CN110691729B - 浮动轴承、转向传动机构和转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的转向传动机构的浮动轴承（8），该浮动轴承包括旋转轴承（10），所述旋转轴承具有被设置用于容纳所述转向传动机构的螺旋小齿轮轴（4）的内轴承环（11）以及被集成到轴承套筒（26）中的外轴承环（12）。此外规定，所述轴承套筒（26）如此与导引元件（29）共同作用并且所述导引元件（29）如此与被设置用于固定地集成到所述转向传动机构的壳体（1）中的保持元件（32）共同作用，从而在所述螺旋小齿轮轴（4）没有用转矩来加荷时所述轴承套筒（26）能够沿着相对于所述轴承套筒（26）的纵轴线（25）径向地定向的第一方向相对于所述保持元件（32）移动，而在所述螺旋小齿轮轴（4）用转矩加荷时则阻止这样的相对运动，其方法是，而后使所述轴承套筒（26）沿着同样相对于所述轴承套筒的纵轴线（26）径向地并且此外垂直于所述第一方向定向的第二方向相对于所述保持元件（32）运动，由此所述导引元件（29）在所述保持元件（32）的或者轴承套筒（26）的导引开口（33）中倾斜。

Description

浮动轴承、转向传动机构和转向系统

技术领域

本发明涉及一种用于转向传动机构的浮动轴承。此外，本发明涉及一种具有这样的浮动轴承的转向传动机构和一种具有这样的转向传动机构的转向系统、特别是一种助力转向系统。

背景技术

在大多数机动车中安装了助力转向系统，所述助力转向系统在转向时产生辅助的转矩并且由此降低有待由驾驶员施加到转向柱上的转向力矩。

已知的助力转向系统基于以下转向传动机构，所述转向传动机构转换液压的或者电动的转向马达的驱动功率并且将其传递到比如转向柱上。这样的转向传动机构经常能够以滚齿传动机构的形式来构成并且尤其构造为斜齿轮传动机构或者蜗轮蜗杆传动机构。这些转向传动机构包括直接或者间接与转向柱相连接的齿轮以及与该齿轮相啮合的、通过轴由转向马达来驱动的小齿轮。

对于这样的转向传动机构来说，传动机构间隙（Getriebespiel）已经表明有问题，所述传动机构间隙由于构件公差、传动机构元件的不同的热膨胀、由于磨损和/或由于由塑料构成的齿轮中的材料的蠕变（Setzen）而形成。尤其在进行所谓的变换转向时、也就是说在以变换的转向偏转方向进行直接彼此相继的转向时这样的传动机构间隙产生不期望的噪声，所述噪声尤其由于小齿轮和齿轮的齿的、对置的齿面的交替的贴靠而产生。

已知通过以下方式来消除这种传动机构间隙，即，小齿轮轴以能够围绕垂直于小齿轮轴的纵轴线并且相对于小齿轮与齿轮的齿部嵌合以一定的间距延伸的轴线枢转的方式得到支承并且借助于一个或者多个弹簧元件被朝齿轮挤压。所述小齿轮轴的可枢转性在此经常被集成到两个支承结构之一中，通过所述支承结构所述小齿轮轴在端侧得到支承。这种支承结构被称“固定轴承”。在另一个端部的区域中的支承结构而后设有所定义的可移动性（所谓“浮动轴承”），以用于能够实现通过枢转运动引起的偏移。所述固定轴承尤其被设置在驱动侧，而所述浮动轴承则被设置在所述小齿轮轴的自由的端部上。用于将所述小齿轮压紧到所述齿轮上的一个或多个弹簧元件在此不仅能够被集成到所述浮动轴承中而能够被集成到所述固定轴承中。

对于这样的转向传动机构来说用于弹簧支承（Anfederung）的弹簧力借助于固定轴承来产生，所述转向传动机构比如从DE 10 2009 054 655 A1中得知。在这种转向传动机构中规定，将在固定轴承的区域中容纳着小齿轮轴的滚动轴承在外侧面支承在枢转套筒中。所述枢转套筒包括尽可能无间隙地容纳着所述滚动轴承的轴承套筒并且包括如下外环，所述外环尽可能无间隙地被保持在所述转向传动机构的壳体的容纳部中，其中所述外环和所述轴承套筒通过多个扭转接片相连接，所述扭转接片在外环相对于轴承套筒旋转时被扭曲。在安装所述转向传动机构之后，所述扭转接片如此被扭曲，使得由此产生的有弹性的复位作用引起所述小齿轮轴的弹簧支承。

由DE 10 2008 040 673 A1、EP 2 836 416 B1和EP 2 836 417 B1已知与DE 102009 054 655 A1的转向传动机构相类似的转向传动机构的设计方案。

小齿轮轴的、围绕通过固定轴承限定的枢转轴线的可枢转性必须在所限定的最小尺度、即所谓的基本间隙中给定，以用于由于因温度引起的应变、由于转向传动机构的由塑料构成的元件、尤其是齿轮和/或小齿轮轴的因吸水而引起的几何形状变化以及由于齿轮和/或小齿轮轴的同心度偏差而能够实现小齿轮轴的移位（Ausweichen）。同时，必须限制基本间隙，因为，如果借助于小齿轮轴将驱动功率从转向马达传递到齿轮上，那么受到弹簧加荷的小齿轮轴就由于啮合力而朝着与齿轮的距离增大的方向枢转，直至到达用于这种枢转运动的端部止挡，所述端部止挡尤其能够通过转向传动机构的浮动轴承来构成。

