CN108700166B - 带传动器和转向*** - Google Patents

Abstract

带传动器（7），具有主动轮（8）、从动轮（10）和张紧轮（11），其特征在于至少两个带（12a、12b），所述带分别部分地缠绕所述主动轮（8）、所述从动轮（10）并且利用各个回行段分别部分地缠绕所述张紧轮（11），其中，第一带（12a）利用配属的、从所述主动轮（8）延伸到所述从动轮（10）的回行段在外周方向的一个上缠绕所述张紧轮（11），并且，第二带（12b）利用配属的、从所述主动轮（8）延伸到所述从动轮（10）的回行段在另一个外周方向上缠绕所述张紧轮（11）。通过这种带传动器（7）实现了用于主动轮（8）和从动轮（10）的、相对大的接触角度，并且，对应地实现了相对大的传输功率。此外，由于各个另外的带（12a、12b）的作用，从而能够实现带（12a、12b）的与转动方向无关的自张紧。对带（12a、12b）的这种引导也使得省去了张紧轮（11）的、附加的支承件。

Description

带传动器和转向***

技术领域

本发明涉及一种带传动器以及一种具有这种带传动器的转向***。

背景技术

例如在电动的助力转向***中使用带传动器，以便将驱动马达的驱动功率传递到转向摆臂轴或者导向杆，例如将所述驱动马达构造为电动马达，所述驱动功率支持性地引起转矩，所述转矩由操作者通过转向手柄并且尤其是通过转向轮方向盘传递到转向摆臂轴。

通常，在这种助力转向***中使用齿形带，以便也以相对小的带张力和接触角（并且，因此以主动轮和从动轮的、相对小的直径）来足够可靠地传递规定的转矩。然而，其缺点是噪声生成，所述噪声生成由于齿形带在运行中的咬合而出现。

已知的是，借助尤其是作用在空转回行段上的张紧轮来张紧带传动器（参见：例如DE 41 14 477 A1），以便：确保在带和主动轮以及从动轮的、所缠绕的外周部分之间的接触压力，并且因而，确保规定的转矩额传递以及（就齿形带而言）在带在运行中出现拉伸时也确可靠的齿啮合。此外，这种张紧轮减少了带传动器的、相对长的回行段的振动。

从EP 1 777 140 A1中已知一种助力转向***，其中，使用平带来传递电驱动马达的驱动功率。此外，在这种助力转向***中，替代传统的张紧轮（所述传统的装进轮在负载回行段的方向上加载带的空转回行段）地，使用了这种张紧轮：所述张紧轮支撑在空转回行段和负载回行段之间，并且，由于合适的直径齿轮而远离彼此地加载所述空转回行段和负载回行段，以便实现张紧作用。作为这种张紧轮的、重要的优点给出了：能够省去用于这种张紧轮的、附加的支承件，因为张紧轮由于既与空转回行段也与负载回行段接触而保持自动地定位。

从EP 1 777 140 A1中已知的带传动器的缺点在于：通过张紧轮的、在那里的布置，由于对空转回行段和负载回行段的、远离彼此指向的加载，主动轮和从动轮的缠绕的角度是相对小的，由此，对应地减小了能够传递的驱动功率的高度。尤其是就在EP 1 777 140A1中所规定的、带传动器在助力转向***中的应用而言，这也是成问题的，因为利用常规的平带传动器（具有传统的张紧轮），就主动轮和从动轮的以及带张力的（并且因此车轮的支承件的）、有意义的尺寸而言，也已经不可能实现转矩的、可靠的传递，所述转矩对于规定的功能而言是足够大的。

从该现有技术出发，本发明的基于以下任务：说明一种带传动器，尤其设置所述带传动器以用于在用于机动车辆的转向***中的应用，所述带传动器在较小的尺寸时实现了相对高的驱动功率的传递。优选地，所说明的带传动器的特征也在于尽可能低噪声的运行。

发明内容

根据本发明的带传动器包括至少一个主动轮、从动轮以及（布置在主动轮和从动轮之间的）张紧轮，并且，此外其特征在于至少两个带，所述带分别部分地缠绕主动轮、从动轮并且利用各个（在主动轮和从动轮之间引导的）回行段分别部分地缠绕张紧轮，其中，第一带利用配属的、在方向（例如从主动轮到从动轮的方向）上延伸的回行段在一个外周方向上缠绕张紧轮，并且，第二带利用配属的、在同一个方向（即，例如再次从主动轮到从动轮的方向）上延伸的回行段在另一个外周方向上缠绕张紧轮。

