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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380037277.5 (22)申请日 2013.07.11 102012013970.5 2012.07.13 DE B62D 3/12(2006.01) (71)申请人 TRW汽车股份有限公司 地址德国阿尔夫多夫 (72)发明人 M林格曼 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人邓斐 (54) 发明名称 用于将齿条压紧到小齿轮上的装置 (57) 摘要 本发明涉及一种用于将齿条(14)压紧到小 齿轮(16)上的装置(18),该装置包括壳体(12)、 在该壳体(12)中沿压紧轴线(A)可移动地引。
2、导的 压力件(20)、沿轴向可固定在壳体(12)上的支承 元件(22)、轴向被加载的力导入体(23)、以及楔 形体(24),所述楔形体分别支撑在压力件(20)、 支承元件(22)和力导入体(23)上,其中,设置有 沿周向(26)均匀分布的至少三个楔形体(24),所 述力导入体(23)径向向外地对楔形体(24)加载 并且沿轴向远离支承元件(22)地对压力件(20) 加载。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2015.01.13 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2013/064737 2013.07.11 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2014/009。
3、497 DE 2014.01.16 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图7页 (10)申请公布号 CN 104428188 A (43)申请公布日 2015.03.18 CN 104428188 A 1/1页 2 1.用于将齿条(14)压紧到小齿轮(16)上的装置,该装置包括壳体(12)、在该壳体 (12)中沿压紧轴线(A)可移动地引导的压力件(20)、沿轴向可固定在壳体(12)上的支承 元件(22)、轴向被加载的力导入体(23)、以及楔形体(24),所述楔形体分别支撑在压力件 (20)、支承元件(22)和力导入体。
4、(23)上,其中,设置有沿周向(26)均匀分布的至少三个 楔形体(24),所述力导入体(23)径向向外地对楔形体(24)加载并且沿轴向远离支承元件 (22)地对压力件(20)加载。 2.根据权利要求1的装置,其特征在于,所述楔形体(24)由塑料制成。 3.根据权利要求1或2的装置,其特征在于,所述楔形体(24)相对彼此可运动。 4.根据上述权利要求之一的装置,其特征在于,两个沿周向(26)相邻的楔形体(24)分 别通过一个柔性的耦合元件(36)连接。 5.根据权利要求3或4的装置,其特征在于,所述楔形体(24)和耦合元件(36)构造成 一体的。 6.根据上述权利要求之一的装置,其特征在于,沿轴。
5、向在支承元件(22)与压力件(20) 之间设置有沿轴向方向的弹性元件(50)、尤其是碟形弹簧或O形环。 7.根据上述权利要求之一的装置,其特征在于,所述力导入体(23)具有锥形区段 (28),力导入体借助该锥形区段而支撑在楔形体(24)的基本上互补构造的接触面(30)上。 8.根据上述权利要求之一的装置,其特征在于,压力件(20)的朝向楔形体(24)的端侧 (32)具有锥形的区段,楔形体(24)的基本上互补构造的接触面(34)支撑在该锥形的区段 上。 9.根据上述权利要求之一的装置,其特征在于,设置有弹簧元件(40),该弹簧元件支 撑在力导入体(23)和压力件(20)上,以便沿轴向远离压力件(。
