机动车辆的电驱动的齿条小齿轮式转向系统技术方案

一种机动车辆的电驱动的齿条小齿轮式转向系统(10)具有：可轴向移位地安装的齿条(14)，该齿条为机动车辆的转向车轮传递转向运动；电驱动器(20)，该驱动器提供转向力并且与齿条(14)相互作用；以及壳体(12)，该壳体接纳齿条(14)以及驱动器(20)的驱动元件(22)，驱动元件(22)与齿条(14)的齿部系统(16)接合。支承组件(30)布置在齿条(14)的没有齿部系统的区段(18)上、在轴向上布置在驱动元件(22)的每一侧，该支承组件具有承载筒体(31)，在该承载筒体的外壳面(42)上布置有外接触密封件(44)，并且在该承载筒体的内壳面上布置有内接触密封件(40)，接触密封件(40，44)相对于齿条(14)密封壳体(12)。封壳体(12)。封壳体(12)。

【技术实现步骤摘要】
机动车辆的电驱动的齿条小齿轮式转向系统


[0001]本专利技术涉及一种机动车辆的电驱动的齿条小齿轮式转向系统。

技术介绍

[0002]驾驶员在方向盘上进行的转向运动常规地被传递到可轴向移位地安装的齿条，该齿条的运动进而使机动车辆的转向车轮根据转向运动来运动。为此，在各自情况下，齿条的两个端部都连接至横拉杆，该横拉杆进而联接至转向车轮。
[0003]齿条延伸穿过齿条小齿轮式转向系统的壳体并且在相反的两个端部处从壳体突出。迄今为止，通过防护罩已经防止了灰尘和湿气进入到壳体中，这些防护罩附接至壳体并且覆盖横拉杆与齿条之间的球接头。
[0004]如果防护罩出现损坏，这可以例如通过齿条小齿轮式转向系统的壳体中的对应的传感器检测到。然而，由于转向系统行为的改变，损坏通常首先由驾驶员他/她自己注意到。然而，在自动转向的机动车辆的情况下不会出现这种选择。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是就保护免受环境影响而言来改进齿条小齿轮式转向系统，使得齿条小齿轮式转向系统还可以特别用于自动驾驶车辆中。
[0006]此目的通过机动车辆的电驱动的齿条小齿轮式转向系统来实现，该齿条小齿轮式转向系统具有可轴向移位地安装的齿条，该齿条为机动车辆的转向车轮传递转向运动。此外，齿条小齿轮式转向系统包括：电驱动器，该电驱动器提供转向力并且与齿条相互作用；以及壳体，该壳体接纳齿条以及驱动器的驱动元件，该驱动元件与齿条的齿部系统接合。支承组件布置在齿条的没有齿部系统的区段上、在轴向上布置在驱动元件的每一侧，该支承组件包括承载筒体，在该承载筒体的外壳面上布置有外接触密封件，并且在该承载筒体的内壳面上布置有内接触密封件，这些接触密封件相对于齿条密封壳体。
[0007]支承组件在齿条的通道点处相对于周围区域密封壳体的内部空间，特别是以密闭性地水密和尘密的方式，并因此保护驱动元件与齿条接合的区域，防止水分和异物的进入，并因此提供更多针对环境影响的保护。结果，齿条小齿轮式转向系统的使用寿命增加，结果是它还可以无问题地使用，特别是用于自主驾驶车辆。
[0008]此外，常规的防护罩可以设置在壳体与横拉杆之间，特别是覆盖球接头，齿条经由该球接头连接至横拉杆。
[0009]因为在自主驾驶车辆的情况下以及在线控转向系统的情况下可以完全省去常规的转向杆，因此与在常规的齿条小齿轮式转向系统的情况下相比，壳体可以设计得更加紧凑。于是，连接至壳体的电驱动器是转向力的唯一来源。
[0010]支承组件优选地布置在壳体的轴向两端处。
[0011]由于支承组件的令人满意的密封作用，因此可以用液体润滑剂填充壳体的在轴向上位于支承组件之间的内部空间。
[0012]承载筒体有利地通常是套筒形的，结果是可以轻易地将它推到齿条上。
[0013]为了相对于齿条密封支承组件，内接触密封件优选地具有径向向内指向的、在齿条上滑动的外周密封唇缘。该密封唇缘可以固定在支承组件中，例如，在支承组件的内侧面上的环形凹槽中。密封唇缘可以是已知的轴密封环的一部分。
[0014]齿条在支承组件中的实际安装例如通过滑动套筒进行，该滑动套筒插入到承载筒体中并且使承载筒体与齿条之间的摩擦最小化，但是无需有助于密封作用。
[0015]为了相对于壳体密封支承组件，外接触密封件优选地在整个外周上与壳体的内壁接触，承载筒体可以相对于壳体的内壁被弹性地支撑。
[0016]承载筒体可以通常以相对于壳体可径向运动的方式至少布置在壳体的一侧。特别地，由于外接触密封件，支承组件以及因此还有齿条可以相对于壳体具有少量径向游隙。例如，设置了从
±
0.25mm到
±
0.35mm的径向游隙。这防止了齿条经由两端处的两个支承组件的径向引导以及通过其间的驱动元件的附加引导而超定(overdetermined)，这可能导致摩擦增大。
