Die
Erfindung betrifft Verriegelungsvorrichtung für eine Überlagerungsvorrichtung für ein Lenksystem
eines Fahrzeugs und eine Überlagerungsvorrichtung
mit Verriegelungsvorrichtung für
ein Lenksystem eines Fahrzeugs.The
The invention relates to a locking device for an overlay device for a steering system
a vehicle and an overlay device
with locking device for
a steering system of a vehicle.
Aus
der DE 103 23 042
A1 geht eine Überlagerungsvorrichtung
mit einem Überlagerungsgetriebe
für ein
Lenksystem hervor. Das Überlagerungsgetriebe
weist drei Getriebewellen auf: einen mit einer Stelleinrichtung über ein
Antriebselement verbundenen ersten Getriebeeingang, einen über eine
Lenkradwelle mit dem Lenkrad verbundenen zweiten Getriebeeingang
und einen über
eine Ausgangswelle mit einem Lenkgetriebe des Lenksystems verbundenen
Getriebeausgang. Des Weiteren ist eine Verriegelungsvorrichtung
vorgesehen, die zur Verriegelung des Überlagerungsgetriebes dient.
Die Verriegelungsvorrichtung blockiert in ihrem Verriegelungszustand
den ersten Getriebeeingang, so dass das Lenkrad über den zweiten Getriebeeingang
und den Getriebeausgang mit dem Lenkgetriebe verbunden ist, ohne
dass der erste Getriebeeingang wirksam ist. Dabei wird zwischen
Lenkrad und Lenkgetriebe eine Übersetzung
wirksam, die vom Übersetzungsverhältnis zwischen
zweitem Getriebeeingang und Getriebeausgang abhängt.From the DE 103 23 042 A1 shows an overlay device with a superposition gear for a steering system. The superposition gearing has three transmission shafts: a first transmission input connected to an actuating device via a drive element, a second transmission input connected to the steering wheel via a steering wheel shaft and a transmission output connected to a steering gear of the steering system via an output shaft. Furthermore, a locking device is provided which serves to lock the superimposed gear. The locking device blocks in its locked state, the first transmission input, so that the steering wheel is connected via the second transmission input and the transmission output to the steering gear, without the first transmission input is effective. In this case, a translation is effective between the steering wheel and the steering gear, which depends on the transmission ratio between the second transmission input and transmission output.
Bezüglich der
Ausgestaltung der Verriegelungsvorrichtung verweist die DE 103 23 042 A1 auf die
WO 01/21974 A1, aus der ein als Freilauf bezeichnete Verriegelungsvorrichtung
mit einem elektromechanisch betätigbaren
Kolben hervorgeht, der einen Klemmkörper aus einer Ruhestellung
in eine Klemmstellung verlagern kann. In der Klemmstellung befindet
sich der Klemmkörper
in einer seiner Kontur angepassten Profilierung eines Klemmgegenelements
und wird gleichzeitig an eine Rampe eines Klemmelements gedrückt, wodurch
eine formschlüssige
Verriegelung zwischen Klemmelement und Klemmgegenelement entsteht.
Die Verriegelungsvorrichtung verhindert das Lösen einer Radbremseinrichtung
(Feststellbremsfunktion) und wirkt lediglich in eine Richtung.With regard to the design of the locking device, the DE 103 23 042 A1 to WO 01/21974 A1, from which a designated as a freewheeling locking device emerges with an electromechanically actuated piston, which can move a clamping body from a rest position into a clamping position. In the clamping position, the clamping body is in a contour adapted profiling of a clamping counter-element and is simultaneously pressed against a ramp of a clamping element, whereby a positive locking between the clamping element and clamping counter-element is formed. The locking device prevents the release of a wheel brake (parking brake function) and acts only in one direction.
Ausgehend
von diesem nächstkommenden Stand
der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Verriegelungsvorrichtung für
eine Überlagerungsvorrichtung
und eine Überlagerungsvorrichtung
mit Verriegelungsvorrichtung zu verbessern.outgoing
from this closest booth
In technical terms, it is an object of the present invention
Locking device for
an overlay device
and an overlay device
to improve with locking device.
Diese
Aufgabe wird durch eine Verriegelungsvorrichtung mit den Merkmalen
des Patentanspruches 1 bzw. durch eine Überlagerungsvorrichtung mit
den Merkmalen des Patentanspruches 11 gelöst.These
Task is achieved by a locking device with the features
of claim 1 or by an overlay device with
the features of claim 11 solved.