在这样的转向传动机构的结构设计的范围内进行尺寸设计的基本间隙在使用过程中由于磨损以及由于转向传动机构的元件的蠕变（也就是由于持久负荷而导致的塑性变形）特别是在所述元件由塑料构成的设计方案中扩大。甚至由制造引起的形状和位置公差也会导致基本间隙的扩大。这引起的结果是，在尺寸设计用于小齿轮轴的弹簧支承时，这种尺寸设计也考虑到预期在转向传动机构的所规定的使用寿命结束时给定的基本间隙，其中而后也还应该给定足够大的弹簧支承，必须将在转向传动机构的新状态下的弹簧负荷选择得如此之大，以至于在齿部中出现不期望地高的摩擦。

因此，有利的是，在所规定的使用寿命的范围内具有尽可能保持相同的基本间隙，该基本间隙此外仅仅被尺寸设计得如此之大，从而能够补偿可预料的、特别是由于因温度引起的应变、吸水和/或制造公差而对传动机构间隙造成的影响，而不会导致齿部中的不期望地高的摩擦。

发明内容

本发明的任务是说明这样一种转向传动机构，在该转向传动机构中实现了这样的尽可能保持相同的基本间隙。

该任务借助于一种根据本发明的用于转向传动机构的浮动轴承得到解决，在此提出一种具有旋转轴承的、用于转向传动机构的浮动轴承，所述旋转轴承包括被设置用于容纳所述转向传动机构的螺旋小齿轮轴的内轴承环以及被集成到轴承套筒中的外轴承环。具有这样的浮动轴承的、用于机动车的转向系统的转向传动机构和具有这样的转向传动机构的转向系统也是本发明的主题。根据本发明的浮动轴承以及因此根据本发明的转向传动机构和根据本发明的转向系统的有利的设计方案是从属权利要求的主题和/或从本发明的接下来的说明中得出。

根据本发明的用于转向传动机构的浮动轴承包括旋转轴承（优选滚动轴承、特别优选是球轴承），所述旋转轴承具有被设置用于容纳转向传动机构的螺旋小齿轮轴的内轴承环和被集成到轴承套筒中（即被容纳在轴承套筒中或者由轴承套筒本身构成）的外轴承环。此外规定，轴承套筒与（优选销形的）导引元件如此共同作用并且所述导引元件如此与被设置用于固定地或者不可移动地、尤其是也一体地集成到转向传动机构的壳体中的保持元件共同作用，从而在螺旋小齿轮轴未经受负荷、也就是没有用转矩来加荷时轴承套筒能够沿着相对于轴承套筒的纵轴线径向地定向的第一方向相对于保持元件移动，而在螺旋小齿轮轴用转矩加荷时则阻止这样的相对运动，其方法是，而后使轴承套筒沿着相对于轴承套筒的纵轴线径向地并且垂直于第一方向定向的第二方向相对于保持元件运动，由此导引元件在保持元件的或者轴承套筒的导引开口（或者与轴承套筒相连接的元件）中倾斜（verkanten）。

根据本发明，“纵轴线”是指本体或空腔的以下轴线，所述轴线沿着本体/空腔的最大的纵向延伸范围延伸并且在此连接本体/空腔的不同横截面的几何中心。

为机动车的转向系统设置的根据本发明的转向传动机构包括至少一个齿轮、与所述齿轮相啮合的螺旋小齿轮（特别是小蜗轮）和将所述螺旋小齿轮包围的螺旋小齿轮轴，其中螺旋小齿轮轴在螺旋小齿轮的一侧上在根据本发明的浮动轴承中得到支承，并且其中浮动轴承的保持元件固定地被集成到转向传动机构的壳体中。功能元件到转向传动机构的壳体中的固定的集成优选能够通过以下方式来进行，即，保持元件由壳体本身构成或者直接与壳体（例如通过螺纹连接或其他方式方法传力锁合地和/或形状锁合地和/或材料锁合地）相连接。

此外，对于根据本发明的转向传动机构来说能够规定，螺旋小齿轮轴在螺旋小齿轮的另一侧在固定轴承中得到支承，该固定轴承形成如下枢转轴线，螺旋小齿轮轴能够围绕该枢转轴线枢转，其中浮动轴承的导引元件的纵轴线横向于并且尤其垂直于该枢转轴线来定向。这样的固定轴承能够包括旋转轴承（优选是滚动轴承、特别优选是球轴承），所述旋转轴承具有被设置用于容纳转向传动机构的螺旋小齿轮轴的内轴承环和被容纳在轴承套筒中的外轴承环。此外能够设置有如下枢转环，该枢转环具有外环以及内环，所述外环和内环通过一个或多个扭转接片以能枢转的方式相连接，其中内环与轴承套筒相连接（这应该包括一种集成的并且尤其一体的设计方案）并且外环被设置用于将固定轴承支承在转向传动机构的壳体中。

