小型卡丁車的自調節式齒輪齒條轉向機及轉向系統的制作方法

本實用新型涉及轉向裝置，特別涉及一種應用在小型卡丁車上的自調節式齒輪齒條轉向機及轉向系統。

背景技術：

目前，小型卡丁車受到越來越多人的喜愛，成為越來越多人的娛樂和消費品，但是，傳統的卡丁車無懸掛系統，也沒有一套完善的轉向機裝置。然而，當前的卡丁車場具有復雜多變的賽道特征，車手會在行駛時中高頻率的轉向會對轉向的連桿搖臂機構或齒輪齒條機構造成磨損，導致不穩定的轉向特性從而不利于駕駛，也可能進一步影響到駕駛者的安全。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術之不足，提供一種小型卡丁車的自調節式齒輪齒條轉向機及轉向系統，通過自調節式中心距設計以適應小型卡丁車高頻率轉向的特點，保證轉向系統的穩定性。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種小型卡丁車的自調節式齒輪齒條轉向機，包括：齒條、齒輪、中間殼體、第一兩端殼體、第二兩端殼體、鈦合金滑塊、預緊彈簧和調節螺栓；所述中間殼體包括第一接口、第二接口、帶有內螺紋的第三接口和第四接口；所述第一兩端殼體通過所述第一接口與所述中間殼體相連接，第二兩端殼體通過所述第二接口與所述中間殼體相連接，所述齒條穿過所述第一兩端殼體、中間殼體和第二兩端殼體；所述鈦合金滑塊安裝在所述齒條背部的無齒形部分；所述調節螺栓的螺桿部分插入所述預緊彈簧，所述調節螺栓的帶外螺紋的頭部旋入所述第三接口，所述預緊彈簧能頂抵所述鈦合金滑塊；所述齒輪通過所述第四接口插入所述中間殼體，且與所述齒條相嚙合。

所述中間殼體與所述齒輪、第一兩端殼體和第二兩端殼體分別通過法蘭盤連接。

所述齒條滑動部分安裝有兩直線塑料軸承；其中，一塑料軸承的外圈固定在所述第一兩端殼體上，另一塑料軸承的外圈固定在所述第二兩端殼體上。

所述齒條和齒輪采用鈦合金材料制成。

所述中間殼體、第一兩端殼體和第二兩端殼體采用鋁合金材料制成。

一種小型卡丁車的自調節式齒輪齒條轉向系統，包括橫拉桿、轉向柱和方向盤，還包括所述的自調節式齒輪齒條轉向機；所述齒輪通過所述轉向柱與方向盤連接；所述齒條的兩端部各連接一所述橫拉桿，所述橫拉桿的橫向運動帶動車輪轉動。

所述轉向柱通過一萬向節與所述齒輪相連接，所述轉向柱通過另一萬向節與所述方向盤相連接。

所述齒條的兩端部通過螺栓各連接一U型叉；所述U型叉通過桿端關節軸承與所述橫拉桿相連接。

本實用新型提供的技術方案帶來的有益效果是：

1、本實用新型的轉向機對整個轉向傳動機構的傳動效率有很大改善，同時在齒輪齒條長時間嚙合傳動產生磨損時，中心距產生的變化被預緊彈簧的預緊力補償，實現中心距的自動調節，通過對傳動機構的優化提高轉向系統的穩定性。

2、本實用新型的轉向機全套可拆卸，安裝方便。

以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的一種小型卡丁車的自調節式齒輪齒條轉向機及轉向系統不局限于實施例。