Die
Verriegelungsvorrichtung dient dazu, in ihrem Verriegelungszustand
zwischen zwei der Getriebewellen der Überlagerungsvorrichtung – und insbesondere
zwischen dem zweiten Getriebeeingang und dem Getriebeausgang – eine im
Wesentlichen relativverstellungsfreie Bewegungskopplung zwischen
diesen beiden Getriebewellen herzustellen, so dass im Verriegelungszustand
abgesehen von einem gewissen Spiel, keine Relativverstellung zwischen den
bewegungsgekoppelten Getriebewellen auftritt. Dadurch wird eine
Getriebeunabhängiges Übersetzungsverhältnis zwischen
den beiden bewegungsgekoppelten Getriebewellen erreicht, so dass
im Verriegelungszustand der Verriegelungsvorrichtung beispielsweise
zwischen Lenkrad und Lenkgetriebe ein Übersetzungsverhältnis von
1:1 eingestellt werden kann. Um einen drehrichtungsunabhängigen,
beidseitig wirkenden Verriegelungszustand zu erreichen, weist die
Verriegelungsvorrichtung in ihrem Aufnahmeraum zwischen dem Klemmelement
und dem Klemmgegenelement zwei Klemmkörperanordnungen auf, die beim
Umschalten der Verriegelungsanordnung aus dem Freigabezustand in
den Verriegelungszustand durch einen Kolben einer Umschalteinrichtung
voneinander weg in eine Klemmstellung gegen das Klemmelement und
gegen das Klemmgegenelement gedrückt
werden. Dabei herrscht zwischen Klemmelement und Klemmgegenelement
eine kraftschlüssige
Verbindung bzw. Kopplung. Durch die beiden Klemmkörperanordnungen
kann die Relativverstellung der beiden gekoppelten Getriebewellen
in zwei entgegen gerichteten Verstellrichtungen wirksam verhindert
werden.The
Locking device serves to in its locked state
between two of the transmission shafts of the superposition device - and in particular
between the second transmission input and the transmission output - one in
Essentially relativverstellfreie motion coupling between
produce these two transmission shafts, so that in the locked state
apart from a certain game, no relative adjustment between the
motion-coupled transmission shafts occurs. This will be a
Gear independent gear ratio between
achieved the two motion-coupled transmission shafts, so that
in the locked state of the locking device, for example
between steering wheel and steering gear a gear ratio of
1: 1 can be set. To a direction independent,
To achieve double-acting locking state, has the
Locking device in its receiving space between the clamping element
and the clamping counter-element on two clamping body assemblies, the
Switching the locking arrangement from the release state in
the locking state by a piston of a switching device
away from each other in a clamping position against the clamping element and
pressed against the clamping counter-element
become. It prevails between clamping element and clamping counter-element
a non-positive
Connection or coupling. Through the two clamping body arrangements
can the relative adjustment of the two coupled gear shafts
effectively prevented in two opposing adjustment directions
become.
Eine
mit der Verriegelungsvorrichtung ausgestattete Überlagerungsvorrichtung kann
beispielsweise bei Überschreiten
eines vorgegebenen Lastschwellenwertes zwei der drei Getriebewellen
relativverstellungsfrei koppeln, um große Lastmomente durch die Verriegelungsvorrichtung
aufzunehmen und die anderen Bauteile der Überlagerungsvorrichtung nur
für eine
Last bis zum Lastschwellenwert auslegen zu müssen.A
Overlay device equipped with the locking device can
for example, when crossing
a predetermined load threshold value of two of the three transmission shafts
Coupling relatively adjustment free to large load moments through the locking device
and the other components of the overlay device only
for one
Load to the load threshold.
Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Verriegelungsvorrichtung und der Überlagerungsvorrichtung ergeben
sich aus den abhängigen
Patentansprüchen.advantageous
embodiments
the locking device and the overlay device result
from the dependent ones
Claims.
Vorteilhafterweise
weisen das Klemmelement und das Klemmgegenelement eine scheiben- oder
ringförmige
Gestalt auf und sind axial beabstandet nebeneinander angeordnet,
wodurch sich das Klemmelement und das Klemmgegenelement einfach
an die betreffenden Getriebewellen anbringen lassen.advantageously,
have the clamping element and the clamping counter-element a disc or
annular
Shape and are arranged axially spaced next to each other,
whereby the clamping element and the clamping counter element easy
attach to the relevant transmission shafts.
Es
ist weiter vorteilhaft, wenn das Klemmelement an seiner dem Klemmgegenelement
zugewandten Seite eine den Aufnahmeraum bildende Ausnehmung aufweist.
Das Klemmgegenelement kann dabei einfach als Ring oder Scheibe ohne
Profilierung ausgeführt
werden.It
is also advantageous if the clamping element at its the clamping counter-element
facing side has a receiving space forming recess.
The clamping counter-element can simply as a ring or disc without
Profiling performed
become.
Das
Klemmelement kann im mittleren Bereich der Ausnehmung eine Axialöffnung aufweisen, durch
die der Kolben von der dem Klemmgegenelement entgegen gesetzten
Seite in den Aufnahmeraum eingreifen kann. Auf diese Weise kann
der Kolben mit den beiden im Aufnahmeraum befindlichen Klemmkörperanordnungen
zusammenwirken. Auch bei dieser Ausführung ist keine besondere Anpassung
des Klemmgegenelements erforderlich.The
Clamping element may have an axial opening in the central region of the recess, through
the opposite of the piston of the clamping counter-element
Page in the recording room can intervene. This way you can
the piston with the two located in the receiving space sprag assemblies
interact. Also in this design is no special adaptation
the clamping counter element required.
Ferner
ist es möglich,
dass die Tiefe der Ausnehmung ausgehend von der Axialöffnung in
eine Klemmrichtung, in der die Relativverstellung zwischen Klemmelement
und Klemmgegenelement verhinderbar ist, zu beiden Endbereichen der
Ausnehmung hin abnimmt. Die beiden durch die Verriegelungsvorrichtung
verbindbaren Getriebewellen können
sich beispielsweise relativ zueinander in zwei entgegen gesetzte
Drehsinne verdrehen bzw. verstellen. Die Ausnehmung wird dabei ausgehend
von der zentralen Axialöffnung
in Richtung beider Drehsinne – der
Klemmrichtung – flacher.
