CN107542857B - 机动车辆的齿轮装置 - Google Patents

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Abstract

一种机动车辆的齿轮装置(1)，该齿轮装置具有蜗轮轴(2)，该蜗轮轴(2)可围绕旋转轴线(D)旋转的并且在沿间隔轴线(A)与旋转轴线(D)间隔开的接合区域(4)中与蜗轮(3)配合，并且蜗轮轴(2)在接合区域(4)一侧通过可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)安装在壳体(60)上，并且另一侧通过沿间隔轴线(A)的方向上预张紧的松配旋转轴承(5)安装在壳体(60)上，其中可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)至少沿旋转轴线(D)的方向通过支撑装置(10、20、30、40)支撑在壳体(60)上。为了优化蜗轮轴和蜗轮之间的接合，根据本发明，规定了可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)可相对于壳体(60)围绕垂直于旋转轴线(D)和间隔轴线(A)的枢转轴线(K)枢转，并且支撑装置(10、20、30、40)的支撑中心点(P1、P2)相对于旋转轴线(D)沿间隔轴线(A)朝向接合区域(4)偏移，其中支撑装置(10、20、30、40)至少部分弹性地配置。

Description

机动车辆的齿轮装置
技术领域
本发明涉及一种机动车辆的齿轮装置，其具有蜗轮轴，该蜗轮轴可绕旋转轴线旋转并且在沿间隔轴线从旋转轴线间隔开的接合区域中与蜗轮配合，并且，该蜗轮轴在接合区域一侧通过可枢转的旋转轴承安装在壳体上并且另一侧通过沿间隔轴线的方向上预张紧的松配旋转轴承安装在壳体上，其中可枢转的旋转轴承至少沿旋转轴线的方向通过支撑装置支撑在壳体上。
背景技术
现代机动车辆通常配备有助力转向系统，其中驾驶员的转向运动由车辆支撑，并且如果需要，车辆可以产生特定的转向力矩，以便向驾驶员指明推荐的转向运动。除了液压动力转向系统，首先使用机动化的动力转向系统。在后一种系统中，通常具有驱动轴的电动伺服马达作用于蜗轮轴，蜗轮轴又与蜗轮配合。蜗轮放置于实际的转向轴上，例如通过小齿轮和齿条作用于转向横拉杆。具有伺服马达、蜗轮轴和蜗轮的类似系统也用于机动车辆的其他区域，例如，车窗升降机。
虽然理论上，在理想条件下，即使通过绕着固定轴线旋转的蜗轮轴也能够与蜗轮最佳地接合，实际上可能由于生产造成或安装造成的不准确、磨损效果、污染和环境影响(如湿度和温度)而劣化。即，单独的或组合的上述影响可能导致蜗轮轴和蜗轮之间的接合过松和/或过紧。由于导致摩擦增加、使齿轮难以移动并增加磨损，所以接合过紧也是一个问题。
现有技术中已知的一种用于减轻上述问题的方法是在面向驱动轴的一侧上通过第一滚柱轴承(通常为滚珠轴承)将蜗轮轴安装，第一滚柱轴承允许一定程度的横向于轴向方向的倾斜运动或枢转运动，而在相对端，其通过由第二滚柱轴承安装，第二滚柱轴承通过弹簧连接到齿轮壳体或类似件，该弹簧将其沿蜗轮的方向加载。因此，根据需要，蜗轮轴可围绕第一滚柱轴承枢转，以便与蜗轮保持大致恒定的接合。
然而，这里的缺点在于，可枢转性通常仅可能通过在第一滚柱轴承的区域中的更大的间隙体现，这又导致在那里随着相关的冲击噪音的振动的可能性，这对于噪声、振动和粗糙性(NVH)方面是不期望的。齿轮机构的精度也受到不利影响，因为在第一滚柱轴承的区域中不能精确地设定蜗轮轴的轴向和径向位置。如果滚柱轴承区域的间隙减小，这通常会导致摩擦增加，这又会降低控制精度，并且也能导致磨损增加。另外有问题的是，与蜗轮轴上的蜗轮的接合产生的力的作用点和作用线偏向蜗轮轴的中心轴线。这导致了取决于蜗轮轴旋转方向的不同程度的摩擦和齿轮效率。
