转向节叉组件转让专利

申请号 : CN201380048861.0

文献号 : CN104661893B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : N·威庭

申请人 : 美国圣戈班性能塑料公司

摘要 :

一种转向节叉轴承组件包括本体。该本体可包括具有平坦表面的第一端和与该第一端相对的第二端。该第二端可具有凹面,该凹面具有曲率半径RCS、第一横向侧和与该第一横向侧相对的第二横向侧。第一轴承垫可从凹面的第一横向侧延伸并且第二轴承垫可从该凹面的与该第一轴承垫相对的第二横向侧延伸。每一个轴承垫都可包括具有曲率半径RSCS的轴接触面,并且RSCS≥2xRCS。

权利要求 :

1.一种转向节叉轴承组件,包括:

本体,包括:

具有平坦表面的第一端;

与所述第一端相对的第二端,所述第二端具有凹面,所述凹面具有曲率半径RCS、第一横向侧和与所述第一横向侧相对的第二横向侧;

第一轴承垫,所述第一轴承垫从所述凹面的所述第一横向侧延伸;

第二轴承垫,所述第二轴承垫从所述凹面的与所述第一轴承垫相对的所述第二横向侧延伸,和第三轴承垫,所述第三轴承垫设置在所述第一轴承垫和所述第二轴承垫之间的中心位置,其中,每一个轴承垫都包括具有曲率半径RSCS的轴接触面,并且RSCS≥2xRCS。

2.根据权利要求1所述的组件,其中,RSCS≥5xRCS。

3.根据权利要求2所述的组件,其中,RSCS≤无穷大。

4.根据权利要求1所述的组件,其中,每一个轴承垫都固定至所述本体的所述凹面。

5.根据权利要求4所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括与所述轴接触面相对的本体接触面并且所述本体接触面被弯曲以配合所述本体的弧形表面的曲率。

6.一种转向节叉轴承组件,包括:

壳体,所述壳体包括位于所述壳体内的孔;

轴,所述轴邻近于且平行于所述壳体的端部;

轴承组件,所述轴承组件从所述壳体延伸并接触所述轴,所述轴承组件包括:本体,包括:

具有平坦表面的第一端;

与所述第一端相对的第二端,所述第二端具有限定第一横向侧和与所述第一横向侧相对的第二横向侧的凹面,其中所述凹面具有曲率半径RCS;

第一轴承垫承窝,所述第一轴承垫承窝延伸到所述凹面的所述第一横向侧中;

第二轴承垫承窝,所述第二轴承垫承窝延伸到所述凹面的与所述第一轴承垫承窝相对的所述第二横向侧中;

第一轴承垫,所述第一轴承垫安装在所述第一轴承垫承窝内;和第二轴承垫,所述第二轴承垫安装在所述第二轴承垫承窝内,其中,每一个轴承垫都从相应的轴承垫承窝延伸,并且其中,每一个轴承垫都包括与所述本体的所述凹面间隔开距离DS的轴接触面,其中每个轴承垫都包括具有曲率半径RSCS的轴接触面,并且RSCS≥2xRCS。

7.根据权利要求6所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括总高度HBP,并且每一个轴承垫承窝都延伸到所述凹面中处于承窝深度DP处,并且DP≥1%HBP。

8.根据权利要求7所述的组件,其中,DP≤30%HBP。

9.根据权利要求7所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括总高度HBP,并且DS≥5%HBP。

10.根据权利要求9所述的组件,其中,DS≤50%HBP。

11.一种转向组件,包括:

形成有孔的小齿轮壳体;

齿条轴,所述齿条轴邻近于所述小齿轮壳体;

转向节叉轴承组件,所述转向节叉轴承组件安装在所述小齿轮壳体的所述孔内,使得它接触所述齿条轴的外表面,所述转向节叉轴承组件包括:本体,包括:

具有平坦表面的第一端;

与所述第一端相对的第二端,所述第二端具有限定第一横向侧和与所述第一横向侧相对的第二横向侧的凹面;

第一轴承垫,所述第一轴承垫嵌置在所述本体的所述凹面内;和第二轴承垫,所述第二轴承垫嵌置在所述本体的所述凹面内,其中,每一个轴承垫都包括基座和轴支承结构,所述基座具有第一肩部和第二肩部,所述轴支承结构从所述基座在所述基座的所述肩部之间延伸;

其中,所述本体的所述凹面包括曲率半径RCS,且每个轴承垫都包括具有曲率半径RSCS的轴接触面,并且RSCS≥2xRCS。

12.根据权利要求11所述的组件,其中,每一个轴支承结构都包括嵌置部分和裸露部分,所述嵌置部分嵌置在所述本体内,所述裸露部分从所述本体的所述凹面延伸至距离DE,其中,每一个轴支承结构都包括从所述基座的所述肩部至所述轴支承结构的远侧端测量到的高度HS,并且其中,DE≤50%HS。

13.根据权利要求12所述的组件,其中,DE≥5%HS。

14.根据权利要求11所述的组件,其中,每一个轴承垫的所述基座都包括总宽度WB,并且每一个轴承垫的所述轴支承结构都包括总宽度WS,并且其中,WS≤90%WB。

15.根据权利要求14所述的组件,其中,WS≥50%WB。

16.根据权利要求11所述的组件,其中,RSCS≤无穷大。

17.根据权利要求1或6中的任一项所述的组件,其中,每一个轴接触面都是大致平面状的。

18.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,所述本体包括外径ODB,并且每一个轴承垫都包括长度LBP,并且LBP≥60%ODB。

19.根据权利要求18所述的组件,其中,LBP≤100%ODB。

20.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,所述本体包括外径ODB,并且每一个轴承垫都包括宽度WBP,并且WBP≤25%ODB。