6、20)地对力导入体(23)加 载。 10.根据权利要求1至8之一的装置,其特征在于,设置有弹簧元件(40),该弹簧元件 支撑在力导入体(23)和支承元件(22)上,以便沿轴向远离支承元件(22)地对力导入体 (23)加载。 11.根据上述权利要求之一的装置,其特征在于,沿径向从内向外看,所述楔形体(24) 沿轴向方向楔形地增宽。 12.根据上述权利要求之一的装置,其特征在于,设置有支撑元件(90),该支撑元件限 制压力件的返回运动。 13.用于机动车的齿条式转向机构,该齿条式转向机构包括壳体(12)、可移动地支承 在壳体(12)中的齿条(14)、与齿条(14)啮合的小齿轮(16)和根据上述权利。
7、要求之一的装 置(18),所述装置将齿条(14)向小齿轮(16)加载。 权 利 要 求 书CN 104428188 A 1/8页 3 用于将齿条压紧到小齿轮上的装置 技术领域 0001 本发明涉及一种用于将齿条压紧到小齿轮上的装置以及一种具有这种压紧装置 的用于机动车的齿条式转向机构。 背景技术 0002 由现有技术已知齿条式转向机构的各种实施方式。基于齿条式转向机构的作用原 理,所有齿条式转向机构具有转向传动机构,该转向传动机构具有齿条和小齿轮,其中,小 齿轮与齿条的齿状区域啮合。经由转向盘施加到转向轴和小齿轮上的旋转力在此转化为齿 条法向力并且传递给车辆的可转向的车轮。当今,齿条式转向机构。
8、通常构造为液压、电液或 电的助力转向机构,其在转向过程中辅助车辆驾驶员。 0003 由于在转向传动机构中有时出现相当大的力,很早就已发现需要采取特殊的预防 措施来使齿条尽可能无间隙地与小齿轮保持啮合。否则存在如下的危险,通过齿条横向于 齿条纵向变形,使得该齿条在受负荷的情况下运动离开小齿轮。在此至少会出现转向机构 中的间隙不希望地增大,在极端情况下甚至会出现转向机构的滑转。 0004 为了避免这点,在小齿轮区域中通常使用压力件,该压力件以尽可能恒定的压紧 力将齿条向小齿轮加载。对希望的压紧力的调节、对由于在转向过程中出现的压力件与齿 条之间的滑动摩擦而产生的磨损现象的考虑以及在车辆运行中避免扰。
9、人的啪嗒啪嗒声在 此构成对齿条式转向机构的压紧装置的最大挑战。 0005 US 7,654,166 B2已经描述了一种用于齿条式转向机构的压紧装置,该压紧装置 在车辆运行中基本上无间隙地并且因此特别是低噪声地作业,另外还允许对压力件的压紧 力的调节。 0006 为了使压紧装置保持基本上无间隙,在该文献中设置有两个分开的楔形体,所述 楔形体的倾斜的楔面作用在压力件上。两个楔形体被一个弹簧元件横向于压紧轴线地相对 彼此加载,其中,径向力经由楔面转化为轴向力,该轴向力将压力件轴向地向齿条压紧。但 该装置的装配、尤其是楔形体相对压力件的径向定向和定中心、通过径向作用的弹簧元件 提供足够的轴向压紧力以及。
10、经由两个倾斜的楔面沿轴向方向精确加载压力件在这种情况 下已证明是繁复且有问题的。偏心地或未正好沿轴向定向地加载压力件会导致压紧装置卡 住并且因此导致转向过程中转向盘不希望的“猛冲”。 0007 DE 10 2010 039 202 A1示出一种用于齿条式转向机构的压紧装置,在其中压力 件在磨损情况下应自行再调节以维持希望的间隙。压紧装置为此具有壳体部件,由压力件 弹簧向齿条方向加载的活塞可移动地在该壳体部件中引导。另外设有螺杆,该螺杆与压力 件借助通过轴向力不可旋转的第一螺纹连接机构而耦合并且与螺母借助通过轴向力可旋 转的第二螺纹连接机构而耦合,其中,活塞与螺母构成联接装置并且限制螺母相对活塞。