根据本发明的转向系统包括至少一个根据本发明的转向传动机构以及旋转驱动地与螺旋小齿轮轴相连接的转向马达。此外，所述转向传动机构的齿轮能够抗扭转地或者旋转驱动地与所述转向系统的转向轴、尤其是转向柱相连接。根据本发明的转向系统尤其能够构造为助力转向系统，通过所述助力转向系统借助于转向马达能够产生辅助的转矩，使得有待由包括助力转向系统的机动车的驾驶员为了使机动车转向而施加到转向柱上的转向力矩得到降低（必要时暂时也一直降低到零）。作为替代方案，也存在着以下可行方案，即，如此构造转向系统，从而（始终）由转向马达产生全部的对于转向来说所需要的转向力矩。

根据本发明的浮动轴承的作用原理基于以下事实，即，由于小齿轮被设计为螺旋小齿轮，在传递由转向马达传递到螺旋小齿轮轴上并且由螺旋小齿轮轴传递到齿轮上的驱动功率时，螺旋小齿轮轴由于啮合力而不仅围绕固定轴承的实际的枢转轴线枢转而且（在较小程度上）也围绕与这条枢转轴线垂直的第二轴线枢转，这应该归因于螺旋小齿轮轴的支承结构中（特别是固定轴承中）的间隙或弹性可变形性。这一点借助于浮动轴承的根据本发明的设计方案来得到利用，使得在螺旋小齿轮轴围绕这第二轴线进行限定的、即使较小的（优选尽可能最小的）偏移（枢转行程）之后引起导引元件在导引开口中的倾斜，由此而后也限制或者防止螺旋小齿轮轴的围绕实际的枢转轴线的枢转。因此，通过导引元件和导引开口的共同作用，来提供用于螺旋小齿轮轴的围绕（实际的）枢转轴线的枢转运动的、起夹紧作用的止挡，该止挡在不取决于转向传动机构的以及尤其齿轮和螺旋小齿轮的、根据使用寿命所具有的实际的磨损状态的情况下在围绕与实际的枢转轴线垂直的第二轴线的基本上相同的枢转运动之后始终起作用，其中这种围绕第二轴线的枢转运动的大小在转向传动机构的使用寿命期间基本上保持相同。实际上，由于对于螺旋小齿轮轴的弹簧支承而能够实现这一点，即，在通过对于螺旋小齿轮轴的加荷所产生的抵消弹簧支承的力对所述弹簧支承进行过度补偿之前，所述起夹紧作用的止挡起作用，使得根据本发明的浮动轴承（在用转矩给螺旋小齿轮轴加荷时并且由于用转矩给螺旋小齿轮轴加荷而）基本上直接或者因此完全阻止螺旋小齿轮轴的围绕通过固定轴承来限定的枢转轴线的枢转。

导引开口不仅能够构造为在一侧敞开的导引通道（也就是构造为导引槽），而且能够构造为沿着圆周方向完全封闭的导引开口。

按照根据本发明的浮动轴承的、一种尤其在结构方面有利的设计方案，能够为了实现根据本发明的功能而优选规定，

- 轴承套筒（优选直接地）与导引元件相连接（至少如此连接，从而防止沿着导引元件的纵轴线的方向的相对运动以及围绕与轴承套筒的纵轴线平行的轴线的倾翻（Kippen）；优选设置有完全不可移动的连接），并且导引元件的、与轴承套筒的纵轴线隔开的区段以能够在保持元件的、沿着相对于轴承套筒的纵轴线的径向方向延伸的导引开口中轴向移动的方式得到导引，或者

- 导引元件与保持元件相连接并且导引元件的、至少一个与轴承套筒的纵轴线隔开的区段以能够在所述轴承套筒的至少一个沿着相对于轴承套筒的纵轴线的径向方向延伸的导引开口（或者与轴承套筒相连接的元件）中轴向运动的方式得到导引。导引元件在此一方面能够不可移动地与保持元件相连接，其中而后像也在按照第一种替代方案的实施方式中一样导引元件在导引开口中的倾翻通过以下方式来实现，即，导引元件与保持元件相对于轴承套筒的纵轴线非中心地（dezentral）连接或者共同作用。由此，由于用转矩给螺旋小齿轮轴加荷而引起的、围绕所提到的第二轴线的枢转引起轴承套筒的围绕其纵轴线的轻微的旋转，从而形成轴承销的在导引开口内部的倾斜位置。另一方面，导引元件也能够以能够（至少围绕优选平行于轴承套筒的纵轴线延伸的轴线）枢转的方式与保持元件相连接，其中而后轴承套筒应该额外地得到固定以防止围绕其纵轴线的旋转，以用于确保在用转矩给螺旋小齿轮轴加荷时轴承销在导引开口内部倾斜。这样的防止轴承套筒围绕其纵轴线的旋转的方案能够优选在根据本发明的转向传动机构中通过以下方式来实现，即其至少抗扭转地并且尤其是以集成的方式与用于转向传动机构的固定轴承的轴承套筒相连接。导引元件与保持元件之间的能枢转的连接既能够基于旋转铰接件也能够基于（例如导引元件的）弹性变形。

按照根据本发明的浮动轴承的一种优选的实施方式，能够规定，导引元件的纵轴线相对于轴承套筒的纵轴线径向地延伸并且因此与其相交。因此，能够实现在起夹紧作用的止挡的实现方面的对称性并且因此实现螺旋小齿轮轴的（围绕实际的枢转轴线的）（尤其是最小的）可枢转性，所述可枢转性对于两个旋转方向来说基本上一样大，其中由转向马达以所述两个旋转方向来驱动螺旋小齿轮轴。

