[發明專利]車輛中的轉向系統

有效

• 申請號: 201280039041.0
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN103717477B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: M.佩施;H.黑爾米
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;F16H55/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;楊國治

技術領域

本發明涉及一種按權利要求1的前序部分所述的、車輛中的轉向系統。

背景技術

例如從DE?197?03?903?A1中公開了一種車輛中的轉向系統，所述轉向系統具有能夠通過方向盤來操縱的轉向軸，所述轉向軸與齒條相耦合，通過所述齒條能夠以所期望的車輪轉向角來調節能轉向的車輪。為了進行轉向力輔助，設置了電伺服電動機，該伺服電動機直接作用于所述轉向軸并且向所述轉向軸加載輔助的伺服力矩。

在安裝時，應該注意在使電伺服電動機的縱軸線相對于轉向軸軸線定向方面的較高的精度，以便保證在電伺服電動機的轉子軸與轉向軸之間的無間隙的動力耦合。這是用于較高的效率和較長的運行持續時間的前提條件。

發明內容

本發明的目的是，如此構成一種車輛中的轉向系統，從而以緊湊的尺寸尤其是在轉向力輔助的區域內在較長的運行持續時間的情況下產生較高的效率。

所述目的按照本發明利用權利要求1的特征來實現。從屬權利要求給出有利的改進方案。

按本發明的轉向系統用在車輛中，用于將由駕駛員預先給定的轉向角轉換為能轉向的車輪的車輪轉向角。所述轉向系統包括轉向主軸或者說轉向軸，經由其通過操縱方向盤來預先給定轉向角。此外，所述轉向系統包括具有齒條的轉向導桿，所述齒條與所述轉向軸動力耦合并且通過所述齒條以所期望的車輪轉向角來調節能轉向的車輪。此外，為轉向系統配備了用于產生輔助的驅動力矩的電伺服電動機，該伺服電動機與所述轉向軸相耦合。在操縱所述伺服電動機時，用附加的力矩來輔助所述轉向軸的旋轉運動。

所述轉向軸和所述伺服電動機的電動機軸被容置在一共同的軸承殼體中，這允許在轉向力輔助的區域內獲得緊湊的結構。所述轉向軸和所述伺服電動機的電動機軸特別是彼此呈一角度，例如至少大致呈90°角，并且彼此錯開地布置。伺服電動機的電動機軸與轉向軸之間的動力耦合通過傳動機構構件來實現，所述傳動機構構件優選構造為蝸桿和蝸輪，其中所述蝸桿可以與伺服電動機的電動機軸一體構成，并且所述蝸輪不可相對轉動地與所述轉向軸相耦合。

為了能夠對在伺服電動機的電動機軸與轉向軸之間的動力傳動鏈中的間隙進行補償，所述軸中的至少一個、也就是轉向軸和/或伺服電動機的電動機軸中被容置在處于軸承殼體中的能調節的偏心軸承中。通過該偏心軸承，能夠調節所述軸在徑向上相對于其縱軸線的位置。這種實施方式使得，將所述軸安裝在軸承殼體中并且隨后通過偏心軸承來實施間隙補償。特別是在下述實施方式中——蝸桿與伺服電動機的電動機軸一體構成，并且在安裝到軸承殼體中之后在沒有隨后進行調整的可能性的情況下沿徑向方向被固定地容置在單軸承中，可以通過將轉向軸支承在偏心軸承中而將在轉向軸與電動機軸之間的間距調節到所期望的尺度。電動機軸在此有利地通過僅兩個單軸承能旋轉地被容置在軸承殼體中，其中所述單軸承例如軸向地在蝸桿的對置側面上設置在所述電動機軸上。遠離定子的單軸承在此有利地構造為固定軸承，并且朝向定子的軸承則構造為浮動軸承。

優選地，轉向軸以能在至少一個偏心軸承中調節的方式被容置在軸承殼體中，而所述電動機軸則在沒有這種調節可能性的情況下被容置在軸承殼體中。但是，原則上也可以考慮一些實施方式中，其中僅電動機軸通過至少一個偏心軸承進行支承，而轉向軸則在不用這種偏心軸承的情況下被容置，或者考慮另外一些實施方式，其中不僅轉向軸而且電動機軸都以能分別通過至少一個偏心軸承來調節的方式被容置在軸承殼體中。

按照一種有利的實施方式，所述軸中的至少一個被容置在軸承殼體中的、兩個軸向間隔開的偏心軸承中。兩個偏心軸承在此有利地在軸向上處于傳動機構元件的不同側面上，所述傳動機構元件是在電伺服電動機與轉向軸之間的動力傳動鏈的一部分。在借助于蝸桿和蝸輪以及轉向軸在兩個偏心軸承中的支承來實現動力傳遞的實施方式中，兩個偏心軸承優選處于固定地與轉向軸相耦合的蝸輪的不同側面上。在此可能有利的是，至少一個偏心軸承、必要時兩個偏心軸承相應地直接與傳動機構元件的端面鄰接，也就是說在將傳動機構元件構造為蝸輪時與蝸輪的相應的端面相接觸。

在一軸上使用兩個在軸向上彼此間隔開的偏心軸承的情況下，所述偏心軸承提供兩種獨立的調節可能性或者說調節自由度。為了避免軸在軸承殼體中在空間上傾斜并且避免所述軸關于理想位置僅在徑向上相對于軸的縱軸線移動，有利地在共同的安裝步驟中同步調節所述兩個偏心軸承，從而軸向平行地沿著徑向方向調節所述軸。按調節方向，可以實現所述傳動機構元件之間的遠離或靠近，應該調節所述傳動機構元件的相對于彼此的間隙。