背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及用于將輔助扭矩引入至機(jī)電助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向軸的裝置，該裝置具有電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)軸，該電動(dòng)機(jī)軸借助于聯(lián)接元件以抗扭轉(zhuǎn)的方式聯(lián)接到大齒輪，該大齒輪與齒輪相嚙合，該齒輪以共同旋轉(zhuǎn)的方式布置在轉(zhuǎn)向軸上。

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知具有助力裝置的機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在這種情況下，除了由駕駛員手動(dòng)施加到方向盤上的轉(zhuǎn)矩之外，用于輔助駕駛員并減輕駕駛員負(fù)擔(dān)的輔助力借助于機(jī)電助力裝置被引入至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，附加轉(zhuǎn)向角也可以被引入至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。待引入的輔助力基于扭矩(即轉(zhuǎn)矩的大小)來確定，該扭矩被引入至轉(zhuǎn)向軸的方向盤側(cè)部分(輸入軸)并且經(jīng)由與輸入軸相連接的輸出軸被引入至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成軌道桿的移動(dòng)并且作為轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)被傳遞給車輪以用于轉(zhuǎn)向。

在引言中所提及的結(jié)構(gòu)類型的裝置的情況下，除了手動(dòng)輸入的轉(zhuǎn)矩之外，輔助力作為輔助扭矩聯(lián)接至轉(zhuǎn)向軸。這里，輔助扭矩由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生，控制器根據(jù)所測(cè)量的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向角和/或其他測(cè)量變量來驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)軸以共同旋轉(zhuǎn)的方式(即抗扭轉(zhuǎn)的方式)連接到大齒輪，在已知類型的構(gòu)造中，該大齒輪例如為蝸桿的形式并且與齒輪嚙合，該齒輪相應(yīng)地為蝸輪的形式并且以共同旋轉(zhuǎn)的方式附裝到轉(zhuǎn)向軸。輔助扭矩可以借助于輸出軸上的大齒輪、輸入軸或轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向小齒輪的布置被引入至轉(zhuǎn)向軸。

為了可靠的低磨損的操作并且為了產(chǎn)生舒適的協(xié)調(diào)的轉(zhuǎn)向感，實(shí)際上需要輔助扭矩以無震動(dòng)和無急推的方式引入至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中并且還需要不會(huì)產(chǎn)生干擾的操作噪聲。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中已知在電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪之間布置聯(lián)接元件，例如蝸桿。為了使扭矩的引入均勻并且補(bǔ)償不期望的間隙，de102012010869a1中已知在電動(dòng)機(jī)軸和蝸桿之間使用聯(lián)接元件，該聯(lián)接元件是阻尼聯(lián)接器的形式并且包括內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之間布置由彈性體材料形成的阻尼元件。以這種方式，提供了一種類型的爪形聯(lián)接件，該聯(lián)接件允許以彈性阻尼的方式聯(lián)接輔助扭矩。

現(xiàn)有技術(shù)中已知的聯(lián)接元件的缺點(diǎn)在于包括多個(gè)功能部件的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，這導(dǎo)致制造和成本的費(fèi)用較高。此外，還占用相對(duì)較大的結(jié)構(gòu)空間。

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，在引言中所提及的類型的裝置的情況下，在電動(dòng)機(jī)和大齒輪之間提供制造和成本的費(fèi)用較低的改進(jìn)的聯(lián)接件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了，聯(lián)接元件包括扭轉(zhuǎn)彈性桿件，其比電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪的扭轉(zhuǎn)柔性更大。

同軸布置的桿件優(yōu)選在電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪(例如蝸桿)之間形成連接軸。在本文中，根據(jù)本發(fā)明的特定技術(shù)特征在于，桿件圍繞其縱向軸線的扭轉(zhuǎn)柔性(即扭轉(zhuǎn)彈性)比電動(dòng)機(jī)軸更大，并且同樣地，該桿件比大齒輪的彈性更大。換句話說，彈簧元件形成扭桿彈簧，就圍繞其縱向軸線的旋轉(zhuǎn)而言，該扭桿彈簧展現(xiàn)出比電動(dòng)機(jī)軸更小的彈簧剛度(即扭轉(zhuǎn)剛度)并且比大齒輪更小的扭轉(zhuǎn)剛度。這具有如下效果：在輔助扭矩的傳遞期間，電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪保持未變形(即他們非固有地扭曲)，而桿件根據(jù)作用于其端部的扭矩而進(jìn)行彈性扭曲。這里，表述“未變形”應(yīng)理解為表示相對(duì)于桿件的相對(duì)較大的扭曲角，電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪在扭矩作用下僅以很小的程度彈性變形。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于聯(lián)接元件可以通過單個(gè)部件(即桿件)來實(shí)現(xiàn)。所述桿件的生產(chǎn)和安裝的費(fèi)用較小，其中，從扭桿彈簧中已知的綜合專家知識(shí)可以直接用于設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中。因此，關(guān)于所需的彈性和其他機(jī)械特性(例如強(qiáng)度、扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度、彈簧特性曲線、阻尼特性、振動(dòng)特性等)，也可以用較少的費(fèi)用來對(duì)聯(lián)接元件進(jìn)行改變。從而可以實(shí)現(xiàn)有利的生產(chǎn)成本。