11、向 背向齿条的方向运动。压紧装置还具有再调节弹簧,该再调节弹簧设置在压力件与活塞之 间并且以弹簧力将压力件向齿条的方向加载。最后,压紧装置还包括止挡,该止挡限制螺母 向齿条方向的行程。但所提出的压紧装置由于其复杂的结构而在制造和装配时相对繁复。 说 明 书CN 104428188 A 2/8页 4 发明内容 0008 本发明的目的在于:提供一种用于齿条式转向机构的压紧装置,该压紧装置以小 的装配费用补偿磨损现象并且保障精确定向地、均匀地以及足够强地沿轴向方向给压力件 加载。 0009 根据本发明,所述目的通过一种用于将齿条压紧到小齿轮上的装置得以实现,该 装置包括壳体、在该壳体中沿压紧轴线可移。
12、动地引导的压力件、能轴向固定在该壳体上的 支承元件、轴向被加载的力导入体以及楔形体,这些楔形体分别支撑在压力件、支承元件和 力导入体上,其中,设置有沿周向均匀分布的至少三个楔形体,并且力导入体一方面径向向 外对楔形体加载并且另一方面沿轴向远离支承元件地对压力件加载。在这种情况下,能简 单且可靠地经由力导入体的直接的轴向加载来形成压力件的大多相当大的、希望的轴向压 紧力。 0010 优选地,压紧装置的楔形体由塑料制成。由于在选择适当的塑料时可以毫无问题 地吸收出现的负荷,所以塑料方案在重量、制造成本和可适配的造型方面具有优势。 0011 在用于将齿条压紧到小齿轮上的装置的一种实施方式中,楔形体相。
13、对彼此可运 动。另外,楔形体可以借助耦合元件、尤其是借助柔性的耦合元件而彼此连接,由此减少单 个构件的数量并且降低用于压紧装置的装配费用。 0012 在这种实施方式中,尤其是两个沿周向相邻的楔形体可以相应地通过一个柔性的 耦合元件连接。这提供一种简单的可能性:所有楔形体相对彼此定位但又可维持个体的径 向可运动性。 0013 特别优选的是:楔形体与耦合元件一体构造并且构成一个楔形体单元。所述楔形 体单元尤其是可以以少的费用由塑料制出并且此外无需预装配,在该预装配中必须将各个 楔形体经由分开的耦合元件彼此连接。 0014 优选沿轴向在支承元件与压力件之间设置有沿轴向方向的弹性元件、尤其是O形 环或。
14、碟形弹簧。借助该弹性元件例如可以补偿转向传动机构中的制造公差,而不会在转向 操纵中通过压力件不希望地阻碍齿条的运动。 0015 在压紧装置的另一种实施方式中,力导入体具有锥形区段,力导入体借助该锥形 区段而支撑在楔形体的基本上互补构造的接触面上。由于力导入体上的锥形区段以及至少 三个均匀分布的楔形体,力导入体相对楔形体径向定中心。 0016 另外,压力件的朝向楔形体的端侧可以具有锥形的区段,楔形体的基本上互补构 造的接触面支撑在该锥形的区段上。由于压力件的在朝向楔形体的端侧上的这种锥形或截 锥形的构造以及至少三个沿周向均匀分布的楔形体,楔形体关于压紧轴线径向定中心。在 中心位置中,径向力分量抵。
15、消并且压力件沿轴向方向被均匀地向齿条加载。压力件的所述 端侧在此尤其是构造为“直”锥或截锥,即,构造成锥形,在该锥形中锥顶位于底面的上方中 央,或构造成截锥形,在该截锥形中底面和顶面平行且同心地设置。 0017 在压紧装置的一种实施方式中,设置有弹簧元件,该弹簧元件支撑在力导入体和 压力件上,以便沿轴向远离压力件地对力导入体加载。例如弹簧元件构造为螺旋弹簧,该螺 旋弹簧沿轴向方向延伸。因此可以以简单的方式产生几乎任意的轴向压紧力,通过适当选 择弹簧元件能够极精确地调节所述轴向压紧力。 说 明 书CN 104428188 A 3/8页 5 0018 备选地可以设置有弹簧元件,该弹簧元件支撑在力导。
