CN117157227A - 具有对在道路侧到转向传动装置的冲击脉冲的有针对性的且能够调设的补偿的助力转向组件以及用于设置助力转向组件的方法 - Google Patents

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CN117157227A CN202280028672.6A CN202280028672A CN117157227A CN 117157227 A CN117157227 A CN 117157227A CN 202280028672 A CN202280028672 A CN 202280028672A CN 117157227 A CN117157227 A CN 117157227A
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(10)、尤其是商用车的机电式助力转向的助力转向组件,所述助力转向组件具有转向传动装置(1),其中,所述转向传动装置(1)设置为用于将由转向发送器、尤其是由方向盘(15)经由所述转向传动装置(1)的输入侧(2)、尤其是经由所述转向传动装置(1)的输入轴(3)导入的转动运动(III)传递给所述转向传动装置(1)的输出侧(4),并且其中,所述助力转向组件设置为用于将从所述转向传动装置(1)的输出侧(4)导出的运动(I)转化为所述机动车(10)的至少一个车轮(17;19)围绕转向轴线(18)的转动运动(V)。根据建议,设置有能够调设的吸收单元(23),用于至少部分地吸收道路侧的、经由所述机动车(10)的车轮(17;19)接收的冲击,以及此外设置有单独的预张紧单元(24)。所述单独的预张紧单元(24)以与所述能够调设的吸收单元(23)共同作用的方式设置,使得预确定的预张紧力被施加到所述能够调设的吸收单元(23)上。本发明还涉及一种用于设置用于机动车(10)的机电式助力转向的助力转向组件的方法。

Description

具有对在道路侧到转向传动装置的冲击脉冲的有针对性的且 能够调设的补偿的助力转向组件以及用于设置助力转向组件 的方法
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1的前序部分所述的、用于机动车的机电式助力转向的助力转向组件。此外,本发明涉及一种根据专利权利要求9的前序部分所述的、用于设置用于机动车的机电式助力转向的助力转向组件的方法。
背景技术
从现有技术中已知大量的助力转向组件。在此,助力转向组件主要在安装在助力转向组件中的转向传动装置方面包括多个对于机械负荷敏感的部件。因此,转向传动装置例如通常具有螺杆和带有球或者球链的球循环螺母以及此外具有例如呈球循环螺母的外齿部形式的齿部配对,所述外齿部接合到分段轴的分段齿部中。这些部件对于猛然导入的机械力或负荷是特别敏感的。
这样的猛然导入的负荷的来源是例如道路侧的冲击脉冲。因此,例如在道路中的不平坦可能导致机动车中的冲击,所述冲击例如可能导致助力转向组件中的非期望的猛然运动。在现有技术中,通常只有车轮悬架的减震器系统负责对道路侧的冲击进行补偿。然而,这样的系统值得如下改进:还能够更有针对性地补偿或吸收被导入到转向传动装置的敏感部件中的负荷或应力。
下面以商用车为例来解释这个问题,其中,这不应以对本发明进行限制的方式理解。商用车通常具有带有球循环转向装置的助力转向组件。为此,助力转向组件具有转向传动装置,所述转向传动装置设置为用于将由转向发送器、即例如由方向盘经由转向传动装置的输入侧导入的转动运动传递给转向传动装置的输出侧。在此,输入侧可以例如通过输入轴形成并且输出侧可以通过例如呈分段轴的形式的输出轴形成。在转向传动装置内,然后可以例如通过下述方式按常规地转化输入轴的所导入的转动运动:输入轴构造为螺杆并且通过其转动运动引起包围螺杆区段的球循环螺母的平移运动,其中,该平移运动同样地可以被称为球循环螺母的或者还有活塞的轴向运动。球循环螺母又通常设有外齿部。球循环螺母然后可以借助与分段轴的分段齿部以咬合的方式接合的外齿部来确保,球循环螺母的平移运动被转化为分段轴的或输出轴的转动运动并且因此在转向传动装置的输出侧上被导出。与该输出侧衔接地,通常设置有转向摆臂并且以铰接式地附接到该转向摆臂上的方式设置有推杆。助力转向组件的推杆最终接收从转向传动装置的输出侧导出的转动运动并且即使是在转向过程中也按常规地执行平移式推杆运动——也被称为轴向运动。在此,该平移式推杆运动引起机动车的至少一个车轮围绕转向轴线的按常规的转动运动。
在通过这种方式构造的助力转向组件中,道路侧的冲击可能在助力转向组件的所提到的部件中的多个部件中导致猛然运动,所述猛然运动又导致非期望的、被导入到转向传动装置内部的负荷或应力。迄今为止,在现有技术的助力转向组件本身中的这样的力或负载和应力通常主要通过助力转向组件的液压装置来补偿。
通常,在现有技术中,此外为了设计用于相应的具体应用情况的这样的助力转向组件需要大量花费。因此,通常需要非常准确的、昂贵的设计方法和制造方法,以便为转向传动装置或为助力转向组件正确地限定可能设置的阻尼元件的切换点。这导致如下问题:当单个的、原则上安装的部件没有正确地设计或者生产时,可能发生间接的转向行为。必须时间密集且成本密集地、个性化地、适配于应用情况地设计用于助力转向组件的转向传动装置,以便避免这样的负面影响,所述负面影响例如呈间接的转向行为的形式。出于这些原因,在现有技术中,相应的用于设置助力转向组件的方法是非常费事的。
发明内容
在此背景下,本发明所基于的任务是,对开头所提到的类型的助力转向组件进行如下扩展:更好地保护转向传动装置免受道路侧的冲击脉冲影响。此外,应降低用于设计和制造的花费,以及应通过尽可能简单的方式避免间接的转向行为。因此,本发明同样基于如下任务:提供一种用于设置用于机动车的机电式助力转向的助力转向组件的方法,该方法需要较少的花费以有效地避免间接的转向行为。
该任务通过一种具有专利权利要求1的特征性部分的特征的助力转向组件解决。另外,该任务通过一种具有专利权利要求9的特征性部分的特征的方法来解决。从属专利权利要求公开了本发明的另外的、特别有利的构型。
重要的是如下基本考虑:如此构型助力转向组件,使得在助力转向组件的框架下,自身的、能够调设的吸收单元按常规地设置为用于,有针对性地保护转向传动装置以免受由道路侧的冲击脉冲产生的负荷或者应力影响。为此,能够调设的吸收单元有针对性地补偿这样的运动和由此产生的负荷,其方式是,在该能够调设的吸收单元中有针对性地将动能转化为势能。减小在转向传动装置中的力或负荷,所述力或负荷在不存在能够调设的吸收单元的情况下基本上不会被阻尼或不会被削弱,或者只会被助力转向装置的液压装置阻尼或补偿。为此,能够调设的吸收单元设置为用于将动能转化为势能,并且确保有针对性地缓冲或吸收颤动。优选地,能够调设的吸收单元为此而弹性地构造。能够调设的吸收单元有利地这样设置,使得允许助力转向组件的相邻的、与能够调设的吸收单元邻接的构件的至少小的相对运动。
另外,对于本发明而言如下认识是重要的:所描述的、来自现有技术的缺点可以通过下述方式来避免,即附加地设置有单独的预张紧单元,该单独的预张紧单元可以用于调设能够调设的吸收单元。因此,可以在能够调设的吸收单元中调设个性化地适配于相应应用情况的预张紧力,其方式是,该单独的预张紧单元通过简单的方式以期望的程度压缩该能够调设的吸收单元。由此,可以通过简单的方式恰好如此调设能够调设的吸收单元,使得可以有效地避免间接的转向行为。由此,也显著地减小在助力转向组件的制造方法方面的和尤其用于设计助力转向组件的花费。因此,不再需要特别准确的、昂贵的设计方法和制造方法来正确地限定能够调设的吸收单元的切换点。由此,即使对于构件没有正确地设计或者生产的情况,也可以有效地避免间接的转向行为,其方式是,单独的预张紧单元简单地以期望的程度预张紧能够调设的吸收单元。
