专利名称：用于转向系统的静液压式驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的机动车转向装置。
背景技术：
从例如DE 10 2006 053 244 Al的现有技术中已知这种转向装置。具有电伺服辅助装置的这些齿轮齿条式转向装置具有横向于行驶方向设置的细长的管状转向器壳，在所述转向器壳内沿纵向方向可移动地安装有齿条。齿条又通过横拉杆与机动车的转向轮连接，使得沿齿条的纵向轴线的方向的线性运动引起转向轮的转动。在使用例如电动机的旋转驱动装置时，必须设有传动装置，所述传动装置将旋转运动转换为线性运动。在这类现有技术中，其为具有循环球式传动装置的螺杆传动装置，所述循环球式传动装置配备有与齿条同轴地设置的球形螺母。螺母由电动机直接通过齿部或皮带传动来驱动。那么在球形螺母进行旋转运动时，在齿条上的相匹配的螺纹产生齿条的相应的线性运动。滚珠丝杠传动装置的摩擦小且噪音低。但是其仅可承受有限的负载。因此，对于例如轻型载重汽车的较重的机动车而言，仅可有限地使用该技术。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种具有高负载能力的传动装置的齿轮齿条式转向装置。该目的通过具有权利要求1的特征的齿轮齿条式转向装置得以实现。因为用于将旋转运动转换为线性运动的传动装置为静液压式螺杆传动装置，所以齿条的可产生的推力明显高于在同样大或同样重的滚珠丝杠传动装置中的推力。静液压式线性驱动装置的磨损极其小、噪音极其低且摩擦极其低。如果设有空心轴马达作为驱动装置，那么能够直接驱动静液压式螺母。该驱动装置的噪音也特别低。同样能够提出的是，马达转速通过传动级与螺纹传动装置的转速相匹配。在这里优选的是皮带驱动装置，其与静液压式传动装置共同形成噪音特别低且磨损特别小的驱动装置。也能够提出，使用正齿轮传动装置，因为与皮带驱动装置相比，正齿轮传动装置沿径向方向仅略微在螺母上施加负载。
下面借助于附图详细阐述本发明的实施例。附图示出图1示出根据本发明的齿轮齿条式转向装置的线性驱动装置部分的侧视图；图2示出图1中的驱动装置沿着剖面线A-A的纵向剖视图；图3示出图2中的沿着剖面线B-B通过驱动螺母和齿条的横截面图；图4示出图3中的驱动螺母在横截面C-C内的细节；以及图5示出图2中的细节D。
具体实施例方式图1示出齿条1的部分，所述齿条设置有螺纹2。螺纹2具有横截面为梯形的螺纹形状。但是螺纹的其它横截面形状也是可能的，例如矩形的螺纹形状。螺母3与螺纹2啮合。在螺母3旋转时，不可旋转的且安装在未示出的转向器壳内沿纵向轴线可移动的齿条沿其轴线方向运动，因为螺母同样可旋转地安装在转向器壳内。 因此，其也是传动装置，所述传动装置将螺母3的旋转运动转换为齿条1的轴向运动。螺母3通常包括直径相对小的第一部分4和直径相对大的第二部分5。在部分4 内，在基本上为圆筒形的外圆周面上均勻地设置有四个油压调节器6。在部分5内设有轴承外环7，所述轴承外环用于将螺母3支承在转向器壳内。图2示出图1中的沿着剖面线A-A的所述构造的纵向剖视图。相同的结构元件具有相同的附图标记。螺母3在其内侧配备有梯形的螺纹10，所述螺纹与齿条1的外螺纹2相匹配。此外，螺母3从自由的凸肩11直至剖面线B-B —体地构成。在部分4内设置有总共四个凹口 12，油压调节器6位于所述凹口内。邻接油压调节器6，凹口 12成直角地逐渐变为环形的轴环13。轴环13径向向外，并且位于垂直于齿条1的对称轴线的平面内。圆柱形的外圆周面 14连接在轴环13上。该外圆周面又在凹部15内逐渐变为平行于轴环3设置的法兰面16。 法兰面16在图2的视图中与剖面线B-B重合。最后，环17在端面安装在法兰面16上。环 17在其径向外部的区域内与轴环13、圆周面14和凹部15成镜像地构成。在内部，环17设置有足够大的净孔，以便具有齿部2的齿条1可自由地穿过。圆周面14、凹部15和环17的镜像的反向件形成用于横截面大致为T形的轴承外环7的大致为T形的容纳部。具有螺纹2的齿条1由环17环形地环绕。螺钉18轴向平行地穿过环17，并且用于将环固定在螺母3的法兰面14上。轴承外环7同心地安装在环17上。轴承外环设置有环绕的引导通道19，从所述引导通道开始，总共六个孔20分布在法兰面14和环17之间的分隔面上。螺母3连同设置在其上的环17可相对于轴承外环7旋转。在图4中示出沿着剖面线C-C的部分的纵向剖视图。在这里，放大地示出在轴承外环7、轴环13和环17之间的区域。