CN110831838B - 转向传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车的转向系统的转向传动装置,其具有壳体(1)、齿轮(2)、与齿轮(2)咬合的小齿轮(3)和包括小齿轮(3)的小齿轮轴(4),其中小齿轮轴(4)在小齿轮(3)的一侧上支承在浮动轴承(8)中,浮动轴承包括转动轴承,在转动轴承中容纳了小齿轮轴(4),其中针对转动轴承,鉴于小齿轮轴(4)的通过固定轴承(6)引导的枢转可运动性确保了在壳体(1)内的可运动性,其中浮动轴承(8)的转动轴承与止挡元件连接,止挡元件可移动地并且同时防转动地布置在容纳空间(24)内,其中通过止挡元件与容纳空间(24)的壁之间的止挡限界小齿轮轴(4)的通过固定轴承(6)引导的枢转可运动性,其中止挡元件和容纳空间(24)以如下方式构造,即仅当由于止挡元件和容纳空间(24)的壁于是接触的接触面(25、26)的共同作用而构造这种止挡时,附加地阻止了小齿轮轴(4)围绕垂直于枢转轴线(7)取向的轴线的枢转可运动性。

Description

转向传动装置
技术领域
本发明涉及用于机动车的转向系统、尤其用于助力转向系统的转向传动装置。
背景技术
在大多的机动车中安装有助力转向系统,其在转向时产生支持的转矩,并且由此减小要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转向传动装置,转向传动装置转换液压的或电气的转向马达的驱动功率,并且将其例如传输至转向柱。这种转向传动装置通常以螺钉滚动传动装置的形式构造,并且尤其构造为螺钉齿轮传动装置或蜗杆传动装置。转向传动装置包括直接或间接与转向柱连接的齿轮以及与之咬合的、通过转向马达的轴驱动的小齿轮。
如下传动装置间隙在这种转向传动装置中证实为是有问题的,该传动装置间隙基于构件公差、传动装置元件的不同的热膨胀、基于磨损和/或基于在由塑料构成的齿轮中放置材料来构造。尤其是在所谓的交替转向中,即在具有交替的转向回转方向的直接连续的转向中,这种传动装置间隙产生不期望的噪音,噪音由交替安置小齿轮和齿轮的齿的对置的侧边产生。
已知的是,以如下方式消除传动装置间隙,即小齿轮轴围绕下述轴线可枢转地支承并且借助一个或多个弹簧元件压抵齿轮,所述轴线垂直于小齿轮轴的纵轴线并且与小齿轮和齿轮的啮合嵌接间隔开地延伸。小齿轮轴的可枢转性在此通常整合到两个支承件的一个中,小齿轮轴在端部侧通过支承件支承。该支承件被称为“固定轴承”。在另一端部的区域中的支承件以限定的可运动性(所谓的“浮动轴承”)实施,以便能够实现通过枢转运动导致的偏转。固定轴承尤其可以设置在驱动侧,而浮动轴承设置在小齿轮轴的自由端部上。用于将小齿轮压到齿轮上的一个或多个弹簧元件在此不仅可以整合到浮动轴承还可以整合到固定轴承中。
这种转向传动装置(其中借助固定轴承产生用于弹簧加载(Anfederung)的弹力)例如由DE 10 2009 054 655 A1已知。在该转向传动装置中设置的是,在固定轴承的区域中容纳小齿轮轴的滚动轴承在外侧支承在枢转套筒中。枢转套筒包括轴承套筒和外圈,轴承套筒尽可能无间隙地容纳滚动轴承,外圈尽可能无间隙地保持在转向传动装置的壳体的容纳部中,其中外圈和轴承套筒通过多个扭转接片连接,扭转接片在外圈相对于轴承套筒扭转时扭转。在安装转向传动装置后,扭转接片扭转,从而由此产生的弹性的复位作用导致对小齿轮轴的弹簧加载。
转向传动装置(其中相反地在浮动轴承的区域中施加用于弹簧加载的弹力)例如由DE 10 2008 002 769 A1已知。
