電動動力轉向系統以及用于生產轉向系統的方法技術方案

本發明專利技術涉及一種具有蝸輪機構的電動動力轉向系統，其包括蝸桿軸和蝸輪，其中，電動馬達與蝸桿軸相關聯，電動馬達以傳遞力的方式連接至蝸桿軸。在蝸桿軸上、蝸桿軸背離電動馬達的端部處布置的支承元件被接納在導引襯套，其中，導引襯套在其圓周側上具有通道開口。設置有預張緊裝置，其包括彈簧加載的致動器元件，致動器元件延伸穿過導引襯套的通道開口、并且在蝸輪的方向上以限定的預張緊力(K)作用在蝸桿軸上，其中，預張緊裝置包括限位裝置，限位裝置被適配成限制使該蝸輪背離該蝸桿軸移位的樞轉移動。此外，本發明專利技術涉及一種用于生產轉向系統的方法和一種用于執行該方法的測試系統。

Electric power steering system and the method for producing steering system

【技術實現步驟摘要】
電動動力轉向系統以及用于生產轉向系統的方法
本專利技術涉及一種電動動力轉向系統、一種用于生產轉向系統的方法、以及一種用于執行該方法的測試系統。
技術介紹
從現有技術中已知，電動動力轉向系統包括蝸輪機構，轉向系統的輔助馬達經由該蝸輪機構以傳遞力的方式連接至轉向柱或連接至轉向系統的齒條。相應地，這包括動力轉向機構，該動力轉向機構包括轉向柱驅動器或齒條齒輪驅動器。通常，蝸輪機構的蝸桿軸樞轉地安裝于電動馬達的相關聯的端部，其中，樞轉移動基本上發生在蝸輪機構的蝸輪所限定的平面中。預張緊裝置可以作用在蝸桿軸的自由端部上，該預張緊裝置在蝸輪的方向上具有預張緊力，以使蝸桿軸和蝸輪保持接合。在蝸輪機構的操作中，存在如下的力，這種力產生使得蝸輪背離蝸桿軸移位的樞轉移動。這些力例如是由于在不平坦的道路上行駛、以及由于蝸桿軸與蝸輪之間的相應的接合力而導致。這些樞轉移動可以進而導致煩人的噪音，和/或至少以特定的擾動頻率導致蝸桿軸和蝸輪變得脫離接合。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種電動動力轉向系統，在該電動動力轉向系統中糾正了現有技術中的缺點。根據本專利技術，該目的通過具有蝸輪機構的電動動力轉向系統實現，該電動動力轉向系統包括蝸桿軸和蝸輪，其中，電動馬達與蝸桿軸相關聯，電動馬達以傳遞力的方式連接至蝸桿軸。在蝸桿軸上、蝸桿軸背離電動馬達的端部處布置的支承元件接納在導引襯套，其中，導引襯套在其圓周側上具有通道開口。設置有預張緊裝置，其包括彈簧加載的致動器元件，致動器元件延伸穿過導引襯套的通道開口、并且在蝸輪的方向上以限定的預張緊力作用在蝸桿軸上，其中，預張緊裝置包括限位裝置，限位裝置被適配成限制使該蝸輪背離該蝸桿軸移位的樞轉移動。蝸桿軸的樞轉移動的最大幅度在下文中被稱為蝸桿軸的間隙。限位裝置限定蝸桿軸的間隙。間隙以蝸桿軸和蝸輪不脫離接合的方式來設定。限位裝置因此保證總是執行從電動馬達到蝸輪的可靠的動力傳輸。此外，限定的預張緊力避免了轉向系統的操作期間可能發生的煩人的噪音。然而，由于限位裝置，與現有技術相比可以減小預張緊力，借助于此，蝸桿軸與蝸輪之間的摩擦得以減小，因此改善了轉向感受。蝸輪以傳遞力的方式聯接至轉向柱或轉向系統的齒條；因此，這包括具有轉向柱驅動器或齒條齒輪驅動器的電動動力轉向系統。優選地，所述限位裝置和所述致動器元件各自包括頂靠部，其中，相互接觸的所述頂靠部限制使所述蝸輪背離所述蝸桿軸移位的所述樞轉移動。頂靠部之間的距離(在轉向系統處于以下狀態時測得：其中蝸桿軸由于預張緊力而最大程度地偏轉、并且其中電動馬達并不將力作用在蝸桿軸上)限定蝸桿軸就樞轉移動而言的間隙。進一步優選地，這些頂靠部之間的距離基本上與蝸桿軸由于限定的預張緊力的偏轉相等。在這種情況下，此距離在轉向系統處于以下狀態下時測得：其中蝸桿軸由于預張緊力而最大程度地偏轉并且其中電動馬達并不將力作用在蝸桿軸上。已經證實的是，頂靠部之間設定的此距離就煩人的噪音的發展而言是尤其有利的。此外，蝸桿軸的樞轉移動被限制于蝸桿軸和蝸輪始終接合的范圍。于是，始終保證了從電動馬達到蝸輪的動力傳輸。本專利技術的一個方面提供了，頂靠部之間的距離是基于環境溫度和/或環境濕度來設定，尤其是基于預期的環境溫度廓線和/或預期的環境濕度廓線來設定。蝸桿軸和/或蝸輪可以取決于溫度和環境濕度而膨脹或收縮，蝸桿軸的間隙因此而改變。當設定頂靠部之間合適的距離時，這些環境參數的影響被減小或甚至被排除。當參考預期的環境溫度廓線和預期的環境濕度廓線時，這例如是指其中將要使用轉向系統的、即將要駕駛車輛的地域區域的溫度廓線或濕度廓線。