[发明专利]蜗轮传动装置

说明书

本发明涉及一种蜗轮传动装置（1），包括与蜗轮（3）啮合的蜗杆（2），蜗杆（2）可通过传动轴（9）驱动。本发明提出可偏转的挠性轴（10）设置在传动轴（9）中，径向间隙（11）至少部分地在传动轴（9）和挠性轴（10）之间形成。

技术领域

本发明涉及一种蜗轮传动装置，其包括与蜗轮啮合的蜗杆，蜗杆可通过传动轴驱动。

背景技术

通用类型的蜗轮传动装置被用在，例如，机动车辆的电子机械动力转向系统中，其减小为了在固定转向中、在机动操纵中或在低速驾驶时操作机动车辆方向盘所需要的力。在此，当转向时，动力转向装置通过使用电动机以增加驾驶员所施加的转向力，或者通过使用电动机以叠加转向角来辅助驾驶员。这样做时，电动机叠加通用的伺服辅助至通过驾驶员的机械转向运动。电子机械转向系统的各种配置是已知的，主要的区别是伺服设备（电动机，控制模块）的定位和减速齿轮的设计。在此，可得出称为转向柱式电动动力转向系统（Column EPS(C-EPS)）和小齿轮式电动动力转向系统（Pinion EPS(P-EPS)）之间的基本区别，驾驶员的机械转向运动在两种配置中均经由蜗杆、通过可操作地连接至方向盘的蜗轮被传送到电动机。在此，蜗轮和蜗杆形成一个设备，其被称为蜗轮传动装置。

为了允许补偿蜗轮传动装置的操作力，并因此减少噪音，即为了阻止可听到的振荡或那些可感觉为机动车辆的乘客车厢中的振动，其概括为车辆的“噪音、振动及声振粗糙度”，并缩写为“NVH”，优选蜗杆由金属制成，而蜗轮由塑料组成。这导致接下来的缺点，所述缺点源于蜗轮磨损的速度比蜗杆磨损的速度更快的事实，所以在蜗轮传动装置的使用期限中，在蜗杆中的蜗轮齿的啮合接合改变，其意味着齿间隙增加。其导致碰击声和振动噪音出现。此外，在蜗轮传动装置中使用与金属部件结合的塑料部件的缺点是，由于不同的材料的膨胀系数、吸水性系数对蜗杆和蜗轮具有不同的影响，相对空气湿度的波动和温度波动不能被补偿。这也导致碰击声和振动噪音以及蜗轮传动装置的卡住。这被用于蜗轮的塑料为强化塑料的事实所复杂化，其在大的温度波动下经受较大程度的膨胀。在这种情况下，塑料的膨胀可导致蜗轮传动装置的扭曲。对于增强塑料，这自然也适用空气湿度的吸收，即从空气中吸收水分，以及所导致的塑料膨胀。

为了允许大的制造设计公差以及在蜗轮传动装置尺寸上的变化，因此目标是低的弹簧常量或弹簧力。但是，这与所期望的蜗轮传动装置的性能、即实现持续良好的NVH性能不一致，也就是说，具体地，为了避免在由方向盘给予并作用于蜗轮的力矩以及作用在蜗杆上的径向力作用下，蜗轮和蜗杆不能利索地相互啮合时，可能出现在蜗轮和蜗杆之间的齿接合区域的碰击噪音。为此原因，在该区域需要高弹簧力，所述区域也被称为齿接合区域。为了满足这些要求，蜗轮传动装置是已知的，其耦接于电动机并且其中，蜗杆经由联接器连接至支持电动机转子的传动轴。还有许多用于使蜗轮和蜗杆进入预紧接合的建议。例如，预紧由径向作用的弹簧提供，其作用于蜗轮传动装置的齿接合区域、即其用来调节齿间隙，以确保蜗轮在蜗杆中的齿接合无间隙。已知蜗轮传动装置的一个缺点是电动机的力矩必须经由传动轴传递至蜗杆。对此，缺点是传动轴和蜗杆之间的制造设计公差必须被补偿。已知蜗轮传动装置的另一个缺点是在蜗轮传动装置外部需要额外的空间，以容纳用于使蜗杆预紧抵靠于蜗轮的弹簧或其他元件。

发明内容

本发明的目的是提供一种蜗轮传动装置，其允许使用不同材料的大的制造设计公差，以及不同材料在尺寸上的变化，其更为稳定，足以防止碰击的噪音，并且其可通过简单且节省空间的结构实现。

该目的通过本发明提供的蜗轮传动装置实现。

应当指出在下述说明书中所引用的单个特征可以任何技术上适合的方式彼此结合，并且可给出本发明的其他实施例。说明书还联系附图表征和详细说明本发明。