Die Verriegelungsvorrichtung ist somit doppelt wirkend.Further
Is it possible,
that the depth of the recess, starting from the axial opening in
a clamping direction in which the relative displacement between the clamping element
and Klemmgegenelement can be prevented, to both end of the
Recess decreases. The two by the locking device
connectable transmission shafts can
For example, relative to each other in two opposite
Turn or adjust the direction of rotation. The recess is starting
from the central axial opening
in the direction of both turning senses - the
Clamping direction - flatter.
The locking device is thus double-acting.
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Aufnahmeraum
durch eine Zwischenwand in zwei Klemmkammern unterteilt sein, wobei
in jeder Klemmkammer eine Klemmkörperanordnung
vorgesehen ist. Dabei kann die Zwischenwand die Axialöffnung in
zwei Öffnungsbereiche
unterteilen, durch die jeweils ein Kolbenabschnitt des Kolbens in
den Aufnahmeraum eingreifen kann. Diese Ausgestaltung stellt eine
einfache Realisierungsmöglichkeit
mit einer sicheren Klemmwirkung in Klemmrichtung dar.at
A further advantageous embodiment is the receiving space
be divided by an intermediate wall into two clamping chambers, wherein
in each clamping chamber a sprag assembly
is provided. In this case, the intermediate wall, the axial opening in
two opening areas
subdivide, through each of which a piston portion of the piston in
can intervene in the recording room. This embodiment provides a
easy realization possibility
with a secure clamping action in the clamping direction.
Dadurch,
dass die Zwischenwand auch als Führungssteg
für den
Kolben dient, können
zusätzliche
Führungsmittel
entfallen.Thereby,
that the partition also as a guide bar
for the
Piston serves, can
additional
guide means
omitted.
Über eine
Federanordnung können
die Klemmkörperanordnungen
in ihre jeweilige Ruhestellung gedrückt werden, so dass sie ohne
Einwirkung des Kolbens eine definierte, klemmwirkungslose Position
einnehmen.Over a
Spring arrangement can
the clamp body arrangements
be pressed into their respective rest position, so they without
Action of the piston a defined, pinchless position
taking.
Es
ist weiterhin von Vorteil, wenn der Kolben der Umschalteinrichtung
mechanisch in eine die Klemmkörperanordnungen
in die Klemmstellung drückende
Beaufschlagungsstellung vorgespannt ist und zur Verlagerung der
Klemmkörperanordnungen in
ihre Ruhestellung elektromagnetisch in seine Rückzugsstellung umschaltbar
ist. Dadurch werden die beiden betreffenden Getriebewellen im stromlosen
Zustand durch die Verriegelungsvorrichtung relativverstellungsfrei
bewegungsgekoppelt. Dadurch kann beispielsweise bei Stromausfall
der Überlagerungsvorrichtung
eine direkte mechanische Verbindung zwischen Lenkrad und Lenkgetriebe
hergestellt werden.It
is also advantageous if the piston of the switching device
mechanically into one of the clamp body arrangements
in the clamping position oppressive
Biased position and relocation of the
Clamping arrangements in
their rest position electromagnetically switchable to its retracted position
is. As a result, the two relevant transmission shafts in the de-energized
Condition by the locking device relativverstellungsfrei
motion-coupled. This can, for example, during power failure
the overlay device
a direct mechanical connection between steering wheel and steering gear
getting produced.
Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
für eine Überlagerungsvorrichtung
und eine erfindungsgemäße Überlagerungsvorrichtung
mit Verriegelungsvorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:in the
Below are embodiments of the
Locking device according to the invention
for a superposition device
and an overlay device according to the invention
explained in more detail with locking device with reference to the accompanying drawings. It
demonstrate:
1 eine
schematische, blockschaltbildartige Darstellung eines Lenksystems
mit einer Überlagerungsvorrichtung, 1 a schematic, block diagram-like representation of a steering system with a superposition device,
2 eine
erste Ausführungsform
der Überlagerungsvorrichtung
in schematischer, blockschaltbildartiger Darstellung, 2 a first embodiment of the overlay device in a schematic block diagram representation,
3 eine
zweite Ausführungsform
der Überlagerungsvorrichtung
in schematischer, blockschaltbildartiger Darstellung, 3 a second embodiment of the overlay device in a schematic, block diagram-like representation,
4 eine
Ausführungsform
einer Verriegelungsvorrichtung für
die Überlagerungsvorrichtung
in ihrem Freigabezustand und 4 an embodiment of a locking device for the overlay device in its release state and
5 die
Verriegelungsvorrichtung aus 4 in ihrer
Verriegelungszustand. 5 the locking device 4 in their locked state.
In 1 ist
ein Lenksystem 5 mit einer Überlagerungsvorrichtung 6 eines
nicht näher
dargestellten Fahrzeugs gezeigt. Die Überlagerungsvorrichtung 6 weist
ein Überlagerungsgetriebe 7 und
einen ansteuerbaren, die Stelleinrichtung bildenden Elektromotor 8 auf,
der über
ein Antriebselement 9, das beispielsgemäß von einer Antriebswelle 11 gebildet ist,
mit einem ersten Getriebeeingang 10 des Überlagerungsgetriebes 7 verbunden
ist.In 1 is a steering system 5 with an overlay device 6 a vehicle not shown in detail. The overlay device 6 has a superposition gearbox 7 and a controllable, the adjusting device forming electric motor 8th up, over a drive element 9 , the example of a drive shaft 11 is formed, with a first transmission input 10 of the superposition gearbox 7 connected is.
Ein
Lenkrad 13 des Lenksystems 5 ist über eine
Lenkradwelle 14 mit einem zweiten Getriebeeingang 15 des Überlagerungsgetriebes 7 verbunden. Das Überlagerungsgetriebe 7 überlagert
die Drehbewegung des Antriebselements 9 am ersten Getriebeeingang 10 und
die Drehbewegung der Lenkradwelle 14 am zweiten Getriebeeingang 15 zu
einer überlagerten
Drehbewegung an einem Getriebeausgang 16, der über eine
Ausgangswelle 17 mit einem Lenkgetriebe 18 des
Lenksystems 5 verbunden ist. Das Lenkgetriebe 18 lenkt
die lenkbaren Fahrzeugräder 19 zur
Einstellung eines Lenkwinkels in Abhängigkeit von der durch die
Ausgangswelle 17 an das Lenkgetriebe 18 übermittelten überlagerten
Drehbewegung aus. Somit kann an den lenkbaren Fahrzeugrädern 19 durch
die Drehung des Lenkrades 13 und/oder durch den Betrieb
des Elektromotors 8 ein Lenkwinkel eingestellt werden.A steering wheel 13 of the steering system 5 is over a steering wheel shaft 14 with a second transmission input 15 of the superposition gearbox 7 connected. The superposition gearbox 7 superimposed on the rotational movement of the drive element 9 at the first transmission input 10 and the rotational movement of the steering wheel shaft 14 at the second transmission input 15 to a superimposed rotary motion at a transmission output 16 that has an output shaft 17 with a steering gear 18 of the steering system 5 connected is. The steering gear 18 steers the steerable vehicle wheels 19 for adjusting a steering angle as a function of the through the output shaft 17 to the steering gear 18 transmitted superimposed rotary motion out. Thus, at the steerable vehicle wheels 19 by the rotation of the steering wheel 13 and / or by the operation of the electric motor 8th a steering angle can be adjusted.
Das
Lenksystem 5 weist ferner einen Lenkwinkelsensor 20 auf,
der eine mit dem Lenkwinkel an den lenkbaren Fahrzeugrädern 19 korrelierende Lenkwinkelgröße a erfasst
und an eine Steuereinheit 21 übermittelt. Als Lenkwinkelgröße a kommt
beispielsweise die Position einer nicht näher dargestellten Zahnstange
des Lenkgetriebes 18 in Betracht. Es versteht sich, dass
der Lenkwinkel auch direkt gemessen werden kann. Über die
Steuereinheit 21 kann die Überlagerungsvorrichtung 6 und
insbesondere der Elektromotor 8 der Überlagerungsvorrichtung 6 angesteuert
werden, um einen gewünschten Lenkwinkel
einzustellen. Dadurch, dass die Lenkwinkelgröße a erfasst wird, kann über die
Steuereinheit 21 eine Lenkwinkelregelung realisiert werden.The steering system 5 also has a steering angle sensor 20 on, the one with the steering angle to the steerable vehicle wheels 19 correlated steering angle a and detected at a control unit 21 transmitted. As a steering angle a, for example, the position of a not shown rack of the steering gear 18 into consideration. It is understood that the steering angle can also be measured directly. About the control unit 21 can the overlay device 6 and in particular the electric motor 8th the overlay device 6 be controlled to set a desired steering angle. The fact that the steering angle variable a is detected, via the control unit 21 a steering angle control can be realized.
Das Überlagerungsgetriebe 7 ist
als 3-Wellen-Planetengetriebe ausgebildet. Die drei Getriebewellen
des Planetengetriebes sind der erste Getriebeeingang 10,
der zweite Getriebeeingang 15 und der Getriebeausgang 16.The superposition gearbox 7 is designed as a 3-shaft planetary gear. The three transmission shafts of the planetary gear are the first transmission input 10 , the second transmission input 15 and the transmission output 16 ,
Die Überlagerungsvorrichtung 6 enthält eine Verriegelungsvorrichtung 23,
die zwei der drei Getriebewellen 10, 15, 16 drehfest
miteinander verbinden kann. Beispielsgemäß ist vorgesehen, dass durch die
Verriegelungsvorrichtung 23 der zweite Getriebeeingang 15 und
der Getriebeausgang 16 drehfest miteinander verbunden werden können, so
dass sozusagen eine Zwangskopplung besteht, wobei eine Drehbewegung
am zweiten Getriebeeingang 15 zwingend an den Getriebeausgang 16 übertragen wird.
Dabei entsteht zwischen dem Lenkrad 13 und dem Lenkgetriebe 18 eine
mechanische Verbindung, die unabhängig ist von der Übersetzung
des Überlagerungsgetriebes 7.The overlay device 6 contains a locking device 23 that are two of the three transmission shafts 10 . 15 . 16 rotatably connect with each other. By way of example, it is provided that by the locking device 23 the second transmission input 15 and the transmission output 16 rotatably connected to each other, so that, so to speak, a forced coupling, wherein a rotational movement at the second transmission input 15 mandatory to the transmission output 16 is transmitted. It arises between the steering wheel 13 and the steering gear 18 a mechanical connection that is independent of the translation of the superposition gearbox 7 ,
Ein
derartiges Lenksystem 5 mit Überlagerungsvorrichtung 6 kann
den Lenkwinkel an den lenkbaren Fahrzeugrädern 19 unabhängig von
der Stellung des Lenkrads 13 durch den Betrieb des Elektromotors 8 variieren.
Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit,
fahrerunabhängige
Lenkeingriffe durchzuführen. Beispielsweise
ist es möglich,
den Lenkwinkel an den lenkbaren Fahrzeugrädern 19 zur Stabilisierung
des Fahrzeugs in kritischen Fahrsituationen zu verändern. Mittels
der Überlagerungsvorrichtung 6 kann ferner
die Lenkübersetzung
zwischen Lenkradwinkel am Lenkrad 13 und Lenkwinkel an
den lenkbaren Fahrzeugrädern 19 parameterabhängig und
insbesondere abhängig
von der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit
eingestellt werden.Such a steering system 5 with overlay device 6 can change the steering angle of the steerable vehicle wheels 19 regardless of the position of the steering wheel 13 by the operation of the electric motor 8th vary. This results in the possibility to carry out driver-independent steering interventions. For example, it is possible, the steering angle of the steerable vehicle wheels 19 to stabilize the vehicle in critical driving situations. By means of the overlay device 6 Furthermore, the steering ratio between steering wheel angle on the steering wheel 13 and steering angle on the steerable vehicle wheels 19 parameter-dependent and in particular be set depending on the vehicle longitudinal speed.
Ein
erstes Ausführungsbeispiel 6a einer Überlagerungsvorrichtung 6 mit
einer ersten Ausführungsvariante 7a des Überlagerungsgetriebes 7 ist
in 2 dargestellt. Das Lenkrad 13 des Lenksystems 5 ist über die
Lenkradwelle 14 mit einem ersten Hohlrad 30 des
ersten Überlagerungsgetriebes 7a drehfest
verbunden, das den zweiten Getriebeeingang 15 darstellt.
Ein den Getriebeausgang 16 bildendes zweites Hohlrad 31 des
ersten Überlagerungsgetriebes 7a ist
drehfest mit der Ausgangswelle 17 verbunden.A first embodiment 6a an overlay device 6 with a first embodiment 7a of the superposition gearbox 7 is in 2 shown. The steering wheel 13 of the steering system 5 is over the steering wheel shaft 14 with a first ring gear 30 of the first superposition gearing 7a rotatably connected, the second transmission input 15 represents. A the transmission output 16 forming second ring gear 31 of the first superposition gearing 7a is non-rotatable with the output shaft 17 connected.
Das
erste Überlagerungsgetriebe 7a weist des
Weiteren ein Antriebsplanetenrad 32 auf, dessen Außenverzahnung
sowohl mit der Innenverzahnung des ersten Hohlrads 30 als
auch mit der Innenverzahnung des zweiten Hohlrads 31 in
Eingriff steht. Das Antriebsplanetenrad 32 bildet den ersten
Getriebeeingang 10 des ersten Überlagerungsgetriebes 7a.The first superposition gearbox 7a further includes a drive planetary gear 32 on whose outer teeth both with the internal teeth of the first ring gear 30 as well as with the internal teeth of the second ring gear 31 engaged. The drive planetary gear 32 forms the first transmission input 10 of the first superposition gearing 7a ,
Das
Planetenrad 32 wird exzentrisch durch den Elektromotor 8 angetrieben.
Hierfür
ist der Rotor 33 des Elektromotors 8 über die
Antriebswelle 11 drehfest mit einem Exzenterlager 34 verbunden,
auf dem das Antriebsplanetenrad 32 sitzt.The planet wheel 32 becomes eccentric by the electric motor 8th driven. This is the rotor 33 of the electric motor 8th over the drive shaft 11 non-rotatable with an eccentric bearing 34 connected on which the drive planetary gear 32 sitting.
Die
Antriebswelle 11 ist als Hohlwelle gestaltet, die die Lenkradwelle 14 im
Bereich eines Lenkradwellenabschnitts 35 koaxial umschließt. Der
Rotor 33, die hohlwellenartige Antriebswelle 11 und
das exzentrisch angetriebene Planetenrad 20 sind somit
um den Lenkradwellenabschnitt 35 der Lenkradwelle 14 drehbar
gelagert. Der Elektromotor 8 kann daher als Hohlwellenmotor
bezeichnet werden. Der Stator 36 des Elektromotors 25 ist
dabei Karosserie fest angeordnet und beispielsweise am Fahrzeugaufbau 37 befestigt,
wie dies in 2 schematisch angedeutet ist.
Dadurch entstehen am Lenkrad 13 beim Beschleunigen oder
Verzögern
des Rotors 33 keine Kraft- oder Momentenrückwirkungen – diese
werden von der Karosserie aufgenommen.The drive shaft 11 is designed as a hollow shaft, which is the steering wheel shaft 14 in the area of a steering wheel shaft section 35 Coaxially encloses. The rotor 33 , the hollow shaft drive shaft 11 and the eccentrically driven planetary gear 20 are thus around the steering wheel shaft section 35 the steering wheel shaft 14 rotatably mounted. The electric motor 8th can therefore be referred to as a hollow shaft motor. The stator 36 of the electric motor 25 Body is fixed and, for example, on the vehicle body 37 attached like this in 2 is indicated schematically. This results in the steering wheel 13 when accelerating or decelerating the rotor 33 no force or momentary reactions - these are absorbed by the body.
Beim
Drehen des Lenkrades 13 erfolgt eine Drehung des ersten
Hohlrades 30. Dabei wird das Antriebsplanetenrad 32 mitgedreht.
Der Elektromotor 8 erzeugt ein Gegenmoment, das das Exzenterlager 34 festhält, so dass
die Drehbewegung der ersten Hohlrades 30 über das
Antriebsplanetenrad 32 auf das zweite Hohlrad 31 übertragen
wird. Auf diese Weise erfolgt die Übertragung der am Lenkrad 13 durchgeführten Lenkbewegung
zum Lenkgetriebe 18 und damit auf die lenkbaren Fahrzeugräder 19.When turning the steering wheel 13 there is a rotation of the first ring gear 30 , In this case, the Antriebsplanetenrad 32 rotated. The electric motor 8th generates a counter-moment that the eccentric bearing 34 holds, so that the rotational movement of the first ring gear 30 over the drive planetary gear 32 on the second ring gear 31 is transmitted. In this way, the transmission takes place on the steering wheel 13 performed steering movement to the steering gear 18 and thus on the steerable vehicle wheels 19 ,
Beim
Betrieb des Elektromotors 8 wälzt sich das Antriebsplanetenrad 32 im
ersten Hohlrad 30 und im zweiten Hohlrad 31 ab.
Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl an Zähnen bzw. der unterschiedlichen Profilverschiebungen
der Innenverzahnungen der Hohlräder 30, 31,
wird das zweite Hohlrad 31 gegenüber dem ersten Hohlrad 30 verdreht
wodurch unabhängig
von der Drehstellung des Lenkrades 13 eine Lenkwinkeländerung
bewirkt wird. Durch die Wahl des Unterschieds in der Anzahl der
Zähne bzw.
der unterschiedlichen Profilverschiebungen der Innenverzahnungen
der beiden Hohlräder 30, 31 wird
die gewünschte
Getriebeübersetzung
eingestellt.When operating the electric motor 8th the drive planetary wheel rolls 32 in the first ring gear 30 and in the second ring gear 31 from. Due to the different number of teeth or the different profile displacements of the internal gears of the ring gears 30 . 31 , becomes the second ring gear 31 opposite the first ring gear 30 twisted thereby regardless of the rotational position of the steering wheel 13 a steering angle change is effected. By choice the difference in the number of teeth or the different profile displacements of the internal gears of the two ring gears 30 . 31 the desired gear ratio is set.
Bei
dieser in 2 dargestellten ersten Überlagerungsvorrichtung 6a weist
das erste Überlagerungsgetriebe 7a kein
Sonnenrad auf. Es ist lediglich ein Antriebsplanetenrad 32 vorgesehen,
das durch den Elektromotor 8 über die Antriebswelle 11 exzentrisch
angetrieben wird. Bei der hier dargestellten Ausführungsform
ist der Durchmesser des Antriebsplanetenrades 32 größer als
der Innenradius der beiden Hohlräder 30, 31 des
ersten Überlagerungsgetriebes 7a,
wodurch eine erwünscht
hohe Übersetzung
erreicht wird.At this in 2 shown first overlay device 6a has the first superposition gearbox 7a no sun gear on. It is only a drive planetary gear 32 provided by the electric motor 8th over the drive shaft 11 is driven eccentrically. In the embodiment illustrated here, the diameter of the Antriebsplanetenrades 32 larger than the inner radius of the two ring gears 30 . 31 of the first superposition gearing 7a , whereby a desired high translation is achieved.
3 zeigt
das Lenksystem 5 des Fahrzeugs mit einer zweiten Ausführungsform 6b der Überlagerungsvorrichtung 6,
wobei der Aufbau weitestgehend dem der ersten Überlagerungsvorrichtung 6a gemäß 2 entspricht.
Die zweite Überlagerungsvorrichtung 6b unterscheidet
sich im Wesentlichen durch die Verwendung eines abgewandelten, zweiten Überlagerungsgetriebes 7b.
Im Folgenden werden die Unterschiede näher erläutert. 3 shows the steering system 5 the vehicle with a second embodiment 6b the overlay device 6 , wherein the structure largely the same as the first overlay device 6a according to 2 equivalent. The second overlay device 6b differs essentially by the use of a modified, second superposition gearing 7b , The differences are explained in more detail below.
Im
Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel
ist bei der zweiten Überlagerungsvorrichtung 6b gemäß 3 der
erste Getriebeeingang 10 des zweiten Überlagerungsgetriebes 7b von
einem Sonnenrad 40 gebildet, das konzentrisch zu den beiden Hohlrädern 30, 31 des
zweiten Überlagerungsgetriebes 7b angeordnet
ist und durch die Antriebswelle 11 vom Elektromotor 8 angetrieben
werden kann. Das Sonnenrad 40 wird konzentrisch um eine
Drehachse angetrieben, die der Längsachse
der Antriebswelle 11 entspricht.In contrast to the first embodiment, in the second overlay device 6b according to 3 the first transmission input 10 of the second superposition gearing 7b from a sun wheel 40 formed, concentric with the two ring gears 30 . 31 of the second superposition gearing 7b is arranged and through the drive shaft 11 from the electric motor 8th can be driven. The sun wheel 40 is driven concentrically about an axis of rotation, which is the longitudinal axis of the drive shaft 11 equivalent.