通道19以在圆周侧凹入的槽的形式构成，而孔20沿轴承外环7的径向方向延伸。在轴承外环7、轴环13和环17之间且在凹部15的区域内形成通道21，所述通道适于引导在压力作用下的液压流体或其它流体。最后，图5示出图2中的细节D。齿条1的梯形的齿部2接合在螺母3的相匹配的螺纹10中。在梯形螺纹的相互邻接的侧面构成有凹口 22，所述凹口在这种情况下形成在螺母3的侧面中。凹口 22起到可容纳和保持液压流体的油袋的作用。在工作时，轴承外环7装配在转向器壳内。齿条1在至少一个另外的轴承(未示出)内安装成可沿轴向方向移动。螺母3可旋转地与驱动装置连接。液压流体从外部经由环绕的槽19供入，并且在压力作用下通过通道20进入中间空间21内。液压流体从那里继续通过压力调节器6供入螺纹齿部2、10内。液压流体在那里进入凹口 22内。其形成静液压膜，所述静液压膜既在轴承外环7内承载和支承螺母3和环17，又相对于齿条1支承螺母 3。在此，在压力作用下形成的液压流体膜支撑齿条1并且使螺母3与齿条分离。因为在螺母3和齿条1之间不形成直接的金属接触，所以在运动时，如果有的话，产生仅极其低的噪
4音。在工作时旋转的静液压式螺母3通过轴承外环7装备有集成的静液压轴承，并且仅在这里需要油供给。螺纹主轴实际上悬浮在静液压油膜上。调节器6控制在运动时所需的油流，使得油膜厚度能够与速度和负载无关地保持几乎恒定。以这种方式无间隙地制成的静液压式螺母3是非常刚性的，但是具有非常低的摩擦。尤其是由于低的摩擦，定位精确性也非常好，并且只是与使用的传感器和控制装置有关。相对于在工作时的动态负载，所示螺纹传动装置如减震器一样起到非常好的缓冲作用。 螺纹传动装置无噪音地运转，并且尤其不产生振动，如其由滚珠丝杠传动装置已知。静液压式螺母3由于其高的刚度适合借助仅一个轴承(轴承外环7)支承齿条1。所有用于工作所需的液压输入和输出管路能够导入轴承外环7的外表面内。就这方面所述的转向装置最好能够用于较重的机动车，例如用于大型的轿车或轻型的载重汽车。所述转向装置具有的特点是，刚性大，定位精确性高且产生的噪音少。这给尤其是大型的轿车的行驶特性和舒适性带来优点。驱动装置的可传递的力和耐久性高于滚珠丝杠传动装置中的可传递的力和耐久性，使得也可考虑在轿车中应用该转向装置。相对于已知的液压式伺服转向装置，液压的耗费受限于相对小的且以低压工作的部件，其中这些部件只是必须提供螺母3的支承。相对于已知的液压式伺服转向装置，省去了控制阀和大型的外部液压泵。即使当不能够完全省去液压式部件时，例如这在具有滚珠丝杠传动装置的电伺服转向装置中是可能的，也在结构空间和制造成本方面获得优点。附图标记列表
1齿条
2螺纹
3螺母
4第一部分
5第二部分
6油压调节器
7轴承外环
10梯形螺纹
11自由的凸肩
12凹口
13轴环
14圆周面
15凹部
16法兰面
17环
18螺钉
19引导通道
20孔
21通道
22凹口
权利要求
1.一种用于机动车的齿轮齿条式伺服转向装置，具有转向器壳，在所述转向器壳内安装有齿条(1)以便能够纵向移动；用于将伺服马达的旋转运动转换为所述齿条(1)的纵向运动的传动装置，其特征在于，用于将旋转运动转换为线性运动的所述传动装置是具有螺母(3)的静液压式螺杆传动装置。
2.如权利要求1所述的齿轮齿条式伺服转向装置，其特征在于，设有空心轴马达作为所述螺母(3)的驱动马达。
3.如前述权利要求中任一项所述的齿轮齿条式伺服转向装置，其特征在于，所述驱动马达通过传动级与所述螺母耦联。
4.如前述权利要求中任一项所述的齿轮齿条式伺服转向装置，其特征在于，所述传动级为皮带传动装置。
5.如前述权利要求1至3中任一项所述的齿轮齿条式伺服转向装置，其特征在于，所述传动级为正齿轮传动装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于机动车的齿轮齿条式伺服转向装置，其具有转向器壳，在所述转向器壳内安装有齿条(1)以便可纵向移动；用于将伺服马达的旋转运动转换为齿条(1)的纵向运动的传动装置，在所述齿轮齿条式伺服转向装置中，用于将旋转运动转换为线性运动的传动装置是具有螺母(3)的静液压式螺杆传动装置。
文档编号F16H57/04GK102202958SQ200980138190
公开日2011年9月28日 申请日期2009年9月21日 优先权日2008年10月9日
发明者丹尼斯·孔特纳, 亚历山大·基福留克 申请人:蒂森克鲁伯普雷斯塔股份公司