CN103228521A - 低噪声的皮带传动机构 - Google Patents

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托马斯·卢博雅茨基
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的机电的助力转向器，所述助力转向器具有转向传动机构，在所述转向传动机构中设置有用于在伺服电机和传动机构之间进行力传递的皮带传动机构，所述皮带传动机构包括皮带（3）和借助于皮带耦联的两个皮带盘，其中皮带横向于其运转方向具有从皮带盘（1）起观察呈凹形的内轮廓，并且相应的皮带盘横向于转动方向设有相应的凸形的外轮廓（2）。皮带（3）的边缘区域从外部包围皮带盘（1）的凸形的外轮廓（2）。

Description

低噪声的皮带传动机构
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的机电的助力转向器。
背景技术
在机电的助力转向器中在需要高的辅助功率和低的噪声形成的位置处优选使用齿形皮带传动机构。这种转向器例如从参考文献DE102007004521A1中已知。齿形皮带传动机构将电机的输出轴与传动机构的输入轴连接，使得将转动运动转换成齿条的线性运动。在此，通常使用滚珠丝杆传动机构。齿形皮带传动机构的常见的结构提出：皮带在其内侧设有横向于运转方向设置的齿部，所述齿部与在皮带盘上的相应的槽啮合。皮带盘的包络线是精确圆柱形的，使得齿形皮带在两个轴的轴向方向上没有被固定。为了避免齿形皮带在盘上移动，较小的皮带盘在外部设有所谓的带凸缘盘，所述带凸缘盘限制齿形皮带在轴向方向上的移动。
在这种皮带传动机构中形成皮带的振动，所述振动通过以规则的间距横向于运转方向设置的齿产生。在皮带传动机构的特定转速下，能够通过皮带盘的轮廓激发皮带振动。因此，一直致力于实现：低噪声地构成所述皮带传动机构。常用的措施涉及各个齿部在齿形皮带的内侧的形状和其定向。因此，例如还已知具有人字形齿的齿形皮带。在此，人字形齿的两个部段也能够在齿形皮带的运转方向上相对彼此偏置。这种齿形皮带是极其昂贵的。与之匹配的皮带盘同样在在制造中是极其耗费的。
参考文献BE520967A涉及一种具有导轮的环形驱动器，经由所述导轮张紧自动定心的皮带。在图3至8中示出具有相应的皮带的不同的导轮，其中在图6中示出具有凸形外轮廓的导轮和具有凹形内轮廓的皮带。
发明内容
因此，本发明的目的是，对此类助力转向器在其噪声形成方面进行改进。
所述目的由具有权利要求1的特征的助力转向器来实现。
因为在具有皮带和相应的皮带盘的皮带传动机构中皮带的边缘区域从外部包围皮带盘的凸形的外轮廓，所以降低皮带在自由的回行段的区域中的振动倾向，其中所述皮带横向于其运转方向具有从皮带盘起观察凹形的内轮廓，其中所述皮带盘横向于转动方向设有相应的凸形的外轮廓。提高皮带的抗弯刚度。此外，当皮带是齿形皮带并且皮带盘是匹配于此的齿形皮带盘时，皮带的激发在齿部碰到皮带盘的相应的槽上时较少地显现出来。
在一个优选的实施形式中，能够取消用于齿形皮带定心的带凸缘盘。由于皮带轮的不同的周向速度而能够在啮合部的轴向方向上形成的可能的运动学上的问题，能够通过在齿部和槽之间的扩大的侧隙在边缘区域中进行补偿。也能够提出：构成没有齿部的边缘区域。
当齿形皮带在边缘区域中具有指向内部的、环绕的肋时，实现尤其良好地抑制振动倾向，其中所述肋接合到皮带盘的相应设定为空的区域中或者在外部包围皮带盘。
附图说明
下面，根据附图详细描述本发明的实施例。其示出：
图1示出横贯具有凸形的外轮廓的皮带盘和相应的皮带的横截面的示意图；
图2示出横贯具有大致矩形的横截面的皮带盘和皮带的横截面图，所述皮带具有指向内部的引导肋；
图3示出利用图2中的皮带的皮带传动机构的示意侧视图；以及
图4示出横贯具有凹形的、大致半圆形的作用面的皮带盘和具有圆形的横截面轮廓的皮带的横截面图。
具体实施方式
在图1中示出皮带盘1的横截面，所述皮带盘具有用于相应地构成为凹形的齿形皮带3的、外部的凸形作用面2。齿形皮带3在临近垂直于绘图平面的对称平面4的中部区域中设有啮合部，所述啮合部形状配合地且无间隙地接合到皮带盘1的相应的啮合部中。齿形皮带3在皮带盘1的凸形区域2周围被朝平面4的左侧和右侧拉。以该方式，齿形皮带3在环绕时自动地定心在皮带盘1上。第二皮带盘以不同的直径设有相应的轮廓。特征在于：通过齿形皮带3的轮廓能够取消通常需要的在侧面的带凸缘盘，并且具有图1中表明的高度a的皮带的所示出的横截面轮廓确保针对所引起的在自由的回行段的区域中垂直于运转方向的振动的特别的稳定性，由此使噪声形成最小化。
图2示出另一皮带盘11的相应的视图，所述皮带盘基本上具有矩形的横截面。外部的环周面12设有啮合部，所述啮合部与皮带13的相应的啮合部啮合。皮带13在侧向配设有肋14，所述肋平行于其围绕方向向内突出于啮合部的平面。肋14一方面将皮带13定心在皮带盘11上。另一方面，肋14将皮带13加固，从而又实现使噪声形成最小化。
肋14形成皮带的边缘区域，所述边缘区域从外部围住皮带盘的凸形的外轮廓。
图3示出图2中的装置的侧视图。皮带盘11是圆形的并且围绕转动点15可转动地安装。皮带13经由皮带盘11引导。肋14在侧向以相应于所绘出的高度a的量与皮带盘11搭接。
图4最后示出皮带盘16，所述皮带盘在其外部的环周面上具有带有大致半圆形的横截面的凹形的凹陷部17。圆形皮带18位于皮带盘16之上。圆形皮带18在平面4的区域中设有啮合部，所述平面为皮带盘16和皮带18的对称平面，所述啮合部接合到皮带盘16的相应相容的啮合部中。
通过啮合部能够将所示出的皮带机构以不打滑的方式安装在皮带传动机构中。皮带的轮廓抑制在两个皮带盘之间的区域中的自振。皮带在侧面区域中能够具有一定的弹性，所述弹性在皮带与皮带盘接合时促进皮带的缠绕过程。为此能够提出，仅在皮带3或者13的中部、即在啮合部在平面4的区域中所设置处设置抗拉的、不可纵向伸展的纤维。
也能够提出，尤其在根据图1的实施形式中，在皮带盘1的整个凸形的表面2之上引导啮合部。因此有利的是，通过对在皮带盘1上的槽或者在皮带3的内侧上的齿部进行相应构造而使啮合部在边缘区域中设有一定的间隙，即允许所需要的变形。在此，在几毫米范围内的小的高度a的情况下能够提出，改变啮合部从平面4的中部朝向边缘的齿廓变位。
整体上，通过所示出的皮带结构得到下述可能性：在机电的机动车助力转向器中在没有常用的带凸缘盘的情况下构成皮带传动机构，并且由此在皮带盘的径向方向上节约结构空间。此外，通过提高所示出的皮带的抗弯刚度最小化皮带传动机构的噪声形成。

