專利名稱：具有帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有權(quán)利 要求1前序部分的特征。
背景技術(shù)：
DE 10052275A1 7>開了這種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。在該動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中， 由電動伺服電機(jī)產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)向力，并且通過皮帶輪、齒形帶和減速傳動 裝置將該輔助轉(zhuǎn)向力傳遞到齒桿上。其中不僅僅是因為期望的低噪聲而 需要使帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)的間隙盡可能地小，并且尤其是在驅(qū)動的兩個運轉(zhuǎn)方 向上保證恒定的帶張力。
在公知的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，通過毗鄰齒形帶背面的張緊輥來影響固 定調(diào)節(jié)的預(yù)緊。
英國專利文獻(xiàn)GB1，117，863公開了在驅(qū)動的兩個運轉(zhuǎn)方向上張緊環(huán) 形的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的其他可能性。在該裝置中，利用固定且移動支承的軸來 張緊鏈傳動，使得通過彈簧預(yù)緊的楔將可移動的軸承座推離固定放置的 軸。
最后，在其他的機(jī)電動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中還已知有另外兩種調(diào)節(jié)帶張緊
的方式。 一種方式可以通過偏心輪來調(diào)節(jié)帶張緊，另一方式采用將電機(jī) 殼體拉離轉(zhuǎn)向傳動裝置的殼體并由此張緊帶的拉伸裝置。這些解決方案
成本很高并相應(yīng)很昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，改進(jìn)開始提到的那種動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，使得 在裝配時能夠進(jìn)行帶張緊的固定調(diào)節(jié)，而無需毗鄰帶設(shè)置額外的組件 (例如張緊輥)，以便由此排除通過張緊元件造成的帶的額外磨損。其 中還應(yīng)該避免采用額外的、成本過高的使調(diào)節(jié)過程復(fù)雜化的調(diào)節(jié)元件。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和具有權(quán)利要求8 特征的方法實現(xiàn)。
在用于機(jī)動車的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有以沿
軸向可移動的方式安裝在轉(zhuǎn)向蝸桿盒內(nèi)的齒桿，該齒桿可由^:置在電機(jī) 殼體內(nèi)的電動伺服電機(jī)經(jīng)由帶和傳動裝置驅(qū)動以輔助轉(zhuǎn)向，由于在電機(jī) 殼體與轉(zhuǎn)向蝸桿盒之間設(shè)置有用于張緊帶而將電機(jī)殼體推離轉(zhuǎn)向蝸桿
盒的插入楔，所以在裝配時就能夠簡單且可靠地調(diào)節(jié)張緊。在整個產(chǎn)品 的運行周期中不會出現(xiàn)張緊裝置的松弛。其中插入楔是很便宜的零件， 由此還取得了經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢。
特別有益的是帶為齒形帶。另外傳動裝置為滾珠絲杠傳動裝置。
電機(jī)殼體通過至少兩個螺栓或者定位螺栓形式的固定機(jī)構(gòu)固定在 轉(zhuǎn)向蝸桿盒上。其中把所要固定的殼體的通孔構(gòu)造成長孔或者具有余 量，使得電機(jī)殼體在最終裝上固定機(jī)構(gòu)之前可相對于轉(zhuǎn)向蝸桿盒移動。 有益的是將其中一個固定機(jī)構(gòu)構(gòu)造成轉(zhuǎn)盤軸承，以便通過電機(jī)殼體的旋 轉(zhuǎn)而張緊帶。
當(dāng)插入楔在至少一個楔面上具有齒部，尤其是具有鋸齒形輪廓時， 可靠地避免了帶張緊在固定過程中意外松開。
當(dāng)轉(zhuǎn)向蝸桿盒和/或電機(jī)殼體具有用于插入楔的支承面時，可以獲得 確定的裝配位置。在此情況下，當(dāng)支承面中的至少一個具有與插入楔的 齒部互補(bǔ)的齒部時，能夠?qū)崿F(xiàn)分級制動的調(diào)節(jié)。
其中一件式的解決方案被視為是尤其有益的，因為可以用最簡單的
方式、例如壓鑄法制造零件，并且可能通過套上(aufstecken )導(dǎo)向卡 而在轉(zhuǎn)向蝸桿盒上實現(xiàn)簡單的裝配。
通過經(jīng)由注入的環(huán)(Schlaufe)或者不可拆卸設(shè)計的兩部件實施方 式而將導(dǎo)向卡與楔一體連接，通過導(dǎo)向卡與楔一體連接，可以通過將位 于環(huán)的另一端的楔引入導(dǎo)向卡內(nèi)而在傳動單元裝配完以后就通過楔來 調(diào)節(jié)齒形帶張緊。
一種用于在如上述構(gòu)造的電機(jī)動車動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的張緊帶的方法，包括以下步驟
-通過固定機(jī)構(gòu)將帶有伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電機(jī)殼體預(yù)裝配在已經(jīng)帶有齒桿 和傳動裝置以及帶的轉(zhuǎn)向蝸桿盒上，使得電機(jī)殼體可繞平行于固定機(jī)構(gòu) 的凸緣擺動；
-將插入楔裝入到轉(zhuǎn)向蝸桿盒與電機(jī)殼體之間，以便張緊帶直到達(dá)到一 個確定的帶張力值；
-擰緊固定機(jī)構(gòu)以便將電機(jī)殼體持久地固定在所達(dá)到的位置.
當(dāng)在擰緊固定機(jī)構(gòu)前使伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至少一 圏時，在此期間持 續(xù)地測量帶張力，在某一位置低于帶張力最小值的情況下，將插入楔進(jìn) 一步移入轉(zhuǎn)向蝸桿盒和電機(jī)殼體之間，保證不低于必需的最小帶張力.


下面將結(jié)合

本發(fā)明的實施例。附圖示出
圖l示出帶有軸平行于齒桿設(shè)置的伺服電機(jī)的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的 立體圖2示出圖1的轉(zhuǎn)向裝置的伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的分解圖3示出圖l和圖2的轉(zhuǎn)向裝置的、沿圖1的線III-III的徑向剖視 圖；以及
圖4示出預(yù)裝配實施方式中的插入楔21。
具體實施例方式
圖1示出帶有轉(zhuǎn)向蝸桿盒l(wèi)的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向螭桿盒l(wèi) 包圍在內(nèi)部可移動安裝的齒桿。齒桿在末端各自帶有一個由波紋管 (Faltenbalg) 2所包圍的萬向球接頭。萬向球接頭又各自帶有一個轉(zhuǎn) 向橫拉桿3。小齒輪殼體4包圍與齒桿相嚙合的轉(zhuǎn)向小齒輪。轉(zhuǎn)向小齒 輪又配置為與轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向輪相連。轉(zhuǎn)向小齒輪進(jìn)一步帶有用于控制轉(zhuǎn) 向的扭矩傳感器，該扭矩傳感器設(shè)置在傳感器殼體5內(nèi)。在轉(zhuǎn)向蝸桿盒l(wèi)的相對端上，在可松開的殼體部6內(nèi)設(shè)置有用于驅(qū) 動齒桿的減速傳動裝置。殼體部6進(jìn)一步包括隔開一定距離平行于轉(zhuǎn)向 蝸桿盒1設(shè)置的電機(jī)殼體7。電機(jī)殼體7又帶有用于控制設(shè)置在電機(jī)殼 體7內(nèi)的伺服電機(jī)的控制電子設(shè)備8。
圖2詳細(xì)地示出伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)的組件。殼體部6在其可見的凸緣側(cè) 帶有凸緣IO,該凸緣用于固定在不可見的轉(zhuǎn)向蝸桿盒l(wèi)上。齒桿ll在 其縱向或軸向上穿過殼體部6伸出。齒桿11帶有滾珠絲杠傳動裝置12， 該滾珠絲杠傳動裝置12利用它的球無間隙地嵌入齒桿11的相應(yīng)螺紋 中。滾珠絲杠傳動裝置12可旋轉(zhuǎn)地安裝于殼體部6內(nèi)部。滾珠絲杠傳 動裝置12在周向具有用于齒形帶14的齒部13。齒形帶14又在殼體部 6之內(nèi)從滾珠絲杠傳動裝置12朝相應(yīng)構(gòu)造的伺服電機(jī)16的小齒輪15 運行，伺服電機(jī)16設(shè)置在電機(jī)殼體7內(nèi)。
由現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開的目前為止所述的部件的其它共同作用，在此 不必進(jìn)行詳細(xì)說明。同樣的情況適用于動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制和操作。
但是在裝配圖2所示的組件時，需要確定地預(yù)張緊齒形帶14，以便 盡可能地一一尤其是在變換伺服電機(jī)16的旋轉(zhuǎn)方向時一一進(jìn)一步排除 驅(qū)動間隙。下面將結(jié)合圖3進(jìn)一步說明該裝置及對其的操作方法。
圖3示出圖l所示的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)沿圖1中線III-III的橫截面。附 圖中所示的視圖示出沿齒桿11和電機(jī)軸20徑向的橫截面。
齒桿ll在未圖示的滑動軸承內(nèi)沿軸向移動，但在徑向上無間隙地被 引導(dǎo)。其在徑向上的位置相應(yīng)地準(zhǔn)確固定。同樣將電機(jī)軸20精確地安 裝在伺服電機(jī)16的軸承內(nèi)。同樣無間隙地設(shè)置在齒桿11上的滾珠絲杠 傳動裝置12在殼體部6內(nèi)處于準(zhǔn)確確定的位置。在完成裝配的轉(zhuǎn)向裝 置中，齒形帶14 一方面位于滾珠絲杠傳動裝置12上一一在滾珠絲杠傳 動裝置12的齒部13上，另一方面在伺服電機(jī)16的小齒輪15上。因此 能夠通過調(diào)節(jié)電機(jī)軸20與齒桿11之間的距離而實現(xiàn)齒形帶14的張緊。 在現(xiàn)有技術(shù)中，如上面已經(jīng)提到的，這通過張緊輥、偏心輪或者拉伸裝 置來實現(xiàn)。本發(fā)明通過采用插入在轉(zhuǎn)向蝸桿盒、更準(zhǔn)確地說是殼體部6 與電機(jī)殼體7之間的插入楔21來解決該問題。插入楔21推動電機(jī)殼體 7遠(yuǎn)離殼體部6，并由此使得帶有小齒輪15的電機(jī)殼體7遠(yuǎn)離帶有齒部
713的滾珠絲杠傳動裝置12.由此張緊包圍兩個組件的齒形帶14。
詳細(xì)地，通過將固定螺栓22構(gòu)造成電機(jī)殼體7相對于殼體部6的 轉(zhuǎn)盤軸承來實現(xiàn)張緊，例如通過在對中設(shè)置于兩個殼體部內(nèi)的孔內(nèi)裝入 套筒。其余三個固定螺栓23 —方面位于螺紋孔內(nèi)，但另一方面穿過朝 向螺栓頭的殼體部的殼體孔，相對于標(biāo)準(zhǔn)尺寸放大該殼體孔。也可以將 殼體孔做成長孔，以使電機(jī)殼體7可能相對于殼體部6擺動。以此方式 可以張緊齒形帶14。然而根據(jù)裝入位置不同，每個螺栓23也可以形成 轉(zhuǎn)盤軸承。
在實踐中如下述那樣進(jìn)行帶張緊過程首先利用疏松地裝入固定螺 栓22和23來進(jìn)行裝配，例如利用還允許電機(jī)殼體7擺動的、小的第一 扭矩。然后將插入楔21裝入圖3中所示的、殼體部6與電機(jī)殼體7之 間的位置。在此情況下，插入楔21在其兩個楔表面上帶有阻止插入楔 21從所達(dá)到的位置滑出的齒部。然后將插入楔21推入兩個殼體部之間， 直到達(dá)到所期望的齒形帶14張緊。在此期間使電機(jī)殼體7繞螺栓22擺 動。其中通過力-路程-測量裝置來控制帶張緊。在達(dá)到帶張緊的預(yù)定值 以后，通過裝置的整圏旋轉(zhuǎn)來控制帶張緊。如果在一個位置低于最小的 帶張力，則可以將插入楔21進(jìn)一步壓入兩個殼體部之間的間隙。然后， 用給定的扭矩擰緊固定螺栓22和23。插入楔21留在所到達(dá)的位置，以 便在轉(zhuǎn)向裝置的整個運行時間內(nèi)安全地避免伺服電機(jī)的下降。
當(dāng)插入楔21以及在殼體部上形成的用于插入楔21的滑動面具有鋸 齒形輪廓時，可以實現(xiàn)尤其精確的調(diào)節(jié)。則可以根據(jù)需要而總是使插入 楔21繼續(xù)移動大約一個齒，由此可能分級地提高帶張力。
用于電機(jī)殼體7的固定裝置也可以是定位螺栓(Stehbolz )，其中定 位螺栓22的外周表面可以與周圍殼體內(nèi)的相應(yīng)孔一起形成用于電機(jī)殼 體7的轉(zhuǎn)盤軸承。為了尤其精確地調(diào)節(jié)帶張緊，確定用于固定螺栓22 和23的預(yù)拉扭矩(Voranzugsmoment)，該扭矩在定位插入楔21之前 就已經(jīng)排除了電機(jī)殼體7相對于殼體部6的晃動。
圖4示出預(yù)裝配實施方式中的插入楔21。在此將插入楔21與引導(dǎo) 機(jī)構(gòu)30結(jié)合起來制造，使得引導(dǎo)機(jī)構(gòu)30與插入楔21之間的界面具有 保證張緊裝置的卡槽功能的齒部.該結(jié)合體也能以特別簡單的方式固定在轉(zhuǎn)向蝸桿盒l(wèi)上。楔-引導(dǎo)機(jī) 構(gòu)結(jié)合體可選擇地實現(xiàn)成單部件或多部件的解決方案。該連接是將部件 彼此鎖緊結(jié)合在一起的配置。這既可以通過保持環(huán)(單部件)實現(xiàn)，也 可以通過形狀配合一一例如圓錐形的引導(dǎo)槽一一或者利用燕尾槽引導(dǎo) 機(jī)構(gòu)(兩個部件)實現(xiàn)。
通過利用合適的固定可能性(夾緊方案)在轉(zhuǎn)向蝸桿盒上的引導(dǎo)來
裝上楔-引導(dǎo)機(jī)構(gòu)結(jié)合體。為此在該實施例中在引導(dǎo)機(jī)構(gòu)30上設(shè)置兩個 榫31，這兩個榫31可裝入轉(zhuǎn)向蝸桿盒1或電機(jī)殼體7的相應(yīng)孔內(nèi)。附圖標(biāo)記列表
1 轉(zhuǎn)向蝸桿盒
2 波紋管
3 轉(zhuǎn)向橫拉桿
4 轉(zhuǎn)向小齒輪殼體
5 傳感器殼體
6 殼體部
7 電機(jī)殼體
8 控制電子設(shè)備
10 凸緣
11 齒桿
12 滾珠絲杠傳動裝置
13 齒部
14 齒形帶
15 小齒輪
16 祠服電機(jī)
20 電機(jī)軸
21 插入楔
22 固定螺栓
23 固定螺栓
30 引導(dǎo)機(jī)構(gòu)
31 榫
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具有以沿軸向可移動的方式安裝在轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)內(nèi)的齒桿(11)，所述齒桿(11)可由設(shè)置在電機(jī)殼體(7)內(nèi)的電動伺服電機(jī)(16)經(jīng)帶(14)和傳動裝置(12)驅(qū)動以便輔助轉(zhuǎn)向，其特征在于，在所述電機(jī)殼體(7)和所述轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)之間設(shè)置有插入楔(21)，所述插入楔(21)將所述電機(jī)殼體(7)推離所述轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)以張緊所述帶(14)。
2. 如權(quán)利要求l所述的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述帶(14) 為齒形帶。
3. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于， 所述電機(jī)殼體(7)通過至少兩個固定機(jī)構(gòu)(22， 23)固定在所述轉(zhuǎn)向 蝸桿盒(1)上，其中將所述固定機(jī)構(gòu)中的一個(22)構(gòu)造成轉(zhuǎn)盤軸承。
4. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于， 所述插入楔(21)在至少一個楔表面上具有齒部。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)和/或所述電機(jī)殼體(7 )具有用于所述插入楔(21) 的多個支承面。
6. 如權(quán)利要求5所述的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述支承面 中的至少一個具有與所述插入楔(21)的齒部互補(bǔ)的齒部。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于， 所述插入楔(21)與引導(dǎo)裝置(30)預(yù)制成一體或者預(yù)制成不可拆卸的 兩個部分。
8. —種用于在前述權(quán)利要求中任一項所迷的用于機(jī)動車的電動動 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中張緊帶的方法，所述方法具有以下步驟-通過固定機(jī)構(gòu)(22， 23)將包含所述伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)(15， 16， 20) 的電機(jī)殼體(7)預(yù)裝配在帶有所述齒桿(11)和傳動裝置(12)以及 所述帶(14)的所述轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)上，使得所述電機(jī)殼體(7)可平行于凸緣(10)移動，尤其是可繞所述固定機(jī)構(gòu)中的一個(22)擺動； 國將所述插入楔(21)裝入所述轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)與所述電機(jī)殼體(7)之間，以便張緊所述帶(14)直到達(dá)到一個確定的帶張力值；-擰緊所述固定機(jī)構(gòu)(22， 23)以便將所述電機(jī)殼體(7)持久地固定在所達(dá)到的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在擰緊所述固定機(jī)構(gòu) 之前，使所述伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至少一團(tuán)，在此期間持續(xù)地測量帶張力， 并且在某個位置處的帶張力低于最小值時將所述插入楔(21)進(jìn)一步插 入所述轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)與所述電機(jī)殼體(7)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動車的電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有以沿軸向可移動的方式安裝在轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)內(nèi)的齒桿(11)，所述齒桿(11)可由設(shè)置在發(fā)動機(jī)殼體(7)內(nèi)的電動伺服電機(jī)(16)通過帶(14)和傳動裝置(12)驅(qū)動來輔助轉(zhuǎn)向。通過在電機(jī)殼體(7)和轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)之間設(shè)置有插入楔(21)，能夠?qū)崿F(xiàn)簡單且可靠的帶張緊，所述插入楔(21)為了張緊帶(14)而將電機(jī)殼體(7)推離轉(zhuǎn)向蝸桿盒(1)。
文檔編號B62D5/04GK101600615SQ200880003114
公開日2009年12月9日 申請日期2008年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者延斯·開普勒, 延斯·施托爾岑堡, 馬蒂亞斯·施彭格勒 申請人:蒂森克魯伯普雷斯塔轉(zhuǎn)向技術(shù)有限公司