[发明专利]车辆转向系统之齿条支撑装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆转向系统之齿条支撑装置，特别有关一种车辆转向系统之齿条支撑装置，其中当齿条线性运动而与转向轮互锁运作时，齿条支撑装置可降低齿条与支撑轭之间的摩擦力，通过降低所述支撑轭的磨耗，从而避免松脱移动(free movement)的增加；便于当驾驶者操作转向轮之后使车辆向前行进时，通过齿条与支撑轭之间摩擦力的降低，有助于转向轮的回复；并且当路面不平产生突来的输入而使支撑轭撞击轭插塞(yoke plug)时，可避免因为松脱移动增加产生的噪音，以提供驾驶者舒适的转向操作。

背景技术

现有技术中，转向装置(steering apparatus)允许驾驶者自由地(freely)改变车辆前进的方向。换言之，转向装置是一种辅助装置，可允许驾驶者自由地改变车辆前轮的转动，以使车辆朝着所需要的方向前进。

图1显示现有技术中齿条与小齿轮型式的车辆转向装置之结构示意图。

如图1所示，现有技术中齿条与小齿轮型式的车辆转向装置包括设置于驾驶座的转向轮100、连接于转向轮100的转向轴105、固定转向轴05于车辆本体的转向柱103、齿轮盒130、齿条140以及连杆(tie rod)150。其中齿轮盒130包括齿条型齿轮110以及小齿轮120，以转换所述转向轴105的旋转运动成为线性运动，所述齿条140的两端部设置若干内滚珠接点(joint)135，所述连杆150与每一个内滚珠接点135的滚珠整合而成。

此外，连杆150连接于外滚珠接点155，并且用以传送力量至转向节臂(knuckle)，以转动轮胎158。

图2显示现有技术中齿条支撑装置之剖面示意图。

如图2所示，齿条支撑装置包括小齿轮(pinion gear)120、齿条(gear bar)140、支撑轭260、弹簧263以及轭插塞265。齿条及小齿轮型式齿轮盒130用以转换一转换轴(未图示)的旋转力成为线性运动(linear motion)。齿条140通过啮合(meshing)于小齿轮的方式，以转换一旋转运动成为线性运动。在齿条140的后侧表面，一个支撑齿条140朝向小齿轮120的装置有助于齿条140与小齿轮120之间的啮合。

用于齿条140的装置包括支撑轭260、弹簧263以及轭插塞265。所述支撑轭260设置于所述齿条型齿轮110(如图1所示)的相异侧而位于齿条140的后侧面。当所述支撑轭260插入齿轮盒130的圆筒(cylinder)250时，所述支撑轭260可垂直于齿条140的方向进行向前或是向后的移动。

所述支撑轭260具有圆筒状，使得所述支撑轭260可于圆筒250之内最向前或是向后的滑动。在所述支撑轭260的前侧接触于齿条140之位置设置一半圆形沟槽，以紧密接触于齿条140的后侧面。

此外，在所述支撑轭260的后侧设置弹簧263，使得齿条140与小齿轮120可紧密接触，并且有效地传递力量。所述弹簧263以一预定压力推动所述支撑轭260，以补偿所述齿条140与小齿轮120之间的松脱移动(free-movement)之间隙。

上述之支撑轭260滑动摩擦所述齿条140的后侧表面，因此为了避免所述齿条140因为磨擦造成的磨耗或是振动噪音，所述支撑轭260是由比起所述齿条140更软的塑料材质组成。

设置于弹簧沟槽220的弹簧263用于压制支撑轭260，使得所述支撑轭260可紧密地接触齿条140。一般来说，弹簧263为线圈弹簧(coil spring)，在所述弹簧263的后侧面设置轭插塞265，以支撑弹簧263。

所述轭插塞265支撑弹簧263，使得弹簧263可压住支撑轭260。通常而言，所述轭插塞265具有螺纹以及螺纹沟槽，使得螺纹以及螺纹沟槽耦接于齿轮盒130以及锁固螺帽(lock nut)240，其中齿轮盒130以及锁固螺帽(lock nut)240形成另一螺纹以及螺纹沟槽，以与轭插塞265啮合。在所述轭插塞265的后侧面形成工具沟槽(tool groove)230，以使工具板手可置入。

然而，上述之传统齿条因为大摩擦力之故，当支撑轭260磨耗至一定程度时，由于松脱移动的增加导致所述支撑轭260无法支撑齿条140。此外，由于松脱移动增加之故，所述支撑轭260以及轭插塞265产生振动噪音。

而且，因为磨耗产生松脱移动所导致的振动噪音以及齿条的支撑不足，降低车辆转弯的稳定度。