21.根据权利要求20所述的组件,其中,WBP≥5%ODB。

22.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,每一个轴接触面都包括平面度F,并且F≤±.001英寸。

23.根据权利要求22所述的组件,其中,F≥±.00001英寸。

24.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括单个连续的轴接触面。

25.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括总高度HBP和宽度WBP,并且HBP≤75%WBP。

26.根据权利要求25所述的组件,其中,HBP≥10%WBP。

27.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括总高度HBP,并且每一个轴承垫都嵌置在所述凹面中处于深度D,并且D≥1%HBP。

28.根据权利要求27所述的组件,其中,D≤30%HBP。

29.根据权利要求1或11中的任一项所述的组件,其中,所述本体的所述凹面包括第一轴承垫承窝和第二轴承垫承窝,所述第一轴承垫承窝延伸到所述凹面的所述第一横向侧中,所述第二轴承垫承窝延伸到所述凹面的与所述第一轴承垫承窝相对的所述第二横向侧中,其中,所述第一轴承垫装配到所述第一轴承垫承窝中并且所述第二轴承垫装配到所述第二轴承垫承窝中。

30.根据权利要求29所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括总高度HBP,并且每一个轴承垫承窝都延伸到所述凹面中处于承窝深度DP处,并且DP≥1%HBP。

31.根据权利要求30所述的组件,其中,DP≤30%HBP。

32.根据权利要求1或6中的任一项所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括:基座,所述基座具有第一肩部和第二肩部;和

轴支承结构,所述轴支承结构从所述基座在所述肩部之间延伸,其中,每一个轴承垫的所述基座都嵌置在所述本体的所述凹面内并且所述轴支承结构从所述本体的所述凹面延伸。

33.根据权利要求32所述的组件,其中,每一个轴支承结构都包括嵌置部分和裸露部分,所述嵌置部分嵌置在所述本体内,所述裸露部分从所述本体的所述凹面延伸距离DE,其中,每一个轴支承结构都包括从所述基座的所述肩部测量到的总高度HS,并且其中,DE≤

50%HS。

34.根据权利要求33所述的组件,其中,DE≥5%HS。

35.根据权利要求33所述的组件,其中,每一个轴承垫的所述基座都包括总宽度WB,并且每一个轴承垫的所述轴支承结构都包括在所述轴接触面处测量到的总宽度WS,并且WS≤

90%WB。

36.根据权利要求35所述的组件,其中,WS≥50%WB。

37.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,每一个轴接触面都相对于中央轴线倾斜角度A,并且其中,A≥5°。

38.根据权利要求37所述的组件,其中,A≤60°。

39.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,所述组件还包括从所述本体的所述凹面沿所述本体的中央轴线延伸的第三轴承垫,其中,所述第三轴承垫横跨所述凹面的所述第一横向侧和所述凹面的所述第二横向侧。

40.根据权利要求39所述的组件,其中,所述第三轴承垫大致垂直于所述本体的所述中央轴线。

41.根据权利要求1、6或11中的任一项所述的组件,其中,每一个轴承垫都包括聚合物。

42.根据权利要求41所述的组件,其中,所述聚合物包括热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、非填充的聚酰亚胺、填充的聚酰亚胺、或其组合。

说明书 :

转向节叉组件

技术领域

[0001] 本公开涉及轴承和轴承组件,特别地本公开涉及转向节叉组件。

背景技术

[0002] 许多车辆都利用齿轮齿条式转向系统以将运动从方向盘转移至在路上行驶的转动轮,在常规齿轮齿条式转向系统中,可将方向盘经由转向轴机械地联接至小齿轮。小齿轮可包括与齿条轴上的齿相配合的齿轮齿。当小齿轮旋转时,旋转运动可在齿条轴处被转换成直线运动。齿条轴可在每一个轮组件处连接于拉杆(tie rod)。当齿条轴呈直线地移动时,拉杆能够旋转以便旋转轮组件并使车辆转向。
[0003] 为了确保小齿轮与齿条轴之间存在适当的间隙,可将转向节叉组件用于提供将该轴推入到小齿轮中的偏压力。该节叉可还称之为“节叉组件”、“节叉滑动件(yoke slipper)”、或“定位盘(puck)”。当旋转小齿轮时,齿条轴(通常为钢)沿节叉滑动。转向节叉与齿条轴之间的适当配合对于任一齿轮齿条式转向系统而言均是必不可少的。
[0004] 因此,本工业持续需要对轴承和轴承组件、特别是对转向节叉组件进行改良。

附图说明

[0005] 通过参照附图,可以更好地理解本公开,并且可使本领域技术人员明白本公开的多个特征和优点。
[0006] 图1包括根据一种实施例的齿轮齿条式转向系统的分解透视图。
[0007] 图2包括根据一种实施例的齿轮齿条式转向系统的局部剖视图。
[0008] 图3包括根据一种实施例的转向节叉组件的透视图。
[0009] 图4包括根据一种实施例的转向节叉组件的平面图。
[0010] 图5包括根据一种实施例的另一转向节叉组件的透视图。
[0011] 图6包括根据一种实施例的另一转向节叉组件的第一横断面视图。
[0012] 图7包括根据一种实施例的另一转向节叉组件的第二横断面视图。
[0013] 相同的附图标记在不同视图中用于表示相似或相同的物品。

