转向机构的长度调节器和夹紧机构

本申请是申请号为201480072021.2，申请日为2014年12月19日，发明名称为“转向机构的长度调节器和夹紧机构”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2013年12月19日的美国临时专利申请序列No.61/918,200以及提交于2014年12月19日的美国实用专利申请序列No.14/576,472的权益，所述申请的全部公开内容应当认为是本申请公开内容的一部分并通过引用并入本申请。

背景技术

1.技术领域

本申请涉及用于汽车转向系统的长度调节机构，其中弯曲或屈曲载荷可能作用于调节机构上。

2.相关技术

循环球式转向机构常见于许多类型的载客汽车以及重型设备车辆(包括，例如，牵引车)中。这种转向机构通常包括一个中心连杆和一对拉杆。拉杆与汽车前轮的转向节相连接，且中心连杆能够在横向方向上来回运动，推拉拉杆使前轮转动。拉杆与中心连杆的两端相连接。

通常，中心连杆和拉杆等部件都设置有内外螺纹活接。螺纹可在任一部件上为任一类型，但是为了进行调节需要为配合的内外配置。组装期间，相反的螺纹类型螺接在一起至预定间距，然后一夹紧机构围绕具有内螺纹的部件的外直径接合。然后夹紧机构紧固，以固定螺纹活接。通常，在夹紧机构固定后，外螺纹延伸超过配合部件的内螺纹。

发明内容

本发明的一个方面提供用于汽车转向机构。转向机构包括在相对的纵向端部之间延伸的中心连杆。每一纵向端部都具有一中心连杆孔，中心连杆孔具有内螺纹，该内螺纹通过中心连杆无螺纹部分与纵向端部间隔开。转向机构进一步包括至少一个拉杆，所述拉杆具有拉杆端部和拉杆孔，拉杆孔具有内螺纹，该内螺纹通过拉杆无螺纹部分与拉杆端部间隔开。进一步提供有至少一个长度调节器，用于互连中心连杆和拉杆，并选择性地使中心连杆和拉杆分离和靠近。长度调节器包括具有外螺纹的第一和第二螺纹部分以及无螺纹中间部分。长度调节器的第一螺纹部分与中心连杆的中心连杆孔螺纹接合，中心连杆无螺纹部分与长度调节器的无螺纹中间部分重合。此外，长度调节器的第二螺纹部分与拉杆孔螺纹接合，拉杆无螺纹部分与长度调节器的无螺纹中间部分重合。第一夹具至少部分围绕重合的中心连杆无螺纹部分和长度调节器的无螺纹中间部分夹紧，且第二夹具至少部分围绕重合的拉杆无螺纹部分和长度调节器的无螺纹中间部分夹紧。

所述改进的转向机构相较于其它已知转向机构表现出提升的寿命和耐用性，这是因为弯曲和屈曲载荷通过重合的无螺纹区域传递，而不是通过其它已知转向机构中常见的螺纹传递。

附图说明

当结合附图参照以下具体说明考虑时，本发明的这些和其它特征以及优势将容易以及能够得到更好的理解，其中：

图1为转向机构组件的示例性实施例的主视图；

图2所示为示例性的中心连杆通过示例性的长度调节器连接至示例性的拉杆的部分放大图；

图3为图2的截面图；

图4A和4B所示为长度调节器螺纹连接至中心连杆内的第一位置；

图5A和5B所示为长度调节器螺纹连接至中心连杆内不同于第一位置的第二位置；

图6A和6B所示为长度调节器螺纹连接至中心连杆内不同于第一和第二位置的第三位置；

图7为示例性中心连杆的主视图；

图8为沿图7的线8-8截取的中心连杆的截面图；

图9为从与图8不同的视角截取的中心连杆的另一截面图；

图10为示例性拉杆的俯视图；

图11为图10中的示例性拉杆的部分截面图；

图12为从与图11不同的视角截取的示例性拉杆的另一截面图；

图13为示例性长度调节器的主视图；以及

图14为示例性长度调节器的侧视图。

具体实施方式

参照附图，其中，在全部几个视图中，相同的附图标记表示相应的部件，用于汽车(例如小轿车)的改进的转向机构20的示例性实施例显示于图1中。转向机构20是有利的，因为其可快速简单地伸长同时允许利用弯曲结构用于围绕其它底盘部件的间隙，同时当如本文所述包含和夹紧该长度调节器机构时在螺纹区域保持结构上的稳固。转向机构20可用于各种汽车，包括，例如，载客汽车、牵引车、卡车、重型机械、收割机等。