根据建议的用于机动车的机电式助力转向的助力转向组件具有转向传动装置,该助力转向组件尤其可以是用于商用车的机电式助力转向的助力转向组件。该转向传动装置设置为用于,将由转向发送器经由转向传动装置的输入侧导入的转动运动传递给转向传动装置的输出侧。该转向发送器尤其可以是方向盘。被导入的转动运动尤其可以经由转向传动装置的输入轴导入。根据建议,助力转向组件设置为用于,将从转向传动装置的输出侧导出的运动转化为机动车的至少一个车轮围绕转向轴线的转动运动。
根据建议的助力转向组件的特征在于,设置有能够调设的吸收单元,用于至少部分地吸收道路侧的、经由机动车的车轮接收的冲击。此外,根据建议,设置有单独的预张紧单元,该单独的预张紧单元以与能够调设的吸收单元共同作用的方式设置,使得预确定的预张紧力被施加到能够调设的吸收单元上。
根据本发明的用于设置用于机动车的机电式助力转向的助力转向组件的方法尤其是用于设置根据本发明的助力转向组件的方法,该助力转向组件如在上文或下文中描述的那样,该助力转向组件例如是根据权利要求1至8中任一项所述的助力转向组件。
根据建议的方法的特征在于,将能够调设的吸收单元集成到整个助力转向组件的转向运动的转化系中,所述能够调设的吸收单元用于至少部分地吸收道路侧的、经由机动车的车轮接收的冲击。此外,根据建议,设置单独的预张紧单元,并且最后调设预确定的预张紧力,所述预确定的预张紧力被施加到能够调设的吸收单元上,其方式是,单独的预张紧单元压缩能够调设的吸收单元。
原则上,能够调设的吸收单元可以至少部分地(对于能够调设的吸收单元通过多个、以不同的方式布置的弹性元件形成的情况,例如至少一个弹性元件或一组弹性元件)以任意的、期望的、预确定的程度被压缩。在此,任意当然应理解为在一定限度中的、即在适配于结构空间的范围中的程度。具体而言,例如可以要么设置有一个补偿盘、要么设置有确定的厚度的多个补偿盘,所述补偿盘恰好以该厚度压缩能够调设的吸收单元。通常,为此优选地,简单地通过单独的预张紧单元在轴向方向上将能够调设的吸收单元压在一起,因为由于补偿盘的布置,对于能够调设的吸收单元而言剩余的、供使用的结构空间被减小。替代地,也可以设置有预张紧螺母作为单独的预张紧单元或者以其他方式构型的部件,其具有接合到配合螺纹中的螺纹。然后,可以有利地通过下述方式个性化地调设能够调设的吸收单元的压缩程度:将具有螺纹的部件以期望的程度旋入到配合螺纹中去,并且因此以该程度压缩能够调设的吸收单元。
原则上,根据建议的、能够调设的吸收单元特意集成在助力转向组件中并且是该助力转向组件的组成部分。为此,吸收单元可以例如集成到整个组件的转向运动的转化系中,即从转向发送器(即,例如方向盘)出发在待转向的车轮的方向上看在转向传动装置的输入侧与例如负责转向的推杆之间。
结果,在根据建议的助力转向组件中的猛然运动以有利的方式通过能够调设的吸收单元有针对性地被补偿,并且产生的负荷至少部分地被吸收。通过这种方式,当冲击脉冲或由此产生的来自道路的力要么经由车轮向例如推杆并且必要时向助力转向组件的另外的、与例如所设置的推杆邻接的部件传递、要么也经由转向传动装置的壳体传递时,所述冲击脉冲可以有针对性地被缓冲或被补偿。由此,不再只有助力转向组件的液压装置单独负责道路侧的冲击脉冲的这种补偿,并且因此根据建议的助力转向组件的转向传动装置和尤其是布置在该转向传动装置内的敏感部件被更好地保护以免受道路侧的冲击脉冲影响。
原则上,转向传动装置的输入侧可以通过输入轴形成,其中,输入轴可以尤其构造为螺杆。通常,转向传动装置的输出侧又可以通过输出轴、优选通过分段轴形成。从转向传动装置的输出侧导出的运动可以直接地或者间接地从输出侧例如经由分段轴传递给例如推杆。因此,输出轴可以例如与转向摆臂牢固地、尤其是抗扭转地或旋转固定地连接。然后,转向摆臂可以接收输出轴的转动运动并且同样实施转动运动。然后,例如在转向摆臂的背离输出轴的端部上可以设置有球窝接头,该球窝接头将转向摆臂与推杆连接。与此相应地,球窝接头可以确保,将从转向传动装置的输出侧导出的运动以输出轴的转动运动的形式和因此以转向摆臂的转动运动的形式传递给推杆,用于执行平移式推杆运动。
在这样的具有推杆的实施方式中,推杆因此设置为用于接收从转向传动装置的输出侧导出的运动并且用于执行平移式推杆运动,其中,推杆这样布置,使得平移式推杆运动引起机动车的至少一个车轮围绕转向轴线的转动运动。
原则上,能够调设的吸收单元可以有利地这样布置,使得该能够调设的吸收单元集成到转向传动装置中并且优选地布置在转向传动装置的输入侧与输出侧之间。原则上,能够调设的吸收单元可以构造为弹性元件,例如构造为弹性体或者弹簧组,或也可以设置有多个弹性元件作为能够调设的吸收单元。原则上,通过能够调设的吸收单元的一个弹性元件或多个弹性元件可以允许邻接的部件的相对运动,由此借助能够调设的吸收单元来接收动能,这实现期望的补偿效应。原则上,优选可以设置,能够调设的吸收单元由至少一个弹性元件形成,尤其是由至少一个碟形弹簧和/或由至少一个螺旋弹簧和/或由至少一个弹性体形成。
原则上,可以以有利的方式设置,转向传动装置具有输入轴和球循环螺母,该输入轴构造为螺杆,该球循环螺母用于将输入轴的转动运动转化为平移运动,其中,齿部区段以在外侧包围球循环螺母的方式设置。在此可以设置,能够调设的吸收单元这样布置,使得球循环螺母的平移运动经由能够调设的吸收单元传递到齿部区段上并且反之亦然。通过这种方式,可以特别有利地在转向传动装置自身中有效地补偿道路侧的冲击脉冲。
此外,替代地或者补充地可以以有利的方式设置,转向传动装置具有输入轴和球循环螺母,该输入轴构造为螺杆,该球循环螺母用于将输入轴的转动运动转化为平移运动,并且能够调设的吸收单元至少部分地形成为输入轴的轴向弹性螺杆支承部。通过这种方式,可以特别有利地在转向传动装置的输入侧上有效地补偿道路侧的冲击脉冲。
补充地,可以有利地设置,构造为输入轴的轴向弹性螺杆支承部的、能够调设的吸收单元通过至少一个弹性元件、尤其是通过至少一个碟形弹簧形成,其中,至少一个弹性元件以在壳体中与输入轴的用于能够转动地支承输入轴的轴承组件这样邻接的方式布置,使得输入轴的轴承组件经由至少一个弹性元件在轴向上弹性地被接收在壳体中。在轴向上弹性地尤其应理解为关于输入轴在轴向上。通过本发明以意外的方式认识到,尽管以对输入轴的轴承组件的补充的形式存在结构上的额外花费,然而可以提高整个助力转向组件的经济性。因为有利地有针对性地保护转向传动装置的敏感部件以免受道路侧的冲击脉冲影响并且因而提高寿命。
原则上,也可以以有利的方式设置,构造为螺杆的输入轴多件式地由至少一个面向球循环螺母的螺杆区段和输入区段构成,并且螺杆区段和输入区段旋转固定地、但是经由能够调设的吸收单元在轴向上弹性地相互连接,该能够调设的吸收单元形成为输入轴的轴向弹性螺杆支承部,优选以至少一个弹性元件的形式形成,特别优选地以环形弹簧的形式形成。通过本发明以意外的方式认识到,尽管以对输入轴的划分的形式存在结构上的额外花费,并且主要是尽管存在输入轴和因此整个助力转向组件的与之伴随的实际削弱,然而整个助力转向组件的寿命可以提高。因为有利地有针对性地保护转向传动装置的敏感部件以免受道路侧的冲击脉冲影响。
助力转向组件的一种优选的实施方式的特征在于,单独的预张紧单元包括至少一个第一补偿盘。由此,能够通过特别简单的方式个性化地构型作用到能够调设的吸收单元上的预张紧力。对助力转向组件的应用情况的个性化的可适配性是可能的,而无需对单个的部件、尤其是对能够调设的吸收单元的弹性元件进行费事的设计。此外,也可以在助力转向组件的制造中有效地补偿不准确性。优选地,第一补偿盘构成与能够调设的吸收单元或该能够调设的吸收单元的一些弹性元件的直接接触面作为贴靠面。
附加地,优选可以设置,单独的预张紧单元此外包括至少一个第二补偿盘。尤其是,第二补偿盘可以具有第二厚度,该第二厚度与第一补偿盘的第一厚度不同。由此,可以特别简单地根据用于助力转向组件的具体的应用情况进行适配。对助力转向组件的应用情况的个性化的可适配性是可能的,而无需对单个的部件、尤其是对能够调设的吸收单元的弹性元件进行费事的设计。此外,也可以在助力转向组件的制造中有效地补偿不准确性。优选地,第一补偿盘和第二补偿片以直接彼此贴靠的方式布置。
根据助力转向组件的另一种实施方式设置,单独的预张紧单元包括预张紧螺母。由此,能够通过特别简单的方式个性化地构型作用到能够调设的吸收单元上的预张紧力。对助力转向组件的应用情况的个性化的可适配性是可能的,而无需对单个的部件、尤其是对能够调设的吸收单元的弹性元件进行费事的设计。此外,也可以在助力转向组件的制造中有效地补偿不准确性。优选地,预张紧螺母可以简单地进一步旋入到匹配的配合螺纹中去,以便提高预张紧力。进一步优选地,预张紧螺母具有端面,该端面构成与能够调设的吸收单元或该能够调设的吸收单元的一些弹性元件的直接接触面作为贴靠面。
根据助力转向组件的另一种实施方式设置,单独的预张紧单元以与能够调设的吸收单元共同作用的方式设置,使得预确定的预张紧力能够借助经由螺纹和配合螺纹彼此接合的两个部件来调设、优选基本上无级地调设。基本上无级地在此应理解为,不能够采用任意高的或者低的值,即部件不能够以任意程度相对于彼此扭转,而是可以以一定的范围相对于彼此扭转。此外,如果使部件相对于彼此扭转,则在产生的预张紧力中也可以出现小的阶跃。就此而言,术语无级地不应绝对地理解。由此,通过这种方式能够实现预张紧力的个性化的适配。
根据助力转向组件的另一种实施方式设置,单独的预张紧单元和能够调设的吸收单元在装配状态中能够在轴向方向上相对于彼此至少部分地移动。因此确保对道路侧的冲击的有效补偿。
根据助力转向组件的另一种实施方式设置,单独的预张紧单元在装配状态中尤其通过接合到槽中的固定栓被固定以防在周向方向上的旋转。因此确保能够调设的吸收单元的均匀的补偿效果的可靠性。有效地防止对预张紧力的不期望的调整。
根据助力转向组件的另一种实施方式设置,单独的预张紧单元具有端面,为了将预确定的预张紧力施加到能够调设的吸收单元上,该端面构成用于直接贴靠到能够调设的吸收单元上的接触面。因此确保预张紧力从预张紧单元到能够调设的吸收单元上的有效且均匀的传送。
用于设置助力转向组件的方法的一种优选的实施方式的特征在于,以与能够调设的吸收单元邻接的方式设置至少一个第一补偿盘作为单独的预张紧单元,用于通过有针对性地压缩能够调设的吸收单元来进行预张紧。由此,能够通过特别简单的方式个性化地构型作用到能够调设的吸收单元上的预张紧力。对助力转向组件的应用情况的个性化的可适配性是可能的,而无需对单个的部件、尤其是对能够调设的吸收单元的弹性元件进行费事的设计。此外,也可以在助力转向组件的制造中有效地补偿不准确性。因此,该方法是有效且简单的。优选地,第一补偿盘构成与能够调设的吸收单元或该能够调设的吸收单元的一些弹性元件的直接接触面作为贴靠面。
进一步优选地,可以设置,此外以与能够调设的吸收单元邻接的方式设置第二补偿盘,用于通过有针对性地压缩能够调设的吸收单元来进行预张紧。在此,第二补偿盘优选具有第二厚度,该第二厚度与第一补偿盘的第一厚度不同。由此,可以特别简单地针对用于助力转向组件的具体应用情况进行适配。对助力转向组件的应用情况的个性化的可适配性是可能的,而无需对单个的部件、尤其是对能够调设的吸收单元的弹性元件进行费事的设计。此外,也可以在助力转向组件的制造中有效地补偿不准确性。优选地,第一补偿盘和第二补偿片以直接彼此贴靠的方式布置。
根据该方法的另一种实施方式设置,以与能够调设的吸收单元邻接的方式设置预张紧螺母作为单独的预张紧单元,用于通过有针对性地压缩能够调设的吸收单元来进行预张紧。由此,能够通过特别简单的方式个性化地构型作用到能够调设的吸收单元上的预张紧力。对助力转向组件的应用情况的个性化的可适配性是可能的,而无需对单个的部件、尤其是对能够调设的吸收单元的弹性元件进行费事的设计。此外,也可以在助力转向组件的制造中有效地补偿不准确性。优选地,预张紧螺母可以简单地进一步旋入到匹配的配合螺纹中去,以便提高预张紧力。进一步优选地,预张紧螺母具有端面,该端面构成与能够调设的吸收单元或该能够调设的吸收单元的一些弹性元件的直接接触面作为贴靠面。
根据该方法的另一种实施方式设置,调设预确定的预张紧力,其方式是,使单独的预张紧单元的第一部件与第二部件相对于彼此扭转,所述第一部件具有螺纹,所述第二部件与第一部件接合并且具有配合螺纹。优选地,该预张紧力可以因此基本上无级地调设。基本上无级地在此应理解为,不能够采用任意高的或者低的值,即部件不能够以任意程度相对于彼此扭转,而是可以以一定的范围相对于彼此扭转。此外,如果使部件相对于彼此扭转,则在产生的预张紧力中也可以出现小的阶跃。就此而言,术语无级地不应绝对地理解。由此,通过这种方式能够实现预张紧力的个性化的适配。所述部件相对于彼此扭转的程度越大,则能够调设的吸收单元的压缩的程度越高,即作用到该能够调设的吸收单元上的预张紧力也越高。
根据该方法的另一种实施方式设置,最后将单独的预张紧单元固定以防在周向方向上的扭转。
附加地,优选可以设置,通过设置固定栓进行固定,该固定栓在周向方向上形状锁合地接合到槽中。
因此确保对道路侧的冲击的有效补偿。能够调设的吸收单元的均匀的补偿效果的可靠性被保障,因为有效地防止对预张紧力的不期望的调整。
在上文和下文中描述的、涉及根据建议的助力转向组件的特征以及所产生的优点,在技术上合理的情况下,能够转移到根据建议的方法上,并且反之亦然。
附图说明
从权利要求以及对本发明的不应限制地理解的实施例的随后的描述得出本发明的另外的特征和优点,下面,参照绘图更详尽地阐述所述实施例。在该绘图中示出:
图1示出转向传动装置的示意图,
图2示出具有图1中的转向传动装置的机动车的示意图,
图3部分地示出根据建议的助力转向组件的转向传动装置,在图3a)中以示意性视图示出,以及在图3b)中以图3a)中的截面视图A-A示出,
图4示出构造为补偿盘的单独的预张紧单元,
图5以原则上根据图3a)中的截面B-B的截面视图部分地示出另外的根据建议的助力转向组件的转向传动装置,
图6以原则上根据图3a)中的截面B-B的截面视图部分地示出根据建议的助力转向组件的转向传动装置,
图7示出根据建议的助力转向组件的输入轴,在图7a)中在装配状态中以透视图示出,在图7b)中以图7a)中的方向B的前视图示出,以及在图7c)中以根据图7b)中的截面A-A的截面视图示出,和
图8以在未装配状态中的所有单件的视图示出图7a)中的、根据建议的助力转向组件的输入轴。
具体实施方式
在图1中示意性地示出用于机动车的机电式助力转向的助力转向组件。助力转向组件具有转向传动装置1。通过转向传动装置1实施由转向发送器、例如方向盘(在图1中未示出)通过机动车的驾驶员执行的转向运动。为此,将经由转向传动装置1的输入侧2、在具体示出的情况下经由输入轴3导入的转动运动传递给转向传动装置1的输出侧4。
