[发明专利]转向机构中的蜗杆的支承装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的在转向机构中的蜗杆的支承装置以及根据并列独立权利要求的前序部分的相应的转向机构和配备该转向机构的助力转向装置。

本发明尤其是涉及蜗杆的借助浮动轴承和固定轴承的支承装置，其中固定轴承构造为枢转轴承并且设置用于蜗杆的弹性加载(Anfederung)。

背景技术

DE 101 61 715A1公开了一种开头所述类型的支承装置。在蜗杆的与伺服电机(电动机)的驱动轴连接的轴端部上设置第一轴承(固定轴承)，该轴承本身可枢转地支承并因此构造为枢转轴承的形式。在蜗杆的另一自由轴端部上设置第二轴承(浮动轴承)。因此，蜗杆在径向上固定，但可在轴向上延长并通过枢转轴承总是可靠地与蜗轮啮合。枢转轴承因而可使蜗杆在啮合方向上轻易朝向蜗轮枢转地被支承。图1示出该已知的结构、即构造为蜗杆传动机构的转向机构1。为此，在壳体2中设置蜗杆3以及蜗轮4，蜗杆与蜗轮啮合并借助连接装置8与电驱动电动机10的支承在轴承11中的驱动轴9连接。蜗杆轴本身支承在轴支承装置5中，其具有四点支承形式的球轴承并构造为自动调心轴承或者说枢转轴承。为了在传动机构的整个寿命中尽可能使蜗杆3和蜗轮4之间的啮合间隙保持恒定，蜗杆3在径向上被加载预紧力并且始终被压向蜗轮4或者说螺旋齿轮的齿部。这借助预紧装置进行，其具有预紧弹簧13以及压缩装置12。压缩装置12例如可设有液压装置14和由液压装置操作的压块15，压块作用于那里的轴承16或者说蜗杆3本身。由此虽然可自动补偿整个寿命上出现的磨损，但已经表明，在轴支承装置5上也会产生噪音，在此只有通过使用昂贵的特种轴承才能消除该噪音。

也已知其它的具有球轴承的轴支承装置、尤其是固定轴承，其中，球轴承的外环容纳在滑动轴承中或球轴承的内环容纳在所谓的吸音套筒中，轴也因此可枢转地支承。但这些解决方案的实现花费甚高并具有相对大的间隙，这尤其在负荷变化(交替转向)时又会导致噪音产生。另外，所述轴支承装置易受温度波动影响并且寿命不太长。

发明内容

因此，本发明的任务是提出一种用于转向机构中的蜗杆的支承装置，使得以有利的方式克服上述缺点。尤其是提供一种可尽可能低成本实现的并且无噪音的支承装置结构、一种设有该支承装置的转向机构和设有该转向机构的助力转向装置。

该任务通过具有权利要求1的特征的蜗杆的支承装置来解决。据此，在蜗杆的一个轴承、尤其是固定轴承上设置弹簧元件，其为了弹性加载蜗杆向该轴承外环的一个区域加载弹力，该弹力支持蜗杆朝向蜗轮枢转。弹簧元件例如构造为楔形锁止环或弹簧垫片，其具有直接压紧到轴承外环的、与蜗杆的和蜗轮啮合的区域相对置的区域上的突起或凸鼻。

因此，在所述轴承(固定轴承)本身当中提供了在轴向上作用在蜗杆的可枢转的支承装置上的弹性加载，其一定程度上不允许间隙的出现并由此有效地防止了枢转轴承上的噪音形成。通过使用弹簧垫片或类似物低成本并且节省空间地实现了弹性加载。作为弹簧元件也可使用其它类型的弹性元件、如压簧，其在外环的一个位置上向外环施加轴向弹力。

另外，还提出一种具有这种支承装置的转向机构以及一种装有该转向机构的助力转向装置。

从属权利要求给出本发明的有利的构型。

根据一种优选的实施方式有利的是，弹簧元件构造为非对称的或非对称地设置在转向机构的壳体中，以便仅作用于轴承外环的所述一个区域上。由此可以非常简单地实现单侧力加载，其促成或者说支持蜗杆朝向蜗轮枢转。

在一种优选的实施方式中，弹簧元件构造为环状弹簧元件、尤其是楔形锁止环，其具有突起，借助该突起向轴承外环的所述区域加载轴向弹力。

在另一种优选的实施方式中，弹簧元件构造为盘状弹簧元件、尤其是弹簧垫片，其具有突起或者说凸鼻，以便向轴承外环的所述一个区域加载轴向弹力。弹簧垫片也可设有调整螺钉。

当弹簧元件例如构造为楔形锁止环或弹簧垫片时，突起作用于外环的与蜗杆的和蜗轮啮合的区域相对置的区域。由此轴向上产生的弹力形成倾斜力矩或者说枢转力矩，致使蜗杆朝向蜗轮枢转。

在另一种优选的实施方式中，弹簧元件构造为非对称地设置在转向机构的壳体中的压簧、尤其是构造为螺旋状压簧。该压簧可设有压点。压簧设置在外环的与蜗杆的和蜗轮啮合的区域相面对的区域中。由此轴向上产生的弹力形成倾斜力矩或者说枢转力矩，致使蜗杆朝向蜗轮枢转。

规定支承装置具有由多个这种弹簧元件构成的组合也是有利的。