CN115884915A - 用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构以及转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构(1)，该转向传动机构具有工作缸(10)，该工作缸通过活塞(20)划分成第一压力腔室(22)和第二压力腔室(24、124)。转向传动机构(1)此外具有与工作缸(10)的第二压力腔室(24、124)共同作用的缓冲装置(28、128)，该缓冲装置构造用于，如此对布置在第二压力腔室(24、124)中的液压流体体积的压缩刚性进行缓冲，使得布置在第二压力腔室(24、124)中的液压流体体积的压缩刚性基本上对应于布置在第一压力腔室(22)中的液压流体体积的压缩刚性。本发明此外涉及一种用于机动车辆的转向系统(100)。

Description

用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构以 及转向系统

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构。本发明此外涉及一种用于机动车辆的转向系统。

背景技术

DE 102016122743 A1公开了一种用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构，该转向传动机构具有转向传动机构壳体以及构造在转向传动机构壳体处的转向主轴接头，在该转向传动机构壳体中构造有工作缸，该转向主轴接头构造用于，将通过转向主轴所导入的旋转运动传递到蜗杆上并且通过滚珠丝杠将其转换成布置在工作缸中的活塞的轴向运动，其中，活塞将工作缸划分成第一压力腔室和第二压力腔室，并且其中，第一压力腔室具有要比第二压力腔室要大的容积。

此外设置了与活塞纵向轴线成直角地布置的扇形齿轮轴，该扇形齿轮轴与活塞通过构造在活塞中的齿部来连接，其中，扇形齿轮轴能够通过活塞的轴向运动而置于旋转运动中。

当在这样的传统的转向传动机构中来自道路的碰撞作用到转向传动机构上时，该碰撞能够通过机械的传力线路传递到两个用液压流体所充注的缸室上并且在那里得到支撑。由于液压流体、尤其油是可压缩的，所以用于进行力支撑而存在的刚度由于大的缸腔中的更大的容积而比在小的腔室中要小并且会施加转向影响。

如果在笔直行驶时产生了作用到转向传动机构上的交替的碰撞，那么该碰撞则由于不同的缸室刚性而导致转向传动机构的不一样大的调整行程。活塞因此关于转向的中间位置以更大的行程朝着大的缸室的方向运动，并且通过机械的传力线路连接的车轮以更大的车轮转向角运动。

力支撑涉及具有不同的刚度的质量-弹簧-系统。在特定的行驶状况中，该系统可能处于共振中。因为振动具有带有固定的周期持续时间的频率，然而刚度不同，所以调整行程朝着更小的刚度的方向持续地变大，由此会引起车轮的转向。

因此，本发明的目的是，设置一种用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的经改善的转向传动机构，该转向传动机构对两个压力腔室的不同的刚度进行补偿，并且因此避免了，从道路出发作用到转向传动机构上的碰撞会施加转向影响。

发明内容

该目的以一种具有权利要求1的特征的用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构来实现。

此外，该目的以一种具有权利要求11的特征的用于机动车辆的转向系统来实现。

本发明实现了一种用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构。转向传动机构包括转向传动机构壳体，在该转向传动机构壳体中构造有工作缸。

此外，转向传动机构包括构造在转向传动机构壳体处的转向主轴接头，该转向主轴接头构造用于，将通过转向主轴所导入的旋转运动传递到蜗杆上并且通过滚珠丝杠将其转换成布置在工作缸中的活塞的轴向运动，其中，活塞将工作缸划分成第一压力腔室和第二压力腔室，并且其中，第一压力腔室具有比第二压力腔室要大的容积。

此外，转向传动机构包括与活塞纵向轴线成直角地布置的扇形齿轮轴，该扇形齿轮轴与活塞通过构造在活塞中的齿部来连接，其中，扇形齿轮轴能够通过活塞的轴向运动而置于旋转运动中。

此外，转向传动机构具有与第二压力腔室共同作用的缓冲装置，该缓冲装置构造用于，对布置在第二压力腔室中的液压流体体积的压缩刚性如此缓冲，使得布置在第二压力腔室中的液压流体体积的压缩刚性基本上对应于布置在第一压力腔室中的液压流体体积的压缩刚性。

本发明此外实现了一种用于机动车辆的转向系统，该转向系统具有转向主轴和按照本发明的转向传动机构，其中，转向传动机构构造用于接收通过转向主轴所导入的旋转运动。

本发明的构思是，通过设置与第二压力腔室共同作用的缓冲装置(该缓冲装置直接集成在转向传动机构中或者作为单独的机组通过压力管路与第二压力腔室连接)，如此对两个压力腔室的不同的刚度进行补偿，使得更硬的、也就是说更小的压力腔室通过附加的缓冲装置与大的压力腔室的更小的刚度相适应。因此，能够以有利的方式避免从作用到转向传动机构上的道路影响到转向传动机构的机械的传力线路上的不期望的力传递。