在转向传动装置1的输出侧4上,又将转向传动装置1的构造为分段轴5的输出轴6的运动、在具体示出的情况下转动运动导出。最终,在当前所示出的非限制性实施例中,在输出侧4上导出的该运动通过助力转向组件的推杆7接收,该运动在当前所示出的情况下是转动运动,该转动运动通过两个弯曲的双箭头I标示。由此,推杆7执行平移式推杆运动。推杆7的平移式推杆运动是在图1中通过双箭头II标记的线性运动,并且最终导致机动车的至少一个车轮围绕转向轴线(在图1中未示出)转动,使得结果是机动车实行所期望的转弯行驶。
为了将在输出侧4上导出的转动运动(双箭头I)转化为推杆7的所期望的平移式推杆运动(双箭头II),所示出的助力转向组件具有转向摆臂8和呈球窝接头9的形式的接头,该接头将转向摆臂8与推杆7连接。
为了在下文中描述通常的转向过程,不仅参考图1、还参考图2,图2示出从下方看的机动车10的示意图,该车辆具有图1中的带有转向传动装置1的助力转向组件。
对于呈商用车形式的机动车10,通常使用球循环转向传动装置作为所谓的球循环转向装置(缩写为:KUL)。这样的组件的运动学对于商用车来说是特别有利的,因为这种组件大多具有呈刚性轴形式的前轴。如果前轴的纵向转向器和推杆是大致同样长的并且基本上彼此平行地布置,则该纵向转向器和该推杆构成平行四边形。由此,前轴的压缩运动不或者几乎不产生影响。只要转向传动装置1以框架固定的方式安装,则转向柱中的长度补偿可以例如通过机动车10的框架与驾驶室之间的相应的相对运动来进行。由于商用车涉及如下应用情况:根据建议的助力转向组件特别适合用于该应用情况,因此下面以球循环转向装置为例来解释本发明。
转向传动装置1包括区段式地构造为螺杆11的输入轴3以及布置在螺杆11的区域中的球循环螺母13,该球循环螺母具有外齿部12。分段齿部14与外齿部12接合。分段齿部14和外齿部12以相互咬合的方式布置。此外,分段齿部14也旋转固定地、即抗扭转地与输出轴6连接,该输出轴因此构造为分段轴5。转向摆臂8与输出轴6又旋转固定地或抗扭转地连接,其中,转向摆臂8又如前所述经由球窝接头9以可运动的方式与推杆7连接。
在转向传动装置1中,转向发送器的、具体地方向盘15(图2)的转动经由转向柱和输入轴3传递到螺杆11上。输入轴3可以是例如转向柱的一部分。螺杆11也被称为球循环螺杆或者可能称为蜗杆。输入轴3的该转动运动在图1中通过箭头III标记,该箭头标示圆周运动,该转动运动借助球循环螺母13被转化为球循环螺母13的线性运动并且因此也被转化为球循环螺母13的外齿部12的线性运动。球循环螺母13的和外齿部12的该线性运动在图1中通过双箭头IV标记。
然后,通过外齿部12和分段齿部14的齿部配对,将通过双箭头IV标记的线性运动转化为输出轴6的已经说明的、在转向传动装置1的输出侧4上被导出的转动运动,该转动运动通过弯曲的双箭头I标记。因此,线性运动(双箭头IV)最终也被转化为转向摆臂8的转动运动(双箭头I)。在转向摆臂8的端部上,推杆7又主要地线性地运动。通过推杆7,如从图2中可见,最终经由紧固在轮架上的转向杆16使待转向的车轮17围绕转向轴线18摆动。车轮17的该转动运动在图2中通过弯曲的双箭头V标示。在此,与车轮17对置的另一车轮19可以经由转向横拉杆臂20和刚性的转向横拉杆21一同转向。
参照图1可见,从输出侧4中被导出的转动运动(双箭头I)经由球窝接头9传递给推杆7,使得推杆7进行平移式推杆运动(双箭头II),用以按常规地执行车轮17的或者车轮17、19的转向运动。
在图2中此外示出机动车10的框架22,该框架呈两个彼此平行地布置的纵梁的形式。转向传动装置1可以借助在图1和2中未示出的紧固组件装配在机动车10的框架22上,其方式是,例如框架22的纵梁和转向传动装置1的壳体通过紧固螺钉相互连接。机动车10的行驶方向在图2中用箭头VI标记。
优选地,转向传动装置1具有液压式助力辅助装置。为此,球循环螺母13相对于转向传动装置1的壳体被密封。因此,球循环螺母13可以用作所谓的液压活塞,或也简单地被称为活塞。相应地,球循环转向装置具有两个在活塞的对置侧上的且相互分离的油腔,用以进行液压转向辅助。然后,通过由驾驶员在输入轴3上引入的转向力矩,可以例如借助转动滑阀在球循环螺母13的两个侧之间建立差压。通过该差压,可以辅助球循环螺母13的运动。
为了实现所期望的转向运动,所描述的助力转向组件尤其是在转向传动装置1中具有多个对于机械负荷敏感的部件。主要是相对于猛然运动需要保护这些部件,所述运动可以例如由于下述情况产生:颤动和最终非期望的力经由车轮17、19被导入直至转向传动装置1中。当例如车道不平坦导致经由车轮17、19导入的冲击时,可能出现系统中的这样的力或负荷或者应力。就此而言,特别值得做的是,阻尼或者补偿这样的朝着转向传动装置1的、道路侧的冲击脉冲,并且因此防止转向传动装置1的部件的损坏。特别地,在所示出的实施例中,这样的有害冲击可能经由车轮17、19、然后经由推杆7进一步地传递给转向传动装置1,由此转向传动装置1的敏感部件可能出现损坏。
在此,本发明以有利的方式提供补救措施。为此,一方面重要的是,设置有能够调设的吸收单元23,用于吸收道路侧的、经由机动车10的车轮17、19接收的冲击。
在此,能够调设的吸收单元23可以设置在助力转向组件的不同部位或节点上,如示例性地在图3至8的所示出的实施例中能够看到的那样。在此,能够调设的吸收单元23优选通过至少一个吸收能量的元件形成,并且设置为用于将动能至少部分地转化为势能。
为此,能够调设的吸收单元23优选集成到助力转向组件中,使得助力转向组件的与能够调设的吸收单元23邻接的部件可以相对彼此至少实施最小运动。为此,能够调设的吸收单元23优选弹性地构造,或与邻接的、尤其是直接邻接的部件相比具有提高的柔韧性。通过这种方式,可以将猛然的运动通过助力转向组件中的部件有针对性地接收在能够调设的吸收单元23中并且通过该能够调设的吸收单元来缓冲或补偿。有针对性地在呈能够调设的吸收单元23的形式的构件中所允许的相对运动确保了有针对性的能量转化和因此确保了对动能的补偿。通过这种方式,显著地降低转向传动装置1中的对机械负荷敏感的部件的损坏风险。
在此,能够调设的吸收单元23的可调设性通过单独的预张紧单元24来确保。该单独的预张紧单元24与能够调设的吸收单元23共同作用,由此将预确定的预张紧力施加到能够调设的吸收单元23上。尤其是,单独的预张紧单元24用于将能够调设的吸收单元23以一定的程度挤压或压缩在一起。由此,当存在单独的预张紧单元24时,与不存在或未装配单独的预张紧单元24的状态相比,能够调设的吸收单元23尤其基本上在待补偿的、通过道路侧的冲击导入的力的力流方向上具有较小的厚度尺寸。由此,在能够调设的吸收单元23中有针对性地引起复位力。
用于吸收或补偿经由机动车10的车轮17接收的道路侧冲击的、能够调设的吸收单元23可以设置在助力转向组件的不同部位上。然而,如根据图3、5、6、7、8的下述实施例变得清楚的那样,能够调设的吸收单元23可以特别有效地集成到转向传动装置1中或集成到该转向传动装置与输入轴3的附接部中。特别优选地,能够调设的吸收单元23在此纳入到球循环螺母13的构造中或者该球循环螺母与输入轴3的相互作用中(参见图3、5),或设置在对输入轴3的支承的过程中(参见图6)或者设置在输入轴3本身的构造中(参见图7、8)。
在图3a)中,转向传动装置1部分地分别示意性地示出。图3b)示出图3a)中的截面视图A-A。图3a)用作一种示意性概览(在括号中设有不同的替代的附图标记),因为图5以及图6原则上也示出图3a)中的截面视图B-B。