由于通過構(gòu)造桿件的尺寸和材料可以將彈性特性(諸如彈簧常數(shù)和彈簧動(dòng)程或彈簧角度等)預(yù)定義在較寬的范圍內(nèi)，因此扭矩傳遞連接元件對(duì)當(dāng)前使用情況的具體要求的適應(yīng)情況可以優(yōu)化。以這種方式，例如可以提供足夠大的彈力，以便于在遇到的所有操作條件下確保低噪音的磨損較小的功能。

將根據(jù)本發(fā)明的扭桿彈簧作為聯(lián)接元件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)于其他已知類型的彈簧和阻尼元件，可以實(shí)現(xiàn)特別小的結(jié)構(gòu)形式。與已知的彈簧裝置(爪形聯(lián)接件等)相比，通常情況下，橫截面或直徑將小于電動(dòng)機(jī)軸、大齒輪或大齒輪的軸的橫截面或直徑。這是由于具有圓形橫截面的扭桿的彈簧剛度與d⁴(d＝直徑)成比例并且與彈性長(zhǎng)度l成反比。在安裝長(zhǎng)度由可用安裝空間來預(yù)定義的情況下，通過考慮材料強(qiáng)度、剪切模量和待傳遞的扭矩，可以易于計(jì)算出桿件的橫截面。

桿件將輔助扭矩從電動(dòng)機(jī)軸傳遞到大齒輪。這里，優(yōu)選可以在電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪之間設(shè)置過載保護(hù)裝置，該過載保護(hù)裝置在超過極限扭矩的情況下保護(hù)桿件免于損壞。這可以借助于電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪之間的松弛形配合來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)超過電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪之間的極限扭矩和相關(guān)的相對(duì)扭曲角度時(shí)，所述形配合起作用，使得輔助扭矩直接從電動(dòng)機(jī)軸傳遞到大齒輪。過載保護(hù)裝置可以例如借助于電動(dòng)機(jī)軸上的具有兩個(gè)平坦側(cè)面的輪廓和大齒輪上的具有兩個(gè)平坦側(cè)面的相應(yīng)孔來實(shí)現(xiàn)，其中這些輪廓和孔借助于松弛形配合相互作用。過載保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于增大操作可靠性。

桿件的扭轉(zhuǎn)剛度優(yōu)選為在5nm/°至30nm/°之間。

其他優(yōu)點(diǎn)的產(chǎn)生是由于桿件的彎曲彈性比電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪更大。具體而言，桿件同樣包括預(yù)定彎曲剛度，該預(yù)定彎曲剛度是橫向于桿件的縱向跨度的彎曲的彈簧剛度。這里，桿件展現(xiàn)出比電動(dòng)機(jī)軸更低的彎曲剛度，并且同樣展現(xiàn)出比大齒輪或大齒輪的軸更低的彎曲剛度。在桿件彎曲的情況下，在徑向上向轉(zhuǎn)向軸施加的彈力可用于使大齒輪-例如蝸桿-彈性地推靠齒輪-例如蝸輪。為此，預(yù)定義相對(duì)于電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪的共同軸線的角度偏移，使得大齒輪的齒部在與齒輪的齒部相嚙合的方向上以彈簧加載的方式被預(yù)加載。這允許只借助于聯(lián)接元件在大齒輪和齒輪之間進(jìn)行無間隙的嚙合，而無需如現(xiàn)有技術(shù)中的附加的彈簧加載裝置或預(yù)加載裝置。以這種方式，可以減少部件的數(shù)量，降低制造和組裝方面的費(fèi)用，從而降低成本費(fèi)用。