由从属权利要求以及由说明书在参考附图的情况下得到有利的实施方式和改进方案。

按照一种优选的改进方案设置了，缓冲装置具有与第二压力腔室流体地连接的平衡腔室，通过弹簧缓冲器而加载有预先给定的弹簧力的平衡活塞能够在该平衡腔室中沿轴向运动。

该结构方面的解决方案因此基于弹簧缓冲器的作用机制，该弹簧缓冲器基于平衡腔室与转向传动机构的第二压力腔室的流体的连接而使第二压力腔室的更高的刚度与第一压力腔室的更低的刚度相适配。

按照另一种优选的改进方案设置了，如此设计弹簧缓冲器的弹簧特性曲线，使得通过弹簧缓冲器所引起的弹簧缓冲将布置在第二压力腔室中的液压流体体积的压缩刚性降低到布置在第一压力腔室中的液压流体体积的压缩刚性的水平上。

因此能够以有利的方式实现两个压力腔室中的平衡的压缩刚性并且因此阻止了，在使液压流体降低压力的情况下所产生的回程脉冲在对转向机构进行转向的意义中对机械的传力线路具有影响。

按照另一种优选的改进方案设置了，缓冲装置具有与转向传动机构壳体整体地构造的或者与转向传动机构壳体单独地布置的柱形空间，该柱形空间通过钻孔和/或液压管路与第二压力腔室流体地连接。

因此能够通过钻孔将规定的液压流体体积从第二压力腔室导入到缓冲装置的柱形空间中，由此柱形空间与弹簧缓冲器的弹簧特性曲线相结合能够实现对两个压力腔室的刚度的平衡效果。

按照另一种优选的改进方案设置了，平衡活塞支承、尤其滑动支承在柱形空间中，并且其中，平衡活塞通过嵌入在轴承与柱形空间的壳体之间的密封件而相对于柱形空间的壳体进行密封。

因此，在同时保证相对于壳体的密封性的情况下能够实现平衡活塞的在柱形空间中的低摩擦的轴向运动。

按照另一种优选的改进方案设置了，弹簧缓冲器具有至少一个蝶形弹簧、尤其多个蝶形弹簧，所述蝶形弹簧在与平衡腔室对置的侧部处接纳在柱形空间中。设置至少一个蝶形弹簧、优选多个蝶形弹簧在本实施方式中是特别有利的，因为所述蝶形弹簧能够在小行程的情况下实现大的力传递。

按照另一种优选的改进方案设置了，柱形空间的其中布置有弹簧缓冲器的区段干燥地并且向外密封或者通过液压管路与油回路的回流部连接。因此能够例如使用耐久密封件，该耐久密封件能够实现，柱形空间的其中布置有弹簧缓冲器的区段是干燥的。

替代地能够例如使用浮动的密封件，该浮动的密封件实现将过剩的液压液体回流到油回路中。

按照另一种优选的改进方案设置了，平衡活塞能够通过弹簧缓冲器无间隙地对着缓冲装置的相对于第二压力腔室邻近地布置在柱形空间的第一轴向的端部区段处的止挡进行抵靠。因此能够以有利的方式精确地控制平衡腔室中的液压流体体积。

按照另一种优选的改进方案设置了，缓冲装置的柱形空间在柱形空间的与柱形空间的第一轴向的端部区段对置地布置的第二轴向的端部区段处具有拧入盖，该拧入盖对弹簧缓冲器进行预紧。弹簧缓冲器的预紧结合其弹簧特性曲线因此能够实现对两个压力腔室的刚度的精确的平衡。

按照另一种优选的改进方案设置了，缓冲装置的柱形空间具有阶梯形孔，其中，平衡活塞布置在柱形空间的较小的直径的第一区段中，并且其中，弹簧缓冲器布置在柱形空间的较大的直径的第二区段中。

因此，活塞能够以有利的方式在柱形空间的单独的区段中作为弹簧缓冲器被引导。此外，柱形空间的阶梯形结构能够实现对平衡腔室、尤其对平衡腔室的接纳液压流体的部分的经改善的密封性。

所描述的设计方案和改进方案能够任意地彼此组合。

本发明的另外的可行的设计方案、改进方案和实现方式也包括本发明的前述或者在下文中关于实施例所描述的特征的没有明确提及的组合。

附图说明

附图应表示对本发明的实施方式的进一步的理解。所述附图示出了实施方式并且结合说明书用于解释本发明的原理和方案。

关于附图得到其他实施方式和所提及的优点中的许多优点。附图的所示出的元件不一定相对于彼此按真实比例示出。

其中：

图1示出了按照本发明的一种优选的实施方式的用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构的示意图；并且

图2示出了按照本发明的另一种优选的实施方式的用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构的示意图。