示例性的转向机构组件20包括一个中心连杆22，其在相对的纵向端部24之间沿纵向方向延伸。如图9所示，在每一纵向端部24处，中心连杆22设置有中心连杆孔26，其延伸至中心连杆22中且具有内螺纹28。如图所示，内螺纹28通过无螺纹部分30与中心连杆22的纵向端部24间隔开。中心连杆22优选地采用金属形成为一个整体件，且可通过任意合适的工艺形成。

回来参照图1，转向机构进一步包括一对拉杆32和一对长度调节器34，长度调节器34将拉杆32与中心连杆22的相反的纵向端部24相互连接。在组装转向机构20的过程中，长度调节器34通过使中心连杆22和拉杆32受控地分离或靠近而实现相对于中心连杆22准确定位拉杆32。在操作汽车的过程中，中心连杆22配置为推拉拉杆32使汽车的转向节(未显示)和前轮(未显示)旋转。

现在参照图3和11，每一拉杆32包括一拉杆端部36，拉杆端部36中形成有一拉杆孔38。类似于以上所述的中心连杆孔26，每个拉杆孔38设置有内螺纹40，内螺纹40通过无螺纹部分42与各个拉杆端部36间隔开。

现在参照图13，长度调节器34的示例性实施例通常是对称的，且包括互为镜像并包括外螺纹48的第一和第二螺纹部分44、46。长度调节器34还设置有无螺纹中间部分50，其在所述第一和第二螺纹部分44、46之间延伸。长度调节器34的无螺纹中间部分50设置有工具接纳特征52，用于相对于中心连杆22和拉杆32旋转长度调节器34。工具接纳特征52通常可为，例如，正方形或六边形，用于接纳开口扳手。但是，应当理解，工具接纳区域可具有任意合适的配置，用于接纳任意合适类型的工具，以旋转长度调节器34。

回来参照图3，长度调节器34的第一螺纹部分44与中心连杆孔26螺纹接合，将长度调节器34与中心连杆22相互连接，且长度调节器34的第二螺纹部分46与拉杆孔38螺纹接合，将长度调节器34与拉杆32相互螺纹连接。如图所示，中心连杆22和拉杆32的无螺纹部分30、42与长度调节器34的无螺纹中间部分50重合。

优选地，拉杆孔38的内螺纹40与中心连杆孔26的内螺纹28沿相反的螺旋方向延伸，长度调节器34的相反的第一和第二螺纹部分44、46上的外螺纹48沿相反的螺旋方向延伸。该特别的配置使长度调节器34的旋转能够根据旋转方向使中心连杆22和拉杆32选择性地分离或靠近。这实现了快速简单地调节转向机构组件20的长度，从而使转向机构组件20能够用于各种汽车。图4-6所示为长度调节器34在其中一个中心连杆孔26内处于各种螺纹位置。

回来参照图2和3，一旦长度调节器34螺纹连接至中心连杆22的孔内的适当位置，第一夹紧机构54就紧固防止长度调节器34从中心连杆22松脱。具体地，第一夹紧机构54围绕重合的中心连杆22的无螺纹部分30和长度调节器34的无螺纹中间部分50紧固。类似地，第二夹紧机构56围绕重合的拉杆32的无螺纹部分42和长度调节器34的无螺纹中间部分50紧固。夹紧机构54、56围绕中心连杆22、拉杆32和长度调节器34的无螺纹区域的接合通过减小螺纹上的弯曲或屈曲载荷改善了转向机构20的寿命和耐用性。弯曲和屈曲载荷在拉杆32、长度调节器34和中心连杆22之间通过无螺纹区域传递。

在示例性的实施例中，第一夹紧机构54设置于中心连杆22中，且第二夹紧机构56设置于拉杆32中。采用螺栓58围绕长度调节器34紧固夹紧机构54、56。在示例性的实施例中，夹紧机构54、56各自具有类似于蛤壳的结构。但是，应当理解，也可替代地采用各种其它配置。例如，第一和第二夹紧机构可替代地形成为与中心连杆和拉杆分开的部件。

显然，参照以上所述，对本发明的许多改进和变型都是可能的，并且可能在所附权利要求的范围内以不同于以上具体描述的方式实施。