具有用于将锁紧螺母集成至减速器壳体的端部止动件的动力转向系统的制作方法

本发明涉及用于机动车辆的动力转向系统。

背景技术：

通常，动力转向系统包括设置有转向壳体的齿条和轴齿轮转向模块，转向齿条可滑动地安装在该转向壳体内部，其两端部被设置为联接到相应的转向横拉杆，所述转向横拉杆自身联接到车轮侧面上的分别与机动车辆的右转向轮和左转向轮相关联的球形接头壳体。

为了确保辅助，还设置有辅助模块，其包括紧固至转向壳体的减速器壳体，并且齿轮减速器安装在该壳体内部。该齿轮减速器包括由辅助马达(通常为电动的)驱动的蜗杆，并且该蜗杆啮合在蜗轮上。该蜗轮旋转连接到设置有与转向齿条接合的轴齿轮的输出轴。因此，额外的马达扭矩(或可能的阻力矩)可以被传递到输出轴，并因此传递到与转向齿条接合的轴齿轮。该额外的扭矩被添加到由机动车辆的驾驶员手动施加在与联接到转向齿条的转向柱连接的转向轮上的扭矩。

具体地，在蜗轮和轴齿轮之间，输出轴借助于至少一个第一滚动轴承可旋转地安装在减速器壳体和转向壳体内部，该第一滚动轴承由设置在减速器壳体上的第一支承部承载，并且锁紧螺母被旋拧在该第一支承部内部并贴靠该第一滚动轴承。

该夹紧螺母具有通过维持在该第一滚动轴承上的夹紧预负载来阻挡第一滚动轴承，使得该第一滚动轴承被约束在减速器壳体的第一支承部中的功能。

然而，可以观察到，不管温度如何，特别是在高温下，锁紧螺母自己(通常单独由钢制成)不能够确保在通常由铝制成的减速器壳体中维持夹紧预负载。事实上，在高温下，材料(铝/钢)的差异以及因此的热膨胀系数的差异会导致由锁紧螺母施加在第一滚动轴承上的夹紧预负载的损失。

为了应对这种夹紧预负载损失的问题，已知的是使用锁紧螺母在减速器壳体的第一支承部上的压接，或者在锁紧螺母之后添加锁定螺母(使得该锁紧螺母插设在第一滚动轴承和锁定螺母之间)，以保证锁紧螺母不松动，并且因此有助于维持由锁紧螺母施加在第一滚动轴承上的夹紧预负载，而不管温度如何(包括在高温下)。

然而，借助压接的解决方案并不令人满意，因为压接的良好质量目前只能通过破坏性的方法来控制，从而不可能控制所有部件并且因此保证压接的良好的实现。并且，如果压接没有正确实施，锁紧螺母松动并因此(由于完全旋松)丢失该锁紧螺母的风险很高。

此外，具有锁定螺母的解决方案也不令人满意，主要原因在于因使用附加的部件(锁定螺母)以及安装锁定螺母的附加操作所产生的额外成本。

技术实现要素：

本发明意在通过提出一种使得能够保证即使热膨胀锁紧螺母也不会完全松开的解决方案来解决上述缺点中的所有缺点或者部分缺点。

本发明的另一个目的是提出一种价廉的解决方案，特别是使得能够省去锁定螺母。

为此，本发明提出了一种用于机动车辆的动力转向系统，包括：

-齿条和轴齿轮转向模块，其包括转向壳体，转向齿条可滑动地安装在转向壳体内部，转向齿条的两个端部被设置为联接到相应的转向横拉杆。其中，该转向壳体具有使得能够触及到转向齿条的开口圆顶；以及

-辅助模块，其包括紧固在转向壳体的开口圆顶上的减速器壳体，并且齿轮减速器安装在减速器壳体内部，该齿轮减速器包括由辅助马达驱动的蜗杆并且该蜗杆啮合在蜗轮上，该蜗轮旋转连接到输出轴，该输出轴设置有与转向齿条接合的轴齿轮。在蜗轮和轴齿轮之间，该输出轴借助于至少一个第一滚动轴承可旋转地安装在减速器壳体和转向壳体内，所述第一滚动轴承由设置在减速器壳体上的第一支承部承载，并且锁紧螺母旋拧在第一支承部内并贴靠第一滚动轴承，所述锁紧螺母布置为面向转向壳体的开口圆顶的内表面。

根据本发明的动力转向系统的显著之处在于，减速器壳体具有从开口圆顶的内表面突出的至少一个端部止动件，并且所述端部止动件布置为以预定距离面向锁紧螺母，从而允许锁紧螺母在旋松的情况下停止，使得该锁紧螺母在被该至少一个端部止动件止挡之前只能部分地旋松。

因此，本发明提出了一种克服上述缺点的解决方案，其在转向壳体内部设置与锁紧螺母相对的特定形状((多个)端部止动件)，其允许省去上述的锁定螺母，并且允许在失效的情况下锁紧螺母仅可能部分地松动。

因此，如果锁紧螺母松动，它将碰到所述至少一个端部止动件，这将可能产生噪音，但在任何情况下都不会完全失效，因为至少一个端部止动件使得能够避免锁紧螺母的完全旋松并且因此避免螺母的丢失，结果是避免了输出轴的保持的损失以及动力转向系统的一部分的损坏或故障。

通过本发明，甚至能通过噪音(由于锁紧螺母与所述至少一个端部止动件之间的接触)警告使用者锁紧螺母的松动，从而有利地允许通过打开减速器壳体和拧紧锁定螺母来快速地干预动力转向系统。

根据一种特征，至少一个端部止动件与转向壳体的开口圆顶是一体的。换句话说，转向壳体的开口圆顶和端部止动件(多个端部止动件)一件式成型，例如由铝制成。

根据一种可能性，至少一个端部止动件与开口圆顶通过铸造工艺制成。

根据另一种可能性，至少一个端部止动件被粗略地制成，没有进行加工改动，有利于降低制造该端部止动件或这些端部止动件的成本。

在特定的实施例中，若干端部止动件围绕输出轴以圆形分布。

根据一种可能性，若干个端部止动件围绕输出轴均匀地分布，其中，该若干个端部止动件中的各个端部止动件之间具有均匀的角度。

根据另一种可能性，若干个端部止动件包括围绕输出轴均匀地分布的三个端部止动件，三个端部止动件中的每个端部止动件之间具有均匀的120度的角度。

根据一种变型，若干个端部止动件包括两个、四个、五个、六个或更多个端部止动件。

根据一种变型，设置有单个端部止动件，这种端部止动件例如构造为环形形式。

在特定的实施例中，输出轴包括：

-第一端部部分，其布置在减速器壳体中，并且蜗轮围绕该第一端部部分安装并旋转连接；以及

-第二端部部分，其布置在转向壳体中并且延伸有轴齿轮。

其中，该输出轴还借助于第二滚动轴承可旋转地安装，该第二滚动轴承围绕该输出轴的第二端部部分安装并由设置在转向壳体上的第二支承部承载。

在一种有利的实施例中，锁紧螺母压接在减速器壳体的第一支承部上。

事实上，本发明允许使用利用压接的传统的解决方案，没有锁定螺母，使得在压接失效的情况下(例如由于后者的不良实现)，(一个或更多个)端部止动件的添加使得能够保证即使热膨胀锁紧螺母也不会完全松动。

本发明还涉及装配有根据本发明的动力转向系统的机动车辆。

附图说明

本发明的其它特征和优点将在阅读以下参考附图对非限制性实施示例的详细描述时显现，附图中：

图1是根据本发明的示例性实施例的动力转向系统的示意性透视图和分解图；

图2是放大了图1的区域ii的示意图，用于更近地观察具有端部止挡件的转向壳体的开口圆顶；

图3是根据沿输出轴的长度剖切的剖切平面的图1的动力转向系统的示意性剖视图；

图4是根据沿输出轴的长度剖切的另一剖切平面的图1的动力转向系统的示意性剖视图，并附有对示出端部止动件和锁紧螺母的一部分的区域的详细视图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的用于机动车辆的动力转向系统1包括齿条和轴齿轮转向模块2。该齿条和轴齿轮转向模块2包括转向壳体20。转向齿条9沿纵向轴线x可滑动地安装在该转向壳体20内部。其中，该转向齿条9设置有用于联接到相应的转向横拉杆(未示出)的两个端部91。

此外，该转向壳体20具有使得能够触及到转向齿条9的开口圆顶21。其中，该开口圆顶21在边缘处具有环形内支承部22。该环形内支承部22通过截头锥形内表面23延伸。该开口圆顶21的内表面23通过柱形内导管24延伸，该柱形内导管24通过设置在转向壳体20中的用于接收第二滚动轴承62的第二支承部25延伸。

