机电动力转向系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的机电动力转向系统(100)，该机电动力转向系统包括由电动马达(24)驱动的传动蜗杆(22)，该传动蜗杆作用在联接至转向轴(1)的蜗轮(20)上，其中，该传动蜗杆(22)以能够绕其蜗杆轴线(220)旋转的方式安装在轴承(40)中，该轴承安装在座架(42)中，并且座架(42)沿朝向蜗轮(20)的方向对传动蜗杆(22)预加应力，其中，座架(42)的绕相对于蜗杆轴线(220)垂直设置的扭转轴线(T)的抗扭性较弱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机动车辆的用于辅助转向运动的机电动力转向系统。
技术介绍
在现有技术中，具有机电装置的用于辅助转向运动的机电动力转向系统是已知的。机电动力转向系统具有连接至方向盘的输入轴，并且驾驶员经由该输入轴施加呈转向扭矩的形式的转向指令。连接至输入轴的输出轴将转向扭矩经由横拉杆传递至待转向的车轮。为了确定用于转向运动的所需辅助力，输入轴和输出轴通常经由扭力杆弹性地连接至彼此，其中，由驾驶员施加至输入轴的扭矩可以通过确定输入轴与输出轴之间的相对旋转来确定。通常采用动力辅助系统例如电动辅助系统或机电动力辅助系统来向输出轴、转向小齿轮或齿条施加相应的辅助扭矩。在此，通过确定由驾驶员经由方向盘输入到输入轴中的相对于输出轴扭矩来致动相应的动力辅助系统。在用于机电动力转向系统的机电动力辅助系统中，已知的是借助于电动马达来施加相应的辅助力，其中，辅助力例如经由传动蜗杆传递至联接至转向系的蜗轮。为此，电动马达通常通过传动蜗杆至电动马达的输出轴的直接附接或者借助于连接在电动马达与传动蜗杆之间的齿轮机构而联接至传动蜗杆。传动蜗杆作用在蜗轮上，该蜗轮经由例如齿轮机构、齿条机构或皮带传动装置将扭矩传递至实际转向系。在这种情况下，该动力辅助系统可以例如在转向轴的区域、转向小齿轮的区域或齿条的区域中输入辅助力。传动蜗杆通常借助于轴承安装在装置的壳体中。为了提供传动蜗杆与蜗轮之间的无游隙齿接设置，从而使得可以避免产生不期望的噪声——该噪声可能例如由于在直线向前行驶时在围绕中央位置振动转向期间蜗轮抵靠传动蜗杆的两个齿边缘交替地支承而产生，已知的是将轴承的内环的接纳钻孔相对于轴承的外环的外部面偏心地布置并且通常以弹簧辅助的方式对由此产生的偏心件预加应力。DE102011015883A1公开了一种机电动力转向系统，在该机电动力转向系统中，能够绕枢转轴线枢转的偏心杆经由附接至该偏心杆并附接至壳体的弹簧对借助于工业滚子轴承安装在该机电动力转向系统中的传动蜗杆抵靠着涡轮预加应力。通过这种设计并且考虑到刚性偏心件，轴承环在偏心杆枢转时可以相对于彼此倾斜。另外，由于没有提供角度补偿装置，因此由位于两侧的具有抗弯刚性的轴承所导致的传动蜗杆的S形弯曲可能引起传动蜗杆与蜗轮之间的齿接方面的迫压状态。另外，偏心杆的枢转轴线会倾斜。EP2423075A2提出了一种具有动力辅助系统的电动转向系统，在该电动转向系统中，支承传动蜗杆的滚子轴承借助于弹簧环设置在动力辅助系统的轴承与壳体之间，其中，弹簧环具有板簧元件。由于轴承可以沿所有方向倾斜，因此未提供用于角度补偿的限定轴线。另外，传动蜗杆的保持件的刚度通过使用弹簧环而减小。
技术实现思路
以现有技术为出发点，本专利技术的目的在于提供一种具有改善的轴承特性的机电动力转向系统。该目的通过具有权利要求1的特征的机电动力转向系统来实现。在从属权利要求中可以发现有利的改进。相应地，提出了一种用于机动车辆的机电动力转向系统，该机电动力转向系统包括传动蜗杆，该传动蜗杆由电动马达驱动并且与联接至转向轴的蜗轮相互作用，其中，传动蜗杆以能够绕传动蜗杆的蜗杆轴线旋转的方式安装在保持在座架中的轴承中，并且该座架沿蜗轮的方向对传动蜗杆预加应力。根据本专利技术，该座架构造成使得绕相对于蜗杆轴线垂直设置的扭转轴线的抗扭性弱。抗扭性弱被理解为意味着座架绕相对于蜗杆轴线垂直设置的扭转轴线的扭转刚度比绕蜗杆轴线的扭转刚度低。座架构造成绕相对于蜗杆轴线垂直的扭转轴线的抗扭性弱的事实使得可以实现蜗杆轴线与径向地支承传动蜗杆的轴承之间的角度补偿。特别地，因此可以经由座架的扭转轴线向传动蜗杆提供限定的枢转轴线，绕该限定枢转轴线可以进行角度补偿。在一种改进方案中，该角度补偿方式可以通过弹性预应力实施，该弹性预应力可以通过绕扭转轴线的扭转刚度的对应实施方式来构造。此外，与现有技术相比，通过提供能够绕扭转轴线扭转以补偿角度的座架，可以提高传动蜗杆的轴承的稳定度和刚度。因此，可以实现更好的驾驶性能和改善的噪声行为。此外，轴承特性可以通过减小或抑制轴承相对于围绕除所提供的扭转轴线以外的其他轴线枢转的自由度来改善。例如，就减小运动范围而言，可以通过使传动蜗杆在载荷变化期间来回摆动来减小滞后效应。由于角度补偿在座架内借助于座架的扭转而实现，因此可以使用制造简单、成本低廉并且对安装或制造没有任何特殊要求的标准滚子轴承。此外，通过提供可扭转座架，确保不需要可能减小轴承的刚度的额外部件来执行角度补偿方法。