專利名稱：具有暴露的齒條的分成兩部分的轉向傳動裝置殼體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種齒輪齒條式轉向器，其至少包括驅動元件、齒條和用于齒條的支承部位。此外，本發明還涉及一種用于制造齒輪齒條式轉向器的方法以及一種齒輪齒條式轉向器的應用。
背景技術：
由現有技術已知齒輪齒條式轉向器。例如，DE 100 24 213 Al介紹了一種手動轉向傳動裝置的構造。該轉向傳動裝置具有傳動裝置殼體、設置在傳動裝置殼體中的齒條以及與轉向柱連接的小齒輪。傳動裝置殼體包括兩個用于傳動裝置和齒條的殼體元件。殼體元件通過輕質結構管相互連接。由現有技術已知的齒輪齒條式轉向器的缺點在于大的重量和高的制造耗費。
發明內容
本發明的目的是，提供一種改進的齒輪齒條式轉向器。尤其應提供具有更低重量的齒輪齒條式轉向器。此外，本發明的目的是，提出一種用于制造齒輪齒條式轉向器的方法以及一種應用可能性。依據本發明的目的借助根據權利要求I的齒輪齒條式轉向器、根據權利要求7的 方法，以及根據權利要求13的齒輪齒條式轉向器的應用來實現。其他有利的擴展方案可由下列描述以及從屬權利要求獲知。提出一種齒輪齒條式轉向器，其至少包括驅動元件、齒條和用于所述齒條的支承部位，其中所述齒條具有齒狀的第一部分和第二部分，其中至少所述第一部分和所述驅動元件構造成轉向傳動裝置，并且所述轉向傳動裝置由轉向傳動裝置殼體包圍，并且其中所述支承部位由軸承殼體包圍，其中，所述齒條的所述第二部分在轉向傳動裝置殼體和軸承殼體之間的至少一個區段中暴露。所描述的擴展方案的各個特征不局限于這些，而是可彼此相結合并且與其他特征結合成其他擴展方案。在本發明意義中的暴露的區段可理解為齒條的或齒條的第二部分的區段，所述區段不被殼體或其他齒輪齒條式轉向器的構件包圍。暴露的區段可根據轉向角變化，也就是說可以是第二部分的其他區域。因此，例如在齒輪齒條式轉向器向左轉向時，與向右轉向時相比第二部分的不同區域構成暴露的區段。可設有像這樣包圍齒輪齒條式轉向器的構件，例如機動車的安裝有齒輪齒條式轉向器的車身。所述第二部分可以設計成齒狀的或非齒狀的。此外，所述第二部分可具有任意的橫截面幾何形狀。所提出的齒輪齒條式轉向器的基本優點在于節省材料，這引起齒輪齒條式轉向器的重量降低。因此，相對于當前常規的轉向傳動裝置構型實現了盡可能大的重量節省。相應地，用于制造齒輪齒條式轉向器的制造耗費也更低。由現有技術已知的轉向傳動裝置的殼體在所提出的齒輪齒條式轉向器中被分成兩個功能組件。第一組件由原本的具有將轉動運動轉化成平移運動的功能的傳動裝置構成。該傳動裝置優選被保護免受負面的環境影響地位于轉向傳動裝置殼體中，平移地和/或旋轉地運動的部件優選從該轉向傳動裝置殼體密封地引出。在擴展方案中提出，液壓的或電動的轉向助力器設置在轉向傳動裝置殼體中。
第二組件由軸承殼體構成，例如軸向軸承位于該軸承殼體中，該軸向軸承優選設計成可樞轉的。在擴展方案中優選提出球形支承的滑動軸承。在該滑動軸承中，齒條軸向可運動地并且徑向地引導。滑動軸承優選將通過轉向橫拉桿引入到齒條中的橫向力經由殼體引導到旋緊面中。優選的是，所有出現的也稱為齒條力的縱向力通過包含傳動裝置的殼體的旋緊面傳遞。另一有利的擴展方案設有萬向架。此外，軸承殼體可用于獲得持久潤滑。持久潤滑例如理解為借助油脂、例如MoS2的潤滑脂來潤滑。油脂由軸承殼體包圍，從而僅在更換軸承殼體的或軸承的部件時才必須更換或者重新裝填油脂。驅動元件以及齒條的齒狀部分的齒部可具有任意形狀。在優選的擴展方案中，驅動元件具有小齒輪。在不同的擴展方案中尤其設有具有恒定的和可變的傳動比的齒條。可變的傳動比通過齒部幾何形狀在齒條行程上的變化來實現。特別優選的是轉向傳動裝置的漸進的傳動比。在另一擴展方案中提出，齒條至少在第二部分中具有防腐蝕劑。優選的是，第二部分的至少一個區域是防腐蝕的，該區域由向左和向右的最大轉向角的自由區段的并集限定。在另一擴展方案中提出，齒條在第一部分中也具有抗腐蝕保護。在本發明的意義中，防腐蝕劑例如理解為油、蠟、漆、化學劑或例如由塑料、金屬或金屬氧化物構成的在齒條使用壽命期間避免或延緩腐蝕的覆層。腐蝕理解為金屬材料與其環境的反應，該反應可造成材料的可測量的變化并且導致金屬構件的或整個系統的功能受到損害。在大多數情況下，反應是電化學性質的，在一些情況下，反應可能是化學或金屬物理性質的。對此在本公開的范圍中尤其參照DIN EN8044。在另一擴展方案中提出，齒條至少在第二部分中包括不腐蝕的材料。不腐蝕的材料可例如是非金屬材料。在另一實施方式中設有高合金鋼，即所謂的不銹鋼。不腐蝕材料優選是如下材料，即該材料在齒條的或者使用齒條的車輛的使用壽命上在齒條使用在對于相應車輛典型的環境中時不具有導致齒輪齒條式轉向器失靈的腐蝕現象。在另一擴展方案中提出，轉向傳動裝置殼體在齒條的出口部位處分別由波紋管封閉。在一種擴展方案中，波紋管具有至少包括橡膠或塑料的材料。波紋管優選用于在齒條的出口部位處密封轉向傳動裝置殼體，優選用于避免油脂從轉向傳動裝置殼體中流出。在一種擴展方案中，僅齒條將轉向傳動裝置殼體與軸承殼體連接。可提出，齒輪齒條式轉向器除了齒條之外不具有將轉向傳動裝置殼體與軸承殼體連接的構件。在另一擴展方案中提出，在轉向傳動裝置殼體和軸承殼體之間設有連接轉向傳動裝置殼體和軸承殼體的管道。在另一實施方式中提出，在轉向傳動裝置殼體和軸承殼體之間設有穩定機構。優選地，在將齒輪齒條式轉向器裝配到車輛中之后將穩定機構從齒輪齒條式轉向器中取出。此外，本發明涉及一種用于制造齒輪齒條式轉向器的方法，其中所述方法包括如下步驟提供驅動元件、齒條以及用于齒條的支承部位；提供轉向傳動裝置殼體和軸承殼體；將所述支承部位安裝到所述軸承殼體中；至少將所述驅動元件和所述齒條的至少一個齒狀的第一部分安裝到所述轉向傳動裝置殼體中，從而使得所述齒條的第二部分的至少一個區段在轉向傳動裝置殼體和軸承殼體之間暴露。該方法尤其適用于制造具有優選特征的上面已詳細介紹的齒輪齒條式轉向器。本發明的另一方面是上述齒輪齒條式轉向器在機動車中優選在轎車中的應用。
其他有利的擴展方案由下面的附圖獲得。然而，在此所示的附圖不可解釋為限制，而是在此說明的特征可相互組合并且與上述特征組合成其他擴展方案。同樣的部件或具有同樣功能的部件在下面具有相同的附圖標記。附圖示出圖I示出齒輪齒條式轉向器；并且圖2示出穿過轉向傳動裝置殼體的剖視面。
具體實施例方式圖I示出齒輪齒條式轉向器I，其具有轉向傳動裝置殼體2和軸承殼體3，所述軸承殼體用于在此由軸承殼體3覆蓋的支承部位4。齒條5至少從轉向傳動裝置殼體2延伸至軸承殼體3，其中，齒條5的區段6暴露。齒條5至少在區段6中具有抗腐蝕劑，所述抗腐蝕劑施布到齒條5的表面7上。波紋管8、9將轉向傳動裝置殼體2和軸承殼體3朝著齒條5封閉。此外，波紋管10、11將軸承殼體3和轉向傳動裝置殼體2朝著轉向橫拉桿12、13封閉。圖2示出穿過轉向傳動裝置殼體2的示意剖視圖。轉向傳動裝置殼體2通過波紋管8朝著齒條5的自由區段6封閉，并且通過波紋管10朝著轉向橫拉桿12封閉。至少一個設計為小齒輪的驅動元件14和齒條5的齒狀的第一部分15位于轉向傳動裝置殼體2中，所述驅動元件和齒狀的第一部分共同構成轉向傳動裝置17。非齒狀的第二部分16至少在一些工作位置中或者在特定轉向角中伸入到轉向傳動裝置殼體2中。