小齿轮轴围绕(引导通过固定轴承的)枢转轴线的可枢转性必须在限定的最小尺寸中、所谓的基本间隙(Grundspiel)中提供,以便能够实现小齿轮轴由于下列情况而引起的移位:取决于温度的膨胀;由于转向传动装置、尤其是齿轮和/或小齿轮轴的由塑料构造的元件基于吸水导致的几何形状改变;以及由于齿轮和/或小齿轮轴的循环偏差。同时,基本间隙必须是受限的,因为当驱动功率借助小齿轮轴从转向马达传输到齿轮上时,弹簧负载的小齿轮轴则由于啮合力朝与齿轮的距离增大的方向枢转,直到达到用于枢转运动的止挡,止挡尤其是可以通过转向传动装置的浮动轴承构造。
在小齿轮设计为螺钉小齿轮时,在驱动功率从转向马达通过(螺钉)小齿轮轴传输到齿轮上的情况下,螺钉小齿轮轴基于啮合力不仅围绕固定轴承的实际的枢转轴线,而且也(在很小的程度中)围绕垂直于枢转轴线安置的第二轴线枢转,这归因于螺钉小齿轮轴的支承件中(尤其是固定轴承中)的间隙或弹性的可变形性。小齿轮轴在固定轴承的区域中的由此导致的横向运动可以由于不同的原因是不期望的。
发明内容
本发明的任务是,针对例如由DE 10 2009 054 655 A1已知的转向传动装置说明一种浮动轴承,通过该浮动轴承,在尽可能简单的结构设计中一方面限界基本间隙,并且另一方面尽可能阻止横向运动。
该任务借助转向传动装置解决。根据本发明的转向传动装置的有利的设计方案由对本发明的随后的描述得到。
根据本发明,设置了用于机动车的转向系统的转向传动装置,其具有壳体、齿轮、与齿轮咬合的小齿轮、尤其是螺钉小齿轮和包括小齿轮的(螺钉)小齿轮轴。
小齿轮轴在小齿轮的一侧上支承在固定轴承中,小齿轮轴通过固定轴承可围绕横向于(并且尤其垂直于)小齿轮轴的纵轴线支承的枢转轴线枢转地支承在壳体内,其中枢转轴线以如下方式取向,即枢转导致齿轮和小齿轮的旋转轴线之间的距离的改变。该固定轴承优选可以包括转动轴承,在转动轴承中容纳了小齿轮轴。转动轴承为此可以包括至少一个内部的轴承圈和外部的轴承圈以及必要时在优选设计为滚动轴承和尤其是滚珠轴承时包括多个布置在轴承圈之间的滚动元件、尤其是滚珠,其中小齿轮轴容纳在转动轴承的内部的轴承圈内。转动轴承和尤其固定轴承的转动轴承的外部的轴承圈此外可以容纳在轴承套筒内。此外,固定轴承可以包括枢转环,枢转环具有外圈和内圈,外圈和内圈通过一个或多个扭转接片可枢转地相互连接,其中内圈与轴承套筒连接,或者是轴承套筒的一体的组成部分,并且外圈(关于至少一个方向、优选关于所有方向,即不可运动地)固定地布置在转向传动装置的壳体中。
此外,根据本发明的转向系统的小齿轮轴在小齿轮的另一侧上支承在浮动轴承中,浮动轴承包括转动轴承,在转动轴承中容纳了小齿轮轴,其中针对转动轴承(并且因此也针对小齿轮轴的容纳在其中的端部),鉴于小齿轮轴的通过固定轴承引导的(围绕限定的枢转轴线的)枢转可运动性确保了在壳体内的径向的可运动性。根据本发明的转向传动装置的浮动轴承的转动轴承可以包括至少一个内部的轴承圈和外部的轴承圈以及必要时在优选设计为滚动轴承和尤其是滚珠轴承时包括多个布置在轴承圈之间的滚动元件、尤其是滚珠,其中小齿轮轴容纳在内部的轴承圈内。
此外,针对根据本发明的转向传动装置设置的是,借助预紧的弹簧元件使小齿轮朝齿轮加载,从而通过围绕(引导通过固定轴承的)枢转轴线枢转小齿轮轴(其导致齿轮和小齿轮的旋转轴线之间的距离增大)使弹簧元件的预紧增大。弹簧元件在此尤其可以由固定轴承本身构造,例如通过已经描述的设计方案构造有具有一个或多个扭转接片的枢转环。
根据本发明,这种转向系统的特征在于,转动轴承、尤其是转动轴承、浮动轴承的外部的轴承圈与止挡元件直接或间接连接,止挡元件可移动地并且同时防转动地布置在(尤其直接由壳体构造的)容纳空间内,其中通过止挡元件与容纳空间的壁之间的止挡来限界小齿轮轴的通过固定轴承引导的枢转可运动性(和因此描述的基本间隙)。此外设置的是,止挡元件和容纳空间以如下方式构造,即仅当由于止挡元件和容纳空间的壁于是接触的接触面的共同作用而构造这种止挡时,才附加地阻止了小齿轮轴围绕垂直于通过固定轴承限定的枢转轴线取向的轴线的枢转可运动性。
止挡元件优选可以以环形的止挡套筒的形式构造,在止挡套筒中容纳了浮动轴承的转动轴承、尤其是外部的轴承圈。