按照根据本发明的浮动轴承的一种尤其在设计方面有利的实施方式，能够规定，导引元件在轴承套筒的、轴向地（也就是以沿着轴承套筒的纵轴线延伸的方向）与旋转轴承的外轴承环隔开的区段中通过轴承套筒的一个或多个容纳开口来延伸。这样的浮动轴承的突出之处以有利的方式在于沿着径向地相对于轴承套筒的纵轴线的方向的比较紧凑的结构形式。在这样的根据本发明的浮动轴承的一种设计方案中-在该设计方案中导引元件此外以能够在保持元件的导引开口的内部移动的方式得到导引-此外能够优选规定，导引元件以被固定的或者不能移动的方式（由于形状锁合的和/或传力锁合的和/或材料锁合的连接）布置在轴承套筒的一个（或多个）容纳开口的内部。而在这样的根据本发明的浮动轴承的一种设计方案中-在该设计方案中导引元件以能够在轴承套筒的至少一个导引开口的内部移动的方式得到导引-轴承套筒的一个（或多个）容纳开口则用作相应的一个（或多个）导引开口。

按照根据本发明的浮动轴承的一种作为上述方案的替代方案的实施方式，也能够规定，导引元件在轴承套筒的也集成有旋转轴承的外轴承环的区段中与轴承套筒相连接，导引元件因此径向地布置在旋转轴承的外部。这样的浮动轴承的突出之处能够以有利的方式在于沿着轴承套筒的纵轴线的方向的比较紧凑的结构形式。

优选能够规定，导引元件作为单独的构件与轴承套筒材料锁合地和/或形状锁合地和/或传力锁合地相连接，这能够对这样的根据本发明的浮动轴承的可制造性产生积极的影响。但是也存在着以集成的方式并且尤其一体地构造导引元件和轴承套筒的可行方案。

此外能够规定，导引元件具有处于保持元件的容纳开口内部的导引头，该导引头相较于与导引元件头邻接的导引元件杆至少在一个区段中具有更大的横截面。在这样的根据本发明的浮动轴承的一种设计方案中-在该设计方案中导引元件此外以能够在保持元件的导引开口的内部移动的方式得到导引-导引元件头的较大的横截面而后在由于导引元件（头）的在导引开口中的倾斜而形成夹紧作用之前尤其用于能够使导引元件在足够的程度上倾翻。相反，在这样的根据本发明的浮动轴承的一种设计方案中-而在该设计方案中导引元件以能够在轴承套筒的一个或多个导引开口的内部移动的方式得到导引-导引元件头的较大的横截面尤其能够用于在与保持元件的容纳开口的共同作用中构成例如呈球头铰接件的形式的枢转轴承。

此外，本发明也涉及一种具有根据本发明的转向系统的机动车。

尤其在权利要求中和在对权利要求进行一般性解释的说明书中出现的不定冠词(“一个”、“一根”、“一个的”和“一根的”)应该是指其本身而不是指数词。相应地以此具体化说明的组件因此应该如此来理解，即这些组件至少存在一次并且能够多倍地存在。

附图说明

下面借助于在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释。在附图中示出：

图1示出了按照第一种实施方式的根据本发明的转向传动机构的纵剖面；

图2以从前面看的视图示出了按照图1的转向传动机构的固定轴承；

图3示出了转向传动机构的沿着图1中的剖切平面III-III的部分剖面；

图4示出了按照第二种实施方式的根据本发明的转向传动机构的纵剖面；

图5以放大图示出了在图4中用V来标识的截取部分；

图6示出了转向传动机构的沿着图4中的剖切平面VI-VI的部分剖面；

图7以示意图示出了按照图1到6的转向传动机构的浮动轴承的作用原理；

图8以示意图示出了按照一种作为替代方案的实施方式的根据本发明的浮动轴承的作用原理；并且

图9以示意图示出了按照另一种作为替代方案的实施方式的根据本发明的浮动轴承的作用原理。

具体实施方式

图1示出了按照第一种实施方式的、用于机动车的转向系统的根据本发明的转向传动机构的主要组成部分。

所述转向传动机构包括壳体1，在该壳体的内部支承有齿轮2以及与该齿轮2啮合的螺旋小齿轮3。所述螺旋小齿轮3以及将所述螺旋小齿轮3包围的螺旋小齿轮轴4以蜗杆的形式来以集成的方式构成。

所述齿轮2固定地被固定在所述转向传动机构的输出轴5上。这根输出轴5在所示出的实施例中具有用于与所述齿轮2抗扭转地连接的齿部，所述输出轴5能够在一个端部上包括转向小齿轮（未示出），所述转向小齿轮比如与至少在一个区段中构造为齿条的转向拉杆（未示出）啮合，由此所述转向拉杆在所述输出轴5旋转时执行平移运动，所述平移运动能够以已知的方式通过车轮转向杆（未示出）被转换为所述机动车的被转向的车轮（未示出）的枢转运动。但是，所述输出轴5也能够是助力转向系统的转向柱，该转向柱与方向盘（未示出）抗扭转地连接并且通过转向小齿轮（未示出）来作用于转向拉杆。