具体实施方式

[0014] 下列说明涉及轴承组件,并且特别涉及转向节叉组件,这些转向节叉组件可用于在齿条轴上提供偏压力,以便维持小齿轮与齿条轴之间的适当间隙或连接。在一方面中,转向节叉组件可包括包含第一材料的节叉本体和一对轴承垫,这一对轴承垫固定于诸如凹面之类的弓形或弧形表面,该表面构造成至少部分地围绕大致呈圆柱体形的轴的外壁装配。轴承垫可由诸如低摩擦材料之类的另一种材料制成并且可从该节叉组件的弓形表面延伸,以便在转向节叉组件与齿条轴之间提供有限的接触。
[0015] 在另一方面中,该弓形表面可形成有一对轴承垫承窝(socket)并且每一个轴承垫承窝都可构造成接收轴承垫。例如,轴承垫可被压配合、粘合、或以其它方式安装并固定在每一个轴承垫承窝内。作为选择,该转向节叉组件的本体可被模制在轴承垫的周围,以便在该转向节叉组件的本体与轴承垫之间形成互锁结构。
[0016] 该转向节叉组件的本体可由金属、聚合物或其组合制成。该金属可以是诸如铝之类的单金属或诸如钢、铝合金、黄铜等之类的金属合金。该聚合物可以是热塑性聚合物。该热塑性聚合物可以是聚酰胺热塑性塑料,例如聚己内酰胺(亦称为,聚酰胺6或PA6)。再者,该热塑性聚合物可以是聚甲醛(POM)。此外,该热塑性聚合物可以是聚乙烯热塑性塑料,例如高密度聚乙烯(HDPE)。
[0017] 轴承垫可由低摩擦聚合物制成。该低摩擦聚合物可包括热固性聚合物或热塑性聚合物。该热固性聚合物可包括热固性聚酰亚胺。该热固性聚酰亚胺可包括非填充的热固性聚酰亚胺或填充的热固性聚酰亚胺。填充的热固性聚酰亚胺可包括15%(按重量计)的石墨填充的热固性聚酰亚胺、15%(按重量计)的石墨/10%(按重量计)的聚四氟乙烯(PTFE)填充的热固性聚酰亚胺、40%(按重量计)的石墨填充的热固性聚酰亚胺、15%(按重量计)的二硫化钼填充的热固性聚酰亚胺、或其组合。该热塑性聚合物可包括热塑性聚酰亚胺。此外,该聚合物可包括多孔聚酰亚胺或无孔聚酰亚胺。该多孔聚酰亚胺可以用诸如油或其它润滑剂之类的一种或多种润滑剂浸润。
[0018] 最初参照图1,齿轮齿条式转向系统被示出且主要以100表示。如在图1中所示,该齿轮齿条式转向系统可包括壳体102。齿条轴104可延伸穿过该壳体102并且该齿条轴104可连接于第一拉杆106和第二拉杆108。包括螺旋形小齿轮112的轴110可以大致垂直于该齿条轴104的方式延伸到该壳体102中。转向节叉组件114可安装在壳体102内,以便提供用于保持齿条轴104与小齿轮112接合的偏压力。
[0019] 具体地,如图2中所示,该螺旋形小齿轮112可与齿条轴104配合。该转向节叉组件114可至少部分包裹在齿条轴104的外侧壁的周围,并且该转向节叉组件114可被弹簧116朝向齿条轴104的外侧壁偏压,直到该转向节叉组件114的轴承垫与齿条轴104的外侧壁相接触为止。
[0020] 弹簧116可被螺纹盖118压靠在该转向节叉组件114上,该螺纹盖118与形成在壳体102中的部分攻丝的孔120螺纹接合。图2还表明O型环122可被座置在形成在该转向节叉组件114的侧壁中的沟槽中并且包围住(circumscribe)该转向节叉组件114。在另一方面中,O型环可被座置在形成在部分攻丝的孔120的壁中的沟槽(未示出)中、处于包围住该转向节叉组件114的位置中。
[0021] 当其中设置有该齿轮齿条式转向系统100的车辆的驾驶员转动该车辆的方向盘时,轴110旋转,从而导致小齿轮112随之旋转。当小齿轮112旋转时,齿条轴104可滑入或滑出如图2中所示的页面。该齿条轴104可靠在固定的转向节叉组件114上滑动,该固定的转向节叉组件114维持使小齿轮112与齿条轴104保持啮合在一起的偏压力。
[0022] 图3和图4示出了可与上述齿轮齿条式转向系统100一起使用的转向节叉组件300。如在图3和图4中所示,该转向节叉组件300可包括具有第一端304和第二端306的大致呈圆柱体形的本体302。本体302的第一端304可包括大致平坦的表面308。本体302的第二端306可包括弓形表面。特别地,该弓形表面可以是凹面310。该凹面310可包括曲率半径RCS。
[0023] 如在图3和图4中所示,本体302可包括形成在本体302的外侧壁314中的O型环槽312。该O型环槽312可以是连续的并且可以深入到本体302中大致均匀的深度且围绕该本体
302大致均匀的高度完全包围住本体302。图3和图4还表明该本体302可包括外径ODB。
[0024] 在一个具体方面中,凹面310可具有第一横向侧320和与该第一横向侧320相对的第二横向侧322。横向侧320、322可以是大致相同的并且可相对于彼此关于中央轴线324成镜像。第一轴承垫330可从本体302的凹面310的第一横向侧320延伸。第二轴承垫332可从本体302的凹面310的第二横向侧322延伸。
[0025] 每一个轴承垫均可包括长度LBP和宽度WBP。LBP可≥60%ODB,例如≥65%ODB、≥70%ODB、≥75%ODB、或≥80%ODB。此外,LBP≤100%ODB,例如≤95%ODB,或≤90%ODB。可以了解的是,LBP可处于位于本文中所述的ODB数值的任一百分比之间并包括该任一百分比在内的范围内。
[0026] 例如,LBP可≥60%ODB且≤100%ODB,例如≥60%ODB且≤95%ODB,或者≥60%ODB且≤90%ODB。LBP可≥65%ODB且≤100%ODB,例如≥65%ODB且≤95%ODB,或者≥65%ODB且≤90%ODB。LBP可≥70%ODB且≤100%ODB,例如≥70%ODB且≤95%ODB,或者≥70%ODB且≤90%ODB。LBP可≥75%ODB且≤100%ODB,例如≥75%ODB且≤95%ODB,或者≥75%ODB且≤
90%ODB。此外,LBP可≥80%ODB且≤100%ODB,例如≥80%ODB且≤95%ODB,或者≥80%ODB且≤90%ODB。