US2016/0031473A1公开了一种动力转向系统的齿轮机构的轴承装置。这里，规定了通过该轴承装置将联接到马达并与蜗轮配合的蜗轮轴在马达侧端部进行安装，而在相对端由弹簧元件力加载(force-loaded)的松配滚珠轴承安装，使得蜗轮轴预张紧抵靠蜗轮。轴承装置包括滚珠轴承，其在径向方向上被壳体元件包围，该壳体元件具有一定径向可变形性和在径向内侧或外侧上的凸形横截面。滚珠轴承通过该壳体元件支撑在齿轮壳体上，并且可选地通过中间弹性元件支撑，由此，蜗轮轴与滚珠轴承一起可相对于齿轮壳体倾斜。弹性元件轴向布置在成对外周环之间的滚珠轴承的两侧。
在US7,490,695B2中公开的动力转向系统的齿轮装置中，蜗轮轴通过固定轴承在远离马达的端部处安装在壳体上，并且可以通过预张紧垫和扭转弹簧切向地预张紧，使得它与指定的蜗轮保持接合。蜗轮轴通过固定的滚珠轴承在靠近马达的一端安装在壳体上，其中，蜗轮轴和滚珠轴承之间的连接是由一系列弹性元件产生的，这些弹性元件允许蜗轮轴的轴向和径向运动。此外，蜗轮轴相对于壳体的倾斜运动是可能的。
US8,459,402B2公开了一种动力转向系统，其中马达轴再次联接到蜗轮轴。这里联接是通过爪式离合器实现的，其中弹性元件布置在两个离合器部件之间。与蜗轮相配合的蜗轮轴在一端通过常规滚珠轴承安装，滚珠轴承进而弹性地安装在壳体上。在面向马达轴的另一端，蜗轮轴通过倾斜轴承安装，倾斜轴承又固定地连接到壳体。这里倾斜轴承的滚珠在槽中运行，该槽内半径大于滚珠的半径。
US6,725,964B2公开了一种动力转向系统，其中伺服马达的转子联接到蜗轮轴，该蜗轮轴进而驱动蜗轮。根据一个实施例，转子与连接到蜗轮轴的杯形凹部中的中心轴的一端接合。此外，转子和蜗轮轴通过用于传递转矩的弹性联轴器联接在一起。在这里，蜗轮轴通过指定的离合器部件和第一滚珠轴承安装在与转子相邻处的齿轮壳体上，并且在相对端通过第二滚珠轴承安装，该第二滚珠轴承由弹簧沿蜗轮的方向预张紧。
US7,201,075B2公开了一种动力转向系统的另一个蜗轮机构，其中在马达侧端部和远离马达的端部再次通过滚珠轴承将蜗轮轴安装在齿轮壳体上。在远离马达的端部，滚珠轴承进而通过凸轮机构连接到齿轮壳体。该机构允许横向于轴向方向上滚珠轴承位置的调节。以这种方式，例如，可以补偿由温度造成或老化造成的相关联的蜗轮的尺寸的变化，因为远离马达的端部可以朝着蜗轮或远离其移动。
鉴于上述的现有技术，具有蜗轮机构的齿轮装置为改进留出了空间。这特别适用于关于齿轮机构的精度、磨损和噪音产生的蜗轮和蜗轮轴之间的接合。
发明内容
本发明基于优化蜗轮轴和蜗轮之间的接合的目的。
根据本发明，该目的通过一种具有下列特征的齿轮装置实现，其中下文涉及本发明的有利的实施例。
应当指出，以下描述中个别地详细阐述的特征和措施可以以任何期望的、技术上有意义的方式彼此组合并且公开本发明的进一步改进。特别是结合附图的描述进一步表征和说明本发明。
本发明提供了一种机动车辆的齿轮装置。机动车辆特别是私家车和商用车。齿轮装置特别是用于动力转向系统的齿轮装置，尽管其它应用(例如用于车窗升降机、电动座椅调节机构或类似机构)是可能的。
齿轮装置具有蜗轮轴，蜗轮轴可围绕旋转轴线旋转，并且在沿间隔轴线从旋转轴线间隔开的接合区域中与蜗轮相配合。蜗轮轴正常情况下预期直接地或间接地联接到与伺服马达的大致同轴延伸的驱动轴上。这里，离合器装置可以将来自驱动轴的扭矩传递给蜗轮轴。蜗轮轴进而与蜗轮相接合，从而正常情况下降低驱动轴的旋转运动。由于蜗轮轴以及特别是形成在其上的蜗杆螺纹具有特定的直径，接合区域，即实际力从蜗轮轴传递到蜗轮的区域，与旋转轴线横向间隔开。这里间隔的方向限定了上述的间隔轴线。应当理解，沿着该间隔轴线，蜗轮的中心点与旋转轴线间隔开。通常，间隔轴线垂直于旋转轴线延伸。
这里，蜗轮轴通过可枢转的旋转轴承安装在接合区域一侧的壳体上，并且另一侧由沿间隔轴线的方向预张紧的松配旋转轴承安装，其中可枢转的旋转轴承至少沿旋转轴线的方向通过支撑装置支撑在壳体上。这里的壳体形成了相对于车辆通常静止的参考框架，通过该框架，可活动的齿轮部件的相对位置至少部分地被限定。壳体可以由一件或多件制成。它可以配置为开放成不同程度，在这种情况下，它也可以被描述为“框架”或类似物。这里所提到的齿轮部件(在适用的情况下，连同其它齿轮部件)也可能被壳体大部分包围。由于可枢转的旋转轴承和松配旋转轴承，所以蜗轮轴相对于壳体是明显地可旋转的。旋转轴承通常是滚柱轴承，特别是滚珠轴承。然而，在一些情况下，至少一个旋转轴承可配置为滑动轴承。两个旋转轴承位于接合区域的任意一侧，即接合区域位于沿蜗轮轴的两个旋转轴承之间。通常，旋转轴承位于蜗轮轴的相对端或相对端的区域中。
首先，蜗轮轴由此通过可枢转的旋转轴承安装，该旋转轴承至少沿旋转轴线的方向通过支撑装置支撑在壳体上。这里的支撑装置至少部分地布置在可枢转的旋转轴承和壳体之间，并且用于接收至少沿旋转轴线方向的作用力。换句话说，沿着旋转轴线方向的支撑是指在支撑期间作用力的方向，并不一定意味着支撑装置必须沿旋转轴线方向布置在可枢转的旋转轴承和壳体之间。如果旋转轴线限定轴向方向，那么支撑装置可以说至少能够接收轴向力。在这种程度上，支撑装置大体上限定了蜗轮轴与壳体的连接的轴向刚度。
其次，蜗轮轴通过松配旋转轴承安装在壳体上。这里，松配旋转轴承沿间隔轴线的方向预张紧，其可通过设置在壳体和松配旋转轴承之间的弹性预张紧元件实现。这可以是由金属或纤维增强塑料制成的弹簧，或是由弹性体组成的元件。旋转轴承的预张紧沿着朝向蜗轮的方向限定了蜗轮轴的预张紧。相应的预张紧作用于确保蜗轮轴与蜗轮保持接合，其中相应的预张紧元件由于其弹性性质而可以同时地允许蜗轮轴的一定程度的偏转，由此限制了蜗轮轴和蜗轮之间的摩擦力。松配旋转轴承可以特别地配置为可以在一定范围内至少沿间隔轴线的方向移动的松配轴承。
根据本发明，可枢转的旋转轴承可相对于壳体围绕枢转轴线枢转，枢转轴线垂直于旋转轴线和间隔轴线，并且支撑装置的支撑中心点相对于旋转轴线沿间隔轴线朝向接合区域偏移。通过可枢转的旋转轴承的枢转运动，可枢转的旋转轴承所布置于其上的蜗轮轴也可以相对于壳体倾斜。替代“枢转”，当然也可以使用术语“倾斜”。例如，如果蜗轮轴首先遵循蜗轮的时间和/或空间不均匀的外半径，以及其次通过预张紧元件预张紧，则蜗轮轴可执行必要的枢转运动。由于可枢转的旋转轴承可以相对于壳体作为整体枢转，与现有技术相比，不需要为此提供例如必须配备相应的间隙以允许枢转性的滚珠轴承。在这种情况下，旋转轴承可以设计成没有间隙，提高齿轮机构的精度并消除可能的噪声源。显然，可枢转的旋转轴承相对于壳体的枢转性完全地或部分地通过支撑装置来实现。换句话说，支撑装置配置为至少允许所描述的枢转性。根据可枢转的旋转轴承和壳体之间的连接类型，或者根据支撑装置的设计，可能因此不会明确地限定枢转轴线的位置。
根据本发明，支撑装置的支撑中心点沿间隔轴线朝接合区域的方向相对于旋转轴线偏移。这特别包括支撑中心点沿间隔轴线与接合区域平齐的可能性。支撑中心点是支撑装置沿旋转轴线方向由其所支撑的所有点的中心点。换句话说，在具有大面积支撑的圆形支撑装置的情况下，例如支撑中心点将位于圆形区域的中间。如果支撑由位于理论正方形的角上的四点所提供，支撑中心点将在正方形的中间。在支撑对称于特定点的所有情况下，这一点是支撑中心点。在非对称支撑的情况下，可能需要确定大面积的中心点。虽然我们这里提到支撑中心点，但在很多情况下，我们必须区分两个支撑中心点，其中一个对于沿旋转轴线方向的一个方向上的作用力是决定性的，而另一个对于沿旋转轴线方向的相反方向上的作用力是决定性的。在这些情况下，上述阐述适用于两支支撑中心点中的每一个。
为了提高可枢转的旋转轴承的枢转性，并且同时抑制噪声的出现或传播，根据本发明的支撑装置至少部分地弹性地配置。换句话说，支撑装置的至少一部分或部分是弹性的并因此允许一定程度的移动性。
优选地，枢转轴线与支撑中心点(沿间隔轴线)平齐。这意味着在这种情况下，可枢转的旋转轴承和蜗轮轴不能围绕与旋转轴线相交的轴线枢转，而是与其偏移的轴线。由于蜗杆螺纹和蜗轮的配合，在接合区域上施加有轴向分力(平行于旋转轴线)和径向分力(垂直于旋转轴线)两者。此处的径向分力必须通过预张紧的松配旋转轴承的预张紧来补偿。相对于枢转轴线的总力导致扭矩，其方向取决于旋转方向。如现有技术那样，如果枢转轴线贯穿旋转轴线，由于相应力的作用线与枢转轴线的间距显著不同，所以扭矩水平在量上将大不相同。然而，如果枢转轴线在接合区域的方向上偏移，并且特别是沿着间隔轴线与接合区域平齐，则在接合区域中出现的力的力臂相等，并且将产生相同水平的扭矩。因此，对于两个旋转的方向，径向分力是相同的，这意味着车辆在右侧和左侧角(或响应于如鹅卵石的路面因素)方面是对称地运行。因此，通过这种方式，也可以避免不均匀的载荷，因此避免取决于蜗轮轴的旋转的方向的不均匀的磨损。