所述螺旋小齿轮轴4具有驱动侧的端部，通过该端部所述螺旋小齿轮轴能够与未示出的转向马达（比如电动马达）的输出轴相连接。在这个驱动侧的端部的区域中，所述螺旋小齿轮轴4借助于第一支承机构在所述壳体1中得到支承。这个支承机构构造为固定轴承8，所述固定轴承允许螺旋小齿轮轴4围绕枢转轴线7枢转（参见图2）。这种枢转引起所述螺旋小齿轮轴4的、与驱动侧的端部对置的自由的端部的偏移，所述螺旋小齿轮轴在那里借助于根据本发明的浮动轴承8得到支承。这个浮动轴承8如此构成，使得其允许所述螺旋小齿轮轴4的这个自由的端部的、由螺旋小齿轮轴4的枢转产生的、在极限范围之内的偏移。

不仅所述固定轴承6而且所述浮动轴承8都分别包括呈球轴承的形式的旋转轴承9、10。在这些旋转轴承9、10的内轴承环11中所述螺旋小齿轮轴4的相应的区段得到支承，而所述旋转轴承9、10的外轴承环12则分别在轴承装置13、14中得到支承，所述轴承装置又被容纳在所述壳体1中。所述轴承装置13、14在结构上如此构成，使得其能够以所限定的方式就所述固定轴承6而言实现所述螺旋小齿轮轴4的围绕枢转轴线7的枢转并且就所述浮动轴承8而言实现所述螺旋小齿轮轴4的自由的端部的偏移。

为此，所述固定轴承6的轴承装置13包括拥有圆环状的横截面的轴承套筒15，所述轴承套筒在内侧面在第一纵向区段中容纳着旋转轴承9并且在第二纵向区段中容纳着枢转环16的内环17。所述枢转环16的内环17在中间布置支撑盘片21的情况下以抗扭转的并且在轴向上被固定的方式在所述轴承套筒15的内部得到支承，其中所述枢转环16的内环17支撑在所述旋转轴承9的外轴承环12上。所述枢转环16除了所述内环17之外还包括外环18。这个外环18通过两个扭转接片19（参见图2）与所述内环17相连接。外环18、内环17和扭转接片19优选一体地由比如弹簧钢构成。

所述固定轴承6的旋转轴承9的、在螺旋小齿轮轴4上的轴向的位置固定在中间布置接合件22的情况下借助于螺钉23来进行，所述螺钉被旋入到以下内螺纹中，所述内螺纹则被集成到所述螺旋小齿轮轴4的相应的端部中。接合件22也用于将转向马达的驱动功率传递到螺旋小齿轮轴4上，为此这些部件抗扭转地彼此连接。这种抗扭转的连接通过螺旋小齿轮轴4的外齿部嵌合到接合件22的互补的内齿部中这种方式来实现。

所述枢转环16的外环18的、在壳体1的内部的轴向的位置固定则借助于螺旋环24来进行，所述螺旋环具有如下外螺纹，所述外螺纹被旋入到所述壳体1的相应的内螺纹中。

所述两个扭转接片19限定枢转轴线7的位置，外环18能够围绕所述枢转轴线相对于内环17进行枢转以便实现对于螺旋小齿轮轴4的弹簧支承。但是，扭转接片19以及因此枢转轴线7在此不是穿过枢转环16的中心来延伸并且因此不是穿过螺旋小齿轮轴4的横截面的中心来延伸，而是相对于其径向地偏置（参见图2）。所述枢转轴线7因此不与螺旋小齿轮轴4的纵轴线25相交。通过扭转接片19的相对于枢转环16的中心的径向的偏置，所述枢转轴线7被移到螺旋小齿轮轴4的外圆周的附近，由此反作用力矩的构成能够得到降低或者避免，所述反作用力矩由于在螺旋小齿轮3和齿轮2进行齿部嵌合时产生的啮合力结合这些啮合力的作用线距所述枢转轴线7的间距而产生或者会产生。为了尽可能完全地避免这些反作用力矩而规定，所述枢转轴线7处于下述切向平面之内，所述切向平面构造在齿轮2与螺旋小齿轮3的两个分度圆或者滚动圆的接触点中。

所述枢转环16的扭转接片19不仅能够实现外环18相对于内环17的枢转以及因此螺旋小齿轮轴4相对于齿轮2或者壳体1的枢转，而且同时引起下述弹簧力，通过所述弹簧力将所述螺旋小齿轮轴4的螺旋小齿轮3挤压到齿轮2的齿部中，以用于实现尽可能小的传动机构间隙并且因此在所述转向传动机构的运行中、尤其在进行所谓的变换转向时实现小的噪声生成。这种弹簧力由于以下事实而产生，即，在组装转向传动机构时螺旋小齿轮轴4由于与齿轮2接触而如此程度地偏移，从而产生扭转接片19的足够的扭转，由此从扭转接片19的扭转中产生的弹性的复位力矩克服螺旋小齿轮轴4的这种偏移而起作用并且因此将所述螺旋小齿轮轴4朝齿轮2加荷。