桿件的自由長(zhǎng)度至少為2mm，并且在優(yōu)選實(shí)施例中為5mm，自由長(zhǎng)度是大齒輪和齒輪上的夾緊點(diǎn)或緊固點(diǎn)之間的長(zhǎng)度并且可用于彈性扭轉(zhuǎn)或彎曲。自由長(zhǎng)度特別優(yōu)選包括5mm至40mm之間的數(shù)值。本發(fā)明的實(shí)施例提供的是，桿件具有比電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪更小的橫截面面積和/或更低的扭轉(zhuǎn)幾何慣性力矩。以這種方式，特別就將桿件緊固至電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪而言，可以實(shí)現(xiàn)特別緊湊的結(jié)構(gòu)形式。

關(guān)于所使用的彈性材料，相對(duì)于電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪，桿件可以由剪切模量更大、相同或更小的材料來制造。為了使桿件適應(yīng)于給定的邊界條件(諸如結(jié)構(gòu)空間、待傳遞的扭矩、扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度、彈簧特性曲線、阻尼特性、振動(dòng)特性等)，有利的是針對(duì)與制造電動(dòng)機(jī)軸或大齒輪的材料無關(guān)的優(yōu)化功能，來選擇桿件的材料。例如，可以想到使用剪切模量較低的材料，以便于通過足夠大的材料橫截面實(shí)現(xiàn)軟彈簧作用，或者使用剪切模量較高的材料，以便允許更小的橫截面或更小的結(jié)構(gòu)尺寸。

此外有利的是，桿件借助于力配合和/或形配合和/或材料連接而連接到電動(dòng)機(jī)軸和/或大齒輪。需要在電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪之間產(chǎn)生抗扭轉(zhuǎn)的連接，以便于傳遞扭矩。例如，桿件被按壓或者熱收縮配合成過盈配合以便于形成力配合，或者可以使用釘入或楔入構(gòu)造的形式的連接元件?；蛘?，可以通過彼此接合的多邊形或非圓形連接元件來實(shí)現(xiàn)形配合連接，其中，有利的改進(jìn)是所謂的滾花連接。這里，桿件和/或電動(dòng)機(jī)軸或大齒輪中的相應(yīng)容納孔具有軸向的縱向齒部，該縱向齒部在壓入過程期間通過塑性變形插入到連接對(duì)象的相應(yīng)結(jié)合表面。以這種方式，可以形成特別牢固的力配合和形配合。還可以想到并且可行的是，桿件上設(shè)置呈橫向滾花或縱向滾花形式的卷繞構(gòu)造，并且所述桿件被壓入圓柱形容納孔中。縱向滾花或橫向滾花有利地可以形成在容納孔中。材料連接例如可以通過粘結(jié)、摩擦焊接、超聲波或激光焊接方法等替代地或附加地產(chǎn)生。通過現(xiàn)有技術(shù)中用于夾緊扭桿的已知連接方法，基本可以選擇出最符合要求的結(jié)合技術(shù)。

在本發(fā)明的有利的實(shí)施例中，桿件與電動(dòng)機(jī)軸和/或與大齒輪一體地形成。這里，形成一體的部件，其中，桿件和電動(dòng)機(jī)軸、或者桿件和大齒輪(例如蝸桿)或者桿件和電動(dòng)機(jī)軸和大齒輪由具有相同材料的單個(gè)部件來制造。材料例如可以由鋼制成，所述一體桿件可以通過非切削和/或切削加工工藝由鋼生產(chǎn)。所述材料的硬度在其各個(gè)功能區(qū)域上連續(xù)均勻，或者所述材料也可以包括具有不同硬度的區(qū)域。因此，例如可以想到，通過局部硬化來形成具有不同特性的區(qū)域，以例如實(shí)現(xiàn)蝸桿的特別堅(jiān)固的表面。例如可以以感應(yīng)的方式進(jìn)行局部硬化。為此，同樣可以想到，特別合適的表面結(jié)構(gòu)或表面涂層(例如氮化鈦、碳化硅、碳化硼等)被施加到整個(gè)一體部件或其一部分，以便改善滑動(dòng)特性和/或牢固性。

