循环球式转向器用齿扇轴及其加工方法、转向器和车辆.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107628101A(43)申请公布日2018.01.26(21)申请号201710617179.9(22)申请日2017.07.25(71)申请人北汽福田汽车股份有限公司地址102206北京市昌平区沙河镇沙阳路(72)发明人王睿张子金徐杨牟岩马小敏(74)专利代理机构北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙)11447代理人陈庆超桑传标(51)Int.Cl.B62D3/12(2006.01)B62D65/00(2006.01)B23D79/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称循环球式转向器用齿扇轴及其加工方法、转向器和车辆(57)摘要本公开涉及一种循环球式转向器用齿扇轴及其加工方法、转向器和车辆，该齿扇轴包括齿扇轴，齿扇轴的中位轮齿包括形成于中位轮齿的相对两侧的齿廓面上的一对凸台，一对凸台关于中位轮齿的纵向中心截面对称，每个凸台包括与齿扇轴的齿扇上的各个横截面的分度圆相交的中间段，以及位于该中间段的上下两侧且在齿厚方向上不超过中间段的侧边段。在中位轮齿上设置一对凸台，使得该循环球式转向器能够满足理想的转向齿扇轴和转向螺母配合间隙特性，从而保证转向器在汽车直线行驶时的间隙为零，提升转向器的中位位置的位置感，而同时在方向盘转过一定角度后，转向器具有良好的转向回正性能。CN107628101ACN107628101A权利要求书1/2页1.一种循环球式转向器用齿扇轴，包括齿扇轴(10)，其特征在于，所述齿扇轴(10)的中位轮齿(11)包括形成于所述中位轮齿(11)的相对两侧的齿廓面上的一对凸台(20)，且所述一对凸台(20)关于所述中位轮齿(11)的纵向中心截面(12)对称，其中，每个凸台(20)包括与所述齿扇轴(10)的齿扇上的各个横截面的分度圆相交的中间段(21)，以及位于该中间段(21)的上下两侧且在齿厚方向上不超过所述中间段(21)的侧边段(22)。2.根据权利要求1所述的循环球式转向器用齿扇轴，其特征在于，所述中间段(21)形成为第一斜面，所述侧边段(22)包括位于所述第一斜面的相对两侧的第二斜面(222)和第三斜面(223)，所述第二斜面(222)从所述第二斜面(222)的上边缘向下且朝向远离所述纵向中心截面(12)的方向延伸，所述第一斜面从所述第二斜面(222)的下边缘向下且朝向远离所述纵向中心截面(12)的方向延伸，所述第三斜面(223)从所述第一斜面的下边缘向下且朝向靠近所述纵向中心截面(12)的方向延伸，并且所述第一斜面和水平面之间形成的锐角大于所述第二斜面(222)和水平面之间形成的锐角。3.根据权利要求2所述的循环球式转向器用齿扇轴，其特征在于，所述中位轮齿(11)的相对两侧的齿廓面包括位于所述中位齿轮(11)的齿顶圆柱面和所述第二斜面之间的第一渐开线齿廓面(111)，以及从该第三斜面(223)向下延伸的第二渐开线齿廓面(112)。4.根据权利要求3所述的循环球式转向器用齿扇轴，其特征在于，所述第一斜面与所述齿扇的各个横截面的分度圆交汇于所述第一斜面的沿上下方向的中心线(210)，且所述第二斜面(222)和所述第三斜面(223)关于所述中心线(210)对称。5.根据权利要求4所述的循环球式转向器用齿扇轴，其特征在于，所述一对凸台(20)包括第一凸台(20A)和第二凸台(20B)，所述第一凸台(20A)和所述第二凸台(20B)分别配置为在加工时：当0°≤|θ|≤β1时，ξ＝ξmax；当β1≤|θ|≤β2时，当|θ|≥β2时，ξ＝0，其中，ξ为加工该凸台(20)时，刀具中心朝向远离所述齿扇轴中心移动的距离，简称变位量，θ为所述齿扇轴的转角，在使用所述刀具分别加工所述第一凸台(20A)和所述第二凸台(20B)时，当θ＝0°时，所述刀具适于与所述第一凸台(20A)和第二凸台(20B)的第一斜面的所述中心线(210)相接触，当所述齿扇轴从0°逆时针转过β1时，所述刀具适于与所述第一凸台(20A)的第一斜面和第二斜面(222)的交接线(1)相接触，所述刀具适于与所述第二凸台(20B)的第一斜面和第三斜面(223)的交接线(7)相接触，当所述齿扇轴从β1逆时针转到β2时，所述刀具适于与所述第一凸台(20A)的第二斜面(222)和第一渐开线齿廓面(111)的交接线(2)相接触，所述刀具适于与所述第二凸台(20B)的第三斜面(223)和第二渐开线齿廓面(112)的交接线(8)相接触。6.根据权利要求5所述的循环球式转向器用齿扇轴，其特征在于，ξmax＝0.05mm～0.3mm，β1＝10°，β2＝30°。7.根据权利要求1所述的循环球式转向器用齿扇轴，其特征在于，所述凸台(20)在所述中位轮齿(11)的齿厚方向上的尺