以这种方式，产生了带在不同的外周部分上对张紧轮的缠绕，由此，能够实现多个优点。

这种类型的、通过带对张紧轮的缠绕的特别重要的优点在于：由此，与常规的带传动器相比并且更多地与从EP 1 777 140 A1中已知的带传动器相比，几何形状决定地，显著提高了对主动轮和对从动轮的缠绕，所述常规的带传动器具有从外部浸入带的空转回行段中的张紧轮，由此，在对应的程度上也能够提高能够借助带传动器传递的驱动功率，而无需为此增加主动轮和从动轮的直径。

尤其地，这个优点有利地作用于带传动器，所述带传动器的带被构造成无齿的，因为就这些带而言仅力锁合地进行驱动功率的传递。这种具有无齿的带的带传动器的优点在于相对低噪声的运行，使得能够为根据本发明的带传动器优选设置无齿的带并且尤其是设置平带，所述根据本发明的带传动器的特征应当在于相对大的、能够传递的驱动功率和低噪声的运行。然而，替代平带地，也能够使用其他的、无齿的带，如尤其是楔形带、三角筋条带和/或圆带。

从根据本发明的类型的、带对张紧轮的缠绕中得出的另一个优点在于：由此，将张紧轮保持在带的、缠绕这个张紧轮的回行段之内，从而能够相对简单地构造用于张紧轮的、附加的支承件，或者，特别优选地能够完全省去这种附加的支承件。据此，就根据本发明的带传动器的、这种特别优选的实施而言，仅通过带来支承张紧轮。这实现了用于根据本发明的带传动器的、成本特别有利的实施。

然后，尤其是能够省去用于张紧轮的、附加的支承件，当根据本发明的带传动器包括至少两个第一带和一个或者多个第二带时，其中，两个第一带关于张紧轮的纵向方向（旋转轴线的方向）包围一个或者多个第二带，也就是说，两个第一带在两侧上被布置在这些第二带的外部。以这种方式，能够实现对围绕轴线的倾斜力矩的补偿，所述轴线关于张紧轮的纵向延伸居中并且此外垂直于旋转轴线，所述倾斜力矩产生了带的回行段，所述回行段（关于张紧轮的纵向延伸）偏心地缠绕张紧轮。

除其他外对于仅通过带来支承张紧轮有利地，当接触区域（在带传动器的非运行中）大小相同时，也能够发挥作用，因为这些接触区域的大小与径向指向的力成比例并且因而也与由这些力如有必要引起的倾斜力矩成比例，一方面，将所述接触区域分别构造在张紧轮、主动轮和/或从动轮以及一个或者多个第一带之间，并且，另一方面，将接触区域分别构造在张紧轮、主动轮和/或从动轮以及一个或者多个第二带之间，所述力有带施加在张紧轮上。此外，有利地鉴于带在运行中的、均匀的拉伸以及相同大小的驱动功率在两个转动方向上的传递，根据本发明的带传动器的这种实施能够发挥作用。

从根据本发明的类型的、带对张紧轮的缠绕中得出的另一个优点在于：带彼此之间通过张紧轮的、自动的张紧，所述张紧一方面与主动轮的转动方向无关。因此，在根据本发明的带传动器的、优选的实施中也能够设置，使用与主动轮连接的驱动马达，设置所述驱动马达以用于在两个转动方向上的运行。

此外有利的是，带彼此之间自动的张紧作用也与所传递的驱动功率无关，并且，此外在运行中能够补偿带的、如有可能不同的拉伸。

根据本发明的转向***包括至少一个导向杆并且此外包括直接或者间接地作用在导向杆上的转向驱动器，尤其将所述转向***设置用于机动车辆，所述导向杆设有一个或者多个连接元件（尤其是转向横拉球头），设置所述连接元件以用于（优选能够转动地）连接（机动车辆的）能够转向的车轮的（各个）车轮转向杆，所述转向驱动器具有驱动马达、尤其是电动马达（也可能是液压马达）和根据本发明的带传动器。

优选地，根据本发明的转向***能够是助力转向***，其中，转向驱动器的驱动功率支持性地引起转向力，所述转向力由转向***的操作者手动地施加到导向杆上。然而，也能够如此构造转向***，使得由转向驱动器产生的驱动功率单独地或者与附加转向驱动器组合地引起一个或者多个车轮的转向轮动。

此外，根据本发明的转向***优选包括转向摆臂轴，所述转向摆臂轴如此通过传动器与导向杆连接，使得转向摆臂轴的旋转导致导向杆的、纵轴向的平移。优选地，能够将这种转向***构造为助力转向***能够，当转向手柄（尤其是方向盘）还附加地与转向摆臂轴无转动地连接时。可替代地或者附加地，也能够设置，使转向驱动器或者附加转向驱动器与转向摆臂轴协同作用。只要转向驱动器作用在转向摆臂轴上，则它间接地作用在导向杆上，所述转向驱动器包括根据本发明的带传动器。

直接或者间接地作用在导向杆上的转向驱动器能够例如附加地包括（滚珠）主轴螺母，所述（滚珠）主轴螺母用作根据本发明的带传动器的从动轮，所述（滚珠）主轴螺母与在导向杆中的、螺旋状的槽协同作用，以便将（滚珠）主轴螺母的转动转换成导向杆的、纵轴向的平移，所述转动由驱动马达和带传动器引起。

尤其是在权利要求中的和在一般性地阐述权利要求的说明书中的不定冠词（“一”、“一个”、“一种”）应当被理解为“这样的”而非被理解数词。因此，对应地，以此具体化的部件应当被理解为，至少存在一个并且能够存在多个这种部件。

附图说明

随后，参照在附图中所示出的实施例来更详细地阐述本发明。在附图中示出：

图1：在侧视图中示出了根据本发明的转向***；

图2：在简化的图示中示出了转向***的带传动器在旋转方向的一个上运行时、沿着在图1中的切割平面II–II的剖面；

图3：示出了在带传动器在另一个转动方向上运行时的、根据图2的剖面图示；

图4：示出了带传动器的张紧轮和部分缠绕这个张紧轮的带的剖面；

图5：在立体视图中示出了张紧轮的、可能的实施；以及

图6：在立体视图中示出了张紧轮的、可替代的实施。

具体实施方式

在图1中所示出的转向***示出了电动的助力转向***，所述助力转向***用于例如其余部分未示出的载客车辆。这种转向***包括导向杆1，所述导向杆在一个部分中被构造为齿条。（不能够看到的）转向小齿轮与导向杆1的啮合部（不能够看到）啮合，所述转向小齿轮与转向轴2无转动地连接。转向轴2又用于与转向摆臂轴（未示出）无转动地连接并且用于载客车辆的、与之连接的方向盘。在导向杆1的两个端部处布置有转向横拉球头3，所述转向横拉球头被设置用于与车轮转向杆（未示出）连接。借助车轮转向杆将导向杆1的、纵轴向的平移转换成载客车辆的、转向的车轮（未示出）的摆动运动。

此外，转向***还包括转向驱动器5，所述转向驱动器基于电动马达4。根据转向力矩，转向驱动器5的电动马达4受控制单元6控制地产生支持性的辅助转向力矩，载客车辆的驾驶员将所述转向力矩施加在方向盘上并且因此施加在转向摆臂轴上，所述辅助转向力矩具有不同的大小。借助根据本发明的带传动器7和另外的传动器（不能够看到）、例如滚珠主轴传动器，这种辅助转向力矩或者电动马达4的转子（不能够看到）的、为此设置的旋转运动施加到所述导向杆1上，其中导向杆1设有螺旋槽，主轴螺母的滚珠接合到所述螺旋槽中，所述主轴螺母用作带传动器7的从动轮或者与这种从动轮连接。

图2和3分别以简化的图示示出了根据图1的转向***的带传动器7的剖面，其中，所述图示鉴于主动轮8（即，与电动马达的转子无转动地连接的小齿轮）的转动方向并且因而鉴于整个带传动器7的转动方向而相区别。

除了主动轮8和与其轴向平行的从动轮10（滚珠主轴传动器的主轴螺母），带传动器7还包括张紧轮11以及两个带12a、12b，所述带传动器7被布置在转向***的壳体9之内，所述张紧轮被布置在主动轮8和从动轮10之间，所述带部分地缠绕主动轮8、从动轮10和张紧轮11，所述带在当前的实施例中被构造为平带，由此能够实现用于转向***的、特别低噪声的运行。

如由图4中得出的，在当前的实施例中设置了三个带12a、12b，其中的两个作为第一带12a利用其回行段中的一条回行段并且关于延伸方向（例如来自主动轮并且通向从动轮）地在张紧轮的外周方向上（在图2和3中为顺时针的）缠绕张紧轮11，而单个的带作为第二带12b也利用其回行段中的一条回行段（所述回行段相对于第一带12a的、缠绕张紧轮11的回行段在关于这些轮8、10的旋转轴轴线13、14对置的侧上使主动轮和从动轮连接）、关于同一个延伸方向（即，同样来自主动轮8并且通向从动轮10）地在另一个外周方向上缠绕张紧轮11（在图2和图3中是逆时针方向）。

通过带12a、12b对张紧轮11的、反向的缠绕，一方面实现了，各个带12a、12b分别以相对较大的、约为270°的接触角度来缠绕主动轮8和从动轮10，所述张紧轮被布置在主动轮8和从动轮10之间，由此，分别实现了在带12a、12b（一方面）和主动轮8以及从动轮10（另一方面）之间的相应大的接触区域，这就纯粹力传递地作用的平带传动器而言导致相应更大的、能够传递的转矩。

此外，通过对带12a、12b的、根据本发明的引导，实现了带12a、12b以约360°的组合对张紧轮11的缠绕，由此，它能够仅通过带12a、12b来支承，而为此无需例如在转向***的壳体9处的、附加的支承件。

由于两个第一带12a对张紧轮11的相应缠绕的、纵轴向的偏移，这些带分别产生围绕轴线的倾斜力矩，所述轴线关于张紧轮11的纵向延伸居中地并且垂直于其纵向轴线15地延伸。然而，由于两个第一带12a具有一致的带宽度、一致的缠绕角度以及到这个轴线的、一致的距离，然而在此被布置在关于这个轴线的、不同的侧上，由它们产生的倾斜力矩相互补偿，使得尽管缺少用于张紧轮11的、附加的支承件，仍然出现了倾斜稳定的位置，所述位置具有与主动轮8和从动轮10的旋转轴线13、14基本上轴向平行的取向。由于第二带关于张紧轮11的纵向延伸的、居中的布置，第二带12b基本上不产生围绕对应的轴线的倾斜力矩。

此外，通过借助带12a、12b对张紧轮11的、根据本发明的缠绕，自动地（也就是说，通过另外的（第一或者第二）带的、相应的作用）张紧这些带。在此，张紧作用取决于转动方向，如尤其是从图2和3中可以看出的。

图2示出了主动轮8的转动，并且，因此也示出了从动轮10在逆时针方向上的转动，由此，所有带12a、12b的以下回行段示出了负载回行段16a、16b：所述回行段关于在图2中的、主动轮8和从动轮10的旋转轴线13、14地在上侧连接主动轮8和从动轮10，所述负载回行段主要将驱动力传递到从动轮8，所述驱动力由电动马达4以转矩的形式传递到主动轮8。这种驱动力导致在这些负载回行段16a、16b之内的、显著的张紧，由此，第二带12b的负载回行段16b在两个第一带12a的负载回行段16a的方向上（即，在图2中向上地）加载张紧轮11、使张紧轮由此相对远地浸入第一带12a的空转回行段17a中并且由此张紧第一带12a，负载回行段16b关于旋转轴线15在远离两个第一带12a的负载回行段16a的侧上缠绕张紧轮11，所述空转回行段17a在另一侧上关于其旋转轴线15地缠绕张紧轮11。

就根据图3的用于主动轮8的转动方向反转而言，这些张紧作用变化，使得回行段在到第二带12b的空转回行段17b中的浸入增加的方向上加载张紧轮11，所述回行段然后作为负载回行段起作用、缠绕张紧轮11，所述回行段在图3中关于主动轮8和从动轮10的旋转轴线13、14地被布置在下方，所述回行段作为负载回行段16a、16b起作用，并且缠绕所述张紧轮11。

如由图4中得出的，第二带12b的带宽度大约对应于两个第一带12a的、单个的带宽度的两倍，由此，接触区域基本上是同样大的，一方面两个第一带12a共同地并且另一方面第二带12b利用主动轮8、从动轮10以及在带传动器7的非运行中利用张紧轮11来构造所述接触区域。由此，尤其能够实现驱动功率在主动轮8的两个转动方向上的、基本上等值的传递。

图5和6示出了用于根据本发明的带传动器7的张紧轮11的、两种可能的实施。

在此，根据图5的张紧轮11基本上被实施为简单的实心圆柱体。也如在图5中所示出的，在其侧面上能够引入两个周向槽18，所述周向槽能够用于接收环绕的边界壁（未示出），通过所述边界壁来保持三个带12a、12b关于张紧轮11的纵向延伸的定位。

为此，对应的边界壁也能够被紧固在实心圆柱体的两个端面处。以简单的方式，根据图5的张紧轮11能够被构造为旋转构件。为了减小这种张紧轮11的质量，它也能够部分地或者优选在其整个纵向延伸上被构造为中空的并且因而被构造为管状的。

反之，根据图6的张紧轮11包括轴19和各个辊20，所述辊能够转动地被支承在轴19上以用于带12a、12b中的每个带。例如，能够借助锁环21来完成辊20在轴19上的、纵轴向的固定，所述锁环接合在轴19的周向槽中，如这在图6中所示出的。通过为带12a、12b中的每个设置单独的辊20，能够基本上无滑动地补偿略微不同的外周速度，它们利用所述外周速度关于张紧轮11的旋转轴线15运动。辊20在轴19上的支承能够通过转动轴承元件22（例如，滚柱轴承）来实现（参见：图4）。

带在各个辊上的、纵轴向的固定又能够借助边界壁（未示出）来实现，所述边界壁在端侧被紧固在各个辊处。可替代的可能性在于张紧轮11的各个侧面部分的凸起或者其辊20的凸起，所述侧面部分设置用于与带12a、12b接触，当然也能够在根据图5的张紧轮11中使用所述可能性。当然，也能够设置凸起与边界壁的组合，以便在相应的张紧轮11的、纵轴向的方向上固定带12a、12b。

附图标记

1 导向杆

2 转向轴

3 转向横拉球头

4 电动马达

5 转向驱动器

6 控制单元

7 带驱动器

8 主动轮

9 壳体

10 从动轮

11 张紧轮

12a 第一带

12b 第二带

13 主动轮的旋转轴线

14 从动轮的旋转轴线

15 张紧轮的纵向轴线/旋转轴线

16a 第一带的负载回行段

16b 第二带的负载回行段

17a 第一带的空转回行段

17b 第二带的空转回行段

18 周向槽

19 轴

20 辊

21 锁环

22 转动轴承元件。

Claims (7)

1.带传动器（7），具有主动轮（8）、从动轮（10）和张紧轮（11），至少两个带（12a、12b），带分别部分地缠绕所述主动轮（8）、所述从动轮（10）并且利用各个回行段分别部分地缠绕所述张紧轮（11），其中，第一带（12a）利用配属的、从所述主动轮（8）延伸到所述从动轮（10）的回行段在外周方向的一个上缠绕所述张紧轮（11），并且，第二带（12b）利用配属的、从所述主动轮（8）延伸到所述从动轮（10）的回行段在另一个外周方向上缠绕所述张紧轮（11），其特征在于，仅通过带（12a、12b）来支承所述张紧轮（11）。

2.根据权利要求1所述的带传动器（7），其特征在于，将带（12a、12b）构造成无齿的。

3.根据权利要求2所述的带传动器（7），其特征在于，将带（12a、12b）构造为平带。

4.根据权利要求1所述的带传动器（7），其特征在于，设置了至少两个第一带（12a）以及一个或者多个第二带（12b），其中，两个第一带（12a）关于所述张紧轮（11）的纵向方向（15）的方向包围所述一个或者多个第二带（12b）。

5.根据权利要求1所述的带传动器（7），其特征在于，接触区域大小相同，一方面，所述接触区域分别构造在所述张紧轮（11）、所述主动轮（8）和/或所述从动轮（10）以及一个或者多个第一带（12a）之间，并且，另一方面，所述接触区域分别构造在所述张紧轮（11）、所述主动轮（8）和/或所述从动轮（10）以及一个或者多个第二带（12b）之间。

6.根据权利要求1所述的带传动器（7），其特征在于，与所述主动轮（8）连接的驱动马达，设置所述驱动马达以用于在两个转动方向上的运行。

7.转向***，其特征在于，其具有根据权利要求1至6中任一项所述的带传动器。

Images