大齒輪優(yōu)選為蝸桿的形式，并且齒輪優(yōu)選為蝸輪的形式。這是用于引入輔助扭矩的輪系的已證實(shí)的實(shí)施例，在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明，蝸桿借助于桿件(即扭轉(zhuǎn)彈性扭桿)連接到電動(dòng)機(jī)軸。以這種方式，扭矩可以以無急推和無沖擊的方式聯(lián)接。此外，由于其彎曲彈性特性，扭桿可以用于將蝸桿推動(dòng)到與蝸輪相嚙合。由于電動(dòng)機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)軸線和蝸桿的旋轉(zhuǎn)軸線之間的預(yù)定義的角度偏置，這可以易于實(shí)現(xiàn)，使得桿件彈性彎曲。這里出現(xiàn)的回復(fù)力確保蝸桿的蝸桿螺紋線程與蝸輪的齒部無間隙地嚙合。這有助于提高運(yùn)行平穩(wěn)性并且減小磨損。

附圖說明

以下將基于附圖更詳細(xì)地討論本發(fā)明的有利的實(shí)施例，其中，詳細(xì)而言：

圖1示出了機(jī)動(dòng)車的具有助力裝置的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的示意性立體圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于引入輔助扭矩的裝置在部分拆卸狀態(tài)下的示意性立體圖；

圖3示出了穿過第一實(shí)施例的根據(jù)圖2的裝置的示意性剖視圖；

圖4示出了穿過第二實(shí)施例的根據(jù)圖2的裝置的示意性剖視圖；

圖5示出了穿過第三實(shí)施例的根據(jù)圖2的裝置的示意性剖視圖；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的包括電動(dòng)機(jī)軸、聯(lián)接元件和蝸桿的組件的立體圖。

具體實(shí)施方式

在各個(gè)附圖中，相同的部分總是由相同的附圖標(biāo)記來表示，因此通常每個(gè)相同的部分均只被提及一次。

圖1示意性示出了包括轉(zhuǎn)向軸1的機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)100。轉(zhuǎn)向軸1的輸入軸10附裝有方向盤102，駕駛員可以借助于該方向盤102輸入轉(zhuǎn)向扭矩-也被簡(jiǎn)稱為轉(zhuǎn)矩-來作為向轉(zhuǎn)向軸1的轉(zhuǎn)向指令。轉(zhuǎn)矩經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸1傳遞給轉(zhuǎn)向小齒輪104，該轉(zhuǎn)向小齒輪104與齒條106嚙合，然后該齒條106轉(zhuǎn)而借助于軌道桿108的移動(dòng)將預(yù)定轉(zhuǎn)向角傳遞給機(jī)動(dòng)車的轉(zhuǎn)向輪110。

可以提供電力輔助裝置來作為助力裝置112和/或助力裝置114和/或助力裝置116，其中，助力裝置112在輸入側(cè)聯(lián)接到轉(zhuǎn)向軸1，助力裝置114在小齒輪104處聯(lián)接到轉(zhuǎn)向軸1，并且助力裝置116聯(lián)接到齒條106。助力裝置112或114在每種情況下均包括用于將輔助扭矩引入轉(zhuǎn)向軸1的裝置2，借助于該裝置2可以將輔助扭矩或附加轉(zhuǎn)向角聯(lián)接到轉(zhuǎn)向軸1或轉(zhuǎn)向小齒輪104，從而輔助駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。同樣可以借助于助力裝置116來實(shí)現(xiàn)輔助，借助于該裝置116，線性輔助力可以經(jīng)由齒條106引入至軌道桿108。圖1所示的三種不同的助力裝置112、114和116示出了其可能的布置位置。

通常，所示位置中只有一個(gè)位置被助力裝置112、114或116占用。輔助扭矩或輔助力借助于相應(yīng)的助力裝置112、114或116來施加以便于輔助駕駛員，通過考慮駕駛員輸入的和扭矩傳感器所檢測(cè)的轉(zhuǎn)矩，來確定輔助扭矩或輔助力。所述類型的扭矩傳感器通常與裝置2一起集成在助力裝置112或114中并且在此未詳細(xì)地說明。

為了簡(jiǎn)單地總結(jié)，在扭矩傳感器中，輸入軸10和輸出軸12借助于扭桿以彈性轉(zhuǎn)動(dòng)的方式彼此聯(lián)接。因此，如果輸出軸12未相對(duì)于輸入軸10精確地同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由駕駛員經(jīng)由方向盤102輸入給輸入軸10的轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致輸入軸10相對(duì)于輸出軸12相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。輸入軸10與輸出軸12之間的所述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)可以借助于旋轉(zhuǎn)角傳感器來測(cè)量，并且與輸出軸12相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)輸入扭矩可以基于扭桿的已知扭轉(zhuǎn)剛度來確定。以這種方式，扭矩通過測(cè)量輸入軸10和輸出軸12之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)來確定。所述類型的扭矩傳感器原則上是已知的并且例如可以借助于電磁傳感裝置或測(cè)量相對(duì)旋轉(zhuǎn)的一些其他裝置來實(shí)現(xiàn)。