[0027] 在一个具体方面中,WBP可≤25%ODB,例如≤20%ODB,或者≤15%。此外,WBP可≥5%ODB,例如≥10%,或者≥12.5%。可以了解的是,WBP可处于位于本文中所述的ODB数值的任一百分比之间并包括该任一百分比在内的范围内。
[0028] 例如,WBP可≤25%ODB且≥5%ODB,例如≤25%ODB且≥10%ODB,或者≤25%ODB且≥12.5%ODB。WBP可≤20%ODB且≥5%ODB,例如≤20%ODB且≥10%ODB,或者≤20%ODB且≥12.5%ODB。WBP可≤15%ODB且≥5%ODB,例如≤15%ODB且≥10%ODB,或者≤15%ODB且≥
12.5%ODB。
[0029] 在另一方面中,每一个轴承垫330、332均可包括总高度HBP,并且HBP可≤75%WBP,例如≤70%WBP、≤65%WBP、≤60%WBP、≤55%WBP、或者≤50%WBP。HBP可≥10%WBP,例如≥15%WBP、≥20%WBP、或者≥25%WBP。可以了解的是,HBP可处于位于本文中所述的WBP数值的任一百分比之间并包括该任一百分比在内的范围内。
[0030] 例如,HBP可≤75%WBP且≥10%WBP,例如≤75%WBP且≥15%WBP、≤75%WBP且≥20%WBP、或者≤75%WBP且≥25%WBP。HBP可≤70%WBP且≥10%WBP,例如≤70%WBP且≥15%WBP、≤70%WBP且≥20%WBP、或者≤05%WBP且≥25%WBP。HBP可≤65%WBP且≥10%WBP,例如≤65%WBP且≥15%WBP、≤65%WBP且≥20%WBP、或者≤65%WBP且≥25%WBP。HBP可≤60%WBP且≥
10%WBP,例如≤60%WBP且≥15%WBP、≤60%WBP且≥20%WBP、或者≤60%WBP且≥25%WBP。HBP可≤55%WBP且≥10%WBP,例如≤55%WBP且≥15%WBP、≤55%WBP且≥20%WBP、或者≤55%WBP且≥25%WBP。此外,HBP可≤50%WBP且≥10%WBP,例如≤50%WBP且≥15%WBP、≤50%WBP且≥
20%WBP、或者≤50%WBP且≥25%WBP。
[0031] 如在图3和图4中所示,每一个轴承垫330、332均可包括轴接触面340、342。特别地,轴承垫330、332可包括单个连续的轴接触面340、342。每一个轴接触面340、342均可包括曲率半径RSCS,并且RSCS可≥2xRCS,例如≥5xRCS、≥10xRCS、≥50xRCS、≥100xRCS、或者≥1000xRCS。此外,RSCS可≤无穷大。可以了解的是,RSCS可处于位于本文中所述的用于RSCS数值的任一数值之间并包括该任一数值在内的范围内。
[0032] 例如,RSCS可≥2xRCS且≤无穷大,例如≥5xRCS且≤无穷大、≥10xRCS且≤无穷大、≥50xRCS且≤无穷大、≥100xRCS且≤无穷大、或者≥1000xRCS且≤无穷大。
[0033] 当RSCS接近无穷大时,每一个轴接触面340、342均可被视为是平坦的或者是大致平面状的。在该方面中,每一个轴接触面340、342均可包括平面度F。在具体方面中,F可≤±.001英寸,例如≤±.00075英寸、±.0005英寸、±.00025英寸、或者≤±.0001英寸。此外,F可≥±.00001英寸,例如≥±.000025英寸、≥±.00005英寸、或者≥±.000075英寸。可以了解的是,F可处于位于本文中所述的F的任一数值之间并包括该任一数值在内的范围内。
[0034] 例如,F可≤±.001英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.001英寸且≥±.000025英寸、≤±.001英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.001英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.00075英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.00075英寸且≥±.000025英寸、≤±.00075英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.00075英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.0005英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.0005英寸且≥±.000025英寸、≤±.0005英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.0005英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.00025英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.00025英寸且≥±.000025英寸、≤±.00025英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.00025英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.0001英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.0001英寸且≥±.000025英寸、≤±.0001英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.0001英寸且≥±.000075英寸。
