用于機電轉向系統的減速齒輪里的小齒輪的角度可運動的軸承裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有權利要求1的前序部分的特征的螺旋齒輪機構。
【背景技術】
[0002]以提高駕駛舒適性，機動車輛的機電轉向系統具有動力轉向系統，其引入由電動機產生的進入轉向柱或轉向小齒輪的輔助力并且因此促進由駕駛員轉向時所施加的力。在此情況下，該電動機的輔助力是通過減速齒輪機構傳遞到轉向小齒輪的，其可以是以螺旋齒輪機構、蝸桿齒輪機構或弧面(globoid)齒輪機構的形式。
[0003]轉向系統特定的要求要求減速齒輪機構不晃動和爆震地安靜運行并且，與此相結合地呈現低摩擦。為此目的，所述減速齒輪機構的齒面間隙被最小化或被消除。
[0004]用于最小化齒側面間隙的多種方法從現有技術是已知的。
[0005]為了消除齒嚙合的間隙并且同時允許小齒輪的徑向運動，間隙例如借助于一個或多個偏心機構通過小齒輪相對于大齒輪(gearwheel)的徑向位移進行設定或調整。此外，已有的方法中小齒輪和大齒輪由合適的彈性元件被彈性地預負載而相互抵靠。這些方法允許小齒輪與齒輪的同心度誤差、熱膨脹和磨損的補償。
[0006]在此情況下，小齒輪軸被樞轉而離開其中心位置，其中，其朝向電動機的后軸承裝置本身發生傾斜。如果該軸承的傾斜超過取決于軸承的類型和軸承間隙的閾值，這將導致軸承裝置的使用壽命縮短以及摩擦、摩擦中的嚴重波動、噪音的增大。
[0007]如果假設該軸承的軸向間隙必須被最小化以減少轉向爆震和卡嗒卡嗒噪音(rattling noise)，由此所必要類型的軸承例如四點軸承對于傾斜甚至更加敏感。
[0008]因此特別是在軸承的軸向間隙被減小的情況下，希望允許軸承傾斜而沒有上述缺點。
[0009]為此目的的設置從現有技術是已知的，該設置將在下面進行描述。
[0010]EP 2450262A1已經公開了一種用于蝸桿齒輪機構預加載的方案，其中，所述滾動軸承的軸承殼被設計成使得所述軸承殼中的滾動體允許角運動。
[0011]在公開說明書DE 10201002285A1中，在固定軸承側的螺旋小齒輪由允許小的樞轉角度的滾動軸承來實現。所述樞轉借助于外軸承殼被接收在球形帽狀的軸承容納部是可能的。
[0012]此外，在DE 102008054441A1中，技術方案公開了凸狀外軸承環與彈性環相互作用，該彈性環允許所述凸狀外軸承環的彈性樞轉。軸承容納部在此情況下具有局部凹陷的形式。
[0013]并不構成在先公布的文獻的專利申請DE 102012005931，其涉及在軸向方向上進行阻尼的軸承。該軸承被容納在具有冠狀突起的殼體里，由此，該軸承可以執行擺動運動。
【發明內容】
[0014]本發明的目的是提供一種螺旋齒輪機構，該螺旋齒輪機構具有有改進特性的軸承
目.0
[0015]所述目的通過具有權利要求1的特征的螺旋齒輪機構來實現。
[0016]根據所述權利要求，其提供了一種用于機動車輛的轉向系統的螺旋齒輪機構，具有螺旋齒輪并且具有嚙合到該螺旋齒輪的齒內的螺旋小齒輪，具有固定軸承，該固定軸承具有被固定地設置在位于該螺旋小齒輪上的軸承座上的軸承內圈并且其具有軸承外圈以及該螺旋小齒輪借助于該固定軸承被安裝，在驅動器的輸入端，以便繞縱向軸線是可旋轉的，其中，該固定軸承被接收在殼體里，并且螺旋小齒輪連同固定軸承繞垂直于縱向軸線定向的樞轉軸線相對于該殼體是可樞轉的，其中，在軸承的外圈與殼體之間，布置有套筒，其中，所述套筒具有與該軸承外圈的外圓周表面接觸的內接觸表面，并且具有與所述殼體的座表面接觸的外接觸表面，其中或者所述內接觸表面或外接觸表面是凸狀的并且圓周表面和座表面是圓柱形的。在此情況下，螺旋齒輪機構可以是以蝸桿齒輪機構或弧面齒輪機構的形式。
[0017]所述軸承外圈和套筒形成角可運動的節點，由此，軸承被安裝成相對于所述殼體可運動的。
[0018]純粹圓柱形形式的所述圓周表面與座表面是特別優選的。
[0019]這是進一步有利的，如果所述套筒是彈性形式的，使得由于在套筒里的軸承外圈的傾斜位置所引起的有效直徑增大可以得到補償。
[0020]優選地，如果所述套管的凸狀接觸表面與所述圓周表面或座表面是線性接觸的。取決于實施例，所述內接觸表面或外接觸表面是冠狀形式的。相應地，或者圓周表面或者座表面與所述凸狀接觸表面是線性接觸。在此情況下，該線性接觸優選位于固定軸承的中心平面上。
[0021]更有利的是，如果樞轉軸線中心地延伸穿過固定軸承并且因此同樣地位于該固定軸承的中心平面里，使得作用于滾動軸承的樞轉和由此產生的力矩能夠由連接套筒(jointsleeve)在很大程度上被補償，該連接套筒在內側或外側具有冠狀形式。
[0022]進一步有利地提供了螺旋小齒輪在固定軸承處借助于彈性耦合裝置連接到驅動馬達，這允許螺旋齒輪轉動而無需電動機被共同移動。
[0023]優選地提供了朝向套筒的凸狀接觸表面的圓柱形接觸表面具有中心凹部，其被提供用于接收環狀預負載元件，其中，所述預負載元件的特性曲線是有利地漸進的。
[0024]此外，在一個優選實施例中，套管具有徑向延伸穿過該套管的膨脹槽。
[0025]有利的是，該膨脹槽在該套筒的兩側被設置有偏移并且延伸超過中心軸。
[0026]在根據本發明的軸承裝置的另一優選實施方案中，在圓柱形接觸表面上的凹部是凹槽形狀的，其中沒有設置徑向預負載元件。在此情況下，徑向彈簧特性曲線是由凹部的幾何形狀來確定的。在本實施例中，膨脹槽被同樣地被配置成在套筒兩側有偏移。
[0027]在優選的實施方案中，提供了固定軸承由至少一個軸向彈簧元件被軸向地保持，所述至少一個軸向彈簧元件具有位置靠近軸承的環并且該至少一個軸向彈簧元件允許軸承傾斜。位置靠近螺旋小齒輪的軸向彈簧元件在此情況下通過固定環被軸向地固定在殼體里的凹槽中。
[0028]在所述軸向彈簧元件的一個優選實施方案中，在每種情況下軸向彈簧元件的、位置靠近軸承的環具有至少一個凸狀突出部(protuberance)，該突出部的中心限定了與螺旋小齒輪的樞軸軸線重合的旋轉軸線。這種設置進一步降低了仍作用在軸承上的傾斜力矩。
[0029]在此，有利的是如果殼體內側上具有位置靠近軸承的用于對準凸狀突出部的槽，該槽在每種情況下嚙合環的對準凸耳(Iug)。根據本發明，這種細化實施例使得在組裝過程中實現的凸狀突起部的正確對準更加容易。
[0030]根據本發明的上述實施例，該螺旋齒輪機構被優選用在機動車輛的電動動力轉向系統中。
【附圖說明】
[0031]本發明的優選實施例在附圖的基礎上將在下文中進行更詳細的描述，其中:
[0032]圖1示出了動力轉向裝置的螺旋齒輪機構的示意圖，
[0033]圖2示出了根據本發明的軸承裝置的截面圖，
[0034]圖3示出了根據本發明的第二軸承裝置的截面圖，
[0035]圖4示出了具有預負載元件的套筒的部分，
[0036]圖5不出了第二套筒的部分，
[0037]圖6示出了根據本發明的第三軸承裝置的截面圖，以及
[0038]圖7示出了圖6中的套筒的截面圖。
【具體實施方式】
[0039]圖1示出了根據本發明的具有滾動軸承I的軸承裝置的轉向單元(未被更詳細地示出)的動力轉向系統的示意圖。經由驅動軸到由螺旋小齒輪3和螺旋齒輪4構成的螺旋齒輪機構2的耦合，電動機(在此未示出)驅動轉向柱(此處未示出)。根據在此所示出的本發明的實施例，所述螺旋齒輪機構是蝸桿齒輪機構的形式。根據本發明，螺旋小齒輪3由滾動軸承I被安裝在固定軸承側。該螺旋小齒輪3的另一端被安裝在一浮動軸承5里，在一示例性實施例中，該浮動軸承5同樣地由滾動軸承實現。螺旋小齒輪3通過具有壓縮彈簧7的預負載裝置6由浮動軸承5以一定的力被壓入螺旋齒輪4的齒8內。
[0040]在固定軸承側的滾動軸承I被容納在殼體13的殼體開口 12里，所述滾動軸承具有軸承外環9和軸承內圈10以及多個滾動體11。所述殼體開口 12是繞螺旋小齒輪3的旋轉軸線14的圓柱形，其中，在靠近螺旋齒輪機構的一側上的半徑已經被選擇為這樣的大小，即套筒15可以被接收在滾動軸承I的軸承外圈9和殼體13之間。朝向驅動輸入一側，所述殼體開口 12的半徑減小，形成了殼體肩部16。
[0041]所接收的套筒15的內接觸表面17是冠狀形式的，并且套筒15的外接觸表面18是圓柱形的。套筒15的寬度大約對應于滾動軸承I的寬度。套筒15通過外接觸表面18抵靠殼體13的座表面19并且通過內接觸表面17抵靠著軸承外圈9的外圓周表面20，其中，所述套筒15的冠狀形式與軸承I之間的接觸是線性的。圓柱形外接觸表面18具有在矩形凹部21，環形彈性體預負載元件22被接收在其中。為了軸承的軸向緊固，軸向彈簧元件23、24被設置在軸承外圈9與殼體肩部16之間的、靠近螺旋齒輪機構的側上以及遠離螺旋齒輪機構的一側上。所述軸向彈簧元件23、24是由彈性體25組成的，其每一個被設置在兩個環26之間并且其已經通過硫化被施加到所述環。環26的外直徑在此情況下具有一定的間隙地對應于殼體開口 12的直徑。內部軸向彈簧元件23抵靠殼體肩部16并且外部軸向彈簧元件24通過被插入到殼體13中的槽27里的固定環28被保持在其位置上。軸向彈簧元件23、24有利地是兩個彈性體元件的方式，所述彈性體元件被預加載相互抵靠并且具有漸進的彈簧特性曲線。
[0042]螺旋小齒輪3被安裝在固定軸承I中，以便相對于旋轉軸線14是垂直可樞轉的，其中，所述樞軸軸線29中心地延伸通過固定軸承I。以此方式，所述齒(嚙合)間隙通過預負載裝置6可以在齒輪機構的整個生命周期中保持恒定。
[0043]螺旋小齒輪3的樞轉運動和浮動軸承5的預負載由箭頭進行表示。
[0044]圖2是根據本發明的圖1所示的滾動軸承I的軸承裝置的放大示意圖。
[0045]圖3示出了軸承裝置的第二實施例。在此情況下，兩個軸向彈簧元件123、124被設計成使得旋轉軸線30被限定為對應于樞轉軸線29的位置。為此目的，軸向彈簧元件123、124的兩個滾動軸承側環126中的每個在滾動軸承I的方向上都具有兩個凸狀突起部31。該布置進一步地減少了作用在滾動軸承I上的傾斜力矩。
[0046]在組裝過程中的軸向彈簧元件123、124的正確位置是借助于在殼體13里的槽32以及借助于兩個滾動軸承側環126的對準凸耳(此處未示出)來保障的。
[0047]套筒15的成形以及套筒15與預負載元件22的相互作用在圖4中被詳細示出。
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