本发明基于如下认识,即在传输相关地高的驱动功率的情况下,由于啮合力,小齿轮轴始终围绕由固定轴承限定的枢转轴线枢转,直到达到止挡。因此可能足够的是,只有当小齿轮轴也枢转直到达到止挡时,才在结构上可以阻止小齿轮轴在浮动轴承的区域中同样由啮合力得到的、不期望的横向运动。这可以以设计简单的方式通过接触面的适当的造型实现,接触面一方面由止挡套筒,另一方面由容纳空间的壁构造。在此要考虑的是,尽管存在用于阻碍或阻止止挡套筒和进而小齿轮轴的横向运动的接触面的(在存在止挡时的)共同作用,但还是确保的是,一旦在足够的程度中减小或取消在小齿轮轴上存在的驱动功率,那么就弹回小齿轮轴,并且因此小齿轮轴可以从止挡运动出来。
术语“接触面”根据本发明要理解为,例如当止挡元件或容纳空间的壁构造出接触棱边或止挡棱边时,接触面也涉及非常小的、线形的或点形的接触面。
为了获得根据本发明的功能,根据本发明的转向传动装置并且具体地止挡元件和容纳空间的壁的接触面可以以多个不同的设计方式构造。
在结构上有利地,这种功能可以以如下方式实现,即止挡套筒的接触面和/或容纳空间的壁的接触面(优选以平行于小齿轮轴的纵轴线延伸的垂直线)弯曲地和/或弯折地构造。由此可以确保的是,止挡元件和与之通过转动轴承连接的小齿轮轴在止挡元件与容纳空间的壁之间构造止挡时占据“定心的”位置,该位置基本上关于小齿轮轴在没有负载以驱动功率的状态中占据的方位是无横向运动的,从而关于小齿轮轴的两个最终方位,小齿轮轴的枢转运动仅局限于围绕通过固定轴承限定的枢转轴线的枢转。
优选可以设置的是,止挡元件的接触面和容纳空间的壁的接触面弯曲地和/或弯折地构造,由此可以实现在构造止挡时的尽可能大面积的接触。
特别优选地可以设置的是,止挡元件和容纳空间的壁的接触面相同类型地弯曲地或弯折地构造。在此理解的是,在弯曲的情况下,在分别相邻的接触区域中的弯曲和曲率半径的取向是相同的或一样大的。相同的情况适用于在弯折的设计方案中构造在各个接触面的两个接触区域之间的角度。此外优选地可以设置的是,在接触面的弯曲的设计方案中,在各个接触面的整个周边区段上的弯曲角度是恒定的,接触面因此分别构造为柱形面的区段,这尤其可以正面地影响可制造性。
按照根据本发明的转向传动装置的特别优选的设计方式可以设置的是,容纳空间的壁至少在包围止挡元件的区段中(主要)是柱形的,并且优选以止挡套筒的形式构造的止挡元件具有圆环形的基体,其中在容纳空间的壁上和/或在基体的外侧设置至少一个构造出相应的接触面的凸出部。
这种凸出部在此尤其可以一件式地并且尤其也材料统一地整合到容纳空间的壁中,或者止挡元件的基体中。
为了确保当小齿轮轴不再或仅还在更小的程度中被负载以驱动功率时,小齿轮轴可以从在止挡元件与容纳空间的壁之间构造的止挡出发在弹簧元件的影响下往回枢转,优选可以设置的是,止挡元件的接触面沿周边方向在两侧在基体的下述径向平面之前结束,该径向平面与通过固定轴承限定的枢转轴线平行地取向。这尤其可以在转向传动装置设计有柱形的容纳空间的情况下,以及在止挡元件设计为具有圆环形的基体的止挡套筒的情况下是重要的,以便确保止挡套筒在容纳空间内的足够的可运动性。
按照根据本发明的转向传动装置的优选的设计方式可以设置的是,在设计有具有一个或多个扭转接片的枢转环的情况下,固定轴承的抗相对转动地布置在壳体中的部分,尤其是轴承套筒和/或固定轴承的转动轴承的外部的轴承圈通过单件式或多件式的连接元件直接或间接与转动轴承的外部的轴承圈和/或与浮动轴承的止挡元件连接。由此一方面可以实现的是,固定轴承的枢转环的弹性扭转的扭转接片的复位力矩(如果其被相应地设计)不再仅通过固定轴承的转动轴承传输到小齿轮轴上,以便使小齿轮轴压抵齿轮,而是固定轴承的轴承套筒的由复位力矩产生的枢转负载附加地或主要通过连接元件传输到浮动轴承的转动轴承上,并且因此传输到小齿轮轴的支承在浮动轴承中的端部上。结合小齿轮与齿轮之间的在固定轴承和浮动轴承之间发生的接触,产生转动轴承的在扭转的扭转接片的复位力矩中建立的负载,该负载基本上径向地取向。因此没有提供在相关的高度中的倾斜力矩从转动轴承和尤其是从固定轴承的转动轴承到小齿轮轴的传输,倾斜力矩以扭转接片的复位力矩为基础。这能够以有利的方式实现相对小地设计固定轴承的转动轴承和/或浮动轴承的转动轴承的尺寸,这可以正面地影响根据本发明的转向传动装置的大小和重量以及制造成本。此外,可以针对固定轴承和/或浮动轴承选择在结构方面相对简单设计的转动轴承、优选单列的径向滚珠轴承,这同样可以正面影响根据本发明的转向传动装置的大小和重量以及制造成本。
另一方面,连接元件也可以以有利的方式用于导致止挡元件在容纳空间内的防转动的布置,由此可以设置的是,止挡元件抗相对转动地与连接元件连接。
按照根据本发明的转向传动装置的优选的设计方式可以设置的是,连接元件至少部分管形地构造。尤其可以设置的是,连接元件在其整个长度上管形地构造,并且在此包围小齿轮轴,其中(优选唯一的)布置在小齿轮的区域中的(贯通)开口设置在连接元件的管周侧中,开口在管周侧的周边的一部分上和长度的一部分上延伸,并且能够实现小齿轮与齿轮的嵌接。这种管形的连接元件是(尤其关于构件重量)相对抗弯曲的和抗扭转的,这一方面能够实现枢转负载从固定轴承到浮动轴承的有利的传输,并且另一方面能够实现用于止挡元件的期望的防转动。
在根据本发明的转向传动装置的尤其是由于制造技术的原因有利的设计方式中可以设置的是,连接元件与固定轴承的优选设置的轴承套筒和/或与浮动轴承的止挡元件一体地构造(即至少直接不可运动地相互连接),并且优选一件式地构造(即不通过单独的连接元件相互连接),尤其是也材料统一地构造。
此外可以设置的是,在连接元件的(端部)区段内的浮动轴承的转动轴承和连接元件的(相同的或不同的)区段直接或间接支承在浮动轴承的尤其构造为止挡套筒的止挡元件的内部。这可以尤其导致这种根据本发明的转向传动装置的相对好的可安装性。
本发明在其他方面也涉及一种转向系统,其具有根据本发明的转向传动装置以及驱动转动地与转向传动装置的小齿轮轴连接的转向马达。在此,转向传动装置的齿轮此外可以抗相对转动地或驱动转动地与转向系统的转向轴、尤其是转向柱连接。
这种根据本发明的转向系统尤其可以构造为助力转向系统,其中借助转向马达可以产生支持性的转矩,从而使为了转向机动车由包括助力转向系统的机动车的驾驶员待施加到转向柱上的转向力矩减小(必要时临时也减小为0)。为此备选地也存在如下可能性,即构造转向系统,从而由转向马达(始终)产生总的对于转向所需的转向力矩(尤其用于转向系统或机动车的所谓的线控转向功能,其中在转向手柄(如果主要还设置的话)与可转向的轮之间不存在机械连接)。
本发明还涉及具有根据本发明的转向系统的机动车。
尤其在权利要求中并且在通常阐述权利要求的描述中的不定冠词(“一个”)本身不理解为数词。相应地,因此具体化的部件因此理解为,所述部件至少以一个存在,并且可以以多个存在。
附图说明
本发明随后借助在附图中示出的实施例详细阐述。在附图中:
图1示出了穿过根据本发明的转向传动装置的纵截面图;
图2示出了沿图1中的切割平面II-II穿过转向传动装置的横截面图;
图3以立体视图示出了转向传动装置的浮动轴承的止挡套筒;
图4以从前方看的视图示出了止挡套筒;并且
图5以立体视图示出了连接元件、转向传动装置的固定轴承的枢转环和转向传动装置的止挡套筒。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的转向传动装置的重要的组成部分。该转向传动装置包括壳体1,在壳体内可转动地布置有齿轮2和与齿轮2咬合的形式为螺钉小齿轮的小齿轮3。小齿轮3和包括小齿轮3的(螺钉)小齿轮轴4以蜗杆的形式一体地构造。
