具有电动机的双小齿轮转向装置制造方法及图纸

技术编号:12849666 阅读:87 留言:0更新日期:2016-02-11 15:00
本发明专利技术涉及一种转向装置,其特别地用于机动车辆,所述转向装置具有转向外壳,在所述转向外壳中转向齿条(27)以可纵向移动的方式安装并连接至可转向轮以便使所述可转向轮枢转,其中,所述转向齿条(27)设置有第一有齿部段(29),所述第一有齿部段(29)与小齿轮轴(4)的第一小齿轮(26)啮合,并且所述小齿轮轴(4)通过输入轴(2)而间接地连接至方向盘,其中所述转向齿条(27)具有第二有齿部段(28),所述第二有齿部段(28)相对于转向齿条(27)的纵向轴线而设置成与所述第一有齿部段(29)相对,并且第二小齿轮(25)设置为与所述第二有齿部段(28)啮合,其中,设置有电动机(1),其间接地驱动第一小齿轮(26),所述第一小齿轮(26)机械地刚性联接至所述第二小齿轮(28)从而以相反的方向旋转,其中,所述电动机(1)驱动传动轴(20),所述传动轴(20)围绕小齿轮轴(4)且所述传动轴(20)通过传动机构(19)而连接至小齿轮轴(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于机动车辆的转向装置机构,其具有权利要求1的前序部分的特征。
技术介绍
对于所谓的中型类别中、豪华轿车辆类别中的大型重型车辆、全地形车辆以及轻型多用途车辆而言,用于机动车辆的电动辅助转向装置机构优选为如下结构形式:其中通过第二齿部而将辅助力引入至齿条。转向装置机构为已知的,其中,伺服驱动器通过第二转向小齿轮和第二齿部而作用于所述齿条。在DE 10 2005 022 867 A1、DE 10 2007 004 218A1以及W0 2006/138209 A2的公开说明书中描述了这种转向装置机构。由于伺服驱动器毗邻转向小齿轮与齿条之间的接合装置而单独地设置,因此所述转向装置机构具有相对较大的结构体积。此外,在转向小齿轮区域中的齿条的引导必须通过推动件而保持间隙的畅通。该轴承装置涉及到生产成本以及构成实际中可能的噪声来源的问题,这是所不期望的。DE 10 2010 027 553 A1公开了一种双小齿轮转向装置机构,其中两个转向小齿轮相对于齿条以90°的角度在齿条上彼此相对地布置。在此情况下,所述两个转向小齿轮通过直齿轮或锥齿轮而机械地刚性联接从而沿相反的方向旋转。由于小齿轮相对于彼此的几何布置,因此可以省去目前已知形式的笨重的推动件。至少一个转向小齿轮联接至辅助转向功用的伺服电动机。在此情况下,转向轴的旋转由传感器检测。该布置的缺点在于由于伺服驱动和传感器的位置而造成结构空间不足。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于提供一种转向装置机构,其具有紧凑的尺寸,并仍能提供重型机动车辆所需的辅助转向力。此目的通过具有权利要求1的特征的转向装置机构而实现。根据所述权利要求,提供一种转向装置机构,其特别地用于机动车辆,所述转向装置机构具有转向系统外壳,在所述转向系统外壳中齿条以可纵向移动的方式安装并连接至可转向轮以便达到使所述可转向轮枢转的目的,其中,所述齿条设置有第一有齿部段,所述第一有齿部段与小齿轮轴的第一小齿轮啮合,其中,所述小齿轮轴通过输入轴而间接地连接至方向盘,所述齿条具有第二有齿部段,所述第二有齿部段相对于齿条的纵向轴线而设置成与所述第一有齿部段相对,并且第二小齿轮设置为与所述第二有齿部段啮合,其中设置有电动机,其间接地驱动第一小齿轮,所述第一小齿轮机械地刚性联接至所述第二小齿轮从而以相反的方向旋转,在所述转向装置机构中,所述电动机驱动齿轮机构轴,所述齿轮机构轴围绕小齿轮轴且所述齿轮机构轴通过齿轮机构而连接至小齿轮轴。通过这种布置而能够实现特别紧凑的结构形式。在一个实施方案中,在输入轴上设置一个旋转角度传感器并且在小齿轮轴上设置一个旋转角度传感器,因此可以确定施用的转向力矩及转子的位置。齿轮机构优选为减速齿轮机构。因此电动机可以为具有较高转动速度以及低扭矩的紧凑设计。在优选的实施方案中,电动机通过传动带传动或齿轮传动来驱动所述齿轮机构轴。在此情况下,齿轮驱动可以有利地为锥齿轮驱动或直齿轮驱动的形式。此外,优选设置为齿条布置在第一小齿轮与第二小齿轮之间,其中由小齿轮的旋转轴线延伸的平面与齿条的纵向轴线以小于90°的倾斜角度相交。由于小齿轮的这种偏移布置,可以在小齿轮的区域中节省结构空间。通过齿轮来实现两个小齿轮的机械联接是有利的。此外,彼此相对布置的两个小齿轮的旋转轴线相对于彼此以锐角布置是有利的。这样,无需推动件就可以调整小齿轮与齿条之间的啮合。这样,优选设置为有齿部段布置在彼此倾斜的平面上,相应的小齿轮则相对于彼此以锐角布置。