CN102971199A - 用于车辆中的转向装置的转向机构壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆中的转向装置的转向机构壳体，其包括一个用于容纳拉杆部件的壳体管，在壳体管的外侧上设置多个加强条。与壳体管的两个相对的端部相邻地分别设置两个在不同径向方向上延伸的加强条，并且每两个设置在壳体管的相对的两个端部上的加强条由一个相对于壳体管的管轴线成角度的边界平面限定。

Description

用于车辆中的转向装置的转向机构壳体

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于车辆中的转向装置的转向机构壳体。

背景技术

已知用于车辆的转向装置，其具有用于辅助转向的伺服电机，该伺服电机通过转向装置的转向机构输入辅助力矩。具有转向拉杆的转向机构容纳在转向机构壳体中，该转向机构壳体例如由铝制成，以便减小重量，并且出于稳定性原因可在容纳有拉杆部件的转向机构壳体的壳体管的外侧上设置加强肋或加强条。为了实现为与安全有关的构件规定的刚度和强度，通常将加强条的尺寸定义得很大，但这对于转向机构壳体的重量产生不利的影响。

发明内容

本发明的任务是，借助简单的结构措施构造一种用于车辆中的转向装置的转向机构壳体，其具有高刚度，同时重量减少。

根据本发明，该任务借助权利要求1的特征得以解决。从属权利要求给出适宜的扩展方案。

根据本发明的转向机构壳体为车辆例如轿车或商用车中的转向装置的组成部件，并且至少包括一个用于容纳拉杆部件的壳体管。在壳体管的外侧上设有多个加强条，其提高转向机构壳体的刚度。转向机构壳体优选由轻金属、例如铝或镁制成并且可在压铸工艺中被制造。但也可使用塑料壳体，其具有通过注塑而被包入的、由金属尤其是钢制成的加强肋或加强条。

根据本发明规定，相对于直线的壳体管，与壳体管的两个相对的端部相邻地分别设置两个在不同径向方向上延伸的加强条，所述加强条具有随着与轴向管中心距离的增加而变大的径向延伸。每两个相对置的加强条由一个共同的边界平面限定，该边界平面相对于壳体管的中心面成角度地延伸。在每个管端部上设置至少两个角度相互错开的加强条，其中每两个相对置的加强条相互配置并且由一个共同的边界平面限定。因此存在至少两个边界平面，它们根据本发明在壳体管的高度上相交。

以该方式构造的加强条相对于壳体管交叉延伸，这使得刚度显著增加，尽管材料使用有限。每两个设置在壳体管的两个相对端部上的加强条交叉，这使得边界平面的交点位于壳体管的高度上。在此该交点位于壳体管的外圆周以内，例如至少近似位于壳体管的径向中心处。

根据另一种适宜的实施方式规定，与壳体管的两个相对的端部相邻地分别设置四个在不同径向方向上延伸的加强条。每两个相对置的、交叉设置的加强条由一个共同的边界平面限定。因此总共至少有八个加强条，其中每两个相对置的加强条由一个共同的边界平面限定。因此可定义四个边界平面，其中至少两个边界平面在壳体管的高度上相交。优选这四个边界平面中的每两个在壳体管高度上相交于一个点，并且每两个边界平面的交点无需重叠，虽然这也是可能的。

通过定义边界平面产生用于设计转向机构壳体的规范，其中以最少的材料耗费确保转向机构壳体的高的刚度和强度。

可以适宜的是，由一个共同的边界平面限定的并且设置在壳体管相对的两侧上的加强条在圆周方向上相互错开地设置。但原则上足够的是，加强条这样设置在轴向相对的两个端部上以及径向相对的两侧上，使得两个相配置的加强条所处平面重叠。相反，当加强条在圆周上错开定位时，则加强条的平面彼此平行或成角度。

在一种优选的实施方式中，加强条本身至少近似平坦地构造，原则上也可考虑弯曲的、卷绕的或凸形拱曲或凹形拱曲的实施方案。此外，加强条可在其轴向和/或径向延伸方向上构造有变化的壁厚度。相反根据另一种实施方式适宜的是，在轴向或径向上或在这两个方向中设置恒定的壁厚度。

为了能够实现最少的材料使用，有利的是，壳体管中间轴向区段完全不构造加强条或以这样的方式构造，即加强条在该区段中降低到最小。因此，加强条或肋可在该区段中具有恒定的径向高度，该径向高度在朝端部的加强条的过渡中增大。

作为转向装置尤其是使用电机伺服辅助的转向系统。但原则上也可将该转向机构壳体用于液压伺服辅助的转向系统。

此外，转向机构壳体可用于主动转向系统，在其中可产生附加转向角，该附加转向角可与由驾驶者规定的转向角叠加。

附图说明

其它优点和适宜的实施方式由权利要求、后续说明和附图给出。附图如下：

图1为车辆中的转向装置的示意图；

图2为转向装置的转向机构壳体的侧视图；

图3为该转向机构壳体旋转90°的视图；

图4至6为该转向机构壳体的不同透视图。

具体实施方式

附图中相同构件使用相同附图标记。

转向装置1包括方向盘2、转向杆或转向轴3、转向机构壳体4和转向拉杆5，该转向机构壳体具有容纳在其中的转向机构，通过该转向拉杆转向运动被传递给车辆的转向车轮6。驾驶者通过与转向杆3固定连接的方向盘2规定转向角δ_L，该转向角在转向机构壳体4中的转向机构中被传递到转向拉杆5的齿条上，接着在可转向的车轮6上出现车轮转向角δ_V。