齿轮2固定地紧固在转向传动装置的输出轴5上。输出轴5(其在所示的实施例中具有用于与齿轮2安全地抗相对转动地连接的啮合部)例如可以与至少在区段中作为齿杆构造的转向杆咬合,由此,齿杆执行平移运动,平移运动可以以已知的方式通过轮转向杠杆(未示出)转换为机动车的可转向的轮(未示出)的枢转运动。但输出轴5也可以是助力转向系统的转向柱,转向柱与转向盘连接并且通过转向小齿轮作用到转向杆上。
小齿轮轴4具有驱动侧的端部,小齿轮轴可以通过驱动侧的端部与转向马达(未示出;例如是电动机)的输出轴连接。在驱动侧的端部的区域中,小齿轮轴4借助第一支承件支承在壳体1中。支承件构造为固定轴承6,固定轴承允许小齿轮轴4围绕枢转轴线7(参见图5)枢转。枢转轴线7在此在图1中例如垂直于纸张平面地延伸。这种枢转导致小齿轮轴4的与驱动侧的端部对置的端部的偏转,小齿轮轴在那里借助浮动轴承8支承在壳体1的相应的容纳部中。浮动轴承8构造为,使浮动轴承允许该端部的由小齿轮轴4的枢转产生的偏转。
不仅固定轴承6还有浮动轴承8分别包括形式为滚珠轴承9的转动轴承。在滚珠轴承9的内部的轴承圈10中支承有小齿轮轴4的相应的区段,而滚珠轴承9的外部的轴承圈11相应支承在支承设备12、13中,支承设备又容纳在壳体1中。支承设备12、13在结构上构造为,使支承设备在固定轴承6的情况下能够实现小齿轮轴4围绕枢转轴承7的枢转,并且在浮动轴承8的情况下能够实现小齿轮轴4的自由端部的偏转。
为此,固定轴承6的支承设备12包括具有圆环形的横截面的轴承套筒14,轴承套筒在内侧在第一纵向区段中容纳附属的滚珠轴承9,并且在第二纵向区段中容纳枢转环15的内圈16。枢转环15的内圈16在中间连接支撑垫片17的情况下抗相对转动地并且轴向固定地支承在轴承套筒14中,其中内圈16支撑在固定轴承6的滚珠轴承9的外部的轴承圈11上。枢转环15除了内圈16以外还包括外圈18。外圈18通过两个扭转接片19(参见图5)与内圈16连接。外圈18、内圈16和扭转接片19优选一件式地由例如弹簧钢构造。
固定轴承6的滚珠轴承9在小齿轮轴4上的轴向的位置固定在中间连接了压件20的情况下借助螺钉21实现,螺钉拧入到内螺纹中,内螺纹整合到小齿轮轴4的驱动侧的端部中。壳体1内的枢转环15的外圈18的轴向的位置固定借助螺钉环22实现,螺钉环具有外螺纹,外螺纹拧入到壳体1的相应的内螺纹中。
两个扭转接片19限定了枢转轴线7的方位,外圈18能够围绕枢转轴线相对于枢转环15的内圈16枢转。枢转环15的扭转接片19在此不仅能够实现外圈18相对于内圈16的枢转,和进而小齿轮轴4相对于齿轮2或壳体1的枢转,而且也同时导致弹力,小齿轮轴4的小齿轮3通过弹力压到齿轮2的啮合部中,以便在转向传动装置运行时、尤其是在所谓的交替转向时实现尽可能小的传动装置间隙和因此很小的噪音形成。以如下方式得到弹力,即在安装转向传动装置时,小齿轮轴4由于与齿轮2的接触以下述程度偏转,从而产生扭转接片19的足够的扭转预紧,由此,由扭转接片19的扭转预紧产生的弹性的复位力矩与小齿轮轴4的偏转相反地作用,并且因此使小齿轮轴朝齿轮2加载。
浮动轴承8的支承设备13包括形式为止挡套筒23的止挡元件,止挡套筒可运动地布置在由壳体1构造的容纳空间24内,从而在结构上限定的基本间隙的边界内,围绕通过固定轴承6限定的或构造的枢转轴线7的枢转可运动性是可能的。在此,该基本间隙或可运动性沿一个方向通过完全的或在小齿轮3和齿轮2的各个齿的相应两个侧边上出现的接触(其通过弹簧负载借助扭转的扭转接片19导致)限界,并且沿另一方向通过止挡限界,止挡通过接触面25、26的接触导致,接触面一方面由止挡套筒23并且另一方面由壳体1的限界容纳空间24的壁构造。
