專利名稱：用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的靜液壓式驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分的特征的機(jī)動車轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
從例如DE 10 2006 053 244 Al的現(xiàn)有技術(shù)中已知這種轉(zhuǎn)向裝置。具有電伺服輔助裝置的這些齒輪齒條式轉(zhuǎn)向裝置具有橫向于行駛方向設(shè)置的細(xì)長的管狀轉(zhuǎn)向器殼，在所述轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)沿縱向方向可移動地安裝有齒條。齒條又通過橫拉桿與機(jī)動車的轉(zhuǎn)向輪連接，使得沿齒條的縱向軸線的方向的線性運(yùn)動引起轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)動。在使用例如電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置時(shí)，必須設(shè)有傳動裝置，所述傳動裝置將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動。在這類現(xiàn)有技術(shù)中，其為具有循環(huán)球式傳動裝置的螺桿傳動裝置，所述循環(huán)球式傳動裝置配備有與齒條同軸地設(shè)置的球形螺母。螺母由電動機(jī)直接通過齒部或皮帶傳動來驅(qū)動。那么在球形螺母進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，在齒條上的相匹配的螺紋產(chǎn)生齒條的相應(yīng)的線性運(yùn)動。滾珠絲杠傳動裝置的摩擦小且噪音低。但是其僅可承受有限的負(fù)載。因此，對于例如輕型載重汽車的較重的機(jī)動車而言，僅可有限地使用該技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種具有高負(fù)載能力的傳動裝置的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向裝置。該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向裝置得以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橛糜趯⑿D(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動的傳動裝置為靜液壓式螺桿傳動裝置，所以齒條的可產(chǎn)生的推力明顯高于在同樣大或同樣重的滾珠絲杠傳動裝置中的推力。靜液壓式線性驅(qū)動裝置的磨損極其小、噪音極其低且摩擦極其低。如果設(shè)有空心軸馬達(dá)作為驅(qū)動裝置，那么能夠直接驅(qū)動靜液壓式螺母。該驅(qū)動裝置的噪音也特別低。同樣能夠提出的是，馬達(dá)轉(zhuǎn)速通過傳動級與螺紋傳動裝置的轉(zhuǎn)速相匹配。在這里優(yōu)選的是皮帶驅(qū)動裝置，其與靜液壓式傳動裝置共同形成噪音特別低且磨損特別小的驅(qū)動裝置。也能夠提出，使用正齒輪傳動裝置，因?yàn)榕c皮帶驅(qū)動裝置相比，正齒輪傳動裝置沿徑向方向僅略微在螺母上施加負(fù)載。


下面借助于附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出圖1示出根據(jù)本發(fā)明的齒輪齒條式轉(zhuǎn)向裝置的線性驅(qū)動裝置部分的側(cè)視圖；圖2示出圖1中的驅(qū)動裝置沿著剖面線A-A的縱向剖視圖；圖3示出圖2中的沿著剖面線B-B通過驅(qū)動螺母和齒條的橫截面圖；圖4示出圖3中的驅(qū)動螺母在橫截面C-C內(nèi)的細(xì)節(jié)；以及圖5示出圖2中的細(xì)節(jié)D。
具體實(shí)施例方式圖1示出齒條1的部分，所述齒條設(shè)置有螺紋2。螺紋2具有橫截面為梯形的螺紋形狀。但是螺紋的其它橫截面形狀也是可能的，例如矩形的螺紋形狀。螺母3與螺紋2嚙合。在螺母3旋轉(zhuǎn)時(shí)，不可旋轉(zhuǎn)的且安裝在未示出的轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)沿縱向軸線可移動的齒條沿其軸線方向運(yùn)動，因?yàn)槁菽竿瑯涌尚D(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)。 因此，其也是傳動裝置，所述傳動裝置將螺母3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為齒條1的軸向運(yùn)動。螺母3通常包括直徑相對小的第一部分4和直徑相對大的第二部分5。在部分4 內(nèi)，在基本上為圓筒形的外圓周面上均勻地設(shè)置有四個油壓調(diào)節(jié)器6。在部分5內(nèi)設(shè)有軸承外環(huán)7，所述軸承外環(huán)用于將螺母3支承在轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)。圖2示出圖1中的沿著剖面線A-A的所述構(gòu)造的縱向剖視圖。相同的結(jié)構(gòu)元件具有相同的附圖標(biāo)記。螺母3在其內(nèi)側(cè)配備有梯形的螺紋10，所述螺紋與齒條1的外螺紋2相匹配。此外，螺母3從自由的凸肩11直至剖面線B-B —體地構(gòu)成。在部分4內(nèi)設(shè)置有總共四個凹口 12，油壓調(diào)節(jié)器6位于所述凹口內(nèi)。鄰接油壓調(diào)節(jié)器6，凹口 12成直角地逐漸變?yōu)榄h(huán)形的軸環(huán)13。軸環(huán)13徑向向外，并且位于垂直于齒條1的對稱軸線的平面內(nèi)。圓柱形的外圓周面 14連接在軸環(huán)13上。該外圓周面又在凹部15內(nèi)逐漸變?yōu)槠叫杏谳S環(huán)3設(shè)置的法蘭面16。 法蘭面16在圖2的視圖中與剖面線B-B重合。最后，環(huán)17在端面安裝在法蘭面16上。環(huán) 17在其徑向外部的區(qū)域內(nèi)與軸環(huán)13、圓周面14和凹部15成鏡像地構(gòu)成。在內(nèi)部，環(huán)17設(shè)置有足夠大的凈孔，以便具有齒部2的齒條1可自由地穿過。圓周面14、凹部15和環(huán)17的鏡像的反向件形成用于橫截面大致為T形的軸承外環(huán)7的大致為T形的容納部。具有螺紋2的齒條1由環(huán)17環(huán)形地環(huán)繞。螺釘18軸向平行地穿過環(huán)17，并且用于將環(huán)固定在螺母3的法蘭面14上。軸承外環(huán)7同心地安裝在環(huán)17上。軸承外環(huán)設(shè)置有環(huán)繞的引導(dǎo)通道19，從所述引導(dǎo)通道開始，總共六個孔20分布在法蘭面14和環(huán)17之間的分隔面上。螺母3連同設(shè)置在其上的環(huán)17可相對于軸承外環(huán)7旋轉(zhuǎn)。在圖4中示出沿著剖面線C-C的部分的縱向剖視圖。在這里，放大地示出在軸承外環(huán)7、軸環(huán)13和環(huán)17之間的區(qū)域。通道19以在圓周側(cè)凹入的槽的形式構(gòu)成，而孔20沿軸承外環(huán)7的徑向方向延伸。在軸承外環(huán)7、軸環(huán)13和環(huán)17之間且在凹部15的區(qū)域內(nèi)形成通道21，所述通道適于引導(dǎo)在壓力作用下的液壓流體或其它流體。最后，圖5示出圖2中的細(xì)節(jié)D。齒條1的梯形的齒部2接合在螺母3的相匹配的螺紋10中。在梯形螺紋的相互鄰接的側(cè)面構(gòu)成有凹口 22，所述凹口在這種情況下形成在螺母3的側(cè)面中。凹口 22起到可容納和保持液壓流體的油袋的作用。在工作時(shí)，軸承外環(huán)7裝配在轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)。齒條1在至少一個另外的軸承(未示出)內(nèi)安裝成可沿軸向方向移動。螺母3可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動裝置連接。液壓流體從外部經(jīng)由環(huán)繞的槽19供入，并且在壓力作用下通過通道20進(jìn)入中間空間21內(nèi)。液壓流體從那里繼續(xù)通過壓力調(diào)節(jié)器6供入螺紋齒部2、10內(nèi)。液壓流體在那里進(jìn)入凹口 22內(nèi)。其形成靜液壓膜，所述靜液壓膜既在軸承外環(huán)7內(nèi)承載和支承螺母3和環(huán)17，又相對于齒條1支承螺母 3。在此，在壓力作用下形成的液壓流體膜支撐齒條1并且使螺母3與齒條分離。因?yàn)樵诼菽?和齒條1之間不形成直接的金屬接觸，所以在運(yùn)動時(shí)，如果有的話，產(chǎn)生僅極其低的噪
