CN107000786A - 用于车辆的伺服转向*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的伺服转向***(10)，所述伺服转向***具有可围绕转向轴线(A)转动的输入轴(12)、围绕所述输入轴(12)设置的套管(14)、轴向地邻接到所述套管(14)上并且具有用于所述输入轴(12)的壳体开口(18)的传感器壳体(16)以及轴扩宽元件(32)，所述轴扩宽元件与所述输入轴(12)连接并且具有外径(d1)，其中，所述输入轴(12)穿过所述套管(14)和所述壳体开口(18)延伸到所述传感器壳体(16)的内部中，其中，所述壳体开口(18)的开口直径(d0)小于所述轴扩宽元件(32)的外径(d1)。

Description

用于车辆的伺服转向***
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的伺服转向***，该伺服转向***具有可围绕转向轴线转动的输入轴、围绕该输入轴设置的套管、轴向邻接到该套管上并且具有用于输入轴的壳体开口的传感器壳体以及与输入轴连接并且具有外径的轴扩宽元件，其中，输入轴穿过套管和壳体开口延伸到传感器壳体的内部。
背景技术
这种类型的伺服转向***已由现有技术中已知并且在必要时提供辅助转向力矩，其在机动车转向时为驾驶员提供支持。输入轴在此通常经由扭杆与伺服转向***的输出轴连接，该输出轴又经由转向传动装置与机动车的可转向的车轮耦联。
由于在扭杆或者扭杆固定装置断裂的情况下还必须确保通过方向盘使车辆可靠地转向，因此此前已经提出了结构性的保险措施，在这些情况下，所述保险措施确保在输入轴和输出轴之间的机械连接。
例如已知这样的实施变型方案，在这些实施变型方案中，保险环被夹紧到构造在输入轴上的凹槽中，并且此外，环形的止挡元件固定在伺服转向***的套管中，其中，所述止挡元件的内直径小于保险环的外径。以这种方式可靠地阻止方向盘连同固定在其上的输入轴可轴向地从套管中脱出并且因此失去在机动车的方向盘和可转向的车轮之间的机械连接。
由于不仅保险环而且止挡元件也必须作为单独的保险部件制造并且可靠地固定在输入轴上或者说固定在套管上，因此，所述用于对输入轴轴向地进行位置锁定的措施在制造技术以及安装技术上非常昂贵。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用于车辆的伺服转向***，该伺服转向***具有结构简单的以及在制造技术以及安装技术上有利的用于输入轴的轴向位置锁定。
该任务通过开头所述类型的伺服转向***解决，在所述伺服转向***中，壳体开口的开口直径小于轴扩宽元件的外径。因此，在必然存在的用于转角传感器和/或转矩传感器的传感器壳体中，壳体开口这样匹配精准地与输入轴相协调，使得壳体开口的边缘在扭杆或者扭杆固定装置断裂的情况下构成轴向止挡并且以较低的投入可靠地阻止输入轴相对于套管的轴向运动。
根据一种优选的实施方式，所述轴扩宽元件与输入轴构造成一件式的并且具有这样的接触面，该接触面在输入轴沿轴向方向、尤其是沿输入轴脱出方向运动时止挡在壳体开口的边缘上。由此以特别低的投入确保，即使在扭杆或者扭杆固定装置断裂的情况下，方向盘也保持机械地与机动车的可转向的车轮连接。
在此，所述接触面可由轴肩构成，在所述轴肩上，输入轴的直径从等于轴扩宽元件的外径的第一轴直径变化为小于第一轴直径的第二轴直径。
优选所述轴肩设置在传感器壳体的内部，其中，输入轴在套管中具有所述第一轴直径并且在传感器壳体中具有所述第二轴直径。
附加地或者替选地，所述轴扩宽元件也可以由传感器、尤其是转矩传感器和/或转角传感器构成，所述传感器包围输入轴、固定在输入轴上并且具有这样的接触面，该接触面在输入轴沿轴向方向运动时挡靠在壳体开口的边缘上。
此外，附加地或者替选地，所述轴扩宽元件可以通过单独的保险环构成，所述保险环在轴向上不可移动地容纳在输入轴的凹槽中，其中，保险环径向突出于输入轴的外周并且具有这样的接触面，该接触面在输入轴沿轴向方向运动时挡靠在壳体开口的边缘上。
本发明构思的有利的和适宜的构造方案在从属权利要求中说明。
附图说明
下面根据在附图中示出的优选的实施方式说明另外的细节。在附图中：
-图1示出根据现有技术的已知的车辆伺服转向***的局部；
-图2示出根据本发明的用于车辆的伺服转向***的剖视图；并且
-图3示出根据图2的伺服转向***的细节图III。
具体实施方式
图1示出已知的用于车辆的伺服转向***10’，该伺服转向***具有可围绕转向轴线A转动的输入轴12’、与输入轴12’同轴设置的套管14’、轴向邻接到套管14’上并且具有用于输入轴12’的壳体开口18’的传感器壳体16’以及与输入轴12’轴向固定连接的保险环20’。此外，在套管14’中固定有环形的止挡元件22’，该止挡元件具有用于输入轴12’的凹部24’。
在此，所述环形凹部24’的直径小于保险环20’的外径，使得止挡元件22’阻止输入轴12’相对于套管14’沿输入轴脱出方向26的运动。
由于所述单独的保险环20’和单独的止挡元件22’以及它们在输入轴12’或者套管14’上的固定，该轴向的、用于输入轴12’的防脱出装置不仅在结构上而且在制造技术以及安装技术上也非常昂贵。
图2和图3示出根据本发明的用于车辆的伺服转向***10的剖面图以及剖面细节图，其中，在图1至3中，对于彼此相应的构件分别用相同的附图标记表示并且由现有技术中已知的构件仅设有附加的撇号。
在本实施例中，伺服转向***10是一种电机学的伺服转向***，该电机学的伺服转向***借助电机25提供转向辅助力。这种电机学的伺服转向***一般包括转角传感器和/或转矩传感器，其中，这种类型的传感器布置在相应的传感器壳体16中。
根据图2，所述伺服转向***10包括与示意性示出的方向盘27不可相对转动地连接的并且可围绕转向轴线A转动的输入轴12、同轴于输入轴12设置的套管14以及用于转角传感器和/或转矩传感器的传感器壳体16，该传感器壳体轴向邻接到套管14上并且具有用于输入轴12的壳体开口18。所述输入轴12在根据图2的实施方式中经由扭杆28与伺服转向***10的输出轴29连接，该输出轴以传统方式经由(未示出的)转向传动装置与机动车的可转向的车轮耦联。
图3示出根据图2的伺服转向***10在传感器壳体16的壳体开口18的区域中的细节图III。在此，通过焊缝30示意性地示出，套管14的轴向的管端部31固定地与传感器壳体16的壳体凸缘33连接，尤其是焊接。
所述伺服转向***10此外包括轴扩宽元件32，该轴扩宽元件与输入轴12至少沿轴向方向固定地连接并且具有外径d1，其中，输入轴12穿过套管14以及壳体开口18延伸到传感器壳体16的内部中，并且壳体开口18的开口直径dO小于轴扩宽元件32的外径d1。
所述开口直径dO在壳体开口18为圆形的情况下可理解为相应的圆直径，而在壳体开口18非圆形的情况下可理解为可内接到壳体开口18中的最大圆的直径。
此外，外径d1在轴扩宽元件32的外横截面为圆形的情况下可理解为圆直径，而在所述外横截面非圆形的情况下可理解为轴扩宽元件32的最小外径。
根据图2，所述轴扩宽元件32与输入轴12构造成一件式的并且具有轴向接触面34，该接触面在输入轴12沿输入轴脱出方向26运动的情况下挡靠在壳体开口18的边缘36上。
所述接触面34在此通过环状环绕的轴肩38构成，在该轴肩上，输入轴12的外径从等于轴扩宽元件32的外径d1的第一轴直径变化为小于第一轴直径d1的第二轴直径d2。
根据图2，轴肩38设置在传感器壳体16的内部，其中，输入轴12在传感器壳体16中具有第一轴直径d1并且在套管14中具有第二轴直径d2。
所述壳体开口18尤其是一种圆形的开口，其中适用：d1＞dO＞d2。为了确保输入轴12的可靠的轴向防脱出，所述开口直径dO比第一轴直径d1小至少1mm。
根据图3设有传感器40，尤其是转角传感器和/或转矩传感器，该传感器包围输入轴12，固定在输入轴上并且具有轴向的接触面42，该接触面在所述输入轴12沿轴向方向、尤其是沿输入轴脱出方向26运动时挡靠在壳体开口18的边缘36上。
因此，替代于或者附加于轴肩38，所述轴扩宽元件32也可通过该传感器40构成。
在示出的实施例中，输入轴12具有轴肩38，在该轴肩上，输入轴12的外径从第一轴直径d1减小为小于第一轴直径d1的第二轴直径d2，其中，所述传感器40在第一轴直径d1的区域中固定在输入轴12上并且轴向邻接到轴肩38上。传感器外径dS由此大于第一轴直径d1。壳体开口18的开口直径dO于是比传感器外径dS小至少1mm，优选也比第一轴直径d1小至少1mm。