如尤其是从图2得到的那样,容纳空间24柱形地构造,并且因此具有(在纵向延伸上恒定大小的)圆形的开口横截面。止挡套筒23包括圆环形的基体27,两个相互间隔开地布置的凸出部28在外侧从基体凸出,凸出部的外侧具有部分柱形弯曲的外表面。凸出部28的外表面组合地构造出止挡套筒23的两件式的接触面25。止挡套筒23的接触面25的曲率半径在此相应于限界容纳空间24的壁的曲率半径,而止挡套筒23的环形的基体27的外部的曲率半径小于限界容纳空间24的壁的曲率半径。由此能够实现用于小齿轮轴4和与之连接的止挡套筒23(在图2中沿两个通过小齿轮轴4或止挡套筒23的基体27的竖直的径向轴线29限定的方向)所需要的、通过固定轴承6引导的枢转可运动性,其中在止挡套筒23与容纳空间24的壁之间构造止挡时,接触面25、26接触,即一方面是止挡套筒23的凸出部28的外侧,另一方面是容纳空间24的壁的分别与凸出部相邻的区段,所述区段是容纳空间24的壁的接触面26。
一旦或只要这种止挡构造在止挡套筒23与容纳空间24的壁之间,那么不仅限制了小齿轮轴4围绕由固定轴承6限定的枢转轴线7的枢转可运动性,而且根据图2,附加地也限制了围绕垂直于枢转轴线7的轴线的枢转运动,该枢转运动导致止挡套筒23和小齿轮轴4的容纳在止挡套筒中的端部沿小齿轮轴4或止挡套筒23的基体的水平的径向轴线30的侧面的(横向)运动,因为通过止挡套筒23和容纳空间24的壁的接触面25、26的弯曲的设计方案,构造的止挡对于这种枢转运动也是有效的。
如从图2得到的那样,止挡元件23的接触面25沿周边方向在两侧在水平的径向轴线30之前和因此在止挡套筒23的基体27的、平行于通过固定轴承6限定的枢转轴线7取向的径向平面之前结束。由此确保的是,小齿轮轴4和进而还有止挡套筒23能够通过扭转的扭转接片19的作用往回枢转(在图2中向下),而不会止挡在容纳空间24的壁的在径向平面下方的区段上。因此,没有通过转向传动装置的浮动轴承8的设计方案阻止这种往回枢转。另一方面,只要在止挡套筒23与容纳空间24的壁之间没有构造止挡,那么通过浮动轴承8也没有阻止止挡套筒23和小齿轮轴4的支承在止挡套筒中的端部的横向运动。这是没有问题的,因为转向传动装置设计为,在通过小齿轮轴4传输相关地高的驱动功率的情况下,由于啮合力,小齿轮轴4始终围绕由固定轴承6限定的枢转轴线7枢转,并且因此止挡套筒在图2中向上偏转,直到构造出这种止挡,其中随后也总是通过该止挡阻止小齿轮轴4的支承在浮动轴承8中的端部的不期望的横向运动。
转向传动装置此外包括连接元件31,连接元件(一件式地和材料统一地)整合到固定轴承6的轴承套筒14中,或者构造为轴承套筒的延长部。如从图1和5得到的那样,延长元件31管形地构造有(部分)圆环形的横截面,其中延长元件构造出周侧开口32,周侧开口相对于连接元件31的纵轴线布置在中间区段中并且在区段上从其周边延伸。通过周侧开口32,齿轮2的区段可以伸入到由连接元件31限界的并且在尤其是构造小齿轮3的区段中容纳小齿轮轴4的内部体积中,以便能够实现齿轮2与小齿轮3的嵌接。
连接元件31的(管形的)端部区段延伸直到转向传动装置的浮动轴承8中,其中浮动轴承8的滚珠轴承9利用附属的外部的轴承圈11支承在连接元件36的端部区段内,而端部区段又在内侧支承在浮动轴承8的止挡套筒23中。
借助连接元件31一方面实现的是,从固定轴承6的枢转环15的扭转接片19的扭转产生的弹性的复位力矩不仅通过固定轴承6的滚珠轴承9传输到小齿轮轴4上,这与滚珠轴承9的相对高的倾斜负载相关联。相反地,弹性的复位力矩主要通过固定轴承6的轴承套筒14和与轴承套筒一体连接的连接元件36传输到浮动轴承8的滚珠轴承9上。
另一方面,借助连接元件31也实现用于止挡套筒23的已经提到的转动固定,其方法是使止挡套筒防扭转地与连接元件31连接,连接元件又防扭转地整合到固定轴承6中。在连接元件31与止挡套筒23之间的防转动的连接通过将止挡套筒23的以卡止舍状物的形式构造的固定凸出部33嵌入连接元件31的相应定位的通孔34中导致。