只要没有提出相反情况，在附图中相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件、构件或组件。

具体实施方式

在图1中所示出的转向传动机构1是机动车辆的转向系统的球形螺母式液力转向机构的部件。球形螺母式液力转向机构的剩余的组件、如例如旋转滑动件(Drehschieber)和初级阀在当前示图中未被示出。

转向传动机构1具有转向传动机构壳体2，工作缸10构造在该转向传动机构壳体中。

此外，转向传动机构1具有构造在转向传动机构壳体2处的转向主轴接头14，该转向主轴接头构造用于，将通过转向主轴42所导入的旋转运动传递到蜗杆16上并且通过滚珠丝杠18将其转换成布置在工作缸10中的活塞20的轴向运动。

活塞20将工作缸10划分成第一压力腔室22和第二压力腔室24。第一压力腔室22在此具有比第二压力腔室24要大的容积。

此外，转向传动机构1具有相对于活塞纵向轴线L成直角地布置的扇形齿轮轴26，该扇形齿轮轴与活塞20通过构造在活塞20中的齿部来连接，其中，扇形齿轮轴26能够通过活塞20的轴向运动而置于旋转运动中。

此外，转向传动机构1具有与第二压力腔室24共同作用的缓冲装置28，该缓冲装置构造用于，对布置在第二压力腔室24中的液压流体体积的压缩刚性如此缓冲，使得布置在第二压力腔室24中的液压流体体积的压缩刚性基本上对应于布置在第一压力腔室22中的液压流体体积的压缩刚性。

缓冲装置28具有与第二压力腔室24流体地连接的平衡腔室30。通过弹簧缓冲器32而加载有预先给定的弹簧力F的平衡活塞34能够在平衡腔室30中沿轴向运动。替代地，弹簧缓冲器32能够例如通过液压管路与油回路的回流部RL连接。

如此设计弹簧缓冲器32的弹簧特性曲线，使得通过弹簧缓冲器32所引起的弹簧缓冲将布置在第二压力腔室24中的液压流体体积的压缩刚性降低到布置在第一压力腔室22中的液压流体体积的压缩刚性的水平上。

在本实施方式中，缓冲装置28具有与转向传动机构壳体2整体地构造的柱形空间36。柱形空间36在此通过钻孔37a与第二压力腔室24流体地连接。

平衡活塞34支承、尤其滑动支承在柱形空间36中。平衡活塞34通过嵌入在O形环或者说预紧环38与柱形空间36的壳体35之间的密封件40而相对于柱形空间36的壳体35进行密封。

弹簧缓冲器32具有多个蝶形弹簧，这些蝶形弹簧在相对于平衡腔室30对置的侧部处接纳在柱形空间36中。此外，柱形空间36的其中布置有弹簧缓冲器32的区段干燥地且向外密封。

平衡活塞34能够通过弹簧缓冲器32无间隙地对着缓冲装置28的相对于第二压力腔室24邻近地布置在柱形空间36的第一轴向的端部区段36a处的止挡进行抵靠。

缓冲装置28的柱形空间36在柱形空间36的与柱形空间36的第一轴向的端部区段36a对置地布置的第二轴向的端部区段36b处具有拧入盖39，该拧入盖对弹簧缓冲器32进行预紧。

缓冲装置28的柱形空间36此外具有阶梯形孔。平衡活塞34布置在柱形空间36的较小的直径的第一区段36c中，并且弹簧缓冲器32布置在柱形空间36的较大的直径的第二区段36d中。

图2示出了按照本发明的另一种优选的实施方式的用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构的示意图。

与图1中所示出的实施方式相反，与第二压力腔室124共同作用的缓冲装置128与转向传动机构单独地布置。为此，缓冲装置128通过液压管路37b与第二压力腔室124流体地连接。

液压管路37b与缓冲装置128的平衡腔室130如此连接，使得液压管路37b通过缓冲装置128的壁的处于居中的或替代地偏心的区域与平衡腔室130流体地连接。

缓冲装置128具有与第二压力腔室124流体地连接的平衡腔室130。通过弹簧缓冲器132而加载有预先给定的弹簧力F的平衡活塞134能够在平衡腔室130中沿轴向运动。替代地，弹簧缓冲器132能够例如通过液压管路与油回路的回流部RL连接。

平衡活塞134支承、尤其滑动支承在柱形空间136中。平衡活塞134通过嵌入在O形环或者说预紧环138与柱形空间136的壳体135之间的密封件140而相对于柱形空间136的壳体135进行密封。

缓冲装置128的柱形空间136在柱形空间136的与柱形空间136的第一轴向的端部区段对置地布置的第二轴向的端部区段处具有拧入盖139，该拧入盖对弹簧缓冲器132进行预紧。

Claims (11)