另外，转向壳体20具有围绕开口圆顶21设置的用于螺钉8的通过的孔26。

参考图1，动力转向系统1还包括辅助模块3，该辅助模块3包括紧固在转向壳体20的开口圆顶21上的减速器壳体30。更具体地，减速器壳体具有安装在开口圆顶21的内支承部22中的装配柱体31。该装配柱体31具有第一支承部33，该第一支承部与开口圆顶21的内表面23相对地开口。

此外，减速器壳体30借助于螺钉8紧固在转向壳体20上，螺钉8穿过孔26以拧入围绕装配柱体31设置在减速器壳体30上的孔36中。

辅助模块3在减速器壳体30内部包括齿轮减速器4，该齿轮减速器4包括由辅助马达(未示出)驱动的蜗杆40，并且该蜗杆啮合在蜗轮41上，该蜗轮旋转连接到输出轴5，该输出5设置有轴齿轮50，轴齿轮50与转向齿条21接合；其中，该输出轴5沿着横向轴线y延伸，该横向轴线y横向于、甚至垂直于纵向轴线x。

输出轴50包括：

-第一端部部分51，其布置在减速器壳体30中，并且蜗轮41围绕该第一端部部分安装并旋转连接；

-第二端部部分52，其布置在转向壳体20中并且延伸有轴齿轮50；

–所述轴齿轮50，其形成延伸到转向壳体20的内导管24内部的蜗杆部分；以及

-中间部分53，该中间部分在轴齿轮50和第一端部部分51之间，并且在减速器壳体30和转向壳体20之间延伸。

输出轴5借助于以下两个滚动轴承61、62可旋转地安装在减速器壳体30和转向壳体20中：

-第一滚动轴承61，其在蜗轮41与轴齿轮50之间围绕输出轴5的中间部分53安装，并由设置在减速器壳体30的装配柱体31内的第一支承部33承载；以及

-第二滚动轴承62，其围绕输出轴5的第二端部52安装，并由设置在转向壳体20上的第二支承部25承载。

还设置有锁紧螺母7，该锁紧螺母7拧入第一支承部33内部并贴靠第一滚动轴承61，更具体地贴靠第一滚动轴承61的外保持架。因此，该第一支承部33具有用于旋拧锁紧螺母7的螺纹部分，接着是用于接收第一滚动轴承61的光滑部分，更具体地说是第一滚动轴承61的外保持架。

也可以设置内螺母或内垫圈70，其围绕输出轴5的中间部分53安装，并贴靠第一滚动轴承61，更具体地贴靠第一滚动轴承61的内保持架；该内螺母或内垫圈70因此被锁紧螺母7围绕。

锁紧螺母7一旦靠着第一滚动轴承61拧紧，就不会超过第一支承部33，并且被布置为面向转向壳体20的开口圆顶21的内表面23。

如图2和图3中所示，减速器壳体20具有从开口圆顶21的内表面23突出的若干端部止动件27。这些端部止动件27与转向壳体20的开口圆顶21是一体的，并且它们与开口圆顶21一起例如通过铝铸造工艺粗糙地制造。也就是说，没有对这些端部止动件27进行加工改动。

如图2所示，这些端部止动件27围绕横向轴线y(并且因此在这种情况下围绕输出轴5)均匀地圆形地分布，在每个端部止动件27之间具有均匀的角度。在附图中所示的非限制性示例中，有三个端部止动件27并且这些端部止动件27均匀地分布成圆圈形式，三个端部止动件27中的各个端部止动件之间具有均匀的120度的角度。

如图3和图4所示，这些端部止动件27布置为以预定距离dj(平行于横向轴线y测量的距离，如图4所示)面向锁紧螺母7，从而允许对锁紧螺母7在旋松的情况下的止挡，使得该锁紧螺母7在抵靠这些端部止动件7被止挡之前只能被部分地旋松。

换句话说，锁紧螺母7具有旋松长度，该旋松长度对应于锁紧螺母7被完全旋松并因此从第一支承部33中脱出所需的长度，并且距离dj小于该旋松长度，使得锁紧螺母7不能经过该旋松长度并因此不能脱离，因为锁紧螺母7在已经经过该距离dj之后将仅抵靠端部止动件27。

在锁紧螺母7几乎与第一支承部33的螺纹部分的起始处平齐的情况下，旋松长度几乎等于锁紧螺母7的宽度。有利的是，距离dj小于旋松长度的0.25倍，或者甚至在旋松长度的0.1至0.2倍的范围内。