[0017]例如，外接触密封件可以通过一个或多个O形环来实现。
[0018]外接触密封件优选地在轴向上被布置在电驱动器与螺纹套筒之间，该螺纹套筒侧向地旋拧到壳体中。
[0019]齿条相对于壳体的实际安装和密封优选地仅通过支承组件进行，而齿条无接触地延伸穿过螺纹套筒。
[0020]相对于横拉杆密封球接头的防护罩可以附接至螺纹套筒，为此，该螺纹套筒于是应该具有对应的紧固结构。
[0021]两个防护罩常规地经由壳体的内部空间彼此流动连接，结果是可以平衡在转向运动的情况下出现的压力差。因为支承组件密闭性地密封壳体的内部空间，因此优选地经由外压力平衡管线提供流动连接。
[0022]为此，例如在螺纹套筒中、在支承组件中、以及在壳体中可以存在从邻接壳体的防护罩到压力平衡管线的流动连接。例如，螺纹套筒的设计方式为使得在螺纹套筒与齿条之间形成环形空间，空气可以通过该环形空间从防护罩到达壳体的内侧面，并且经由壳体到达压力平衡管线。螺纹套筒和/或支承组件可能具有用于流动连接的另外合适的结构。
[0023]压力平衡管线例如在壳体的外部在外延伸，可以在壳体中使用连接件，压力平衡管线连接至这些连接件，并且这些连接件流动连接至壳体的内部空间。
[0024]在一个可能的变体中，承载筒体一件式地连接至螺纹套筒。支承组件的径向和轴向位置于是经由螺纹套筒限定，并且支承组件无轴向和径向游隙地被接纳在壳体中。
[0025]为了建立从螺纹套筒到压力平衡管线的流动连接，螺纹套筒在这种情况下具有径向贯通开口，例如，通向壳体的内侧面与齿条的外侧面之间的环形空间。
[0026]在另一个可能的变体中，承载筒体和螺纹套筒是直接相邻地布置的单独的部件。在这种情况下，螺纹套筒优选地限定用于支承组件的轴向外部止动件。
[0027]支承组件本身可以在径向和/或轴向上有游隙地被接纳在壳体中。特别地，支承组件可以被接纳在壳体中，使得支承组件可以径向地并且/或者轴向地移位。
[0028]在壳体的相反两端处的两个变体的组合是有利的，以避免齿条位置的超定。
[0029]支承组件相对于壳体的轴向定位可以简单地通过肩部固定，该肩部被配置在壳体
的内侧面上并且支承组件在插入状态下与该肩部接触。还可以经由肩部的布置来限定支承组件是相对于壳体轴向不可移位地布置或是提供了少量轴向游隙。
[0030]在这种情况下，可以在壳体的两个轴向端部处使用相同的螺纹套筒和支承组件，在一个端部处的肩部的位置的选择方式为使得支承组件无轴向游隙地被固持在壳体中，并且在相反的端部处，肩部布置在与壳体端部间隔略大的轴向间距处，结果是支承组件在壳体中具有预定的少量轴向游隙。
[0031]如果要避免支承组件的轴向游隙，支承组件的承载筒体还可以例如经由挡圈固定在壳体的内侧面上。
[0032]从螺纹套筒的环形空间到压力平衡管线的流动连接可以通过径向凹槽形成，该径向凹槽在承载筒体的指向螺纹套筒的端部处，该径向凹槽形成通向压力平衡管线的流动通道。
[0033]优选地设置了作用在驱动元件和齿条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机动车辆的电驱动的齿条小齿轮式转向系统，所述齿条小齿轮式转向系统具有：可轴向移位地安装的齿条(14)，所述齿条为所述机动车辆的转向车轮传递转向运动；电驱动器(20)，所述驱动器提供转向力并且与所述齿条(14)相互作用；以及壳体(12)，所述壳体接纳所述齿条(14)以及所述驱动器(20)的驱动元件(22)，所述驱动元件(22)与所述齿条(14)的齿部系统(16)接合，支承组件(30)布置在所述齿条(14)的没有齿部系统的区段(18)上、在轴向上布置在所述驱动元件(22)的每一侧，所述支承组件具有承载筒体(31)，在所述承载筒体的外壳面(42)上布置有外接触密封件(44)，并且在所述承载筒体的内壳面(38)上布置有内接触密封件(40)，所述接触密封件(40，44)相对于所述齿条(14)密封所述壳体(12)。2.如权利要求1所述的齿条小齿轮式转向系统，所述内接触密封件(40)具有径向向内指向的、在所述齿条(14)上滑动的外周密封唇缘。3.如前述权利要求中任一项所述的齿条小齿轮式转向系统，其中，所述承载筒体(31)被布置成使得所述承载筒体能够相对于所述壳体(12)径向地运动，并且特别地，所述外接触密封件(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：ZF汽车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：