權利要求
1.齒輪齒條式轉向器(I)，所述齒輪齒條式轉向器至少包括驅動元件(14)、齒條(5)和用于所述齒條(5)的支承部位(4)，其中所述齒條(5)具有齒狀的第一部分(15)和第二部分(16)，其中至少所述第一部分(15)和所述驅動元件(14)構造成轉向傳動裝置，并且所述轉向傳動裝置(17)由轉向傳動裝置殼體(2)包圍，并且其中所述支承部位(4)由軸承殼體(3)包圍，其特征在于，所述齒條(5)的所述第二部分(16)在轉向傳動裝置殼體(2)和軸承殼體(3)之間的至少一個區段(6)中暴露。
2.根據權利要求I的齒輪齒條式轉向器(I)，其特征在于，所述齒條(5)至少在所述第二部分(16)中具有抗腐蝕劑。
3.根據前述權利要求之一所述的齒輪齒條式轉向器(I)，其特征在于，所述齒條(5)至少在所述第二部分(16)中包括不腐蝕的材料。
4.根據前述權利要求之一所述的齒輪齒條式轉向器(I)，其特征在于，所述轉向傳動 裝置殼體(2)在所述齒條(5)的出口部位處分別由波紋管封閉。
5.根據前述權利要求之一所述的齒輪齒條式轉向器(I)，其特征在于，僅所述齒條(5)將所述轉向傳動裝置殼體(2)與所述軸承殼體(3)連接。
6.根據前述權利要求之一所述的齒輪齒條式轉向器(I)，其特征在于，所述支承部位(4)包括球形的滑動軸承。
7.用于制造齒輪齒條式轉向器(I)的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟 提供驅動元件(14)、齒條(5)以及用于齒條(5)的支承部位(4)； 提供轉向傳動裝置殼體(2)和軸承殼體(2); 將所述支承部位(4)安裝到所述軸承殼體(3)中； 至少將所述驅動元件(14)和所述齒條(5)的至少一個齒狀的第一部分(15)安裝到所述轉向傳動裝置殼體中，從而使得所述齒條的第二部分的至少一個區段在轉向傳動裝置殼體和軸承殼體之間暴露。
8.根據權利要求7的方法，其特征在于，所述齒條(5)的所述第二部分(15)的至少一個區域被保護免受腐蝕。
9.根據權利要求7或8之一所述的方法，其特征在于，所述齒條(5)至少在所述第二部分(16)中由不腐蝕的材料制成。
10.根據權利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述齒條(5)的出口部位的所述轉向傳動裝置殼體(2)由波紋管(8)封閉。
11.根據權利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，所述齒輪齒條式轉向器(I)制造成，使得僅所述齒條(5)將所述轉向傳動裝置殼體(2)與所述軸承殼體(3)連接。
12.根據權利要求7至11之一所述的方法，其特征在于，所述支承部位(4)由球形的滑動軸承構成。
13.根據權利要求I至6之一的齒輪齒條式轉向器(I)在機動車中的應用。
全文摘要
提出一種齒輪齒條式轉向器，其至少包括小齒輪、齒條和用于所述齒條的支承部位，其中所述齒條具有齒狀的第一部分和非齒狀的第二部分，其中至少所述第一部分和所述小齒輪構造成轉向傳動裝置，并且所述轉向傳動裝置由轉向傳動裝置殼體包圍，并且其中所述支承部位由確保持久潤滑的軸承殼體包圍。所述齒條的第二部分在轉向傳動裝置殼體和軸承殼體之間的至少一個區段中暴露。
文檔編號B62D3/12GK102725190SQ201080046344
公開日2012年10月10日 申請日期2010年10月13日 優先權日2009年10月15日
發明者保羅·海因, 貝恩德·揚茨 申請人:福特全球技術有限責任公司