在有利的实施方案中,远离驱动器的第二小齿轮的轴承具有轴承装置用于调整小齿轮与齿条之间的啮合的间隙。【附图说明】下文中本专利技术的示例性实施方案将参考附图进行更为详尽的描述,其中:图1:显示了根据本专利技术的具有双小齿轮装置和传动带传动的转向装置机构的示意性装置,图2:显示了根据本专利技术的具有双小齿轮装置和锥齿轮传动的转向装置机构的示意性装置,图3:显示了连同小齿轮轴的输入轴的侧视图,以及所述装置的纵向截面图和两个横截面。图4:显示了在预组装状态下输入轴上的转矩传感器和编码器磁体的立体视图。图5:显示了小齿轮与齿条之间的啮合的纵向截面。附图标记列表:1电动机2输入轴3扭力杆4小齿轮轴5 孔6 凹部7第一台肩部8第二台肩部9第三台肩部10滚针轴承11第一突起12第二突起13旋转角度传感器14旋转角度传感器15磁环16磁环17传感器元件18传感器元件19齿轮机构20齿轮机构轴21传动带传动22齿轮传动23第一齿轮24第二齿轮25第二小齿轮26第一小齿轮27齿条28有齿部段29有齿部段30纵向轴线。【具体实施方式】图1和图2示意性地显示了作为转向装置机构的伺服驱动器的电动机1的设置。电动机1布置在输入轴2旁边,该输入轴2以可旋转固定的方式连接至转向轴(在此未示出),该转向轴连接至方向盘。首先,本身为已知的扭力杆3沿轴向方向将输入轴2连接至小齿轮轴4,从而使得所述输入轴和小齿轮轴具有相对于彼此确定的位置。其次,扭力杆3根据方向盘力矩而实现输入轴2与小齿轮轴4之间的相对旋转,利用该相对旋转来控制辅助转向作用及辅助转向的方向。为此目的,如图3中所示,扭力杆3在一端部处受压而进入小齿轮轴4中的圆形的中心孔5中。所述扭力杆在另一端部处通过居中穿过输入轴2的全部长度并通过在端部处使所述扭力杆与输入轴被横向钻通并由销结合,从而连接至输入轴2。在此情况下,扭力杆3的中间截面渐缩。为了接收扭力杆3和小齿轮轴4,输入轴2具有中间凹部6,该中间凹部6经过并具有三个台肩部7、8和9。在远离小齿轮的一端部处,凹部6在扭力杆3的渐缩部的区域中具有第一台肩部7。直到靠近小齿轮的一端部处,凹部6具有圆柱形的形式。凹部6的第二台肩部8用作小齿轮轴4的轴环并布置在扭力杆3的渐缩部的一端部处。在第二台肩部8的区域中,凹部6和容纳在其中的并具有间隙的小齿轮轴4具有椭圆形的构造。因此小齿轮轴4能够在椭圆形凹部6中旋转特定的角度范围,直到用作机械传动器的止挡件为止。所述限制用于保护扭力杆3。第二台肩部8与第三台肩部9相邻,其中凹部6再次形成圆柱形形式且小齿轮轴4也具有圆形横截面。在此情况下,输入轴2以较小程度的间隙围绕小齿轮轴4,其中小齿轮轴4上的滚针轴承10确保输入轴2安装成使得其能够绕着小齿轮轴4旋转。输入轴2在外侧上具有第一突起11和第二突起12,其中第一突起11位于凹部6的第一台肩部7的区域中。如图3和图4中所示,扭力杆3的扭转通过两个磁性旋转角度传感器13和14来检测。旋转角度传感器13和14分别具有磁环15和16 (作为编码器磁体)以及传感器元件17和18。编码器磁体15和16优选通过粘接而固定在输入轴2和小齿轮轴4上。传感器元件17和18可以为霍尔传感器或磁阻传感器的形式。也可设想为由发光组件和光敏组件组成的光学传感器或当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向装置机构,其特别地用于机动车辆,所述转向装置机构具有转向系统外壳,在所述转向系统外壳中齿条(27)以纵向能够移动的方式安装并连接至可转向轮从而达到使所述可转向轮枢转的目的,其中,所述齿条(27)设置有第一有齿部段(29),所述第一有齿部段(29)与小齿轮轴(4)的第一小齿轮(26)啮合,并且所述小齿轮轴(4)通过输入轴(2)而间接地连接至方向盘,所述齿条(27)具有第二有齿部段(28),所述第二有齿部段(28)相对于齿条(27)的纵向轴线而设置成与所述第一有齿部段(29)相对,并且第二小齿轮(25)设置为与所述第二有齿部段(28)啮合,其中,设置有电动机(1),所述电动机(1)间接地驱动所述第一小齿轮(26),所述第一小齿轮(26)机械刚性联接至所述第二小齿轮(28)从而以相反的方向旋转,其特征在于,所述电动机(1)驱动齿轮机构轴(20),所述齿轮机构轴(20)围绕小齿轮轴(4)且所述齿轮机构轴(20)通过齿轮机构(19)而连接至小齿轮轴(4)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·施罗德K·福温克尔
申请(专利权)人:蒂森克虏伯普利斯坦股份公司
类型:发明
国别省市:列支敦士登;LI

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