DE102005028774A1

DE102005028774A1 - Overlapping device for steering system of vehicle, uses rotor of electric motor to enclose part of hollow drive shaft connected to output shaft of steering gear via transmission entrance and planetary gear of gearing arrangement

Info

Publication number: DE102005028774A1
Application number: DE102005028774A
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl.-Ing. Gregor; Thomas Dipl.-Ing. Kambies; Rainer Dr. Kaufmann; Jens Dipl.-Ing. Meintschel; Christian Dipl.-Ing. Spielmannleitner; Olaf Dipl.-Ing. Thriemer
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-04-27
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2006-11-02

Abstract

A portion of a hollow drive shaft (27) is enclosed by the rotor (26) of an electric motor (25). The drive shaft encloses a steering shaft (8), and is connected to the output shaft (12) of a steering gear (13) via planetary gear (20) and transmission entrance (35) of a gearing arrangement (10). The hollow drive shaft may also be structured to enclose partly the output shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlagerungsvorrichtung für ein Lenksystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Lenksystem mit einer solchen Überlagerungsvorrichtung.The The invention relates to an overlay device for a Steering system according to the preamble of Claim 1 and a steering system with such a superposition device.

Eine gattungsgemäße Überlagerungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 197 23 358 A1 bekannt. Die bekannte Überlagerungsvorrichtung weist ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe auf, dessen erster Getriebeeingang über eine Lenkradwelle mit dem Lenkrad des Fahrzeugs und dessen zweiter Getriebeeingang über eine Antriebswelle mit einem Elektromotor verbunden ist. Die Drehbewegung der Lenkradwelle und der Antriebswelle werden durch das Überlagerungsgetriebe überlagert und über eine Ausgangswelle zum Lenkgetriebe hin übertragen. Bei einer Ausführungsform ist die Antriebswelle als Hohlwelle ausgebildet, die von der Lenkradwelle durchsetzt wird. Die Lenkradwelle ist mit einer Sonnenradhülse des Planetengetriebes und die Antriebswelle mit einem Planetenradträger des Planetengetriebes verbunden.A generic overlay device is for example from the DE 197 23 358 A1 known. The known overlay device has a planetary gear designed as superposition gear, the first transmission input is connected via a steering wheel shaft to the steering wheel of the vehicle and the second transmission input via a drive shaft with an electric motor. The rotational movement of the steering wheel shaft and the drive shaft are superimposed by the superposition gear and transmitted via an output shaft to the steering gear. In one embodiment, the drive shaft is designed as a hollow shaft, which is penetrated by the steering wheel shaft. The steering wheel shaft is connected to a Sonnenradhülse of the planetary gear and the drive shaft to a planet carrier of the planetary gear.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsbildende Überlagerungsvorrichtung weiter zu verbessern.It the object of the present invention is the generic overlay device continue to improve.

Diese Aufgabe wird durch eine Überlagerungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.These Task is by a superposition device solved with the features of claim 1.

Dadurch, dass anstelle des Planetenradträgers ein Zahnrad – beispielsweise das Sonnenrad oder ein Planetenrad – angetrieben wird, können kürzer und kompakter bauende Planetengetriebeformen als Überlagerungsgetriebe realisiert bzw. verwendet werden. Die Antriebswelle kann entweder einen Abschnitt der Lenkradwelle oder der Ausgangswelle in Umfangsrichtung umschließen, wodurch eine kompakte Bauform erzielt wird. Dadurch, dass der Rotor des Elektromotors und die Antriebswelle über ein Eingangsgetriebe verbunden sind, bestehen hinsichtlich der Anordnung des Elektromotors viele Freiheiten. Beispielsweise können der Elektromotor und das Überlagerungsgetriebe nebeneinander angeordnet werden, wodurch sich eine in axialer Erstreckungsrichtung kurz bauende Überlagerungsvorrichtung erzielen lässt.Thereby, that instead of the planet carrier a gear - for example the sun gear or a planetary gear - driven, can be shorter and realized compact planetary gear forms as superposition gear or used. The drive shaft can either have a section enclose the steering wheel shaft or the output shaft in the circumferential direction, whereby a compact design is achieved. Because of the rotor of the Electric motor and the drive shaft connected via an input gear are, exist in terms of the arrangement of the electric motor many Freedoms. For example, you can the electric motor and the superposition gearbox be arranged side by side, resulting in an axial direction of extension short-built overlay device achieve.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Überlagerungsvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.advantageous Embodiments of the overlay device result from the dependent claims.

