一种变传动比转向器齿轮齿条副制造技术

本发明专利技术涉及一种变传动比转向器齿轮齿条副，包括相互啮合的变节距齿条以及齿轮，其中变节距齿条上设有一排啮合齿，该啮合齿包括低传动比段、高传动比段以及过渡段；其中过渡段设于高传动比段与低传动比段之间，高传动比段中，齿槽夹角为70‑82°，低传动比段中，齿槽夹角为35‑45°；通过调整变节距齿条上齿槽夹角分布，从而改变齿条节线位置，进而使得齿轮在变节距齿条上的啮合传动过程中，两者之间的传动比发生变化。与现有技术相比，本发明专利技术结构简单，通过变传动比齿轮齿条副使得车辆个性化转向驾驶风格变得可能，并实现转向器在高速驾驶与低速驾驶上，驾驶舒适性与功能性的协调统一。

A gear rack pair of variable ratio steering gear

【技术实现步骤摘要】
一种变传动比转向器齿轮齿条副
本专利技术属于转向器
，涉及一种变传动比转向器齿轮齿条副。
技术介绍
在整个汽车转向器市场，目前EPS转向器已成为主流转向器：这对于满足人们对于汽车驾驶的个性化要求变得可能。随着经济与技术水平发展，国内企业自主研发的EPS转向器趋于成熟，国内市场逐渐壮大起来。但是这些主流转向器传动比为一个定值，对不同转向区段的转向响应灵敏度有较高要求的专业人士以及包括我们现在由于生活水平的提高，对与汽车驾驶的安全、舒适或运动、灵敏有一定要求人士，变传动比转向器的出现使得在一辆车上实现个性化转向驾驶风格变得可能。目前定比转向器存在设计选择传动比较小时，虽然保证了汽车在高速行驶时的稳定与安全，但是汽车在低速大转角时比较迟钝；相反，传动比选择大点，虽然提升了低速大转角的灵活性，但在高速行驶时会出现方向把控过于灵敏的不安全因素。由此，目前定比的转向器在高速与低速上的驾驶舒适性与功能性很难做到两全其美，存在一定的缺陷。所以，很需要设计一种在不同行驶状况下都能适应的转向系统，也就是变传动比转向器。其实变速比转向器在国外上世纪70年代就有这种设计，首先是出现在专业的赛车上，由于汽车转向器是安全件，要在一个转向器中在不同转向段内实现不同转向比，当时关键零件的设计开发与生产是小范围严控的，其零件的价格同样是天价，普通汽车不可能承受得起，到目前为止VGR转向齿轮齿条副(Variablegearratio＝VGR齿条)的关键设计还掌握在国外少数几家大企业手里，国内的自主开发也就在最近二年开始研究开发。其中关键的零件就是传动齿轮齿条副，这种通过固定模数齿轮加变节距齿条，实现方向盘在相同的转角变化量下在不同转角区域实现不同的转角比，使得实际转角产生变大或变小，从而更好地适应低速与高速行驶的安全与操控需要。目前主要以欧美系MVO生产为主，在高档车及赛车上运用很广泛，日系代表JTEKT也是采购MVO公司生产的温锻成型变节距齿条毛坯；这二年国内车企的部分量产车也有应用。近年来国内汽车行业的腾飞，对汽车的舒适性与安全性以及功能性要求越来越高，因此，变节距转向器是我国未来几年的发展趋势，潜在市场巨大。为打破国外技术垄断国内企业自主研发变节距齿条迫在眉睫，变传动比转向器在国内乘用车上必定会被广泛推广及运用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种变传动比转向器齿轮齿条副，用于解决定传动比转向器在低速行驶过程中转动灵活性差以及高速行驶过程中由于转向灵敏导致的安全隐患的问题。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种变传动比转向器齿轮齿条副，包括相互啮合的变节距齿条以及齿轮，所述的变节距齿条上设有一排啮合齿，所述的啮合齿包括低传动比段、高传动比段以及过渡段；所述的过渡段设于高传动比段与低传动比段之间；所述的高传动比段中，齿槽夹角为70-82°；所述的低传动比段中，齿槽夹角为35-45°；通过调整变节距齿条上齿槽夹角分布，从而改变齿条节线位置，进而使得齿轮在变节距齿条上的啮合传动过程中，两者之间的传动比发生变化。进一步地，所述的低传动比段设于一排啮合齿的中间，所述的过渡段、高传动比段依次对称布设于低传动比段的两侧。正常行驶时，齿轮与变节距齿条的低传动比段相啮合，此时若车辆高速行驶，则可因较低的传动比，避免方向盘微小角度的转动造成车辆较大幅度的转向，从而避免车辆失控的问题，提高车辆高速行驶的安全性；车辆低速行驶时，变节距齿条两端的高传动比段则有利于提高车辆的转向幅度，从而提高车辆的转向灵敏度。进一步地，所述的高传动比段设于一排啮合齿的中间，所述的过渡段、低传动比段依次对称布设于低传动比段的两侧。对于铲车等经常处于低速运行同时需要频繁转向的工程车，将高传动比段设于齿条中间，有利于提高工程车在正常低速行驶时的转向灵敏度。