換言之，蝸桿軸的間隙是根據本地氣象區來調節的。根據本專利技術的另一個方面，蝸輪由塑料材料構成，其中，塑料材料的相對濕度適應于預期的環境濕度，尤其適應于預期的環境濕度廓線。結果，避免了塑料的相對濕度增大和/或減小；因此，蝸桿軸的間隙在其壽命期間在較小的程度上波動。當參考預期的環境濕度廓線時，這例如是指其中將使用具有轉向系統的車輛的地域區域的濕度廓線。換言之，蝸輪的相對濕度適應于本地氣象區。根據本專利技術的一個實施例，所述限位裝置包括間隙調節裝置，能夠借助于所述間隙調節裝置調節所述限位裝置的頂靠部。這允許容易地將蝸桿軸的間隙適配于不同需求。相應地，不必對每個應用生產不同的限位裝置。優選地，預張緊裝置包括力調節裝置，能夠借助于所述力調節裝置調節預張緊力。這允許以簡單的方式遵循不同需求來適配作用在蝸桿軸上的預張緊力。相應地，不必對每個應用生產不同的預張緊裝置。本專利技術的另一個方面提供了，限定的預張緊力在8N與12N之間，優選地為大約10N。已經證明，預張緊力的這個范圍連同限位裝置就不希望的噪音的發展而言是尤其有利的，盡管在現有技術中這個力范圍與低預張緊力相對應。根據本專利技術的一個實施例，提供了徑向地作用在支承元件上的至少一個阻尼裝置。優選地，阻尼裝置雙向徑向地作用在支承元件上。蝸桿軸的樞轉移動由于阻尼裝置而被加阻尼，因此，衰減了煩人的噪音的產生。術語“雙向徑向地”被理解為是指阻尼裝置對使蝸輪背離蝸桿軸移位的樞轉移動、以及使得蝸輪更靠近蝸桿軸的樞轉移動二者均加阻尼。雙向徑向加阻尼在產生樞轉移動的擾動超出某一頻率時是尤其有利的。在這種情況下，蝸桿軸通過這種加阻尼而固持在最小偏轉附近、也就是靠近在沒有預張緊力的情況下蝸桿軸將位于的位置。這例如當所確定的頂靠部與蝸桿軸的間隙相互作用時減小了噪音。本專利技術的一個方面提供了，導引襯套和/或限位裝置包括阻尼裝置。例如，導引襯套包括阻尼元件，支承元件被接納在該阻尼元件中，其中，阻尼元件至少在徑向方向上、尤其是雙向地對支承元件的移動(以及還有蝸桿軸的樞轉移動)加阻尼。這種加阻尼可以例如通過支承元件與阻尼元件之間的摩擦而發生。替代地或另外地，限位裝置可以包括阻尼裝置，該阻尼裝置被設計成用于在蝸桿軸的徑向方向上、尤其是雙向地對致動器元件的移動加阻尼。特別地，阻尼裝置被設計為粘性阻尼器。粘性阻尼器優選地被設計成用于在蝸桿軸的徑向方向上、尤其是雙向地對致動器元件的移動加阻尼。在這種情況下，阻尼裝置優選地并聯連接至預張緊裝置。根據本專利技術，該目的進一步通過用于一種生產根據前述轉向系統的方法實現，其中，在生產線終端處理中為每個轉向系統單獨地將蝸桿軸的、由限位裝置限定的徑向間隙設定為預定目標值。例如由于制造過程期間轉向系統的各個零件的制造工差而可能發生的蝸桿軸的間隙的偏差可以以簡單的方式得以補償，因為該間隙是在所有的零件都組裝好之后對于每個生產好的轉向系統單獨調節的。優選地，提供了以下步驟：將預張緊力調節至預定值，測量蝸桿軸的徑向間隙，將徑向間隙調節至徑向間隙的預定目標值，然后，重復之前兩個步驟直到達到徑向間隙的目標值。“直到達到徑向間隙的目標值”應被理解為測量值從目標值偏離小于預定誤差容限，例如小于5％、尤其是小于1％。由于迭代地調節間隙，所以保證了經調節的間隙的高準確度。在本專利技術的一個實施例中，徑向間隙是基于環境溫度和/或環境濕度來設定的、尤其是基于預期的環境溫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種電動動力轉向系統(10)，包括/n蝸輪機構(12)，所述蝸輪機構包括蝸桿軸(14)和蝸輪(16)，其中，電動馬達與所述蝸桿軸(14)相關聯，所述電動馬達以傳遞力的方式連接至所述蝸桿軸(14)，/n支承元件(28)，所述支承元件被布置在所述蝸桿軸(14)上、處于在所述蝸桿軸(14)背離所述電動馬達的端部處，/n導引襯套(30)，所述支承元件(28)被接納在所述導引襯套中(30)，其中，所述導引襯套(30)在其圓周側上具有通道開口(32)，以及/n預張緊裝置(18)，所述預張緊裝置包括彈簧加載的致動器元件(38)，所述致動器元件延伸穿過所述導引襯套(30)的通道開口(32)、并且在所述蝸輪(16)的方向上以限定的預張緊力(K)作用在所述蝸桿軸(14)上，其中，/n所述預張緊裝置(18)包括限位裝置(20)，所述限位裝置被適配成用于限制使所述蝸輪(16)背離所述蝸桿軸(14)移位的樞轉移動。/n