相應(yīng)地，基于所測(cè)量的由駕駛員經(jīng)由方向盤102向轉(zhuǎn)向軸1或輸入軸10施加的轉(zhuǎn)矩，來計(jì)算借助于助力裝置112或114的一者中的裝置2引入至轉(zhuǎn)向軸的輔助扭矩。

替代地或與輔助扭矩的引入相結(jié)合地，助力裝置112、114、116可以將附加轉(zhuǎn)向角引入至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該附加轉(zhuǎn)向角被加在由駕駛員經(jīng)由方向盤102所施加的轉(zhuǎn)向角上。

圖1中的轉(zhuǎn)向軸1還包括至少一個(gè)(優(yōu)選兩個(gè))萬向接頭120，借助于該萬向接頭，轉(zhuǎn)向軸1在機(jī)動(dòng)車中的輪廓可以適應(yīng)于空間條件。

圖2在立體圖中部分地示出了裝置2，其中，為了更好地觀察，省略了朝向觀察者的一側(cè)的軸向殼體蓋。蝸輪20形式的大齒輪以共同旋轉(zhuǎn)的方式附裝到轉(zhuǎn)向軸1，更具體地附裝到輸出軸12，該輸出軸12與轉(zhuǎn)向軸軸線200共軸，該轉(zhuǎn)向軸軸線200因此也形成了蝸輪軸線。借助于蝸輪20圍繞蝸輪軸線200的旋轉(zhuǎn)，可以將輔助扭矩引入至轉(zhuǎn)向軸1中，以便于將輔助力或附加轉(zhuǎn)向角相應(yīng)地引入至轉(zhuǎn)向系。蝸輪20布置在殼體3中。借助于傳感裝置5(例如磁傳感裝置)，可以測(cè)量輸入軸10相對(duì)于輸出軸12的扭轉(zhuǎn)，并且由此可以確定由駕駛員輸入至方向盤102的轉(zhuǎn)向扭矩。

圖3示出了穿過第一實(shí)施例的根據(jù)圖2的裝置2并穿過蝸輪20的、與轉(zhuǎn)向軸軸線200(蝸輪軸線)相垂直的截面。由此可以看出蝸桿21與蝸輪20相嚙合，蝸桿21的蝸桿軸線210橫向于蝸輪軸線200。蝸桿21安裝在軸承裝置22中，以便于能夠在殼體3中圍繞蝸桿軸線210旋轉(zhuǎn)。

電動(dòng)機(jī)4通過凸緣安裝到殼體3上，該電動(dòng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)軸40，該電動(dòng)機(jī)軸40能夠圍繞其電動(dòng)機(jī)軸軸線400旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)軸安裝在滾動(dòng)軸承41、42中。

電動(dòng)機(jī)軸40借助于聯(lián)接元件(具體地，根據(jù)本發(fā)明的扭轉(zhuǎn)彈性桿件6)以抗扭轉(zhuǎn)的方式連接到蝸桿21。桿件6形成具有自由長(zhǎng)度l的扭轉(zhuǎn)彈性扭桿，該自由長(zhǎng)度l是在電動(dòng)機(jī)軸40和蝸桿21處的夾緊點(diǎn)或緊固點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，并且在所述自由長(zhǎng)度l上，所述扭桿展現(xiàn)出比電動(dòng)機(jī)軸40和蝸桿21更低的扭轉(zhuǎn)剛度。自由長(zhǎng)度l優(yōu)選可以大于2mm，并且約為5mm的長(zhǎng)度l是有利的。

圖3示出了第一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)軸40、桿件6和蝸桿21開始被制造為分離的部件并且隨后以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線400或210共同旋轉(zhuǎn)的方式軸向結(jié)合在一起。為此，在電動(dòng)機(jī)軸40的輸出側(cè)端部形成同軸孔43，桿件6的第一端部區(qū)域61以共同旋轉(zhuǎn)的方式插入該同軸孔43中。同樣地，桿件6的第二端部區(qū)域62以共同旋轉(zhuǎn)的方式插入到位于蝸桿21的電動(dòng)機(jī)側(cè)端部的同軸孔23中。

