CN1535226A - 用于汽车转向系的操纵装置 - Google Patents

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CN1535226A CNA028065948A CN02806594A CN1535226A CN 1535226 A CN1535226 A CN 1535226A CN A028065948 A CNA028065948 A CN A028065948A CN 02806594 A CN02806594 A CN 02806594A CN 1535226 A CN1535226 A CN 1535226A
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于尔根·赫尔施
-霍斯特・盖泽
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Abstract

本发明涉及一种用于汽车转向系的操纵装置，所述操纵装置被设计成一个行星齿轮传动装置(1)，其中设有一个或多个塔式行星齿轮(2)，各塔式行星齿轮的两个相互连接的行星齿轮(4或5)分别与与行星齿轮传动装置(1)的其它齿轮(11或12)保持啮合，其中，在行星齿轮架(6)的支承板(7)中或其上一体设有一些可摆动安装的并由弹簧在其上施加力的杠杆(8)，该杠杆具有用于容纳塔式行星齿轮(2)的轴颈(13)的轴承(21)，其中安装在杠杆(8)中的塔式行星齿轮(2)的行星齿轮轴基本上在径向可移动。

Description

用于汽车转向系的操纵装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于汽车转向系的操纵装置。
背景技术
已知一些汽车转向系的操纵装置，这些操纵装置用于传递两个传动装置输入端的转动角度的叠加。在一个传动装置输入端由转向盘作用的同时，另一个传动装置输入端由一个电动机加载，传动装置输出端连接到转向机构。所述操纵装置被设计成一个行星齿轮传动装置，该行星齿轮传动装置包括一些在一个行星齿轮架中保持的塔式行星齿轮，其行星齿轮都相互刚性连接并且与两个太阳轮保持啮合，其中一个太阳轮连接到第一传动装置输入端，而另一个太阳轮分配给传动装置输出端。一个有效地与电动机连接并且与一个连接在行星齿轮架上的蜗轮相啮合的蜗杆用作为第二传动装置输入端。
在齿轮传动装置中，也就是在由齿轮驱动的操纵装置中，会产生由制造所导致的误差，例如齿厚偏差、齿形误差、旋动偏摆、齿距误差和中心距偏差。为了避免齿轮的卡滞，在齿之间必须始终留有间隙。在例如汽车转向系的操纵装置的应用中这种齿隙经常扰动，因为直到一个确定的力矩，两个转动方向上才需要没有间隙。
一个带有消除扰动齿间隙装置的行星齿轮传动装置在DE 197 57 433A1中得到描述。该行星齿轮传动装置有一个齿圈、一个小齿轮和一个行星齿轮架，其中行星齿轮同时与所述齿圈和小齿轮啮合。齿圈和小齿轮在宽度方向上比与其啮合的行星齿轮大一英寸。这种超出的宽度以这种方式分配给行星齿轮，即它们各在行星齿轮的一侧伸出。在这种情况下，小齿轮伸出行星齿轮的一个端面，而齿圈超出的宽度伸出到与上述行星齿轮端面相对的另一个端面之外。在行星齿轮的两端面上各装有一个附加的齿轮，该附加的齿轮可与行星齿轮共轴转动，并且以旋转弹性的方式相对于行星齿轮被夹紧。借助于上述的齿宽设计，可以使附加的齿轮之一仅与小齿轮啮合，而另一个附加齿轮仅与齿圈啮合，这样一个附加齿轮用作为一个径向内部的夹紧端，而另一个附加齿轮用作为径向外部的夹紧端。
从结构方面来说，考虑到特殊的附加齿轮以及行星齿轮传动装置的齿圈和小齿轮关于齿宽设计方面的配置，这个解决方案需要相对较高的成本。
此外，众所周知在行星齿轮传动装置中，至少塔式行星齿轮的支承轴颈径向可移动地在长孔被导向，并且由弓弹簧将其相对于太阳轮夹紧。为了在长孔中获得需要的径向可移动性，如此被导向的所述塔式行星齿轮具有一个间隙，该间隙影响切向刚度，并且与这些长孔相互作用的所述弓弹簧易于分散其弹力，而且，在弓弹簧的有效寿命中该弹力还由于弹簧的疲劳而被减小。此外，在长孔中的轴颈附加导向元件限制了可供使用的空间需求。
发明内容
在专利权利要求1中所述的解决方案基于设计一种开头所述类型的无间隙行星齿轮传动装置的问题，在该无间隙行星齿轮传动装置中，无间隙是通过可靠操作的和结构简单的方式实现的，同时在限定预应力的情况下还具有高的切向刚度和长期的稳定性。通过带有在专利权利要求1的特征部分列举的特征的装置使该问题得到解决，其中行星齿轮传动装置中至少一个塔式行星齿轮的轴颈安装在可摆动的杠杆上，并且行星齿轮通过弹簧力基本上在径向上位移。
通过本发明所达到的优点特别是，尽管达到了很长的使用寿命，弹性的杠杆臂还是提供了一种小结构的装置来进行间隙补偿，其中可以忽略制造误差和齿隙。
本发明的有利发展在从属权利要求中叙述。
附图说明
附图中显示了本发明的典型实施例，并且在下面对其进行更加详细的说明；
图1显示了一个作为用于汽车转向系的操纵装置的无间隙行星齿轮传动装置的纵向剖视图。
图2显示了一个行星齿轮架的支承板，其中带有用于安装塔式行星齿轮的杠杆支承；
图3显示了一个根据图2的A-A剖面。
具体实施方式
在各图中，基本相同的零部件标注出相同的标记。
附图显示了一个作为用于汽车转向系的操纵装置的行星齿轮传动装置1，该行星齿轮传动装置1带有多个塔式行星齿轮2。从图1可见，塔式行星齿轮2通过滚动轴承21保持在行星齿轮架6的支承板7中并分别带有两个行星齿轮4和5，这些行星齿轮4和5通过一根轴3成对地刚性连接。塔式行星齿轮2的行星齿轮4和5总是分别与两个太阳轮11和12进行啮合。由转向盘18加载的传动装置输入端14与第一太阳轮11连接，而第二太阳轮12分配给传动装置输出端19。在此被设计成蜗杆15和蜗轮16的第二传动装置输入端15和16由一个伺服电动机17致动。转向盘18和转向传动装置20仅被象征性地显示为方框。
如图2和图3所示，在行星齿轮架6的两个支承板7中，配置了杠杆8，该杠杆8一方面以无间隙的方式借助于预应力滚动体10安装在支承板7中并且由弹簧9施加力，而另一方面，该杠杆具有用于容纳塔式行星齿轮2的轴颈13的轴承21。杠杆8以这样的方式配置在行星齿轮架6的支承板7中，即杠杆的位移基本上与杠杆8的旋转中心至塔式行星齿轮2的旋转中心之间的连接线成直角，其结果是安装在轴承21中的塔式行星齿轮2的轴基本上在径向可移动。各杠杆8被设计成一根单侧或两侧的杠杆8，也就是说各塔式行星齿轮轴颈13的轴承21和弹簧9配置在离杠杆8的轴承结构10一定距离的同一侧，或者该轴承结构10位于弹簧8的作用点与塔式行星齿轮2的轴承21之间。向杠杆8施加力的弹簧9被支承在封闭行星齿轮传动装置1的外罩上。另一方面，也可以将弹簧9支承在蜗轮16延长的中心台肩上，或支承在行星齿轮架6的壳体上或其他与该壳体相连接的构件上。依靠杠杆8的设计，与轴承10有一定距离的弹簧被设计成受压或受拉，但也可以直接在杠杆8的旋转中心安装一个作为扭转弹簧的弹簧9。与塔式行星齿轮2的两侧成为一个整体的弹簧加载的杠杆8以这样的方式作用在塔式行星齿轮2上，以致其行星齿轮4和5在其要求的几何位置时都贴靠在太阳轮上。
除了通过预加应力杠杆8在一个塔式行星齿轮2上施加径向作用力的方案之外，也可以将操纵装置的多个或所有的塔式行星齿轮2装备这种类型的安装杠杆的轴颈13。
从功能上来说，在这种用于汽车转向系的操纵装置中，由驾驶员引入到转向盘18上的旋转角通过第一传动装置输入端14和太阳轮11输入。一个与第二太阳轮12旋转固定连接的传动装置输出端19通过转向机构20与可转向的车轮连接。一个没有显示的调节单元通过传感器探测转向角度的调整，并且如果必要的话，还探测影响转向特性的其它特性，使作用在第二传动装置输入端15和16上从而也即作用在行星齿轮架6上的侍服电动机17启动。在传动装置输入端14与传动装置的输出端19之间的传动比通过侍服电动机17的旋转方向和旋转速度与转向盘18施加的转角进行叠加而确定。
有上述功能的行星齿轮传动装置1还可以设计成这样的，即塔式行星齿轮2的行星齿轮4和5与两个齿圈啮合或与一个齿圈和一个太阳轮11或12啮合。可相同地应用该工作原理来组成行星齿轮传动装置1。
所述的行星齿轮传动装置1还可以设计成不要第二传动装置输入端15和16。在这种情况下，根据传动分级的类型，塔式行星齿轮2可以在两个旋转方向上以无间隙并且低噪声的运行方式减少或增加输入旋转速度。这种变形使得行星齿轮传动装置1可以在机械工程和汽车结构中应用于所有需要有分级增加和分级减少旋转速度的部件中。

Claims (6)

1.一种用于汽车转向系的操纵装置，具有如下特征：
-在一个作为用于汽车转向系的操纵装置的行星齿轮传动装置中设有一个或多个塔式行星齿轮，
-所述塔式行星齿轮的两个相互连接的行星齿轮分别与行星齿轮传动装置的其它齿轮始终保持啮合，
-所述行星齿轮传动装置的其它齿轮装备有内齿或外齿，其特征在于：
-在行星齿轮架(6)的支承板(7)中或其上一体设有一些可摆动安装的并由弹簧(9)在其上施加力的杠杆(8)，
-所述杠杆(8)具有用于容纳塔式行星齿轮(2)的轴颈(13)的轴承(21)。
2.根据权利要求1所述的用于汽车转向系的操纵装置，其特征在于：借助于预应力滚动体，在支承板(7)中或其上以无间隙的方式实现杠杆(8)的轴承结构(10)。
3.根据权利要求1或2所述的用于汽车转向系的操纵装置，其特征在于：所述杠杆(8)以这种方式配置，即杠杆的位移基本上与杠杆(8)的旋转中心至塔式行星齿轮(2)的旋转中心之间的连接线成直角，其结果是安装在杠杆(8)中的塔式行星齿轮(2)的行星齿轮轴基本上在径向可移动。
4.根据权利要求1到3之一所述的用于汽车转向系的操纵装置，其特征在于：各自将力施加到杠杆(8)上的弹簧(9)支承在行星齿轮架(7)的壳体上或与该壳体固定连接的其它构件上。
5.根据权利要求1到4之一所述的用于汽车转向系的操纵装置，其特征在于：所述杠杆(8)被设计成单侧或两侧杠杆(8)。
6.根据权利要求1到5之一所述的用于汽车转向系的操纵装置，其特征在于：通过一个与轴承结构(10)成一个整体的扭转弹簧将力施加到各杠杆(8)上。
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