16、入体和支承元件上,以便沿 轴向远离支承元件地对力导入体加载。在这种情况下,弹簧元件例如也是螺旋弹簧,该螺旋 弹簧沿轴向方向延伸。弹簧元件的功能和作用在此基本上与上述实施方式相同。在结构方 面两种实施方式的区别主要在于:在一种情况下是压力件而在另一种情况下是支承元件构 成用于弹簧元件的容纳空间。通常提出:弹簧元件容纳于压力件中,这是因为压力件在壳体 中的轴向引导通过增加的轴向尺寸得到显著改善。然而在轴向引导只需要外周面后,在压 力件内部留有未加利用的容积,该容积能毫无问题地容纳弹簧元件。 0019 在压紧装置的另一种实施方式中,沿径向从内向外看,楔形体沿轴向方向楔形地 增宽。为了减小表面压力,沿。
17、径向从内向外看,楔形体也能沿周向增宽并且构造成弓形的、 尤其是圆弓形的楔形体。 0020 另外,本发明还包括用于机动车的齿条式转向机构,其包括壳体、可移动地支承在 壳体中的齿条、与齿条啮合的小齿轮和上面所描述的装置,所述装置将齿条向小齿轮加载。 附图说明 0021 由下文中参考附图对优选实施方式的说明获得本发明的其它特征和优点。附图如 下: 0022 图1为根据本发明的齿条式转向机构的细节剖视图,其中根据本发明的压紧装置 处于使用状态中; 0023 图2为根据图1的齿条式转向机构的两个细节剖视图,其中根据本发明的压紧装 置处于装配状态中; 0024 图3为根据本发明的一种备选实施方式的压紧装置。
18、在使用状态中的细节剖视图; 0025 图4为根据图3的压紧装置在装配状态中的细节剖视图; 0026 图5为根据本发明的另一种备选实施方式的压紧装置在使用状态中的细节剖视 图; 0027 图6为根据现有技术的压紧装置的细节剖视图; 0028 图7为根据图3的压紧装置的细节剖视图; 0029 图8为根据另一种实施方式的压紧装置在初始状态中的剖视图; 0030 图9为图8的压紧装载在使用状态中的剖视图; 0031 图10为图表,在其中为不同的压紧装置示出关于在压力件的区域中出现的齿条 横向负荷的压力件轴向运动。 具体实施方式 0032 图1和2示出用于机动车的齿条式转向机构10的一部分,其包括壳体1。
19、2、可纵向 移动地支承在壳体12中的齿条14、与齿条14啮合的小齿轮16和压紧装置18,所述压紧装 置将齿条向小齿轮16加载。在此压紧装置18根据图1处于使用状态中并且根据图2处于 装配状态中。 0033 压紧装置18的壳体12在当前情况下与齿条式转向机构10的壳体12一体构造。 备选地,压紧装置18也可以具有一个壳体12,该壳体则固定在齿条式转向机构10的分开的 壳体上。 说 明 书CN 104428188 A 4/8页 6 0034 用于将齿条14压紧到小齿轮16上的装置18包括壳体12、在壳体12中沿压紧轴 线A可移动地引导的压力件20、可轴向固定在壳体12上的支承元件22、轴向被加载的。
20、力导 入体23以及多个楔形体24,所述楔形体分别支撑在压力件20、支承元件22和力导入体23 上。 0035 压紧轴线A相对齿条轴线Z基本上垂直、即径向延伸。另外,小齿轮16和压力件 20这样设置在齿条14的对置侧上,使得小齿轮16的旋转轴线R和压紧装置18的压紧轴线 A相交。备选地,也可以这样设置小齿轮16和压力件20,使得旋转轴线R与压紧轴线A彼 此错开。 0036 为了确保楔形体24相对压力件20并且相对力导入体23定中心,通常设置有至少 三个楔形体24,所述楔形体沿周向26均匀分布地设置,其中,力导入体23不仅沿轴向远离 支承元件22地对压力件20加载而且还径向向外地对楔形体24加载。。
21、 0037 为此,力导入体23具有锥形区段28,借助该锥形区段,力导入体支撑在楔形体24 的基本上互补构造的接触面30上。在力导入体23轴向向楔形体24加载时,这些楔形体因 此不仅轴向、而且也径向向外地被加载。 0038 压力件20在朝向楔形体24的一侧上也具有锥形的压力件区段。具体而言,压力 件20的朝向楔形体24的端侧32根据图1和2构成“直”锥的周面,在该直锥中,锥顶位于 圆形底面的上方中央。楔形体24的基本上互补构造的接触面34支撑在所述周面上,其中, 在当前实施例中设置有六个沿周向26均匀分布的楔形体24(参见图2)。 0039 图2不仅示出压紧装置18的纵剖视图而且也示出横截面图X。
