[发明专利]具有绝缘中间层的双重波形弹簧

说明书

技术领域

本发明涉及特别是用于机动车辆的具有伺服马达的动力转向系统，所述动力转向系统通过螺母驱动可轴向运动的构件，所述螺母以能够在框架中旋转但是不可轴向运动的方式安装在轴承中。

背景技术

在电动马达伺服驱动的，且借助滚珠螺杆驱动而运行的转向系统中，球螺母或者可旋转地并且轴向刚性地安装在壳体中，或者球螺母由于使用弹簧元件和壳体或轴承的特殊设计而允许一定的纵向倾斜运动。还已知球面轴承的轴承套圈和框架两者都具有球面。在该设计中，球面的中点被设计成位于轴承的中心平面中。能够通过容许轴的角误差的球面滚子轴承和自动定心滚子轴承来实现相似的功能。这些轴承的目的是校正(even out)公差，因此避免滚珠螺杆驱动器中的应力。此外，结构部件的动态和静态负载减少。因此，声学性质改进且由构件的热膨胀造成的机械松动减少。

在所述轴承中，在球面之间出现的问题(正如当使用球面滚子轴承和自动定心轴承时)是针对径向力而对这些轴承进行更多的设计。但是在电辅助的转向驱动中在球螺母上出现的负载相对于转向齿条或螺纹轴主要沿轴向取向。

DE 103 10 492 A1描述了特别是用于机动车辆的具有以电动马达构成的伺服马达的动力转向系统，所述动力转向系统通过螺母驱动以推杆的形式构造的可轴向运动的构件，所述螺母能够在以转向壳体的形式形成的框架中旋转但是不能轴向运动。伺服马达、推杆和螺母通借助于偏心的轴承环安装，从而使得伺服马达的电动机轴和推杆之间的轴向距离可以变化，这使得迅速且容易地安装动力转向系统。

通过DE 102 02 483 A1已知一种电动转向设备，所述电动转向设备具有齿条、马达、主轴驱动器和壳体，所述齿条连接至转向主轴，所述马达通过同轴安装在齿条上的转子辅助转向力，在所述主轴驱动器中滚珠插在螺母(插入转子)和螺杆(在齿条上形成)之间，所述壳体的整体大致为圆柱形。滚珠螺杆机构的螺母可旋转地安装在螺母壳体部分内部的轴承中。

DE 1947337 U介绍了弹性滚子轴承，所述弹性滚子轴承具有轴向运动能力和具有复位力的轴向弹簧的作用。通过DE 10 2004 034 701 A1已知具有外座圈和内座圈的滚子轴承，外座圈和/或内座圈各自设置在至少一个阻尼元件之间。

EP 1 571 067 A1公开了一种蜗杆轴的弹性轴承，所述弹性轴承同轴环绕伺服马达的电动机轴。

相关的现有技术EP 2 049 383 81显示了允许或改进径向轴承的转动的解决方案。凸形的凸起设置在外座圈的外周上，或者安装内座圈的螺母设置有凸形的凸起。由于外座圈的外周或螺母的凸形的凸起，实现了径向轴承的释放和螺母与可轴向运动的构件的转动。在径向轴承的每个端面处设置有钢环，在所述钢环上硫化具有弹性体性质的元件，使得在交变负载下可轴向运动构件的转动运动的阻尼、轴向阻尼和径向阻尼以及通过成为可能。当可轴向运动的构件经受弯曲转矩时，应当避免系统卡住。制造所使用的元件和安装所述元件是费时的。此外，现有技术中没有公开具有低安装高度的轴承所期望的阻尼。

通过DE 10 2009 019 856 A1已知一种板式弹簧布置，其中至少两个经涂覆的板式弹簧形成板堆，并且弹性中间层设置在经涂覆的板式弹簧之间，能使被中间层分离的两个板式弹簧由于剪切作用而相对运动。弹簧的平行联接可以实现增力(force boosting)，弹簧优选弹性地联接并且没有摩擦。

发明内容

因此，本发明所基于的问题是提供具有球螺母的可倾斜轴承的动力转向系统，可以以更简单的构件实现所述动力转向系统，所述动力转向系统容易安装，并且所述动力转向系统的轴承阻尼在低安装高度下具有大阻尼。

由于在特别用于机动车辆的具有伺服马达的动力转向系统中，所述动力转向系统通过螺母驱动可轴向运动的构件，所述螺母以能够在框架中旋转的方式安装在轴承中，其中所述螺母与在所述构件上形成的螺纹轴接合，并且借助于弹性元件以相对于所述框架弹性的方式通过所述轴承在轴向上支撑且沿着狭窄的周向接触表面在径向上支撑在所述框架上，每个弹性元件具有至少两个元件，至少一个元件为波形弹簧，并且弹性中间层设置在至少两个元件之间，因而能够同时实现多个益处。每次在结构限定的范围内，球螺母在负载下的轴向均衡运动成为可能，球螺母的倾斜也成为可能。此外，由于中间层吸收能量，因而所述运动通过中间层而被施加阻尼。最后，由于金属波形弹簧不能直接冲击框架或相关的止推垫圈，而是冲击中间层，因而在波形弹簧的变形路径的终点，获得了终点终止阻尼。