[發明專利]用于將輔助扭矩引入至轉向軸的裝置

有效

• 申請號: 201580075440.6
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN107207036B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 喬鮑·胡格杜斯;巴林特·考托瑙
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯普利斯坦股份公司;蒂森克虜伯股份公司
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;F16H55/24
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

本發明涉及用于將輔助扭矩引入至機電動力轉向系統(100)的轉向軸(1)的裝置(2)，該裝置(2)具有電動機(4)，該電動機包括電動機軸(40)，該電動機軸(40)經由聯接元件(6)聯接至大齒輪(21)以便于傳遞扭矩，所述大齒輪與齒輪(20)相嚙合，該齒輪(20)以抗旋轉的方式布置在轉向軸(1)上。本發明的目的在于在電動機(4)和大齒輪(21)之間提供制造不復雜并且成本較低的改進的聯接件。根據本發明，由于聯接元件具有比電動機軸(40)和大齒輪(21)的扭轉柔性更大的扭轉彈性桿件(6)，因此該目的得以實現。

背景技術

本發明涉及用于將輔助扭矩引入至機電助力轉向系統的轉向軸的裝置，該裝置具有電動機，該電動機包括電動機軸，該電動機軸借助于聯接元件以抗扭轉的方式聯接到大齒輪，該大齒輪與齒輪相嚙合，該齒輪以共同旋轉的方式布置在轉向軸上。

在現有技術中，已知具有助力裝置的機動車轉向系統，在這種情況下，除了由駕駛員手動施加到方向盤上的轉矩之外，用于輔助駕駛員并減輕駕駛員負擔的輔助力借助于機電助力裝置被引入至轉向系統中，附加轉向角也可以被引入至轉向系統中。待引入的輔助力基于扭矩(即轉矩的大小)來確定，該扭矩被引入至轉向軸的方向盤側部分(輸入軸)并且經由與輸入軸相連接的輸出軸被引入至轉向機構。在轉向機構中，轉向軸的旋轉運動被轉換成軌道桿的移動并且作為轉向運動被傳遞給車輪以用于轉向。

在引言中所提及的結構類型的裝置的情況下，除了手動輸入的轉矩之外，輔助力作為輔助扭矩聯接至轉向軸。這里，輔助扭矩由電動機產生，控制器根據所測量的轉矩、轉向角和/或其他測量變量來驅動該電動機。電動機的電動機軸以共同旋轉的方式(即抗扭轉的方式)連接到大齒輪，在已知類型的構造中，該大齒輪例如為蝸桿的形式并且與齒輪嚙合，該齒輪相應地為蝸輪的形式并且以共同旋轉的方式附裝到轉向軸。輔助扭矩可以借助于輸出軸上的大齒輪、輸入軸或轉向機構的轉向小齒輪的布置被引入至轉向軸。

為了可靠的低磨損的操作并且為了產生舒適的協調的轉向感，實際上需要輔助扭矩以無震動和無急推的方式引入至轉向系統中并且還需要不會產生干擾的操作噪聲。為了實現這一點，現有技術中已知在電動機軸和大齒輪之間布置聯接元件，例如蝸桿。為了使扭矩的引入均勻并且補償不期望的間隙，DE 10 2012 010 869 A1中已知在電動機軸和蝸桿之間使用聯接元件，該聯接元件是阻尼聯接器的形式并且包括內轉子和外轉子，內轉子和外轉子之間布置由彈性體材料形成的阻尼元件。以這種方式，提供了一種類型的爪形聯接件，該聯接件允許以彈性阻尼的方式聯接輔助扭矩。

現有技術中已知的聯接元件的缺點在于包括多個功能部件的結構相對復雜，這導致制造和成本的費用較高。此外，還占用相對較大的結構空間。

鑒于上述問題，本發明的目的在于，在引言中所提及的類型的裝置的情況下，在電動機和大齒輪之間提供制造和成本的費用較低的改進的聯接件。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了，聯接元件包括扭轉彈性桿件，其比電動機軸和大齒輪的扭轉柔性更大。

同軸布置的桿件優選在電動機軸和大齒輪(例如蝸桿)之間形成連接軸。在本文中，根據本發明的特定技術特征在于，桿件圍繞其縱向軸線的扭轉柔性(即扭轉彈性)比電動機軸更大，并且同樣地，該桿件比大齒輪的彈性更大。換句話說，彈簧元件形成扭桿彈簧，就圍繞其縱向軸線的旋轉而言，該扭桿彈簧展現出比電動機軸更小的彈簧剛度(即扭轉剛度)并且比大齒輪更小的扭轉剛度。這具有如下效果：在輔助扭矩的傳遞期間，電動機軸和大齒輪保持未變形(即他們非固有地扭曲)，而桿件根據作用于其端部的扭矩而進行彈性扭曲。這里，表述“未變形”應理解為表示相對于桿件的相對較大的扭曲角，電動機軸和大齒輪在扭矩作用下僅以很小的程度彈性變形。