用于机动车辆的转向系统的装置的制作方法

本发明涉及一种用于机动车辆的转向系统的装置。

背景技术：

机动车辆的转向系统通常包括与驱动小齿轮接合的齿条。为了确保齿条与驱动小齿轮保持接合，通常提供有推力件，该推力件可移位地安装在壳体中并且以力加载齿条使其抵靠驱动小齿轮。由于在驾驶操作期间，作用在齿条上的力很高，该力会导致齿条的弯曲，因此在某些情况下，推力件以由齿条引入推力件的力压靠壳体壁。因此，在推力件与壳体之间的接触表面处间歇地产生高摩擦力，该高摩擦力会不利地影响推力件的运动性。

因此，本发明的目的是改善推力件在壳体中的安装。

技术实现要素：

所述目的藉由一种根据本发明的用于机动车辆的转向系统的装置来实现，该装置用于使齿条压靠驱动小齿轮，所述装置具有壳体和推力件，所述推力件可移位地安装在所述壳体中，并且所述推力件具有与所述壳体接触的周向壁，所述推力件在其周向壁上具有至少一个凹陷，所述至少一个凹陷至少在某些部分中沿周向方向延伸，并且所述凹陷界定了在推力件与壳体之间布置的中空腔室。在此背景下，中空意味着腔室(尤其是凹陷)是未被填充的。这意味着在凹陷中没有布置密封元件，尤其是没有o形环、或其他元件或材料。

藉由至少一个凹陷，减小了推力件与壳体之间的可能的接触面积。以此方式，相对于没有凹陷的相应推力件，减小了在接触的情况下产生的、作用在推力件上的摩擦力。以此方式，改善了推力件的运动性。

在优选的实施例中，所述至少一个凹陷在周向方向上被沿所述推力件的移位方向延伸的至少一个肋断开。肋用于加强推力件。以此方式，总体上可以在尽可能大的区域上形成凹陷，并且同时可以确保推力件的所需刚度。

例如，凹陷以完全环绕的方式形成在推力件上并且被多个肋断开。

此外，可以在推力件的移位方向上设置多个相继的凹陷。

以此方式，实际上，推力件的整个周向壁上可以设置有一个或多个凹陷，使得在推力件和壳体之间可以仅存在极小的接触面积，这进而对于作用在推力件上的摩擦力是有利的。

在一个实施例中，在所述至少一个凹陷的周围，可以布置有另一凹陷，所述凹陷的面积比所述至少一个第一凹陷的面积大且深度小。换句话说，凹陷可以是阶梯状的。以此方式，在不损害推力件的刚度的情况下，可以进一步减小推力件与壳体之间的摩擦。所述另外的凹陷例如具有小于1mm的深度。

如果提供多个凹陷，则所述另外的凹陷可以以更大的深度完全围绕第一凹陷。这意味着所述第一凹陷布置在所述另外的凹陷内。

推力件优选地包括玻璃纤维增强塑料。由于所包含的塑料，可以特别容易并且廉价地生产推力件。此外，具有塑料或由塑料构成的推力件在驾驶操作的过程中比例如由金属构成的推力件产生更少的烦人的噪音。这首先是因为塑料本来就更软，并且其次，在具有塑料或由塑料构成的推力件的情况下，由于重量较轻所以产生的惯性力幅值较小。此外，由于所包含的玻璃纤维，可以确保推力件足够高的强度和刚度。

在所述推力件的周向壁上可以布置有至少一个完全环绕的环形凹陷，o形环布置在所述环形凹陷中。可以藉由o形环额外地衰减噪音的产生。为此目的，o形环可以在一定程度上超出周向壁。

在一个实施例中，所述环绕的环形凹陷的深度在所述推力件的周向方向上变化。换句话说，沿环绕的环形凹陷穿过推力件的截面为起伏的形态。这同样用于减小摩擦。特别地，由于变化的深度，减小了布置在凹陷中的o形环与壳体之间的接触面积，使得推力件可以更容易地在壳体中滑动。

推力件例如包括聚对苯二甲酸乙二酯，或者由聚对苯二甲酸乙二酯构成，尤其是具有50％的玻璃纤维比例。以此方式，可以实现特别高的刚度和尺寸准确度。同样，使用这种材料，推力件在使用寿命期间的尺寸稳定性特别高。此外，使用这种材料，产生的吸湿率水平低，尤其是小于0.1％，并且发生的热膨胀水平低。所有这些因素有助于改善推力件的安装并且减小推力件与壳体之间的摩擦。