在许多情况下，纯粹由于生产原因，支撑装置应该对称地配置。在这种情况下，优选地，支撑装置的至少一部分的对称轴线和/或对称面贯穿接合区域。这可以是整个支撑装置的对称轴线或对称面，也可以是对支撑中心点的位置具有决定性影响的支撑装置的那些部分。换句话说，在这种情况下，可以忽略例如仅横向于旋转轴线传递力的部件，或仅用于将支撑装置连接到旋转轴承的部件。显然，通过这种对称的布置，支撑中心点与沿着间隔轴线的接合区域平齐。这里可以说，本身对称的支撑装置沿接合区域的方向上与旋转轴线偏心地偏离。
实现支撑装置有许多可能的方法。下面将讨论其中一些可能性，如果需要，也可以组合这些可能性中的一些。
根据一个实施例，支撑装置包括至少一个橡胶弹性环。可以从相应的弹性体经济地制造的这种橡胶弹性环，可以设置在可枢转的旋转轴承和壳体之间，其中它的中心点不是位于旋转轴线上，而是沿接合区域的方向偏移。特别地，如上所述，贯穿其中心点的环的对称轴线可以贯穿接合区域。
有利地，支撑装置包括沿旋转轴线的方向处在可枢转的旋转轴承的两侧上的至少一个橡胶弹性环。这两个环可以具有相同的尺寸，并且它们的中心点或对称轴线优选地相对于旋转轴线同等偏心地布置。以这种方式，无论沿着旋转轴线的作用力的方向如何，支撑都是相同的。而上述环建立或至少决定性地共同限定轴向刚度，即沿着旋转轴线的刚度，如果支撑装置包括在可枢转的旋转轴承的外侧上的横向于旋转轴线的橡胶弹性环，则也可能影响径向方向上的刚度。这样的外侧环不影响或仅无关紧要地影响支撑中心点的位置，并且因此也可以在本发明的上下文中与旋转轴线同轴布置。为了确保橡胶弹性环的正确定位，可以提供槽来接纳它。这样的槽可以在旋转轴承的侧面形成(例如，在滚珠轴承的外部轴承环中)和/或壳体的侧面上。显然，在偏心布置的环的情况下，相应的槽也必须与旋转轴线偏心地形成。
作为具有布置在外部的橡胶弹性环的实施例的替代方案，可枢转的旋转轴承可以具有相对于旋转轴线偏心偏移的球形外轮廓。因此，形成球表面的一部分的外轮廓配置为相对于沿着间隔轴线在接合区域的方向上偏移并且优选贯穿接合区域的对称轴线旋转对称。优选地，外轮廓的对称轴线与沿旋转轴线方向布置在可枢转的旋转轴承两侧的环的对称轴线是完全相同的。旋转轴承的球形的凸形外轮廓优选地对应于壳体的球形凹形内轮廓。
根据另一实施例，可枢转轴承具有相对于旋转轴线偏心偏移的外轮廓，其中支撑装置在外轮廓的区域中作用于可枢转的旋转轴承。在一个可枢转的旋转轴承配置为滚柱轴承的实施例中，其外轴承环具有相对于旋转轴线偏心偏移的外轮廓，并且支撑装置在外轮廓的区域中作用于外轴承环。换句话说，由于真正运行的原因，外轴承环(或更一般地，可枢转的旋转轴承的)的内轮廓显然与旋转轴线同心地延伸，而外轮廓是偏心的偏移，从而推动支撑装置的偏心轴。后者在外轮廓的区域中作用于轴承环(或作用于可枢转的旋转轴承)。在这里，外轮廓可以具有用于与支撑装置过盈配合的槽、突起、凸缘或类似物。为了防止旋转轴承的不期望的调节损失，优选地相对于壳体旋转固定地布置。
特别地，这里的支撑装置可以包括两个环形弹簧元件，它们沿旋转轴线的方向布置在可枢转的旋转轴承的凸缘的任一侧上。这里的凸缘特别地在横向于旋转轴线的平面内延伸。原则上，凸缘的外轮廓可以不同地形成，特别是可以形成为圆形。在如上概述的滚柱轴承的情况下，凸缘形成在外轴承环上。弹簧元件可以特别地是杯形弹簧或波形垫圈，凸缘可以在其两侧上被加载。要指出的是，在这里原则上，如在下面描述的实施例中组合是可想到的，其中例如在凸缘的一侧上设置杯形弹簧(或另一个弹簧)，而在旋转轴承的另一侧设置橡胶弹性环。