附图标记列表
1壳体
2齿轮
3(螺钉)小齿轮
4(螺钉)小齿轮轴
5转向传动装置的输出轴
6固定轴承
7枢转轴线
8浮动轴承
9(径向)滚珠轴承
10滚珠轴承的内部的轴承圈
11滚珠轴承的外部的轴承圈
12固定轴承的支承设备
13浮动轴承的支承设备/轴承衬
14轴承套筒
15枢转环
16枢转环的内圈
17支撑垫片
18枢转环的外圈
19扭转接片
20压件
21螺钉
22螺钉环
23止挡套筒
24容纳空间
25止挡套筒的接触面
26容纳空间的壁的接触面
27止挡套筒的基体
28止挡套筒的凸出部
29小齿轮轴/止挡套筒的基体的竖直的径向轴线
30小齿轮轴/止挡套筒的基体的水平的径向轴线
31连接元件
32周侧开口
33止挡套筒的固定凸出部
34连接元件的通孔。

Claims (10)

1.用于机动车的转向系统的转向传动装置,具有:
- 壳体(1),
- 齿轮(2),
- 与所述齿轮(2)咬合的小齿轮(3),和
- 包括所述小齿轮(3)的小齿轮轴(4),
- 其中所述小齿轮轴(4)在所述小齿轮(3)的一侧上支承在固定轴承(6)中,所述小齿轮轴(4)通过所述固定轴承能够围绕横向于所述小齿轮轴(4)的纵轴线支承的枢转轴线(7)枢转地支承在所述壳体(1)内,其中所述枢转轴线(7)以如下方式取向,即所述小齿轮轴(4)的枢转导致所述齿轮(2)和所述小齿轮(3)的旋转轴线之间的距离的改变,
- 其中所述小齿轮轴(4)在所述小齿轮(3)的另一侧上支承在浮动轴承(8)中,所述浮动轴承包括转动轴承,在所述转动轴承中容纳了所述小齿轮轴(4),其中针对所述转动轴承,鉴于所述小齿轮轴(4)的通过所述固定轴承(6)引导的枢转能运动性确保了在所述壳体(1)内的能运动性,
- 并且其中借助预紧的弹簧元件使所述小齿轮(3)朝所述齿轮(2)加载,从而通过所述小齿轮轴(4)的枢转增大弹簧元件的预紧,所述小齿轮轴导致所述齿轮(2)和所述小齿轮(3)的旋转轴线之间的距离的增大,
其特征在于,所述浮动轴承(8)的转动轴承与止挡元件连接,所述止挡元件能移动地并且同时防转动地布置在容纳空间(24)内,其中通过所述止挡元件与所述容纳空间(24)的壁之间的止挡限界所述小齿轮轴(4)的通过固定轴承(6)引导的枢转能运动性,其中所述止挡元件和所述容纳空间(24)以如下方式构造,即仅当由于所述止挡元件和所述容纳空间(24)的壁接触的接触面(25、26)的共同作用而构造这种止挡时,附加地阻止了所述小齿轮轴(4)围绕垂直于枢转轴线(7)取向的轴线的枢转能运动性。
2.根据权利要求1所述的转向传动装置,其特征在于,所述止挡元件构造为容纳所述浮动轴承(8)的转动轴承的止挡套筒(23)。
3.根据权利要求1或2所述的转向传动装置,其特征在于,所述止挡元件的接触面(25)和/或所述容纳空间(24)的壁的接触面(26)弯曲地和/或弯折地构造。
4.根据权利要求3所述的转向传动装置,其特征在于,所述止挡元件的接触面(25)和所述容纳空间(24)的壁的接触面(26)相同地弯曲地或弯折地构造。
5.根据权利要求3所述的转向传动装置,其特征在于,所述容纳空间(24)的壁至少在包围所述止挡元件的区段中是柱形的,并且所述止挡元件具有圆环形的基体(27)。
6.根据权利要求5所述的转向传动装置,其特征在于,所述止挡元件的接触面(25)沿周边方向在两侧在所述基体(27)的、与通过所述固定轴承(6)限定的枢转轴线(7)平行取向的径向平面之前结束。
7.根据权利要求1或2所述的转向传动装置,其特征在于,所述固定轴承(6)包括转动轴承,在所述转动轴承中容纳了所述小齿轮轴(4),并且所述转动轴承容纳在轴承套筒(14)中,并且其中所述固定轴承(6)此外包括枢转环(15),所述枢转环具有外圈(18)和内圈(16),所述外圈和内圈通过一个或多个扭转接片(19)能枢转地相互连接,其中所述内圈(16)与所述轴承套筒(14)连接,或整合到所述轴承套筒中,并且所述外圈(18)固定地布置在所述壳体(1)中。
