[發明專利]滾珠絲杠及裝有該滾珠絲杠的轉向裝置

有效

• 申請號: 201210024446.9
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102627120A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 托斯滕·克盧格
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B62D3/08
• 分類號: B62D3/08
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明涉及一種滾珠絲杠，具體說，是用于機動車轉向裝置的滾珠絲杠，以及一種裝有該滾珠絲杠的轉向裝置。

背景技術

滾珠絲杠用于多種用途，例如，用于汽車工業中。對滾珠絲杠的生產精度有很高要求的一個特殊應用是將滾珠絲杠用在機動車轉向裝置內或作為其一部分使用。所述類型的轉向裝置包含轉向裝置外殼，轉向裝置外殼中，與轉向柱(steering?column)齒輪連接的齒條以軸向可移動方式安裝，用于使車輪偏轉。通過齒條的移動，轉向角度以已知的方式變化，也就是說，齒條通過相應的橫向連桿或類似的機械連接與要轉向的車輪聯接，無論是前輪或后輪。

為了在轉向時協助駕駛員，提供滾珠絲杠，其中，滾珠絲杠包含與齒條聯接、即接入可縱向移動的機械部分(mechanical?strand)的螺紋軸。當齒條移動時，螺紋軸也同樣移動。在此情況下位置固定的螺母以已知方式在螺紋軸上運行。例如，螺母可以由驅動馬達通過傳動帶驅動。通過所述馬達助力，駕駛員開始轉向動作，其中，螺母主動旋轉，因而，螺紋軸及齒條或整體機械裝置移動。這樣的轉向裝置也稱為具有齒條驅動的電驅動伺服轉向系統(齒條式EPAS，EPAS＝Electric?Power?Assisted?Steering，即電動助力轉向)。

對結合到所述類型的轉向裝置中的滾珠絲杠的精度要求非常高。特別地，螺母和軸之間的軸向晃動限定得非常小(例如若干μm)。通過非常小的晃動，首先可以實現高精度的轉向系統，其次可以防止發出響聲(clacking)。

由于軸向晃動在滾珠絲杠上產生的噪音可能源于，例如在滾珠絲杠操作期間螺母的旋轉生成了參數引起的振動，使螺母相對于螺紋軸以極限環(limit?cycle)的方式移動。實質上公知的是，在這種類型的旋轉機械部件、例如螺母的情況下，由于機械的內部運行(這種情況下是滾珠絲杠的內部運行)或由于外部激發，在機械部件中會產生振動。這種狀況尤其是在機械部件總體上具有非常小的材料阻尼時加劇。

相比較之下，如果軸向晃動不足，可以出現滾珠在軸和螺母之間引導的情況。這樣是不利的，因為，這樣的話，由于在此情況下預載的滾珠抵消轉向移動或軸的旋轉，因此轉向會更不靈活。另外，在具有滾珠鏈(ball?chain)的常規滾珠絲杠中，滾珠相互支承，會出現滑動粘滯現象，其中，滾珠相互依附，因此不能恰當地滾動。

僅在生產支出非常充足時才能維持螺母和螺紋軸之間的非常小的軸向晃動或甚至零軸向晃動，在傳統滾珠絲杠的情況下，可能用合理的支出盡可能地維持這種非常小的晃動，但不能完全消除。

DE?10?2007?039?733?A1公開了一種機動車轉向裝置，其具有用于轉向裝置外殼、電動馬達和用于使車輪偏轉的拉桿(thrust?rod)，其中，在轉向裝置外殼中提供傳動裝置，該傳動裝置具有多個可旋轉移動的傳動元件，用于將力從電動馬達傳遞至拉桿。電動機產生的扭矩首先通過輸出軸或轉軸從電動機傳送到傳動帶驅動裝置。傳動帶驅動裝置是傳動裝置的一部分，進一步包含傳動元件，具體地為連接到轉軸的第一皮帶輪，連接到轉向螺母的第二皮帶輪，以及將第一皮帶輪和第二皮帶輪連接到一起的傳動帶。轉向螺母是往復循環的滾珠機構的一部分且與連接到拉桿的滾珠絲杠接合。

發明內容

針對上述技術背景，本發明的目的在于提供一種滾珠絲杠和裝備該滾珠絲杠的轉向裝置，該滾珠絲杠特別適用于機動車的轉向裝置，其中滾珠絲杠和具有該滾珠絲杠的轉向裝置是最簡單的可能的設計，對滾珠絲杠的振動行為提供了最優化的可能性，并因此以有效的方式防止了不期望的噪音的生成。

本發明所述的發明目的通過下述技術方案實現：

一種用于機動車輛轉向裝置的滾珠絲杠，其包含螺紋軸2和螺母3，所述螺母3具有通過在滾珠通道中導向的滾珠4在所述螺紋軸2上運行的螺母主體，其中，螺母主體具有第一主體元件5和第二主體元件6，所述第一主體元件5和所述第二主體元件6通過設置于所述第一主體元件5和第二主體元件6之間的至少一個彈性阻尼體7相互作用。

進一步地，所述第二主體元件6與第一主體元件5共軸設置且與第一主體元件5隔開。

進一步地，所述阻尼體7為環狀設計。

進一步地，所述阻尼體7在徑向方向上的硬度大于在切線方向上的硬度。

進一步地，所述阻尼體7在第一主體元件5和第二主體元件6之間硬化。

進一步地，所述第一主體元件5的接觸表面8和/或第二主體元件6的接觸表面9具有用于阻尼體7的輪廓成型。