中间输出机械齿轮齿条式转向器的制作方法

本实用新型涉及车辆转向装置技术领域，尤其涉及一种中间输出机械齿轮齿条式转向器。

背景技术：

齿轮齿条式转向器是一种最简单的转向器，它的优点是结构简单、紧凑，刚度大，成本低廉，转向灵敏，正、逆袭率都高，便于布置，而且特别适合于与烛式悬架和麦弗逊悬架配用，还可以直接带动横拉杆，简化转向传动机构。因此在轿车和微、轻型货车上得到广泛应用。同样它也能应用于四轮全地形车上。全地形车是一种可以在任何地形上行驶的车辆，在普通车辆难以机动的地形上行走自如。在软质的沙地上，全地形车宽大的轮胎增加与地上接触面积产生更大摩擦力，配合独特的胎纹使轮胎不易空转打滑，而容易行驶于沙地。品质良好、性能优良的全地形车不仅能行驶沙滩；河床、林道、溪流甚至更恶劣的沙漠都能轻易克服。但是现有的转向器由于横拉杆需用螺栓固定到齿条上，通常采用在壳体上开设很长的槽孔，一般孔长在250mm以上、孔宽在30mm左右，以满足壳体外的横拉杆能够跟随壳体内的齿条做同步移动的目的，这导致转向器壳体的强度和刚度降低，此外，壳体内的润滑脂还是能够从槽孔处外溢，外界的灰尘、泥水等脏东西也就容易从槽孔钻入到转向器内，对转向器内部零件的工作表面产生不良影响，大大影响了转向器的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提出了一种中间输出机械齿轮齿条式转向器，结构简单，操作稳定性高，外界的灰尘、泥水等脏东西不容易进入转向器内，保证了转向器的使用寿命。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型提供一种中间输出机械齿轮齿条式转向器，包括壳体、防尘罩、齿条、齿轮输入轴以及转向拉杆组件，所述壳体为中间贯通的管状结构，所述壳体的两端均设有防尘罩，以将所述壳体的两端密封，所述齿条轴向可活动地设于所述壳体内，所述齿轮输入轴穿过所述壳体的一端，伸入所述壳体内，所述齿轮输入轴上设有与所述齿条相啮合的齿轮，所述壳体包括相互连接的第一壳体、第二壳体以及第三壳体，所述第二壳体可沿轴向伸缩，所述第三壳体位于所述壳体的端部，所述齿轮输入轴插入所述第三壳体内设置，所述第一壳体的侧壁开设有安装通孔，所述转向拉杆组件穿过所述安装通孔与所述齿条的中部连接。

于本实用新型一实例中，所述第二壳体的数量为两个，两个第二壳体分别连接于所述第一壳体的两端。

于本实用新型一实例中，所述第二壳体为波纹伸缩管。

于本实用新型一实例中，所述转向拉杆组件包括转向横拉杆、安装板以及导向板，所述导向板位于所述安装通孔内，所述导向板通过螺栓与所述齿条的中部连接，所述转向横拉杆的一端通过所述安装板安装于所述导向板上。

于本实用新型一实例中，所述齿条的两端均伸出所述壳体的端部开口，所述齿条的两端均设有限位块，所述限位块的直径大于所述壳体的内径。

于本实用新型一实例中，所述壳体内还设有间隙调整组件，所述间隙调整组件对应于所述齿轮输入轴设置，所述间隙调整组件抵在所述齿条的远离所述齿轮输入轴的一侧，用于调整所述齿条与所述齿轮输入轴之间的间隙。

于本实用新型一实例中，所述壳体的相对于所述齿轮输入轴的内壁上开设有安装槽，所述间隙调整组件包括弹簧以及推板，所述弹簧沿所述壳体的径向设置于所述安装槽内，所述弹簧的两端分别抵在所述安装槽的槽底和所述推板上，所述弹簧驱使所述推板紧贴于所述齿条。

于本实用新型一实例中，所述齿条和所述壳体之间还设有齿条衬套，所述齿条衬套用于支承所述齿条沿轴向滑动。

于本实用新型一实例中，所述第一壳体的材质为钢材；所述第二壳体的材质为tpv橡胶；所述第三壳体的材质为铝合金。

于本实用新型一实例中，所述防尘罩的材质为tpv橡胶。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的中间输出机械齿轮齿条式转向器，壳体包括第一壳体和第二壳体，转向拉杆组件设置于第一壳体的位置处，由于第二壳体为可沿轴向伸缩的结构，当齿条沿轴向来回移动时，可以通过第二壳体的伸缩运动，使得转向拉杆组件和第一壳体能够跟随齿条一起运动，相对于在壳体上开很长的槽孔来满足转向拉杆组件沿轴向运动需求的方式，本申请的安装通孔的尺寸与转向拉杆组件的连接端的尺寸相适配即可，大大缩小了安装通孔的尺寸，可以防止外界的脏东西从安装通孔进入转向器内，此外，壳体的两端设置有防尘罩，可以避免外界的脏东西从壳体的两端进入转向器内，保证了转向器的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的中间输出机械齿轮齿条式转向器的结构示意图；

图2是本实用新型的中间输出机械齿轮齿条式转向器的剖面图；

图3是图2中a处的局部放大图。

图中各附图标记为：1、壳体；2、防尘罩；3、齿条；4、齿轮输入轴；5、转向拉杆组件；6、限位块；7、间隙调整组件；8、齿条衬套；11、第一壳体；12、第二壳体；13、安装槽；14、第三壳体；41、齿轮；51、转向横拉杆；52、安装板；53、导向板；54、螺栓；71、弹簧；72、推板。