进一步地，所述的高传动比段及低传动比段中，齿槽夹角均为定值。进一步地，所述的高传动比段中，齿槽夹角为78°。进一步地，所述的低传动比段中，齿槽夹角为40°。进一步地，所述的过渡段中，齿槽夹角介于高传动比段与低传动比段之间，并呈渐进变化。进一步地，所述的啮合齿为斜齿。进一步地，所述的啮合齿为直齿。工作原理：通过调整齿条上齿槽夹角，从而控制齿条节线位置，即对于高传动比段，由于其齿槽夹角较大，齿轮与齿条之间的啮合点距离齿轮的轴线较远，对于低传动比段，由于其齿槽夹角较小，齿轮与齿条之间的啮合点距离齿轮的轴线较近，因而当齿轮转动相同的角度时，啮合点处于高传动比段使齿条产生的位移距离高于低传动比段，即通过调整齿条上齿槽夹角，即可控制齿轮与齿条之间的传动比，并通过齿槽夹角分布的调整，即可实现齿轮与齿条之间的变传动比效果。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：1)本齿轮齿条副可适用于目前在制的所有EPS转向系统，具有较为广泛的适用性；2)本齿轮齿条副采用摩擦焊工艺制备，可以同时做到减重降本；3)齿轮齿条副上的啮合齿采用温锻或摆辗工艺成型，有利于减少加工余量、提高材料利用率；4)国内企业自主研发变比齿条迫在眉睫，变传动比齿轮齿条副的出现使得车辆个性化转向驾驶风格变得可能，并实现转向器在高速驾驶与低速驾驶上，驾驶舒适性与功能性的协调统一，使得变传动比转向器在国内乘用车上必定会被广泛推广及运用，填补国内空白。附图说明图1为本专利技术中一种变传动比转向器齿轮齿条副的结构示意图；图2及图3为变节距齿条的结构示意图；图4为变节距齿条的主视图；图5为变节距齿条的传动比检测结果图；图中标记说明：1-变节距齿条、101-高传动比段、102-过渡段、103-低传动比段、2-齿轮。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1：如图1所示的一种变传动比转向器齿轮齿条副，包括相互啮合的变节距齿条1以及齿轮2，如图2、图3及图4所示的变节距齿条1上设有一排直齿，并沿长度方向依次划分为高传动比段101、过渡段102、低传动比段103、过渡段102，以及高传动比段101；其中，高传动比段101中，齿槽夹角均为40°；低传动比段103中，齿槽夹角均为78.432°；过渡段102中的齿槽夹角则呈渐进变化，即齿槽夹角由靠近低传动比段103的39.5°逐渐增加至靠近高传动比段101的78°。该齿轮齿条副的传动比检测结果如图5所示，结合图4可以看出，由于高传动比段101中的齿槽夹角大于低传动比段103中的齿槽夹角，导致高传动比段101中齿轮2与变节距齿条1之间的啮合点距离齿轮2的轴线较近，使得当齿轮2转动相同的角度时，啮合点处于高传动比段101使变节距齿条1产生的位移距离高于低传动比段103。实施例2：一种变传动比转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变传动比转向器齿轮齿条副，其特征在于，该齿轮齿条副包括相互啮合的变节距齿条(1)以及齿轮(2)，所述的变节距齿条(1)上设有一排啮合齿，所述的啮合齿包括低传动比段(103)、高传动比段(101)以及过渡段(102)；/n所述的过渡段(102)设于高传动比段(101)与低传动比段(103)之间；/n所述的高传动比段(101)中，齿槽夹角为70-82°；/n所述的低传动比段(103)中，齿槽夹角为35-45°。/n

【技术特征摘要】
1.一种变传动比转向器齿轮齿条副，其特征在于，该齿轮齿条副包括相互啮合的变节距齿条(1)以及齿轮(2)，所述的变节距齿条(1)上设有一排啮合齿，所述的啮合齿包括低传动比段(103)、高传动比段(101)以及过渡段(102)；
所述的过渡段(102)设于高传动比段(101)与低传动比段(103)之间；
所述的高传动比段(101)中，齿槽夹角为70-82°；
所述的低传动比段(103)中，齿槽夹角为35-45°。


2.根据权利要求1所述的一种变传动比转向器齿轮齿条副，其特征在于，所述的低传动比段(103)设于一排啮合齿的中间，所述的过渡段(102)、高传动比段(101)依次对称布设于低传动比段(103)的两侧。


3.根据权利要求1所述的一种变传动比转向器齿轮齿条副，其特征在于，所述的高传动比段(101)设于一排啮合齿的中间，所述的过渡段(102)、低传动比段(103)依次对称布设于低传动比段(...

【专利技术属性】
技术研发人员：施伟，
申请(专利权)人：上海格尔汽车科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31