22、-X。在横截面图X-X 中清晰可见:各个楔形体24通过柔性的耦合元件36而彼此连接,但也可相对彼此运动。具 体而言,耦合元件36分别连接两个沿周向26相邻的楔形体24。 0040 在当前情况下,楔形体24和耦合元件36由塑料制成并且一体地构造为楔形体单 元38。 0041 一体构造的楔形体单元38在很大程度上简化了压紧装置18的装配,这是因为无 需将楔形体24单个地定位在壳体12中。 0042 压紧装置18还包括弹簧元件40,该弹簧元件支撑在力导入体23和支承元件22 上,从而沿轴向远离压力件20地对力导入体23加载。弹簧元件40在当前情况下是构造为 螺旋弹簧的压力弹簧,该压力弹簧沿轴向方向延。
23、伸并且提供希望的轴向压紧力F Andruck 。 0043 下面借助图1和2说明所示压紧装置18的作用方式和优点。 0044 在根据图2的压紧装置18的装配状态中,压力件20和楔形体24或者楔形体单元 38设置在壳体12的开口42中,其中,至少压力件20关于压紧轴线A沿径向方向配合精确 地、但却沿轴向可移动地容纳在壳体开口42中。 0045 支承元件22在当前情况下构造成多件式的并且包括外环44和内盖46。 0046 内盖46在根据图1的实施例中在朝向压力件20的一侧上具有用于容纳弹簧元件 40的凹部48。 0047 支承元件22的外环44邻接楔形体24的接触面45并且构成用于楔形体24的轴 。
24、向支承件。 0048 为了将压力件20和楔形体24或者楔形体单元38保持在壳体12的开口42中,将 支承元件22的外环44固定在壳体12上。为此,外环44的外螺纹被拧入到开口42的内螺 说 明 书CN 104428188 A 5/8页 7 纹中,以便能沿轴向方向相对壳体12调节支承元件22的外环44。 0049 沿轴向在支承元件22、具体而言支承元件22的外环44与压力件20之间设置有 沿轴向方向的弹性元件50。该弹性元件50根据图1和2是例如由橡胶制成的O形环,该O 形环增大了楔形体24与支承元件22之间的摩擦并且用于确保压紧装置18中预先规定的、 希望的轴向间隙。在过载情况下,即在齿条力F。
25、 ZS 沿压紧轴线A方向升高超过希望的压紧力 F Andruck 时,压力件20能够通过轴向压缩弹性元件50实现向支承元件22的方向的一定程度 的运动。由此能补偿齿条式转向机构10的部件的尺寸公差,而不会可感知地阻碍转向操纵 时齿条14的运动。 0050 根据图1和2,弹性元件50容纳于楔形体24的凹槽49中并且沿轴向方向突出于 楔形体24。 0051 作为O形环的备选方案,例如也可以使用碟形弹簧作为弹性元件50。有可能压紧 装置18内的挠性已经足以补偿齿条式转向机构10的转向传动机构中一定程度的尺寸公 差,从而不需要弹性元件50。 0052 通常,支承元件22的外环44被拧入壳体12中直至固。
26、定的止挡52。在此这样选择 所述止挡52,使得压力件20和楔形体24(或者楔形体单元38)沿轴向方向还具有一定的间 隙。 0053 在下一装配步骤中,力导入体23和弹簧元件40被插入到壳体12的开口42中并 且借助内盖46固定在壳体12上(参见图1)。 0054 在当前实施例中,内盖46的外螺纹为此被拧入到外环44的内螺纹中。在拧入内 盖46时,弹簧元件40被预紧,从而将力导入体23轴向向楔形体24加载。例如,内盖46被 拧入外环44直到达到预先规定的扭矩,该扭矩相应于希望的压紧力F Andruck 。 0055 由于力导入体23以其锥形区段28贴靠在楔形体24的基本上互补构造的接触面 30上。
