[发明专利]转向装置、转向系统及转向系统在车辆中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种由转向外壳、延伸通过该转向外壳的转向杆、支承轴承和波纹管构成的结构、特别是车辆的转向系统以及所属的转向传动机构。转向传动机构具有基本上管状的转向外壳、在转向外壳内借助至少多个支承轴承而可移位地引导的转向杆以及通常具有传动机构，以经由该传动机构的传动啮合来将转动的转向运动转换成转向杆的轴向运动。转向传动机构用于车辆中，以将经由方向盘带动转动的转向运动转化成用于使待转向的车轮转动的直线运动。为了支持转向力，在此可采用伺服驱动装置，该伺服驱动装置能布置在转向力流之内的合适位置处。

背景技术

常见的转向传动机构设计成所谓的齿条转向装置。在齿条转向装置中，转向柱的端部与小齿轮连接，该小齿轮啮合到也被称为齿条的转向杆的啮合齿中，并且在转向装置转动时使该转向杆侧向移位。在齿条的两端处分别经由球铰链连接有转向横拉杆。简单的结构用于齿条转向装置的较大传动范围。齿条转向装置具有良好的反馈以及非常好的复位性能。已知将转向杆弹性地支承于外壳内，例如通过布置于支承轴承和转向杆之间的弹性部件。此外还已知通过所谓的波纹管来在转向外壳的开口处覆盖或者甚至密封转向杆与转向外壳之间的保持空出的间隙。波纹管的特征是弹性的“手风琴状”地摺叠在一起的由橡胶或生胶制成的软管机构，用以保护在转向外壳内移动的转向杆和转向外壳内部，并且可以设置成保护它们免于异物影响、特别是污染物并且相对于环境密封。一般，对于转向系统出于重量和成本的原因而存在节省部件的需求。

发明内容

本发明的任务由此在于减少转向系统的安装耗费、成本、结构体积和/或重量并且尽管如此还能实现对转向杆的可靠的弹性支承。该任务通过如下描述的转向装置、如下描述的转向系统以及如下描述的应用来解决。有利的构造设计分别是从属权利要求的主题。须注意的是在专利权利要求中分别列举的特征能以任意的、技术上有意义的方式彼此组合，并且示出本发明的进一步构造设计。说明书、特别是与附图结合来使本发明附加地特征化和具体化。

根据本发明的转向装置包括单部件或多部件式转向外壳。根据本发明，还设有穿过转向外壳内的通孔延伸的转向杆。转向杆从含义上来说是指大致杆状的构件，该构件用于通过该构件基本上直线的移动来导致至少一个可转动轮子的转动。为了将转向杆支承于转向外壳内而设有至少一个布置在转向外壳内或转向外壳处的支承轴承。根据本发明，设有至少一个弹性波纹管，以盖住位于转向外壳外的转向杆。例如将波纹管设置成向外面盖住、封闭和/或甚至密封由通孔产生的、留在转向外壳和转向杆之间的开口。根据本发明，支承轴承还包括用于径向向内地弹性支承转向杆的装置。本发明的特征在于，前述装置通过波纹管和/或围绕波纹管的张紧装置抵住转向杆地预张紧。换言之，弹性波纹管和/或张紧装置可一并用于弹性地支承转向杆。这样的优点在于，能提高可靠性和耐久性以及此外能节省部件以及由此节省重量。波纹管例如由生胶或橡胶制成。

较佳地，用于径向向内地弹性支承的装置包括相对于转向杆的轴向延伸方向为平行或倾斜延伸的指部。例如，指部延伸方向与轴向延伸方向相交的角度值的范围在0到20°，较佳地在0到10°。指部例如由塑料制成。例如设有在转向杆的周缘上呈凸缘状分布的多个指部。例如，弹簧分别以其自由端部邻抵于转向杆。

根据较佳的构造，该支承轴承为大致环形的。

根据另一有利的构造设计，支承轴承由塑料制成。

在有利的构造设计中，支承轴承和用于径向向内地弹性支承转向杆的装置构造成一体。由此可尤其减少部件数目。例如，支承环和用于径向向内地弹性支承转向杆的装置由一种且同一种塑料、以成型工艺步骤(诸如注塑工艺)来制成。

根据另一有利的构造设计，支承轴承和转向外壳可构造成一体。例如，转向外壳和支承轴承的各部分由一种且同一种塑料、以成型工艺步骤(诸如注塑工艺)来一体化地制成。

较佳地，张紧装置是张紧环，诸如环形弹簧或者张紧卡箍。例如，将张紧环布置成经由波纹管作用于指部的自由端上，以使得该自由端邻抵于转向杆。

根据另一有利的构造设计，用于径向向内地弹性支承转向杆的装置用于沿轴向固定波纹管。例如，设有用于使波纹管与指部之间形状配合的装置，诸如位于波纹管与指部之间的环形凹槽-弹簧连接。由此，可省略用于将波纹管紧固或固定在转向外壳处的装置。