与根据图5的实施例一样,图3b)部分地示出相应的根据建议的助力转向组件的转向传动装置1。在此,在两个实施例中,转向传动装置1分别具有构造为螺杆11的输入轴3,以及此外具有球循环螺母13以及齿条55,用于将输入轴3的转动运动(箭头III)转化为平移运动(双箭头IV)。
为了传递该平移运动(双箭头IV),齿条55在外侧又具有齿部区段56,该齿部区段提供外齿部12。然后,齿部区段56或外齿部12与分段轴5接合,该分段轴至少部分地形成转向传动装置1的输出侧4,并且该齿部区段或外齿部通过其平移运动(双箭头IV)又引起分段轴5的所期望的旋转运动(参见图1中的双箭头I)。另外,齿条55构造相对于位于内部的球循环螺母13单独的构件。
为了补偿道路侧的冲击,在图3b)和图5中示出的助力转向组件的能够调设的吸收单元23这样布置,使得球循环螺母13的平移运动(双箭头IV)经由能够调设的吸收单元23传递到齿部区段56上,并且反之亦然,即,也将齿部区段56的平移运动经由能够调设的吸收单元23传递到球循环螺母13上。在此,能够调设的吸收单元23由至少一个弹性元件形成,更确切地说,在根据图5的实施变型中,该能够调设的吸收单元分别由两个碟形弹簧57形成,或在根据图3b)的实施变型中由两个弹性体58形成。原则上,由弹性体、碟形弹簧或者还有螺旋弹簧组成的组合也是可能的。
能够调设的吸收单元23最终形成在相应的球循环螺母13与齿部区段56之间的连接部位,该齿部区段承担外齿部12的用于与分段轴6进行齿部配对的功能。
在相应于球循环螺母13的平移运动(双箭头IV)的方向上,球循环螺母13和具有齿部区段56的齿条55这两个部件原则上以相对于彼此可运动的方式设置。在旋转方向上,即原则上相应于输入轴3的转动运动(箭头III),球循环螺母13和具有齿部区段56的齿条55这两个部件又以相对于彼此抗扭转的方式被固定。即,球循环螺母13不能在齿条55的用于该球循环螺母的接收部中以旋转的方式扭转。为此,例如可以设置有滑键,用于进行固定。在图5中附加地示出球循环转向装置的球60,而在图3b)中省去对所述球的明确图示。
在示出的实施例中,由至少一个弹性元件形成的能够调设的吸收单元23分别允许与能够调设的吸收单元23邻接的部件的相对运动。这些相对运动在轴向方向上是可能的。在此,能够调设的吸收单元23分别经受弹性压缩。通过这种方式,在可能例如通过道路侧的冲击引起的过强的或猛然的运动的情况下,例如在输出轴6的猛然的扭转的情况下,能够调设的吸收单元23按常规地将动能转化为势能。由此,可以有利地补偿在转向传动装置1内部存在的和由道路侧的冲击引起的负荷。
在图3b)和图5的两个所示出的实施例中,球循环螺母13被接收在齿条55的中央的、具有平面61的钻孔中并且在平面61的对置的侧上借助盖62固定。为此,盖62以其头部侧的、环绕的支承面分别止挡在齿条55的端面侧的端部上,所述端面侧的端部与中央钻孔的平面61对置地布置。
盖62分别与齿条55牢固地连接,优选分别经由齿条55的端面侧的、背离平面61的端部连接。此外,根据图5的实施例,盖62具有轴向地延伸的导入区段59,该导入区段伸入到齿条55的中央钻孔中。
在根据图3b)的实施例中,在左边示出的弹性体58借助其左边的、外侧的端面抵靠盖62的头部侧的、环绕的支承面的内部部分。在根据图5的实施例中,在右边示出的碟形弹簧57借助其右边的、外侧的面又抵靠盖62的导入区段59的内端面。
下面,通过图3b)和图5的所描述的两个实施例的能够调设的吸收单元23来描述道路侧引起的、猛然的运动的补偿效应。具体地说,这主要涉及如下状况:出现输出轴6的猛然的运动,所述猛然的运动可能导致齿条55相应于通过双箭头IV标记的两个方向的急冲式线性运动,该齿条通过齿部配对与输出轴6接合(参见附图标记12、14、56)。
原则上,在图3b)和图5的两个实施例中,表现如下:分段轴5的猛然的扭转和因此齿条55的向左的猛然的线性运动,在图3b)中示出的实施例中首先通过在右边示出的弹性体58来补偿,以及在图5中示出的实施例中首先通过在右边示出的碟形弹簧57来补偿。相同情况类似地适用于相应的球循环螺母13的猛然的线性运动,这导致对右边的弹性体58或右边的碟形弹簧57的压缩。
相反地,对于相反的运动方向适用的是:在相应的球循环螺母13向左猛然运动时,压缩左边的弹性体58或左边的碟形弹簧57,由此分别有针对性地实现所期望的补偿。类似地,对于输出轴6的和因此分段齿部14的向右的急冲式偏移适用的是:通过相应的齿条55向右的猛然的线性运动,压缩左边的弹性体58或左边的碟形弹簧57,由此分别有针对性地实现所期望的补偿。
具体而言,根据图3b)的实施例,对急冲式运动的有针对性的补偿以如下方式进行:如果例如齿条55猛然向左运动,例如通过分段轴5向左的突然的摆动所诱发,则这导致,首先压缩右边的弹性体58。该右边的弹性体58被接收在齿条55的中央接收部25中,其中,在该中央接收部25的底部上首先布置有预张紧单元24的(稍后将更详尽地描述的)补偿盘,右边的弹性体58又以邻接的方式贴靠到该补偿盘上。在任何情况下,向左的急冲式运动从齿条55经由中央接收部25的底部和预张紧单元24传递给右边的弹性体58,并且随后经由邻接的环形元件63传递给球循环螺母13。
借此描述的对齿条55向左边方向的突然运动的补偿以类似的方式同样在关于力流的相反方向上起作用,即当该急冲式运动的原因不是如上所述的输出轴6的和因此分段齿部14的向左偏移,而是更确切地说是球循环螺母13的向右的急冲式运动时。因为在右边的弹性体然后又将该运动如所期望的那样经补偿地传递给预张紧单元24或最后传递给齿条55并且最终传递给分段齿部14和输出轴6之前,猛然向右运动的球循环螺母13通过经由环形元件63进行的运动传递首先压缩该右边的弹性体58。
在相反的方向上,即在齿条55猛然向右运动时(例如通过分段轴5向右的急冲式偏移所引起),首先使在图3b)中在左边缘上示出的盖62向右运动,因为该盖与齿条55牢固地连接。由此,在该运动经由环形元件63传递给球循环螺母13之前,首先压缩邻接的左边的弹性体58。
所描述的该补偿同样在关于力流的相反的方向上起作用,即当出发点不是齿条55向右的猛然的运动,而是球循环螺母13的向左的急冲式运动时。因为,在力和运动传递给盖62并且因此传递给齿条55和输出轴6之前,然后首先通过球循环螺母13向左的运动借助环形元件63压缩邻接的左边的弹性体58,由此实现所期望的补偿。
根据图5的实施例,对急冲式运动的有针对性的补偿以如下方式进行:如果例如齿条55猛然线性地向左运动,例如由于分段轴5向左的突然的偏移,则首先压缩右边的碟形弹簧58。这通过下述方式进行:与齿条牢固地连接的盖62连同其导入区段59与齿条55一起同样向左运动。由此,在最终将运动传递给在左边衔接于右边的碟形弹簧57的球循环螺母13之前,又首先压缩右边的碟形弹簧57,这导致对道路侧的冲击的所期望的补偿。
借此描述的对齿条55的向左边方向的突然运动的补偿,以类似的方式同样在关于力流的相反的方向上起作用,即当该急冲式运动的原因不是如上所述的输出轴6的和因此分段齿部14的向左偏移,而是更确切地说是球循环螺母13的向右的急冲式运动时。因为在右边的碟形弹簧然后又将运动传递给盖62并且该盖将该运动传递给齿条55并最后传递给分段齿部14之前,猛然向右运动的球循环螺母13首先压缩该右边的碟形弹簧57。
在相反的方向上,即当齿条55根据图5实施向右的突然运动时,在相应的负荷被传递给球循环螺母13之前,首先压缩设置在平面61的区域中的、左边的碟形弹簧57。同样地,球循环螺母13向左的、突然的急冲式运动导致,在最后经由平面将力和因此运动传递给齿条55并且最终引起分段齿部14的和输出轴6的向左偏移之前,首先压缩左边的碟形弹簧57。
根据建议的助力转向组件的一种特别的优点是,设置有单独的预张紧单元24,该预张紧单元与能够调设的吸收单元23共同作用。所期望的、预确定的预张紧力由该单独的预张紧单元24施加到能够调设的吸收单元23上。
在根据图3b)和图5的所示出的实施例中,具体而言,分别将第一补偿盘26用作单独的预张紧单元24。图4原则上示出这样的第一补偿盘26,其中,该第一补偿盘26具有第一厚度d1。此外示出另外的、不同的(在此较小的)厚度d2的第二补偿盘27。补偿盘26、27分别在中央具有开口28,在装配状态中,球循环螺母13以及输入轴3(参见图3b))或仅输入轴3(参见图5)可以延伸穿过所述开口。
原则上,也可以设置有多个补偿盘26、27,而不是如在图3b)和图5中仅示例性示出的那样仅设置一个第一补偿盘26作为单独的预张紧单元24,尤其是以便有针对性地调设所期望的、能够作用到能够调设的吸收单元23上的预张紧力。
具体而言,单独的预张紧单元24,在所描述的实施方案中相应的第一补偿盘25,分别具有端面29,该端面用作与能够调设的吸收单元23的接触面,用于调设、即预张紧该吸收单元23。第一补偿盘25和相应的能够调设的吸收单元23经由接触面以彼此贴靠的方式布置。
具体而言,在图3b)中,第一补偿盘26接收在齿条55的中央接收部25中。衔接于背离中央接收部25的底部的一侧,又布置有能够调设的吸收单元23的右边的弹性体58。该右边的弹性体58经由其右边的端面侧的外表面与单独的预张紧单元24的第一补偿盘26的端面29(参见图4)接触。
与没有设置第一补偿盘26的情况相比,具有第一补偿盘26的单独的预张紧单元24通过这种方式确保对能够调设的吸收单元23的压缩或具体而言对右边的弹性体58的压缩。即,预确定的预张紧力被施加到能够调设的吸收单元23上,这在该能够调设的吸收单元23中又引起复位力。
即,借助根据建议的用于设置用于机动车10的机电式助力转向的助力转向组件的方法可以有利地设置助力转向组件,其中,这可以主要涉及上文描述的助力转向组件,其方式是,首先将能够调设的吸收单元23集成到整个助力转向组件的转向运动的转化系中,用于至少部分地吸收道路侧的、经由机动车10的车轮17或19接收的冲击。
然后,根据建议,设置单独的预张紧单元24。在此,如在图3、5和6的实施例中那样,可以以与能够调设的吸收单元23邻接的方式设置至少一个第一补偿盘26作为单独的预张紧单元24,用于通过有针对性地压缩能够调设的吸收单元23来预张紧。此外也能够考虑,以与能够调设的吸收单元23邻接的方式设置第二补偿盘27,用于通过有针对性地压缩能够调设的吸收单元23来预张紧(参见图4)。在此,有利地,第二补偿盘27可以具有第二厚度d2,该第二厚度与第一补偿盘26的第一厚度d1不同。
借助这样的单独的预张紧单元24,原则上按照根据建议的方法最终调设个性化地期望的、预确定的预张紧力,该预张紧力被施加到能够调设的吸收单元23上,其方式是,单独的预张紧单元24压缩能够调设的吸收单元23。在此,能够调设的吸收单元23以一定的、预确定的程度被压缩。该程度可以例如如在图3、5和6的实施例中优通过所选择的补偿盘26、27的厚度来选择,例如通过第一补偿盘26的第一厚度d1(参见图4)来选择。压缩度和因此还有预张紧力也可以通过将例如预张紧螺母30旋入的方法步骤来调设,由此确保基本上无级的可调设性(参见图7和8和相应的描述)。
在图6、7和8中示出根据建议的助力转向组件的能够调设的吸收单元23的另外的实施方式。在所示出的实施例中,转向传动装置1具有输入轴3和球循环螺母13,该输入轴构造为螺杆11,该球循环螺母用于将输入轴3的转动运动(箭头III)转化为平移运动(双箭头IV)。在此,能够调设的吸收单元23至少部分地形成为输入轴3的轴向弹性螺杆支承部。
在根据图6的实施例中,形成为输入轴3的轴向弹性螺杆支承部的、能够调设的吸收单元23通过两个弹性元件形成,具体而言通过碟形弹簧67以及碟形弹簧68形成。在此,碟形弹簧67和68以在壳体70中与输入轴3的用于能够转动地支承输入轴3的轴承组件(具体而言,双排的角接触球轴承69)邻接的方式布置,使得输入轴3的轴承组件经由碟形弹簧在轴向上弹性地被接收在壳体70中。在左边的碟形弹簧67与角接触球轴承69之间布置有单独的预张紧单元24,该预张紧单元具有第一补偿盘26。
借助所示出的、呈两个碟形弹簧67、68的形式的、能够调设的吸收单元23,可以有针对性地补偿道路侧的冲击,所述冲击可能例如经由具有分段齿部14的分段轴6导入。因此,包围输入轴3的套筒以及角接触球轴承69的内环随着输入轴3一起转动(箭头III)。角接触球轴承69的外环又抗旋转地、然而能够轴向移动地布置在转向传动装置的壳体70中。
呈碟形弹簧67、68的形式的、能够调设的吸收单元23又在两侧(即,碟形弹簧67在左边和碟形弹簧68在右边)贴靠在角接触球轴承69的外环上。然而,在此左边的碟形弹簧67不直接地、而是仅间接地贴靠在角接触球轴承69的外环上。因此,在碟形弹簧67与角接触球轴承69的外环之间还布置有第一补偿盘26。
根据建议,在螺杆侧的冲击的情况下,发生轴向的经阻尼的运动,因为在输入轴3猛然向左运动时在左边示出的碟形弹簧67被压缩以及在输入轴3猛然向右运动时在右边示出的碟形弹簧68被压缩。碟形弹簧67、68的内直径大于套筒的或输入轴3的直径。因此,通过所示出的能够调设的吸收单元23重新有针对性地允许助力转向组件的邻接的部件的小的相对运动,所述小的相对运动又确保将动能有针对性地转化为势能并且因此也确保对道路侧的冲击的补偿。在此,具有第一补偿盘26的单独的预张紧单元24又确保有针对性地预张紧在此在左边示出的碟形弹簧67。
在根据图7和8的实施例中,构造为螺杆11的输入轴3多件式地通过至少一个面向球循环螺母13的螺杆区段71和输入区段72来构造。在图7a)中,输入轴3在装配状态中以透视图示出,而图7b)以根据图7a)中的箭头B的前视图示出相应的输入轴3。在图7c)中,然后在相应于图7b)中的截面A-A的纵截面中示出输入轴3。图8又示出相同的输入轴3,然而在未装配状态中、即为了阐明以拆卸为单个的部件的方式示出。
输入轴3的螺杆区段71和输入区段72旋转固定地相互连接。然而,螺杆区段71和输入区段72也经由能够调设的吸收单元23在轴向上弹性地相互连接,该能够调设的吸收单元形成为输入轴3的轴向弹性螺杆支承部。在此,轴向弹性螺杆支承部通过弹性元件形成,更确切地说,在当前的情况下一方面通过在左边示出的环形弹簧组73形成,另一方面通过右边的环形弹簧组91形成。
为此,在左边示出的环形弹簧73布置在螺杆区段71与输入区段72之间。具体而言,在左边示出的环形弹簧73被接收在螺杆区段71的面向输入区段72的端部75上的中央接收部74中。在背离接收部74的底部的侧上,环形弹簧73贴靠在连接推杆77的端面76上。该连接推杆77同样大部分地被接收在螺杆区段71的接收部74中,然而连接推杆77的面向输入轴3的输入区段72的端部78从接收部74并且因此从螺杆区段71的端部75中伸出来。
连接推杆77确保螺杆区段71与输入轴3的输入区段72的抗扭转的连接。为此,如所描述的那样,连接推杆77分别被接收到螺杆区段71的接收部74和输入区段72的接收部79中并且与相应的部件旋转固定地相互连接。为此,一方面设置螺杆侧的连接销80,该连接销在装配状态中不但延伸穿过螺杆区段71中的长形孔81而且延伸穿过连接推杆77中的螺杆侧的贯通钻孔82(为了清楚起见,仅在图8中标记贯通钻孔82)。为此,长形孔81同样构造为贯通钻孔。为此,长形孔81和螺杆侧的贯通钻孔82在装配状态中彼此相符。长形孔81具有比螺杆侧的贯通钻孔82更大的、关于输入轴3的轴线的轴向延伸尺度。
在面向输入区段72的侧上,连接推杆77又具有输入侧的贯通钻孔83(为了清楚起见,仅在图8中标记贯通钻孔83)。此外,输入轴3的输入区段72也具有贯通钻孔84,该贯通钻孔在装配状态中与输入侧的贯通钻孔83相符。在装配状态中,输入侧的连接销85又不但延伸穿过贯通钻孔84而且延伸穿过输入侧的贯通钻孔83,使得输入区段72和连接推杆77旋转固定地相互连接。此外,输入区段72和连接推杆77也在轴向上固定地相互连接,因为不但贯通钻孔84而且输入侧的贯通钻孔83基本上具有相同的直径并且输入侧的连接销85又使两个部件在轴向方向上看也形状锁合地相互连接。
通过所描述的布置,输入区段72和螺杆区段71借助螺杆侧的连接销80、输入侧的连接销85以及连接推杆77这些部件旋转固定地相互连接。在此,在两个部件的两个面向彼此的端部之间,即,在螺杆区段71的面向输入区段72的端部75以及输入区段72的面向螺杆区段71的端部86之间,存在有足够的运动间隙空间用于在螺杆区段71与输入区段72之间的较小的轴向相对运动。也由于螺杆侧的连接销80以具有轴向间隙空间的方式被接收到螺杆区段71的长形孔81中,连接推杆77因此可以在轴向上相对于螺杆区段71运动。
这样的小的轴向相对运动按常规地被充分利用,用于能够阻尼或补偿道路侧的冲击脉冲。最终为此使用能够调设的吸收单元23,所述能够调设的吸收单元呈在左边示出的环形弹簧73的形式以及呈右边的环形弹簧组91的形式,所述在左边示出的环形弹簧以贴靠在连接推杆77的端面侧76上的形式布置在螺杆区段71的接收部74中。通过由能够调设的吸收单元23接收相对运动,按常规地将动能转化为势能并且因此补偿道路侧的冲击。
此外,根据建议,设置预张紧螺母30作为单独的预张紧单元24。预张紧单元30部分地在外侧包围连接推杆77。在右边示出的环形弹簧组91的环形弹簧91在轴向方向上看以衔接于预张紧螺母30的方式布置。具体而言,在右边示出的环形弹簧91同样以包围连接推杆77的方式布置。在此,环形弹簧91在左侧、即在指向螺杆区段71的方向上以贴靠在轴向的推杆贴靠部31上的方式布置。在右侧、即在指向输入区段71的方向上,环形弹簧91又以贴靠在预张紧螺母30的轴向端面32上的方式布置。即,预张紧螺母30的该轴向端面32构造能够调设的吸收单元32的环形弹簧91与单独的预张紧单元24之间的接触面。
在图7和图8中示出的实施例中,两个相互接合的螺纹是单独的预张紧单元24的一部分。因此,一方面,预张紧螺母30在其外侧的侧表面上具有螺纹33(为了清楚起见,仅在图8中借助箭头标示)。另一方面,输入轴3的部分地在内部中空地构造的螺杆区段71又具有与该螺纹33匹配的配合螺纹34。通过这种方式,预张紧螺母30作为第一部件和输入轴3的螺杆区段71作为第二部件彼此接合。由此,单独的预张紧单元24这样以与能够调设的吸收单元23共同作用的方式设置,使得预确定的预张紧力能够借助经由螺纹33和配合螺纹34彼此接合的两个部件来调设,所述两个部件呈预张紧螺母30和螺杆区段71的形式。在此,在当前情况下,两个部件能够基本上无级地调设。由此,预张紧螺母30可以至少在一定范围中任意地改变该预张紧螺母相对于输入轴3的螺杆区段71的轴向位置。
根据将预张紧螺母30带入到螺杆区段71的接收部74中并且最终转动到配合螺纹33中的程度,以较强或较弱的程度压缩右边的环形弹簧组91。
为了使预张紧螺母30固定以防在螺纹33在配合螺纹34中重新扭转,可以如当前示出的那样设置有防扭转装置。为此,在图7和8中示出的实施例中,预张紧螺母具有槽35。也可以在预张紧螺母30的侧表面中的不同部位上设置有多个槽。为了防扭转,在装配状态中,设置有固定栓36,该固定栓不但接合到预张紧螺母30的槽35中而且接合到输入轴3的螺杆区段71的侧表面侧的钻孔37中(参见图7c)和8的概观)。通过将固定栓36形状锁合地接收在钻孔37中并且同样将固定栓36在周向方向上看形状锁合地接收在槽35中,预张紧螺母30被固定以防扭转,即基本上抗扭转地或旋转固定地与输入轴3的螺杆区段71连接。
在轴向方向上看,预张紧螺母30以这样包围位于内部的连接推杆77的形式布置,使得预张紧螺母30能够在轴向上相对于连接推杆77移动。即,预张紧螺母30可以在轴向方向上相对于连接推杆77改变位置。因此,尽管预紧螺母30相对于螺杆部分71的位置在轴向方向和周向方向上被固定,但是输入轴3的螺杆区段71相对于连接推杆77并且因此相对于输入轴3的输入区段72的至少小的轴向相对运动是可能的,如先前已经详细描述的那样。轴向的运动间隙空间也通过下述方式给定:槽35构造为长形孔,在该长形孔中,固定栓36可以在一定程度上沿着轴向往复运动。
预张紧螺母30借助其轴向端面32贴靠在环形弹簧91的轴向贴靠面上,将所述环形弹簧挤压在一起,并且因此通过环形弹簧91的压缩将期望的、预确定的预张紧力施加到能够调设的吸收单元23上。
因此,按照根据建议的用于设置在图7和8中部分示出的助力转向组件的方法设置,以与能够调设的吸收单元23,具体而言与右边的环形弹簧组91并且特别是与这些环形弹簧91的轴向贴靠面38,邻接的方式设置预张紧螺母30作为单独的预张紧单元24,用于通过有针对性地压缩能够调设的吸收单元23来预张紧。在此,调设预确定的预张紧力,其方式是,使单独的预张紧单元24的呈预张紧螺母30的形式的第一部件和呈输入轴3的螺杆区段71的形式的第二部件相对于彼此扭转,该第一部件具有螺纹33,该第二部件与第一部件接合并且具有配合螺纹34。在此,螺纹33旋入到配合螺纹34中的程度确定环形弹簧91的压缩程度并且因此确定所调设的预张紧力。
通过示出的助力转向组件,有利地以如下方式补偿道路侧的冲击:输入轴3的输入区段72在轴向上和在径向上被支承在其位置中。作用到螺杆11上的冲击被环形弹簧组73或91阻尼或补偿。如果例如螺杆11向输入区段72的方向向右运动,则在该运动最后传递给连接推杆77并且因此传递给输入轴3的输入区段72之前,左边的环形弹簧组73首先被压缩。
以如下方式补偿例如导致输入轴3的输入区段72要么向左(即向螺杆区段71的方向)的猛然运动、要么向右(即远离螺杆区段71)的猛然运动:随着输入区段72向左运动,连接推杆77也向左运动,由此在该运动传递给螺杆区段71之前,左边的环形弹簧组73又首先被压缩。反过来,即当输入区段72向右运动时,连接推杆77也向右运动,由此通过轴向的推杆贴靠部31首先压缩右边的环形弹簧组91。然后,该运动经由预张紧螺母30的轴向端面32传递给该预张紧螺母30并且因此也传递给与该预张紧螺母30牢固地连接的螺杆区段71。
最后,还设置有布置在外侧的保护套筒87,该保护套筒同样具有螺杆侧的贯通钻孔88以及输入侧的贯通钻孔89。螺杆侧的贯通钻孔88与连接推杆77的螺杆侧的贯通钻孔82以及螺杆区段71中的长形孔81相符。除此之外,螺杆侧的连接销80也延伸穿过保护套筒87的螺杆侧的贯通钻孔88。输入侧的贯通钻孔89又与连接推杆77的输入侧的贯通钻孔83以及输入区段72中的贯通钻孔84相符。除此之外,输入侧的连接销85也延伸穿过保护套筒87的螺杆侧的贯通钻孔89。
因此,保护套筒尤其在外侧包围连接推杆77以及此外包围螺杆区段71与输入区段72之间的轴向自由空间。此外,保护套筒确保对输入轴3的两个相互分离地实施的部件,即螺杆区段71和输入区段72,的外侧的引导。
