[發明專利]齒輪齒條式轉向器

有效

• 申請號: 201280039089.1
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN103826963A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 丹尼爾·邁爾;托馬斯·列波爾德;菲利普·施特克
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯普利斯坦有限公司
• 主分類號: B62D3/12
• 分類號: B62D3/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;丁永凡

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的齒輪齒條式轉向器，以及一種根據權利要求7所述的用于齒輪齒條式轉向器的壓塊。

背景技術

在這種類型的齒輪齒條式轉向器中，轉向軸將由駕駛員施加到方向盤上的轉向扭矩傳遞到轉向器的輸入軸上。轉向器的輸入軸構成為小齒輪并且與齒條嚙合，所述齒條在縱向方向上可移動地安裝在轉向器的殼體中。輸入軸和小齒輪的轉動因此被轉換為齒條的移動。齒條本身經由轉向橫拉桿與機動車輛的轉向的車輪連接。方向盤的轉動因此被轉換為轉向的車輪的轉向運動。

小齒輪和齒條之間的齒部的接合應是盡可能無間隙的。為了實現這個目的，齒條通常被彈簧加載的壓塊壓向小齒輪。壓塊本身貼靠齒條的背離齒部的表面并且置于轉向殼體的一般柱形的孔中。壓塊的最簡單的形式是金屬的壓塊，所述金屬的壓塊滑動地安裝在柱形的孔中并且被螺旋彈簧相對于齒條預緊。通過齒條和壓塊之間的摩擦，這樣的壓塊在齒條的往返運動中交替地被壓向孔的位于齒條的運動方向上的壁部。在此產生噪音，即所謂的壓塊嘎嘎聲。

用于降低或者完全地避免壓塊嘎嘎聲的不同的途徑是已知的。在幾個解決方案中，在壓塊和壓塊孔之間插入塑料元件或者橡膠元件，所述塑料元件或者橡膠元件衰減壓塊的運動并且應避免直接的金屬接觸。因此從專利文獻EP?1?084?933B1中已知齒輪齒條式轉向器，其中經由設置在偏心槽中的O環確保在轉向器殼體的孔中不發出嘎嘎聲地引導壓塊。文獻DE?2?634?054A1描述了一種壓塊，所述壓塊本身安裝在金屬的套筒中并且被在套筒和壓塊之間起作用的螺旋彈簧被壓向齒條。金屬的套筒再次在其外部的環周面上設置有橡膠襯套，所述橡膠襯套沿著孔的徑向方向相對于轉向器的殼體支撐套筒。因此應避免套筒與殼體的直接的金屬接觸。橡膠套筒沿著孔的軸向方向不被加載或者僅較小地被加載，因為金屬的套筒不跟隨壓塊的軸向運動。這種構造是復雜的并且在安裝時是耗費的。從文獻DE?10?2009?028?031A1中已知一種壓塊，在其邊緣上設置有由彈性體構成的阻尼元件。所述阻尼元件避免了壓塊與轉向殼體直接的金屬接觸。這個壓塊的安裝是耗費的，在所述安裝中，彈性體在預應力下被安裝。此外產生危險，即由于壓塊的運動出現彈性體的磨損。

文獻DE?10?2004?004?390A1示出另一個途徑。在這里提出一種壓塊，所述壓塊在環繞的槽中承載金屬的公差帶，通過所述公差帶，壓塊精確無間隙地插入到孔中。通過所述無間隙的安裝和純金屬的組件，導致嘎嘎聲噪音的壓塊的相對于殼體的相對運動不應受到衰減，而是完全地被禁止。這種技術性的解決方案在生產中是極其耗費的，因為在生產壓塊和轉向殼體之后，必須測量公差并且隨后必須選擇相應合適的公差帶，通過所述公差帶，將配合調節成無間隙的但不夾緊的。在生產中除了精確地測量構件，維持和選擇大量的不同尺寸的公差帶也是必需的。

DE?10?2006?023?795A1示出具有外部的套筒的壓塊裝置，所述壓塊裝置能夠經由壓配合被壓入轉向器的容納孔中。在套筒中設置有壓塊，所述壓塊經由環形的彈性體彈簧和螺旋彈簧被壓向齒條。彈性體彈簧僅在所述裝置的軸向方向上起作用。所述彈性體彈簧沒有圍繞或包圍壓塊。壓塊相反直接被導入套筒中。

DE?102?47?331A1示出由套筒構成的壓塊單元，所述壓塊單元被壓入轉向器的容納孔中。壓塊在側面上經由松動地插入到凹槽中的O環相對于套筒被支撐。在運行時在O環和套筒之間產生相對運動，所述相對運動導致摩擦和磨損。O環不引起軸向的壓緊力。壓塊到齒條上的壓緊力通過螺旋彈簧引起。由于以塑料來制造，壓塊是尤其低噪音的。

DE?2?049?386描述了一種壓塊，所述壓塊經由彈性體彈簧被壓向齒條。彈性體彈簧在這里僅替代通常提供的螺旋彈簧。彈性體彈簧具有外部的套筒、管形的彈性體和內部的套筒。如果這兩個金屬的套筒在軸向方向上相對彼此移動，那么彈簧作用因剪切應力或更確切地因剪切力產生。在這個文獻中壓塊本身直接被導入轉向殼體的容納孔中并且與這個轉向殼體直接金屬接觸。運行時在壓塊和殼體中的容納孔之間出現相對運動。這導致摩擦和磨損。

已知的解決方案或者在制造和安裝時是耗費的或者它們傾向使壓塊發出嘎嘎聲。

發明內容

因此本發明的目的在于，實現一種齒輪齒條式轉向器，其中壓塊嘎嘎聲不出現但是盡管如此所述齒輪齒條式轉向器可簡單地安裝并且在運行時是低磨損的。

這個目的通過用于機動車輛的齒輪齒條式轉向器來實現，所述齒輪齒條式轉向器具有下述特征：

-與轉向軸連接的轉向小齒輪，所述轉向小齒輪與可移動地安裝在殼體中的齒條接合，