齒條齒輪式轉向裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開一種齒條齒輪式轉向裝置。根據本發明，由于空氣可以從一變速箱的外部流入所述變速箱的內部，與常規結構不同的，在常規結構中，流入所述變速箱的內部空氣阻塞在通過一齒條罩和波紋管與所述變速箱連接的一齒條齒輪式轉向裝置的一部分上，本發明可以解決在一預定情況下波紋管內壓增大的問題，并相應地防止由于波紋管的內周面與一內球形接頭相碰撞而產生噪音。
【專利說明】齒條齒輪式轉向裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種齒條齒輪式轉向裝置，更具體地，涉及一種齒條齒輪式轉向裝置，允許一變速箱的內部與外部空氣連通，以解決在一預定情況下一波紋管內壓增大的問題，從而防止由于波紋管的內周表面與一內部球形接頭相碰撞而產生噪音。
【背景技術】
[0002]圖1是現有技術的一齒條齒輪式轉向裝置的示意圖。圖2是圖1中一變速箱的主要部分的剖視圖。
[0003]如圖中所示的，所述根據相關技術的齒條齒輪式轉向裝置包括:一方向盤100，設置于駕駛員的座位上；一轉向軸105，連接在所述方向盤100上，一駕駛桿103，用于將轉向軸105固定在車身上；一變速箱130，用于將由所述轉向軸105輸入的旋轉力轉換成一齒桿140的線性移動，所述齒桿的外周側上具有一齒條110以及其兩端具有內球形接頭135 ；一對橫拉桿150,所述橫拉桿的一端與所述內球形接頭135稱接,所述橫拉桿的另一端與通過一外球形接頭155連接至一輪胎158的一轉向節159耦接；一齒條罩170，與所述變速箱130耦接，并且，所述齒桿140位于所述齒條罩內；以及，一對波紋管180，與所述齒條罩的兩端以及所述橫拉桿150耦接。
[0004]同時，所述變速箱130包括:一外殼210 ;—空心輸入軸220，用于接收來自所述轉向軸105的旋轉；一小齒輪軸222，所述小齒輪軸與所述輸入軸220的下部一體形成，并在其外周面上具有一主動齒輪120 ;—齒桿140，具有一與所述主動齒輪120嚙合的齒條110，用于將由所述轉向軸105輸入的旋轉轉換成一線性移動；一軸承230，安裝在所述外殼210內，并圍繞著所述輸入軸220的外周面以支撐所述輸入軸220 止動環240，所述止動環的上側位于所述輸入軸220的外周面上，而所述止動環的相對的另一側位于所述軸承230的上表面上，以壓配合來支撐所述軸承230 ;—塞子，與所述外殼210的上內周耦接，安裝在所述軸承230的上部，并且，所述輸入軸220穿過所述塞子；一防塵密封環260，裝備在所述塞子250的上內周面上，用以包圍所述輸入軸220的外周面；一 O型環，安裝在所述塞子250和外殼210之間，用以防止油泄露；以及，一防塵蓋280，與所述外殼210的上部耦接，用以防止諸如灰塵或水的外來雜質從外部滲入所述外殼210內。
[0005]然而，由于外部空氣基本上阻塞在通過所述齒條罩和波紋管與所述變速箱連接的齒條齒輪式轉向裝置的一部分上，在駕駛員突然操縱所述方向盤時，隨著所述齒桿突然線性移動及所述波紋管突然收縮，所述變速箱的一內壓力會即刻增加。進一步地，當所述波紋管內的空氣被膨化，及由于使用一空調、地暖等而增加所述波紋管的壓力時，所增加的內壓在車輛轉向時會引起所述波紋管的異常形變，由于所述波紋管的一內周面和一內球形接頭的碰撞而產生噪音。

【發明內容】

[0006]因此，本發明解決了上述發生在現有技術中的問題，并且，本發明的一個目的是提供一種齒條齒輪式轉向裝置，允許外部空氣進入一變速箱的內部，以解決在一預定情況下一波紋管內壓增大的問題，并相應地防止由于波紋管的內周面與一內球形接頭相碰撞而產生噪音。
[0007]本發明的目的不限于此，本領域技術人員可以從以下的描述中清楚地理解本發明未提及的其他目的。
[0008]為了達到此目的，提供一種齒條齒輪式轉向裝置，包括:一輸入軸，與一外殼的內部率禹接，并且，在所述輸入軸的下部具有與一齒條哨合的一主動齒輪；一軸承，與所述輸入軸的外周側耦接，并靠所述外殼的內周面支撐來安裝；一塞子，安裝在所述軸承的上部，并且，所述輸入軸穿過所述塞子；以及，一密封構件，與所述塞子的上部耦接，并且，所述輸入軸穿過所述密封構件，其中，在所述塞子和密封構件其中之一或兩者上形成通氣口。[0009]所述密封構件可以包括:一主體，與形成于所述塞子上部的所述定位凹槽壓配合(press-fitted)f禹接；以及,一附加部(attaching part),從所述主體的內周面沿徑向地向內延伸，并連接到所述輸入軸的外周面。所述形成于所述密封構件內的通氣口是軸向形成于所述主體和附加部其中之一或兩者上的。
[0010]所述形成于所述主體上的通氣口可以是從所述主體的外周面沿徑向地向內凹陷，而所述形成于所述塞子上的通氣口可以是從所述定位凹槽的內壁沿徑向地向外凹陷。
[0011]根據本發明，由于空氣可以從一變速箱的外部流入所述變速箱的內部，與常規結構不同，在常規結構中，流入所述變速箱的內部空氣阻塞在通過一齒條罩和波紋管與所述變速箱連接的一齒條齒輪式轉向裝置的一部分上，本發明可以解決在一預定情況下一波紋管內壓增大的問題，并相應地防止由于波紋管的內周表面與一內球形接頭相碰撞而產生噪
曰?
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]通過以下的詳細描述和所附附圖，本發明的上述及其他目的、特征和優點將是顯而易見的，其中:
圖1是現有技術的一齒條齒輪式轉向裝置的示意圖；
圖2是顯示圖1的變速箱一主要部分的剖視圖；
圖3是根據本發明一實施例的一密封構件的透視圖；
圖4是圖3的密封構件的剖視圖；
圖5是根據本發明另一實施例的一密封構件的透視圖；
圖6是圖5的密封構件的剖視圖；
圖7是根據本發明另一實施例的一密封構件的透視圖；
圖8是圖7的密封構件的剖視圖；
圖9是根據本發明一實施例和圖5的密封構件的一塞子的透視圖；
圖10是圖5的密封構件安裝在一變速箱上，顯示變速箱內氣流的視圖。
【具體實施方式】
[0013]圖3是根據本發明一實施例的一密封構件的透視圖。圖4是圖3的密封構件的剖視圖。圖5是根據本發明另一實施例的一密封構件的透視圖。圖6是圖5的密封構件的剖視圖。圖7是根據本發明另一實施例的一密封構件的透視圖。圖8是圖7的密封構件的剖視圖。圖9是根據本發明一實施例和圖5的密封構件的一塞子的透視圖。圖10是圖5的密封構件安裝在一變速箱上，顯示變速箱內氣流的視圖。
[0014]如附圖所示的，根據本發明一實施例的一種齒條齒輪式轉向裝置包括:一輸入軸220，與一外殼210的內部耦接，并且，在所述輸入軸的一下部具有與一齒條110嚙合的一主動齒輪120 ;—軸承230，與所述輸入軸220的一外周側耦接，并靠所述外殼210的一內周面支撐來安裝；一塞子900，安裝在所述軸承230的一上部，并且，所述輸入軸220穿過所述塞子；以及，一密封構件300、500、700，與所述塞子900的一上部耦接，所述輸入軸220穿過所述密封構件，并且，在所述塞子900和所述密封構件300、500和700其中之一或兩者上形成通氣口 310,710 和 910。
[0015]所述外殼210與一齒條罩170 (請見圖1) 一體成形，在所述外殼210的內部下側安裝一用于將與所述主動齒輪120嚙合的齒桿140推向所述主動齒桿120的支撐軛1001，一軛塞1003與所述外殼210螺紋耦接，并且，在所述軛塞1003和支撐軛1001之間安裝一彈簧1005，從而，所述支撐軛1001通過應用所述彈簧1005的彈力，彈性支撐所述齒桿140
的一后表面。
[0016]所述輸入軸220與所述外殼210的一內側耦接，在這種情況下，在所述輸入軸220的下部形成一與所述形成于齒桿140上的齒條110嚙合的主動齒輪120，并且，所述輸入軸220與所述轉向軸105 (請見圖1)連接，從而，當駕駛員旋轉所述方向盤100時，所述輸入軸220與所述轉向軸105 —起旋轉。
[0017]所述軸承230與所述輸入軸220的外周側耦接，并且，所述軸承230的外周面插入一成形在所述外殼210的內周面上的耦接槽1007來固定。
[0018]所述塞子900安裝于所述軸承230的上部，并且，所述輸入軸220穿過所述塞子900以與所述塞子900耦接，在所述塞子900的內側形成一向所述塞子900中心突出的階梯部分920，在所述階梯部分920的上部形成一定位凹槽930，所述密封構件300、500、700被壓配放置在所述定位凹槽上，將在以下描述所述密封構件。在所述塞子900的階梯部分920和所述輸出軸220之間形成一排氣空間。
[0019]同時，可以在所述塞子900的定位凹槽930的內壁上形成一通氣口 910，所述通氣口 910可以是從所述定位凹槽930的內壁放射狀向外凹陷。
[0020]由于所述通氣口 910形成于所述塞子900的定位凹槽930上，即使所述密封構件300,500和700被壓配并與所述定位凹槽930耦接，仍可保證有一排氣空間。
[0021]所述密封構件300、500和700與所述塞子900的上部耦接，更詳細地，所述密封構件300、500和700與形成于所述塞子900上的定位凹槽930壓配耦接，所述輸入軸220穿過所述密封構件300、500和700來與所述密封構件300、500和700耦接，并且，在所述密封構件300、500和700上軸向形成一通氣口 310和710。
[0022]在所述密封構件300、500和700的更詳細描述中，所述密封構件300、500和700包括:一主體320，與形成于所述塞子900上部的定位凹槽930壓配耦接；以及，一連接部分330，從所述主體320的內周面放射狀向內延伸并連接到所述輸入軸220的外周面。
[0023]所述主體320具有一與所述定位凹槽930的形狀一致的外形，以與所述定位凹槽930壓配耦接。在所述主體320的下端上形成一凸臺340，所述凸臺340在所述主體320的下部與所述塞子900的階梯部分920之間固定了一預設空間，所述凸臺340可以由一彈性材料構成。當所述密封構件200、500和700與所述塞子900壓配耦接時，所述凸臺340由于彈力而以一預設間隔將所述主體320的下部與所述塞子900的階梯部分920隔開，從而，空氣可以通過形成于所述密封構件300和500的通氣口 310或形成于所述塞子900的通氣口 910被排盡。
[0024]所述連接部分330從所述主體320的內周面放射狀向內延伸，并且，在所述密封構件300、500和700與所述輸入軸220耦接時，所述連接部分330連接至所述輸入軸220的
外周面。
[0025]此處，所述連接部分330可以包括:一第一連接部分331，所述第一連接部分331的內徑從所述第一連接部分331的下端向所述連接部分331的上端逐漸增大;以及，一第二連接部分333，從所述第一連接部分331的上端延伸，這樣，所述第二連接部分333的內徑向上側逐漸減小。
[0026]當所述連接部分330包括所述第一連接部分331和第二連接部分333時，在所述輸入軸220的外周面與所述第一及第二連接部分331、333之間包括一諸如潤滑脂的潤滑齊U，用以在所述密封構件300、500和700與所述輸入軸220耦接時，減少所述輸入軸220與所述連接部分330之間的摩擦。
[0027]同時，在所述主體320和連接部分330其中之一或兩者上軸向形成所述通氣口 310和710。圖3至6顯示了在所述主體320上形成所述通氣口 310的實例，而圖7和圖8顯示了在所述連接部分330上形成所述通氣口 710的實例。當然，盡管如附圖所示的，僅在所述主體320或連接部分330上形成所述通氣口 310和710，也可以在所述主體320和連接部分330上都形成所述通氣口。進一步地，盡管如附圖表明的，在所述主體320或連接部分330上形成一個通氣口 310和710，所述通氣口 310和710的數量也可以是兩個或多個。
[0028]此處,如圖3至圖6所示的，當在所述主體320上形成所述通氣口 310時,所述通氣口 310可以是從所述主體320的外周面放射狀向內凹陷。形成于所述主體320外周面上的所述通氣口 310可以是一狹縫形狀。