附图标记列表
1 转向传动装置
2 (转向传动装置1的)输入侧
3 输入轴
4 (转向传动装置1的)输出侧
5 分段轴
6 输出轴
7 推杆
8 转向摆臂
9 球窝接头
10 机动车
11 螺杆
12 (球循环螺母13的)外齿部
13 球循环螺母
14 (分段轴5的)分段齿部
15 方向盘
16 转向杆
17、19(机动车10的)车轮
18 转向轴线
20 转向横拉杆臂
21 转向横拉杆
22 (机动车10的)框架
23 能够调设的吸收单元
24 预张紧单元
25 (齿条55的)中央接收部
26 第一补偿盘
27 第二补偿盘
28 开口
29 (预张紧单元24的)端面
30 预张紧螺母
31 轴向的推杆贴靠部
32 (预张紧螺母30的)端面
33 螺纹
34 配合螺纹
35 槽
36 固定栓
37 (螺杆区段71的)侧表面侧的钻孔
38 (环形弹簧91的)轴向贴靠面
55 齿条
56 齿部区段
57 碟形弹簧
58 弹性体
59 (盖61的)轴向地延伸的导入区段
60 球
61 (齿条55中的中央钻孔的)平面
62 盖
63 环形元件
67、68碟形弹簧
69 角接触球轴承(双排的)
70 (转向传动装置的)壳体
71 (输入轴3的)螺杆区段
72 (输入轴3的)输入区段
73 环形弹簧
74 (螺杆区段71的)接收部
75 螺杆区段71的(面向输入区段72的)端部
76 (连接推杆77的)端面
77 连接推杆
78 连接推杆77的(面向输入区段72的)端部
79 (输入区段72的)接收部
80 螺杆侧的连接销
81 (螺杆区段71的)长形孔
82 (连接推杆77的)螺杆侧的贯通钻孔
83 (连接推杆77的)输入侧的贯通钻孔
84 (输入区段72的)贯通钻孔
85 输入侧的连接销
86 输入区段72的(面向螺杆区段71的)端部
87 保护套筒
88 (保护套筒的)螺杆侧的贯通钻孔
89 (保护套筒的)输入侧的贯通钻孔
91 环形弹簧

Claims (15)

1.一种用于机动车(10)、尤其是商用车的机电式助力转向的助力转向组件,所述助力转向组件具有转向传动装置(1),其中,所述转向传动装置(1)设置为用于将由转向发送器、尤其是由方向盘(15)经由所述转向传动装置(1)的输入侧(2)、尤其是经由所述转向传动装置(1)的输入轴(3)导入的转动运动(III)传递给所述转向传动装置(1)的输出侧(4),并且其中,所述助力转向组件设置为用于将从所述转向传动装置(1)的输出侧(4)导出的运动(I)转化为所述机动车(10)的至少一个车轮(17;19)围绕转向轴线(18)的转动运动(V),其特征在于,设置有能够调设的吸收单元(23),用于至少部分地吸收道路侧的、经由所述机动车(10)的车轮(17;19)接收的冲击,其中,设置有单独的预张紧单元(24),所述单独的预张紧单元(24)以与所述能够调设的吸收单元(23)共同作用的方式设置,使得预确定的预张紧力施加到所述能够调设的吸收单元(23)上。
2.根据权利要求1所述的助力转向组件,其特征在于,所述单独的预张紧单元(24)包括至少一个第一补偿盘(26)。
3.根据权利要求2所述的助力转向组件,其特征在于,所述单独的预张紧单元(24)此外包括至少一个第二补偿盘(27)、尤其是第二厚度(d2)的第二补偿盘,所述第二厚度优选与所述第一补偿盘(24)的第一厚度(d1)不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的助力转向组件,其特征在于,所述单独的预张紧单元(24)包括预张紧螺母(30)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的助力转向组件,其特征在于,所述单独的预张紧单元(24)以与所述能够调设的吸收单元(23)共同作用的方式设置,使得所述预确定的预张紧力能够借助经由螺纹(33)和配合螺纹(34)彼此接合的两个部件来调设、优选基本上无级地调设。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的助力转向组件,其特征在于,所述单独的预张紧单元(24)和所述能够调设的吸收单元(23)在装配状态中能够在轴向方向上相对于彼此至少部分地移动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的助力转向组件,其特征在于,所述单独的预张紧单元(24)在装配状态中尤其通过接合到槽(35)中的固定栓(36)被固定以防在周向方向上的旋转。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的助力转向组件,其特征在于,所述单独的预张紧单元(24)具有端面(29;32),为了将所述预确定的预张紧力施加到所述能够调设的吸收单元(23)上,所述端面(29;32)构成用于直接贴靠到所述能够调设的吸收单元(23)上的接触面。
9.一种用于设置尤其根据权利要求1至8中任一项所述的用于机动车(10)的机电式助力转向的助力转向组件的方法,其特征在于,将能够调设的吸收单元(23)集成到整个助力转向组件的转向运动的转化系中,所述能够调设的吸收单元用于至少部分地吸收道路侧的、经由所述机动车(10)的车轮(17;19)接收的冲击,此外设置单独的预张紧单元(24),并且最后调设预确定的预张紧力,所述预确定的预张紧力被施加到所述能够调设的吸收单元(23)上,其方式是,所述单独的预张紧单元(24)压缩所述能够调设的吸收单元(23)。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,以与所述能够调设的吸收单元(23)邻接的方式设置至少一个第一补偿盘(26)作为单独的预张紧单元(24),用于通过有针对性地压缩所述能够调设的吸收单元(23)来进行预张紧。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,此外以与所述能够调设的吸收单元(23)邻接的方式设置第二补偿盘(27),用于通过有针对性地压缩所述能够调设的吸收单元(23)来进行预张紧,其中,优选地,所述第二补偿盘(27)具有第二厚度(d2),所述第二厚度与所述第一补偿盘(26)的第一厚度(d1)不同。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其特征在于,以与所述能够调设的吸收单元(23)邻接的方式设置预张紧螺母(30)作为单独的预张紧单元(24),用于通过有针对性地压缩所述能够调设的吸收单元(23)来进行预张紧。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法,其特征在于,调设所述预确定的预张紧力,其方式是,使所述单独的预张紧单元(24)的第一部件和第二部件相对于彼此扭转,所述第一部件具有螺纹(33),所述第二部件与所述第一部件接合并且具有配合螺纹(34)。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,其特征在于,最后将所述单独的预张紧单元(24)固定以防在周向方向上的扭转。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,通过设置固定栓(36)来进行所述固定,所述固定栓在周向方向上形状锁合地接合到槽(35)中。
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