根据另一实施例，支撑装置包括部分围绕可枢转的旋转轴承的弹性金属夹。这里的金属夹可以由金属板和/或钢丝制成。为了确保金属夹相对于可枢转的旋转轴承的位置，可以直接地或间接地(通过中间元件)产生过盈配合。为此，例如金属夹可以具有可以通过弯曲钢丝或金属板而形成的向内指向的突起。优选地，这些突起位于与旋转轴线和枢转轴线平行的平面中，并且该平面与沿着间隔轴线的接合区域平齐。还有可能的是，节省材料样式的金属夹具有相当于扣环的形式，并且仅在上述平面内作为整体延伸。以这种方式，旋转轴承通过金属夹支撑在壳体上的点也位于上述平面中，这自然也适用于一个或多个支撑中心点。只要蜗轮轴必须通过金属夹，则在任何情况下仅部分地围绕着可枢转的旋转轴承。金属夹可以由一件或多件制成。特别地，它可以包括两个相同的两等分，它们在组装时彼此相对放置。
具有上述突起的金属夹可能与可枢转的旋转轴承或第一外轴承环上的槽或凹陷接合。特别是如果使用标准轴承，则可枢转的旋转轴承可以由金属夹子位于外侧的非弹性封装单元围绕。该封装单元优选地至少部分地通过形状配合围绕可枢转的旋转轴承，并且在其外部可以具有一系列连续或不连续的凹部，金属夹可以通过形状配合接合在该凹部中。这里的封装单元的基本目的是在标准轴承和金属夹之间形成一种类型的适配器。
根据另一个通常地替代实施例，支撑装置包括位于可枢转的旋转轴承外部上的保持装置，弹性连接部分沿着枢转轴线从该保持装置突出，保持装置通过该连接部分连接到壳体。例如，这样的保持装置可以由金属板组成，并通过形状配合包住可枢转的旋转轴承。在滚柱轴承的情况下，保持装置抵靠外轴承环。连接部分可以由金属板与其一体地形成。优选地，连接部分与壳体形成唯一连接，从而也限定支撑中心点。因此，它们相对于旋转轴线沿接合区域的方向上偏移。创建与旋转轴承实际形状配合的保持装置的部分可以像轴承本身一样与旋转轴线同心地形成。
优选地，保持装置包括在连接部分的区域中彼此邻接的第一和第二保持部。连接部分可以与两个保持部中的一个一体地配置，或者连接部分的各自的部分可以与第一保持部一体地配置，并且其另一部分可以与第二保持部一体地配置。两个保持部可以例如通过过盈配合或物质粘合连接在一起。每个保持部可以具有半圆形保持部分，其轴向延伸并且围绕旋转轴线切向地延伸，其上附接径向向内的凸缘部分。特别地，连接部分可以是在旋转轴线和枢转轴线的一个平面内延伸的金属板部分。可以通过各种措施来设定不同方向的夹子装置的刚度。
根据优选的实施例，在面向可枢的旋转轴承的连接部分的区域中形成收缩部分，其中在收缩部分的至少一侧上沿轴向形成有切口。这增加了枢转轴线的弹性。根据另一实施例，在面向旋转轴承的连接部分的区域中形成加强连接板，该连接板形成在金属板上或例如被钎焊或焊接到其上。这种加强连接板可以特别地横向于旋转轴线延伸。以这种方式，可以增加间隔轴线方向上的刚性。如果根据进一步优选的实施例，在旋转轴承外侧布置的保持装置的一部分中的金属板中形成向内指向的凸筋，则可以增加保持装置在径向方向(即横向于旋转轴线)的刚度。
附图说明
下面基于附图中示出的示例性实施例更详细地解释本发明的进一步有利的细节和效果。在图中：
图1示出了根据本发明的齿轮装置的第一实施例的示意性局部横截面图；
图2示出了根据本发明的齿轮装置的第二实施例的示意性局部横截面图；
图3示出了根据本发明的齿轮装置的第三实施例的示意性局部横截面图；
图4示出了根据本发明的齿轮装置的第四实施例的示意性局部横截面图；
图5示出了图4沿着V-V线的齿轮装置的一部分的横截面图；
图6示出了根据本发明的齿轮装置的第五实施例的一部分的透视图；和
图7示出了图6的齿轮装置的一部分的横截面图。
在不同的图中，相同的部件总是具有相同的附图标记，因此上述部件通常也仅描述一次。
具体实施方式
图1以局部横截面图示出了根据本发明的齿轮装置1的第一实施例，例如，其可以用在小汽车的动力转向系统中。图解描述是部分地简化了的。
齿轮装置1具有围绕旋转轴线D可旋转地安装的蜗轮轴2，并且与蜗轮轴2相似，蜗轮3相对于壳体60可旋转地安装。尽管壳体60在这里被示为一体，实际上它可以由刚性连接在一起的几件组成。这里，蜗轮轴的蜗杆螺纹2.3在接合区域4中与蜗轮3的齿环3.1配合。接合区域沿垂直于旋转轴线的间隔轴线A与旋转轴线D间隔开。在第一端部2.1处，蜗轮轴3通过离合器62连接到伺服马达(未示出)的驱动轴61，这仅仅是示意性地示出的。
此外，在第一端部2.1的区域中，蜗轮轴3通过第一滚珠轴承7和支撑装置10安装在壳体60上。第一滚珠轴承7包括内轴承环8和外轴承环9。两个轴承环8、9基本上与旋转轴线D同心地配置。然而，在外轴承环9的相对端面上形成有两个外周槽9.1、9.2，并且该外周槽9.1、9.2沿间隔轴线A的方向从旋转轴线D偏心偏移地布置，以便它们的对称轴线S1穿过接合区域4。在外轴承环9的外侧形成有另外的槽9.3。形成支撑装置10的橡胶弹性环11、12、13放置在所有槽9.1、9.2、9.3中。显然，抵抗轴向力(即平行于旋转轴线D的作用力)的支撑几乎完全由偏心布置的环11、12实现。这导致位于对称轴线S上的支撑中心点P1、P2因此沿着间隔轴线A与接合区域4水平。尽管第一滚珠轴承7配置基本上无间隙，但蜗轮轴2与滚珠轴承7一起可围绕指示的枢转轴线K枢转(轻微程度)。
由于通过橡胶弹性环11、12、13的弹性安装，第一滚珠轴承7能够相对于壳体60围绕垂直于旋转轴线D和间隔轴线A延伸的枢转轴线K枢转。尽管枢转轴线K的路线没有完全明确地定义，如图所示，它与对称轴线S1大致平齐，因此也与接合区域4平齐。应当指出，布置在端面上的环11、12也明显地影响沿旋转轴线D方向上连接的刚度，而布置在外侧的环13对横向于旋转轴线D的连接的刚度具有决定性的影响，即在径向上。
在与第一端部2.1相对的第二端部2.2处，蜗轮轴安装在第二滚珠轴承5中，第二滚珠轴承5通过弹簧6连接到壳体60，这在图示中示出。弹簧6将蜗轮轴2预张紧抵靠蜗轮3。这与蜗轮轴2的可枢转安装相结合，确保在蜗轮轴2和蜗轮11之间始终最佳接合。
在齿轮装置1的正常操作中，蜗杆螺纹2.3与齿环3.1配合，导致平行于旋转轴线D作用的分力并根据旋转的方向指向第一端部2.1或第二端部2.2(顺时针，逆时针)。由于接合区域4相对于旋转轴线D在沿间隔轴线A的方向上偏移，这些力将导致相对于与旋转轴线D相交的枢转轴线的扭矩。然而，由于环11、12的偏心布置，支撑中心点P1、P2与接合区域4平齐，在本齿轮装置1中不产生这样的扭矩。这导致了与旋转方向无关的齿轮效率，以及在蜗杆螺纹2.3和齿环3.1的各自的侧面上的均匀磨损。
图2示出了根据本发明的齿轮装置1的第二实施例，其大体上对应于图1所示的实施例，并且在这个程度上不再说明。在这种情况下，蜗轮轴2在第一端部2.1通过滚珠轴承47安装，该滚珠轴承47包括与旋转轴线D对称的内轴承环48和外轴承环49，外轴承环49在内侧上于旋转轴线D旋转对称并且同轴地构造，但是具有与其偏移的球形外轮廓49.3。外轮廓49.3于贯穿接合区域4的对称轴线S2旋转对称。与图1相比，外轴承环49在端面上仅有两个槽49.1、49.2，在其中布置有橡胶弹性环11、12，橡胶弹性环11、12于对称轴线S2旋转对称。显然，支撑中心点P1、P2在这里如图1所示布置。凸面球形外轮廓49.3容纳在壳体60的凹面球形内轮廓60.1中。
图3示出了根据本发明的齿轮装置1的第三实施例，其大体上对应于图1所示的实施例，并且在这个程度上不再说明。在这种情况下，蜗轮轴2在第一端部2.1通过滚珠轴承17安装，该滚珠轴承17包括与旋转轴线D对称的内轴承环18和外轴承环19，外轴承环19在内测上于旋转轴线D旋转对称并且同轴地构造，但是具有与其偏移的球形外轮廓19.1。球形外轮廓19.1作为整体也是旋转对称的，但是是于贯穿接合区域4的对称轴线S2旋转对称。在该外轮廓19.1上形成有径向延伸的凸缘19.2。凸缘19.2又通过由两个环形杯形弹簧21、22形成的支撑装置20支撑在壳体60上。杯形弹簧21、22在这里显然也于对称轴线S2对称布置。再次以这种方式，支撑中心点P1、P2导致其与沿着间隔轴线A的接合区域4平齐。枢转轴线K大致位于支撑中心点P1、P2之间，并且第一滚珠轴承17可相对于壳体60围绕上述枢转轴线枢转。代替杯形弹簧21、22，也可以使用波形垫圈。
而在图1的实施例中，除了槽9.1、9.2、9.3之外，外轴承环9于旋转轴线D旋转对称地形成，显然替代地，也可能在那提供偏心偏移的外轮廓，其与槽9.1、9.2同心地延伸。