Zwischen
dem Sonnenrad 40 und den beiden Hohlrädern 30, 31 des
zweiten Überlagerungsgetriebes 7b sind
mehrere und beispielsgemäß drei Planetenräder 41 über den
Umfang verteilt angeordnet, deren Außenverzahnungen zum einen mit
den Innenverzahnungen der beiden Hohlräder 30, 31 und zum
anderen mit der Außenverzahnung
des Sonnenrades 40 in Eingriff stehen.Between the sun wheel 40 and the two ring gears 30 . 31 of the second superposition gearing 7b are several and beispielsgemäß three planet gears 41 Distributed distributed over the circumference, the outer teeth on the one hand with the internal teeth of the two ring gears 30 . 31 and on the other with the external toothing of the sun gear 40 engage.
Das
zweiten Überlagerungsgetriebes 7b weist
keinen Planetenträger
auf. Die Planetenräder 41 sind
ohne eine jeweilige Drehlagerung nur durch die beiden Hohlräder 30, 31 und
das Sonnenrad 40 gehalten bzw. gelagert, so dass sie sozusagen
lose zwischen den beiden Hohlrädern 30, 31 und
dem Sonnenrad 40 eingesetzt sind.The second superposition gearing 7b has no planet carrier. The planet wheels 41 are without a respective pivot bearing only by the two ring gears 30 . 31 and the sun wheel 40 held or stored, so that they are, so to speak, loose between the two ring gears 30 . 31 and the sun wheel 40 are used.
Die
Funktionsweise der zweiten Überlagerungsvorrichtung 6b entspricht
im Wesentlichen der der ersten Überlagerungsvorrichtung 6a:
Beim
Drehen des Lenkrades 13 wird das erste Hohlrad 30 gedreht.
Der Elektromotor 8 erzeugt ein Gegenmoment, das das Sonnenrad 40 festhält. Dadurch
wälzen
die Planetenräder 41 auf
dem Sonnenrad 40 ab und das zweite Hohlrad 31 wird
gedreht. Auf diese Weise erfolgt die Übertragung der am Lenkrad 13 durchgeführten Lenkbewegung
zum Lenkgetriebe 18 und damit auf die lenkbaren Fahrzeugräder 19.The operation of the second overlay device 6b essentially corresponds to that of the first overlay device 6a :
When turning the steering wheel 13 becomes the first ring gear 30 turned. The electric motor 8th creates a counter-moment that the sun gear 40 holds. This causes the planet wheels to roll 41 on the sun wheel 40 from and the second ring gear 31 is turned. In this way, the transmission takes place on the steering wheel 13 performed steering movement to the steering gear 18 and thus on the steerable vehicle wheels 19 ,
Wird
der Elektromotor 8 betrieben erfolgt dadurch eine Rotation
des Sonnenrades 40. Die Planetenräder 41 wälzen sich
dabei im ersten Hohlrad 30 und im zweiten Hohlrad 31 ab.
Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl an Zähnen bzw. der unterschiedlichen
Profilverschiebungen der Innenverzahnungen der Hohlräder 30, 31 wird
das zweite Hohlrad 31 gegenüber dem ersten Hohlrad 30 verdreht
wodurch unabhängig
von der Drehstellung des Lenkrades 13 eine Lenkwinkeländerung
bewirkt wird.Will the electric motor 8th operated by a rotation of the sun gear 40 , The planet wheels 41 wallow in the first ring gear 30 and in the second ring gear 31 from. Due to the different number of teeth or the different profile displacements of the internal gears of the ring gears 30 . 31 becomes the second ring gear 31 opposite the first ring gear 30 twisted thereby regardless of the rotational position of the steering wheel 13 a steering angle change is effected.
Beide
Ausführungsformen
der Überlagerungsvorrichtung 6 weisen
eine Verriegelungsvorrichtung 23 auf, die in ihrem Verriegelungszustand den
zweiten Getriebeeingang 15 mit dem Getriebeausgang 16 derart
verbindet bzw. koppelt kann, dass – abgesehen von einem konstruktionsbedingten geringen
Bewegungsspiel – keine
Relativverstellung des zweiten Getriebeeingangs 15 gegenüber dem Getriebeausgang 16 erfolgen
kann. Eine Umschalteinrichtung 50 dient zum Umschalten
der Verriegelungsvorrichtung 23 zwischen einem Freigabezustand,
in der eine Relativverstellung zwischen dem zweiten Getriebeeingang 15 und
dem Getriebeausgang 16 möglich ist, und dem Verriegelungszustand.Both embodiments of the overlay device 6 have a locking device 23 on, in their locked state, the second transmission input 15 with the transmission output 16 connects or couples such that - apart from a design-related low movement play - no relative adjustment of the second transmission input 15 opposite the transmission output 16 can be done. A switching device 50 used to switch the locking device 23 between a release state in which a relative displacement between the second transmission input 15 and the transmission output 16 is possible, and the lock state.
