CN102725190B - 具有暴露的齿条的分成两部分的转向传动装置壳体 - Google Patents

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Abstract

提出一种齿轮齿条式转向器，其至少包括小齿轮、齿条和用于所述齿条的支承部位，其中所述齿条具有齿状的第一部分和非齿状的第二部分，其中至少所述第一部分和所述小齿轮构造成转向传动装置，并且所述转向传动装置由转向传动装置壳体包围，并且其中所述支承部位由确保持久润滑的轴承壳体包围。所述齿条的第二部分在转向传动装置壳体和轴承壳体之间的至少一个区段中暴露。

Description

具有暴露的齿条的分成两部分的转向传动装置壳体
技术领域
本发明涉及一种齿轮齿条式转向器，其至少包括驱动元件、齿条和用于齿条的支承部位。此外，本发明还涉及一种用于制造齿轮齿条式转向器的方法以及一种齿轮齿条式转向器的应用。
背景技术
由现有技术已知齿轮齿条式转向器。例如，DE 10024213 A1介绍了一种手动转向传动装置的构造。该转向传动装置具有传动装置壳体、设置在传动装置壳体中的齿条以及与转向柱连接的小齿轮。传动装置壳体包括两个用于传动装置和齿条的壳体元件。壳体元件通过轻质结构管相互连接。
由现有技术已知的齿轮齿条式转向器的缺点在于大的重量和高的制造耗费。
发明内容
本发明的目的是，提供一种改进的齿轮齿条式转向器。尤其应提供具有更低重量的齿轮齿条式转向器。此外，本发明的目的是，提出一种用于制造齿轮齿条式转向器的方法以及一种应用可能性。
依据本发明的目的借助本发明的齿轮齿条式转向器、方法，以及齿轮齿条式转向器的应用来实现。其他有利的扩展方案可由下列描述获知。
提出一种齿轮齿条式转向器，其至少包括驱动元件、一件式的齿条和用于所述齿条的支承部位，其中所述齿条具有齿状的第一部分和第二部分，其中至少所述第一部分和所述驱动元件构造成转向传动装置，并且所述转向传动装置由转向传动装置壳体包围，并且其中所述支承部位由轴承壳体包围，其中，所述齿条的所述第二部分在转向传动装置壳体和轴承壳体之间的至少一个区段中暴露，其中所述支承部位包括球形的滑动轴承。
所描述的扩展方案的各个特征不局限于这些，而是可彼此相结合并且与其他特征结合成其他扩展方案。
在本发明意义中的暴露的区段可理解为齿条的或齿条的第二部分的区段，所述区段不被壳体或其他齿轮齿条式转向器的构件包围。暴露的区段可根据转向角变化，也就是说可以是第二部分的其他区域。因此，例如在齿轮齿条式转向器向左转向时，与向右转向时相比第二部分的不同区域构成暴露的区段。可设有像这样包围齿轮齿条式转向器的构件，例如机动车的安装有齿轮齿条式转向器的车身。所述第二部分可以设计成齿状的或非齿状的。此外，所述第二部分可具有任意的横截面几何形状。
所提出的齿轮齿条式转向器的基本优点在于节省材料，这引起齿轮齿条式转向器的重量降低。因此，相对于当前常规的转向传动装置构型实现了尽可能大的重量节省。相应地，用于制造齿轮齿条式转向器的制造耗费也更低。
由现有技术已知的转向传动装置的壳体在所提出的齿轮齿条式转向器中被分成两个功能组件。第一组件由原本的具有将转动运动转化成平移运动的功能的传动装置构成。该传动装置优选被保护免受负面的环境影响地位于转向传动装置壳体中，平移地和/或旋转地运动的部件优选从该转向传动装置壳体密封地引出。在扩展方案中提出，液压的或电动的转向助力器设置在转向传动装置壳体中。
第二组件由轴承壳体构成，例如轴向轴承位于该轴承壳体中，该轴向轴承优选设计成可枢转的。在扩展方案中优选提出球形支承的滑动轴承。在该滑动轴承中，齿条轴向可运动地并且径向地引导。滑动轴承优选将通过转向横拉杆引入到齿条中的横向力经由壳体引导到旋紧面中。优选的是，所有出现的也称为齿条力的纵向力通过包含传动装置的壳体的旋紧面传递。另一有利的扩展方案设有万向架。
此外，轴承壳体可用于获得持久润滑。持久润滑例如理解为借助油脂、例如MoS2的润滑脂来润滑。油脂由轴承壳体包围，从而仅在更换轴承壳体的或轴承的部件时才必须更换或者重新装填油脂。