图4和图5示出了根据本发明的齿轮装置1的另一实施例，其再次与图1所示的实施例大致相同。然而在这种情况下，蜗轮轴2通过第一滚珠轴承27安装，该第一滚珠轴承27通过非弹性封装单元33封装。封装单元33再次通过形成为金属夹的支撑装置30支撑在壳体60上。在根据图5的横截面视图中可以看出，支撑装置30基本上由两个线形部件31、32形成，这两个线形部件31、32是同样的配置但相对于彼此旋转180°。代替金属夹，这也可以描述为扣环或类似物。每个线形部件31、32与一系列向内指向的突起31.1、32.1接合，突起31.1、32.1处在该端部处设置的封装单元33的凹槽33.1中，从而产生过盈配合。从图4中可以看出，作为一个整体，支撑中心点的P1、P2导致其位于平行于旋转轴线D和枢转轴线K的支撑装置30的对称面S3中。作为这里描述的实施例的替代，可以省略封装单元33，并且可以在外轴承环29内侧提供凹槽替代，线形部件31、32接合在其中。由于金属夹的弹性，首先可以支撑枢转性，其次可以吸收冲击载荷。
图6和7示出了根据本发明的齿轮装置的另一实施例的一部分，关于未示出的部件，其基本上对应于图1中的实施例。然而，提供了第一滚珠轴承37，其包括与旋转轴线D旋转对称地形成的内轴承环38和外轴承环39。外轴承环39通过形状配合接纳在支撑装置40中，支撑装置40具有保持装置的形式。它由第一保持部41和第二保持部42组成，每个第一保持部41和第二保持部42大致配置成Ω形。两个保持部41、42由金属板制成。在其端面布置有凸缘部分41.2、42.2的大致半圆形的保持部分41.1、42.1用于通过形状配合接纳滚珠轴承37。在形成有平坦的邻接的连接部分41.3、42.3的区域中，两个保持部彼此邻接。这些连接部分41.3、42.3相对于旋转轴线D沿着间隔轴线A偏移，以致它们与接合区域4(这里未示出)平齐。它们用于在壳体侧面上连接或支撑支撑装置40。枢转轴线K在连接部分41.3、42.3之间延伸。枢转轴线K和对称轴线S4贯穿与旋转轴线D平行的接合区域4，大致形成由连接部分41.3、42.3形成的支撑装置40的部分的对称轴线。支撑中心点P1位于枢转轴线K与对称轴线S4的交点处。为了增加围绕枢转轴线K的枢转过程的弹性，在连接部分41.3、42.3和保持部分41.1、42.1之间的连接区域中形成有侧面为凹口41.5的收缩部分41.4。为了同时增加抵抗沿间隔轴线A方向的位移的刚度，连接板41.6被焊接或形成在收缩部分41.4上。从图7的横截面图可以看出，如果形成径向向内延伸的筋41.7，则可以增加保持部分41.1的径向刚度。
附图标记列表：
1齿轮装置
2蜗轮轴
2.1第一端部
2.2第二端部
2.3蜗杆螺纹
3蜗轮
3.1齿环
4接合区域
5、7、17、27、37、47滚珠轴承
6弹簧
8、18、28、38、48内轴承环
9、19、29、39、49外轴承环
9.1、9.2、9.3、49.1、49.2槽
10、20、30、40、50支撑装置
11、12、13橡胶弹性环
19.1、49.3外轮廓
19.2凸缘
21、22杯形弹簧
31、32线形部件
31.1、32.1突起
33封装单元
33.1凹槽
41、42保持部
41.1、42.1保持部分
41.2、42.2凸缘部分
41.3、42.3连接部分
41.4收缩部分
41.5凹口
41.6连接板
41.7筋
60壳体
60.1内轮廓
61驱动轴
62离合器
A间隔轴线
D旋转轴线
K枢转轴线
P1、P2支撑中心点
S1、S2、S4对称轴线
S3对称面

Claims (10)

1.一种机动车辆的齿轮装置，所述齿轮装置具有蜗轮轴(2)，所述蜗轮轴(2)可围绕旋转轴线(D)旋转并且在沿间隔轴线(A)与所述旋转轴线(D)间隔开的接合区域(4)中与蜗轮(3)配合，并且所述蜗轮轴(2)在所述接合区域(4)的一侧通过可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)安装在壳体(60)上，并且在另一侧通过沿所述间隔轴线(A)的方向预张紧的松配旋转轴承(5)安装在所述壳体(60)上，其中所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)至少沿所述旋转轴线(D)的方向通过支撑装置(10、20、30)支撑在所述壳体(60)上，