浮动轴承8的轴承装置14同样包括具有圆环形的横截面的轴承套筒26。在轴承套筒26的纵向区段的内部布置有浮动轴承8的旋转轴承10，其中这个旋转轴承10的外轴承环12的外侧面与轴承套筒26的内侧面直接接触。在轴承套筒26的第二纵向区段中并且因此在与旋转轴承10轴向地隔开的情况下，轴承套筒26具有两个同轴地（相对于其纵轴线28）定向的容纳开口27，在所述容纳开口中以（例如通过夹紧连接）固定的方式布置有导引元件29。导引元件29在其整个纵向延伸范围内具有圆形的横截面，但是其中其他的例如角形的横截面形状也是可能的。容纳开口27的纵轴线28以及因此导引元件29的纵轴线28径向地相对于轴承套筒26的纵轴线25来定向并且因此与其相交，其中同时规定基本上垂直的定向。在布置在轴承套筒26外部的一端（在图1和3中在上端），导引元件29构成如下导引元件头30，该导引元件头的（在纵向延伸范围内保持相同的）横截面大于在导引元件29的其余区段中的（在纵向延伸范围内保持相同的）横截面，所述导引元件的其余区段在下面被称为导引元件杆31。导引元件29用包围导引元件头30的端部区段在导引开口33的内部得到导引，所述导引开口由浮动轴承8的保持元件32构成。保持元件32以固定的或不可移动的方式被集成到转向传动机构的壳体1中并且为此直接通过螺钉20与壳体1相连接。其中一个具有圆形的开口横截面的并且因此圆筒形的导引开口33的纵轴线28在转向传动机构未经受负荷时与导引元件29的纵轴线28同轴地定向。此外，导引开口的开口横截面或直径被限定为（尽管在较小的程度上）大于导引元件头30的横截面或直径，由此尤其产生导引元件29或者导引元件头30在导引开口33的内部的轴向的可移动性。由于这种可移动性，浮动轴承8原则上能够使螺旋小齿轮轴4围绕由固定轴承6构成的枢转轴线7进行枢转，所述枢转轴线尽可能精确地垂直于浮动轴承8的导引元件29的纵轴线28来延伸。

如果在转向传动机构的运行中借助于转向马达沿着两种可能的旋转方向之一旋转地驱动螺旋小齿轮轴4，那么这由于啮合力而不仅引起会在固定轴承6的扭转接片19的增大的弹性预应力下使螺旋小齿轮轴4（在图1中向上）围绕由这些扭转接片构成的枢转轴线7的枢转的力而且也引起围绕相对于枢转轴线7垂直地定向的第二轴线34的枢转，其中这种可枢转性由于特别是固定轴承6中的间隙以及由于扭转接片19的弹性变形而成为可能。这种枢转运动由螺旋小齿轮轴4传递到旋转轴承10上并且由该旋转轴承传递到浮动轴承8的轴承套筒26上，并且在很短的与此相关的偏移之后就已经引起导引元件头30与导引开口33的壁部的接触。由于借助于抵靠到导引开口33的壁部上的导引元件29对轴承套筒26进行仅仅单侧的并且偏心的支撑，螺旋小齿轮轴4的围绕第二轴线34的进一步枢转而后引起轴承套筒26连同被容纳在其中的导引元件29的略微的旋转，由此导引元件头30在导引开口33的内部倾斜。在这种情况下，导引元件29的棱边35在高压下与导引开口33的壁部相接触，其中所述棱边一方面构造在导引元件头30的相对于导引元件杆31的远端上并且另一方面构造在导引元件头30与导引元件杆31之间的过渡部中。

一旦进行了这种倾斜，浮动轴承8不仅防止螺旋小齿轮轴4围绕该第二轴线34进一步枢转，而且防止其围绕枢转轴线7进一步枢转，从而对于螺旋小齿轮轴4的相应的枢转运动来说构成端部止挡。因此，这个用于螺旋小齿轮轴4围绕枢转轴线7的枢转的端部止挡直接取决于在导引元件头30在导引开口33的内部倾斜之前螺旋小齿轮轴4能够围绕相对于枢转轴线7垂直的第二轴线34枢转多大程度。由于螺旋小齿轮轴4的这种可枢转性基本上与转向传动机构的磨损状态无关并且必要时也与螺旋小齿轮3的以及齿轮2的蠕变状态无关，所以由于浮动轴承8的根据本发明的设计方案而实现了对于螺旋小齿轮轴4的围绕枢转轴线7的枢转的限制，这在借助于转矩给螺旋小齿轮轴4加荷时、也就是说转向传动机构的运行中同样与这种磨损状态无关并且必要时也与蠕变状态无关并且在借助于转矩给螺旋小齿轮轴4加荷时尤其直接起作用，或者在通过对于螺旋小齿轮轴4的加荷所产生的力对从由于借助于固定轴承6进行的弹簧支承中产生的相反力进行过度补偿之前起作用，从而在转向传动机构的运行中通过浮动齿轮8防止由此引起的螺旋小齿轮轴4的围绕枢转轴线7的枢转。

因此，根据本发明的浮动轴承6原则上并且在转向传动机构的整个使用寿命的期间引起在最大程度上或完全得到防止的螺旋小齿轮轴4的围绕枢转轴线7的可枢转性，如果在转向传动机构的运行中用转矩向螺旋小齿轮轴4加荷，从而形成最小的基本间隙或者与此相关形成最大程度的无间隙性。这又能够也用固定轴承6的扭转接片19的较弱的预应力来相对于齿轮2确保对螺旋小齿轮轴4进行足够的弹簧支承，由此尤其在变换转向时能够避免不希望的噪声特性。同时，在不是刚好用转矩给螺旋小齿轮轴4加荷时（也就是说在机动车的转向系统没有执行转向运动时），总是能够补偿由温度引起的应变和由塑料构成的元件的由于吸水而引起的几何形状变化，因为而后通过根据本发明的浮动轴承8能够实现螺旋小齿轮轴4的围绕枢转轴线7的可枢转性。因此，能够避免特别是螺旋小齿轮3与齿轮2之间的齿部中的不期望地高的摩擦。

