车辆转向系统齿条衬套技术方案

一种用于齿条和齿轮转向系统的中空管中的衬套。衬套形成总体为圆柱形的主体，具有中心孔和从衬套主体向外延伸的圆形悬臂式凸缘。凸缘包括前置表面用以压接齿条壳体的中空内部的相对应的干涉表面。凸缘被设置成当衬套被安装入壳体时，在预定的温度范围内，不间断地将其前置表面的一部分挤压向壳体的中空内部的干涉表面的一部分，从而为保持密封提供热补偿。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车转向系统领域，更具体地说，涉及齿条衬套的改进，其用于使从壳体延伸出的齿条部分可以纵向移动，同时保持密封于齿条壳体中。
技术介绍
典型地，衬套设于齿条壳体中，或齿条和齿轮转向系统的"管"中，使齿条可以纵向 地移动，同时防止转向液从壳体内部泄露。在一些情况下，随着时间的推移，螺纹衬套具有 振动松动的倾向。当遭遇车辆运行所需的周期性温度范围时，零件存在相当大的膨胀和收 縮。当衬套和壳体由具有不相似的膨胀系数的材料，例如铝制的壳体和钢制的衬套，形成 时，衬套与壳体内部部分的摩擦接合就有机会丧失且随着时间的推移而松掉。 —些在先技术试图防止衬套的轴向运动，导致了使用附加锁紧零件。例如，美国 专利公开号2006/0219467中，显示了非螺纹衬套，其包含外部环形槽，接近于齿条管中的 孔，嵌入在其中。材料被通过孔注入槽以将衬套锁紧到位。在美国专利6，644，430中，非 螺纹衬套在其外表面上包含环形槽且管被径向地向内辗压将衬套保持到位。在美国专利 6， 155， 375中，显示了非螺纹衬套，在其外表面上具有环形槽，位于齿条管中与其相对应的 环形槽之下。锁紧线被插入槽中将衬套保持到位。
技术实现思路
本技术解决了衬套随时间的推移变松问题，而不用额外的组装零件。通过独 特地将衬套的前置部分设置在其外螺纹之前，衬套可以用传统的方式被安装在齿条壳体 中，在提高温度的广泛范围内保持其在壳体中的摩擦紧度，从这样的组装零件的额外成本 和在组装转向系统之前运输和处理任何这样的零件而增加的劳动力的立场出发，不使用额 外的组装零件解决问题的优点很突出。 在制造过程中用一定的方法设置衬套，形成悬臂式凸缘与齿条壳体的内部部分接 合，问题被解决了，并且转向系统组装过程没有任何重大改变。 本技术涉及用于齿条和齿轮转向系统的中空管壳体中的衬套。壳体具有端部部分，用以接合衬套并使位于壳体内的齿条齿轮的延伸部可以从壳体向外延伸并通过衬套进行纵向的相对移动。壳体通常形成为圆柱体，具有中心孔用以环绕齿条延伸部。圆形的悬臂式凸缘从衬套的主体向外延伸且包括一前置表面用以压接在壳体的中空内部的相对应的干涉面。圆形的悬臂式凸缘被设置为，当衬套被安装入壳体时，在预定的温度范围内，不间断地将其前置表面的一部分挤压向壳体的中空内部的干涉表面的一部分。 本技术的目的是提供一种改进的衬套，其用于汽车转向系统的齿条和齿轮转向器壳体中，其中衬套相对于由具有一定热膨胀系数的材料形成的壳体是热补偿的，该材料的热膨胀系数高于用来形成衬套的材料。 本技术的另一个目的是提供一种改进了的用于汽车转向系统的齿条和齿轮 转向器壳体中的衬套，其中衬套包括形成干涉且被连续地向壳体内部的干涉墙挤压的外螺纹前面的悬臂式凸缘。 本技术提供的衬套中，圆形悬臂式凸缘由存在于一对在衬套主体上形成的纵 向间隔的环形槽之间的距离形成。 本技术提供的衬套中，壳体在其一端具有内螺纹部分，且所述衬套形成为用 以旋入所述壳体并预先负荷足够的力使得所述圆形悬臂式凸缘，与所述干涉表面接触时， 偏移至由所述槽的相邻的后一个槽所定义的空间中，并在预定的温度范围内维持与所述干 涉表面的压接。 本技术提供的衬套中，圆形悬臂式凸缘形成从所述衬套主体中延伸，其后表 面实质上平行于所述前置表面并面向所述槽的相邻的后一个槽。 本技术提供的衬套中，圆形悬臂式凸缘形成从所述衬套主体延伸，并随着朝所述前置表面向前倾斜的后表面形成锥形且朝向所述一对槽的后一个槽。 本技术的更进一步的目的是要求保护提供衬套的方法，所述衬套用于汽车的齿条和齿轮系统的中空管壳体中，其包含以下步骤，提供具有内螺纹部分和在中空内部靠近壳体的一个端部的干涉表面的壳体；形成衬套，该衬套具有总体上圆柱形的主体，该主体具有中心孔用以使位于壳体内部的齿条齿轮的延伸部从壳体向外延伸并通过衬套纵向地相对移动；给衬套提供具有外螺纹部分用以接合壳体的内螺纹部分；以及提供圆形的悬臂式凸缘，其从壳体的主体向外延伸，其具有前置表面以接触壳体中空内部的干涉表面，并且，当衬套被旋入壳体中时，在预定的温度范围内，保持将前置表面的一部分不间断地挤压向干涉表面的一部分。附图说明图1是传统的齿条和齿轮壳体用于汽车动力转向系统中的局部横截面图 图2是已有技术的衬套典型地用于传统齿条和齿轮壳体中的横截面图。 图2A是图2中已有技术的衬套在提高的温度条件时放大的横截面图。 图3是在升高的温度中，本技术安装在齿条和齿轮壳体中的一个实施例的横截面图。 图3A是在较低温度下安装图3所示实施例时力施加至其凸缘的放大横截面图。 图4是本技术在提高的温度中安装在齿条和齿轮壳体中的另一个实施例的 横截面图。具体实施方式图1所示的传统的转向系统IO，包括转向输入轴12，从被车辆操作者控制的转向 轮(未显示)延伸出来。动力转向控制阀14具有管道连接11和13，其提供转向液给活塞 15的任何一边，活塞15位于齿条壳体32中齿条齿轮18的延伸部18a上。转向器壳体30 与齿条壳体32结合，并使得可轴向旋转的齿轮16和可线性移动的齿条齿轮18之间能交互 作用。转向器壳体30的一个端部具有开口 31 ，齿条齿轮18延伸通过其中以接合球接头20 和转向横拉杆21。防尘套封24连接在壳体端部31和转向横拉杆20之间，以防止灰尘和水 污染零件、其间的连接和润滑。转向器壳体30的第二端部具有开口 35，齿条壳体32与其 连接。齿条延伸部18a可以装至齿条齿轮18，或者与其成一体。齿条壳体32具有由内表4面33定义的中空致动腔，其包括齿条齿轮延伸部18a和对齿轮15挤压的转向液。衬套17 和40设于齿条壳体32的任一端部。通常包括多个"O"形环和其他形式的液封，但是在此 为了简洁地介绍本实用型而没有显示。衬套40为齿条壳体32中的齿条齿轮延伸部18a的 纵向移动提供支承，同时还加强了保存在由内表面33定义的中空致动腔中被加压的转向 液的密封。在包括衬套40的齿条壳体32的端部，齿条延伸部18a连接至球接头28和转向 横拉杆29。防尘套封26用以防止覆盖的零件被污染。 图2显示放大的衬套40旋入齿条壳体32的漏斗状开口 36。开口 36包括内螺纹 34和螺纹34内的干涉环形面38。衬套40形成总体上为圆柱形的主体，具有中心孔42，齿 条延伸部18a通过其被支承以进行纵向移动。外螺纹44位于前置圆形面48之后的衬套40 的外表面上。安装入齿条壳体32时，衬套42被旋入开口 36，直到前置圆形面48靠近干涉 环形面38且前置圆柱形表面49被摩擦地与齿条壳体32的内表面33接合。衬套40被拧 紧至预定的扭矩值，则齿条壳体32的衬套40组装完成。 在所示的转向系统中，齿条壳体32由铝合金构成且衬套由钢合金形成。每个上述 金属具有相当不同的热膨胀系数。例如，铝壳体32的环形部分，具有23xl0-6mm/mm/t:的 热膨胀系数，已经确定，沿9毫米(mm)的长度，从70。 F(组装转向系统时的平均室温)至 200° F，其长度延伸1. 74xl0-2mm。类似地，对于具有热膨胀系数为12xlO-6mm/mm/°C的钢 衬套40，已经确定，同样长度从70。 F至200。 F，其仅延伸0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于齿条和齿轮转向系统的中空管壳体中的衬套，其特征在于，所述壳体具有端部部分，用以接合所述衬套，并使齿条齿轮的延伸部可置于所述壳体内部，从所述壳体向外延伸并通过所述衬套进行纵向相对移动；　　　　所述衬套形成总体为圆柱形的主体，其具有中心孔以环绕所述齿条延伸部，圆形的悬臂式凸缘从所述衬套的主体向外延伸、且包括在所述圆形悬臂式凸缘上的前置表面，用以压接所述壳体的中空内部相对应的干涉表面；以及　　　　所述圆形悬臂式凸缘被设置为不间断地将其前置表面一部分挤压向所述壳体中空内部的所述干涉表面的一部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆士R罗伯逊，约翰F兰得洛，
申请(专利权)人：福特汽车公司，
类型：实用新型
国别省市：US[]