[0029]如圖7和圖8所示的，當在所述連接部分330上形成所述通氣口 710時，所述通氣口 310可以是一穿過所述連接部分330的孔形。
[0030]返回圖5和圖6,在所述主體320的上部提供一掩蔽層510,所述掩蔽層放射狀向外延伸，并以一預設的間隔與形成于所述主體320上的通氣口 310隔開。
[0031]所述掩蔽層510阻斷了外來雜質進入形成于所述主體320上的所述通氣口 310。所述掩蔽層510可以是板形的，并且，在所述掩蔽層510的一端可以形成一向下彎曲的折彎部分511。所述折彎部分511阻斷了外來雜質從所述掩蔽層510的一端面進入所述通氣口310。
[0032]同時，上述的密封構件300、500和700由一具有防水性能、低摩擦和低熱柔性(thermal flexibility)的材料構成,例如,所述密封構件可以由一諸如聚甲醒(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚酚亞胺(PI)和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)的工程塑料、一天然橡膠或一諸如聚乙烯(PE)的合成樹脂構成。
[0033]請參考圖1和圖10，以下描述所述變速箱內的氣流。
[0034]所述變速箱1000的內部空氣可以在所述轉向裝置通過所述齒條罩170和波紋管180與所述變速箱1000連接的部分上，穿過所述軸承230、所述塞子900的階梯部分920與所述輸入軸220之間的空隙以及所述密封構件500的通氣口 310，向所述變速箱1000的外側排出，從而，所述變速箱1000的內部和外部可以相互連通。
[0035]根據本發明，由于空氣可以從一變速箱的外部流入所述變速箱的內部，與常規結構不同的，在常規結構中，流入所述變速箱的內部空氣阻塞在通過一齒條罩和波紋管與所述變速箱連接的一齒條齒輪式轉向裝置的一部分上，本發明可以解決在一預定情況下波紋管內壓增大的問題，并相應地防止由于波紋管的內周面與一內球形接頭相碰撞而產生噪音。
【權利要求】
1.一種齒條齒輪式轉向裝置，包括: 一輸入軸，與一外殼的內部耦接，并且，在所述輸入軸的下部具有與一齒條嚙合的一主動齒輪； 一軸承，與所述輸入軸的外周側耦接，并靠所述外殼的內周面支撐來安裝； 一塞子，安裝在所述軸承的上部，并且，所述輸入軸穿過所述塞子；以及， 一密封構件，與所述塞子的上部耦接，并且，所述輸入軸穿過所述密封構件，其中，在所述塞子和密封構件其中之一或兩者上形成通氣口。
2.如權利要求1所述的齒條齒輪式轉向裝置，其特征在于，所述密封構件包括: 一主體，與形成于所述塞子上部的所述定位凹槽壓配耦接；以及， 一附加部，從所述主體的內周面沿徑向地向內延伸，并連接到所述輸入軸的外周面，其中，所述形成于所述密封構件上的通氣口是軸向形成于所述主體和連接部分其中之一或兩者上的。
3.如權利要求2所述的齒條齒輪式轉向裝置，其特征在于，所述形成于所述主體上的通氣口是從所述主體的外周面沿徑向地向內凹陷。
4.如權利要求2所述的齒條齒輪式轉向裝置，其特征在于，所述形成于所述塞子上的通氣口是從所述定位凹槽的內壁沿徑向地向外凹陷。
5.如權利要求2至4中任一項所述的齒條齒輪式轉向裝置，其特征在于，在所述主體的下端上形成一凸臺。
6.如權利要求5所述的齒條齒輪式轉向裝置，其特征在于，所述凸臺由一彈性材料制成。
7.如權利要求2至4中任一項所述的齒條齒輪式轉向裝置，其特征在于，在所述主體的上部提供一掩蔽層，所述掩蔽層沿徑向地向外延伸，并以一預設的間隔與形成于所述主體上的通氣口的上部隔開。
8.如權利要求7所述的齒條齒輪式轉向裝置，其特征在于，在所述掩蔽層的一端可以形成一向下彎曲的折彎部分。
【文檔編號】B62D3/12GK103587573SQ201310346798
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2012年8月13日
【發明者】孫明燮, 禹鐘序, 李富基, 延濟鉉 申請人:萬都株式會社