桿件6的端部區(qū)域61、62可以以較大尺寸被壓入孔43、23中，使得形成力配合連接。端部區(qū)域61、62和相應(yīng)的孔43、23也可以具有非圓形橫截面(例如多邊形)，使得就圍繞軸線400、210的旋轉(zhuǎn)而言形成形配合。用于產(chǎn)生抗扭轉(zhuǎn)的牢固連接的另一種可行方案包括：桿件的端部區(qū)域61、62和/或孔43、23具有縱向齒部，在軸向壓入過程中，該縱向齒部通過塑性變形插入連接對(duì)象的結(jié)合面。以這種方式，可以形成特別牢固的力配合和形配合。材料連接例如可以通過引入粘合劑的粘接、摩擦焊接、超聲波或激光焊接方法等替代地或附加地產(chǎn)生。實(shí)際上，同樣可以想到使用諸如銷、滑鍵、楔形物等附加連接元件。

桿件6開始形成為分離的部件的優(yōu)點(diǎn)在于可以自由地選擇材料，該材料例如具有較大或較小的剪切模量或者與電動(dòng)機(jī)軸40或蝸桿21不同的其他材料特性。

在圖4所示的替代實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)軸40與桿件6一體地形成，即由一個(gè)材料件制造。通常由鋼組成的電動(dòng)機(jī)軸40因此可以在輸出側(cè)變化成直徑相對(duì)較小的部分，該部分形成桿件6。例如由于形成桿件6的部分的橫截面可以通過壓制或滾壓成獲得期望的扭轉(zhuǎn)剛度(小于電動(dòng)機(jī)軸40的扭轉(zhuǎn)剛度)而以非切削的方式來減小，因此這種形狀的電動(dòng)機(jī)軸40可以特別經(jīng)濟(jì)地制造。在自由端區(qū)域62上，也同樣可以易于形成縱向齒部，該縱向齒部允許借助于易于執(zhí)行的軸向壓入運(yùn)動(dòng)，來與蝸桿21力配合和形配合連接。

圖5中示出了另一個(gè)替代實(shí)施例，其中電動(dòng)機(jī)軸40與桿件6和蝸桿21一體地形成，即由一個(gè)材料件形成。以這種方式，形成單個(gè)整體部件，該部件無需結(jié)合連接并且可以經(jīng)濟(jì)地制造。在該實(shí)施例中，桿件6的彈性特性可以受其尺寸和形狀的影響。此外，如果使用鋼作為材料，則可以想到電動(dòng)機(jī)軸40、桿件6和蝸桿21的各個(gè)功能區(qū)域借助于局部熱處理而具有不同的材料特性，例如強(qiáng)度、硬度等。同樣可行的是，各個(gè)區(qū)域的功能借助于表面處理(例如硬質(zhì)材料涂覆等)來適應(yīng)于設(shè)定的需求。

圖6示出了由電動(dòng)機(jī)軸40、桿件6和蝸桿21形成的組件，其中可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖3、圖4或圖5的結(jié)構(gòu)類型。

在所示的實(shí)施例中，蝸桿軸線210和電動(dòng)機(jī)軸軸線400彼此對(duì)準(zhǔn)，即，在所示的截面中，他們圍成180°的角度α。然而，也可以想到電動(dòng)機(jī)4以角度偏移的方式布置，使得電動(dòng)機(jī)軸軸線400和蝸桿軸線210之間圍成小于180°的角度α。以這種方式，桿件6在其自由長(zhǎng)度l上彎曲，即預(yù)加載成彎曲狀態(tài)，其中，所產(chǎn)生的彎曲力矩經(jīng)由徑向抵靠蝸輪20的齒部的蝸桿21吸收。換句話說，蝸桿21推動(dòng)其蝸桿螺紋與蝸輪20相嚙合。這在引入輔助扭矩期間產(chǎn)生無間隙的嚙合和較高的運(yùn)行平穩(wěn)性。

附圖標(biāo)記列表

1轉(zhuǎn)向軸

10輸入軸

12輸出軸

100機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

102方向盤

104轉(zhuǎn)向小齒輪

106齒條

108軌道桿

110轉(zhuǎn)向輪

112助力裝置

114助力裝置

116助力裝置

120萬向接頭

2用于引入輔助扭矩的裝置

20蝸輪

200蝸輪軸線

21蝸桿

210蝸桿軸線

22軸承裝置

23孔

4電動(dòng)機(jī)

40電動(dòng)機(jī)軸

400電動(dòng)機(jī)軸軸線

41軸承

42軸承

43孔

5傳感裝置

6桿件

61端部區(qū)域

62端部區(qū)域