1.用于机动车辆的球形螺母式液力转向机构的转向传动机构(1)，所述转向传动机构具有：

转向传动机构壳体(2)，在所述转向传动机构壳体中构造有工作缸(10)；

构造在所述转向传动机构壳体(2)处的转向主轴接头(14)，所述转向主轴接头构造用于，将通过转向主轴(42)所导入的旋转运动传递到蜗杆(16)上并且通过滚珠丝杠(18)将其转换成布置在所述工作缸(10)中的活塞(20)的轴向运动，其中，所述活塞(20)将所述工作缸(10)划分成第一压力腔室(22)和第二压力腔室(24、124)，并且其中，所述第一压力腔室(22)具有比所述第二压力腔室(24、124)要大的容积；

相对于活塞纵向轴线(L)成直角地布置的扇形齿轮轴(26)，所述扇形齿轮轴与所述活塞(20)通过构造在所述活塞(20)中的齿部来连接，其中，所述扇形齿轮轴(26)能够通过所述活塞(20)的轴向运动而置于旋转运动中；以及

与所述第二压力腔室(24、124)共同作用的缓冲装置(28、128)，所述缓冲装置构造用于，如此对布置在所述第二压力腔室(24、124)中的液压流体体积的压缩刚性进行缓冲，使得布置在所述第二压力腔室(24、124)中的液压流体体积的压缩刚性基本上对应于布置在所述第一压力腔室(22)中的液压流体体积的压缩刚性。

2.根据权利要求1所述的转向传动机构，其中，所述缓冲装置(28、128)具有与所述第二压力腔室(24、124)流体地连接的平衡腔室(30、130)，通过弹簧缓冲器(32、132)而加载有预先给定的弹簧力(F)的平衡活塞(34、134)能够在所述平衡腔室中沿轴向运动。

3.根据权利要求2所述的转向传动机构，其中，如此设计所述弹簧缓冲器(32、132)的弹簧特性曲线，使得通过所述弹簧缓冲器(32、132)所引起的弹簧缓冲将布置在所述第二压力腔室(24、124)中的液压流体体积的压缩刚性降低到布置在所述第一压力腔室(22)中的液压流体体积的压缩刚性的水平上。

4.根据权利要求2或3所述的转向传动机构，其中，所述缓冲装置(28、128)具有与所述转向传动机构壳体(2)整体地构造的或者与所述转向传动机构壳体(2)单独地布置的柱形空间(36、136)，所述柱形空间通过钻孔(37a)和/或液压管路(37b)与所述第二压力腔室(24、124)流体地连接。

5.根据权利要求4所述的转向传动机构，其中，所述平衡活塞(34、134)支承、尤其滑动支承在所述柱形空间(36、136)中，并且其中，所述平衡活塞(34、134)通过嵌入在预紧环(38、138)与所述柱形空间(36、136)的壳体(35、135)之间的密封件(40、140)而相对于所述柱形空间(36、136)的壳体(35、135)进行密封。

6.根据权利要求5所述的转向传动机构，其中，所述弹簧缓冲器(32、132)具有至少一个蝶形弹簧、尤其多个蝶形弹簧，所述蝶形弹簧在与所述平衡腔室(30、130)对置的侧部处接纳在所述柱形空间(36、136)中。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的转向传动机构，其中，所述柱形空间(36、136)的其中布置有弹簧缓冲器(32、132)的区段干燥地并且向外密封或者通过液压管路与油回路的回流部(RL)相连接。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的转向传动机构，其中，所述平衡活塞(34、134)能够通过所述弹簧缓冲器(32、132)无间隙地对着所述缓冲装置(28、128)的相对于所述第二压力腔室(24、124)邻近地布置在所述柱形空间(36、136)的第一轴向的端部区段(36a、136a)处的止挡进行抵靠。

9.根据权利要求8所述的转向传动机构，其中，所述缓冲装置(28、128)的柱形空间(36、136)在所述柱形空间(36、136)的与所述柱形空间(36、136)的第一轴向的端部区段(36a)对置地布置的第二轴向的端部区段(36b)处具有拧入盖(39、139)，所述拧入盖对所述弹簧缓冲器(32、132)进行预紧。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的转向传动机构，其中，所述缓冲装置(28、128)的柱形空间(36、136)具有阶梯形孔，其中，所述平衡活塞(34、134)布置在所述柱形空间(36、136)的较小的直径的第一区段(36、136c)中，并且其中，所述弹簧缓冲器(32、132)布置在所述柱形空间(36、136)的较大的直径的第二区段(36、136d)中。

11.用于机动车辆的转向系统(100)，所述转向系统具有：

转向主轴(42)；以及

根据权利要求1至10中任一项所述的转向传动机构(1)，其中，所述转向传动机构(1)构造用于接收通过所述转向主轴(42)所导入的旋转运动。

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