27、,所以楔形体24由于轴向压紧力F Andruck 也被力F radial 径向向外加载。 0056 径向力F radial 使楔形体24向外移动,直到该径向力被增大的摩擦力平衡,在此主 要是弹性元件50的压缩和由此产生的在楔形体24与压力件20之间的表面压力的增大。 0057 在达到力平衡时,在楔形体24与外环44之间的弹性元件50优选确保上面提到的 预先给定的轴向间隙、即一定的轴向距离以补偿转向传动机构中的尺寸公差。 0058 图3和4示出根据一种备选实施方式的用于将齿条14压紧到小齿轮16上的装置 18,但该装置在其基本结构和一般作用原理方面基本上相应于根据图1和2的实施方式,因 而有关内。
28、容详情参见上述说明,下面仅说明这些实施方式的区别。 0059 沿轴向方向看,现在力导入体23设置在楔形体24与压力件20之间,而并非如根 据图1和2的实施方式那样设置在楔形体24与支承元件22之间。相应地,弹簧元件40也 不再支撑在力导入体23和支承元件22上,而是支撑在力导入体23和压力件20上,因此力 导入体23被沿轴向远离压力件20地加载。 0060 基于该结构改变,弹簧元件40无需再容纳于支承元件22中,因此支承元件22可 以沿轴向方向更紧凑地构造。 0061 基于支承元件22的轴向更紧凑的构造,在相同的结构空间需求下可以增大压力 件20的轴向尺寸,由此改善压力件在壳体12中的轴向引导。
29、。由于压力件20的柱形成型的 外周面足以用于轴向引导,所以可以毫无问题地在压力件20内部构造用于容纳弹簧元件 说 明 书CN 104428188 A 6/8页 8 40的凹部48。 0062 弹性元件50在根据图3和4的压紧装置18中设置在压力件20与楔形体24之间 但仍然满足其与根据图1和2的实施方式相同的功能。 0063 图4示出压紧装置18的装配状态,在该装配状态中压力件20、弹簧元件40、力导 入体23和楔形体24或者楔形体单元38设置在壳体12的开口42中,其中,至少压力件20 关于压紧轴线A沿径向方向配合精确地、但沿轴向可移动地容纳于壳体开口42中。为了在 壳体12中对压力件20进。
30、行径向缓冲,根据图3和4设置有两个O形环53,它们分别容纳于 压力件20的一个环绕的凹槽中。 0064 在该实施方式中,支承元件22构造成一体的并且借助适当的工具54被拧入到壳 体开口42中。为此,在支承元件22上设置有外螺纹并且在壳体12的开口42上设置有互 补的内螺纹。为了在装配时暂时防止楔形体24的径向负荷,工具54具有顶头56,该顶头延 伸穿过支承元件22中的开口58并且作用在力导入体23的轴向突起60上。相应地,可以 以预先规定的扭矩对工具54加载,以便随后通过有针对性地往回旋转支承元件22来调节 希望的基本位置。 0065 在取下工具54后,销头56不再用作用于力导入体23的轴向支。
31、承件,因此力导入 体23的锥形区段28支撑在楔形体24上并且径向向外对该楔形体加载(图3)。 0066 与根据图1和2的实施方式类似,楔形体24径向向外的运动通过上面所描述的摩 擦的增大来限制。 0067 根据图3和4,力导入体23具有锥形区段28,该锥形区段贴靠在楔形体24的基本 上互补构造的接触面30上。另外,在力导入体23的轴向端部上构造有柱形突起60、62,这 些突起嵌接到构造为螺旋弹簧的弹簧元件40中或者支承元件22的开口58中。 0068 压力件20的朝向楔形体24的一侧根据图3和4至少区段地构造成锥形的。具体 而言,压力件20的端侧32构成截锥形的周面,楔形体24的基本上互补构造。
32、的接触面34支 撑在该周面上。端侧32还具有凹槽49,弹性元件50容纳于所述凹槽中。 0069 沿径向从内向外看,楔形体24沿轴向方向首先锥形增宽并且随后其轴向尺寸又 减小(参见图3和4)。另外,沿径向从内向外看,楔形体24也沿周向26增宽并且构成根据 图2的圆弓形楔形体24,以便减小表面压力并且由此减小材料应力。 0070 根据出现的应力以及生产费用为压紧装置18的各个构件选择适当的材料。 0071 这样,根据图3和4的支承元件22例如构造为铝制的车削件/铣削件或铸件。 0072 相反,力导入体23是钢制车削件,在此根据出现的负荷和希望的摩擦系数也可考 虑塑料方案。在任何情况下可以以较小的费。
33、用使力导入体23的锥角适配相应的边缘条 件和要求。 0073 楔形体24,其在一些实施例中也可构造成楔形体单元38,优选由塑料制成。在最 简单的情况下,由塑料车削出锥形环,该锥形环随后被径向切成楔形段。即使在该车削件 中,锥角和锥角也可以简单地适配具体规定。 0074 图5示出根据另一种实施方式的用于将齿条14压紧到小齿轮16上的装置18,该 装置在其基本结构和一般作用原理方面与根据图3和4的实施方式基本上相符,因此有关 功能上的基本原理参见上述说明,下面仅说明各实施方式的区别。 0075 压紧装置18的两种实施方式的区别仅在于压力件20的设计结构,压力件在图3 说 明 书CN 1044281。
34、88 A 7/8页 9 和4中构造成一体的,而根据图5的压力件20则构造成两件式的,其包括基体64和嵌件 66。 0076 嵌件66沿轴向可运动地支承在基体64中并且沿轴向方向经由弹性元件50支撑 在基体64上。 0077 弹性元件50根据图5是例如由橡胶制成的O形环并且用于确保压紧装置18中预 先规定的、希望的轴向间隙。在过载情况下,即在齿条力F ZS 沿压紧轴线A的方向升高超过 希望的压紧力F Andruck 时,压力件基体64能够通过轴向压缩弹性元件50实现向支承元件22 的方向的一定程度的运动。由此能补偿齿条式转向机构10的部件的尺寸公差,而不会感知 地阻碍转向操纵时齿条14的运动。 。
35、0078 因此,弹性元件50在根据图5的压紧装置18中虽然设置在压力件20的嵌件66 与基体64之间,但也满足与根据图1至4的实施方式相同的功能。 0079 因为弹性元件50根据图5同时也承担在壳体12中对压力件20进行径向缓冲的 功能,所以与根据图3和4的实施方式相比可省却两个O形环53之一。 0080 图6示出根据现有技术的用于齿条式转向机构10的压紧装置18,在其中未设置用 于补偿齿条式转向机构10中的磨损现象的楔形体24。 0081 与此相对,图7示出根据本发明的用于齿条式转向机构10的压紧装置18,在其中 设置有多个具有锥角、的楔形体24。 0082 图8和9示出另一种实施方式。为由。
36、上述实施方式公开的构件使用相同的附图标 记,在这方面参见上述说明。 0083 根据图8和9的实施方式基于图5的实施方式,但与图5的实施方式的区别在于, 在支承元件22上设置有支撑元件90。支撑元件90在此构造为环绕的凸缘,该凸缘从支承 元件向齿条14延伸。 0084 支撑面92可以贴靠在支撑元件90上,所述支撑面设置在嵌件66的朝向支承元件 22的一侧上。在图8所示的初始状态中,支撑元件90限定嵌件66与齿条14的最大距离。 0085 支撑元件90具有两个功能。首先,支撑元件在装配时可以用于以最少费用调节预 先规定的弹性间隙。首先将支承元件22最大程度地拧入到壳体12中,直到所有元件(从 支承。
37、元件22到嵌件66直到压力件20)成为一个“块”。然后将支承元件22往回旋转一个 预先规定的角度,由此获得预先规定的弹性间隙(参见在嵌件66与压力件20之间的以“S” 标记的区域)。 0086 支撑元件90的第二个功能在于,支撑元件构成用于在过载时对嵌件66的最大返 回运动的限制。与楔形体24的磨损状态和楔形体24可能的向内退让运动无关,支撑元件 90限制的是:嵌件66可能向支承元件22的方向被压离齿条14的最大距离。 0087 最后,图10示出一个图表,在该图表中示出压力件20关于齿条力F ZS 的轴向位移 s,其中,齿条力F ZS 被分为常见转向操纵的力区域68、过渡区域70和表示齿条式转。
38、向机构 10的峰值负荷使用的力区域72。 0088 根据现有技术的压紧装置18的特性(参见图6)对新的齿条式转向机构10而言 用曲线74表示而对已经经受一定程度的磨损的齿条式转向机构10而言用曲线75表示。 0089 与此相对,根据本发明的具有锥角20并且10的压紧装置18的特 性借助曲线76(对新的齿条式转向机构10而言)和曲线77(对具有一定程度的磨损的齿 说 明 书CN 104428188 A 8/8页 10 条式转向机构10而言)表示。 0090 最后,根据本发明的具有锥角40并且10的压紧装置18的特性借 助曲线78(对新的齿条式转向机构10而言)和曲线79(对具有一定成对的磨损的齿。
39、条式 转向机构10而言)表示。 0091 在根据图10的图表中清楚的是:在传统的齿条式转向机构10中在出现一定的磨 损现象后,在常见转向操纵的力区域68中就已出现压力件20的不希望的大的位移,这对于 驾驶员而言表现为转向性能的不希望的改变、如齿条式转向机构的啪嗒啪嗒声或转向间隙 (参见曲线74、75)。 0092 通过根据本发明的压紧装置18,在力区域72中才出现压力件20的不希望的大的 位移,所述力区域72已经表示齿条式转向机构10的峰值负荷使用(参见曲线76、77)。在 此这样选择锥角、,使得在力区域72中楔形体24可径向运动并且由此锁定齿条14或 可靠地避免不希望的高的齿条摩擦。 009。
40、3 曲线96示出用于根据图8和9的实施方式的位移。可以看出,基于附加的支撑元 件90,最大出现的间隙相对曲线77被限制在较小的值上。 0094 备选地,在适当地协调锥角、相应希望的压紧力F Andruck 以及在力导入体23与 楔形体24之间的、在楔形体24与压力件20之间的和在楔形体24与支承元件22之间的相 应摩擦的情况下,即使在力区域72中(齿条式转向机构10的峰值负荷使用)也能防止大 的压力件位移(参见曲线78、79)。在这种情况下,压力件20的轴向间隙保持在恒定的低水 平上并且还最大程度地不受齿条式转向机构10中磨损现象的影响。有利的是:由此驾驶员 在几乎所有作用于齿条式转向机构10。
41、的负荷的情况下(参见曲线78、79在600N与7000N 之间基本上恒定的曲线走向)以及在压紧装置18的整个使用寿命中(参见曲线78、79的 基本上一致的曲线走向)感觉不到转向性能中不希望的改变。 0095 在齿条式转向机构10中、例如在压力件20的滑动层80中出现的磨损在根据本发 明的压紧装置18中通过楔形体24径向向外的移动得以补偿。通过弹性元件50或其它存 在的弹性体在压紧装置18的区域中确保压力件20轴向位移的一定、甚至是希望的值s并 且因此可以在设计技术上允许啮合区域中出现的尺寸公差。 说 明 书CN 104428188 A 10 1/7页 11 图1 说 明 书 附 图CN 104428188 A 11 2/7页 12 图2 说 明 书 附 图CN 104428188 A 12 3/7页 13 图3 说 明 书 附 图CN 104428188 A 13 4/7页 14 图4 图5 说 明 书 附 图CN 104428188 A 14 5/7页 15 图6(现有技术) 图7 说 明 书 附 图CN 104428188 A 15 6/7页 16 图8 图9 说 明 书 附 图CN 104428188 A 16 7/7页 17 图10 说 明 书 附 图CN 104428188 A 17 。