專利名稱：壓緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分的、特別是用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的蝸桿滾輪傳動裝置(waelzkurvengetriebe)的壓緊裝置。
背景技術(shù)：
DE 100 51 306 A1介紹一種特別是用于汽車轉(zhuǎn)向器的傳動裝置，它帶一做成第一傳動元件的與一伺服電機(jī)的驅(qū)動軸抗扭轉(zhuǎn)地連接的小齒輪。此小齒輪與一做成齒輪的第二傳動元件嚙合。驅(qū)動軸可回轉(zhuǎn)地固定在一固定軸承和一浮動軸承內(nèi)。浮動軸承可徑向移動地固定在一做成傳動裝置殼體的機(jī)座內(nèi)。浮動軸承由一彈簧件通過一做成壓緊件的支承環(huán)沿徑向壓緊在齒輪上。支承環(huán)可徑向移動地固定在傳動裝置殼體內(nèi)的長孔內(nèi)，并通過彈簧件固定，防止旋轉(zhuǎn)。
在傳動裝置工作時(shí)不能排除由壓緊裝置引起的噪聲，因?yàn)閴壕o件在驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)規(guī)定的最大回轉(zhuǎn)量時(shí)與傳動裝置殼體碰撞。
DE 38 35 947 A1介紹一種做成用于汽車的齒條轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它具有一可在做成殼體的機(jī)座內(nèi)軸向移動的齒條。在殼體內(nèi)安裝一與方向盤抗扭轉(zhuǎn)地連接的小齒輪，小齒輪與齒條的齒嚙合。小齒輪構(gòu)成第一傳動元件，齒條構(gòu)成第二傳動元件。一在殼體內(nèi)可沿一軸移動地設(shè)置的、用一彈簧件加載并作用在齒條背面上的壓緊件確保小齒輪與齒條的齒之間沒有間隙。
此外與彈簧件串聯(lián)設(shè)置一調(diào)整件，并建立壓緊件和彈簧件的無間隙結(jié)構(gòu)。用這種方法制造出一種壓緊裝置，它在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)避免殼體內(nèi)的啪嗒啪嗒的聲音。此壓緊裝置具有許多構(gòu)件，并且壓緊裝置的結(jié)構(gòu)空間不是最小的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，創(chuàng)造一種用于傳動元件的壓緊裝置，它用簡單的結(jié)構(gòu)在壓緊力在很小的范圍內(nèi)變化的情況下可以使傳動元件無噪聲地運(yùn)行。
這個(gè)目的用具有權(quán)利要求1特征的壓緊裝置實(shí)現(xiàn)。
壓緊裝置具有一彈簧件，它一方面可以使壓緊件以一在很小范圍內(nèi)變化的彈簧力持續(xù)地加載，又可以保證在壓緊件和機(jī)座之間沿傳動元件的徑向看固定構(gòu)件始終貼緊，由此避免壓緊裝置構(gòu)件的撞擊和噪聲擴(kuò)展。代替設(shè)置一帶有許多用來調(diào)整壓緊件和施加彈簧力的裝置的壓緊裝置，壓緊裝置具有一個(gè)彈簧件，它既可以使壓緊件持續(xù)地施加在很小范圍內(nèi)變化的彈簧力，又具有自動調(diào)整的功能。
為此目的彈簧件設(shè)置在沿壓緊件軸的軸線方向看壓緊件和機(jī)座件之間，第一和第二傳動元件固定在此機(jī)座件上。彈簧件由滾動體組成，它們大致垂直于壓緊件的軸施加彈簧力，并分別至少支承在一斜面上。這里斜面分別做得以徑向向軸張開的角或以背向軸張開的角傾斜于壓緊件的軸。相應(yīng)地流動體用一彈簧沿徑向背向軸或朝向軸施加彈簧力，并分別壓在斜面上。特別是為了減小彈簧件的滯后，在壓緊件和機(jī)座件之間可以設(shè)置另一做成壓簧的彈簧，并對壓緊件和/或?qū)λ鰸L動體施加彈簧力的彈簧加載。
本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)由從屬權(quán)利要求得到。
如果設(shè)置具有徑向朝向壓緊件的軸張開的角的斜面，那么彈簧這樣設(shè)置是合適的，即它支承在相對于軸徑向面對面的滾動體上，并對它施加彈簧力。
斜面分別以一圓弧形區(qū)過渡到一大致垂直于壓緊件軸分布的平表面。圓弧形區(qū)具有比在斜面和平表面上滑動和/或滾動的滾動件大的半徑。斜面可以設(shè)置在壓緊件上朝向機(jī)座件的端面上。斜面和平表面設(shè)置在機(jī)座件上也可能是合適的。
沿壓緊件軸的軸線方向位于帶有斜面的構(gòu)件對面的相應(yīng)構(gòu)件(壓緊件或機(jī)座件)最好具有一平的端面，滾動體在它上面滑動和/或滾動。在端面上可以設(shè)置用于滾動體的徑向止擋。圓弧區(qū)連同對面的表面構(gòu)成滾動體的徑向止擋，從而也構(gòu)成壓緊件的止擋。
為了降低成本，滾動體最好做成球形構(gòu)件或滾珠。沿軸向作用到壓緊件或彈簧上的壓簧可以具有比對滾動體施加彈簧力的彈簧具有更大的彈簧力。壓簧的彈簧力最好不超過約20N。彈簧件支承在它上面的機(jī)座件最好是一調(diào)整螺釘，它可沿壓緊件的軸向調(diào)整。為了使壓緊件和蓋板或調(diào)整螺釘之間的空間排氣，在壓緊件上設(shè)一孔，它沿軸向穿透壓緊件。
代替調(diào)整螺釘設(shè)置一蓋板或橫桿，并且蓋板尤其是通過嵌壓(Verstemmen)而形鎖合地固定在機(jī)座內(nèi)。在其內(nèi)安裝第一和第二傳動元件的機(jī)座適宜于做成尤其是封閉的傳動裝置殼體。
使壓緊件作用在第一或第二傳動元件的可徑向移動地支承的軸承上，是適宜的。
通過本發(fā)明的彈簧件促使牢固的金屬構(gòu)件持久接觸，由此避免在壓緊裝置工作時(shí)的撞擊噪聲。用本壓緊裝置可以在自動調(diào)整以補(bǔ)償由于磨損或熱膨脹引起的誤差的可能性的同時(shí)施加一個(gè)在一很小范圍內(nèi)變化的可預(yù)先規(guī)定的壓緊力。


下面借助于附圖表示一實(shí)施例。附圖表示圖1 一齒條—轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在壓緊裝置區(qū)域內(nèi)的局部橫剖視圖，圖2 帶壓緊裝置的蝸輪蝸桿傳動裝置的局部橫剖視圖，圖3 圖2中的壓緊裝置的縱剖視圖，圖4 帶有一壓簧的壓緊裝置的縱剖視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中以局部橫剖視圖表示一轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它做成用于汽車的齒條轉(zhuǎn)向器。這里做成傳動裝置殼體26的機(jī)座2在壓緊裝置1區(qū)域內(nèi)沿軸向朝向齒條28。齒條28帶有在齒條28長度上沿軸向延伸的齒18，它與一在轉(zhuǎn)向臂軸末端上與該轉(zhuǎn)向臂軸抗扭轉(zhuǎn)地連接的小齒輪27嚙合。
小齒輪27以未具體畫出的方式可旋轉(zhuǎn)地支承在傳動裝置殼體26內(nèi)，并構(gòu)成第一傳動元件3。根據(jù)在轉(zhuǎn)向臂軸上的方向盤上的小齒輪27的旋轉(zhuǎn)，齒條28沿軸向移動。齒條28構(gòu)成第二傳動元件4，并用轉(zhuǎn)向橫拉桿和轉(zhuǎn)向臂軸與汽車可轉(zhuǎn)向的車輪連接。
齒條28的齒18借助于壓緊件5壓緊在小齒輪27上，壓緊件可沿一垂直于齒條28縱軸19設(shè)置的軸線6軸向移動地設(shè)置在傳動裝置殼體26內(nèi)。壓緊件5可以做成圓柱形或立方體形，并安裝在傳動裝置殼體26的孔20內(nèi)?？?0在其朝向齒條28的軸向末端處有一開口21，在齒條28上滑動的壓緊件末端22從該開口中伸出。
裝在孔20內(nèi)的彈簧件7支承在壓緊件5的做成平表面14的底面23上。在軸線6的軸向上彈簧件7支承在做成調(diào)整螺釘16的機(jī)座件10上。
彈簧件7由兩個(gè)相對于軸線6徑向面對面的做成滾珠15、15’的滾動體8、8’構(gòu)成，在滾動體8、8’之間安裝一做成螺旋壓簧的彈簧11，其中螺旋壓簧的半徑和滾動體8、8’的半徑Rw大致相同。
在調(diào)整螺釘16的以距離S位于壓緊件5底面23對面的端面24上加工一截錐形凹坑。此凹坑在所示橫截面內(nèi)分別具有一做得帶一朝軸線6徑向張開的角α的斜面9、9’。
斜面9、9’，沿軸線6的徑向看，分別以一圓弧區(qū)12過渡到一垂直于壓緊件軸線6分布的表面13。其中圓弧區(qū)12的半徑Rs大于滾動體8、8’或滾珠15、15’的半徑Rw。
凹抗的深度這樣選擇，使它小于滾動體8、8’的直徑。由此促使，壓緊件5與在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作時(shí)相應(yīng)地走過的工作行程無關(guān)地僅僅通過滾動體8、8’軸向支承在調(diào)整螺釘16上。
在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)齒條28和壓緊件5通過在小齒輪27上輸入轉(zhuǎn)向力和/或通過由可轉(zhuǎn)向的車輪作用在齒條28上的復(fù)位力、通過齒的嚙合角壓離小齒輪27。
因此滾珠15、15’克服彈簧11的彈簧力Ff徑向壓向軸線6。由于所選擇的斜面9、9’張開角α的幾何尺寸和圓弧區(qū)12的半徑Rs，壓緊件5的壓緊力Fa與彈簧力Ff之比隨滾動體8、8’在調(diào)整螺釘凹坑側(cè)面上的相應(yīng)接觸點(diǎn)而變化，其中隨著彈簧11壓縮量的加大，壓緊件5的壓緊力Fa加大。
彈簧件7使壓緊件5可以通過滾動體8、8’始終無撞擊地緊貼在傳動裝置殼體26上，由此避免撞擊噪聲。由此可以用單獨(dú)一個(gè)彈簧件統(tǒng)一調(diào)整功能和彈簧功能。彈簧件容易裝配，結(jié)構(gòu)小，只具有少量零件。
也可以采用壓緊裝置1的其他實(shí)施可能性，例如用徑向背向壓緊件5的軸線6張開的斜面角α，用朝軸線6方向施加彈簧力的滾動體。斜面或截錐形凹坑不是設(shè)置在調(diào)整螺釘或機(jī)座件上，而是在壓緊件上，也是合適的。
壓緊裝置也可以用于其他目的，例如用來將做成蝸桿29的第一傳動元件3壓緊在做成蝸輪30的第二傳動元件4上，或倒過來(參見圖2)。在圖2中以沿蝸桿29軸線32的橫剖視圖表示一蝸輪蝸桿傳動裝置，它優(yōu)選用在電助力轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向柱傳動裝置、小齒輪傳動裝置或雙小齒傳動裝置中，用來傳遞伺服電機(jī)的動力。
做成第一傳動元件3的蝸桿29在一做成傳動裝置殼體26的機(jī)座2內(nèi)固定在一可徑向移動的軸承33內(nèi)。軸承33安裝在蝸桿29的軸向末端34上。蝸桿29在其與軸向末端34相對的末端35上用另一個(gè)軸承36固定在傳動裝置殼體26內(nèi)。軸承36設(shè)計(jì)成可回轉(zhuǎn)的固定軸承。蝸桿29通過一聯(lián)軸器與一未畫出的伺服電機(jī)連接，并與蝸輪30嚙合。蝸輪30構(gòu)成第二傳動元件4、蝸輪蝸桿傳動裝置的輸出端。在所示實(shí)施例中蝸輪30的軸線垂直于蝸桿29軸線32的方向布置。
為了保證在蝸輪蝸桿傳動裝置運(yùn)行時(shí)不受磨損、熱膨脹等影響，使蝸桿29和蝸輪30的齒無間隙地嚙合，在傳動裝置殼體26內(nèi)設(shè)置一壓緊裝置1。
在圖3中用沿壓緊件5軸線6的放大縱剖視圖表示壓緊裝置1。對于相同的構(gòu)件采用和圖2中一樣的圖形標(biāo)記。壓緊件5做成圓柱形，并裝在傳動裝置殼體26的一孔內(nèi)。壓緊件5沿垂直于蝸桿29軸線32和蝸輪30的軸線的方向的軸線6可移動地固定在孔內(nèi)。該孔在其軸向朝向蝸桿29的末端處具有一開口21，壓緊件末端22伸出此開口。壓緊件末端22和開口21具有比壓緊件5本身小的直徑或凈寬度。壓緊件末端22可以作用在第一或第二傳動元件的軸承31上，在所示實(shí)施例中作用在軸承33上，并將蝸桿29沿其軸線32的徑向壓向蝸輪30。為此設(shè)一彈簧件7，它安裝在孔內(nèi)。彈簧件7支承在一做成平表面14—或者如圖2和3中所示，支承在一橫向于軸線6看—一做成圓柱形表面的壓緊件5的底面23上。沿軸6的軸線方向看，彈簧件7支承在一做成蓋板17的機(jī)座件10上。
彈簧件7由兩個(gè)相對于軸線6徑向面對面的、做成滾珠15、15’的滾動體8、8’構(gòu)成。在滾動體8、8’之間安裝一做成螺旋壓簧的彈簧11，其中彈簧半徑小于滾動體8、8’的半徑Rw。
彈簧11和滾珠15、15’在一半開口的孔內(nèi)移動。在蓋板17的端面24上加工一截錐形凹坑。凹坑在所示橫截面內(nèi)分別具有做得帶一朝軸線6徑向張開的角α的斜面9、9’。沿壓緊件5軸線6的徑向看，斜面9、9’分別以一圓弧區(qū)12過渡到一垂直于壓緊件5軸線6分布的表面13。這里圓弧區(qū)12的半徑Rs大于滾動體8、8’或滾珠15、、15’的半徑Rw。
這些零件的尺寸這樣確定，使得壓緊件5與在壓緊裝置1工作時(shí)走過的相應(yīng)工作行程無關(guān)地僅僅通過滾動體8、8’支承在蓋板17上。為了減小滾動體8、8’、蓋板17和壓緊件5之間的摩擦，并從而減少壓緊件5在運(yùn)動過程中與摩擦有關(guān)的滯后，可以設(shè)一作用在壓緊件5上的壓簧43。如圖4所示，壓簧安裝在蓋板17在其表面13區(qū)域內(nèi)的一盲孔45內(nèi)。做成圓柱形螺旋壓簧的壓簧43具有比彈簧11大的彈簧力。因此壓簧43產(chǎn)生壓緊件5的壓緊力Fa的主要部分。
在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)蝸桿29和壓緊件5通過向蝸桿29傳入電機(jī)扭矩和/或由可轉(zhuǎn)向的車輪作用在蝸輪30上的復(fù)位力、通過齒的嚙合角壓離蝸輪30。
因此滾珠15、15’克服彈簧11的彈簧力Ff徑向壓向軸線6。由于所選擇的斜面9、9’張開角α的幾何參數(shù)和圓弧形區(qū)12的半徑Rs，壓緊件5的壓緊力Fa與彈簧力Ff之比隨滾動體8、8’在蓋板凹坑側(cè)面上的相應(yīng)接觸點(diǎn)而變化，其中壓緊件5的壓緊力隨彈簧11壓縮量的增加而加大。但是在圓弧區(qū)12內(nèi)壓緊力Fa無突跳無撞擊地增大。
彈簧件7使壓緊件5可以通過滾動體8、8’持續(xù)、無撞擊地緊貼地傳動裝置殼體26上，從而避免撞擊噪聲。因此調(diào)整功能和彈簧功能統(tǒng)一在唯一一個(gè)彈簧件內(nèi)。此彈簧件容易裝配，結(jié)構(gòu)小，只具有少量零件。
在所示實(shí)施例中蓋板17與殼體37壓配，殼體將壓緊件5、彈簧件7和蓋板17合并成一個(gè)單元、即壓緊件組件38。蓋板17通過一裝在蓋板17圓周槽39內(nèi)的O型圈40相對于殼體37密封?？奢S向移動地固定在殼體37內(nèi)的壓緊件5可選擇地用一裝在壓緊件5圓周槽41內(nèi)的O型圈42相對于殼體37密封，此O型圈還用來減震。如圖4中所示，一孔44軸向穿透壓緊件?？?4用于蓋板16和壓緊件5之間的空腔的排氣。
在圖2和3中所示的實(shí)施例中殼體37做成圓柱形，并緊密地旋入傳動裝置殼體內(nèi)。使壓緊件作用在蝸輪30的一軸承上，也可以是適宜的。本發(fā)明的壓緊裝置1除了用來壓緊處于形鎖合地嚙合之中的傳動元件之外，此壓緊裝置也可以用在處于摩擦鎖合地嚙合之中的傳動元件。
權(quán)利要求
1.特別是用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的蝸桿滾輪傳動裝置的壓緊裝置，具有一機(jī)座(2)，在此機(jī)座上面安裝一與一第二傳動元件(4)嚙合的第一傳動元件(3)，還具有一壓緊件(5)，此壓緊件可沿一軸線(6)移動地支承在機(jī)座(2)上，其中在壓緊件(5)上作用一使第一傳動元件(3)和第二傳動元件(4)相互壓緊的彈簧件(7)，其特征為彈簧件(7)由滾動體(8、8’)構(gòu)成，它們大致垂直于壓緊件(5)軸線(6)受彈簧力作用，并在壓緊件(5)和一機(jī)座件(10)之間支承在斜面(9、9’)上。
2.特別是用來使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的蝸桿滾輪傳動裝置中的一第一傳動元件(3)和一第二傳動元件(4)相互壓緊的壓緊裝置，具有一機(jī)座(2)和一壓緊件(5)，此壓緊件可沿一軸線(6)移動地支承在機(jī)座(2)上，其中在壓緊件(5)上作用一彈簧件(7)，其特征為彈簧件(7)由滾動體(8、8’)構(gòu)成，它們受到大致垂直于壓緊件(5)軸線(6)的彈簧力，并在壓緊件(5)和一機(jī)座件(10)之間支承在斜面(9、9’)上，壓緊件(5)受一壓簧(37)沿軸線(6)方向的彈簧力。
3.按權(quán)利要求1或2的壓緊裝置，其特征為斜面(9、9’)做成具有相對于壓緊件(5)軸線(6)徑向張開的角(α)，滾動體(8、8’)受一彈簧(11)徑向背向壓緊件(5)軸線(6)的彈簧力。
4.按權(quán)利要求3的壓緊裝置，其特征為彈簧(11)總是在兩個(gè)滾動體(8、8’)之間延伸。
5.按權(quán)利要求1或2的壓緊裝置，其特征為斜面(9、9’)做成具有背向壓緊件(5)軸線(6)徑向張開的角(α)，滾動體(8、8’)分別受一彈簧(11)朝向壓緊件(5)軸線(6)的徑向彈簧力。
6.按權(quán)利要求1至5之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為斜面(9、9’)以一具有半徑(Rs)的圓弧區(qū)(12)過渡到一大致垂直于壓緊件(5)軸線(6)分布的表面(13)。
7.按權(quán)利要求6的壓緊裝置，其特征為圓弧區(qū)(12)的半徑(Rs)大于滾動體(8、8’)的半徑(Rw)。
8.按權(quán)利要求1至7之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為斜面(9、9’)設(shè)置在壓緊件(5)上。
9.按權(quán)利要求1至8之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為斜面(9、9’)設(shè)置在機(jī)座件(10)上。
10.按權(quán)利要求1至9之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為沿壓緊件(5)軸線(6)的軸向看，在斜面(9、9’)對面是一平表面(14)，或垂直于軸線(6)看，在斜面對面是一圓柱形表面。
11.按權(quán)利要求1至10之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為滾動體(8、8’)是滾珠(15、15’)。
12.按權(quán)利要求2至11之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為壓簧(43)具有比對滾動體(8、8’)加載的彈簧(11)更大的彈簧力。
13.按權(quán)利要求2至12之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為壓簧(43)的彈簧力小于20N。
14.按權(quán)利要求1至13之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為機(jī)座件(10)是一調(diào)整螺釘(16)。
15.按權(quán)利要求1至14之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為機(jī)座件(10)是一蓋板(17)，它固定尤其是嵌壓在機(jī)座(2)內(nèi)。
16.按權(quán)利要求14或15的壓緊裝置，其特征為一孔(44)沿軸向穿透壓緊件(5)。
17.按權(quán)利要求1至16之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為機(jī)座(2)是一傳動裝置殼體(26)。
18.按權(quán)利要求1至17之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為第一傳動元件(3)是蝸桿(29)，第二傳動元件(4)是蝸輪(30)。
19.按權(quán)利要求1至15之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為壓緊件(5)作用到第一和/或第二傳動元件(3、4)的一軸承(31)上。
20.按權(quán)利要求1至19之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為壓緊件(5)、彈簧件(7)、壓簧(43)和機(jī)座件(10)作為壓緊件組件(38)組裝在一殼體(37)內(nèi)。
21.按權(quán)利要求1至20之任一項(xiàng)的壓緊裝置，其特征為第一傳動元件(3)是一小齒輪(27)，第二傳動元件(4)是一齒條(28)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的蝸桿滾輪傳動裝置的壓緊裝置。一與第二傳動元件(4)嚙合的第一傳動元件3固定在一機(jī)座2上。壓緊裝置1由一可沿軸線6移動地支承在機(jī)座2上的壓緊件5組成，并受一彈簧件7的作用力，以使第一傳動元件和第二傳動元件相互壓緊。為了使用來補(bǔ)償傳動元件嚙合的磨損和熱膨脹的壓緊裝置1制造方便，并設(shè)計(jì)得成本低廉和運(yùn)行無噪聲，本發(fā)明建議，彈簧件7由滾動體8、8’構(gòu)成，它們大致在垂直于壓緊件5軸線6方向受彈簧力作用，其中滾動體8、8’在壓緊件5和一做成調(diào)整螺釘16或蓋板17的機(jī)座件10之間支承在斜面9、9’上。此外壓緊件5可由一壓簧(43)軸向施加彈簧力。
文檔編號B62D3/12GK1675484SQ03819531
公開日2005年9月28日 申請日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
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