[发明专利]车辆转向机构

说明书

本发明公开了一种转向机构，包括：第一啮合元件；与第一啮合元件啮合的第二啮合元件；为第二啮合元件提供支撑的支撑部，至少部分位于支撑部内的向第二啮合元件施加预载荷及承受载荷的弹性部件，其中弹性部件在承受第一载荷时具有第一形变，在承受大于第一载荷的第二载荷时至少具有第二形变，第一载荷与第一形变之比值小于第二载荷与第二形变之比值。

【技术领域】

本发明涉及一种车辆转向机构。

【背景技术】

现代车辆都具有转向机构以满足用户转向需求。现有技术中存在多种转向机构。例如，美国专利US 5,622,085揭示了一种齿轮齿条转向机构，包括安装在壳体中的齿轮，相对壳体可移动且具有和齿轮啮合的齿的齿条，以及壳体中用以支撑以及引导齿条相对于齿轮移动的轭部。壳体内设有轭簧用以推动轭部抵压齿条。

【发明内容】

根据本发明的一个方面，公开了一种转向机构，包括：第一啮合元件；与第一啮合元件啮合的第二啮合元件；为第二啮合元件提供支撑的支撑部，至少部分位于支撑部内的向第二啮合元件施加预载荷及承受载荷的弹性部件，其中弹性部件在承受第一载荷时具有第一形变，在承受大于第一载荷的第二载荷时至少具有第二形变，第一载荷与第一形变之比值小于第二载荷与第二形变之比值。

在一个实施例中，弹性部件承受的载荷和形变量呈非线性关系。

在另一个实施例中，弹性部件承受的载荷和形变量在低载荷范围线性关系及在高载荷范围内呈非线性关系。

在又一个实施例中，弹性部件为非线性卷绕弹簧。

在又一个实施例中，弹性部件为非线性截锥涡卷弹簧。

在又一个实施例中，弹性部件为具有第一长度的具有第一刚度系数的线性弹簧和具有第二长度、且具有第二刚度系数的线性弹簧的组合，第一长度大于第二长度且第一刚度系数小于第二刚度系数。

在又一个实施例中，其中第一啮合元件为齿轮，第二啮合元件为齿条。

在又一个实施例中，转向机构还包括容纳齿轮，齿条和轭的壳体，其中轭包括轭主体和轭塞，轭主体具有邻近齿条的第一侧，与第一侧相对的第二侧和在第二侧凹进形成的中心空腔，其中支撑部为轭主体，弹性部件至少部分地安装在中心空腔中。

在又一个实施例中，其中轭塞邻近轭主体的第二侧并与轭主体的第二侧形成间隙。

在又一个实施例中，轭主体与轭塞形成的中心空腔在靠近轭塞处具有第一内径和在远离轭塞处具有第二内径，其中第一内径小于第二内径，其中弹性部件具有第一直径和大于第一直径的第二直径，具有第一直径的弹性部件部分设置于具有第一内径的中心空腔中,具有第二直径的弹性部件部分设置于具有第二内径的中心空腔中。

在又一个实施例中，其中第一啮合元件为套装在螺杆上的带齿螺母，第二啮合元件为齿扇。

在又一个实施例中，还包括容纳带齿螺母和齿扇的壳体，其中支撑部为与齿扇相连的齿扇轴。

在又一个实施例中，齿扇轴的端部设有空腔，弹性部件容纳在空腔内。

在又一个实施例中，其中齿扇轴的轴心线与弹性部件的形变方向基本平行，齿扇的齿端与轴心线的距离沿轴心线变化，其中带齿螺母具有与齿扇的齿相配合并在轴心线方向上啮合的接触面，其中弹性部件在轴心线方向对齿扇施加预载荷及承受载荷。

在又一个实施例中，还包括安装在壳体的开口的端盖，端盖和齿扇轴的端部之间具有间隙。

在又一个实施例中，还包括安装在端盖并且抵靠弹性部件的调节螺栓。

在又一个实施例中，其中空腔形成为第一段空腔和第二段空腔，其中第一段空腔主要容纳弹性部件，第二段空腔容纳调节螺栓的至少一部分，其中第一段空腔具有第一空腔内径，第二段空腔具有第二空腔内径，第一段空腔内径小于第二空腔内径。