[0035] 在一方面中,每一个轴承垫330、332均可表面安装在凹面320上并且轴承垫330、332可经由胶合剂、粘合剂、焊接、或一些其它固定件固定于凹面320。在另一方面中,固定轴承垫330、332可包括遮掩住该凹面320以便在该掩膜中留下呈轴承垫330、332的形状的开口并将材料喷涂到该凹面320上以形成轴承垫330、332。此后,可移除该遮掩材料以便留下轴承垫330、332。轴承垫330、332可在移除该遮掩材料之前或之后被固化。在该方面中,每一个轴承垫330、332均包括与轴接触面340、342相对的本体接触面。每一个本体接触面均可以是凸的并且可被弯曲以匹配该本体的弧形表面的曲率。
[0036] 在另一方面中,如在图4中所示,第一轴承垫承窝350可形成在凹面310的第一横向侧320中并且第二轴承垫承窝352可形成在凹面310的与第一轴承垫承窝350相对的第二横向侧322中。每一个轴承垫330、332均可安装在相应的轴承垫承窝350、352中,使得每一个轴承垫330、332的轴接触面340、342均可与本体302的凹面310间隔开如沿每一个轴承垫330、332的长边测量到的距离DS。
[0037] 在一个具体方面中,DS可≥5%HBP,例如≥7.5%HBP、≥10%HBP、≥12.5%HBP、≥15%HBP、≥17.5%HBP、或者≥20%HBP。此外,DS可≤50%HBP,例如≤45%HBP、≤40%HBP、≤
35%HBP、或者≤30%HBP。DS可处于位于本文中所述的HBP数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0038] 例如,DS可≥5%HBP且≤50%HBP,例如≥5%HBP且≤45%HBP、≥5%HBP且≤40%HBP、≥5%HBP且≤35%HBP、或者≥5%HBP且≤30%HBP。DS可≥7.5%HBP且≤50%HBP,例如≥7.5%HBP且≤45%HBP、≥7.5%HBP且≤40%HBP、≥7.5%HBP且≤35%HBP、或者≥7.5%HBP且≤30%HBP。DS可≥10%HBP且≤50%HBP,例如≥10%HBP且≤45%HBP、≥10%HBP且≤40%HBP、≥10%HBP且≤35%HBP、或者≥10%HBP且≤30%HBP。DS可≥12.5%HBP且≤50%HBP,例如≥12.5%HBP且≤45%HBP、≥12.5%HBP且≤40%HBP、≥12.5%HBP且≤35%HBP、或者≥12.5%HBP且≤30%HBP。DS可≥15%HBP且≤50%HBP,例如≥15%HBP且≤45%HBP、≥15%HBP且≤40%HBP、≥15%HBP且≤35%HBP、或者≥15%HBP且≤30%HBP。DS可≥17.5%HBP且≤50%HBP,例如≥17.5%HBP且≤45%HBP、≥17.5%HBP且≤40%HBP、≥17.5%HBP且≤35%HBP、或者≥17.5%HBP且≤30%HBP。DS可≥20%HBP且≤50%HBP,例如≥20%HBP且≤45%HBP、≥20%HBP且≤40%HBP、≥20%HBP且≤35%HBP、或者≥20%HBP且≤30%HBP。
[0039] 每一个轴承垫承窝350、352均可延伸到凹面310中、延伸在轴承垫承窝350、352的最深部分处测量到的承窝深度DP。DP可≥1%HBP,例如≥2.5%HBP、≥5%HBP、≥7.5%HBP、或者≥10%HBP。此外,DP可≤30%HBP,例如≤25%HBP、≤20%HBP、≤15%HBP、或者≤12.5%HBP。可以了解的是,DP可处于位于本文中所述的HBP数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0040] 例如,DP可≥1%HBP且≤30%HBP,例如≥1%HBP且≤25%HBP、≥1%HBP且≤20%HBP、≥1%HBP且≤15%HBP、或者≥1%HBP且≤12.5%HBP。DP可≥2.5%HBP且≤30%HBP,例如≥2.5%HBP且≤25%HBP、≥2.5%HBP且≤20%HBP、≥2.5%HBP且≤15%HBP、或者≥2.5%HBP且≤
12.5%HBP。DP可≥5%HBP且≤30%HBP,例如≥5%HBP且≤25%HBP、≥5%HBP且≤20%HBP、≥
5%HBP且≤15%HBP、或者≥5%HBP且≤12.5%HBP。DP可≥7.5%HBP且≤30%HBP,例如≥7.5%HBP且≤25%HBP、≥7.5%HBP且≤20%HBP、≥7.5%HBP且≤15%HBP、或者≥7.5%HBP且≤
12.5%HBP。DP可≥10%HBP且≤30%HBP,例如≥10%HBP且≤25%HBP、≥10%HBP且≤20%HBP、≥10%HBP且≤15%HBP、或者≥10%HBP且≤12.5%HBP。
[0041] 如在图4中所示,每一个轴接触面340、342均可相对于中央轴线324倾斜角度A。A≥5°,例如≥7.5°、或者≥10°。在另一方面中,A≤60°,例如≤55°、≤50°、或者≤45°。可以了解的是,A可处于位于本文中所述的用于A的数值中的任一个之间并包括该任一数值在内的范围内。
[0042] 例如,A可≥5°且≤60°,例如≥5°且≤55°、≥5°且≤50°、或者≥5°且≤45°。A可≥7.5°且≤60°,例如≥7.5°且≤55°、≥7.5°且≤50°、或者≥7.5°且≤45°。A可≥10°且≤
60°,例如≥10°且≤55°、≥10°且≤50°、或者≥10°且≤45°。
[0043] 在另一方面中,转向节叉组件300可包括可从本体302的凹面310沿本体302的中央轴线324延伸的第三轴承垫(未示出)。第三轴承垫可横跨凹面310的第一横向侧320和凹面310的第二横向侧322,使得第三轴承垫以中央轴线324为中心。此外,第三轴承垫和第三轴承垫的轴接触面可大致垂直于本体302的中央轴线324。
[0044] 现在参照图5至图7,可安装在齿轮齿条式转向系统100(图1)中的转向节叉组件的另一方面被描绘出并且主要以500表示。如所示,转向节叉组件500可包括具有第一端504和第二端506的大致呈圆柱体形的本体502。本体502的第一端504可包括大致平坦的表面508。本体502的第二端506可包括凹面510。凹面510可包括曲率半径RCS。