图4至6示出了根据本发明的转向传动机构的另一种作为替代方案的实施方式，其中该转向传动机构主要仅仅在（根据本发明的）浮动轴承8的设计方案方面有别于按照图1至3的转向传动机构。

对于按照图4至6的转向传动机构的浮动轴承8来说，导引元件29包括如下固定区段36，其用所述固定区段被容纳在轴承套筒26的容纳开口27中并且例如以材料锁合的方式（例如钎焊）、以传力锁合的方式（例如通过压配合）或者以形状锁合的方式（例如借助于螺纹连接）被固定在其中。容纳开口27以及因此导引元件29在此处于轴承套筒26的（纵轴向的）区段中，在所述轴承套筒中也布置有旋转轴承10的外轴承环12。此外，导引元件29没有构成在横截面尺寸上扩大的导引元件头30；而是更确切地说导引元件29从环绕的止挡37开始一直到导引元件29的自由的端部具有保持相同的横截面尺寸，其中通过所述止挡37限制导引元件29朝轴承套筒26的容纳开口27中的插入深度。

按照图4至6的转向传动机构中的保持元件32以U形板的形式构成并且因此构成朝一侧敞开的导引开口33，其中导引开口33的纵向方向（从开口底部开始直到朝开的一侧）沿着轴承套筒26的或者螺旋小齿轮轴4的纵轴线25的方向延伸。相对于横向方向，导引开口33关于比如在横截面中为正方形的导引元件29的宽度方面仅仅具有小的过盈量，以用于一旦在转向传动机构的运行中用转矩向螺旋小齿轮轴4加荷就按照如已经针对按照图1至3的转向传动机构的浮动轴承8所描述的那样的作用方式通过导引元件29在导引开口33的内部的倾斜来基本上直接限制螺旋小齿轮轴4的围绕固定轴承6的枢转轴线7的可枢转性。然而，关于导引开口33的纵向方向，该导引开口具有比导引元件29明显更大的尺寸，由此通过保持元件32来导引螺旋小齿轮轴4的围绕枢转轴线7的可枢转性（这在螺旋小齿轮轴4的未加负荷的状态下是可能的）并且此外由于对于螺旋小齿轮轴4的加荷而能够实现螺旋小齿轮轴4以及浮动轴承8的与其连接的组件的、沿着螺旋小齿轮轴4的纵轴线25的方向的运动。

保持元件32不可运动地与保持元件支架38相连接，该保持元件支架又固定地被集成到转向传动机构的壳体1中。在与保持元件32的导引开口33邻接的区段中，保持元件支架38构成容纳凹处39，导引元件29的端部区段延伸到容纳凹处39中，其中容纳凹处39的尺寸被设计得如此之大，使得导引元件29的、为转向传动机构所设置的相对于保持元件32的可移动性没有受到导引元件29与保持元件支架38的接触的妨碍。

图7至9以简化的图示示出了根据本发明的浮动轴承8的三种作为替代方案的实施方式的作用原理。

按照图7的浮动轴承8在此在结构和功能上基本上对应于按照图1至6的转向传动机构的浮动轴承8。因此，导引元件29以能够在由被集成到在其他方面未示出的转向传动机构的壳体1中的保持元件32所构成的导引开口33中移动的方式得到导引以及不能移动地与浮动轴承8的轴承套筒26相连接。导引元件29在导引开口33内部的倾斜在由于轴承套筒26的横向运动而向被容纳在轴承套筒26中的螺旋小齿轮轴4（在图7至9中未示出）加荷时进行，所述轴承套筒26的横向运动由于所述导引元件29的、在导引开口33内部的关于轴承套筒26的纵轴线28非中心的支承也引起轴承套筒26的细微的旋转运动并且因此引起导引元件29的在导引开口33内部的倾翻或倾斜。对于按照图8的浮动轴承8来说，这种作用方式在最大程度上是相同的，其中在这种实施方式中导引元件29不可移动地与被集成到壳体1中的保持元件32相连接以及以非中心的方式相对于纵轴线28以在由轴承套筒26构成的导引开口33中能移动的方式得到支承。

对于按照图9的浮动轴承8来说，也设置有导引元件29的、在由轴承套筒26构成的导引开口33中的相应的可移动的支承。然而，在这种实施方式中，导引元件29以能够围绕基本上与轴承套筒26的纵轴线28平行的轴线枢转的方式与被集成到壳体1中的保持元件32相连接。为了在根据本发明的浮动轴承的这样的设计方案中由于轴承套筒26的、引起导引元件29的枢转运动的横向运动而实现导引元件29在导引开口33内部的倾斜，必须通过适当的措施、例如通过转向传动机构的浮动轴承8的轴承套筒26与固定轴承6的轴承套筒15的抗扭转的连接来防止轴承套筒26由于通过导引元件29的枢转引起的力矩而围绕纵轴线28旋转。

