襯套軸承的結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種襯套軸承(bush bearing)的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在齒條和小齒輪轉(zhuǎn)向裝置中，與小齒輪的齒嚙合的具有齒條齒部的齒條軸通過(guò)齒輪殼體經(jīng)由襯套軸承可移動(dòng)地支持。多種合成樹脂制成的襯套軸承被提出作為所述襯套軸承。通常，合成樹脂制的襯套軸承具有相對(duì)于齒條軸的緊固余量，并且可移動(dòng)地支持齒條軸。
[0003]當(dāng)襯套軸承具有相對(duì)于被支持的齒條軸大的緊固余量時(shí)，襯套軸承能夠支持齒條軸，以在徑向上維持預(yù)定的剛性。然而，當(dāng)齒條軸過(guò)度緊固時(shí)，齒條軸具有高的滑動(dòng)摩擦阻力，并且因此不能滑動(dòng)。反之，當(dāng)襯套軸承具有相對(duì)于被支持的齒條軸小的緊固余量時(shí)，齒條軸具有低的滑動(dòng)摩擦阻力，并且具有符合要求的移動(dòng)特性。然而，齒條軸可能具有大的中心偏移，或可能在襯套軸承和齒條軸之間產(chǎn)生間隙等。另外，在徑向上的剛性支持弱化，并且當(dāng)齒條軸移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致在小齒輪的齒部和齒條齒部之間產(chǎn)生咔嗒噪聲(齒輪咔嗒噪聲)。
[0004]由于與蠕變和合成樹脂的熱史相關(guān)的應(yīng)力消除導(dǎo)致在合成樹脂制襯套軸承和齒輪軸之間產(chǎn)生間隙。相應(yīng)地，在徑向上的剛性支持弱化，產(chǎn)生咔嗒噪聲(齒輪咔嗒噪聲)。尤其是，當(dāng)由于合成樹脂的應(yīng)力消除導(dǎo)致產(chǎn)生徑向收縮時(shí)，合成樹脂制的襯套軸承具有相對(duì)于齒條軸的增大的緊固余量，并且滑動(dòng)摩擦阻力變高。當(dāng)襯套支持齒條軸的整個(gè)圓周時(shí)，齒條齒部和襯套互相干涉，并且切割襯套。
[0005]專利文獻(xiàn)l(JP-A-2007-9962)公開了一種襯套，該襯套具有:凹形或扁平形的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面；布置在比內(nèi)側(cè)內(nèi)周面更遠(yuǎn)的徑向上的外側(cè)的外側(cè)內(nèi)周面；以及狹縫，該狹縫布置成對(duì)應(yīng)于所述內(nèi)側(cè)內(nèi)周面，并且襯套軸承由安裝在襯套的周槽內(nèi)的無(wú)端環(huán)形彈性部件構(gòu)成。由于由無(wú)端環(huán)形彈性部件構(gòu)成的襯套軸承安裝在襯套的周槽內(nèi)，襯套軸承能夠支持齒條軸以在徑向和襯套軸承遠(yuǎn)離小齒輪的齒的方向上維持預(yù)定的剛性，并且內(nèi)側(cè)內(nèi)周面能夠防止外力干擾致使襯套軸承朝著齒條軸的齒條齒部的相反方向位移。襯套軸承在齒條軸的軸向上的運(yùn)動(dòng)中具有低的摩擦阻力，并且能夠可移動(dòng)地支持齒條軸。另外，在外側(cè)內(nèi)周面和齒條軸的外周面之間形成間隙，齒條齒部形成齒條軸的外周面上。能夠減輕與蠕變和合成樹脂的熱歷史相關(guān)的應(yīng)力消除的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]如專利文獻(xiàn)I所公開的，當(dāng)合成樹脂制襯套軸承具有設(shè)置在齒條軸的齒條齒部和襯套的內(nèi)周面之間的間隙時(shí)，能夠避免整個(gè)齒條軸被強(qiáng)力緊固的狀態(tài)，并且能夠利用低摩擦阻力被可滑動(dòng)地支持。解決了襯套被齒條齒部切割的問(wèn)題?？墒?，由于間隙的范圍大于或等于180°，所以不能限制由于作用在齒條軸的齒條齒部上的外力導(dǎo)致的齒條軸從其位置上的偏移。相應(yīng)地，齒條軸朝著間隙彎曲，從其位置上偏移，并且與齒輪殼體進(jìn)行接觸。
[0007]由于專利文獻(xiàn)I公開的技術(shù)具有殼體和無(wú)端環(huán)形彈性部件之間設(shè)置有間隙的結(jié)構(gòu)，因此齒輪殼體在一定程度上具有大內(nèi)徑，并且齒輪殼體的尺寸和重量增加。
[0008]做出本發(fā)明以解決上述問(wèn)題，并且本發(fā)明的目的在于提供一種襯套軸承結(jié)構(gòu)，在該襯套軸承結(jié)構(gòu)中，防止齒條軸從其位置朝著齒條齒部形成的方向偏移，并且減小齒輪殼體的尺寸。