[0045] 如在图5至图7中所示,本体502可包括形成在本体502的外侧壁514中的O型环槽512。该O型环槽512可以是连续的并且可以深入到本体502中大致均匀的深度且围绕该本体
502大致均匀的高度完全包围住本体502。图5和图4还表明该本体502可包括外径ODB。
[0046] 在一个具体方面中,凹面510可具有第一横向侧520和与该第一横向侧520相对的第二横向侧522。横向侧520、522可以是大致相同的并且可相对于彼此关于中央轴线524成镜像。第一轴承垫530可嵌置到本体502的凹面510的第一横向侧520中。第二轴承垫532可嵌置到本体502的凹面510的第二横向侧522中。
[0047] 特别地,可将包括本体502的材料注射模制在轴承垫530、532的周围,以便在每一个轴承垫530、532与本体502之间形成互锁结构。每一个轴承垫530、532均可在该凹面中被嵌置于深度D处,并且D≥1%HBP,例如≥2.5%HBP、≥5%HBP、≥7.5%HBP、或者≥10%HBP。此外,D可≤30%HBP,例如≤25%HBP、≤20%HBP、≤15%HBP、或者≤12.5%HBP。可以了解的是,D可处于位于本文中所述的HBP数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0048] 例如,D可≥1%HBP且≤30%HBP,例如≥1%HBP且≤25%HBP、≥1%HBP且≤20%HBP、≥1%HBP且≤15%HBP、或者≥1%HBP且≤12.5%HBP。D可≥2.5%HBP且≤30%HBP,例如≥2.5%HBP且≤25%HBP、≥2.5%HBP且≤20%HBP、≥2.5%HBP且≤15%HBP、或者≥2.5%HBP且≤
12.5%HBP。D可≥5%HBP且≤30%HBP,例如≥5%HBP且≤25%HBP、≥5%HBP且≤20%HBP、≥5%HBP且≤15%HBP、或者≥5%HBP且≤12.5%HBP。D可≥7.5%HBP且≤30%HBP,例如≥7.5%HBP且≤25%HBP、≥7.5%HBP且≤20%HBP、≥7.5%HBP且≤15%HBP、或者≥7.5%HBP且≤12.5%HBP。
D可≥10%HBP且≤30%HBP,例如≥10%HBP且≤25%HBP、≥10%HBP且≤20%HBP、≥10%HBP且≤15%HBP、或者≥10%HBP且≤12.5%HBP。
[0049] 每一个轴承垫均可包括长度LBP和宽度WBP。LBP可≥60%ODB,例如≥65%ODB、≥70%ODB、≥75%ODB、或者≥80%ODB。此外,LBP≤100%ODB,例如≤95%ODB、或者≤90%ODB。可以了解的是,LBP可处于位于本文中所述的ODB数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0050] 例如,LBP可≥60%ODB且≤100%ODB,例如≥60%ODB且≤95%ODB、或者≥60%ODB且≤90%ODB。LBP可≥65%ODB且≤100%ODB,例如≥65%ODB且≤95%ODB、或者≥65%ODB且≤90%ODB。LBP可≥70%ODB且≤100%ODB,例如≥70%ODB且≤95%ODB、或者≥70%ODB且≤90%ODB。LBP可≥75%ODB且≤100%ODB,例如≥75%ODB且≤95%ODB、或者≥75%ODB且≤
90%ODB。此外,LBP可≥80%ODB且≤100%ODB,例如≥80%ODB且≤95%ODB、或者≥80%ODB且≤90%ODB。
[0051] 在具体方面中,WBP可≤25%ODB,例如≤20%ODB、或者≤15%。此外,WBP可≥5%ODB,例如≥10%、或者≥12.5%。可以了解的是,WBP可处于位于本文中所述的ODB数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0052] 例如,WBP可≤25%ODB且≥5%ODB,例如≤25%ODB且≥10%ODB、或者≤25%ODB且≥12.5%ODB。WBP可≤20%ODB且≥5%ODB,例如≤20%ODB且≥10%ODB、或者≤20%ODB且≥12.5%ODB。WBP可≤15%ODB且≥5%ODB,例如≤15%ODB且≥10%ODB、或者≤15%ODB且≥
12.5%ODB。
[0053] 在另一方面中,每一个轴承垫530、532均可包括总高度HBP,并且HBP可≤75%WBP,例如≤70%WBP、≤65%WBP、≤60%WBP、≤55%WBP、或者≤50%WBP。HBP可≥10%WBP,例如≥15%WBP、≥20%WBP、或者≥25%WBP。可以了解的是,HBP可处于位于本文中所述的WBP数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0054] 例如,HBP可≤75%WBP且≥10%WBP,例如≤75%WBP且≥15%WBP、≤75%WBP且≥20%WBP、或者≤75%WBP且≥25%WBP。HBP可≤70%WBP且≥10%WBP,例如≤70%WBP且≥15%WBP、≤70%WBP且≥20%WBP、或者≤05%WBP且≥25%WBP。HBP可≤65%WBP且≥10%WBP,例如≤65%WBP且≥15%WBP、≤65%WBP且≥20%WBP、或者≤65%WBP且≥25%WBP。HBP可≤60%WBP且≥
10%WBP,例如≤60%WBP且≥15%WBP、≤60%WBP且≥20%WBP、或者≤60%WBP且≥25%WBP。HBP可≤55%WBP且≥10%WBP,例如≤55%WBP且≥15%WBP、≤55%WBP且≥20%WBP、或者≤55%WBP且≥25%WBP。此外,HBP可≤50%WBP且≥10%WBP,例如≤50%WBP且≥15%WBP、≤50%WBP且≥
20%WBP、或者≤50%WBP且≥25%WBP。
[0055] 如图5至图7中所示,每一个轴承垫530、532均可包括轴接触面540、542。特别地,轴承垫530、532可包括单个连续的轴接触面540、542。每一个轴接触面540、542均可包括曲率半径RSCS,并且RSCS可≥2xRCS,例如≥5xRCS、≥10xRCS、≥50xRCS、≥100xRCS、或者≥1000xRCS。此外,RSCS可≤无穷大。可以了解的是,RSCS可处于位于本文中所述的用于RSCS数值的任一数值之间并包括该任一数值在内的范围内。
[0056] 例如,RSCS可≥2xRCS且≤无穷大,例如≥5xRCS且≤无穷大、≥10xRCS且≤无穷大、≥50xRCS且≤无穷大、≥100xRCS且≤无穷大、或者≥1000xRCS且≤无穷大。
[0057] 当RSCS接近无穷大时,每一个轴接触面540、542均可被视为是平坦的或者是大致平面状的。在该方面中,每一个轴接触面540、542均可包括平面度F。在具体方面中,F可≤±.001英寸,例如≤±.00075英寸、±.0005英寸、±.00025英寸、或者≤±.0001英寸。此外,F可≥±.00001英寸,例如≥±.000025英寸、≥±.00005英寸、或者≥±.000075英寸。可以了解的是,F可处于位于本文中所述的F的任一数值之间并包括该任一数值在内的范围内。
[0058] 例如,F可≤±.001英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.001英寸且≥±.000025英寸、≤±.001英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.001英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.00075英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.00075英寸且≥±.000025英寸、≤±.00075英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.00075英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.0005英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.0005英寸且≥±.000025英寸、≤±.0005英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.0005英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.00025英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.00025英寸且≥±.000025英寸、≤±.00025英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.00025英寸且≥±.000075英寸。F可≤±.0001英寸且≥±.00001英寸,例如≤±.0001英寸且≥±.000025英寸、≤±.0001英寸且≥±.00005英寸、或者≤±.0001英寸且≥±.000075英寸。
[0059] 特别地,每一个轴承垫530、532均可嵌置在本体502内,使得每一个轴承垫530、532的轴接触面540、542均可与本体502的凹面510间隔开如沿每一个轴承垫530、532的长边测量到的距离DS。
[0060] 在一个具体方面中,DS可≥5%HBP,例如≥7.5%HBP、≥10%HBP、≥12.5%HBP、≥15%HBP、≥17.5%HBP、或者≥20%HBP。此外,DS可≤50%HBP,例如≤45%HBP、≤40%HBP、≤
35%HBP、或者≤30%HBP。DS可处于位于本文中所述的HBP数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0061] 例如,DS可≥5%HBP且≤50%HBP,例如≥5%HBP且≤45%HBP、≥5%HBP且≤40%HBP、≥5%HBP且≤35%HBP、或者≥5%HBP且≤30%HBP。DS可≥7.5%HBP且≤50%HBP,例如≥7.5%HBP且≤45%HBP、≥7.5%HBP且≤40%HBP、≥7.5%HBP且≤35%HBP、或者≥7.5%HBP且≤30%HBP。DS可≥10%HBP且≤50%HBP,例如≥10%HBP且≤45%HBP、≥10%HBP且≤40%HBP、≥10%HBP且≤35%HBP、或者≥10%HBP且≤30%HBP。DS可≥12.5%HBP且≤50%HBP,例如≥12.5%HBP且≤45%HBP、≥12.5%HBP且≤40%HBP、≥12.5%HBP且≤35%HBP、或者≥12.5%HBP且≤30%HBP。DS可≥15%HBP且≤50%HBP,例如≥15%HBP且≤45%HBP、≥15%HBP且≤40%HBP、≥15%HBP且≤35%HBP、或者≥15%HBP且≤30%HBP。DS可≥17.5%HBP且≤50%HBP,例如≥17.5%HBP且≤45%HBP、≥17.5%HBP且≤40%HBP、≥17.5%HBP且≤35%HBP、或者≥17.5%HBP且≤30%HBP。DS可≥20%HBP且≤50%HBP,例如≥20%HBP且≤45%HBP、≥20%HBP且≤40%HBP、≥20%HBP且≤35%HBP、或者≥20%HBP且≤30%HBP。
[0062] 如在图7中所示,每一个轴接触面540、542均可相对于中央轴线524倾斜角度A。A≥5°,例如≥7.5°,或者≥10°。在另一方面中,A≤60°,例如≤55°、≤50°、或者≤45°。可以了解的是,A可处于位于本文中所述的用于A的数值中的任一个之间且包括该任一个数值在内的范围内。
[0063] 例如,A可≥5°且≤60°,例如≥5°且≤55°、≥5°且≤50°、或者≥5°且≤45°。A可≥7.5°且≤60°,例如≥7.5°且≤55°、≥7.5°且≤50°、或者≥7.5°且≤45°。A可≥10°且≤
