CN112384434B - 用于机动车转向系统的转向传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车转向系统的转向传动装置(1),其具有:中空构造的传动装置输入轴(10)和至少以区段方式中空构造的传动装置输出轴(12);插入到传动装置输入轴(10)和传动装置输出轴(12)中的转动棒(14),其在第一轴向端部区段(14a)上与传动装置输入轴(10)并在第二轴向端部区段(14b)上与传动装置输出轴(12)抗相对转动地连接,其中转动棒(14)被构造用于,将从转向主轴(16)施加到传动装置输入轴(10)上的转矩(M)传递到传动装置输出轴(12)上;用于使传动装置输入轴(10)与传动装置输出轴(12)抗相对转动连接的第一器件(18);以及用于使传动装置输入轴(10)在传动装置输出轴(12)上轴向保险的第二器件(20)。

Description

用于机动车转向系统的转向传动装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车转向系统的转向传动装置。
背景技术
尤其是用于机动车的电性转向辅助装置一般具有传动装置输入轴和传动装置输出轴。这些伺服转向装置将转向主轴的旋转运动转换为线性运动,该线性运动例如可以被电性和/或液压地加强。在此情况下,传动装置输入轴可以在第一轴向端部区段上与转向主轴连接并在第二轴向端部区段上与传动装置输出轴连接。
此外,一般在构造在传动装置输入轴中的中空空间中布置有转动棒,该转动棒使传动装置输入轴与传动装置输出轴连接并能够实现传动装置输入轴相对于传动装置输出轴的相对运动。转矩传递以常规方式能够通过闭锁机构实现,该闭锁机构是传动装置输入轴和传动装置输出轴之间的机械连接部。
DE 10 2013 105 219 A1公开了一种用于车辆转向系统的转向传动装置,其包括:用于从输入轴向转向系统的转向拉杆进行转矩传递的从动轴;用于产生转矩的翼片,其中,翼片牢固地与从动轴连接;以及具有第一活塞腔和第二活塞腔的活塞壳体,其中,翼片使第一活塞腔从第二活塞腔分开,并且其中,翼片可以在活塞壳体内部运动,并且其中,通过填充第一和/或第二活塞腔来产生作用到翼片上的力,该力造成转矩,其中,转矩被传递到从动轴上。
转向主轴每次转动时,扭矩作用到转动棒上。转动棒的刚性在此情况下调节了转向敏感性和转向感觉,该转向感觉通过转向系统被传送给驾驶员。
提供转动棒的由传感器所接收的扭转值,基于这些扭转值可以调节适当的转向力辅助。但是,针对转动棒断裂的情况必须采取预防措施,即在传动装置输入轴和传动装置输出轴之间存在连接并由此保持获得机动车的可转向性。
由此,本发明的任务是,提供一种改善的转向传动装置,其在转动棒断裂的情况下确保了机动车的可转向性。
该任务利用具有权利要求1特征的用于机动车转向系统的转向传动装置来解决。
发明内容
本发明提供一种用于机动车转向系统的转向传动装置,其具有:中空构造的传动装置输入轴和至少以区段方式中空构造的传动装置输出轴;插入到所述传动装置输入轴和所述传动装置输出轴中的转动棒,所述转动棒在第一轴向端部区段上与传动装置输入轴并在第二轴向端部区段上与传动装置输出轴抗相对转动地连接,其中,所述转动棒被构造用于,将从转向主轴施加到所述传动装置输入轴上的转矩传递到传动装置输出轴上;用于使传动装置输入轴与传动装置输出轴抗相对转动连接的第一器件;以及用于使传动装置输入轴在传动装置输出轴上轴向保险的第二器件。本发明的一构思是,通过设置用于使传动装置输入轴在传动装置输出轴上轴向保险的第二器件,在转动棒断裂的情况下提供传动装置输入轴和传动装置输出轴之间的机械式连接或者说阻止传动装置输入轴从传动装置输出轴分开。
有利的实施方式和改进方案从从属权利要求中以及从说明书中参考附图来获得。
根据一优选改进方案设置:第一器件具有被构造在所述传动装置输入轴的轴向端部区段上的第一齿部和被构造在所述传动装置输出轴的相邻于所述传动装置输入轴的所述轴向端部区段布置的轴向端部区段上的第二齿部,其中,所述传动装置输入轴的第一齿部与所述传动装置输出轴的第二齿部接合。用于使传动装置输入轴与传动装置输出轴抗相对转动连接的第一器件由此可以以有利的方式提供传动装置输入轴与传动装置输出轴的结构上简单且保险的连接。
根据另一优选改进方案设置:所述第二器件具有至少以区段方式构造在所述传动装置输入轴中的第一周缘槽和至少以区段方式构造在所述传动装置输出轴中的第二周缘槽,其中,所述第一周缘槽相对于所述第二周缘槽沿轴向对齐。在传动装置输入轴和传动装置输出轴中构造对应的周缘槽可以以有利的方式在制造传动装置输入轴和传动装置输出轴时已经进行。
根据另一优选改进方案设置:在所述传动装置输入轴中构造的第一周缘槽和构造在所述传动装置输出轴中的第二周缘槽被构造在传动装置输入轴和传动装置输出轴的交叠区域中。由此可以将传动装置输入轴在传动装置输出轴上利用适当的器件紧固。
根据另一优选改进方案设置:在构造在传动装置输入轴中的第一周缘槽和构造在传动装置输出轴中的第二周缘槽中布置公共的保险环。由此,保险环以有利的方式被构造用于,在传动装置输入轴在传动装置输出轴上的装配状态下沿轴向在传动装置输出轴上保险传动装置输入轴。
根据另一优选改进方案设置:在所述传动装置输入轴中构造的第一周缘槽具有第一直径并且构造在所述传动装置输出轴中的第二周缘槽具有与第一直径不同的第二直径。设置第一周缘槽和第二周缘槽具有不同的直径造成:公共的保险环仅贴靠在周缘槽中的一个上。
根据另一优选改进方案设置:构造在传动装置输入轴中的第一周缘槽的第一直径大于构造在传动装置输出轴中的第二周缘槽的第二直径。提供具有比第二周缘槽直径更大直径的第一周缘槽以有利的方式造成:保险环不形成与较大构造的第一周缘槽的接触。
根据另一优选改进方案设置:在转向传动装置利用完好的转动棒的正常运行中在所述保险环和所述第一周缘槽之间构成径向间隙和轴向间隙。在保险环和第一周缘槽之间设置径向间隙和轴向间隙以有利的方式造成,保险环在转向传动装置利用完好的转动棒的正常运行中不与第一周缘槽形成接触并由此在转向传动装置的正常运行中不出现不利的噪音产生,该噪音产生可以由于保险环和第一周缘槽之间的接触形成而造成。
根据另一优选改进方案设置:在转动棒断裂的情况下,传动装置输入轴在传动装置输出轴上通过布置在第一周缘槽和第二周缘槽中的保险环被轴向保险。由此,在转动棒断裂的情况下也保持保证了转向系统的可转向性。
根据另一优选改进方案设置:传动装置输入轴的直径和传动装置输出轴的直径在传动装置输入轴和传动装置输出轴的交叠区域中是基本上一致的,其中,第一周缘槽的凸缘区段和第二周缘槽的凸缘区段基本上彼此平齐。基于第一周缘槽和第二周缘槽的对应的凸缘区段被平齐构造可以以有利的方式确保,在转动棒断裂的情况下,传动装置输入轴在第一周缘槽的区域中通过保险环被保持在第一周缘槽的凸缘区段上。
根据另一优选改进方案设置:在所述传动装置输入轴中构造的第一周缘槽和构造在所述传动装置输出轴中的第二周缘槽具有基本上半圆形的横截面。该横截面尤其是适用于接收环形构造的保险环。
根据另一优选改进方案设置:所述转动棒在第一轴向端部区段上与传动装置输入轴通过铆接连接被紧固并在第二轴向端部区段上被压入到传动装置输出轴中。由此可以在转向传动装置正常运行时保证通过转动棒的有效转矩传递。
所描述的设计方案和改进方案可以被任意彼此组合。
本发明的另外的可行设计方案、改进方案和执行方案也包括本发明的之前或后续关于实施例所描述的特征的非显性提到的组合。
附图说明
附图应当促成本发明实施例的进一步理解。这些附图图解了实施方式并用于结合说明书阐释本发明的原理和方案。
另外的实施方式和所提到的优点中的很多优点鉴于附图而获得。附图的所示元件不必彼此按照比例尺示出。
其中:
图1示出了根据本发明一优选实施方式用于机动车转向系统的转向传动装置的纵截面视图;
图2示出了根据本发明该优选实施方式的传动装置输入轴与传动装置输出轴的连接区域的示意性视图;以及
图3示出了根据本发明该优选实施方式的传动装置输入轴与传动装置输出轴的连接区域的放大纵截面视图。
在附图的图示中,相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件、构件或部件,只要没有给出相反记载。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一优选实施方式用于机动车转向系统的转向传动装置的纵截面视图。
用于机动车转向系统的转向传动装置1具有:中空构造的传动装置输入轴10和至少以区段方式中空构造的传动装置输出轴12。此外,转向传动装置1具有被插入到传动装置输入轴10和传动装置输出轴12中的转动棒14。转动棒14在第一轴向端部区段14a上与传动装置输入轴10抗相对转动地连接并且在第二轴向端部区段14b上与传动装置输出轴12抗相对转动地连接。
转动棒14还被构造用于,将由转向主轴16施加到传动装置输入轴10上的转矩M传递到传动装置输出轴12上。
此外,转向传动装置1(在图1中未示出地)具有用于使传动装置输入轴10与传动装置输出轴12抗相对转动连接的第一器件以及(在图1中未示出地)具有用于使传动装置输入轴在传动装置输出轴上轴向保险的第二器件。
此外,转动棒14在第一轴向端部区段14a上与传动装置输入轴10通过铆接连接被紧固并在第二轴向端部区段14b上被压入到所述传动装置输出轴12中。
图2示出了根据本发明该优选实施方式的传动装置输入轴与传动装置输出轴的连接区域的示意性视图。
第一器件18具有被构造在传动装置输入轴10的轴向端部区段10a上的第一齿部22和被构造在传动装置输出轴12的相邻于传动装置输入轴10的轴向端部区段10a布置的轴向端部区段12a上的第二齿部24。传动装置输入轴10的第一齿部22与传动装置输出轴12的第二齿部24接合。
传动装置输入轴10和传动装置输出轴12的齿部接合在图2中所示的布置方案仅是示例性的。在此情况下重要的仅是,存在传动装置输入轴10和传动装置输出轴12的齿部接合,使得在转动棒断裂的情况下也可以将转动运动从传动装置输入轴10传递到传动装置输出轴12上。
传动装置输入轴10的齿部22在当前实施方式中具有两个分别180°相对彼此错开布置的齿,这些齿在相应的、构造在传动装置输出轴12中的节段中被插入。替换地,例如可以设置具有例如多个齿的传动装置输入轴和传动装置输出轴的齿部的另外的适当设计方案。
传动装置输入轴的齿部22为了使得传动装置输入轴10容易地插入到传动装置输出轴12中,尤其在传动装置输入轴10和传动装置输出轴12的交叠区域A中而具有一定的灵活性或者说可弯曲性,以便在保险环30提前装配的情况下保证传动装置输入轴10和传动装置输出轴12的可插合性,该保险环在第一周缘槽26和第二周缘槽28中被插入。
第二器件20优选具有至少以区段方式构造在传动装置输入轴10中的第一周缘槽26和至少以区段方式构造在传动装置输出轴12中的第二周缘槽28。第一周缘槽26相对于第二周缘槽28沿轴向对齐。
构造在所述传动装置输入轴10中的第一周缘槽26和构造在所述传动装置输出轴12中的第二周缘槽28被尤其构造在传动装置输入轴10和传动装置输出轴12的交叠区域A中。
图3示出了根据本发明该优选实施方式的传动装置输入轴与传动装置输出轴的连接区域的放大纵截面视图。
在传动装置输入轴10中构造的第一周缘槽26和在传动装置输出轴12中构造的第二周缘槽28中布置有公共的保险环30。构造在传动装置输入轴10中的第一周缘槽26具有第一直径D1并且构造在传动装置输出轴12中的第二周缘槽28具有与第一直径D1不同的第二直径D2。
构造在传动装置输入轴10中的第一周缘槽26的第一直径D1在当前实施方式中大于构造在传动装置输出轴12中的第二周缘槽28的第二直径D2。替换地,构造在传动装置输入轴10中的第一周缘槽的第一直径D1可以小于构造在传动装置输出轴12中的第二周缘槽的第二直径D2。
在转向传动装置利用(图3中未示出的)完好的转动棒的正常运行中,在保险环30和第一周缘槽26之间构成径向间隙SR和轴向间隙SA
在(图3中未示出的)转动棒断裂的情况下,所述传动装置输入轴10在传动装置输出轴12上通过布置在第一周缘槽26和第二周缘槽28中的保险环30被轴向保险。
此外,传动装置输入轴10的直径D3和传动装置输出轴12的直径D4在传动装置输入轴10和传动装置输出轴12的交叠区域A中基本上是一致的。第一周缘槽26的凸缘区段26a和第二周缘槽28的凸缘区段28a在此情况下基本上彼此平齐。
构造在传动装置输入轴10中的第一周缘槽26和构造在传动装置输出轴12中的第二周缘槽28具有基本上半圆形的横截面。替换地,第一周缘槽26的和/或第二周缘槽28的横截面可以具有另外的适当形状、例如拐角形状。

Claims (11)

1.用于机动车转向系统的转向传动装置(1),其具有:
中空构造的传动装置输入轴(10)和至少以区段方式中空构造的传动装置输出轴(12);
插入到所述传动装置输入轴(10)和所述传动装置输出轴(12)中的转动棒(14),所述转动棒在第一轴向端部区段(14a)上与所述传动装置输入轴(10)并在第二轴向端部区段(14b)上与所述传动装置输出轴(12)抗相对转动地连接,其中,所述转动棒(14)被构造用于,将从转向主轴(16)施加到所述传动装置输入轴(10)上的转矩(M)传递到所述传动装置输出轴(12)上;
用于使所述传动装置输入轴(10)与所述传动装置输出轴(12)抗相对转动连接的第一器件(18);以及
用于使所述传动装置输入轴(10)在所述传动装置输出轴(12)上轴向保险的第二器件(20),其中,所述第二器件(20)具有至少以区段方式构造在所述传动装置输入轴(10)中的第一周缘槽(26)和至少以区段方式构造在所述传动装置输出轴(12)中的第二周缘槽(28),其中,所述第一周缘槽(26)相对于所述第二周缘槽(28)沿轴向对齐。
2.根据权利要求1所述的转向传动装置,其特征在于,所述第一器件(18)具有被构造在所述传动装置输入轴(10)的轴向端部区段(10a)上的第一齿部(22)和被构造在所述传动装置输出轴(12)的相邻于所述传动装置输入轴(10)的所述轴向端部区段(10a)布置的轴向端部区段(12a)上的第二齿部(24),其中,所述传动装置输入轴(10)的第一齿部(22)与所述传动装置输出轴(12)的第二齿部(24)接合。
3.根据权利要求1所述的转向传动装置,其特征在于,构造在所述传动装置输入轴(10)中的第一周缘槽(26)和构造在所述传动装置输出轴(12)中的第二周缘槽(28)被构造在所述传动装置输入轴(10)和所述传动装置输出轴(12)的交叠区域(A)中。
4.根据权利要求1所述的转向传动装置,其特征在于,在所述传动装置输入轴(10)中构造的第一周缘槽(26)和在所述传动装置输出轴(12)中构造的第二周缘槽(28)中布置有公共的保险环(30)。
5.根据权利要求4所述的转向传动装置,其特征在于,构造在所述传动装置输入轴(10)中的第一周缘槽(26)具有第一直径(D1)并且构造在所述传动装置输出轴(12)中的第二周缘槽(28)具有与所述第一直径(D1)不同的第二直径(D2)。
6.根据权利要求5所述的转向传动装置,其特征在于,构造在所述传动装置输入轴(10)中的第一周缘槽(26)的第一直径(D1)大于构造在所述传动装置输出轴(12)中的第二周缘槽(28)的第二直径(D2)。
7.根据权利要求5或6所述的转向传动装置,其特征在于,在所述转向传动装置利用完好的转动棒(14)的正常运行中在所述保险环(30)和所述第一周缘槽(26)之间构成径向间隙(SR)和轴向间隙(SA)。
8.根据权利要求5或6所述的转向传动装置,其特征在于,在所述转动棒(14)断裂的情况下,所述传动装置输入轴(10)在所述传动装置输出轴(12)上通过布置在所述第一周缘槽(26)和所述第二周缘槽(28)中的保险环(30)被轴向保险。
9.根据权利要求3至6中任一项所述的转向传动装置,其特征在于,所述传动装置输入轴(10)的直径(D3)和所述传动装置输出轴(12)的直径(D4)在所述传动装置输入轴(10)和所述传动装置输出轴(12)的交叠区域(A)中基本上一致,其中,所述第一周缘槽(26)的凸缘区段(26a)和所述第二周缘槽(28)的凸缘区段(28a)基本上彼此平齐。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的转向传动装置,其特征在于,构造在所述传动装置输入轴(10)中的第一周缘槽(26)和构造在所述传动装置输出轴(12)中的第二周缘槽(28)具有基本上半圆形的横截面。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的转向传动装置,其特征在于,所述转动棒(14)在所述第一轴向端部区段(14a)上与所述传动装置输入轴(10)通过铆接连接被紧固并在所述第二轴向端部区段(14b)上被压入到所述传动装置输出轴(12)中。
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