4音。在工作時(shí)旋轉(zhuǎn)的靜液壓式螺母3通過軸承外環(huán)7裝備有集成的靜液壓軸承，并且僅在這里需要油供給。螺紋主軸實(shí)際上懸浮在靜液壓油膜上。調(diào)節(jié)器6控制在運(yùn)動時(shí)所需的油流，使得油膜厚度能夠與速度和負(fù)載無關(guān)地保持幾乎恒定。以這種方式無間隙地制成的靜液壓式螺母3是非常剛性的，但是具有非常低的摩擦。尤其是由于低的摩擦，定位精確性也非常好，并且只是與使用的傳感器和控制裝置有關(guān)。相對于在工作時(shí)的動態(tài)負(fù)載，所示螺紋傳動裝置如減震器一樣起到非常好的緩沖作用。 螺紋傳動裝置無噪音地運(yùn)轉(zhuǎn)，并且尤其不產(chǎn)生振動，如其由滾珠絲杠傳動裝置已知。靜液壓式螺母3由于其高的剛度適合借助僅一個軸承(軸承外環(huán)7)支承齒條1。所有用于工作所需的液壓輸入和輸出管路能夠?qū)胼S承外環(huán)7的外表面內(nèi)。就這方面所述的轉(zhuǎn)向裝置最好能夠用于較重的機(jī)動車，例如用于大型的轎車或輕型的載重汽車。所述轉(zhuǎn)向裝置具有的特點(diǎn)是，剛性大，定位精確性高且產(chǎn)生的噪音少。這給尤其是大型的轎車的行駛特性和舒適性帶來優(yōu)點(diǎn)。驅(qū)動裝置的可傳遞的力和耐久性高于滾珠絲杠傳動裝置中的可傳遞的力和耐久性，使得也可考慮在轎車中應(yīng)用該轉(zhuǎn)向裝置。相對于已知的液壓式伺服轉(zhuǎn)向裝置，液壓的耗費(fèi)受限于相對小的且以低壓工作的部件，其中這些部件只是必須提供螺母3的支承。相對于已知的液壓式伺服轉(zhuǎn)向裝置，省去了控制閥和大型的外部液壓泵。即使當(dāng)不能夠完全省去液壓式部件時(shí)，例如這在具有滾珠絲杠傳動裝置的電伺服轉(zhuǎn)向裝置中是可能的，也在結(jié)構(gòu)空間和制造成本方面獲得優(yōu)點(diǎn)。附圖標(biāo)記列表
1齒條
2螺紋
3螺母
4第一部分
5第二部分
6油壓調(diào)節(jié)器
7軸承外環(huán)
10梯形螺紋
11自由的凸肩
12凹口
13軸環(huán)
14圓周面
15凹部
16法蘭面
17環(huán)
18螺釘
19引導(dǎo)通道
20孔
21通道
22凹口
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車的齒輪齒條式伺服轉(zhuǎn)向裝置，具有轉(zhuǎn)向器殼，在所述轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)安裝有齒條(1)以便能夠縱向移動；用于將伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為所述齒條(1)的縱向運(yùn)動的傳動裝置，其特征在于，用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動的所述傳動裝置是具有螺母(3)的靜液壓式螺桿傳動裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的齒輪齒條式伺服轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，設(shè)有空心軸馬達(dá)作為所述螺母(3)的驅(qū)動馬達(dá)。
3.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的齒輪齒條式伺服轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述驅(qū)動馬達(dá)通過傳動級與所述螺母耦聯(lián)。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的齒輪齒條式伺服轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述傳動級為皮帶傳動裝置。
5.如前述權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的齒輪齒條式伺服轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述傳動級為正齒輪傳動裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的齒輪齒條式伺服轉(zhuǎn)向裝置，其具有轉(zhuǎn)向器殼，在所述轉(zhuǎn)向器殼內(nèi)安裝有齒條(1)以便可縱向移動；用于將伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為齒條(1)的縱向運(yùn)動的傳動裝置，在所述齒輪齒條式伺服轉(zhuǎn)向裝置中，用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動的傳動裝置是具有螺母(3)的靜液壓式螺桿傳動裝置。
文檔編號F16H57/04GK102202958SQ200980138190
公開日2011年9月28日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者丹尼斯·孔特納, 亞歷山大·基福留克 申請人:蒂森克魯伯普雷斯塔股份公司