所使用的轴承优选的是滚子轴承，但是也可以设想其他类型的轴承。在一种改进方案中，座架以弹性金属板部件的形式提供。由于金属板部件的固有弹性，该金属板部件可以实施成沿着扭转轴线的抗扭性弱，使得在角度偏移的情况下，金属板部件可以根据蜗杆轴线相对于初始位置的角度偏移或角度上的变化而扭转。此外，传动蜗杆沿指向蜗轮的方向的径向预应力可以通过如下事实来提供：金属板部件在安装状态下已经具有限定的扭力。此外，这种金属板部件制造成本低廉并且需要很少维护。轴承的外环可以优选地被按压到金属板部件中的接纳钻孔中。替代性地，用于轴承的接纳钻孔可以设置有至少一个对应的轴承突出部，该轴承突出部对轴承进行轴向地定位或者在适当的情况下轴向地支承该轴承。在另一实施方式中，可以设置接纳套筒以用于将轴承保持在金属板部件上。该容纳套筒可以构造成与呈深拉套环形式的座架成一体。在一个优选的实施方式中，在安装状态下，金属板部件可以具有沿蜗杆轴线方向的轴向预应力，使得传动蜗杆的轴承可以被额外地稳定，并且特别地还可以改善噪声特性。在一个改进方案中，座架可以以抗旋转的方式附接至围绕该装置的壳体。在此，该座架优选地构造为金属板部件，该金属板部件以预定取向点焊至壳体，这会对预应力作出相应地调节。替代性地，金属板部件还可以具有周向焊缝或者可以通过螺纹连接、铆接或铆接附接。金属板部件至壳体的直接附接可以允许力在该金属板部件与壳体之间的直接传递，这允许金属板部件的高刚度和高水平的位置精度。该金属板部件优选地定向成使得其厚度方向布置成相对于蜗杆轴线基本上平行。这使得可以确保金属板部件的扭转轴线实现为相对于蜗杆轴线垂直。此外，借助于厚度方向的这种取向，金属板部件在蜗杆轴线的方向上具有弹性，通过该弹性，可以借助于金属板部件在蜗杆轴线的方向上的略微弹性弯曲而将预应力施加至轴承或传动蜗杆，由此提供牢固的支承。在一个替代性实施方式中，座架布置成能够绕枢转轴线枢转，其中，枢转轴线位于设置在座架中的轴承外部，并且座架优选地以可枢转的方式安装在壳体上。由于座架绕枢转轴线的可枢转的布置，由于例如操作期间的负载、温度影响或磨损而引起传动蜗杆与蜗轮之间的齿接方面的变化可以被补偿。此外，传动蜗杆对蜗轮的限定预应力可以借助于简单的装置通过绕枢转轴线沿蜗轮的方向对座架预加应力来产生。在一个改进方案中，座架具有至少一个下述区域：该区域具有至少一个材料切口以用于提供降低的扭转刚度。所述至少一个材料切口优选地相对于座架的期望的扭转轴线垂直地定向。具有至少一个材料切口的所述至少一个区域特别优选地将座架分成第一区域和第二区域，在第一区域中，座架被支承为能够绕枢转轴线枢转，在第二区域中，设置有用于支承传动蜗杆的轴承的轴承接纳部。座架的第二区域可以相应地相对于第一区域绕扭转轴线扭转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆的机电动力转向系统(100)，所述机电动力转向系统(100)包括传动蜗杆(22)，所述传动蜗杆(22)由电动马达(24)驱动并且与联接至转向轴(1)的蜗轮(20)相互作用，其中，所述传动蜗杆(22)安装成使得所述传动蜗杆(22)能够在保持在座架(42)中的轴承(40)中绕所述传动蜗杆(22)的蜗杆轴线(220)旋转，并且所述座架(42)沿所述蜗轮(20)的方向对所述传动蜗杆(22)预加应力，其特征在于，所述座架(42)的绕相对于所述蜗杆轴线(220)垂直设置的扭转轴线(T)的抗扭性弱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 DE 102014110306.81.一种用于机动车辆的机电动力转向系统(100)，所述机电动力转向系统(100)包括传动蜗杆(22)，所述传动蜗杆(22)由电动马达(24)驱动并且与联接至转向轴(1)的蜗轮(20)相互作用，其中，所述传动蜗杆(22)安装成使得所述传动蜗杆(22)能够在保持在座架(42)中的轴承(40)中绕所述传动蜗杆(22)的蜗杆轴线(220)旋转，并且所述座架(42)沿所述蜗轮(20)的方向对所述传动蜗杆(22)预加应力，其特征在于，所述座架(42)的绕相对于所述蜗杆轴线(220)垂直设置的扭转轴线(T)的抗扭性弱。2.根据权利要求1所述的机电动力转向系统(100)，其特征在于，所述座架(42)是弹性金属板部件(6)。3.根据权利要求2所述的机电动力转向系统(100)，其特征在于，所述弹性金属板部件(6)以抗旋转的方式并且借助于预应力的施加附接至壳体(3)。4.根据权利要求2或3所述的机电动力转向系统(100)，其特征在于，所述金属板部件(6)在所述金属板部件(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里希·施莱格尔，曼纽尔·比歇尔，帕特里克·伦格利，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯普利斯坦股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI