[发明专利]转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种转向装置，具体说是用于机动车辆的转向装置。

背景技术

本发明涉及一种转向装置，具体说是用于机动车辆的转向装置，该转向 装置具有有转向小齿轮(steering pinion)的转向柱和有啮合系统(toothing system)的转向杆，转向小齿轮与啮合系统相啮合，可以使转向杆实现从周 向看的旋转和纵向位移，且转向装置具有可变传动比。

1 878 636 A2号欧洲专利文件同样涉及一种车辆用转向装置，其具有 随方向盘的旋转而改变的传动比，其中转向装置的转向小齿轮与转向齿条 相啮合，且可使齿条移动传送到要操纵的车轮，可将转动轴和转向小齿轮 外径之间的间距可变地设置。转向小齿轮和转向齿条具有螺旋啮合系统。

在这个意义上，现有技术中，提供以下具有啮合系统的转向齿条 是公知的，该转向齿条在齿条纵向位移时，由于方向盘锁定，啮合系 统具有在转向小齿轮和转向齿条间变化的传动比。在这个意义上，依 靠方向盘的锁定可提供给驾驶员不同的传动比。然而，这仅作为方向 盘锁定的功能而发生是不利的。

德国29 52 439专利文件公开了一种车辆用齿轮齿条副转向系统， 其中依靠小齿轮和齿条螺旋啮合通过转向锁来实现转向装置传动比的 变化。当齿条沿纵向位移时，通过导向装置在齿条上加上绕其纵轴的 旋转动作。为获得一种坚固、生产成本低且转向装置所需的安装空间 小的齿轮齿条副转向系统，德国29 52 439专利文件提出，由与齿条啮 合系统啮合的圆柱小齿轮的轮齿形成导向装置，且将齿条啮合系统螺 旋型切割成暴露出圆周面的无轮齿部分的齿条。这样，直线驾驶时的 稳定性及低速驾驶时、停车时的转向效率得到了改善。应当考虑到， 根据德国29 52 439专利文件的齿条啮合系统的一个主要缺陷是，其设 置成螺旋线式平面啮合系统。所述的平面啮合系统制作起来尤为复杂 和昂贵。

因此，本发明目的在于通过以下方式用简单的手段改进上述介绍 中提及类型的转向装置，即，可以通过转向杆啮合系统实现传动比的 变化，转向杆啮合系统可以简单制作且因此相对便宜。

发明内容

根据本发明，上述目的通过具有权利要求1中的技术特征的转向 装置实现，转向杆的啮合系统设置成一种齿模块(tooth module)，其进 行从转向杆的周向看的旋转，这样，就在啮合系统和与啮合系统相啮 合的转向小齿轮之间形成了从齿模块的周向看可变地变化的传动比， 齿模块的每一个螺纹为从周向看无级变化的结构。

本发明方便地实现了无需依赖转向锁便可自由选择传动比。这意 味着啮合系统和与其相啮合的小齿轮间的传动比可以无需依赖转向杆 纵向位移以一种自由可选的方式来适应相应的驾驶情况，换句话说， 在转向杆处于确定位置的情况下，无需转向杆在其纵向改变位置，传 动比就可以改变。

在这个意义上，可以方便地实现在转向杆的旋转方向上可变地设 置的传动比。

这一发明背景下较适宜的方式是，齿模块或最好是每一个螺纹从 周向看为无级变化。

齿模块较佳设置成周向上封闭的连续曲线形式的环形齿，其具有 在纵向上相互连续排列的螺纹。可以有效地避免较难制造的平面啮合 系统。相反的，根据本发明，通过齿模块方式提供了一种与转向小齿 轮相啮合的圆周啮合，即周向不间断的系统。

较佳的实施例中，齿模块具有中心区域和在各种情况下都与其邻 接的侧边区域，齿模块以如下方式设置特别有利：齿模块在中心区域 和侧边区域周向上均设置为，可以互不相干地在这些区域可变地选择 各种所需的啮合系统和与之啮合的小齿轮间的传动比，而无需转向杆 在其纵向方向上变化位置。当然，转向杆必须纵向位移，以使小齿轮 可以与齿模块的各侧边区域相啮合。因此，为了传动比可变变化的转 向杆的不变或很大程度上不变的位置在本发明中涉及转向杆根据方向 盘的锁定而位移、但不一定进一步为了自由选择传动比而位移的状态。

传动比也可以称为c因子(c-factor)。在本发明中，如果在中心区 域中的c因子处于40和70之间且在各种情况下侧边区域在30和40 之间是较佳的。例如，30的c因子在本发明中是一个小的c因子，而 70的c因子在本发明中是一个大的c因子。小的c因子适用于高速行 驶，而大c因子适用于低速行驶。