轴线基本垂直于所述多个齿轮齿。转向系统还包括滚珠丝杠螺母，其具有多个嵌齿，所述多个嵌齿从该螺母延伸并在其之间限定多个沟槽。另外，多个齿轮齿中的每一个可与多个沟槽中的相应一个啮合。该转向系统包括间隙调节器和保持器，所述间隙调节器可沿中心纵向轴线在腔体内平移，所述保持器设置为与间隙调节器和扇形齿轮轴接触。保持器配置用于在方向盘在正中位置和偏离正中位置之间旋转时沿中心纵向轴线定位扇形齿轮轴。当方向盘置于正中位置时，多个齿轮齿中的中间一个与多个沟槽中的中间一个啮合，以限定多个齿轮齿中的中间一个与多个嵌齿中的一个之间的第一间隙，该第一间隙具有第一厚度（或宽度）。当方向盘置于偏离正中位置时，多个齿轮齿中外侧的一个与多个沟槽中外侧的一个啮合，以限定多个齿轮齿中外侧的一个与多个嵌齿中外侧的一个之间的第二间隙，第二间隙具有的大于第一厚度的第二厚度。

在一个实施例中，扇形齿轮轴具有从其突出的定位销，且间隙调节器具有环形肩部。保持器设置为接触环形肩部和扇形齿轮轴，且不可绕中心纵向轴线旋转。进一步地，转向系统包括设置在腔体内的弹性构件，以及夹在该弹性构件和间隙保持器之间的垫圈。转向系统还包括端盖，其设置为接触保持器，并螺纹配合到间隙调节器，其中端盖不可绕中心纵向轴线旋转。间隙调节器可相对于端盖旋转以挤压弹性构件，并由此减小第一厚度。而且，保持器、定位销、间隙调节器和弹性构件使扇形齿轮轴在多个嵌齿附近沿中心纵向轴线悬浮（suspend），以由此在方向盘置于正中位置时最小化第一厚度，且在方向盘置于偏离正中位置时维持第二厚度。

在另一个实施例中，扇形齿轮轴具有三个齿轮齿，且当方向盘在正中位置和偏离正中位置之间旋转时可绕中心纵向轴线旋转，所述中心纵向轴线基本垂直于所述三个齿轮齿。此外，当方向盘在正中位置和偏离正中位置之间旋转时，滚珠丝杠螺母可沿基本垂直于中心纵向轴线的轴线平移。滚珠丝杠螺母具有从其延伸并在之间限定三个沟槽的四个嵌齿，且三个齿轮齿中的每一个可与三个沟槽中的相应一个配合。此外，保持器不可绕中心纵向轴线旋转，其包括从其延伸且平行中心纵向轴线设置的栓，并在其中限定环形通道，该环形通道配置用于接收定位销且具有包括凹槽的引导表面。端盖不可绕中心纵向轴线旋转，且可限定洞，该洞其配置用于接收栓，从而保持器不相对于端盖绕中心纵向轴线旋转。当方向盘置于正中位置时，三个齿轮齿中的中间一个与三个沟槽中的中间一个啮合，以限定三个齿轮齿中的中间一个与四个嵌齿中的一个之间的第一间隙，该第一间隙具有第一厚度。当方向盘置于偏离正中位置时，三个齿轮齿中外侧的一个与三个沟槽中外侧的一个啮合，以限定三个齿轮齿中外侧的一个与四个嵌齿中外侧的一个之间的第二间隙，该第二间隙具有大于第一厚度的第二厚度。当方向盘从正中位置向偏离正中位置旋转时，定位销远离凹槽平移，并远离四个嵌齿中相应的一个与三个齿轮齿中的每一个分隔开。当方向盘从偏离正中位置向正中位置旋转时，定位销停在凹槽内，并朝向四个嵌齿中相应的一个平移三个齿轮齿中的每一个。

详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本公开的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换设计和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本公开。

附图说明

图1是包括方向盘、整体齿轮的转向系统的示意性透视图，所述整体齿轮在圆圈1-1中被放大示出，其具有扇形齿轮轴和滚珠丝杠螺母；

图2是图1的扇形齿轮轴和滚珠丝杠螺母剖视图的示意性图示；

图3A是图1和2的扇形齿轮轴和滚珠丝杠螺母的俯视示意图，其中扇形齿轮轴置于正中位置；

图3B是图3A的扇形齿轮轴和滚珠丝杠螺母的俯视示意图，其中扇形齿轮轴置于偏离正中位置；