【技術特征摘要】
20180927 DE 102018123960.21.一種電動動力轉向系統(10)，包括
蝸輪機構(12)，所述蝸輪機構包括蝸桿軸(14)和蝸輪(16)，其中，電動馬達與所述蝸桿軸(14)相關聯，所述電動馬達以傳遞力的方式連接至所述蝸桿軸(14)，
支承元件(28)，所述支承元件被布置在所述蝸桿軸(14)上、處于在所述蝸桿軸(14)背離所述電動馬達的端部處，
導引襯套(30)，所述支承元件(28)被接納在所述導引襯套中(30)，其中，所述導引襯套(30)在其圓周側上具有通道開口(32)，以及
預張緊裝置(18)，所述預張緊裝置包括彈簧加載的致動器元件(38)，所述致動器元件延伸穿過所述導引襯套(30)的通道開口(32)、并且在所述蝸輪(16)的方向上以限定的預張緊力(K)作用在所述蝸桿軸(14)上，其中，
所述預張緊裝置(18)包括限位裝置(20)，所述限位裝置被適配成用于限制使所述蝸輪(16)背離所述蝸桿軸(14)移位的樞轉移動。


2.根據權利要求1所述的轉向系統(10)，其特征在于，所述限位裝置(20)和所述致動器元件(38)各自都包括頂靠部(44，46)，其中，相互接觸的所述頂靠部(44，46)限制使所述蝸輪(16)背離所述蝸桿軸(14)移位的所述樞轉移動。


3.根據權利要求2所述的轉向系統(10)，其特征在于，所述頂靠部(44，46)之間的距離基本上與所述蝸桿軸(14)由于所述限定的預張緊力(K)的偏轉相等。


4.根據權利要求3所述的轉向系統(10)，其特征在于，所述頂靠部(44，46)之間的距離是基于環境溫度和/或環境濕度來設定的，尤其是基于預期的環境溫度廓線和/或預期的環境濕度廓線來設定的。


5.根據前述權利要求之一所述的轉向系統(10)，其特征在于，所述蝸輪(16)由塑料材料構成，其中，所述塑料材料的相對濕度適應于預期的環境濕度，尤其適應于所述預期的環境濕度廓線。


6.根據權利要求2至5之一所述的轉向系統(10)，其特征在于，所述限位裝置(20)包括間隙調節裝置(48)，能夠借助于所述間隙調節裝置調節所述限位裝置(20)的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：T·米勒，S·基施斯泰因，
申請(專利權)人：TRW汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE