CN112969628A - 用于机动车辆的回正力矩产生装置 - Google Patents

Abstract

一种用于产生针对机动车辆的转向手柄的旋转的转矩的回正力矩产生装置，包括：壳体；驱动器，该驱动器位置固定地被布置在该壳体中；传动器，该传动器与该驱动器处于接合；以及轴，该轴被支承在该壳体中并且与该传动器的部件防旋转地相连接。该轴或该壳体被设计成与该转向手柄防旋转地相连接，并且该壳体、该传动器和该轴被设计用于相对于该机动车辆并且围绕该轴的旋转轴线可旋转地支承。根据本发明，该回正力矩产生装置包括至少一个弹性元件，其中该回正力矩产生装置被设计用于在中间连接有该弹性元件的情况下以反作用于围绕该轴的旋转轴线旋转的方式相对于该机动车辆支撑。

Description

用于机动车辆的回正力矩产生装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于产生针对机动车辆的转向手柄的旋转的转矩的回正力矩产生装置(Rückstellmomenterzeugungsvorrichtung)。本发明还涉及包括这种回正力矩产生装置的一种转向装置和一种机动车辆。

背景技术

回正力矩产生装置尤其应用于线控转向***。这些回正力矩产生装置在那里用于产生反作用于由车辆驾驶员藉由转向手柄所产生的转矩的回正力矩。由于在线控转向装置中车辆车轮与转向手柄机械地解除联接，因此需要产生这种回正力矩。由车辆驾驶员藉由转向手柄所输入的期望的转向角度在此仅以电的方式传输至用于使车辆车轮转向的控制组件或致动器。在转向运动中作用于车轮的力因此不被传递给转向手柄。

然而为了给驾驶员提供类似于常规转向的驾驶体验，例如使用呈电动机形式的电子操控的致动器来产生回正力矩，该回正力矩的大小和方向可以适配于不同条件。

对于线控转向装置的操作而言，强制要求检测由车辆驾驶员施加到转向手柄上的转向力矩或作用于转向手柄的回正力矩。

对此，在DE 19914383中提出了一种与转向轴共轴地定位的转矩检测装置。在此藉由扭杆的弹性变形来测定转矩。在此不利的是：在转动的部件上测量转矩。这种转矩传感器构造复杂并且必须高耗费地来支承。这些转矩传感器以在转向轴的轴向方向上较大的结构空间为前提。此外，这些转矩传感器还需要复杂的评估电子器件并且由此导致在其制造或采购方面相对昂贵。

发明内容

本发明所基于的问题在于，提出一种用于测定在线控转向装置操作时作用的转矩的节省空间且简单的可能性。

这个问题通过提供具有权利要求1所述特征的回正力矩产生装置来解决。本发明的改进方案在从属权利要求中给出。

据此，提供一种用于产生针对机动车辆的转向手柄的旋转的转矩的回正力矩产生装置。回正力矩产生装置包括：壳体；驱动器，该驱动器位置固定地被布置在该壳体中或者被布置成相对于该壳***置固定的；传动器，该传动器与该驱动器处于接合；以及轴，该轴被支承在该壳体中并且与该传动器的部件防旋转地相连接。该轴或该壳体被设计成与该转向手柄防旋转地相连接，并且该壳体、该传动器和该轴被设计用于相对于该机动车辆且围绕该轴的旋转轴线可旋转地支承。回正力矩产生装置还包括至少一个弹性元件，其中该回正力矩产生装置被设计用于在中间连接有该弹性元件的情况下以反作用于围绕该轴的旋转轴线旋转的方式相对于该机动车辆支撑。

回正力矩产生装置可以被设计用于在线控转向***中使用。

相对于该机动车辆的支撑可以藉由该壳体或该轴来进行。

回正力矩产生装置可以包括用于固定于车辆布置的至少两个止挡部，该至少两个止挡部被设计成用于限制该壳体或该轴围绕该轴的旋转轴线的旋转。这些止挡部可以将旋转限制为小于一转的四分之一。尤其，这些止挡部可以将旋转限制为小于一转的五十分之一。这些止挡部还可以被设计成用于通过与该弹性元件接触来限制旋转。

回正力矩产生装置还可以包括至少一个止挡元件，该至少一个止挡元件相对于该壳体或该轴防旋转地布置，并且被设计为分别接触这些止挡部中的一个止挡部以限制旋转。

至少一个弹性元件可以具有渐进的力-位移特征曲线。在转向手柄从中间位置向任何方向旋转时，在此力、尤其至少一个弹性元件的回正力(rückstellende Kraft)可以相对于旋转的程度超比例地增大。

传动器可以被设计为蜗杆传动器，该蜗杆传动器包括至少一个蜗杆轴和至少一个蜗轮。

回正力矩产生装置可以包括至少一个阻尼元件。在此，该回正力矩产生装置还被设计用于在中间连接有该阻尼元件的情况下以反作用于围绕该轴的旋转轴线旋转的方式支撑。

回正力矩产生装置可以包括至少一个传感器，该至少一个传感器被设计用于检测力和/或用于检测围绕该轴的旋转轴线旋转的角度。回正力矩产生装置的至少一个传感器可以被设计用于检测力。回正力矩产生装置在此还可以被设计用于在中间连接有传感器的情况下以反作用于围绕该轴的旋转轴线旋转的方式支撑。弹性元件在此可以被集成在用于检测力的传感器中。

回正力矩产生装置尤其可以包括多个传感器，该多个传感器中的至少一个第一传感器被设计用于检测力，并且至少一个第二传感器被设计用于检测围绕该轴的旋转轴线旋转的角度。

该回正力矩产生装置的至少一个传感器可以藉由杆组件受到作用。在此，该至少一个传感器可以被设计用于检测围绕该轴的旋转轴线旋转的角度。此外，该传感器可以包括旋转式角度传感器、光学传感器、涡流传感器和磁传感器中的至少一个传感器，该磁传感器被设计用于检测持久或生电的磁场。该杆组件的至少一个杆可以相对于该壳体或该轴防旋转地布置。除此之外或替代于此，该杆组件的至少一个杆可以被实施为两侧杆。

根据另一方面，提供一种用于布置在机动车辆中的转向装置。转向装置包括在此所提出的类型的回正力矩产生装置、转向手柄和支撑元件。回正力矩产生装置的轴或壳体与转向手柄防旋转地相连接，并且回正力矩产生装置被设计用于以反作用于围绕该轴的旋转轴线旋转的方式相对于支撑元件支撑。

根据另一方面提供一种机动车辆。该机动车辆包括在此相应所提出的类型的回正力矩产生装置或转向装置。

附图说明

下面将借助实施例参照附图详细地阐述本发明。在附图中：

图1示出了根据一个实施例的具有回正力矩产生装置的转向装置；

图2示出了图1的转向装置的回正力矩产生装置的视图；

图3至图8示出了根据另外的实施例的分别具有回正力矩产生装置的转向装置；

图9和图10示出了根据另外的实施例的回正力矩产生装置；

图11示出了图10的回正力矩产生装置的杆组件的视图；并且

图12至图16示出了根据另外的实施例的转向装置。

具体实施方式

图1示意性且示例性地示出了根据一个示例的转向装置100。转向装置100例如被设置成在线控转向***中使用。

转向装置100包括转向手柄102。在所示出的示例中，转向手柄102被设计为方向盘。转向手柄102还与轴130相连接，该轴进而是转向装置100的回正力矩产生装置110的部件。转向装置100还包括支撑元件104，在该支撑元件上装配有回正力矩产生装置110以及转向手柄102，并且该支撑元件用于以反作用于能够作用于轴130的转向力矩或转矩的方式来支撑回正力矩产生装置110。在所示出的示例中，支撑元件104配备有滑块并且被布置成能够在固定于车辆的引导轨道上移位。

回正力矩产生装置110还包括壳体112，在该壳体中可旋转地支承有轴130。在壳体112中还设置有驱动器120，该驱动器相对于壳体112位置固定地布置。在驱动器120与轴130之间还设置有传动器122，该传动器与驱动器120处于接合并且将由驱动器120产生的力作为转矩传递至轴130。

在所示出的示例中，传动器122被设计为蜗杆传动器，该蜗杆传动器在驱动侧包括蜗杆轴124并且在从动侧包括蜗轮126。蜗轮126防旋转地被安置在轴130上。

所描述的结构允许将由驱动器120和传动器122产生的转矩相对于壳体112且围绕轴130的(以虚线展示的)旋转轴线施加到轴130上。通过转向手柄102与轴130的防旋转连接，这种转矩还被传递至转向手柄102。

轴130相对于支撑元件104可旋转地支承在支撑元件104的承载区段中。例如由驾驶员施加到转向手柄102上的转向运动在此藉由轴130、传动器122和驱动器120被传递至壳体112(壳体112上的双箭头)。为了限制这种旋转，回正力矩产生装置110包括：两个止挡部150、152，这两个止挡部被布置成相对于支撑元件104位置固定的；以及壳体112上的止挡元件114，该止挡元件在壳体112旋转时在止挡部150、152之间运动(在止挡元件114处的双箭头)。回正力矩产生装置110还藉由弹性元件140以反作用于围绕轴130的旋转轴线旋转的方式支撑在支撑元件104上。在此，在止挡元件114与弹性元件140之间布置有力传感器160。

所示出的结构允许借助于传感器160检测相对于支撑元件104而作用于轴130的转向力矩或转矩。力传感器160的信号在此例如用来测定由驾驶员施加到转向手柄102上的转向力矩，并且基于测定的转向力矩操控驱动器120，使得产生反作用于转向力矩的合适的回正力矩。

弹性元件140的弹性在一些示例中被选择成使得在常见的转向力矩下不实现或至少仅以较强衰减的方式实现止挡元件114相对于止挡部150、152的止挡。在一些示例中，弹性元件140还具有渐进的力-位移特征曲线。在转向手柄从中间位置向任何方向旋转时，力在此超比例地增大。此外，在一些示例中止挡部150、152被布置成使得其将回正力矩产生装置110围绕轴130的旋转轴线的旋转限制为小于一圈回转的四分之一、例如小于一圈回转的十五分之一、在一些示例中例如小于一圈回转的五十分之一。

转向装置100允许以所描述的方式在使用基于对力或位移长度的检测的简单的传感器160的情况下测定转向力矩或确定回正力矩。此外，转向装置100借助于所描述的回正力矩产生装置110实现了在轴130的轴向方向上节省空间的结构，该结构还可以用简单的结构元件来实现。借助于传感器160测定的转向力矩或对应地确定的回正力矩在此允许例如结合线控转向***基于传感器信号向一个或多个转向致动器产生控制信号。

转向装置100有利地可以与线控转向***一起用来设定针对机动车辆的转向手柄的旋转的转矩、即回正力矩。在设定这种回正力矩的情况下，基础回正力矩或基础阻力矩是如下力矩：该力矩从传动器的处于接合的部件之间的且在支承这些部件时的摩擦阻力并且从其他构件运动时的摩擦阻力中得出。基础回正力矩在转向装置的使用寿命期间取决于不同的因素(诸如润滑或磨损)而变化。因此，必须定期(例如在车辆启动时)通过受限定地操控回正力矩产生装置来测定并且因此更新该基础回正力矩。

然而在线控转向装置操作时，必须藉由转向手柄给车辆驾驶员提供根据当前的行驶条件而与基础回正力矩有偏差的回正力矩，其中优选给车辆驾驶员提供2Nm至3Nm的平均回正力矩。如果所需的回正力矩超过基础回正力矩，则藉由驱动器和传动器产生如下力矩：该力矩为通过车辆驾驶员引入的用于改变行驶方向的转向运动提供更强的阻力。如果所需的回正力矩小于基础回正力矩，则藉由驱动器和传动器产生如下力矩：该力矩支持由车辆驾驶员所引入的行驶方向变化，即该力矩在与车辆驾驶员在引入行驶方向变化时相同的旋转方向上作用于转向手柄。

此外，为了使运行噪音最小化，还便利地以如下方式进行对回正力矩产生装置的操控，使得止挡元件不碰到或仅以较小的速度碰到固定于车辆的止挡部，以限制回正力矩产生装置的壳体或轴围绕该轴的旋转轴线的旋转。在与弹性元件的共同作用下，这通过产生与转向手柄的旋转方向相反的力矩来实现，该力矩抑制或阻止进一步旋转。

图2示出了图1的转向装置100的回正力矩产生装置110的细节视图。相同的附图标记在此指代相同的特征。在图2中可以识别出的是，在所示出的示例中轴130在壳体112中终止。在壳体112的下方，在此在轴130的延长部上布置有与壳体112防旋转地连接的轴端132。轴端132用作壳体112在轴130的旋转轴线的方向上的支撑部，并且在此相对于支撑元件104可旋转地支承(在当前情况下支承在滑块上)，使得该轴端允许壳体112独立于轴130的(例如由于驱动器120的致动引起的)旋转而围绕轴130的旋转轴线进行旋转。

图3示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置300。只要在下文中未另作说明，则在转向装置300的特征及其功能性方面相应地适用的是与转向装置100有关所提及的内容。与转向装置100不同的是，在图3所示出的示例中壳体312被布置在支撑元件304的下方，其中与转向手柄相连接的轴330完全穿过支撑元件304伸出。同样与转向装置100不同的是支撑元件304的固定于车辆的、不可移位的布置方式。

回正力矩产生装置310与回正力矩产生装置110的不同之处还在于，弹性元件340同时作为用于限制回正力矩产生装置310旋转的止挡元件被布置在两个止挡部350、352之间。而壳体312的突出部314仅用于将传感器360紧固在壳体上，并且用于以反作用于旋转的方式藉由传感器360和弹性元件340相对于支撑元件304来支撑回正力矩产生装置310。

图4示意性且示例性地示出了转向装置400的另一个示例。转向装置400是图3的转向装置300的变型方案。只要在下文中未另作说明，则在此与图3有关所提及的内容对应地适用于转向装置400。

与图3的示例不同的是，转向装置400的回正力矩产生装置410还包括阻尼元件470，该阻尼元件用于在中间连接有弹性元件的情况下对回正力矩产生装置410相对于支撑元件围绕旋转轴线的旋转加阻尼。在所示出的示例中，回正力矩产生装置410还包括力传递元件472，该力传递元件用于藉由弹性元件相对于支撑元件来支撑回正力矩产生装置410。在与对应的止挡部的共同作用下，因此限制回正力矩产生装置410围绕该轴的旋转轴线的旋转。

在一些示例中，阻尼元件470还包括力传感器或位移传感器。在另外的示例中，力传感器或位移传感器被设置为力传递元件472的部件。

图5示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置500。只要在下文中未另作说明，则上述所提及的内容也对应地适用于转向装置500。

与以上示例的不同之处在于，在转向装置500中不藉由壳体512、而是藉由轴530以反作用于围绕旋转轴线旋转的方式相对于支撑元件504来支撑回正力矩产生装置510。

在转向装置500中，壳体512与转向手柄102防旋转地相连接。由驱动器120产生的转矩由此藉由壳体512、而不像在以上示例中那样藉由轴530来作用于转向手柄102。

支撑元件504在很大程度上对应于图1的支撑元件104。为了反作用于旋转运动进行支撑，回正力矩产生装置510包括作为弹性元件的弯曲杆540。弯曲杆540延伸穿过轴530，其中该弯曲杆例如在径向方向上与旋转轴线相交。弯曲杆540的端部以相对于支撑元件504位置固定的方式与支撑元件504相连接。弯曲杆540的相反的自由端部是可运动的，其方式为使得轴530的旋转促使弯曲杆540弯曲并且在此促使弯曲杆540的自由端部运动。弯曲杆540的自由端部的运动并且因此还有轴530的旋转受到止挡部550、552的限制，在这些止挡部之间布置弯曲杆540的自由端部。在此，弯曲杆540的自由端部用作回正力矩产生装置510的止挡元件。

在其他示例中，弯曲杆540不具有自由端部，而是完全在轴530和弯曲杆540与支撑元件504位置固定的连接部之间延伸。止挡部550、552在此例如被布置在弯曲杆两侧，以限制弯曲杆540由于轴530旋转所引起的弯曲。

在其他示例中，回正力矩产生装置510还在中间连接有力传感器或位移传感器的情况下实现相对于支撑元件504的支撑。

通常在此所描述的技术适合与力传感器和位移传感器一起使用来确定回正力矩。例如在此基于弹性元件的已知的位移-力特征曲线，在转向运动的程度与由回正力矩产生装置的驱动器要产生的回正力矩之间建立关联，该回正力矩反作用于例如机动车辆的驾驶员的转向运动。在此所描述的技术适合与任何传感器装置一起使用，该传感器装置允许推断出转向手柄上的转向运动的程度或转向转矩的大小。

图6示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置600。只要在下文中未另作说明，则与图5有关所提及的内容对应地适用于转向装置600。尤其，与图5的示例类似地，在转向装置600中回正力矩产生装置610的壳体612防旋转地与转向手柄相连接，并且以反作用于围绕旋转轴线旋转的方式藉由轴630相对于支撑元件604来支撑回正力矩产生装置610。

与以上示例不同，支撑元件604不包括在轴630的朝向转向手柄的端部处用于对轴630进行支承的承载区段。如在图5的示例中，回正力矩产生装置610的轴630可旋转地支承在壳体612中并且支承在支撑元件604处，其中该轴在图6中穿过支撑元件604伸出。回正力矩产生装置610的支撑在此在支撑元件604的下方借助于扁形弹簧来实现，该扁形弹簧在所示出的示例中被设计成圆盘形的。扁形弹簧防旋转地与轴630相连接。此外，作为扁形弹簧的弹性元件的弯曲区段640防旋转地被固定在支撑元件604处或者是该支撑元件的一体式组成部分。

扁形弹簧在弯曲区段640的区域中的弹性允许轴630的旋转运动，从而使弯曲区段640弯曲。由于该扁形弹簧在弯曲区段640的区域中的构型，因此借助于扁形弹簧同样限制回正力矩产生装置610的旋转。扁形弹簧在弯曲区段640的区域中具有槽缝，弯曲区段640借助于这些槽缝能够实现弯曲，并且同时根据槽缝的宽度对弯曲进行限制。在所示出的示例中，在此扁形弹簧在支撑元件604的固定处两侧的区段用作止挡部650、652。这些区域通过与扁形弹簧的区域(这些区域在相应的槽缝处与止挡部650、652相对)614接触来限制扁形弹簧在旋转方向上的弯曲。可以例如通过弯曲区段640的数量和构型来确定扁形弹簧的弹性和变形行为。

在转向装置600的其他示例中，回正力矩产生装置610被支撑在支撑元件604的承载区段上、被支撑在滑块上或者被支撑在其他适合的结构上。

图7示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置700。只要在下文中未另作说明，则与图5和图6有关所涉及的内容对应地适用于转向装置700。尤其，在转向装置700中壳体712也防旋转地与转向手柄相连接，并且以反作用于围绕旋转轴线旋转的方式藉由轴730相对于支撑元件704来支撑回正力矩产生装置710。

回正力矩产生装置710为了相对于支撑元件704进行支撑而包括刚性杆714，该刚性杆与轴730防旋转地相连接。刚性杆714的自由端部围绕弹性元件740接合以用于支撑，该弹性元件的变形并且因此还有回正力矩产生装置710的旋转进而受到止挡部750、752的限制。

借助于布置在(在此被展示为打开的)壳体776中的旋转式角度传感器760来检测转向运动或轴730的旋转。壳体776在此以相对于支撑元件704位置固定的方式被紧固在这个支撑元件上。

在轴730旋转时，借助刚性杆714使布置在该刚性杆处的同步件772沿旋转方向运动。同步件772在此是杆组件770的部件，在该杆组件中同步件772的运动作用于传感器杆774。传感器杆774可以围绕杆旋转轴771相对于传感器壳体776枢转。在轴730例如按顺时针旋转时，同步件772也按顺时针围绕轴730的旋转轴线运动。传感器杆774的旋转轴771是相对于轴730的同步件772对置的并且是相对于支撑元件704位置固定地布置的。这种布置方式促使在所示出的示例中传感器杆774围绕其旋转轴771逆时针运动(在刚性杆714和传感器杆774处的箭头)。传感器杆774的枢转在此促使传感器杆774的外圆弧区段相对于角度传感器760运动。齿部778在此啮合到角度传感器760的齿圈762中，从而在传感器杆774枢转时将传感器760置于转动。因此根据传感器760的转动可以确定轴730的旋转角度。

杆组件770促使将轴730的旋转运动传递成传感器760的更大角度的运动。这允许回正装置710的角度变化的测量精度更高。

图8示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置800。与图7的示例不同，在转向装置800中不藉由轴、而是藉由壳体812来支撑回正力矩产生装置810，与图3和图4中所描述的示例类似。此外，转向装置800包括杆组件870，该杆组件用于检测围绕回正力矩产生装置810的旋转轴线的旋转角度，与图7的示例类似。

与图7的示例不同的是，在回正力矩产生装置810中传感器860防旋转地与壳体812相连接。壳体812围绕其旋转轴线进行的旋转由此促使杆旋转轴872沿相同的方向运动。在与相对于支撑元件位置固定地布置的引导件871的共同作用下，这促使传感器杆874围绕杆旋转轴872沿相反的方向旋转。

与图7的示例类似地，传感器杆874也包括位于外圆弧区段上的齿部878。与传感器760不同的是，在传感器860中该齿部然而并不用来驱动旋转式角度传感器。替代于此，传感器860被设计为光学传感器。齿部878在此用作由传感器860的光学元件862扫描的光学标记。

图9示意性且示例性地示出了根据另一个示例的回正力矩产生装置910。回正力矩产生装置910是在图8中所示的装置的变型方案。在所示出的示例中，齿部978用来驱动旋转式角度传感器960。在此，齿部978啮合到传感器960的齿圈962中，与图7的示例类似。

图10示意性且示例性地示出了根据另一个示例的回正力矩产生装置1010。只要在下文中未另作说明，则与图9有关所提及的内容对应地适用于回正力矩产生装置1010。

与以上示例不同的是，回正力矩产生装置1010包括呈双杆组件形式的杆组件1070。在此，旋转式角度传感器1060被布置在传感器杆1084上，并且与传感器1060共同作用的齿部1078被布置在编码器杆1074上。杆组件1070被设计成使得轴1030的旋转引起编码器杆1074和传感器杆1084沿相反的方向枢转。

杆组件1070借助于相对于支撑元件位置固定的固定结构1080来被引导。对此，固定结构1080包括编码器杆固定件1071和传感器杆固定件1082。编码器杆固定件1071和传感器杆固定件1082被布置在与传感器壳体1076位置固定地连接的旋转轴1072的相对侧，该旋转轴既是用于传感器杆1084的旋转轴、又是用于编码器杆1074的旋转轴，其中传感器壳体1076进而防旋转地与回正力矩产生装置1010的壳体1012相连接。在此，固定件1071和1082相对于旋转轴1072相对的布置促使在旋转轴1072运动时，编码器杆1074和传感器杆1084相对于其固定件1071、1082沿相反的方向枢转。传感器杆1084的运动在此基本对应于图8的传感器杆874的运动。与此相对地，借助所描述的布置使编码器杆1074的其上布置有齿部1078的端部沿相反的方向围绕编码器杆固定件1071枢转，并且因此该端部通过啮合到齿圈1062中来驱动旋转式角度传感器1060。

为了补偿在旋转轴1072运动时得出的旋转轴1072与固定件1071、1082中的每一个固定件之间的间距变化，编码器杆1074和传感器杆1084在其固定件1071、1082的区域中分别具有一个长孔。

图11示出了放大的图示，以展示杆组件1070的各个特征的布置方式，并且展示在旋转轴1072运动时，由于回正力矩产生装置1010围绕轴1030的旋转轴线旋转而引起的传感器杆1084和编码器杆1074的相应枢转行为。

相对于图8和图9的杆组件，双杆组件1070促使齿部1078和角度传感器1060相对于彼此更大地移位。在回正力矩产生装置1010围绕轴1030给定地旋转的情况下，这促使角度传感器1060的角度变化进一步增大。这进而允许在回正力矩产生装置1010处提高角度变化的测量精度。

上文已经将回正力矩产生装置的实施方式的弹性元件以及止挡部和阻尼元件描述为单独的元件。值得注意的是，这应示例性地理解，并且已被选择为用于在实现回正力矩产生装置相对于机动车辆以反作用于围绕该轴的旋转轴线旋转的方式支撑的情况下更好地展示所需功能性的器件。弹性或加阻尼的支撑以及对旋转的限制同样可以被集成到回正力矩产生装置的其他构件中。

例如可以在图1的实施方式中省去弹性元件140的使用，并且回正力矩产生装置110替代于此藉由力传感器160以反作用于围绕轴130的旋转轴线旋转的方式相对于机动车辆支撑在刚性元件上。在这种情况下通过力传感器160的固有弹性来实现弹性元件140的功能。还可以省去固定的止挡部150、152，并且替代于此在一定高度上产生如下回正力矩，该回正力矩用作止挡部并且限制围绕轴的旋转轴线的旋转。

已经描述了一种结合线控转向***用于产生针对机动车辆的转向手柄的旋转的转矩的回正力矩产生装置。然而，也可以设想如下应用：在这些应用中产生支持机动车辆的转向手柄旋转的转矩，或者在这些应用中在没有车辆驾驶员作用的情况下产生转矩。

图12示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置1200的局部。转向装置1200是图1和图2的转向装置100的变型方案。与转向装置100不同的是，弹性元件1202、1204被布置在止挡元件114与止挡部150、152中的每个止挡部之间。在转向装置1200由于围绕旋转轴线旋转而偏转时，弹性元件1202、1204将回正力施加到止挡元件114上。在此，在一些示例中除了弹性元件140之外还设置有弹性元件1202、1204。在其他示例中，弹性元件1202、1204取代转向装置100的弹性元件140。传感器160在这些实施方式中例如以非弹性的方式相对于支撑元件104被支撑。此外，在一些示例中仅设置有弹性元件1202、1204之一，该弹性元件在转向装置向任何方向偏转时施加对应的回正力。

在转向装置1200的一些示例中，弹性元件1202、1204被设计成使得其分别仅反作用于转向手柄沿某个方向进行的旋转。例如，弹性元件1202、1204中的每个弹性元件被布置在止挡元件114与相应的止挡部150、152之间，其方式为使得该弹性元件相对于起始位置可以仅通过压缩而变形或者仅抵抗压缩。此外在这些示例中的一些示例中，弹性元件1202、1204中的一个或多个弹性元件具有渐进的力-位移特征曲线。在所示出的示例中，这例如可以通过螺旋弹簧元件1202、1204的适当盘绕来实现。

上述提供附加的或替代性的弹性元件1202、1204对应地也可以应用于上述根据图3至图11的转向装置的改型示例。

图13示意性且示例性地示出了转向装置1300的另一个示例。转向装置1300是图8的转向装置800的变型方案。在转向装置1300中，传感器杆1374在边缘区域中代替齿部具有多极磁体组件1378的圆环形区段以检测偏转。多极磁体组件1378包括相应交替的不同磁极的组件。在此通过相关联的磁传感器1360来检测旋转角度。

例如可以借助于双组分注塑成型方法来制造具有位于圆弧区段中的可磁化区域的传感器杆1374。在此可以实现最高达1mm的极宽度，即北极和南极的宽度分别为0.5mm。

图14示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置1400。转向装置1400是图13的转向装置1300的变型方案。与转向装置1300类似地，转向装置1400在传感器杆1474的圆弧区段中包括磁性区域，并且借助于磁传感器1460来检测旋转角度。在转向装置1400中，磁性圆弧区段然而不被设计为永磁体，而是被设计为薄壁式的电磁体1478。磁传感器1460还具有槽缝形的、弯曲的传感器容纳件1462。电磁体1478可移动地被容纳在传感器容纳件1462中，该传感器容纳件同时形成针对电磁体1478的运动的感测区。

可以藉由用于馈送电流的器件(未展示)来给电磁体1478供应电流。这个电流例如由其中安装有转向装置1400的机动车辆的电源单元提供。又可以以双组分注塑成型方法来制造传感器杆1474。

图15示出了磁传感器1560的布置的细节视图，该磁传感器具有传感器容纳件1562以及在其中可移动地布置的电磁体1578，该电磁体在传感器杆1574的圆弧区段的边缘区域中被设计为薄壁式的电磁体。传感器杆1574和磁传感器1560例如涉及图14所示出的对应部件的相似的设计方案。

电磁体1578被设计为波形延伸的导体带(Leiterbahn)。适合的导体带例如可以被实施为夹紧到传感器杆中的柔性缆线、注入传感器杆中的冲裁格栅或者缠绕在载体材料上的(或者以其他可能的方式)类似于电机绕组的金属线。

图16示意性且示例性地示出了根据另一个示例的转向装置1600。转向装置1600是图7的转向装置700的变型方案。替代于如图7所示地提出的齿部778和以齿圈762与其共同作用的传感器760，在转向装置1600中基于涡流来检测旋转角度。对此，转向装置1600包括涡流传感器1660，该涡流传感器位置固定地被布置在传感器杆1674下方。在传感器杆1674旋转时，传感器杆1674的能够导电的区域至少部分地在涡流传感器1660的感测区内运动。基于在此所产生的涡流，借助于涡流传感器1660来检测传感器杆1674的运动。

Claims (18)

1.一种用于产生针对机动车辆的转向手柄(102)的旋转的转矩的回正力矩产生装置(110；310；410；510；610；710；810；910；1010)，该回正力矩产生装置具有：

-壳体(112；312；512；712；812)；

-驱动器(120)，该驱动器位置固定地被布置在该壳体(112；312；512；712；812)中；

-传动器(122)，该传动器与该驱动器(120)处于接合；以及

-轴(130；330；530；630；730；1030)，该轴被支承在该壳体(112；312；512；712；812)中并且与该传动器(122)的部件(126)防旋转地相连接，

其中，该轴(130；330；530；630；730；1030)或该壳体(112；312；512；712；812)被设计成与该转向手柄(102)防旋转地相连接，并且该壳体(112；312；512；712；812)、该传动器(122)和该轴(130；330；530；630；730；1030)被设计用于相对于该机动车辆并且围绕该轴(130；330；530；630；730；1030)的旋转轴线可旋转地支承，

其特征在于

-至少一个弹性元件(140；340；540；640；740；1202，1204)，

其中，该回正力矩产生装置(110；310；410；510；610；710；810；910；1010)被设计用于在中间连接有该弹性元件(140；340；540；640；740；1202，1204)的情况下以反作用于围绕该轴(130；330；530；630；730；1030)的旋转轴线旋转的方式相对于该机动车辆支撑。

2.根据权利要求1所述的回正力矩产生装置，其特征在于，相对于该机动车辆的支撑藉由该壳体(112；312；812)或该轴(530；630；730；1030)来实现。

3.根据权利要求1或2所述的回正力矩产生装置，其特征在于用于固定于车辆布置的至少两个止挡部(150，152；350，352；550，552；650，652；750，752)，该至少两个止挡部被设计成用于限制该壳体(112；312；812)或该轴(530；630；730；1030)围绕该轴(130)的旋转轴线的旋转。

4.根据权利要求3所述的回正力矩产生装置，其特征在于，这些止挡部(150，152；350，352；550，552；650，652；750，752)将旋转限制为小于一转的四分之一。

5.根据权利要求3或4所述的回正力矩产生装置，其特征在于，这些止挡部(350，352；550，552；650，652；750，752)被设计成用于通过与该弹性元件(340；540；640；740)接触来实现对旋转的限制。

6.根据权利要求3或4所述的回正力矩产生装置，其特征在于至少一个止挡元件(114；614)，该至少一个止挡元件相对于该壳体(112)或该轴(630)防旋转地布置并且被设计为用于分别接触这些止挡部(150，152；650，652)中的一个止挡部以限制旋转。

7.根据前述权利要求之一所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该传动器(122)被设计为蜗杆传动器，该蜗杆传动器包括至少一个蜗杆轴(124)和至少一个蜗轮(126)。

8.根据前述权利要求之一所述的回正力矩产生装置，其特征在于至少一个阻尼元件(470)，其中该回正力矩产生装置(410)还被设计为用于在中间连接有该阻尼元件(470)的情况下以反作用于围绕该轴的旋转轴线旋转的方式支撑。

9.根据前述权利要求之一所述的回正力矩产生装置，其特征在于至少一个传感器(160；360；760；860；960；1060；1360；1460；1560；1660)，该至少一个传感器被设计用于检测力和/或用于检测围绕该轴(130；330；730；1030)的旋转轴线旋转的角度。

10.根据权利要求9所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该回正力矩产生装置(110；310)的至少一个传感器(160；360)被设计用于检测力，并且该回正力矩产生装置还被设计用于在中间连接有该传感器(160；360)的情况下以反作用于围绕该轴(130；330)的旋转轴线旋转的方式支撑。

11.根据权利要求10所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该回正力矩产生装置的弹性元件被集成到用于检测力的传感器中。

12.根据权利要求9至11之一所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该回正力矩产生装置包括多个传感器，该多个传感器中的至少一个第一传感器被设计用于检测力，并且至少一个第二传感器(760；860；960；1060；1360；1460；1560；1660)被设计用于检测围绕该轴(730；1030)的旋转轴线旋转的角度。

13.根据权利要求9至12之一所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该回正力矩产生装置的至少一个传感器(760；860；960；1060；1360；1460；1560；1660)藉由杆组件(770；870；1070)受到作用。

14.根据权利要求13所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该至少一个传感器(760；860；1360；1460；1560；1660)被设计用于检测围绕该轴的旋转轴线旋转的角度，并且该至少一个传感器包括旋转式角度传感器(760；960；1060)、光学传感器(860)、涡流传感器(1660)和磁传感器(1360；1460；1560)中的至少一个传感器，该磁传感器被设计用于检测持久或生电的磁场。

15.根据权利要求13或14所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该杆组件(770)的至少一个杆(714；1674)相对于该壳体或该轴(730)防旋转地布置。

16.根据权利要求13至15之一所述的回正力矩产生装置，其特征在于，该杆组件(870；1070)的至少一个杆(874；1074；1374；1474；1574)被实施为两侧杆。

17.一种用于布置在机动车辆中的转向装置(100；300；400；500；600；700；800；1200；1300；1400；1600)，包括：

-根据前述权利要求之一所述的回正力矩产生装置(110；310；410；510；610；710；810；910；1010)，

-转向手柄(102)，以及

-支撑元件(104；304；504；604；704)，

其中，该回正力矩产生装置的轴(130；330；1030)或壳体(512；612；712)防旋转地与该转向手柄(102)相连接，并且该回正力矩产生装置(110；310；410；510；610；710；810；910；1010)被设计用于以反作用于围绕该轴(130；330；530；630；730；1030)的旋转轴线旋转的方式相对于该支撑元件(104；304；504；604；704)支撑。

18.一种机动车辆，该机动车辆包括根据权利要求1至16之一所述的回正力矩产生装置或根据权利要求17所述的转向装置。

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