60°,例如≥10°且≤55°、≥10°且≤50°、或者≥10°且≤45°。
[0064] 在如图6和图7中所示的一个具体方面中,每一个轴承垫530、532均可包括基座550,该基座550可包括第一肩部552和第二肩部554。轴支承结构556可从基座550在基座550的肩部552、554之间延伸。
[0065] 每一个轴支承结构556均可包括嵌置部分560和裸露部分562,该嵌置部分560嵌置在本体502内,该裸露部分562从本体502的凹面510延伸至与凹面510相距沿长边或边缘或轴承垫530、532测量到的距离DE。每一个轴支承结构556均可包括从基座550的肩部552、554到轴支承结构556的远侧端564测量到的高度HS。
[0066] 在一个具体方面中,DE可≤50%HS,例如≤45%HS、≤40%HS、≤35%HS、≤30%HS、或者≤25%HS。此外,DE可≥5%HS,例如≥10%HS、≥15%HS、或者≥20%HS。可以了解的是,DE可处于本文中所述的HS数值的任一百分比的范围内。
[0067] 例如,DE可≤50%HS且≥5%HS,例如≤50%HS且≥10%HS、≤50%HS且≥15%HS、或者≤50%HS且≥20%HS。DE可≤45%HS且≥5%HS,例如≤45%HS且≥10%HS、≤45%HS且≥15%HS、或者≤45%HS且≥20%HS。DE可≤40%HS且≥5%HS,例如≤40%HS且≥10%HS、≤
40%HS且≥15%HS、或者≤40%HS且≥20%HS。DE可≤35%HS且≥5%HS,例如≤35%HS且≥
10%HS、≤35%HS且≥15%HS、或者≤35%HS且≥20%HS。DE可≤30%HS且≥5%HS,例如≤
30%HS且≥10%HS、≤30%HS且≥15%HS、或者≤30%HS且≥20%HS。此外,DE可≤25%HS且≥
5%HS,例如≤25%HS且≥10%HS、≤25%HS且≥15%HS、或者≤25%HS且≥20%HS。
[0068] 每一个轴承垫530、532的基座550均可包括总宽度WB,并且每一个轴承垫的轴支承结构均包括总宽度WS。WS可≤90%WB,例如≤85%WB、≤80%WB、或者≤75%WB。此外,WS可≥50%WB,例如≥55%WB、≥60%WB、或者≥65%WB。可以了解的是,WS可处于位于本文中所述的WB数值的任一百分比之间且包括该任一百分比在内的范围内。
[0069] 例如,WS可≤90%WB且≥50%WB,例如≤90%WB且≥55%WB、≤90%WB且≥60%WB、或者≤90%WB且≥65%WB。WS可≤85%WB且≥50%WB,例如≤85%WB且≥55%WB、≤85%WB且≥60%WB、或者≤85%WB且≥65%WB。WS可≤80%WB且≥50%WB,例如≤80%WB且≥55%WB、≤80%WB且≥60%WB、或者≤80%WB且≥65%WB。WS可≤75%WB且≥50%WB,例如≤75%WB且≥
55%WB、≤75%WB且≥60%WB、或者≤75%WB且≥65%WB。
[0070] 如在图6和图7中所示,转向节叉组件500可还包括形成在本体502的第一端504的平坦表面508中或以其它方式延伸到该平坦表面508中的弹簧承窝570(即,孔)。该弹簧承窝570可包括深度DS,并且本体502可包括总高度HB。DS可≥10%HB,例如≥15%HB、≥20%HB、或者≥25%HB。此外,DS可≤50%HB,例如≤45%HB、≤40%HB、≤35%HB、或者≤30%HB。该弹簧承窝570可包括处于该弹簧承窝570的开口处的引导部分572。该引导部分572可通过在该弹簧承窝570的直内壁与本体502的第一端504处的平坦表面508之间延伸的斜面形成。
[0071] 在另一方面中,转向节叉组件500可包括沿本体502的中央轴线524嵌置到本体502的凹面510中的第三轴承垫(未示出)。该第三轴承垫可横跨凹面510的第一横向侧520和凹面510的第二横向侧522,使得第三轴承垫以中央轴线524为中心。此外,第三轴承垫和第三轴承垫的轴接触面可大致垂直于本体502的中央轴线524。
[0072] 此外,转向节叉组件500可包括位于本体502的外壁上的低摩擦涂层。在具体方面中,该低摩擦涂层可以是PTFE。该低摩擦涂层可使转向节叉组件500能够被易于安装在孔内。
[0073] 利用本文中所述结构的构造,转向节叉组件300、500在齿条轴与转向节叉组件之间提供较少的接触。限制这些元件之间的接触可降低制造转向节叉组件所需要的精度。具体地,制造轴承垫并将轴承垫放置在转向节叉组件的本体中或上所需要的精度基本上低于成形或机加工常规的弧形接触面所需要的精度。
[0074] 此外,将接触面仅限制于轴承垫会导致自动定心的转向节叉组件。换言之,如果轴承垫中的一个或两者略为未对准,则齿条轴可相对快速地磨损未对准的轴承垫的一部分,直到该垫适当地装配靠在齿条轴上为止。
[0075] 尽管本文中所述的轴承垫可包括轴接触面,但可以了解的是,轴接触面可以是圆整的。此外,轴接触面可包括沿轴承垫的长度在顶点处会合的两个相邻的表面,使得轴接触面的形状在从轴承垫的短端观察时是大致呈三角形的。
[0076] 本领域技术人员可认识到,可以存在可利用具有本文中所述特征中的一个或多个的公差环的其它应用。
[0077] 上文中公开的主题将被视为是说明性的而非限制性的,并且所附权利要求意在涵盖住落在本发明的真实范围内的所有这种修改、增加、和其它实施例。由此,在法律允许的最大程度上,本发明的范围将由对于下列权利要求及其等效物作出的最为广泛的容许解释所确定,并且不应受到前述详细说明的约束或限制。
[0078] 此外,在前述详细说明中,出于简化本公开的目的,可将多个特征集合在一起或在单个实施例中进行描述。本公开并不被解释成反映一种意图——所要求保护的实施例需要比在每一项权利要求中明确表述的特征更多的特征。相反,如下列权利要求所反映的那样,具有创造性的主题可涉及比所公开的实施例中的任一个的所有特征少的特征。由此,下列权利要求被结合到详细说明中,每一项权利要求各自限定单独要求保护的主题。