替代于此地或者附加于此地也可设想，所述轴扩宽元件32由单独的保险环构成，该保险环设置在传感器壳体16的内部。所述保险环(类似于根据图1的保险环20’)例如是卡紧环或者E环，该卡紧环或者E环在轴向上不可移动地容纳在输入轴12的凹槽中。在此，保险环径向突出于输入轴12的外周并且具有C形的或者环形的接触面，该接触面在输入轴12沿轴向方向、尤其是沿输入轴脱出方向26运动时挡靠在壳体开口18的边缘36上。
在这种情况下，壳体开口18的开口直径dO也比由单独的保险环构成的轴扩宽元件32的外径d1小至少1mm。
通过所述优选一件式与输入轴12构成的轴扩宽元件32和在必然存在的、用于转角传感器和/或转矩传感器的传感器壳体16中的壳体开口18的精准匹配的开口直径dO，以特别低的结构投入以及制造技术和安装技术投入得到一种简单的输入轴防脱出装置，该输入轴防脱出装置可靠地阻止输入轴12相对于套管14沿输入轴拖出方向26的运动。由此在扭杆28或者扭杆固定装置44断裂的情况下也可确保在方向盘28和机动车的可转向的车轮之间的机械连接。

Claims (12)

1.用于车辆的伺服转向***，所述伺服转向***包括：
能围绕转向轴线(A)转动的输入轴(12)；
围绕所述输入轴(12)设置的套管(14)；
传感器壳体(16)，所述传感器壳体轴向地邻接到所述套管(14)上并且具有用于所述输入轴(12)的壳体开口(18)；以及
轴扩宽元件(32)，所述轴扩宽元件与所述输入轴(12)连接并且具有外径(d1)，
其中，所述输入轴(12)穿过所述套管(14)和所述壳体开口(18)延伸到所述传感器壳体(16)的内部，
其特征在于，所述壳体开口(18)的开口直径(dO)小于所述轴扩宽元件(32)的外径(d1)。
2.根据权利要求1所述的伺服转向***，其特征在于，所述套管(14)具有轴向的管端部(31)，所述管端部与所述传感器壳体(16)固定地连接。
3.根据权利要求1或2所述的伺服转向***，其特征在于，所述轴扩宽元件(32)构造成与所述输入轴(12)是一件式的并且具有接触面(34)，所述接触面在所述输入轴(12)沿轴向方向运动时挡靠在壳体开口(18)的边缘上。
4.根据权利要求3所述的伺服转向***，其特征在于，所述接触面(34)由轴肩(38)构成，在所述轴肩上，所述输入轴(12)的直径从等于轴扩宽元件(32)的外径(d1)的第一轴直径(d1)变化为小于所述第一轴直径(d1)的第二轴直径(d2)。
5.根据权利要求4所述的伺服转向***，其特征在于，所述轴肩(38)设置在传感器壳体(16)的内部，其中，所述输入轴(12)在传感器壳体(16)中具有所述第一轴直径(d1)并且在套管(14)中具有所述第二轴直径(d2)。
6.根据权利要求4或5所述的伺服转向***，其特征在于，所述壳体开口(18)具有圆形开口，其中，对于所述开口直径(dO)适用：d1＞dO＞d2。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的伺服转向***，其特征在于，所述开口直径(dO)比所述第一轴直径(d1)小至少1mm。
8.根据前述权利要求中任一项所述的伺服转向***，其特征在于，所述轴扩宽元件(32)由传感器(40)构成，所述传感器包围所述输入轴(12)、固定在所述输入轴上并且具有接触面(42)，所述接触面在输入轴(12)沿轴向方向运动时挡靠在所述壳体开口(18)的边缘(36)上。
9.根据权利要求8所述的伺服转向***，其特征在于，所述输入轴(12)具有轴肩(38)，在所述轴肩上，输入轴(12)的直径从等于所述轴扩宽元件(32)的外径(d1)的第一轴直径(d1)变化为小于所述第一轴直径(d1)的第二轴直径(d2)，其中，所述传感器(40)在所述第一轴直径(d1)的区域中固定在所述输入轴(12)上并且轴向地邻接到所述轴肩(38)上。
10.根据权利要求9所述的伺服转向***，其特征在于，所述开口直径(dO)比传感器外径(dS)小至少1mm。
11.根据权利要求1或2所述的伺服转向***，其特征在于，所述轴扩宽元件(32)由单独的保险环构成，所述保险环在轴向上不可移动地容纳在所述输入轴(12)的凹槽中，其中，所述保险环径向突出于所述输入轴(12)的外周并且具有接触面，所述接触面在所述输入轴(12)沿轴向方向运动时挡靠在所述壳体开口(18)的边缘上。
12.根据权利要求11所述的伺服转向***，其特征在于，所述保险环设置在所述传感器壳体(18)的内部中。
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