用于车辆转向装置的角叠加设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的特征的用于车辆转向装置的角叠加设备。
[0002] 本发明特别涉及一种用于非轨道型的机动车的转向系统的具有辅助传动机构的 角叠加设备，辅助传动机构的转速和方向盘上的控制通过驾驶员叠加并且传导到轮的转向 运动。角叠加设备概念还与旋转角叠加设备、转向角叠加设备或者转速叠加设备这些概念 意思相同。
【背景技术】
[0003] 在现有技术中已知一系列这类系统，其中角叠加设备的转速叠加传动机构通过行 星传动机构实现或者额外地具有蜗杆轮传动机构。
[0004] DE19823721A1中介绍了一个这类角叠加系统。外壳通过方向盘传动，两个行星齿 轮传动机构的空心轮的齿位于外壳中。一个设置在外壳中的电动机传动第一行星齿轮传动 机构的太阳轮。第一行星齿轮传动机构的行星托架传动第二行星齿轮传动机构的太阳轮。 第二行星齿轮传动机构的行星齿轮支撑在外壳的空心轮上并且行星托架与输出轴相连。在 已指出的实施方式中，第一行星齿轮传动机构的太阳轮的传动直接通过电动机的转子实 现。通过电动机相应的控制，能够得到所预期的转速叠加。然而这个现有技术中指出的方 案存在一些关键的缺陷。这种传动由多个构件组成。需要两个齿圈环件或者行星齿轮传动 机构。单独部件的生产成本过高和昂贵。大量的齿啮合需要十分高的精确度来避免间隙。 另外整个设备，包括电机外壳，必须由司机在控制时一起旋转。此外还有一个缺点是电动机 电能昂贵的耦合。
[0005] 在其他现有技术中，DE19852447A1介绍了一个用于叠加转速的方案，其中电动机 通过蜗杆传动耦合到成型为行星齿轮传动机构的叠加传动机构上。这里的传动单元设置为 车身固定。然而这个方案还是有一系列缺点。通过蜗杆传动耦合导致了十分小的传动比效 率。另外该设置还需要巨大的安装空间，这样的安装空间由于部件之间几何结构特定的位 置而不太灵活。同样此处的单个部件的生产成本过高和昂贵而对制造公差的要求相应地 尚。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，同时提供一种紧凑的组件，该组件允许 具有小的和尽可能简易生产的构件的转速叠加。另外应当简化辅助传动机构的能源消耗以 及与在需要情况下使用的传感器的关联。
[0007] 本发明的目的通过根据权利要求1中的角叠加设备来实现。从属权利要求2到17 涉及角叠加设备的优选的实施方式。
[0008] 提出一种用于具有行星齿轮传动机构的车辆转向装置的角叠加设备，包括：
[0009] -第一轴和第二轴，设置为可以在纵向上相对于共同的纵轴互相旋转，
[0010]-固定设置在车身的托架构造，第一轴和第二轴以及转子轴至少部分安装、可旋转 的安置在该构造上，
[0011]-辅助传动机构，该辅助传动机构具有设置在托架构造上的定子和相对于纵轴和 轴之一共轴设置、旋转安装的具有转子的转子轴，
[0012] -具有蜗杆的行星齿轮传动机构，该蜗杆设置为可以围绕旋转轴旋转的太阳轮，蜗 杆设置在转子轴上并与至少两个通过行星轮轴设置在行星托架上的行星轮的齿啮合，其中 行星轮又与空心轮的内齿啮合，
[0013] -其中行星托架以旋转固定的方式与第二轴相连并且空心轮以旋转固定的方式与 第一轴相连，
[0014] -其中辅助传动机构叠加了在第一轴和第二轴之间传递的旋转运动。
[0015] 蜗杆以有利的方式这样设置，蜗杆的旋转轴与纵轴一致。蜗杆的齿成型为至少单 线螺纹。优选成型少于四线螺纹的齿。蜗杆特别优选成型为单线螺纹。
[0016] 为了确保行星轮与蜗杆和空心轮的内齿以合适的方式啮合，优选设置至少行星轮 轴之一不与纵轴相交也不互相平行。优选所有行星轮轴不与纵轴相交和不互相平行。
[0017] 所有行星轮轴设置成分别成对地互相不相交也成对地互相不平行是有利的。能够 使得仅有两个行星轮轴不相交也不平行，而其他行星轮轴可以进行选择。
[0018] 从投影面来看在一个或多个行星轮轴和纵轴之间的角有利地是在从包括5°到包 括65°，更优选在包括25°到包括65°之间的范围中。特别优选40°到50°的范围。行 星轮轴和纵轴之间的最小距离有利地是从行星轮直径的三分之一到包括整个行星轮直径 和整个太阳轮直径的总和的范围内。优选距离是从行星轮直径的三分之一和太阳轮直径的 三分之一的总和到行星轮直径的三分之二和太阳轮直径的三分之二的总和。
[0019] 第一轴和第二轴能够功能互换。所以第一轴是传动轴而第二轴是从动轴或者第一 轴是从动轴而第二轴是传动轴。
[0020] 在故障情况或者特殊的车辆情况中-例如停电、控制失灵或者点火关闭等等，应 当直接进行传动和从动轴的机械耦合，这样驾驶员完全控制转向系统。这种情况在所述的 根据本发明的角叠加设备中得到保证，因为通过作为行星齿轮传动机构的太阳轮的蜗杆的 一体化，在角叠加设备中的传动机构未打开时发生自锁效应。在有利的扩展方案中，还在角 叠加设备中集成额外的安全耦合器或者开关，其在故障情况或者特殊的车辆情况中-例如 停电、控制失灵或者点火关闭等等一迫使直接进行传动和从动轴的机械耦合，这样驾驶员 完全控制转向系统。耦合能够例如以十分简易的方式通过相对于定子或者设备的外壳的 辅助传动机构的转子的密封来发生。由此可以额外地确保提高的安全性。相应地也可以考 虑，设置行星托架和太阳轮之间的直接的机械耦合或者行星托架和空心轮之间的直接的机 械耦合或者空心轮和的太阳轮之间的直接的机械耦合作为多余安全耦合器。在此可以使用 已知的摩擦耦合器和/或形状配合耦合器。
【附图说明】
[0021] 借助附图示意性地和以举例的方式描述本发明。
[0022] 附图1以三维图示出了具有辅助动力支持和角叠加设备的车辆转向装置，
[0023] 附图2以侧视图示出了角叠加设备，
[0024] 附图3示出了根据本发明的角叠加设备的纵剖面，
[0025] 附图4示出了根据本发明的成型为蜗杆的具有行星轮和空心轮的太阳轮区域中 的角叠加设备的横截面，
[0026] 附图5示出了角叠加设备的另一剖面图，其中截面通过行星轮之一的轴，
[0027] 附图6以三维分解图示出了对应前述附图3到5的角叠加设备，
[0028] 附图7以三维图示出了具有作为蜗杆的太阳轮的转子轴，该转子轴例如与行星轮 啮合，其中行星轮与空心轮的内齿啮合。
[0029] 附图8以三维图用举例的方式示出了单独的行星轮与太阳轮的蜗杆和行星轮的 齿的不同区域啮合，
[0030] 附图9以三维图示出了具有齿和齿的不同区域的行星轮，
[0031] 附图10以另一个三维图示出了具有作为蜗杆的太阳轮的转子轴，该转子轴例如 与五个行星轮啮合，
[0032] 附图11以三维图示出了具有用于安装接纳行星轮的凹槽的行星托架。
【具体实施方式】
[0033] 在附图1中示出的转向装置129的示意性的构造作为具有电力辅助动力支持的转 向装置129大体对应于现有技术。该转向装置特别由方向盘120、转向柱121，转向传动机 构122和两个为了轮子的旋转而在两个侧面分别与轮125相连的横拉杆124,124'。横拉杆 124,124'由齿条123传动。根据本发明的角叠加设备100,100'用于叠加转速。在此角叠 加设备100'如前所述也可以称作转速叠加设备，也能够直接集成到转向传动机构122中。 转向装置例如包括具有用于形成电力支持的辅助转向的辅助传动机构100"的辅助动力支 持。用于耦合辅助控制力的辅助动力支持设置在如在示例中示出的转向传动机构的区域中 或者转向柱的区域中，以单独或者也与角叠加设备100,100'联合的方式。
[0034] 在优选的实施方式中，角叠加设备位于方向盘120和转向传动机构122之间，例如 设置在接近转向盘120标记为100的地方。在附图2和3中详细示出了角叠加设备100的 这个实施方式。
[0035] 在另一个实施方式中，在转向传动机构122和横拉杆124之间或者在转向传动机 构中设置角叠加设备。角叠加设备包括用于在平移运动中平移旋转运动的转换传动机构， 例如滚珠螺杆传动机构或者