CN107635853B - 用于对转向轴进行支承的轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对转向轴进行支承的轴承装置，所述轴承装置在由两个壳体区段构成的轴承壳体中接纳着轴承和减震板，所述轴承被集成到所述减震板中，并且所述减震板以其圆周侧在径向上支撑在一个壳体区段的壳体内壁上，其中所述另一个壳体区段在轴向上支撑在所述减震板上。

Description

用于对转向轴进行支承的轴承装置
技术领域
本发明涉及一种用于对转向装置的转向轴或者与所述转向轴旋转耦联的轴区段进行支承的轴承装置。
背景技术
已知用于车辆的转向装置，所述转向装置具有：转向轴，驾驶员通过所述转向轴来预先给定所期望的转向角；转向传动机构，在该转向传动机构中将转向轴运动通过小齿轮传递到齿条上，以用于操控能够转动的车轮；以及用于进行转向助力的电伺服马达。具有转矩测量单元的传感器装置用于获取驾驶员施加到所述转向轴上的转向力矩，通过所述传感器装置来获取所述转向轴的两个轴区段之间的相对扭转。这样的转向装置比如从DE 102007 032 907 A1中得到了公开。
转向轴以能够转动的方式得到了支承，其中所述轴承由于车辆运动而经受了高的负荷，所述高的负荷在存在轴承间隙的情况下导致噪声产生和变差的转向性能。
发明内容
本发明的任务在于，以简单的设计上的措施来改进转向装置中的噪声产生和转向性能。
该任务按照本发明用一种用于对转向装置的转向轴或者与所述转向轴旋转耦联的轴区段进行支承的轴承装置得到解决，所述轴承装置的轴承壳体具有两个壳体区段，并且在所述轴承壳体中布置了减震板，所述减震板接纳着轴承并且在其圆周侧上以能够在轴向上相对移动的方式在径向上贴靠在所述轴承壳体的一个壳体区段的壳体内壁上，其中另一个壳体区段在轴向上支撑在所述减震板上，其中所述另一个壳体区段在轴向上通过弹簧元件来支撑在所述减震板上，其中所述减震板具有由较硬的材料构成的内板和由较软的材料构成的、在所述壳体内侧面上得到支撑的外环，其中所述减震板构造为双组分塑料板，对于该双组分塑料板来说，所述内板由纤维增强的硬组分构成并且所述外环作为直接喷涂的集成的软组分被构造在所述圆周上。优选实施例说明了适当的改进方案。
所述按本发明的轴承装置用于对用于车辆的转向装置的转向轴或者与所述转向轴旋转耦联的轴区段进行支承。驾驶员通过所述转向轴来预先给定转向力矩和转向角，所述转向力矩和转向角通过转向传动机构来传递到转向齿条上，以用于对能够转动的车轮进行操控。所述转向轴以能够转动的方式在所述轴承装置中得到了支承，所述轴承装置为此在轴承壳体中具有至少一个轴承。此外，在所述轴承壳体中有减震板，所述轴承被集成到所述减震板中，并且所述减震板以其圆周侧在径向上支撑在所述轴承壳体的壳体内壁上，其中一个壳体区段沿着轴向方向支撑在所述减震板上。
所述减震板由此具有双重的减震功能：一方面沿着径向方向并且另一方面沿着轴向方向。沿着径向方向，接纳着轴承的减震板将所述转向轴支撑在所述壳体内壁上并且由此使所述转向轴稳定。沿着轴向方向，在所述轴承壳体的第一壳体区段与所述减震板之间进行支撑，所述减震板被接纳在所述轴承壳体的第二壳体区段中。所述轴承壳体的两个壳体区段必要时能够执行相对于彼此的轴向的相对运动，所述轴向的相对运动能够处于通常出现的壳体间隙的数量级中。由于将所述壳体区段在轴向上支撑在所述减震板上，而比如有效地对以沿着所述转向轴的轴向方向的分量起作用的冲击和撞击进行减震。
所述在轴向上在减震板上得到支撑的壳体区段比如是壳体盖，该壳体盖安放在盆状的基础壳体上并且在安装位置中安放在背向所述转向传动机构的一侧上。车辆中的或者所述转向装置的、与所述壳体盖或者所述壳体基体处于接触之中的构件在对车辆相对于所述转向轴的轴向方向进行相应的激励时会将脉冲施加到相关的壳体区段上，这种脉冲通过所述减震板进行减震。
所述在轴向上支撑在所述减震板上的壳体区段要么能够直接地要么能够间接地通过另一个构件、像比如弹簧元件支撑在所述减震板上。通过所述弹簧元件来避免或者至少降低在沿着轴向方向进行冲击激励时产生的力峰。所述弹簧元件比如构造为波形弹簧、碟形弹簧、螺旋弹簧或者以其它的方式构造为弹簧元件。所述减震板和所述弹簧元件不仅能够构造为连续的单件的装配组件而且能够构造为两个单件。
按照有利的实施方式，所述减震板至少部分由对震动和脉冲进行减震的材料构成。按照优选的实施方式，所述减震板具有由较硬的材料构成的内板和由较软的材料构成的、在所述壳体内侧面上得到支撑的、与所述内板相连接的外环。所述外环被施加到所述内板的圆周侧上、比如直接被喷镀到所述内板上。所述内板由硬组分像比如钢、铝、纤维增强的塑料或者类似材料构成并且接纳着所述轴承。所述外环代表着软组分并且比如作为O型圈、橡胶垫、毛毡或者作为可注塑的软塑料来施加到所述内板的圆周上。按照一种有利的实施方式，所述减震板构造为双组分塑料板，对于该双组分塑料板来说，所述内板由纤维增强的硬组分构成并且所述外环作为直接喷涂的集成的软组分被构造在所述圆周上。
一个壳体区段通过弹簧元件来支撑在所述减震板上，所述弹簧元件优选作用在所述减震板的、由较硬的材料构成的内板上。沿着轴向方向的减震作用通过以下方式来产生：所述减震板至少在轴承间隙的数量级中以能够在轴向上相对移动的方式贴靠在所述一个壳体区段的壳体内壁上，从而在存在轴向的脉冲时所述减震板能够轻微地在轴向上相对于所述壳体区段运动。在所述减震板的具有较硬的内板和较软的外环的结构中，所述外环直接与所述壳体内壁相接触，其中通常在所述较软的外环的材料中进行相对运动。
按照另一种适当的实施方式，所述被集成到减震板中的轴承构造为浮动轴承，在所述浮动轴承中所述转向轴或者所述轴区段沿着径向方向得到了支承，但是以能够沿着轴向方向移动的方式被接纳。按照另一种适当的实施方式，第二轴承处于所述轴承装置中，所述第二轴承相对于所述第一轴承以轴向的间距集成到所述轴承壳体中。所述第二轴承有利地构造为具有所述轴的径向的和轴向的导引机构的固定轴承。在所述第一与第二轴承之间能够布置螺旋齿轮，该螺旋齿轮与伺服单元、尤其是电伺服马达相啮合。由所述伺服单元所产生的伺服力矩通过所述螺旋齿轮来传导到所述转向轴上。将所述螺旋齿轮在轴向上布置在所述第一轴承或者所述减震板与所述第二轴承之间，这能够实现所述轴承装置的紧凑的结构。
所述轴承装置是用于车辆的转向装置的组成部分并且在轴向上布置在所述转向传动机构与有待由驾驶员操纵的转向手柄之间。
附图说明
另外的优点和适当的实施方式可以从优选实施例、附图说明及附图中得知。附图中：
图1示出了车辆中的转向装置的示意图；并且
图2示出了用于对转向轴进行支承的轴承装置的剖面。
在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出的转向装置1包括方向盘2、转向主轴或者转向轴3、具有被接纳在其中的转向传动机构的转向壳体4以及具有转向齿条5的转向拉杆系统，通过所述转向齿条来将转向运动传递到所述车辆的能够转向的车轮6上。驾驶员通过所述方向盘2——所述转向轴3与所述方向盘固定地连接——来预先给定转向角δL，该转向角在处于所述转向壳体4中的转向转动机构中被传递到所述转向拉杆系统的转向齿条5上，随后在所述能够转向的车轮6上产生车轮转向角δV。
为了助力由驾驶员所施加的手动力矩而设置了电伺服马达7，通过该电伺服马达能够馈入用于进行转向助力的伺服力矩。也能够取代电伺服马达而设置液压助力装置、比如通过燃烧马达来驱动的液压泵。
所述电伺服马达7的助力的伺服力矩在轴承装置8的区域中被馈入到所述转向轴3中。所述轴承装置8具有两个用于对所述转向轴3进行支承的轴承并且此外具有螺旋齿轮或者齿轮，该螺旋齿轮或者齿轮与所述转向轴3旋转耦联并且由所述电伺服马达7所驱动。
在图2中示出了所述轴承装置8的剖面。所述轴承装置8在轴承壳体9中具有浮动轴承10和固定轴承11，所述轴承壳体具有盆状的基础壳体9a和壳体盖9b，所述基础壳体和壳体盖相应地构成壳体区段。所述浮动轴承10被接纳在减震板12中，所述减震板包括内板13和布置在所述内板的圆周上的外环14，所述减震板12以所述外环贴靠在所述盆状的基础壳体9a的壳体内壁上。所述内板13由硬组分构成并且所述外环14由具有减震的作用的软组分构成。比如，所述减震板12能够构造为双组分塑料板，对于所述双组分塑料板来说，所述内板13由纤维增强的硬组分构成并且所述外环14作为直接被喷涂到所述内板13的圆周上的构件由软组分构成。所述外环14具有比所述内板13显著更小的径向的延伸。
所述减震板12处于朝向所述壳体盖9b的一侧上，所述固定轴承11安放在所述盆状的基础壳体9a的底部上。在所述固定轴承11与所述减震板12之间有抗扭转地与所述轴3相耦联的螺旋齿轮15，该螺旋齿轮由所述电伺服马达7（图1）来加载，以用于馈入助力的伺服力矩。所述螺旋齿轮15在轴向上不仅支撑在所述固定轴承11上而且支撑在所述浮动轴承10上。
所述壳体盖9b安放在所述盆状的基础壳体9a的端面上并且通过弹簧元件16支撑在所述减震板12的侧面上。所述弹簧元件16能够构造为螺旋弹簧，但是也可以考虑其它的弹簧变型方案、比如圆形线波形弹簧或者扁平线波形弹簧或者碟形弹簧。
所述减震板12由此不仅沿着径向方向而且沿着轴向方向——相对于所述轴3的纵轴线17——具有减震功能。所述减震板12的减震的外环14直接贴靠在所述盆状的基础壳体9a的壳体内壁上并且能够通过这种方式有效地不仅对沿着径向方向的震动进行减震而且对沿着轴向方向的震动进行减震。沿着轴向方向，如用箭头18勾画出来的那样，比如通过所述壳体盖9b来将脉冲导入到所述轴承装置8上，所述脉冲通过所述弹簧元件16来导入到所述减震板12上，所述减震板通过减震的外环14支撑在所述基础壳体9a上。所述弹簧元件16能够降低所述轴向力18的力峰，通过所述减震板12来降低轴向震动。也以相应的方式对沿着径向方向起作用的震动和激励进行减震。
附图标记列表：
1 转向装置
2 方向盘
3 转向轴
4 转向壳体
5 转向拉杆系统
6 前轮
7 电伺服马达
8 轴承装置
9 轴承壳体
9a 基础壳体
9b 壳体盖
10 浮动轴承
11 固定轴承
12 减震板
13 内板
14 外环
15 螺旋齿轮
16 弹簧元件
17 纵轴线
18 箭头。

Claims (7)

1.用于对转向装置（1）的转向轴（3）或者与所述转向轴（3）旋转耦联的轴区段进行支承的轴承装置，
其特征在于，
所述轴承装置（8）的轴承壳体（9）具有两个壳体区段，并且在所述轴承壳体（9）中布置了减震板（12），所述减震板接纳着轴承并且在其圆周侧上以能够在轴向上相对移动的方式在径向上贴靠在所述轴承壳体（9）的一个壳体区段的壳体内壁上，其中另一个壳体区段在轴向上支撑在所述减震板（12）上，
其中所述另一个壳体区段在轴向上通过弹簧元件（16）来支撑在所述减震板（12）上，
其中所述减震板（12）具有由较硬的材料构成的内板（13）和由较软的材料构成的、在所述壳体内侧面上得到支撑的外环（14），
其中所述减震板构造为双组分塑料板，对于该双组分塑料板来说，所述内板由纤维增强的硬组分构成并且所述外环作为直接喷涂的集成的软组分被构造在所述圆周上。
2.按权利要求1所述的轴承装置，
其特征在于，
所述弹簧元件（16）支撑在所述减震板（12）的、由较硬的材料构成的内板（13）上。
3.按权利要求1或2所述的轴承装置，
其特征在于，
所述减震板（12）中的第一轴承构造为浮动轴承。
4.按权利要求3所述的轴承装置，
其特征在于，
第二轴承相对于所述第一轴承以轴向的间距集成到所述轴承壳体（9）中。
5.按权利要求4所述的轴承装置，
其特征在于，
所述第二轴承构造为固定轴承（11）。
6.按权利要求4所述的轴承装置，
其特征在于，
在轴向上在所述减震板（12）与所述第二轴承之间布置了固定地与所述转向轴（3）或者所述轴区段相连接的螺旋齿轮（15），通过所述螺旋齿轮能够将伺服单元的力矩传递到所述轴区段上。
7.用于车辆的转向装置，所述转向装置具有按权利要求1到6中任一项所述的轴承装置（8）。
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