Claims (6)

1.用于机动车的机电的助力转向器，所述助力转向器具有转向传动机构，在所述转向传动机构中设置有用于在伺服电机和传动机构之间进行力传递的皮带传动机构，所述皮带传动机构包括皮带（3，13）和借助于所述皮带（3，13）耦联的两个皮带盘（1，11），其中所述皮带（3，13）横向于其运转方向具有从所述皮带盘（1，11）起观察呈凹形的内轮廓，并且相应的皮带盘（1，11）横向于转动方向设有相应的凸形的外轮廓（2，12），
其特征在于，所述皮带（3，13）的边缘区域从外部包围所述皮带盘（1，11）的凸形的所述外轮廓（2，12）。
2.根据权利要求1所述的助力转向器，其特征在于，所述皮带（3，13）是齿形皮带。
3.根据上述权利要求之一所述的助力转向器，其特征在于，所述皮带盘（1，11）不具有带凸缘盘。
4.根据上述权利要求之一所述的助力转向器，其特征在于，在所述边缘区域中设有在齿部和槽之间的扩大的侧隙。
5.根据上述权利要求之一所述的助力转向器，其特征在于，所述皮带盘（1，11）的和/或所述皮带（3，13）的所述边缘区域没有齿部。
6.根据上述权利要求之一所述的助力转向器，其特征在于，所述齿形皮带在所述边缘区域中具有指向内部的、环绕的肋，所述肋嵌入到所述皮带盘（1，11）的相应设定为空的区域中，或者所述肋在外部包围所述皮带盘（1，11）。
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