[0009]根據(jù)解決上述問(wèn)題的本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種襯套軸承的結(jié)構(gòu)，包括:襯套，槽部沿著周向形成在該襯套的外周面中；以及無(wú)端環(huán)形彈性部件，該無(wú)端環(huán)形彈性部件安裝在所述襯套的所述槽部中，并且該無(wú)端環(huán)形彈性部件以齒條軸相對(duì)于齒輪殼體可滑動(dòng)的方式支持所述齒條軸，其中，所述襯套的內(nèi)周面包括第一內(nèi)周面和第二內(nèi)周面，所述第一內(nèi)周面形成在繞所述襯套的軸心的大于180°的角度范圍上，并且與所述齒條軸的外周面滑動(dòng)接觸，所述齒條軸的所述外周面與形成在所述齒條軸上的齒條齒部的形成位置相反地定位，所述第二內(nèi)周面具有比所述第一內(nèi)周面的直徑大的直徑，并且在間隙插置在所述齒條軸的所述外周面和所述第二內(nèi)周面之間的情況下，所述第二內(nèi)周面面向所述齒條軸的所述外周面，形成在所述第一內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)的所述槽部具有比形成在所述第二內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)的所述槽部更淺的深度，并且在所述無(wú)端環(huán)形彈性部件的與所述齒條齒部的所述形成位置相反地定位的那部分具有一徑向變形余量的狀態(tài)下，所述無(wú)端環(huán)形彈性部件與所述齒輪殼體的內(nèi)周面緊密接觸，所述徑向變形余量比所述無(wú)端環(huán)形彈性部件的定位于所述齒條齒部的所述形成位置處的那部分的徑向變形余量大。
[0010]根據(jù)所述襯套軸承的結(jié)構(gòu)，與所述齒條軸的所述外周面緊密接觸的所述第一內(nèi)周面形成在繞所述襯套的軸心大于180°的角度范圍上，并且因此外力等不能使所述齒條軸從所述齒條軸的位置朝著所述第二內(nèi)周面偏移，該第二內(nèi)周面通過(guò)間隙與所述齒條軸分離。
[0011]在所述無(wú)端環(huán)形彈性部件與所述齒條齒部的形成位置相反地定位的那部分具有一徑向變形余量的狀態(tài)下，所述無(wú)端環(huán)形彈性部件與所述齒輪殼體的所述內(nèi)周面緊密接觸，所述徑向變形余量比所述無(wú)端環(huán)形彈性部件的定位于所述齒條齒的形成位置的那部分的徑向變形余量大。相應(yīng)地，所述襯套的在所述第一內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)的部分被強(qiáng)力推擠向所述齒輪殼體的所述內(nèi)表面，而不是所述襯套的在所述第二內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)的部分被推擠向所述齒輪殼體的所述內(nèi)表面。結(jié)果，不僅能夠增加所述襯套的用于在所述第一內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)支持所述齒輪殼體的強(qiáng)度，還增加所述襯套的用于支持與所述第一內(nèi)表面滑動(dòng)接觸的所述齒條軸的強(qiáng)度。
[0012]由于所述槽部的形成，在所述第二內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)所述襯套的強(qiáng)度可能減小，所述第二內(nèi)周面的壁厚小于所述第一內(nèi)周面的壁厚達(dá)所述間隙的尺寸。然而，形成在所述第二內(nèi)周面的形成范圍的內(nèi)所述槽部具有大的槽部深度，并且因此能防止所述第二內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)的所述襯套的過(guò)度變形。
[0013]由于所述間隙存在于所述齒條齒部和所述第二內(nèi)周面之間，所以所述齒條齒部和所述襯套不互相干涉。
[0014]由于采用了無(wú)端環(huán)形彈性部件與齒輪殼體的內(nèi)周面緊密接觸的結(jié)構(gòu)，所以不存在如專利文獻(xiàn)I中所描述的無(wú)端環(huán)形彈性部件和齒輪殼體之間的間隙。相應(yīng)地，在一定程度上，能減小齒輪殼體的尺寸，并且防止齒輪殼體的重量增加。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的該方面，所述襯套軸承的結(jié)構(gòu)具有以下構(gòu)造:其中，狹縫沿所述襯套的軸心的方向形成，以在所述襯套的所述軸心的方向上在所述襯套的端部處開口，并且所述狹縫僅布置在繞襯套的軸心的360°范圍中的第一內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)。
[0016]根據(jù)上述襯套軸承的結(jié)構(gòu)，形成狹縫，并且因此使滑動(dòng)面積在一定程度上減少。相應(yīng)地，能夠減少齒條軸的外周面和第一內(nèi)周面之間產(chǎn)生的滑動(dòng)阻力和滑動(dòng)噪聲。由于狹縫僅形成在第一內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)，所以狹縫使第二內(nèi)周面的剛性的減少最小化，該第二內(nèi)周面的壁厚小于第一內(nèi)周面的壁厚達(dá)間隙的尺寸。相應(yīng)地，能夠防止當(dāng)襯套接受無(wú)端環(huán)形彈性部件的彈性變形力而產(chǎn)生的在第二內(nèi)周面的形成范圍內(nèi)的襯套的過(guò)度變形。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的該方面，能夠防止齒條軸從其位置朝著齒條齒部形成的方向上偏移。齒輪殼體的尺寸減小，并且防止齒輪殼體的重量增加。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的襯套軸承的外觀的透視圖。
[0019]圖2A和圖2B是描述本發(fā)明的襯套的視圖，圖2A是襯套的前視圖，圖2B是襯套的側(cè)視圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的襯套軸承的截面圖(無(wú)端環(huán)形彈性部件以虛線示出)。
[0021]圖4是示出襯套軸承組裝到齒輪殼體的狀態(tài)的截面圖。
[0022]圖5是沿圖4中的V-V線截取的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]例如，根據(jù)本發(fā)明的襯套軸承結(jié)構(gòu)應(yīng)用于用于四輪車輛的齒條和小齒輪轉(zhuǎn)向裝置。齒條和小齒輪裝置包括:小齒輪(未示出)，該小齒輪連接到由駕駛員操作的方向盤；以及齒條軸I (參見圖4)，齒條齒部IA形成在齒條軸I上，從而與小齒輪的齒部嚙合。齒條軸I的每個(gè)端部通過(guò)連接桿連接到車輪(未示出)。襯套軸承2用作以齒條軸I相對(duì)于齒輪殼體3可滑動(dòng)的方式支持齒條軸I。
[0024]在圖1、圖2A和圖2B中，襯套軸承2被構(gòu)造成包括:襯套4 ;以及兩個(gè)無(wú)端環(huán)形彈性部件5。例如，襯套4由合成樹脂材料制成。例如,無(wú)端環(huán)形彈性部件5是由橡膠材料制成的O形環(huán)等。襯套4是具有相對(duì)的開口端的筒狀部件，并且襯套4被構(gòu)造成包括:主干部4A，該主干部4A在軸向上形成在襯套4的中部；大直徑部4B，該大直徑部4B形成在主干部4A的一端并且具有比主干部4A的外徑大的外徑；以及小直徑部4C，該小直徑部4C形成在主干部4A的另一端，并且具有比主干部4A的外徑小的外徑。主干部4A、大直徑部4B和小直徑部4C中的每個(gè)都具有圓形的外周面，該圓形的外周面以襯套4的軸心(襯套的軸心O)作為中心。當(dāng)襯套軸承2組裝到齒輪殼體3時(shí)，襯套的軸心O與齒條軸I的軸心和齒輪殼體3的內(nèi)周面13A和13B(參見圖4)的軸心相同。
[0025]襯套4的內(nèi)周面包括:第一內(nèi)周面6，該第一內(nèi)周面6形成在繞襯套的軸心O大于180°的角度范圍(角度Θ I)上，并且與齒條軸I的外周面IB滑動(dòng)接觸，齒條軸I的外周面IB形成在與齒條齒部IA的形成位置相反的位置處；以及第二內(nèi)周面7，該第二內(nèi)周面7具有比第一內(nèi)周面6大的直徑，以避免與齒條齒部IA相干涉，并且在第二內(nèi)周面7和外周面IB之間插置有間隙c (參見圖5)的情況下，該第二內(nèi)周面7面向齒條軸I的外周面1B。第一內(nèi)周面6和第二內(nèi)周面7中的每一個(gè)都在襯套4的全長(zhǎng)上具有弧狀，并且以襯套的軸心O作為軸心。錐形面8形成在第一內(nèi)周面6的一端上，并且錐形面9形成在第一內(nèi)周面6和第二內(nèi)周面7中的每一個(gè)的另一端上。
[0026]狹縫10沿襯套的軸心O的方向形成，從而在襯套的軸心O的方向上在襯套4的端部處開口，并且在徑向上穿通襯套4。在該實(shí)施例中，如圖3所示,多個(gè)狹縫10(10A到10G)形成在周向上，從而互相分離。狹縫1A到1D以及狹縫1G形成為在襯套4的另一端(