其特征在于，
所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)可相对于所述壳体(60)围绕垂直于所述旋转轴线(D)和所述间隔轴线(A)的枢转轴线(K)枢转，并且所述支撑装置(10、20、30)的支撑中心点(P1、P2)相对于所述旋转轴线(D)沿所述间隔轴线(A)朝向所述接合区域(4)偏移，其中所述支撑装置(10、20、30)至少部分弹性地配置；
保持装置(40)，所述保持装置(40)具有第一保持部(41)和第二保持部(42)，所述第一保持部(41)和第二保持部(42)均接合所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)，所述第一保持部(41)和第二保持部(42)中的每一个都具有从所述第一保持部(41)和第二保持部(42)径向向外延伸的平坦连接部分，所述第一保持部(41)和第二保持部(42)的平坦连接部分具有对称轴，所述对称轴延伸穿过所述接合区域(4)，每个所述平坦连接部分在平行于所述枢转轴线(K)和所述对称轴的平面中延伸，所述平坦连接部分将所述保持装置(40)连接到所述壳体(60)，并且所述第一保持部(41)和所述第二保持部(42)仅在所述平坦连接部分处彼此接触。
2.根据权利要求1所述的齿轮装置，
其特征在于
所述支撑装置(10、20、30)的至少一部分的对称轴线(S1、S2、S4)和/或对称面(S3)贯穿所述接合区域(4)。
3.根据权利要求1或2所述的齿轮装置，
其特征在于
所述支撑装置(10、20、30)至少部分地包括橡胶弹性环(11、12、13)。
4.根据权利要求1所述的齿轮装置，
其特征在于
所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)具有相对于所述旋转轴线(D)偏心偏移的外轮廓(19.1)，其中所述支撑装置(10、20、30)在所述外轮廓(19.1)的区域中作用于所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)。
5.根据权利要求1所述的齿轮装置，
其特征在于
所述支撑装置(10、20、30)包括两个环形弹簧元件(21、22)，所述两个环形弹簧元件(21、22)沿所述旋转轴线(D)的方向布置在所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)的凸缘(19.2)的任一侧上。
6.根据权利要求1所述的齿轮装置，
其特征在于
所述支撑装置(10、20、30)包括部分地围绕所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)的弹性金属夹(30)。
7.根据权利要求6所述的齿轮装置，
其特征在于
所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)由非弹性封装单元(33)包围，所述金属夹(30)位于所述非弹性封装单元(33)外部。
8.根据权利要求1所述的齿轮装置，
其特征在于
所述保持装置(40)位于所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)的外侧上，并且弹性的平坦连接部分沿所述枢转轴线(K)从所述保持装置(40)突出，所述保持装置(40)通过所述弹性的平坦连接部分(41.3、42.3)连接到所述壳体。
9.根据权利要求8所述的齿轮装置，
其特征在于
所述第一保持部(41)和所述第二保持部(42)在所述平坦连接部分(41.3、42.3)的区域中彼此邻接。
10.根据权利要求9所述的齿轮装置，
其特征在于
在所述平坦连接部分(41.3、42.3)面向所述可枢转的旋转轴承(7、17、27、37)的区域中形成有收缩部分(41.4)，其中在轴向方向上所述收缩部分(41.4)的至少一个侧面上形成有凹口(41.5)。
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