齿条转向装置以及带有这种齿条转向装置的机动车的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的尤其用于机动车的齿条转向装置。结合本发明，就此而言还明确地指出一种带有这种齿条转向装置的机动车。


背景技术：

2.从de 10 2007 012 655 a1中已知了一种机电式齿条转向装置，其具有弹性的末端止挡部。该齿条转向装置包括：转向传动装置壳体；齿条，其延伸穿过转向传动装置壳体；电动马达，其经由滚珠丝杠驱动装置与齿条联接，以便在该齿条处提供轴向力；以及转向横拉杆铰接部，其布置在齿条的轴向端部处。作为止挡元件尤其描述应从外部插入到转向传动装置壳体中的弹簧元件。为此需要的是，将转向传动装置壳体两件式地构造有主壳体和壳体盖，它们由于应经由止挡元件吸收的力而制造为压铸件。


技术实现要素：

3.本发明目的在于，提供一种齿条转向装置、尤其带有这种齿条转向装置的机动车，借助于它们可以在等价的功能性的情况下降低制造成本。
4.根据本发明，该目的通过独立权利要求的特征来实现。本发明的另外的实际的实施形式和优点结合从属权利要求来描述。
5.根据本发明的齿条转向装置包括：转向传动装置壳体；齿条，其延伸穿过转向传动装置壳体；电动马达，其在转向传动装置壳体的螺纹侧处经由滚珠丝杠驱动装置与齿条联接，以便在该齿条处提供轴向力；以及两个转向横拉杆铰接部，其布置在齿条的轴向端部处。在此，转向传动装置壳体一件式地如此构造，使得在转向传动装置壳体的螺纹侧上构造有用于布置电动马达的驱动装置插入开口，并且在该螺纹侧处还构造有用于转向横拉杆铰接部的直接的止挡面或用于布置和轴向支撑用于转向横拉杆铰接部的单独的止挡元件的支撑面。
6.出于壳体设计的结构原因，在此优选的是，直接的止挡面或支撑面不在整个周缘上延伸，而是由一个或多个部分周缘部段组成，使得止挡面或支撑面的一个中断部或多个中断部可以被用于带的穿引(durchfuehrung)。
7.在一特别简单的变体中，止挡面或支撑面构造为如下部分周缘部段、尤其部分圆环部段，其在120
°
至320
°
的角度范围上、尤其在超过180
°
的角度范围上、优选地在200
°
至300
°
的角度范围上延伸。
8.本发明尤其在制造成本方面是特别有利的，因为用于支撑单独的止挡元件的直接的止挡面或支撑面的构造相应彼此独立地实现：将设置用于封闭开口的壳体盖作为可简单地且成本有利地制造的元件构建和使用，尤其作为本身不必吸收力的塑料注塑成型件构建和使用。
9.在根据本发明的齿条转向装置的另一实际的实施形式中，在壳体的螺纹侧处构造有一个沿径向方向和/或轴向方向延伸的固定臂，或者在壳体的螺纹侧处构造有多个沿径
向方向和/或轴向方向延伸的固定臂。由此指任何的固定结构，利用所述固定结构从壳体出发可制造相对于机动车的车身元件的(优选地结构简单的)牢固的连接、尤其相对于机动车的车架元件或副车架的螺纹连接。
10.为此，在每个固定臂处优选地构造有至少一个螺旋开口，以便在相应的固定臂与机动车的车架元件或副车架之间利用固定螺栓建立螺旋连接。
11.如已经提到的那样，出于成本原因，有利的是，驱动装置插入开口借助于塑料盖封闭，尤其转向传动装置壳体具有直接的贴靠面或支撑面并且可选地还具有一个或多个固定臂。在这种情况下，利用塑料盖始终还可以保证足够的密封。反之，这样的几何结构(其尤其通过转向横拉杆铰接部承受机械负荷，并且其在转向横拉杆铰接部撞击时吸收力并且必须经由车架或副车架将力导出)设置在转向传动装置壳体本身处。就此而言，尤其指出用于单独的止挡元件的直接的止挡面或支撑面以及固定臂。
12.备选地或除了借助于盖封闭驱动装置插入开口之外，驱动装置插入开口也可以借助于密封圈(manschette)封闭。密封圈(尤其如果是至少部分弹性的密封圈，所述至少部分弹性的密封圈由于其弹性而能够与不同尺寸的驱动装置插入开口相组合来使用)的使用具有另外的优点，即利用特定的密封圈类型可封闭两个或更多个几何结构的驱动插入开口，从而与使用根据驱动装置插槽开口的尺寸和几何结构适配的盖相比，通用件的数量增加。如此，可以进一步降低根据本发明的齿条转向装置的制造成本。
13.在根据本发明的齿条转向装置的另一实际的实施形式中构造有仅在圆环的周缘的一部分上延伸的支撑面，其中，在功能上布置在电动马达与滚珠丝杠驱动装置之间的驱动带延伸穿过未设置有支撑面的区域。在这种情况下，得到由电动马达和驱动带(尤其还结合滚珠丝杠驱动装置)组成的单元的特别简单的装配，亦即如果电动马达及其控制装置在装配中应尽可能地或完全插入到驱动装置插入开口中，那么还如此。
14.通过设置至少一个支撑肋(支撑面借助于其在面积方面扩大)，就此而言可以改善力到经由支撑面支撑的、单独的止挡元件上的分布，因为进一步扩大了接触面积。
15.至少一个圆环形的盘尤其适合作为单独的止挡元件，其中，这样的盘在最简单的设计方案中具有两个平的、彼此平行构造的、圆环形的端侧。虽然单独的止挡元件原则上可以由充分设计的且确定尺寸的塑料制成。然而优选地，单独的止挡元件由金属材料构成，尤其由相同的材料或具有大致相同的热膨胀系数的材料构成。这样的材料尤其视为具有大致相同的热膨胀系数的材料，所述材料的热膨胀系数的偏差为最大30百分比、进一步优选地最大20百分比且特别优选地最大10百分比。这具有以下优点，即单独的止挡元件的可能的力配合的固定尽可能是耐温的，并且极端温度可能导致止挡元件容易从转向传动装置壳体脱开的风险是较低的。
16.单独的止挡元件的刚度可以针对特定应用情况优化，尤其通过设置用于加固的结构和/或通过使止挡元件锥状地构造。例如，通过这样的结构设计可以优化相应的止挡元件中的应力分布，并且提高抗弯刚度以及疲劳强度和/或使每止挡元件所需的材料使用最小化。
17.如果在齿条转向装置中设置有单独的止挡元件，则该止挡元件优选地牢固地与转向传动装置壳体连接，尤其以便避免从外部撞击在该止挡元件处的转向横拉杆铰接部在与止挡元件撞击时被楔入，并且然后在转向横拉杆铰接部再度偏转时，止挡元件从其理论位
置中运动出来。
附图说明
18.下面结合附图描述本发明的另外的实际的实施形式。其中：图1以剖示图示出了根据本发明的转向传动装置壳体的示意图，该转向传动装置壳体带有布置在其中的另外的元件，图2以等轴图示出了不带有另外的元件的根据本发明的转向传动装置壳体的图示，图3以根据图2中的箭头iii的视图示出了图2中的转向传动装置壳体的图示，图4以根据图2中的箭头iv的视图示出了图2和图3中的转向传动装置壳体的图示，图5以分解图的形式示出了图2至图4中的转向传动装置壳体的图示，其具有止挡盘、盖、转向横拉杆铰接部和固定螺栓，图6以剖示图示出了图2至图5中的转向传动装置壳体的截段，其具有处于装配位置中的转向横拉杆铰接部、止挡盘和固定螺栓，图7示出了具有加固部的止挡盘的另一备选的设计变体，图8示出了具有加固部的止挡盘的另一备选的设计变体，图9示出了在两侧具有锥状几何结构的止挡盘的另一备选的设计变体，以及图10示出了在一侧具有锥状几何结构的止挡盘的另一备选的设计变体。
具体实施方式
19.图1示出了齿条转向装置10的示意图，该齿条转向装置具有：根据本发明的转向传动装置壳体12；齿条14，其延伸穿过转向传动装置壳体12；以及电动马达16，其在转向传动装置壳体12的螺纹侧18处经由滚珠丝杠驱动装置20与齿条14联接。在所示实施形式中，电动马达16与滚珠丝杠驱动装置20之间的连接经由马达轴22和传递电动马达16的驱动力矩的带驱动装置24建立。但是备选地，电动马达16与滚珠丝杠驱动装置20之间的功能连接也可以利用其它适合的传递元件建立。
20.为了完整性起见还指出，齿条14在所示实施形式中在与螺纹侧18相对而置的一侧上具有齿部(未示出)，在该齿部处作用有布置在转向轴26的下端部处的齿轮28。通过转动与转向轴26联接的未示出的方向盘，那么则可以由未示出的机动车的驾驶员手动施加转向力矩。按需要，该转向力矩可以借助于电动马达16通过转向辅助力矩来支持，通过使齿条14的移动经由滚珠丝杠驱动装置20来支持。
21.在图1中仅示意性地示出了沿轴向方向和径向方向延伸的第一固定臂36和主要沿径向方向延伸的第二固定臂38。此外，在转向传动装置壳体12处在与螺纹侧18相对而置的一侧上构造有第三固定臂46和第四固定臂48，它们两者分别具有开口50,52。
22.在图2至图6中以不同的视图示出了根据本发明的转向传动装置壳体12的略微不同的实施形式。转向传动装置壳体12同样一件式地如此构造，使得在螺纹侧18上构造有用于引入电动马达的驱动装置插入开口44。在螺纹侧18上此外构造有支撑面30用于布置和轴向支撑用于转向横拉杆铰接部34的单独的止挡元件32。
23.如图2至图6中可以良好地认出的那样，在转向传动装置壳体12处在螺纹侧18上还
构造有沿轴向方向延伸的第一固定臂36和沿轴向方向延伸的第二固定臂38。在所示的实施形式中，两个固定臂36,38两者分别具有开口40,42，并且由此实现固定臂36,38与机动车的车身固定的元件、尤其未示出的副车架的简单拧紧。
24.如图2中可看出的那样，在转向传动装置壳体12处在与螺纹侧18相对而置的一侧上构造有第三固定臂46和第四固定臂48，它们两者同样分别具有开口50,52。第三固定臂46和第四固定臂48分别主要沿径向方向和略微沿轴向方向延伸。
25.如图6中可以很好地认出的那样，止挡元件32在最终装配位置中牢固地与转向传动装置壳体12连接，例如通过填缝、压制、钎焊、焊接和/或粘合。借助于盖54(其优选地成本有利地由塑料制成)来封闭驱动装置插入开口18。在所示的实施形式中，盖为此利用四个固定螺栓56来拧紧。
26.在图5和图6中，设置有简单的圆环形的盘作为止挡元件32。
27.在此在图6中还可以认出，在转向传动装置壳体12中如此构造有沿轴向方向延伸的支撑肋64，使得提供附加的支撑面30，从而总体上得到扩大的支撑面30，即通过转向传动装置壳体12的适合的圆环形设计利用用作支撑面30的凸肩和支撑肋64的用作另外的支撑面30的向左指向的端侧。
28.图7至图10示出了针对可使用的备选的止挡元件32的另外的变体，它们同样构造为圆环形的盘。
29.根据图7的止挡元件32具有六个以冲压的压印部60形式的加固部58。
30.根据图8的止挡元件32具有六个以肋62的形式的加固部58，它们尤其可以通过铸造来制造。
31.根据图9的止挡元件32在两侧锥状地构造。
32.根据图10的止挡元件32在一侧锥状地构造为弹簧垫圈。
33.本发明的在本说明书、附图以及权利要求书中公开的特征可以不仅单独地而且以任意组合的方式对于本发明以其不同实施形式的实现而言是重要的。本发明可以在权利要求书的范围中并且在考虑本领域技术人员的知识的情况下来改变。
34.附图标记列表10 齿条转向装置12 转向传动装置壳体14 齿条16 电动马达18 螺纹侧20 滚珠丝杠驱动装置22 马达轴24 带驱动装置26 转向轴28 齿轮30 支撑面32 止挡元件34 转向横拉杆铰接部
36 固定臂38 固定臂40 开口42 开口44 驱动装置插入开口46 固定臂48 固定臂50 开口52 开口54 盖56 固定螺栓58 加固部60 压印部62 肋64 支撑肋。