8.根据权利要求7所述的转向传动装置,其特征在于,所述固定轴承(6)的抗相对转动地布置在所述壳体(1)中的部分通过连接元件(31)与所述浮动轴承(8)的转动轴承的外部的轴承圈(11)连接,和/或与所述浮动轴承(8)的止挡元件连接。
9.根据权利要求8所述的转向传动装置,其特征在于,所述止挡元件直接或间接与所述连接元件(31)抗相对转动地连接。
10.根据权利要求8所述的转向传动装置,其特征在于,所述浮动轴承(8)的转动轴承支承在所述连接元件(31)的区段内,并且所述连接元件(31)的区段支承在所述浮动轴承(8)的止挡元件内。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018217459A1 (de) 2018-10-12 2020-04-16 Robert Bosch Gmbh Lenkgetriebe und Lenksystem für ein Kraftfahrzeug
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Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4196831B2 (ja) 2001-12-03 2008-12-17 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP4356485B2 (ja) * 2004-03-09 2009-11-04 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4793034B2 (ja) * 2006-03-08 2011-10-12 日本精工株式会社 ウォーム減速機および電動パワーステアリング装置
KR100755909B1 (ko) * 2006-07-24 2007-09-06 주식회사 만도 전기식 조향장치의 유격보상구조
DE102008002769A1 (de) 2008-02-12 2009-08-20 Zf Lenksysteme Gmbh Schraubradgetriebe und damit ausgestattete elektrische Hilfskraftlenkung
DE102008042477A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-01 Zf Lenksysteme Gmbh Loslager für eine Schnecke in einem Lenkgetriebe
DE102009054655A1 (de) * 2009-12-15 2011-06-16 Zf Lenksysteme Gmbh Lenkgetriebe mit Festlager und Loslager für Schraubritzel
JP5618146B2 (ja) * 2010-12-24 2014-11-05 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE102013104521A1 (de) * 2013-05-03 2014-11-20 Zf Lenksysteme Gmbh Lenkgetriebe
DE102014107073A1 (de) * 2014-05-20 2015-11-26 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Lenkgetriebe

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