为了辅助由驾驶者施加的手动力矩，设置一个伺服电机7，通过该伺服电机可向转向机构壳体4中的转向机构输入用于辅助的伺服力矩。代替伺服电机也可设置液压辅助装置、例如液压泵，其通过内燃机驱动并驱动液压转向系统。

接下来的图2至6以不同视图示出转向机构壳体4的细节图。转向机构壳体4包括空心圆柱形的壳体管8用于容纳转向拉杆5的拉杆部件。被制作成铝压铸件的转向机构壳体4的壳体管8在外侧上具有多个加强条或加强肋9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b，它们与壳体管8或转向机构壳体一体构造并且提高了壳体管或转向机构壳体的刚度。加强条与壳体管8的相应端部相邻地设置，但加强条可与壳体管8的相应端面具有轴向距离。加强条在其轴向长度上具有变化的径向延伸尺寸，该径向延伸尺寸向壳体管端面方向增大。例如由加强条9a、10a（图2）或14a、13b（图3）可见，加强条的外棱边可构造为直线的。但也可以是凸出或凹入构造的弯曲的走向（图3中所示加强条13a、14b）或具有交替的直线区段和弯曲区段的走向，这例如是图2中所示的加强条9b、10b。

如由图2和3的两个相对旋转90°的视图可见，在壳体管8的每个端部上分别设置四个加强条9a、10a、13a、14a或9b、10b、13b、14b，在壳体管的每一个端部上的各加强条相互错开约90°设置。为壳体管8第一端部区域中的每个加强条配置壳体管第二端部区域中的一个在对角线上或交叉地相对的加强条。由此形成加强条对9a-9b、10a-10b、13a-13b和14a-14b。每两个以这种方式相互配置的加强条由一个边界平面11、12、15或16向外部限定。因此为加强条9a和9b配置边界平面11、为加强条10a和10b配置边界平面12、为加强条13a和13b配置边界平面15并且为加强条14a和14b配置边界平面16。边界平面11和12（图2）在此限定加强条对9a、9b、10a、10b，所述加强条9a和10a或9b和10b在壳体管8各一个端部上设置在壳体管相对的两侧上。这也适用于边界平面15和16，它们在壳体管8各一侧上限定彼此相对置的加强条13a和14a或13b和14b（图3）。

相对置的加强条的两个边界平面11和12在此形成一个交点，该交点位于壳体管8的边缘以内。相应地，相对于边界平面11和12错开90°的边界平面15和16形成一个交点，该交点也位于壳体管8的边缘以内。在此情况下这样理解概念“交点”，即由相交的边界平面形成的相交线在横向上穿过壳体管8并且因此在壳体管8内产生相交线的一个区段，该区段具有一列交点。

边界平面与直线构造的壳体管8的管轴线17构成一个角度，该角度在所有边界平面11、12、15、16中至少近似相等并且处于最大为30°的角度范围内、尤其是约为20°。每两个相交的边界平面11、12或15、16的交点或相交线至少近似位于管轴线17上或可在必要时如图3所示相对于管轴线17略微径向偏移。

附图标记列表

1         转向装置                   10a,10b   加强条

2         方向盘                     11        边界平面

3         转向轴                     12        边界平面

4         转向机构壳体               13a,13b   加强条

5         转向拉杆                   14a,14b   加强条

6         前车轮                     15        边界平面

7         伺服电机                   16        边界平面

8         壳体管                     17        管轴线

9a,9b     加强条

Claims (10)

1.转向机构壳体，其用于车辆中的转向装置（1），该转向机构壳体包括一个用于容纳拉杆部件的壳体管（8）和在壳体管（8）外侧上的多个加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b），其特征在于，与壳体管（8）的两个相对的端部相邻地分别设置至少两个在不同径向方向上延伸的加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b），并且每两个设置在壳体管（8）的两个相对的端部上的加强条(9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）由一个相对于壳体管（8）的管轴线（17）成角度的边界平面（11、12、15、16）限定，并且至少两个边界平面（11、12、15、16）在壳体管（8）的高度上相交。

2.根据权利要求1的转向机构壳体，其特征在于，与壳体管（8）的两个相对的端部相邻地分别设置四个在不同径向方向上延伸的加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b），并且每两个相对置的加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）由一个共同的边界平面（11、12、15、16）限定。

3.根据权利要求1或2的转向机构壳体，其特征在于，由一个共同的边界平面（11、12、15、16）限定的、设置在壳体管（8）的相对的两侧上的加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）在圆周方向上相互错开地设置。

4.根据权利要求1至3之一的转向机构壳体，其特征在于，所述加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）在其长度上具有变化的壁厚度。

5.根据权利要求1至4之一的转向机构壳体，其特征在于，所述加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）本身至少近似平坦地构造。

6.根据权利要求5的转向机构壳体，其特征在于，由一个共同的边界平面（11、12、15、16）限定的相对置的加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）处于彼此平行的平面中。

7.根据权利要求1至6之一的转向机构壳体，其特征在于，所述转向机构壳体由轻金属、尤其是铝制成。

8.根据权利要求1至7之一的转向机构壳体，其特征在于，在壳体管（8）的中间区段中，加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）降低到最小。

9.根据权利要求1至8之一的转向机构壳体，其特征在于，所述加强条（9a、9b、10a、10b、13a、13b、14a、14b）具有随着与轴向管中心距离的增大而变大的径向延伸尺寸。

10.转向装置，其包括根据权利要求1至9之一的转向机构壳体（4）。

Images