所述推力件优选地包括滑动元件，所述滑动元件提供了用于所述齿条的接触表面。因此，齿条的接触表面可以具有与推力件的主体不同的材料。以此方式，可以在接触表面处提供摩擦系数特别低的材料，这所具有的优点在于齿条可以以特别有效的方式沿接触表面滑动。

例如，滑动元件包括聚酰胺和/或聚四氟乙烯，或者由聚酰胺和/或聚四氟乙烯构成。此外，滑动元件可以包括碳纤维，尤其可以具有30％的碳纤维比例。这种材料具有低摩擦系数和低热膨胀系数，并且高度耐磨。

此外，所述滑动元件在其接触表面上可以具有至少一个通道状的凹陷。所述凹陷例如用于减小齿条与滑动元件之间的接触面积并且/或者用于容纳润滑剂，由此额外地减小了齿条与滑动元件之间的摩擦。

在一个实施例中，在所述滑动元件的朝向所述推力件的表面上布置有紧固元件，所述紧固元件接合到所述推力件的相应凹部中并且被夹紧在所述凹部中。以此方式，滑动元件和推力件可以特别容易地连接至彼此。

在替代性实施例中，可以例如藉由双部件注塑模制过程来将滑动元件与推力件的主体形成为一体。

特别地，所述推力件从面向所述滑动元件的一侧开始是中空的，其中径向肋从所述周向壁向内延伸。以此方式，可以将与推力件接触并且以力加载推力件使其抵靠齿条的弹簧牢固地安装在推力件中。

为了实现装置的紧凑结构形式，推力件可以在其指向齿条的边缘处是平坦的。以此方式，推力件可以与相应的壳体边缘齐平地终结。

在优选的实施例中，在所述推力件上，尤其是在所述推力件的环绕外壁上，设置有在所述推力件的整个高度上延伸的相反地定向的两个平坦部分。工具分割点位于这些平坦部分的区域中。藉由平坦部分，实现的优点是铸造接缝或铸造毛刺不会突出超过推力件的外直径，这同样有助于减小推力件与壳体之间的摩擦。

附图说明

本发明的其他优点和特征将从下面的描述和参考的附图中显现。在附图中：

-图1示出了根据本发明的装置的推力件，

-图2以分解展示出了图1的推力件，

-图3以截面展示了具有图1的推力件的根据本发明的装置，

-图4示出了沿图3的线a-a穿过替代推力件的截面，

-图5示出了图1和图2的推力件的主体，

-图6示出了从下方观察的图5的主体，

-图7示出了用于根据图1的推力件的滑动元件，

-图8示出了用于根据本发明的装置的另一替代推力件，并且

-图9以截面展示了具有图8的推力件的根据本发明的装置。

具体实施方式

适合于使齿条压靠驱动小齿轮。为了简化起见，齿条和驱动小齿轮未在图中展示。然而，具有齿条并且具有驱动小齿轮的转向系统在现有技术中是已知的。

藉由装置1，可以确保在驾驶操作期间齿条与驱动小齿轮保持接合，即使在驾驶操作期间产生的力使齿条弯曲也是如此。

装置1包括推力件10，该推力件可移位地安装在壳体14中。图3中展示了壳体14。

如在侧视图中所见，推力件10具有半圆形的凹陷，该半圆形的凹陷适合于容纳齿条。在背离齿条指向的一侧上，可以以力(尤其是弹簧力)加载推力件10。因此，推力件10压靠齿条，并且由此确保了齿条与驱动小齿轮之间的牢靠接合。

推力件10包括滑动元件16，该滑动元件布置在推力件10的、尤其是推力件10的主体12的指向齿条的表面上。滑动元件16提供了用于齿条的接触表面18。

滑动元件16可以由摩擦系数特别低的材料制造，使得在操作期间，齿条可以在推力件10中特别容易地来回滑动，并且基本上防止了齿条与推力件10之间的静摩擦。

用于滑动元件16的合适材料是例如聚酰胺或聚四氟乙烯，或两种材料的混合物，其中，滑动元件可以另外包括碳纤维(尤其是碳纤维比例为30％)，以便确保滑动元件16的足够刚度。

为了额外地减小齿条与推力件10或滑动元件16之间的摩擦，在滑动元件16的接触表面18上布置有通道状的凹陷20，该凹陷20可以被填充以润滑剂。

由于在驾驶操作期间作用在齿条上的力较大，这些力部分地继续传递到推力件10，所以在驾驶操作期间，可能出现推力件10通过其周向壁22压靠壳体14的情况。这会引起推力件10与壳体14之间摩擦力的增加。

为了使这些摩擦力保持尽可能地低，在推力件10的周向壁22上设置凹陷24，这些凹陷至少在某些部分处沿周向方向延伸。凹陷24在各自的情况下，在推力件10与壳体14之间界定一个中空腔体26。特别地，通过凹陷24减小了推力件10与壳体14之间的接触面积。

为了确保推力件10的足够刚度，凹陷在周向方向上被沿推力件10的移位方向延伸的多个肋28断开。如图所示，肋28并非必须排他地在推力件10的移位方向上延伸，而是也可以是倾斜的。

也可以通过选择适当的材料来提升推力件10的刚度。例如，推力件10可以包括玻璃纤维增强塑料或由玻璃纤维增强塑料构成。合适的塑料例如是聚对苯二甲酸乙二酯，尤其是具有50％的玻璃纤维比例。

除了凹陷24之外，还在推力件10的周向壁22上设置有以环绕的方式延伸的凹陷30，并且在每个凹陷中布置有一个o形环32。藉由o形环32可以衰减驾驶操作期间的嘎嘎声。可以在图2中看到凹陷30。

此外，设置有围绕一些凹陷24的大面积的凹陷25，使得凹陷25与位于凹陷25内的凹陷24一起形成阶梯状的凹陷。藉由凹陷25，可以进一步减小推力件12相对于壳体14的接触面积，这对推力件10与壳体14之间的摩擦也有有利的影响。凹陷25具有比凹陷24小得多的深度，例如小于1mm的深度。以此方式，凹陷25对推力件20的刚度没有显著影响。

推力件10的上边缘36a、36b和滑动元件16的相应边缘38a、38b是平坦的。以此方式，推力件10与壳体14的形状相适配。

此外，推力件10尤其是在该推力件的主体12上具有两个相反定向的平坦部分37，在图1中可以看到其中之一。平坦部分37位于工具分割点的区域中。由于推力件10在平坦部分37的区域中与壳体14的内壁间隔开，因此以简单的方式防止了可能由铸造接缝或铸造毛刺引起的不希望的摩擦，而不需要对推力件12、尤其是主体10进行精加工。

图2以分解展示了图1的推力件10。在该展示中可见，紧固元件40布置在滑动元件16的面向主体12的表面上。紧固元件40可以接合到推力件10的相应凹部42中，并且被夹紧在凹部42中。

在所展示的实施例中，紧固元件40包括两个柔性凸耳，这两个柔性凸耳可以在一定程度上被推到一起并且可以由此产生夹紧力。

此外，在滑动元件16的面向推力件10的那个表面上，布置有肋44，这些肋可以接合到推力件10上相应的槽状凹陷46中。滑动元件16可以藉由肋44以在旋转意义上固定的方式安装。

还可设想的是，例如藉由双部件注塑模制过程，滑动元件16与主体10生产为一体。

图3以截面展示了装置1。

图4通过示例的方式示出了沿图3的线a-a穿过另一个推力件10的截面，尤其是在环绕凹陷30的水平处穿过推力件10的截面，该凹陷设计用于容纳o形环32。

如在图4中可见，环绕的环形凹陷30的深度可以在推力件10的周向方向上变化。以此方式，当以预期方式安装装置1时，o形环32与壳体14之间的接触面积减小。在另一实施例中，环绕凹陷30的深度可以是恒定的，如图2中通过示例的方式所示的。

图5和图6在各自的情况下以不同的视图示出了推力件10的主体12。

图5再次详细地示出了用于滑动元件16的接收座，该接收座具有凹部42和槽状凹陷46。

图6从背离滑动元件16的一侧示出了推力件10的主体12。推力件10，尤其是主体12是从面向滑动元件16的一侧开始中空的。以此方式，弹簧可以部分地容纳在推力件10中，该弹簧以力加载推力件10使其抵靠齿条。

在此，径向肋48从周向壁向内延伸。所述肋用于加强推力件并且将弹簧定向。

推力件10，尤其是主体12优选地具有基本上均匀的壁厚。以此方式，可以避免在推力件10的制造过程中形成缩痕。优选地，推力件10是注塑件。

图7以侧视图示出了滑动元件16。

图8和图9示出了用于根据本发明的装置1的推力件10的另一实施例。根据该实施例的推力件10与上述实施例的不同之处基本上在于省略了o形环32。

替代地，在周向方向上设置有以环绕的方式延伸的两个凹陷30，并且这些凹陷同样在推力件10与壳体14之间形成中空腔体。以此方式，进一步减小了壳体14与推力件10之间的摩擦。

在两种情况下，环绕凹陷30与凹陷24(在某些部分中以周向的方式延伸)沿推力件10的移位方向交替地布置。对于推力件10的刚度，这是有利的。