Vorteilhafterweise weist das Eingangsgetriebe ein mit dem Rotor des Elektromotors drehfest verbundenes Eingangsgetriebe-Antriebsrad und ein mit der Antriebswelle drehfest verbundenes Eingangsgetriebe-Abtriebsrad auf. Dabei können das Eingangsgetriebe-Antriebsrad und das Eingangsgetriebe-Abtriebsrad entweder unmittelbar über eine jeweilige Außenverzahnung oder mittelbar über ein insbesondere flexibles Koppelelement antriebsverbunden sein. Als flexibles Koppelelement kommen beispielsweise ein Keilriemen oder ein Zahnriemen in Betracht.advantageously, has the input gear rotatably with the rotor of the electric motor connected input gear drive wheel and an input gear driven gear rotatably connected to the drive shaft on. It can either the input gear drive gear and the input gear output gear immediately above a respective external toothing or indirectly via a particular flexible coupling element be drive connected. As a flexible coupling element, for example, come a V-belt or a timing belt into consideration.

Ferner ist es möglich, den Stator des Elektromotors fahrzeugfest anzuordnen. Aufgrund des fahrzeugfest angeordneten Stators des Elektromotors treten am Lenkrad keine Rückwirkungen auf, wenn der Rotor des Elektromotors beschleunigt bzw. verzögert wird. Auf diese Weise lassen sich über eine entspre chende Ansteuerung des Elektromotors auch Lenkwinkelbeeinflussungen mit großen Beträgen der Beschleunigung des Rotors ohne Rückwirkungen auf das Lenkrad und somit dem Fahrkomfort durchführen.Further Is it possible, to arrange the stator of the electric motor vehicle-fixed. Due to the Fixed stator of the electric motor arranged on the steering wheel no reactions on when the rotor of the electric motor is accelerated or decelerated. In this way can be over a corre sponding control of the electric motor and steering angle influences with big amounts the acceleration of the rotor without repercussions on the steering wheel and thus carry the ride comfort.

Das Planetengetriebe kann ein den zweiten Getriebeeingang bildendes erstes Hohlrad aufweisen. Die Lenkradwelle ist dabei drehfest mit dem ersten Hohlrad verbunden. Dabei besteht auch die Möglichkeit, ein zweites Hohlrad vorzusehen, das den Getriebeausgang des Planetengetriebes bildet, so dass die Ausgangswelle mit dem zweiten Hohlrad drehfest verbunden ist. Ferner können bei dieser Ausführungsform die Innenverzahnung des ersten Hohlrads und die Innenverzahnung des zweiten Hohlrads unterschiedlich viele Zähne aufweisen und ein oder mehrere Planetenräder des Planetengetriebes gleichzeitig mit beiden Hohlrädern in Eingriff stehen. Dies stellt eine sehr kompakt und in Axialrichtung kurz bauende Ausführungsvariante des Planetengetriebes dar.The Planetary gear can be a second transmission input forming have first ring gear. The steering wheel shaft is rotatable with connected to the first ring gear. There is also the possibility to provide a second ring gear, which is the transmission output of the planetary gear forms, so that the output shaft with the second ring gear rotatably connected is. Furthermore, can in this embodiment the internal teeth of the first ring gear and the internal teeth of the second ring gear have different numbers of teeth and one or several planet wheels of the planetary gear simultaneously with both ring gears in Engage. This represents a very compact and in the axial direction short design variant of the planetary gear.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn das Planetengetriebe ein Sonnenrad aufweist, das insbesondere mit der Antriebswelle drehfest verbunden sein kann und mithin den ersten Getriebeeingang des Planetengetriebes bildet.It is advantageous if the planetary gear has a sun gear, which in particular can be rotatably connected to the drive shaft and thus forms the first transmission input of the planetary gear.

Ein einfacher Aufbau des Planetengetriebes kann dabei erreicht werden, wenn das Planetengetriebe planetenradträgerlos mit lose zwischen dem Sonnenrad und dem ersten Hohlrad und/oder dem zweiten Hohlrad angeordneten Planetenrädern ausgeführt ist. Die Planetenräder sind hier lediglich durch das Sonnenrad und das erste und/oder zweite Hohlrad gelagert. Ein Planetenradträger mit Achsen oder Wellen zur Lagerung der Planetenräder ist nicht vorgesehen.One simple design of the planetary gear can be achieved, if the planetary planetary gear carrier with loose between the sun gear and the first ring gear and / or the second ring gear arranged planetary gears accomplished is. The planet wheels are here only by the sun gear and the first and / or second Hollow gear stored. A planet carrier with axles or shafts for storage of planetary gears is not scheduled.

Bei einer weiteren Ausführung der Überlagerungsvorrichtung ist das Planetengetriebe sonnenradlos ausgeführt. Dabei kann der erste Getriebeeingang durch ein vom Elektromotor angetriebenes Planetenrad des Planetengetriebes gebildet sein. Dieses Planetenrad wird insbesondere exzentrisch durch eine als Exzenterwelle ausgebildete Antriebswelle angetrieben. Dadurch ist eine weitere einfach und kostengünstig zu realisierende Bauform des Überlagerungsgetriebes angegeben.In a further embodiment of the overlay device, the planetary gear is sunning executed without a wheel. In this case, the first transmission input may be formed by a planetary gear driven by the electric motor of the planetary gear. This planetary gear is driven in particular eccentrically by a drive shaft designed as an eccentric shaft. As a result, another simple and inexpensive to implement design of the superposition gearbox is specified.

Der Durchmesser des angetriebenen Planetenrades ist dabei zweckmäßigerweise größer als der Innenradius eines der Hohlräder des Planetengetriebes. Hierbei weist das Planetengetriebe lediglich ein einziges Planetenrad auf. Die gewünschte Übersetzung ist dabei durch einen einfachen Aufbau des Planetengetriebes erreichbar.Of the Diameter of the driven planet gear is expediently bigger than that Inner radius of one of the ring gears of the planetary gear. Here, the planetary gear only one single planetary gear on. The desired translation is through achievable a simple structure of the planetary gear.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:in the Below are embodiments of the Invention with reference to the attached Drawing closer explained. Show it:

1 eine blockschaltbildähnliche Darstellung eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einer ersten Ausführungsform einer Überlagerungsvorrichtung mit exzentrisch angetriebenem Planetenrad, 1 1 is a block diagram similar representation of a steering system of a vehicle with a first embodiment of a superposition with eccentrically driven planetary gear,

2 eine blockschaltbildähnliche Darstellung eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einer zweiten Ausführungsform einer Überlagerungsvorrichtung mit angetriebenem Sonnenrad, 2 1 is a block diagram similar representation of a steering system of a vehicle with a second embodiment of a superposition device with driven sun gear,

3 ein schematisches Schnittbild eines als Planetengetriebe ausgeführten Überlagerungsgetriebes gemäß der zweiten Ausführungsform der Überlagerungsvorrichtung, 3 3 is a schematic sectional view of a superposition gearbox designed as a planetary gearbox according to the second embodiment of the superposition device,

4 eine blockschaltbildähnliche Darstellung eines Lenksystems eines Fahrzeugs mit einer dritten Ausführungsform einer Überlagerungsvorrichtung mit angetriebenem Sonnenrad und 4 a block diagram similar representation of a steering system of a vehicle with a third embodiment of a superposition device with driven sun gear and

5 ein Ausführungsbeispiel eines Eingangsgetriebes mit unmittelbarer Antriebsverbindung zwischen Eingangsgetriebe-Antriebsrad und Eingangsgetriebe-Abtriebsrad. 5 an embodiment of an input gear with direct drive connection between input gear drive wheel and input gear driven gear.

1 zeigt schematisch ein Lenksystem 5 eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs mit einer ersten Überlagerungsvorrichtung 6. Ein Lenkrad 7 des Lenksystems 5 ist über eine Lenkradwelle 8 mit einem ersten Hohlrad 9 eines als Planetengetriebe 10 ausgeführten Überlagerungsgetriebes der Überlagerungsvorrichtung 6 drehfest verbunden. Die in 1 dargestellte Ausführungsform des Planetengetriebes wird im Folgenden als erstes Planetengetriebe 10 bezeichnet. 1 schematically shows a steering system 5 a vehicle not shown in detail with a first overlay device 6 , A steering wheel 7 of the steering system 5 is over a steering wheel shaft 8th with a first ring gear 9 one as planetary gear 10 executed superposition gear of the superposition device 6 rotatably connected. In the 1 illustrated embodiment of the planetary gear is hereinafter referred to as the first planetary gear 10 designated.

Ein zweites Hohlrad 11 des Planetengetriebes 10 ist drehfest mit einer Ausgangswelle 12 verbunden, die das Planetengetriebe 10 der Überlagerungsvorrichtung 6 mit dem Lenkgetriebe 13 des Lenksystems 5 verbindet. Die über die Ausgangswelle 12 an das Lenkgetriebe 13 übertragene Drehbewegung wird an den beiden lenkbaren Vorderrädern 15 als Lenkwinkel eingestellt.A second ring gear 11 of the planetary gear 10 is non-rotatable with an output shaft 12 connected to the planetary gear 10 the overlay device 6 with the steering gear 13 of the steering system 5 combines. The over the output shaft 12 to the steering gear 13 transmitted rotary motion is at the two steerable front wheels 15 set as steering angle.