驱动元件以及齿条的齿状部分的齿部可具有任意形状。在优选的扩展方案中，驱动元件具有小齿轮。在不同的扩展方案中尤其设有具有恒定的和可变的传动比的齿条。可变的传动比通过齿部几何形状在齿条行程上的变化来实现。特别优选的是转向传动装置的渐进的传动比。
在另一扩展方案中提出，齿条至少在第二部分中具有防腐蚀剂。优选的是，第二部分的至少一个区域是防腐蚀的，该区域由向左和向右的最大转向角的自由区段的并集限定。在另一扩展方案中提出，齿条在第一部分中也具有抗腐蚀保护。
在本发明的意义中，防腐蚀剂例如理解为油、蜡、漆、化学剂或例如由塑料、金属或金属氧化物构成的在齿条使用寿命期间避免或延缓腐蚀的覆层。
腐蚀理解为金属材料与其环境的反应，该反应可造成材料的可测量的变化并且导致金属构件的或整个系统的功能受到损害。在大多数情况下，反应是电化学性质的，在一些情况下，反应可能是化学或金属物理性质的。对此在本公开的范围中尤其参照DIN EN 8044。
在另一扩展方案中提出，齿条至少在第二部分中包括不腐蚀的材料。不腐蚀的材料可例如是非金属材料。在另一实施方式中设有高合金钢，即所谓的不锈钢。不腐蚀材料优选是如下材料，即该材料在齿条的或者使用齿条的车辆的使用寿命上在齿条使用在对于相应车辆典型的环境中时不具有导致齿轮齿条式转向器失灵的腐蚀现象。
在另一扩展方案中提出，转向传动装置壳体在齿条的出口部位处分别由波纹管封闭。在一种扩展方案中，波纹管具有至少包括橡胶或塑料的材料。波纹管优选用于在齿条的出口部位处密封转向传动装置壳体，优选用于避免油脂从转向传动装置壳体中流出。
在一种扩展方案中，仅齿条将转向传动装置壳体与轴承壳体连接。可提出，齿轮齿条式转向器除了齿条之外不具有将转向传动装置壳体与轴承壳体连接的构件。在另一扩展方案中提出，在转向传动装置壳体和轴承壳体之间设有连接转向传动装置壳体和轴承壳体的管道。在另一实施方式中提出，在转向传动装置壳体和轴承壳体之间设有稳定机构。优选地，在将齿轮齿条式转向器装配到车辆中之后将稳定机构从齿轮齿条式转向器中取出。
此外，本发明涉及一种用于制造齿轮齿条式转向器的方法，其中所述方法包括如下步骤：提供驱动元件、一件式的齿条以及用于齿条的支承部位；提供转向传动装置壳体和轴承壳体；将所述支承部位安装到所述轴承壳体中；至少将所述驱动元件和所述齿条的至少一个齿状的第一部分安装到所述转向传动装置壳体中，从而使得所述齿条的第二部分的至少一个区段在转向传动装置壳体和轴承壳体之间暴露，其中所述支承部位包括球形的滑动轴承。
该方法尤其适用于制造具有优选特征的上面已详细介绍的齿轮齿条式转向器。
本发明的另一方面是上述齿轮齿条式转向器在机动车中优选在轿车中的应用。
附图说明
其他有利的扩展方案由下面的附图获得。然而，在此所示的附图不可解释为限制，而是在此说明的特征可相互组合并且与上述特征组合成其他扩展方案。同样的部件或具有同样功能的部件在下面具有相同的附图标记。附图示出：
图1示出齿轮齿条式转向器；并且
图2示出穿过转向传动装置壳体的剖视面。
具体实施方式
图1示出齿轮齿条式转向器1，其具有转向传动装置壳体2和轴承壳体3，所述轴承壳体用于在此由轴承壳体3覆盖的支承部位4。齿条5至少从转向传动装置壳体2延伸至轴承壳体3，其中，齿条5的区段6暴露。齿条5至少在区段6中具有抗腐蚀剂，所述抗腐蚀剂施布到齿条5的表面7上。波纹管8、9将转向传动装置壳体2和轴承壳体3朝着齿条5封闭。此外，波纹管10、11将轴承壳体3和转向传动装置壳体2朝着转向横拉杆12、13封闭。
图2示出穿过转向传动装置壳体2的示意剖视图。转向传动装置壳体2通过波纹管8朝着齿条5的自由区段6封闭，并且通过波纹管10朝着转向横拉杆12封闭。至少一个设计为小齿轮的驱动元件14和齿条5的齿状的第一部分15位于转向传动装置壳体2中，所述驱动元件和齿状的第一部分共同构成转向传动装置17。非齿状的第二部分16至少在一些工作位置中或者在特定转向角中伸入到转向传动装置壳体2中。

