DE102005015451A1 - Elektromechanische Servolenkung - Google Patents

Elektromechanische Servolenkung Download PDF

Info

Publication number
DE102005015451A1
DE102005015451A1 DE102005015451A DE102005015451A DE102005015451A1 DE 102005015451 A1 DE102005015451 A1 DE 102005015451A1 DE 102005015451 A DE102005015451 A DE 102005015451A DE 102005015451 A DE102005015451 A DE 102005015451A DE 102005015451 A1 DE102005015451 A1 DE 102005015451A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
worm shaft
motor
housing
shaft
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005015451A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Kiforiuk
Christian Staudenmann
Joseph-Léon STROBEL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Presta AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Presta AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Presta AG filed Critical ThyssenKrupp Presta AG
Priority to DE102005015451A priority Critical patent/DE102005015451A1/de
Priority to US11/910,386 priority patent/US20080149413A1/en
Priority to PL06723812T priority patent/PL1866196T3/pl
Priority to AT06723812T priority patent/ATE412568T1/de
Priority to PCT/EP2006/002843 priority patent/WO2006105900A1/de
Priority to ES06723812T priority patent/ES2317514T3/es
Priority to DE502006001943T priority patent/DE502006001943D1/de
Priority to EP06723812A priority patent/EP1866196B1/de
Publication of DE102005015451A1 publication Critical patent/DE102005015451A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem mit einem Motor, der über eine Motorwelle und eine elastische Kupplung mit einer Schneckenwelle antriebsmäßig verbunden ist, wobei die Schneckenwelle mit einem Schneckenrad kämmt und wobei der Motor, die Schneckenwelle und das Schneckenrad in einem Getriebegehäuse gelagert sind und die Motorwelle und die Schneckenwelle jeweils eine Drehachse definieren. Weil die Motorwelle mit jeweils einem kupplungsnahen Motorlager und einem kupplungsfernen Motorlager in einem bezüglich dem Getriebegehäuse verlagerbaren Teilgehäuse gelagert ist, der Motor mit dem Teilgehäuse in einer Radialrichtung zu seiner Drehachse lagejustierbar ist und die Schneckenwelle an ihrem kupplungsfernen Ende in einem Lager und an ihrem kupplungsnahen Ende in der Kupplung gelagert ist, ist der Aufbau mechanisch vereinfacht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksystem mit Motor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Im Sinne der Erfindung sind Servolenkungen, insbesondere auch elektromechanische Servolenkungen, bei denen es eine betriebsmäßige mechanische Kopplung zwischen dem Steuerrad und der Verschwenkung der Räder gibt und Steer-by-wire-Lenksysteme, bei denen es keine betriebsmäßige mechanische Kopplung zwischen dem Steuerrad und der Verschwenkung der Räder gibt, mit dem Begriff Lenksystem umfasst. Weiterhin gilt dieses auch für sogenannte Überlagerungslenkungen.
  • Steer-by-wire-Lenkungen bzw. elektromechanische Servolenkungen sind aus der Praxis in verschiedenen Bauformen bekannt. Im Allgemeinen wird ein Elektromotor in einem Getriebegehäuse gelagert. Seine Abtriebswelle ist mit einer koaxialen Schneckenwelle entweder einteilig oder über eine Kupplung verbunden. Die Schneckenwelle kämmt mit einem Schneckenrad, welches zum Antrieb der Lenkung selbst verwendet wird. Unter Antrieb ist dabei das Aufprägen eines Drehmomentes zum Antrieb der Lenkung bzw. eines Hilfsmoments zur Reduktion der Handkraft, die der Fahrer am Lenkrad aufzubringen hat, zu verstehen. Eine Steuerung regelt über einen Drehmomentsensor und gegebenenfalls anderer Eingangsdaten die Größe des aufgeprägten Drehmoments. Das Drehmoment kann dabei in die Lenksäule oder in ein mit der Zahnstange kämmendes Lenkritzel eingebracht werden.
  • Es gibt Betriebszustände, in denen der Elektromotor nur geringe Momente bzw. keine Servounterstützung bereitstellen muss, beispielsweise bei einer schnellen Geradeausfahrt, in der die Lenkung mit geringen Kräften und Momenten um die Mittellage pendelt. In diesen Betriebszuständen wird der Elektromotor, der über das Getriebe zwangsweise mit der Lenkung gekoppelt ist, mit schnellen wechselseitigen Bewegungen mit geringer Amplitude angesteuert .
  • Wenn der Eingriff zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenrad ein Spiel aufweist, kommt es bei dem zuletzt beschriebenen Betriebszustand ebenso wie bei jedem Lastrichtungswechsel zu Geräuschen im Eingriff. Es gibt deshalb zahlreiche Vorschläge, die beiden Getriebeelemente mit Vorspannung in Eingriff zu bringen. Allen Vorschlägen ist gemeinsam, dass die Schneckenwelle an beiden Enden gelagert ist, dass die Vorspannung der Schneckenwelle in Richtung auf das Schneckenrad durch eine Vorspannung des motorfernen Lagers der Schneckenwelle erfolgt, und dass eine Vorkehrung für den dadurch entstandenen Winkelversatz der Drehachse der Schneckenwelle vorgesehen ist.