附圖說明

圖1為本實用新型的轉向機的總裝結構示意圖；

圖2為本實用新型的轉向機的齒輪齒條的內部結構示意圖；

圖3為本實用新型的轉向系統的立體結構圖。

附圖標記：1、U型叉，2、齒條，3、直線塑料軸承，4、第一兩端殼體，5、第二兩端殼體，6、中間殼體，61、第一接口，62、第二接口，63、第三接口，64、第四接口，7、齒輪，8、橫拉桿，9、轉向柱，10、萬向節，11、方向盤，12、調節螺栓，13、預緊彈簧，14、鈦合金滑塊。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，一種小型卡丁車的自調節式齒輪齒條轉向機及轉向系統，轉向機包括：齒條2、齒輪7、中間殼體6、第一兩端殼體4、第二兩端殼體5、鈦合金滑塊14、預緊彈簧13和調節螺栓12；所述中間殼體包括第一接口61、第二接口62、帶有內螺紋的第三接口63和第四接口64；所述第一兩端殼體4通過所述第一接口61與所述中間殼體6相連接，第二兩端殼體5通過所述第二接口62與所述中間殼體6相連接，所述齒條2穿過所述第一兩端殼體4、中間殼體6和第二兩端殼體5；所述鈦合金滑塊14安裝在所述齒條2背部的無齒形部分；所述調節螺栓12的螺桿部分插入所述預緊彈簧13，所述調節螺栓12的帶外螺紋的頭部旋入所述第三接口63，所述預緊彈簧13能頂抵所述鈦合金滑塊14；所述齒輪7通過所述第四接口64插入所述中間殼體6，且與所述齒條相嚙合。

本實施例中，在齒條2背部的無齒形部分加裝鈦合金滑塊14與齒條2背部形成滑動摩擦，所述齒輪7與齒條2相嚙合時，通過調節螺栓12設置預緊彈簧的預緊力，從而壓緊與預緊彈簧13相連的鈦合金滑塊14，實現對齒輪齒條中心距的自動調節。同時，通過調節螺栓12控制預緊彈簧13的預加載荷，達到調節方向盤11上反饋力大小的作用，以適應駕駛者的駕駛需求，同時保證傳動的穩定性。此外，利用耐磨性較好的鈦合金調節滑塊14，并在齒條3滑動接觸表面涂上低速型潤滑脂，配合不同剛度彈簧，調節螺栓12對彈簧進行預緊調節，可以提高傳動效率與穩定性。

進一步的，所述中間殼體6與所述齒輪7、第一兩端殼體4和第二兩端殼體5分別通過法蘭盤連接。

進一步的，所述齒條2滑動部分安裝有兩直線塑料軸承3；其中，一塑料軸承3的外圈固定在所述第一兩端殼體4上，另一塑料軸承3的外圈固定在所述第二兩端殼體5上。直線塑料軸承3用于控制齒條2傳動直線性。

進一步的，所述齒條2和齒輪7采用鈦合金材料制成，所述中間殼體6、第一兩端殼體4和第二兩端殼體5采用鋁合金材料制成。齒輪7與齒條2采用鈦合金材料能夠提高耐磨性與強度，轉向器外殼(中間殼體6、第一兩端殼體4和第二兩端殼體5)采用鋁合金材料并進行陽極氧化，能夠達到輕量化設計要求。

進一步的，所述齒輪7通過轉向柱9與方向盤11連接；所述轉向柱9通過一萬向節10與所述齒輪7相連接，所述轉向柱9通過另一萬向節10與所述方向盤11相連接。具體的，萬向節10采用不等速式十字軸萬向節實現不同角度傳動機構的聯接，萬向節10與轉向柱9之間采用標準漸開線花鍵聯接，并利用緊定螺釘進行軸向定位。

進一步的，齒條2通過螺栓連接的U型叉1與橫拉桿8采用可承受聯合負荷的桿端關節軸承相連接。

本實施例中，整個轉向系統通過轉動方向盤11，以萬向節10、轉向柱9以及齒輪齒條轉向機傳遞轉矩，最后橫拉桿8的橫向運動帶動車輪轉動，實現轉向機能。

本實用新型的轉向系統的具體裝配調試方式：

步驟一，將轉向機進行裝配，同時對齒輪與齒條進行對中定位；

步驟二，將轉向柱安裝在車架上，對方向盤與齒輪進行對中定位，保證方向盤的初始位置為水平；

步驟三，將調節螺栓進行預緊調節，調節到反饋力大小合適的檔位。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。