[发明专利]一种用于机动车辆的转向器单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的转向器单元，该转向器单元具有权利要求1前序部分的特征，该转向器单元具有容纳齿条和与齿条配合并且轴向延伸的转向盘轴的齿轮箱，和在安装状态围绕转向盘轴的封闭盖，封闭盖一方面与齿轮箱以气密方式邻接，另一方面与转向盘轴以气密方式邻接。

背景技术

在机动车辆中(例如客车或货车)，在驾驶员侧被提供给方向盘的转向运动通过转向器机构传递到转向桥的车轮。在方向盘所处的实际转向轴的旋转运动通常通过至少一个万向节和/或扭杆来传递到转向盘轴，转向盘轴带有与转向器机构的齿条配合的小齿轮。在车辆的横向方向延伸的齿条通过球窝关节在端侧连接到拉杆，拉杆作用在转向桥的车轮架上。采用一些液压动力转向系统的结构类型，齿条还可以安置为与活塞杆串联，以使一个拉杆连接到齿条并且另一个拉杆连接到活塞杆。

为防止污染，齿条和至少转向盘轴的一部分容纳在齿轮箱中。在这种情况下，在转向盘轴的区域中往往设置有含有塑料的封闭盖，该封闭盖确保关于齿轮箱和转向盘轴之间保持气密连接。封闭盖具有开口，以气密方式引导转向盘轴穿过该开口。齿轮箱的端侧密封是通过折叠波纹管或防护套管来实现，折叠波纹管或防护套管一方面以气密方式固定到齿轮箱，另一方面以气密方式固定到拉杆。在转向运动情况下，拉杆同齿条一起相对于齿轮箱移动，其中折叠波纹管被拉开或压在一起。如果折叠波纹管之间没有可能的空气交换或空气交换不充分，体积变化可以导致折叠波纹管相当大的负载。因此在现有技术中通常使用空气交换管路，空气交换管路往往在外侧沿着齿轮箱引导并且连接彼此之间的端侧区域。

然而，即使当空气能够在折叠波纹管之间交换，但在齿轮箱中、包括在折叠波纹管中总共封入的空气体积根据转向运动而变化。这可能导致显著的并且在一些情况下突然的压力变化，这样的压力变化在长期上可能导致折叠波纹管永久变形和/或损坏。因此，例如在折叠波纹管发生塑性变形的情况下，这可能导致折叠波纹管与周围的车轮悬架零件进行接触的情况。在折叠波纹管移动的过程中，会产生磨损。最终地，折叠波纹管会因此发展为出现漏洞，该漏洞导致灰尘和水分进入齿轮箱并且最终导致齿轮故障。

EP 0642969 A1公开了一种用于机动车辆的齿条转向系统。其包含球窝关节、转向齿轮箱、在转向齿轮箱中引导并且固定到球窝关节外壳的至少部分空心的圆柱形齿条、和折叠波纹管，该球窝关节具有构成拉杆端部件的球枢轴和球窝关节外壳，在该球窝关节外壳中，轴承壳体用于支撑球枢轴，折叠波纹管一方面与转向齿轮箱密封邻接，另一方面与球枢轴密封邻接。在这种情况下，通过轴向连接销使齿条与球窝关节外壳连接，轴向连接销具有通气槽，通气槽能使折叠波纹管内侧与齿条内侧之间进行气体交换。因此，也能够实现在两个折叠波纹管之间的压力补偿。

CN 203172712U阐述了一种用于电动转向系统的通气罩。规定将通气罩设置在齿轮箱上，从而一方面防止水分和灰尘的进入到齿轮箱中，另一方面能够通过环境进行压力补偿。通气罩包含罩构件以及保护透气膜和弹性O形圈的盖子，弹性O形圈设置在罩构件与齿轮箱之间来用于密封。齿轮箱内侧与环境之间经由透气膜进行气体交换是可能的。

CN 203902642U阐述了一种用于液压动力转向系统的转向器机构，其中转向杆设置在齿轮箱中，其中端侧折叠波纹管构成相对于设置在该位置的拉杆的不透水密封。为使折叠波纹管之间能进行压力补偿，规定为使邻近各自折叠波纹管的齿轮箱区域具有通过交换管路彼此连接的外侧开口。

DE 10151930B4公开了一种用于液压助力转向系统的通气装置。转向器机构的齿条设置在齿轮箱中，齿轮箱的端侧通过折叠波纹管密封。为了防止损坏套管，规定为将转向器机构的内部区域与起初关闭但是与大气连通的容器连接。

US 2014/0041466 A1阐述了一种转向器机构，其中齿条轴与齿条配合，齿条的端部通过拉杆作用在车轮架。齿条设置在齿轮箱中，折叠波纹管设置在齿轮箱的端侧。为确保在齿轮箱内部和必然在折叠波纹管内部存在压力补偿，规定了在开口中设置有封闭部分，通过该开口将齿条轴引导进入齿轮箱中，封闭部分具有容纳在其中的环形密封元件，其中密封元件在外侧与齿条轴邻接。在这种情况下，密封元件具有一方面连接齿轮箱内侧、另一方面连接环境的通气通道。可选地，通气通道还可以构造为密封元件内侧的凹槽。