Claims (11)

1.齿轮齿条式转向器(1)，所述齿轮齿条式转向器至少包括驱动元件(14)、一件式的齿条(5)和用于所述齿条(5)的支承部位(4)，其中所述齿条(5)具有齿状的第一部分(15)和第二部分(16)，其中至少所述第一部分(15)和所述驱动元件(14)构造成转向传动装置，并且所述转向传动装置(17)由转向传动装置壳体(2)包围，并且其中所述支承部位(4)由轴承壳体(3)包围，其特征在于，所述齿条(5)的所述第二部分(16)在转向传动装置壳体(2)和轴承壳体(3)之间的至少一个区段(6)中暴露，其中所述支承部位(4)包括球形的滑动轴承。
2.根据权利要求1的齿轮齿条式转向器(1)，其特征在于，所述齿条(5)至少在所述第二部分(16)中具有抗腐蚀剂。
3.根据前述权利要求之一所述的齿轮齿条式转向器(1)，其特征在于，所述齿条(5)至少在所述第二部分(16)中包括不腐蚀的材料。
4.根据权利要求1或2所述的齿轮齿条式转向器(1)，其特征在于，所述转向传动装置壳体(2)在所述齿条(5)的出口部位处分别由波纹管封闭。
5.根据权利要求1或2所述的齿轮齿条式转向器(1)，其特征在于，仅所述齿条(5)将所述转向传动装置壳体(2)与所述轴承壳体(3)连接。
6.用于制造齿轮齿条式转向器(1)的方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
·提供驱动元件(14)、一件式的齿条(5)以及用于齿条(5)的支承部位(4)；
·提供转向传动装置壳体(2)和轴承壳体(2)；
·将所述支承部位(4)安装到所述轴承壳体(3)中；
·至少将所述驱动元件(14)和所述齿条(5)的至少一个齿状的第一部分(15)安装到所述转向传动装置壳体中，从而使得所述齿条的第二部分的至少一个区段在转向传动装置壳体和轴承壳体之间暴露，所述支承部位(4)包括球形的滑动轴承。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述齿条(5)的所述第二部分(15)的至少一个区域被保护免受腐蚀。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述齿条(5)至少在所述第二部分(16)中由不腐蚀的材料制成。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述齿条(5)的出口部位的所述转向传动装置壳体(2)由波纹管(8)封闭。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述齿轮齿条式转向器(1)制造成，使得仅所述齿条(5)将所述转向传动装置壳体(2)与所述轴承壳体(3)连接。
11.根据权利要求1至5之一的齿轮齿条式转向器(1)在机动车中的应用。
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