附图标记列表

1壳体

2齿轮/螺旋齿轮/蜗轮

3螺旋小齿轮/螺杆

4螺旋小齿轮轴

5输出轴

6固定轴承

7枢转轴线

8浮动轴承

9固定轴承的旋转轴承

10浮动轴承的旋转轴承

11旋转轴承的内轴承环

12旋转轴承的外轴承环

13固定轴承的轴承装置

14浮动轴承的轴承装置

15固定轴承的轴承套筒

16枢转环

17枢转环的内环

18枢转环的外环

19扭转接片

20螺钉

21支撑盘片

22接合件

23螺钉

24螺旋环

25螺旋小齿轮轴/轴承套筒的纵轴线

26浮动轴承的轴承套筒

27浮动轴承的轴承套筒的容纳开口

28浮动轴承的轴承套筒的容纳开口/导引元件/导引开口的纵轴线

29导引元件

30导引元件头

31导引元件杆

32保持元件

33导引开口

34第二轴线

35导引元件的棱边

36导引元件的固定区段

37导引元件的止挡

38保持元件支架

39保持元件支架的容纳凹处。

Claims (10)

1.具有旋转轴承（10）的、用于转向传动机构的浮动轴承（8），所述旋转轴承包括被设置用于容纳所述转向传动机构的螺旋小齿轮轴（4）的内轴承环（11）以及被集成到轴承套筒（26）中的外轴承环（12），其特征在于，所述轴承套筒（26）如此与导引元件（29）共同作用并且所述导引元件（29）以如下方式与被设置用于固定地集成到所述转向传动机构的壳体（1）中的保持元件（32）共同作用，即在所述螺旋小齿轮轴（4）没有用转矩来加荷时所述轴承套筒（26）能够沿着相对于所述轴承套筒（26）的纵轴线（25）径向地定向的第一方向相对于所述保持元件（32）运动，而在所述螺旋小齿轮轴（4）用转矩加荷时则阻止这样的相对运动，其方法是，所述轴承套筒（26）于是沿着同样相对于所述轴承套筒（26）的纵轴线（25）径向地并且此外垂直于所述第一方向定向的第二方向相对于所述保持元件（32）运动，由此所述导引元件（29）在所述保持元件（32）的或者轴承套筒（26）的导引开口（33）中倾斜，其中，一个短的偏移就会引起所述导引元件（29）的导引元件头（30）与所述导引开口（33）的壁部的接触。

2.根据权利要求1所述的浮动轴承（8），其特征在于，

- 所述轴承套筒（26）与所述导引元件（29）相连接，并且所述导引元件（29）的与轴承套筒（26）的纵轴线（25）隔开的区段以能够在所述保持元件的沿着相对于轴承套筒（26）的纵轴线（25）的径向方向延伸的导引开口中轴向运动的方式得到导引，或者

- 所述导引元件（29）与所述保持元件（32）相连接并且所述导引元件（29）的至少一个与轴承套筒（26）的纵轴线（25）隔开的区段以能够在所述轴承套筒（26）的至少一个沿着相对于轴承套筒（26）的纵轴线（25）的径向方向延伸的导引开口中轴向运动的方式得到导引。

3.根据权利要求1或2所述的浮动轴承（8），其特征在于，所述导引元件（29）以能枢转的方式与所述保持元件（32）相连接，并且所述轴承套筒被固定以防止围绕其纵轴线旋转。

4.根据权利要求1或2所述的浮动轴承（8），其特征在于，所述导引元件（29）在所述轴承套筒（26）的、在轴向上与所述旋转轴承（10）的外轴承环（12）隔开的区段中通过所述轴承套筒（26）的一个或多个容纳开口（27）来延伸。

5.根据权利要求1或2所述的浮动轴承（8），其特征在于，所述导引元件（29）在所述轴承套筒（26）的也集成有旋转轴承（10）的外轴承环（12）的区段中与所述轴承套筒（26）相连接。

6.根据权利要求1或2所述的浮动轴承（8），其特征在于，所述导引元件（29）作为单独的构件与所述轴承套筒（26）材料锁合地和/或形状锁合地和/或传力锁合地连接。

7.用于机动车的转向系统的转向传动机构，该转向传动机构具有齿轮（2）、与所述齿轮（2）相啮合的螺旋小齿轮（3）和将所述螺旋小齿轮（3）包围的螺旋小齿轮轴（4），其中所述螺旋小齿轮轴（4）在所述螺旋小齿轮（3）的一侧上在根据前述权利要求中任一项所述的浮动轴承（8）中得到支承，并且其中所述浮动轴承（8）的保持元件（32）固定地被集成到所述转向传动机构的壳体（1）中。

8.根据权利要求7所述的转向传动机构，其特征在于，所述螺旋小齿轮轴（4）在所述螺旋小齿轮（3）的另一侧上在固定轴承（6）中得到支承，所述固定轴承（6）构成枢转轴线（7），所述螺旋小齿轮轴（4）能够围绕所述枢转轴线（7）枢转，其中所述浮动轴承（8）的导引开口（33）的纵轴线（28）横向于并且垂直于所述枢转轴线（7）来定向。

9.根据权利要求7或8所述的转向传动机构，其特征在于，所述保持元件（32）直接与所述壳体（1）相连接或者由所述壳体（1）构成。

10.转向系统，其具有根据权利要求7至9中任一项所述的转向传动机构并且具有与所述转向传动机构的螺旋小齿轮轴（4）旋转驱动地连接的转向马达。

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