具体实施方式

下面结合各附图，通过具体实施例，对本实用新型进行详细、完整的描述。

请参考图1-3所示，本实用新型提供一种中间输出机械齿轮齿条式转向器，包括壳体1、防尘罩2、齿条3、齿轮输入轴4以及转向拉杆组件5，壳体1为中间贯通的管状结构，壳体1的两端均设有防尘罩2，以将壳体1的两端密封，齿条3轴向可活动地设于壳体1内，齿轮输入轴4穿过壳体1的一端，伸入壳体1内，齿轮输入轴4上设有与齿条3相啮合的齿轮41，壳体1包括相互连接的第一壳体11、第二壳体12以及第三壳体14，第二壳体12可沿轴向伸缩，第三壳体14位于壳体1的端部，齿轮输入轴4插入第三壳体14内设置，第一壳体11的侧壁开设有安装通孔，转向拉杆组件5穿过安装通孔与齿条3的中部连接。由于第二壳体12为可沿轴向伸缩的结构，当齿条3沿轴向来回移动时，可以通过第二壳体12的伸缩运动，使得转向拉杆组件5和第一壳体11能够跟随齿条3一起运动，相对于在壳体1上开很长的槽孔来满足转向拉杆组件5沿轴向运动需求的方式，本申请的安装通孔的尺寸与转向拉杆组件5的连接端的尺寸相适配即可，大大缩小了安装通孔的尺寸，可以防止外界的脏东西从安装通孔进入转向器内，此外，壳体1的两端设置有防尘罩2，可以避免外界的脏东西从壳体1的两端进入转向器内，保证了转向器的使用寿命。

本申请的转向器工作原理：从齿轮输入轴4输入转向力，由于齿轮输入轴4的齿轮41和齿条3相啮合，转向动力通过齿轮41带动齿条3的方式，使得齿条3在壳体1的腔内做轴向运动，进而带动与齿条3连接的转向拉杆组件5和第一壳体11做轴向运动，同时，第二壳体12发生轴向伸缩，转向拉杆组件5的轴向运动可以输出转向力实现转向。

现有的两端输出式转向器，因转向横拉杆较短，且转向横拉杆的断开点靠近车轮，在车轮上、下跳动时会使车轮定位角产生较大变化，并对汽车的操纵稳定性有不利影响。而本申请的转向器采用中间输出的方式，转向横拉杆51的杆臂较长，且转向横拉杆51的断开点位于汽车中心线附近，在车轮上下跳动量相等的条件下，车轮定位角变化要小很多，有利于汽车操纵稳定性的改善。

第二壳体12的数量为两个，两个第二壳体12分别连接于第一壳体11的两端，使得第一壳体11能够位于壳体1整体的中部位置，使得转向横拉杆51的断开点能够位于汽车中心线附近，有利于提高汽车的操纵稳定性。

第二壳体12为波纹伸缩管，结构简单，伸缩方便。

转向拉杆组件5包括转向横拉杆51、安装板52以及导向板53，导向板53位于安装通孔内，导向板53通过螺栓54与齿条3的中部连接，转向横拉杆51的一端通过安装板52安装于导向板53上。导向板53的尺寸和安装通孔的尺寸相适配，可以防止壳体1内的润滑脂从安装通孔处外溢，以及防止外界的灰尘、泥水等脏东西从安装通孔钻入到转向器内。

齿条3的两端均伸出壳体1的端部开口，齿条3的两端均设有限位块6，限位块6的直径大于壳体1的内径，设置限位块6可以有效防止齿条3运动超出行程范围。

壳体1内还设有间隙调整组件7，间隙调整组件7对应于齿轮输入轴4设置，间隙调整组件7抵在齿条3的远离齿轮输入轴4的一侧，用于调整齿条3与齿轮输入轴4之间的间隙，使得齿条3能够与齿轮41紧密啮合，保证传动精度。

壳体1的相对于齿轮输入轴4的内壁上开设有安装槽13，间隙调整组件7包括弹簧71以及推板72，弹簧71沿壳体1的径向设置于安装槽13内，弹簧71的两端分别抵在安装槽13的槽底和推板72上，弹簧71驱使推板72紧贴于齿条3。弹簧71具有良好的弹性变形能力，当齿轮41和齿条3之间过于紧密影响传动时，可以通过压缩弹簧71以使齿轮41和齿条3之间的间隙适宜；当齿轮41和齿条3之间的间隙过大时，弹簧71能够驱使推板72压紧齿轮41和齿条3，以避免齿轮41和齿条3之间的传动失效。

齿条3和壳体1之间还设有齿条衬套8，齿条衬套8用于支承齿条3沿轴向滑动。齿条衬套8套设在齿条3上，可以平顺的支撑齿条3在轴心方向及垂直方向上的负载，可以减少齿条3的异常磨损，降低在齿条3在移动过程中产生噪音。

第一壳体11的材质为铸钢，铸钢材料具有较高的强度和刚度，且具有良好的耐腐蚀性。一实施例中，第一壳体11为薄壁钢管。

第二壳体12和防尘罩2的材质均为tpv橡胶，tpv橡胶材料的硬度较高，可以防止石子的飞溅损坏。

第三壳体14的材质为铝合金，第三壳体14的侧壁上设有供齿轮输入轴4插入的插入座，插入座和第三壳体14为一体成型结构。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

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