[发明专利]具有横截面收缩部的转向齿条外壳

说明书

本发明涉及一种用于动力转向系统的转向齿条外壳，该外壳以管状方式包围转向齿条并包括至少一个液压区和机械区以及内支承轴承(Stützlager)。

齿条齿轮转向系统用于机动车辆中，以将经由方向盘施加的转动的转向运动转换成用于使待转向的车辆车轮枢转的直线运动。在这种情况下，为转向动力辅助而使用能设置在转向动力系内的合适位置处的伺服驱动装置。

对于齿条齿轮转向系统，转向柱的端部连接到小齿轮，该小齿轮与转向齿条啮合并当转向系统转动时使其侧向移位。转向横拉杆经由球接头分别连接到转向齿条的两端。极低的磨损确保了齿条齿轮转向系统的广泛应用。齿条齿轮转向系统具有良好的反馈和非常好的复位性能。

通常，转向齿条外壳由铝构成并通过压铸制造。在铸造之后需要机加工，从而例如能够将小齿轮单元安装到转向齿条外壳上，还要铣削将安装部件的接触表面。还要生产出于固定目的的盲孔和通孔。

但还已知由钢制成的转向齿条外壳。相比于通常的铝制转向齿轮外壳，全钢制的外壳具有许多优点，包括材料有较高刚度和韧性。通过更具刚硬的钢制外壳来显著增强察觉到的转向精度。另一优点是钢制外壳的液压管路的紧凑和低成本的管路设置(Leitungsführung)，在该管路设置中可取消螺纹接口。可灵活地适于不同类型车辆的外壳生产成由成型的预构造精度钢制管构成的焊接结构，该钢制管的强度根据成型的程度在450到650N/mm²。专门的电镀确保腐蚀保护。焊接的液压供给管路能够最优地适于车辆中的构造空间。

转向齿条外壳包括机械区和液压区。机械区是这样的区域，即，转向齿条的设有齿并与小齿轮啮合的区域在该机械区中运动。因此，小齿轮啮合区位于转向齿条外壳的机械区内。与之相对，液压区是这样的区域，即，转向齿条也伸入该区域但通常没有任何啮合。在液压区内，转向齿条连接到可移位安装的活塞构件，在该活塞构件的每个端面上分别形成有一个缸腔。当车辆的方向盘转动时，控制阀被致动，因而，液压油分别流入缸腔中的一个，由此活塞及因此转向齿条在缸内移位。由液压油引起的活塞位移用作对转向齿条的运动的助力。为此，控制阀和转向齿条外壳经由液压管线相互连接，因而，根据方向盘的转动方向，一个或另一个缸腔可以填充有液压油或被放空。

支承环或支承轴承将液压内力传递到转向齿条外壳并通常还保持密封构件，例如为O形环，该支承环或支承轴承通常设置在机械区和液压区之间。为了提供力施加到支承轴承的点，转向齿条外壳在此区域中具有能够与支承环形状配合的周向收缩部。收缩部的制造带来相对较大的耗费及相应较高的成本。

本发明的目的是减少转向齿条外壳的生产耗费和成本且仍然满足质量和品质的要求。

根据本发明，通过一种用于动力转向系统的转向齿条外壳来实现该目标，该外壳以管状方式围绕转向齿条并至少包括液压区和机械区以及内支承轴承，该外壳的特征在于支承轴承通过外壳的至少两个横截面收缩部而保持在转向齿条外壳中。

生产这种转向齿条外壳和将支承轴承固定在转向齿条外壳内是快速且易于实现的。根据本发明，不必沿周向减小整个转向齿条外壳的直径；如有可能直径上相对的两个横截面收缩部就足够了。为此，在附连于转向齿条外壳内的过程中，支承轴承首先被带到其作用位置，然后从外部用相应的工具改变转向齿条外壳的横截面。在特别有利的过程中，例如足以从外部生产出两个冲压部(Einstanzung)。然而，为了进一步改进固定，还包括在转向齿条外壳的外圆周上均匀分布的三个或更多个横截面收缩部。

横截面收缩部可以如下方式构造，即，它们仅卡夹转向齿条外壳内的支承轴承；但它们还可借助于形状配合(formschlüssig)来实现固定。例如当横截面收缩部伸入支承轴承的外侧(即，与转向齿条外壳的内部接触的侧面)上的凹入部时，可以实现形状配合。为此，支承轴承可已构造有对应的凹入部，当横截面改变时，横截面收缩部被压入这些凹入部中。但以特别有利的方式，用于包含横截面收缩部的力足以同时更改转向齿条外壳以及支承轴承的外表面或使它们缩进。例如，两个或更多个芯棒(Dorn)可在较高压力下被压入转向齿条外壳的外表面，因而，不仅转向齿条外壳本身，而且支承轴承缩进。该方法是有利的，因为可以省却支承轴承或支承轴承内的凹入部的精确定位。用于转向系统的根据本发明的转向齿条外壳一般包括直线通道，该通道形成转向齿条外壳中的两个开口，以容纳和可位移地安装穿过通道的转向齿条。在本发明中，根据另一实施例设置置于外壳的一侧上的至少一个止挡件以限制转向齿条的位移运动。