  • Aus der DE 102 018 66 A1 ist beispielsweise eine derartige Servolenkanlage bekannt, bei der die Schneckenwelle im motornahen Lagersitz in einem Kugellager gelagert ist, während das motorferne Lager ein Nadellager ist, welches in Richtung des Schneckenrades von einer Schraubenfeder vorgespannt ist. Die Vorspannung des motorfernen Lagers und die dadurch ermöglichte Beweglichkeit der Schneckenwelle in Radialrichtung bewirkt eine mögliche Verschränkung der Drehachsen des Motors einerseits und der Schneckenwelle andererseits. Diese Verschränkung wird in einer elastischen Kupplung aufgefangen, die aus zwei konzentrischen Kupplungsgliedern mit einem dazwischen angeordneten elastischen Körper aus Kautschuk oder der gleichen versehen ist.
  • Der nächstkommende Stand der Technik ist in der EP 1 087 883 B1 beschrieben. In dieser Druckschrift ist ebenfalls ein Getriebe für eine elektromechanische Servolenkung dargestellt, bei dem ein Elektromotor eine koaxiale Schneckenwelle antreibt. Die Schneckenwelle ist beidseitig in Kugellagern gelagert. Das motorferne Lager der Schneckenwelle ist durch eine Blattfeder in Richtung auf das Schneckenrad vorgespannt. Der Anker des Motors ist nur an der der Schneckenwelle abgewandten Seite in einem Kugellager gelagert. Das an die Schneckenwelle angrenzende Enden der Motorwelle ist mit der Schneckenwelle über eine elastische Kupplung Verbunden, die nach Art einer Klauenkupplung mit zwischen den Klauen liegendem Elastomer aufgebaut ist. Die Klauenkupplung erlaubt eine Verschränkung der beiden Drehachsen zueinander. Der mögliche Versatz der Achsen gegeneinander in Radialrichtung im Bereich der Kupplung ist durch die Ausgestaltung der Kupplung beschränkt.
  • Den beiden technischen Lösungen in den oben genannten Dokumenten ist gemeinsam, dass die Anfederung und die Einstellung der Schneckenwelle an dem motorfernen Lager vorgenommen wird und dass die Kupplung zwischen dem Motor und Schneckenwelle über eine separate und elastische Kupplung erfolgt, deren Aufgabe es ist, den Winkelversatz zwischen Schneckenwelle und Motorwelle auszugleichen. Diese Lösungen sind aufwendig.
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenksystem mit einem Motor zu schaffen, bei dem die Spielfreiheit des Eingriffs zwischen der Schneckenwelle und dem motorgetriebenen Schneckenrad auf einfachere Weise gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird von einem Lenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist es sogar unerheblich, ob der Mo tor als Elektromotor oder als hydraulischer oder als pneumatischer Motor ausgebildet ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Lenksystem mit einem Motor, wobei das Lenksystem als Servolenkung und der Motor als Servomotor oder das Lenksystem als Steer-by-wire-Lenksystem und der Motor als Antriebsmotor ausgelegt ist, und der Motor über eine Motorwelle und eine Ausgleichskupplung mit einer Schneckenwelle antriebsmäßig verbunden ist, wobei die Schneckenwelle mit einem Schneckenrad kämmt und wobei der Motor, die Schneckenwelle und das Schneckenrad in einem Getriebegehäuse gelagert sind und die Motorwelle und die Schneckenwelle jeweils eine Drehachse definieren, wobei erfindungsgemäss
    • – die Motorwelle mit jeweils einem kupplungsnahen Motorlager und einem kupplungsfernen Motorlager in einem bezüglich dem Getriebegehäuse verlagerbaren Teilgehäuse gelagert ist,
    • – der Motor mit dem Teilgehäuse in Radialrichtung seiner Drehachse lagejustierbar ist,
    • – die Schneckenwelle an ihrem kupplungsfernen Ende in einem Lager und an ihrem kupplungsnahen Ende in der Kupplung gelagert ist.
  • Weil die Motorwelle mit jeweils einem kupplungsnahen Motorlager und einem kupplungsfernen Motorlager in einem bezüglich dem Getriebegehäuse verlagerbaren Teilgehäuse gelagert ist, der Motor mit dem Teilgehäuse zumindest in Radialrichtung zu seiner Drehachse lagejustierbar ist und die Schneckenwelle an ihrem kupplungsfernen Ende in einem Lager und an ihrem kupplungsnahen Ende in der Kupplung gelagert ist, kann eine Zustellung der Schneckenwelle auf den Eingriff mit dem Schneckenrad derart erfolgen, dass die entstehenden Radialkräfte und die Geometrieveränderung der Drehachsen des Motors und der Schneckenwelle allein in der Kupplung aufgefangen werden. Insbesondere ist die Kupplung derart ausgebildet, dass sie den Winkelversatz und/oder den Achsversatz zwischen der Schneckenwelle und der Motorwelle ausgleicht und gleichzeitig eine resultierende Kraft auf die Schneckenwelle in Richtung des Schneckenrades aufbringt. Dabei kann die Kraft durch elastische Elemente und/oder durch die rotierende Bewegung der Motorwelle aufgebracht sein.
  • Eine einfache und werksseitig fixierbare Einstellmöglichkeit des Eingriffs kann vorsehen, dass das Teilgehäuse an dem Getriebegehäuse in einem verdrehbaren, gegenüber der Motorwelle exzentrischen Sitz gelagert ist. Dabei ist es ausreichend, wenn das Teilgehäuse an dem Getriebegehäuse einen Justierbereich in Radialrichtung von weniger als 1 mm aufweist. Der exzentrische Sitz kann als Hülse ausgeführt sein, die einerseits in dem Teilgehäuse und andererseits in dem Getriebegehäuse drehbar gelagert ist.
  • Die Ausgleichskupplung kann eine drehstarre Kupplung sein, beispielsweise von der Bauart einer Kreuzschlitzkupplung (Oldhamkupplung). Toleranzen im Rundlauf des Schneckenrades können durch eine elastische Ausgleichskupplung aufgefangen werden, deren elastisches Element eine Anfederung der Schneckenwelle auf das Schneckenrad ermöglicht.
  • Wenn die Kupplung eine Klauenkupplung mit einem zwischen den Klauen einliegende druckelastischen Elastomer ist, ist eine weitgehend drehsteife Verbindung mit nur geringen relativen Verdrehwinkeln gewährleistet, so dass die Verbindung Motorwelle – Schneckenwelle – Schneckenrad ohne nachteilige Phasendifferenzen in der Drehrichtungsumkehr bleibt.
  • Die Motorlager können in bewährter Weise als Radial-Rillenkugellager ausgeführt sein. Auf aufwendige Lager mit Anfederungselementen kann verzichtet werden.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der schematischen Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
  • 1: eine erfindungsgemäße Servolenkung in einer Seitenansicht in Richtung der Drehachse des Schneckenrades;
  • 2: die Servolenkung aus 1 in einer um 90° gedrehten Seitenansicht;
  • 3: die Servolenkung in einer Ansicht gemäß 1 in einem Querschnitt entlang der Drehachse des Elektromotors;
  • 4: die Servolenkung in einer Ansicht gemäß 2 in einem Querschnitt entlang der Drehachse des Elektromotors;
  • 5: die Servolenkung in einem Schnitt entlang der Linie V–V aus 2; sowie
  • 6: ein elastisches Kupplungselements zur Verbindung der Motorwelle und der Schneckenwelle in einer perspektivischen Darstellung.
  • Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Servolenkung in einer Seitenansicht. Es handelt sich hierbei um eine Ausführungsform als elektromechanische Servolenkung, bei der die Lenksäule durch den Servomotor angetrieben wird. Diese Bauart wird Coloumn-Drive genannt. Im Einzelnen zeigt die 1 das Getriebe der Servolenkung mit einem Getriebegehäuse 1, in dem eine Lenksäule 2 drehbar gelagert ist. In dem Getriebegehäuse 1 ist ein Schneckenrad gelagert, das koaxial drehfest mit der Lenksäule 2 verbunden ist. Das Schneckenrad kämmt mit einer in einem Gehäusebereich 3 angeordneten Schneckenwelle. Diese steht wiederum antriebsmäßig in Verbindung mit einem elektrischen Servomotor, der in einem Teilgehäuse 4 angeordnet ist. Das Teilgehäuse 4 ist gegenüber dem Gehäusebereich 3 in Radialrichtung der Schneckenwelle justierbar angeordnet. Zu diesem Zweck ist ein Flansch 5 vorgesehen, in dem eine Exzenterhülse 6 die Verbindung und die radiale Einstellung des Teilgehäuses 4 gegenüber dem Gehäusebereich 3 ermöglicht.
  • Die 2 zeigt die Servolenkung nach 1 in einer um 90° gedrehten Seitenansicht. Gleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugsziffern. In dieser Ansicht ist die Lenksäule 2 in ihrer Seitenansicht sichtbar. Es handelt sich um einen Abschnitt der gesamten Lenksäule, der einerseits mit einem Vielzahn 7 zur drehfesten Verbindung mit einem Lenkrad und andererseits mit einer Gabel 8 zur kardanischen Verbindung mit der Eingangswelle eines an sich bekannten Lenkgetriebes, z.B. von der Bauart einer Zahnstangenlenkung, versehen ist.
  • In der 3 ist die Servolenkung aus 1 und 2 in einem Querschnitt entlang der Linie III-III aus 2 dargestellt. Ein Schneckenrad 10 ist in an sich bekannter Weise mit der Lenksäule 2 drehfest verbunden und über die Lenksäule mittelbar in dem Gehäuse 1 gelagert. Das Schneckenrad 10 kämmt mit einer Schneckenwelle 11, die an ihrem freien Ende in einem Radial-Rillenkugellager 12 gelagert ist. An ihrem dem Kugellager 12 gegenüber liegenden Ende ist die Lenkwelle 11 über eine Kupplung 13 mit einer Motorwelle 14 eines insgesamt mit 15 bezeichneten Servomotors antriebsmäßig gekoppelt. Die Motorwelle 14 ist in einem kupplungsfernen Kugellager 16 und einem kupplungsnahen Kugellager 17 in dem Teilgehäuse 4 gelagert.
  • Gewindeschrauben 18 sichern das Teilgehäuse 4 an dem Getriebegehäuse 3 im Bereich des Flansches 5. Parallel zu der Ebene des Flansches 5, also radial zur Motorwelle 14, ist das Teilgehäuse 4 in einem geringen Maß gegenüber dem Getriebegehäuse 3 justierbar. Die Exzenterhülse 6 ist hierzu einerseits exzentrisch zu einer Drehachse 21 der Schneckenwelle 11 in einer Bohrung 22 des Getriebegehäuses 3 gelagert. Andererseits ist die Exzenterhülse 6 konzentrisch zu der Motorwelle 14, die eine zweite Drehachse 24 definiert, in einer entsprechenden Bohrung 25 des Teilgehäuses 4 gelagert. Die Exzenterhülse 6 weist eine Anzahl von Sackbohrungen 26 auf, die mit einem Stift- o der Hakenschlüssel zur Drehung der Exzenterhülse 6 ergriffen werden können.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann anstelle der Sackbohrungen 26 auch ein Sechskant oder eine andere Form zum Eingriff eines Werkzeuges, wie beispielsweise ein Schraubenschlüssel, am Außenumfang vorgesehen sein.
  • Die 4 zeigt die in soweit beschriebene Servolenkung in einem Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus 1. In dieser Betrachtungsrichtung liegt der Eingriff zwischen der Schneckenwelle 11 und dem Schneckenrad 10 unterhalb der Schneckenwelle 11 verdeckt durch die Schneckenwelle 11 und ist in der 4 nicht sichtbar. Für eine Zustellung der Schneckenwelle 11 auf das Schneckenrad 10 zu muss die Schneckenwelle 11 im Bereich des Eingriffs senkrecht zur Zeichenebene verlagert werden. Die Flucht der beiden Drehachsen 21 und 24 wird dadurch nicht geändert.
  • Die 5 zeigt einen weiteren Querschnitt durch die Servolenkung entlang der Linie V-V aus 2 der Schnitt verläuft durch den Flansch 5, der in dieser Darstellung mit der Zeichenebenen zusammenfällt.
  • Die 5 zeigt, wie die Exzenterhülse 6 in die Bohrung 25 eingesetzt ist und das sich die Kupplung 13 und die mit der Kupplung koaxiale Motorwelle konzentrisch zu der Exzenterhülse 6 befinden. Die Kupplung 13 ist im Wesentlichen dreiteilig. Der erste Teil ist eine Anordnung von vier Klauen 30, die in einem Winkelabstand von jeweils 90° um die Drehachse 24 der Motorwelle angeordnet sind. Der zweite Teil wird gebildet von ebenfalls vier Klauen 31, die mit der Schneckenwelle 11 verbunden sind und in einem Winkelabstand von ebenfalls 90° um die Drehachse 21 der Schneckenwelle 11 angeordnet sind. Das dritte Element der Klauenkupplung ist ein sternförmiges elastisches Kupplungselement 32, dass den Zwischenraum zwischen den Klauen 30 und 31 ausfüllt.
  • Das elastische Kupplungselement 32 ist in der 6 perspektivisch dargestellt. Das elastische Kupplungselement wird bevorzugt durch ein Elastomer gebildet. Es können aber auch Kunststoff- oder federnde Metallelemente eingesetzt werden.
  • Die Funktionsweise der in soweit beschriebenen Servolenkung lässt sich anhand der 3 beschreiben. In dieser Figur ist der Eingriff des Schneckenrades 10 und der Schneckenwelle 11 als Überlappung der beiden Bauelemente dargestellt. Die beiden Bauelemente bilden ein Schneckenradgetriebe. Wie im Stand der Technik soll eine solches Getriebe spielfrei sein, um im Lastwechselfall keine Geräusche zu produzieren. Zu diesem Zweck ist die Schneckenwelle 11 in Richtung auf das Schneckenrad 10 verlagerbar, und zwar in diesem Ausführungsbeispiel sowohl einstellbar als auch elastisch angefedert.
  • Die Kupplung 13 zwischen der Motorwelle 14 und der Schneckenwelle 11 ist grundsätzlich vom Typ der Ausgleichskupplungen und in diesem speziellen Fall von der Bauart einer elastischen Klauenkupplung, die eine Winkeldifferenz zwischen den beiden Drehachsen 21 und 24, einen Achsversatz und gegebenenfalls auch ein axiales Spiel auszugleichen vermag. Die Schneckenwelle 11 ist in der Kupplung 13 fliegend gelagert.
  • Um ein dauerhaft spielfreies Getriebe zu erreichen, geht man bei der Montage derart vor, dass zunächst in dem Getriebegehäuse 3 die Lenksäule 2, das Schneckenrad 10 und die Schneckenwelle 11 mit den dazugehörigen Lagern montiert wird. Die Exzenterhülse 6 wird in die exzentrische Bohrung 22 eingesetzt. So dann wird der Servomotor 15 mit seinem Teilgehäuse 4 montiert. Die motorseitige Klaue 30 wird drehfest mit der Motorwelle 14 verbunden oder ist einstückig an dieser Motorwelle angeformt. Die der Schneckenwelle 11 zugeordnete Klaue 31 wird auf der Schneckenwelle befestigt. Dann wird das elastische Kupplungselement, bevorzugt das Elastomer 32 auf eine der beiden Klauen aufgesetzt und das Teilgehäuse 4 im Bereich des Flansches 5 derart auf das Getriebegehäuse 3 aufgesetzt, dass die Exzenterhülse 6 in die konzentrisch zur Motorwelle 14 ausgerichtete Bohrung 25 des Teilgehäuses 4 eingeführt werden kann und dass die jeweils andere Klaue der Kupplung 13 in die verbleibenden Zwischenräume des Elastomers 32 eingreift. Die drei Gewindeschrauben 18 können dann zunächst soweit in das Teilgehäuse 4 eingeschraubt werden, dass der Motor im Flansch 5 gerade noch verschieblich gegenüber dem Getriebegehäuse 3 ist. Um dies zu ermöglichen, sind die von den Gewindeschrauben 18 durchsetzten Durchgangsbohrungen des Getriebegehäuses 3 im Durchmesser entsprechend vergrößert oder als Langlöcher ausgebildet.
  • Eine Drehung der Exzenterhülse 6 bewirkt nun eine Parallelverschiebung der Drehachse 24 der Motorwelle 14 und die Kupplung 13 nimmt dabei das fliegend gelagerte Ende der Schneckenwelle 11 mit. Die Schneckenwelle 11 ist in dem Radialkugellager 12 andererseits fest in dem Getriebegehäuse 3 gelagert, so dass sich die Neigung der Drehachse 21 der Schneckenwelle 11 ändert.
  • Zur Justage des Getriebes wird nun der Elektromotor 15 mit Strom beaufschlagt und so zur Drehung der Motorwelle veranlasst. Diese nimmt über die Kupplung 13 die Schneckenwelle 11 mit und dreht über den Eingriff der Verzahnung das Schneckenrad 10. Mit einem Hakenschlüssel, der in die Bohrungen 26 der Exzenterhülse 6 eingreift, wird diese in den Bohrungen 22 und 25 gedreht. Die Schneckenwelle 11 wird dadurch je nach Stellung der Exzenterhülse 6 näher an das Schneckenrad 10 gebracht oder von dem Schneckenrad 10 entfernt. Eine Messung der Stromaufnahme des Elektromotors 15 oder eine alternative Messung des Antriebsmomentes der Schneckenwelle 11 gibt bei diesem Verfahren einen Hinweis auf die im Getriebe entstehende Reibung. Eine optimale Einstellung des Eingriffs über die Exzenterhülse 6 liegt je nach konkreter Ausführung des Getriebes etwa in dem Bereich, in dem die Reibung anzusteigen beginnt, was durch eine zunehmende Stromaufnahme des Elektromotors 15 erkennbar ist. Getriebe dieser Bauart sind nicht unbedingt symmetrisch hinsichtlich der Drehrichtung. Deshalb ist es bevorzugt, die Einstellung des Eingriffs zwischen der Schneckenwelle 11 und dem Schneckenrad 10 derart vorzunehmen, dass beide Drehrichtungen des Elektromotors 15 berücksichtigt werden. Dazu wird die Drehrichtung intermittierend umgekehrt und für beide Drehrichtungen ein Kompromiss zwischen den beiden möglicherweise nicht übereinstimmenden optimalen Einstellungen der Exzenterhülse 6 gesucht.
  • Der durch die Exzentrizität der Exzenterhülse 6 ermöglicht Einstellbereich, also der Bereich, in dem das Teilgehäuse 4 gegenüber dem Getriebegehäuse 3 in der Ebene des Flansches 5 bewegt werden kann, kann im Rahmen der größten zu erwartenden Fertigungstoleranz für die Schneckenwelle 11 und das Schneckenrad 10 gewählt werden. Ein nutzbarer Einstellbereich von etwa +/- 0,1 mm dürfte in der Praxis ausreichen. Bei den in 3 dargestellten Verhältnissen entspricht dies einer Winkeländerung der Drehachse 21 gegenüber der im Winkel unveränderten parallel verschobenen Drehachse 24 von weniger als 0,1°.
  • Derartige Winkelabweichungen sind praktisch von allen Ausgleichskupplungen dauerhaft zu bewältigen. Deshalb kommen für die Kupplung 13 auch nicht elastische drehstarre Ausgleichskupplungen wie beispielsweise die sogenannte Oldhamkupplung in Betracht. Vorteilhaft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer elastischen Klauenkupplung ist jedoch, dass nicht nur eine Einstellung der Lage der Schneckenwelle 11 in Bezug zu dem Schneckenrad 10 möglich wird, sondern dass die elastische Klauenkupplung 13 auch einen geringfügigen Achsversatz toleriert, der in dem Elastomer 32 aufgefangen wird und der für eine Anfederung der Schneckenwelle 11 in Richtung auf das Schneckenrad 10 ausgenutzt werden kann. Die Auswahl der Kupplung 13 kann sich auch je nach Anwendungsfall ändern. So ist das zu übertragende Drehmoment und die maximal zu erwartende Drehzahl der Motorwelle 14 zu berücksichtigen.
  • Es ist zu erwarten, dass die einmal gefundene Einstellung über die zu erwartende Betriebsdauer der Servolenkung die erforderliche Spielfreiheit gewährleistet. Insbesondere wir das Elastomer 32 kein „Setzen" entwickeln, da es nicht statisch in einer Richtung belastet wird, sondern die Lastrichtung im Betrieb ständig umläuft. Falls im Laufe der Zeit eine Geräuschentwicklung, die auf ein Spiel zwischen der Schneckenwelle 11 und dem Schneckenrad 10 schließen lässt, können die Schrauben 18 gelöst werden und die Spieleinstellung über die Exzenterhülse 6 erneut vorgenommen werden.
  • Es sind auch andere Einstellmöglichkeiten des Teilgehäuses 4 zu dem Getriebegehäuse 3 denkbar, so beispielsweise eine Parallelführung in Richtung des Flansches 5 in der 3 von oben nach unten.
  • Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass die Anfederung und der Ausgleich der Winkeldifferenz zwischen den beiden Drehachsen 21 und 24 und eines eventuellen Achsversatzes in Radialrichtung in einem Bauelement, nämlich der Ausgleichskupplung 13 erfolgt. Dies macht die gesamte Anordnung besonders kompakt und ermöglicht eine kostengünstige Konstruktion, da die Teilezahl reduziert wird. Die Einstellmöglichkeit durch Relativverschiebung des Teilgehäuses 4 und des Getriebegehäuses 3 ermöglicht eine Nachjustage im Reparaturfall.

Claims (7)

  1. Lenksystem mit einem Motor (15), der über eine Motorwelle (14) und eine Ausgleichskupplung (13) mit einer Schneckenwelle (11) antriebsmäßig verbunden ist, wobei die Schneckenwelle (11) mit einem Schneckenrad (10) kämmt und wobei der Motor (15), die Schneckenwelle (11) und das Schneckenrad (10) in einem Getriebegehäuse (1) gelagert sind und die Motorwelle (14) und die Schneckenwelle (11) jeweils eine Drehachse (24, 21) definieren, dadurch gekennzeichnet, dass – die Motorwelle (14) mit jeweils einem kupplungsnahen Motorlager (17) und einem kupplungsfernen Motorlager (16) in einem bezüglich dem Getriebegehäuse (1) verlagerbaren Teilgehäuse (4) gelagert ist, – der Motor (15) mit dem Teilgehäuse (4) in Radialrichtung seiner Drehachse (24) lagejustierbar ist, – die Schneckenwelle (11) an ihrem kupplungsfernen Ende in einem Lager (12) und an ihrem kupplungsnahen Ende in der Kupplung (13) gelagert ist.
  2. Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilgehäuse (4) an dem Getriebegehäuse (1) in einem drehbaren, gegenüber der Motorwelle (14) exzentrischen Sitz (22) gelagert ist.
  3. Servolenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz (22) mit einer Exzenterhülse (6) zusammenwirkend ausgebildet ist, die bei drehfest, aber radial verschieblich montiertem Teilgehäuse (4) von außen drehbar ist.
  4. Servolenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilgehäuse (4) an dem Getriebegehäuse (1) einen Justierbereich in Radialrichtung von weniger als 1 mm aufweist.
  5. Servolenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (13) eine drehstarre Ausgleichskupplung ist.
  6. Servolenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (13) eine elastische Ausgleichskupplung ist.
  7. Servolenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (13) eine Klauenkupplung mit einem zwischen den Klauen (30, 31) einliegenden druckelastischen Elastomer (32) ist.
DE102005015451A 2005-04-04 2005-04-04 Elektromechanische Servolenkung Withdrawn DE102005015451A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005015451A DE102005015451A1 (de) 2005-04-04 2005-04-04 Elektromechanische Servolenkung
US11/910,386 US20080149413A1 (en) 2005-04-04 2006-03-29 Electromechanical Power Assisted Steering System
PL06723812T PL1866196T3 (pl) 2005-04-04 2006-03-29 Elektromechaniczny układ wspomagania kierownicy
AT06723812T ATE412568T1 (de) 2005-04-04 2006-03-29 Elektromechanische servolenkung
PCT/EP2006/002843 WO2006105900A1 (de) 2005-04-04 2006-03-29 Elektromechanische servolenkung
ES06723812T ES2317514T3 (es) 2005-04-04 2006-03-29 Servodireccion electromecanica.
DE502006001943T DE502006001943D1 (de) 2005-04-04 2006-03-29 Elektromechanische servolenkung
EP06723812A EP1866196B1 (de) 2005-04-04 2006-03-29 Elektromechanische servolenkung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005015451A DE102005015451A1 (de) 2005-04-04 2005-04-04 Elektromechanische Servolenkung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005015451A1 true DE102005015451A1 (de) 2006-10-05

Family

ID=36570350

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005015451A Withdrawn DE102005015451A1 (de) 2005-04-04 2005-04-04 Elektromechanische Servolenkung
DE502006001943T Active DE502006001943D1 (de) 2005-04-04 2006-03-29 Elektromechanische servolenkung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE502006001943T Active DE502006001943D1 (de) 2005-04-04 2006-03-29 Elektromechanische servolenkung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080149413A1 (de)
EP (1) EP1866196B1 (de)
AT (1) ATE412568T1 (de)
DE (2) DE102005015451A1 (de)
ES (1) ES2317514T3 (de)
PL (1) PL1866196T3 (de)
WO (1) WO2006105900A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009100850A1 (de) 2008-02-13 2009-08-20 Thyssenkrupp Presta Ag Elektrische servolenkung mit angetriebener lenkwelle
DE102008036753A1 (de) 2008-08-07 2010-02-18 Thyssenkrupp Presta Ag Kreuzgelenk
EP3072785A1 (de) * 2015-03-26 2016-09-28 Steering Solutions IP Holding Corporation Lenksäulenhilfsvorrichtung
US9533701B2 (en) 2012-08-07 2017-01-03 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering column assist system
US9664273B2 (en) 2012-08-07 2017-05-30 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering column assist system

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100723732B1 (ko) * 2005-11-02 2007-05-30 주식회사 만도 웜 기어 유격 보상 장치를 구비한 전동식 동력 보조조향장치
KR20090120762A (ko) * 2008-05-20 2009-11-25 현대자동차주식회사 전동식 파워 스티어링의 플렉시블 커플링
DE102013007883A1 (de) * 2013-05-08 2014-11-13 Thyssenkrupp Presta Ag Anfederungs-Exzenterschwinge in CEPS-Anwendung
CN103465953A (zh) * 2013-09-27 2013-12-25 太仓康茂电子有限公司 一种减速机构
KR101701042B1 (ko) * 2015-05-29 2017-01-31 현대위아 주식회사 기어 백래시 조정장치
KR101702765B1 (ko) * 2015-08-13 2017-02-03 주식회사 만도 유성기어 감속기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1480181A1 (de) * 1965-10-27 1969-09-04 Scheuerle Fahrzeugfabrik Willy Lenkvorrichtung fuer Nachlaeufer oder Anhaenger eines Schwerlastzuges
DE10161715A1 (de) * 2001-12-15 2003-06-18 Zf Lenksysteme Gmbh Elektrische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge
US6799655B2 (en) * 2003-02-21 2004-10-05 Showa Corporation Electric power steering apparatus
DE69917870T2 (de) * 1998-12-04 2005-06-30 Trw Automotive U.S. Llc, Livonia Elektrische Servolenkung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9812844D0 (en) * 1998-06-16 1998-08-12 Lucas Ind Plc Improvements relating to electrical power assisted steering
US6155376A (en) * 1998-12-28 2000-12-05 Trw Inc. Electric power steering assembly
JP3430954B2 (ja) * 1999-01-25 2003-07-28 トヨタ自動車株式会社 電動式パワーステアリング装置
US6543569B1 (en) * 1999-10-08 2003-04-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electric power steering apparatus
JP2001301630A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Showa Corp 電動パワーステアリング装置
FR2819774B1 (fr) * 2001-01-19 2006-09-29 Koyo Seiko Co Articulation et systeme de direction assistee l'utilisant
JP4007159B2 (ja) * 2002-10-30 2007-11-14 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置及びジョイント
JP3951913B2 (ja) * 2002-12-24 2007-08-01 株式会社ジェイテクト 電動式パワーステアリング装置
US7591204B2 (en) * 2003-05-06 2009-09-22 Nsk Ltd. Belt speed reducing apparatus for electric power steering apparatus and electric power steering apparatus
EP1886899A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-13 Mando Corporation Elektrische Servolenkung mit einem Mechanismus zur Einstellung der Spannung eines Riemens

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1480181A1 (de) * 1965-10-27 1969-09-04 Scheuerle Fahrzeugfabrik Willy Lenkvorrichtung fuer Nachlaeufer oder Anhaenger eines Schwerlastzuges
DE69917870T2 (de) * 1998-12-04 2005-06-30 Trw Automotive U.S. Llc, Livonia Elektrische Servolenkung
DE10161715A1 (de) * 2001-12-15 2003-06-18 Zf Lenksysteme Gmbh Elektrische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge
US6799655B2 (en) * 2003-02-21 2004-10-05 Showa Corporation Electric power steering apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009100850A1 (de) 2008-02-13 2009-08-20 Thyssenkrupp Presta Ag Elektrische servolenkung mit angetriebener lenkwelle
DE102008009060A1 (de) 2008-02-13 2009-08-27 Thyssenkrupp Presta Ag Elektrische Servolenkung mit angetriebener Lenkwelle
DE102008009060B4 (de) * 2008-02-13 2010-01-14 Thyssenkrupp Presta Ag Elektrische Servolenkung mit angetriebener Lenkwelle
DE102008036753A1 (de) 2008-08-07 2010-02-18 Thyssenkrupp Presta Ag Kreuzgelenk
US9533701B2 (en) 2012-08-07 2017-01-03 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering column assist system
US9664273B2 (en) 2012-08-07 2017-05-30 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering column assist system
EP3072785A1 (de) * 2015-03-26 2016-09-28 Steering Solutions IP Holding Corporation Lenksäulenhilfsvorrichtung
CN106004993A (zh) * 2015-03-26 2016-10-12 操纵技术Ip控股公司 驾驶杆辅助系统
CN106004993B (zh) * 2015-03-26 2019-05-14 操纵技术Ip控股公司 驾驶杆辅助系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP1866196B1 (de) 2008-10-29
DE502006001943D1 (de) 2008-12-11
ATE412568T1 (de) 2008-11-15
WO2006105900A1 (de) 2006-10-12
US20080149413A1 (en) 2008-06-26
PL1866196T3 (pl) 2009-04-30
EP1866196A1 (de) 2007-12-19
ES2317514T3 (es) 2009-04-16
WO2006105900A9 (de) 2007-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1866196B1 (de) Elektromechanische servolenkung
EP2595854B1 (de) Doppelritzel-lenkgetriebe
EP2694355B1 (de) Elektromechanische servolenkung mit spielausgleich für das schneckenradgetriebe
EP3137365B1 (de) Vorrichtung zum aufbringen einer hilfskraft in einer kraftfahrzeuglenkung
EP3700799B1 (de) Lenksäule für ein kraftfahrzeug
DE102011003485B4 (de) Kugelgewindetrieb und damit ausgestattete Lenkeinrichtung
EP3844046B1 (de) Elektrisch verstellbare steer-by-wire lenksäule und kraftfahrzeug
DE10051306A1 (de) Spielfreies Lenkgetriebe
WO2013152995A1 (de) Lenkgetriebe
EP3464023B1 (de) Elektromechanische servolenkung mit schwenkbarem lager für ein schraubradgetriebe
DE102016115466A1 (de) Steuerhorn für die Lenkung eines Kraftfahrzeugs
DE102013010362B4 (de) Doppelritzel-Lenkgetriebe mit Hohlwellenmotor
EP4103451B1 (de) Lenksäule für ein kraftfahrzeug
WO2014202215A1 (de) Doppelritzel-lenkgetriebe mit elektromotor
EP1045998B1 (de) Exzenterzahnradgetriebe
DE102013018436A1 (de) Lenkgetriebe mit mehreren Ritzeln
EP0647542A1 (de) Stellantrieb mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem diesem nachgeordneten Getriebe
DE10329292A1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines Drehmoments
WO2006099844A1 (de) Tor mit wellentorantrieb
DE2853947A1 (de) Antriebsvorrichtung zum verstellen von fensterscheiben, schiebedaechern u.dgl. von kraftfahrzeugen
DE102010002569A1 (de) Lenkgetriebe und damit ausgestattete Servolenkung
DE102007060553B4 (de) Servoventil für eine hydraulische Servolenkung
DE2247135A1 (de) Antriebsvorrichtung mit einem elektromotor
DE4340203C2 (de) Elektrisch angetriebene Lenkvorrichtung
WO2004016481A1 (de) Scheibenwischvorrichtung, insbesondere für ein kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20111101