Das Planetengetriebe 10 weist des Weiteren ein Planetenrad 20 auf, dessen Außenverzahnung sowohl mit der Innenverzahnung des ersten Hohlrads 9 als auch mit der Innenverzahnung des zweiten Hohlrads 11 des ersten Planetengetriebes 10 in Eingriff steht. Dadurch, dass die Innenverzahnung des ersten Hohlrads 9 und die Innenverzahnung des zweiten Hohlrads 11 unterschiedlich viele Zähne aufweisen, wird die gewünschte Getriebeübersetzung eingestellt.The planetary gear 10 further includes a planetary gear 20 on whose outer teeth both with the internal teeth of the first ring gear 9 as well as with the internal teeth of the second ring gear 11 of the first planetary gear 10 engaged. Characterized in that the internal toothing of the first ring gear 9 and the internal teeth of the second ring gear 11 have different numbers of teeth, the desired gear ratio is set.

Das Planetenrad 20 wird exzentrisch durch eine als Elektromotor 25 ausgeführte Stelleinrichtung angetrieben. Hierfür ist der Rotor 26 des Elektromotors 25 mit einer als Exzenterwelle ausgeführten ersten Antriebswelle 27 über ein Eingangsgetriebe 60 antriebsverbunden, wobei die Exzenterwelle bzw. erste Antriebswelle 27 wiederum mit dem Planetenrad 20 drehfest verbunden ist. Die Exzentrizität der ersten Antriebswelle 27 ist in 1 schematisch durch den Versatz 28 dargestellt.The planet wheel 20 becomes eccentric by an electric motor 25 driven adjusting device driven. This is the rotor 26 of the electric motor 25 with a first drive shaft designed as an eccentric shaft 27 via an input gearbox 60 drivingly connected, wherein the eccentric shaft or first drive shaft 27 turn with the planetary gear 20 rotatably connected. The eccentricity of the first drive shaft 27 is in 1 schematically by the offset 28 shown.

Die erste Antriebswelle 27 ist als Hohlwelle gestaltet, die die Lenkradwelle 8 bei der ersten Überlagerungsvorrichtung 6 im Bereich eines Lenkradwellenabschnitts 30 koaxial umschließt. Die hohlwellenartige Antriebswelle 27 und das exzentrisch angetriebene Planetenrad 20 sind somit um den Lenkradwellenabschnitt 30 der Lenkradwelle 8 drehbar gelagert.The first drive shaft 27 is designed as a hollow shaft, which is the steering wheel shaft 8th in the first overlay device 6 in the area of a steering wheel shaft section 30 Coaxially encloses. The hollow shaft drive shaft 27 and the eccentrically driven planetary gear 20 are thus around the steering wheel shaft section 30 the steering wheel shaft 8th rotatably mounted.

Das Eingangsgetriebe 60 weist ein drehfest mit dem Rotor 26 des Elektromotors 25 verbundenes Eingangsgetriebe-Antriebsrad 61 und ein drehfest mit der ersten Antriebswelle 27 verbundenes Eingangsgetriebe-Abtriebsrad 62 auf. Die Antriebsverbindung zwischen dem Eingangsgetriebe-Antriebsrad 61 und dem Eingangsgetriebe-Abtriebsrad 62 wird durch ein flexibles Koppelelement – beispielsgemäß einen Zahnriemen 63 – erreicht. Alternativ könnte anstelle des Zahnriemens 63 auch ein Keilriemen oder ein anderes Koppelelement verwendet werden.The input gearbox 60 has a rotation with the rotor 26 of the electric motor 25 connected input gear drive wheel 61 and a rotationally fixed to the first drive shaft 27 connected input gear output gear 62 on. The drive connection between the input gear drive wheel 61 and the input gear driven gear 62 is by a flexible coupling element - according to a toothed belt 63 - reached. Alternatively, instead of the toothed belt 63 Also a V-belt or other coupling element can be used.

Der Stator 32 des Elektromotors 25 ist fahrzeugfest angeordnet und beispielsweise am Fahrzeugaufbau 33 befestigt, wie dies in 1 schematisch angedeutet ist. Dadurch entstehen am Lenkrad 7 beim Beschleunigen oder Verzögern des Rotors 26 keine Rückwirkungen.The stator 32 of the electric motor 25 is fixed to the vehicle and, for example, on the vehicle body 33 attached like this in 1 is indicated schematically. This results in the steering wheel 7 when accelerating or decelerating the rotor 26 no reactions.

Wie dies zu einem anderen Ausführungsbeispiel der Überlagerungsvorrichtung in 3 dargestellt ist, ist der Elektro motor 25 in Axialrichtung 75 gesehen neben dem Überlagerungsgetriebe angeordnet, so dass in Axialrichtung 75 gesehen wenig Bauraum benötigt wird. Diese Anordnung kann bei allen beschriebenen Ausführungsformen der Überlagerungsvorrichtung vorgesehen werden.How to another embodiment of the overlay device in 3 is shown, the electric motor 25 in the axial direction 75 seen next to the superposition gear, so that in the axial direction 75 seen little space is needed. This arrangement can be provided in all described embodiments of the overlay device.

Das Planetenrad 20 stellt bei der ersten Überlagerungsvorrichtung 6 gemäß 1 einen ersten Getriebeeingang 35 und das erste Hohlrad 9 stellt einen zweiten Getriebeeingang 36 des Planetengetriebes 10 dar. Die Drehbewegung des Planetenrades 20 – die vom Elektromotor 25 bewirkt wird – und die Drehbewegung des ersten Hohlrades 9 – die vom Lenkrad 7 bewirkt wird – werden einander überlagert und ergeben die Drehbewegung des zweiten Hohlrades 11, das somit einen Getriebeausgang 37 des ersten Planetengetriebes 10 darstellt, der mit der Ausgangswelle 12 des Lenksystems 5 verbunden ist. Das Planetenrad 20 wälzt sich dabei im ersten Hohlrad 9 ab. Das zweite Hohlrad 11 verdreht sich bei angetriebener erster Antriebswelle 27 relativ zum ersten Hohlrad 9 dadurch, dass die Anzahl der Zähne der Innenverzahnungen der beiden Hohlräder 9, 11 unterschiedlich groß ist. Dabei ist auch die Drehzahl der beiden Hohlräder 9, 11 verschieden. Bei nicht angetriebener, stehender Antriebswelle wird das zweite Hohlrad 11 bei einer Drehung des ersten Hohlrades 9 über das mit beiden Hohlrädern in Eingriff stehende Planetenrad 20 mitgedreht.The planet wheel 20 represents in the first overlay device 6 according to 1 a first transmission input 35 and the first ring gear 9 provides a second transmission input 36 of the planetary gear 10 dar. The rotational movement of the planetary gear 20 - that of the electric motor 25 is effected - and the rotational movement of the first ring gear 9 - from the steering wheel 7 is effected - are superimposed on each other and give the rotational movement of the second ring gear 11 , which thus has a transmission output 37 of the first planetary gear 10 represents that with the output shaft 12 of the steering system 5 connected is. The planet wheel 20 it rolls in the first ring gear 9 from. The second ring gear 11 twists with driven first drive shaft 27 relative to the first ring gear 9 in that the number of teeth of the internal gears of the two ring gears 9 . 11 is different in size. It is also the speed of the two ring gears 9 . 11 different. For non-driven, stationary drive shaft is the second ring gear 11 upon rotation of the first ring gear 9 over the planet gear meshing with both ring gears 20 rotated.

Bei dieser in 1 dargestellten ersten Ausgestaltungsvariante der Überlagerungsvorrichtung weist das erste Planetengetriebe 10 kein Sonnenrad auf. Es ist lediglich ein Planetenrad 20 vorgesehen, das durch den Elektromotor 25 über das Eingangsgetriebe 60 und die Antriebswelle 27 exzentrisch angetrieben wird. Bei der hier dargestellten Ausführungsform ist der Außendurchmesser des Planetenrades 20 größer als der Innenradius der beiden Hohlräder 9, 11 des ersten Planetenge triebes 10, wodurch eine erwünscht hohe Übersetzung des ersten Planetengetriebes 10 erreicht werden kann.At this in 1 shown first embodiment variant of the overlay device has the first planetary gear 10 no sun gear on. It's just a planetary gear 20 provided by the electric motor 25 via the input gear 60 and the drive shaft 27 is driven eccentrically. In the embodiment shown here, the outer diameter of the planet gear 20 larger than the inner radius of the two ring gears 9 . 11 of the first planetary gear 10 , whereby a desirably high gear ratio of the first planetary gear 10 can be achieved.

2 zeigt das Lenksystem 5 des Fahrzeugs mit einer zweiten Ausführungsform einer Überlagerungsvorrichtung 6', wobei der Aufbau weitestgehend der ersten Überlagerungsvorrichtung 6 gemäß 1 entspricht. Das zweite Ausführungsbeispiel der Überlagerungsvorrichtung 6' unterscheidet sich im Wesentlichen durch die Verwendung eines abgewandelten, zweiten Planetengetriebes 10', das in 3 in einem schematischen Schnittbild gezeigt ist. Im Folgenden werden die Unterscheide näher erläutert. 2 shows the steering system 5 of the vehicle with a second embodiment of an overlay device 6 ' , wherein the construction largely the first overlay device 6 according to 1 equivalent. The second embodiment of the overlay device 6 ' differs essentially by the use of a modified second planetary gear 10 ' , this in 3 is shown in a schematic sectional view. The differences are explained in more detail below.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel der Überlagerungsvorrichtung 6' gemäß 2 und 3 der erste Getriebeeingang 35 des zweiten Planetengetriebes 10' von einem Sonnenrad 40 gebildet, das konzentrisch zu den beiden Hohlrädern 9, 11 des zweiten Planetengetriebes 10' angeordnet ist und durch eine zweite Antriebswelle 27' vom Elektromotor 25 angetrieben werden kann. Im Unterschied zur ersten Antriebswelle 27 weist die zweite Antriebswelle 27' keine Exzentrizität auf, so dass die zweite Antriebswelle 27' das Sonnenrad 40 um eine Drehachse antreibt, die der Längsachse der zweiten Antriebswelle 27' entspricht. Wie auch bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umgibt die zweite Antriebswelle 27' den Lenkradwellenabschnitt 30 koaxial.In contrast to the first embodiment, the overlay device is in the second embodiment 6 ' according to 2 and 3 the first transmission input 35 of the second planetary gear 10 ' from a sun wheel 40 formed, concentric with the two ring gears 9 . 11 of the second planetary gear 10 ' is arranged and by a second drive shaft 27 ' from the electric motor 25 can be driven. In contrast to the first drive shaft 27 has the second drive shaft 27 ' no eccentricity, so that the second drive shaft 27 ' the sun wheel 40 about an axis of rotation drives that of the longitudinal axis of the second drive shaft 27 ' equivalent. As with the in 1 The first embodiment shown surrounds the second drive shaft 27 ' the steering wheel shaft section 30 coaxial.

Zwischen dem Sonnenrad 40 und den beiden Hohlrädern 9, 11 des zweiten Planetengetriebes 10' sind mehrere und beispielsgemäß drei Planetenräder 20' angeordnet, deren Außenverzahnungen zum einen mit den Innenverzahnungen der beiden Hohlräder 9, 11 und zum anderen mit der Außenverzahnung des Sonnenrades 40 in Eingriff stehen.Between the sun wheel 40 and the two ring gears 9 . 11 of the second planetary gear 10 ' are several and beispielsgemäß three planet gears 20 ' arranged, the outer teeth on the one hand with the internal teeth of the two ring gears 9 . 11 and on the other with the external toothing of the sun gear 40 engage.

Das zweite Planetengetriebe 10' weist keinen Planetenradträger auf. Die Planetenräder 20' sind ohne eine jeweilige Drehlagerung nur durch die beiden Hohlräder 9, 11 und das Sonnenrad 40 gehalten bzw. gelagert, so dass sie sozusagen lose zwischen den beiden Hohlrädern 9, 11 und dem Sonnenrad 40 eingesetzt sind. Die Funktionsweise der zweiten Überlagerungsvorrichtung 6' mit dem zweiten Planetengetriebe 10' entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise der ersten Ausführungsform der Überlagerungsvorrichtung 6, wie sie im Zusammenhang mit 1 erläutert wurde.The second planetary gear 10 ' has no planet carrier. The planet wheels 20 ' are without a respective pivot bearing only by the two ring gears 9 . 11 and the sun wheel 40 held or stored, so that they are, so to speak, loose between the two ring gears 9 . 11 and the sun wheel 40 are used. The operation of the second overlay device 6 ' with the second planetary gear 10 ' corresponds substantially to the operation of the first embodiment of the overlay device 6 as related to 1 was explained.

Zu dem in 3 dargestellten Schnittbild des zweiten Planetengetriebes 10' sei darauf hingewiesen, dass es sich lediglich um eine schematische Schnittbilddarstellung handelt, die die Verbindung zwischen einzelnen Komponenten darstellt.To the in 3 illustrated sectional view of the second planetary gear 10 ' It should be noted that it is only a schematic cross-sectional view representing the connection between individual components.

Durchgehend gleich schraffierte Flächen müssen nicht zwangsweise als einstückige Elemente realisiert werden.Continuous hatched areas do not have to forcibly as one piece Elements are realized.

In 3 ist zu erkennen, dass die zweite Antriebswelle 27' und das Sonnenrad 40 durch ein erstes Lager 65 auf dem Lenkradwellenabschnitt 30 drehbar gelagert sind. Am zweiten Hohlrad 11 ist ein vorderer Gehäusedeckel 66 befestigt, der das Überlagerungsgetriebe von der Lenkradseite her verschließt. Der vordere Gehäusedeckel ist über ein zweites Lager 67 drehbar auf der zweiten Antriebswelle 27' gelagert. Auf der dem Lenkgetriebe 13 zugeordneten Seite ist das Überlagerungsgetriebe von einem hinteren Gehäusedeckel 70 verschlossen, der an einem das Überlagerungsgetriebe in Umfangsrichtung verschließenden Gehäuseringteil 71 befestigt ist. Das Gehäuseringteil 71 ist ebenfalls mit dem zweiten Hohlrad 11 angeordnet.In 3 it can be seen that the second drive shaft 27 ' and the sun wheel 40 through a first camp 65 on the steering wheel shaft section 30 are rotatably mounted. At the second ring gear 11 is a front housing cover 66 attached, which closes the superposition gear from the steering wheel side. The front housing cover is over a second bearing 67 rotatably on the second drive shaft 27 ' stored. On the steering gear 13 assigned side is the superposition of a rear housing cover 70 closed, the on a superposition gear in the circumferential direction closing housing ring part 71 is attached. The housing ring part 71 is also with the second ring gear 11 arranged.

Der hintere Gehäusedeckel 70 stützt sich über ein drittes Lager 72 an einem Axialvorsprung 73 der Lenkradwelle 8 ab und ist daher drehbar um den Axialvorsprung 73 gelagert.The rear housing cover 70 relies on a third camp 72 on an axial projection 73 the steering wheel shaft 8th and is therefore rotatable about the axial projection 73 stored.

Der in 3 für die zweite Überlagerungsvorrichtung 6' dargestellte Aufbau kann analog auch für die anderen beschriebenen Ausführungsformen der Überlagerungsvorrichtung verwendet werden.The in 3 for the second overlay device 6 ' The structure shown can be used analogously for the other described embodiments of the overlay device.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform einer dritten Überlagerungsvorrichtung 6'' mit einem dritten Planetengetriebe 10''. Gegenüber der zweiten Überlagerungsvorrichtung 6' umschließt die als Hohlwelle ausgebildete zweite Antriebswelle 27' einen Ausgangswellenabschnitt 50 der Ausgangswelle 12 des dritten Planetengetriebes 10''. Das Eingangsgetriebe 60 ist dabei im Bereich zwischen dem vom dritten Planetengetriebe 10'' gebildeten Überlagerungsgetriebe und dem Lenkgetriebe 13 angeordnet, während es bei den anderen beschriebenen Ausführungsformen im Bereich zwischen dem Überlagerungsgetriebe und dem Lenkrad 7 vorgesehen ist. 4 shows a third embodiment of a third overlay device 6 '' with a third planetary gear 10 '' , Opposite the second overlay device 6 ' encloses the second drive shaft formed as a hollow shaft 27 ' an output shaft portion 50 the output shaft 12 of the third planetary gear 10 '' , The input gearbox 60 is in the range between that of the third planetary gear 10 '' formed superposition gearbox and the steering gear 13 arranged in the other described embodiments in the area between the superposition gear and the steering wheel 7 is provided.

Die dritte Überlagerungsvorrichtung 6'' gemäß 4 stellt eine Abwandlung der zweiten Überlagerungsvorrichtung 6' nach 2 und 3 dar. Analog könnte auch die erste mit Exzenter-Antriebswelle 27, sonnenradlos ausgeführte erste Überlagerungsvorrichtung 6 abgewandelt werden, so dass die erste Antriebswelle 27 den Ausgangswellenabschnitt 50 der Ausgangswelle in Umfangsrichtung umschließt.The third overlay device 6 '' according to 4 illustrates a modification of the second overlay device 6 ' to 2 and 3 Analog could also be the first with eccentric drive shaft 27 , Sonnenradlos executed first overlay device 6 be modified so that the first drive shaft 27 the output shaft portion 50 the output shaft encloses in the circumferential direction.

Bei allen vorstehend beschriebenen Überlagerungsvorrichtungen 6, 6', 6'' kann auch die in 5 dargestellte abgewandelte Ausführungsform 60' des Eingangsgetriebes eingesetzt werden. Bei diesem abgewandelten Eingangsgetriebe sind ein als Zahnrad ausgebildetes Eingangsgetriebe-Antriebsrad 61' und ein als Zahnrad ausgebildetes Eingangsgetriebe-Abtriebsrad 62' unmittelbar miteinander verbunden, wobei beispielsgemäß die Außenverzahnungen der beiden Zahnräder 61', 62' miteinander in Eingriff stehen.In all overlay devices described above 6 . 6 ' . 6 '' can also be in 5 illustrated modified embodiment 60 ' of the input gear can be used. In this modified input gear are designed as a gear input gear drive wheel 61 ' and an input gear driven gear formed as a gear 62 ' directly connected to each other, wherein, for example, the external teeth of the two gears 61 ' . 62 ' engage each other.

Claims

Overlay device for a steering system ( 5 ) of a vehicle with a planetary gear ( 10 ; 10 '; 10 '' ) executed superposition gear, with a hollow shaft designed as a drive shaft ( 27 ; 27 ' ), with a first transmission input ( 35 ) of the planetary gear ( 10 ; 10 '; 10 '' ), wherein the drive shaft ( 27 ; 27 ' ) via an input gear with a rotor ( 26 ) serving as an actuating device, controllable electric motor ( 25 ), with one for connecting the steering wheel ( 7 ) of the steering system ( 5 ) with a second transmission input ( 36 ) of the planetary gear ( 10 ; 10 '; 10 '' ) provided steering wheel shaft ( 8th ) and with one for connecting a transmission output ( 37 ) of the planetary gear ( 10 ; 10 '; 10 '' ) with the steering gear ( 13 ) of the steering system ( 5 ) provided output shaft ( 12 ), characterized in that the drive shaft ( 27 ; 27 ' ) at least a portion of the steering wheel shaft ( 8th ) or the output shaft ( 12 ) in the circumferential direction that the rotor ( 26 ) of the electric motor ( 25 ) a first transmission input ( 35 ) forming gear ( 20 ; 40 ) of the planetary gear ( 10 ; 10 ' ) drives.

Superimposing device according to claim 1, characterized in that the input gear is one with the rotor ( 26 ) of the electric motor ( 25 ) rotatably connected input gear drive wheel and having a rotatably connected to the drive input gear input gear.

Superposition device according to claim 2, characterized in that the input gear drive wheel and the input gear driven gear via a respective external toothing are drive connected.

Superposition device according to claim 2, characterized in that the input gear drive wheel and the input gear driven gear via a particularly flexible Coupling element are drivingly connected to each other.

Overlay device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stator ( 32 ) of the electric motor ( 25 ) is fixed to the vehicle.

Overlay device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the planetary gear ( 10 ; 10 '; 10 '' ) a second transmission input ( 36 ) forming the first ring gear ( 9 ) having.

Overlay device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the planetary gear ( 10 ; 10 '; 10 '' ) the transmission output ( 37 ) forming the second ring gear ( 11 ) having.

Overlay device according to claim 7 in conjunction with claim 6, characterized in that the internal toothing of the first ring gear ( 9 ) and the internal toothing of the second ring gear ( 11 ) have different numbers of teeth and one or more planet gears ( 20 ; 20 ' ) simultaneously with both ring gears ( 9 . 11 ) are engaged.

Overlay device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the planetary gear ( 10 '; 10 '' ) a sun wheel ( 40 ) having.

Overlay device according to claim 9 in conjunction with one of claims 6 to 8, characterized in that the planetary gear ( 10 '; 10 '' planetary gearless with loose between the sun gear ( 40 ) and the first ring gear ( 9 ) and / or the second ring gear ( 11 ) arranged planetary gears ( 20 ' ) is executed.

Overlay device according to claim 9 or 10, characterized in that the sun gear ( 40 ) of the planetary gear ( 10 '; 10 '' ) the first transmission input ( 35 ).

Overlay device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the planetary gear ( 10 ) is designed sunless.

Superposition device according to claim 12, characterized in that the first transmission input ( 35 ) by an electric motor ( 25 ) driven planetary gear ( 20 ) of the planetary gear ( 10 ) is formed.

Overlay device according to claim 11 or 12, characterized in that the drive shaft ( 27 ) is designed as an eccentric shaft.

Overlay device according to claim 13 or 14, characterized in that the diameter of the planetary gear ( 20 ) is greater than the inner radius of one of the ring gears ( 9 . 11 ) of the planetary gear ( 10 ).

Steering system for a vehicle with an overlay device ( 6 ; 6 '; 6 '' ) according to one of claims 1 to 15.