Die
Verriegelungsvorrichtung 23 wird durch die Steuereinrichtung 21 in
den Verriegelungszustand umgeschaltet, wenn das Lenkradmoment einen
vorgegebenen Momentenschwellenwert überschreitet. Dies dient dazu,
dass das Überlagerungsgetriebe 7 und
insbesondere der Elektromotor 8 nur für den normalen Betriebsbereich
bis zum Momentenschwellenwert dimensioniert werden muss und keine
beliebig großen
Lastmomente über
das Überlagerungsgetriebe 7 übertragen
werden müssen.
Der Momentenschwellenwert kann beispielsweise im Bereich von 20
Nm gewählt
werden.The locking device 23 is through the control device 21 switched to the lock state when the steering wheel torque exceeds a predetermined torque threshold. This serves to ensure that the superposition gear 7 and in particular the electric motor 8th only for the normal operating range must be dimensioned to the torque threshold and no arbitrarily large load moments on the superposition gear 7 must be transferred. The torque threshold can be selected, for example, in the range of 20 Nm.
Die
Umschalteinrichtung 50 weist einen Elektromagneten 51 auf,
der dazu dient einen Kolben 52 der Verriegelungsvorrichtung 23 entgegen
der Kraft einer Vorspannfeder 53 aus einer Beaufschlagungsstellung
in eine Rückzugsstellung
zu verlagern. Der Kolben 52 befindet sich im stromlosen
Zustand des Elektromagneten 51 daher in seiner Beaufschlagungsstellung.The switching device 50 has an electromagnet 51 on, which serves a piston 52 the locking device 23 against the force of a biasing spring 53 to move from an admission position to a withdrawal position. The piston 52 is in the de-energized state of the electromagnet 51 therefore in its admission position.
Der
Kolben 52 weist einen zylindrischen Abschnitt 55 auf,
dessen einer dem Elektromagneten 51 zugeordneter Endbereich
einen Anker 56 darstellt, der in einer von der Wicklung 57 des
Elektromagneten 51 ringförmig umgebenen Ankerführungsöffnung 58 Elektromagneten
axialverschiebbar gelagert ist. An dem dem Anker 57 entgegen
gesetzten Endbereich des zylindrischen Abschnitts 55 des
Kolbens 52 ist ein Radialvorsprung 59 vorgesehen,
an dem sich die Vorspannfeder 53 abstützt. Das dem Radialvorsprung 59 entgegen
gesetzte Ende der Vorspannfeder 53 stützt sich am Elektromagneten 51 ab.The piston 52 has a cylindrical section 55 on, one of which is the electromagnet 51 associated end region an anchor 56 represents, in one of the winding 57 of the electromagnet 51 annularly surrounded armature guide opening 58 Electromagnet is mounted axially displaceable. At the anchor 57 opposite end portion of the cylindrical portion 55 of the piston 52 is a radial projection 59 provided, on which the biasing spring 53 supported. The radial projection 59 opposite end of the biasing spring 53 rests on the electromagnet 51 from.
Die
Verriegelungsvorrichtung 23 enthält des Weiteren ein mit dem
vom zweiten Hohlrad 31 gebildeten Getriebeausgang 16 drehfest
verbundenes Klemmelement 60, das beispielsgemäß ringförmig ausgestaltet
ist. In Axialrichtung der beiden Hohlräder 30, 31 gesehen
ist mit Abstand ein beispielsgemäß ebenfalls
ringförmig
ausgeführtes
Klemmgegenelement 61 angeordnet, das drehfest mit dem vom
ersten Hohlrad 30 gebildeten zweiten Getriebeeingang 15 verbunden
ist. Das Klemmelement 60 und das Klemmgegenelement 61 wirken
zur Vermeidung der Relativverstellung der beiden Hohlräder 30, 31 im
Verriegelungszustand der Verriegelungsvorrichtung 23 zusammen.
Es versteht sich, dass das Klemmelement 60 und das Klemmgegenelement 61 in
Abhängigkeit
von der konstruktiven Ausgestaltung des Überlagerungsgetriebes 7 auch
eine andere Form aufweisen könnten.The locking device 23 further includes one with the second ring gear 31 formed transmission output 16 rotatably connected clamping element 60 , which is designed, for example ring-shaped. In the axial direction of the two ring gears 30 . 31 seen by far an example also ring-shaped clamping counter-element 61 arranged, the non-rotatably with the first ring gear 30 formed second transmission input 15 connected is. The clamping element 60 and the clamp counter element 61 act to avoid the relative adjustment of the two ring gears 30 . 31 in the locked state of the locking device 23 together. It is understood that the clamping element 60 and the clamp counter element 61 depending on the structural design of the superposition gear 7 could also have a different shape.
Im
Klemmelement 60 ist auf der dem Klemmgegenelement 61 zugewandten
Seite eine Ausnehmung 62 vorgesehen, die sich beispielsgemäß nutartig
in Umfangsrichtung 65 des Klemmelements 60 bzw.
des zweiten Hohlrades 31 erstreckt. In der Mitte der Ausnehmung 62 ist
eine Axialöffnung 63 vorgesehen,
durch die der Kolben 52 von der dem Klemmgegenelement 61 entgegen
gesetzter Seite her in die Ausnehmung 62 eingreifen kann.In the clamping element 60 is on the clamping counter-element 61 facing side a recess 62 provided, for example, groove-like in the circumferential direction 65 of the clamping element 60 or the second ring gear 31 extends. In the middle of the recess 62 is an axial opening 63 provided by the piston 52 from the clamping counter-element 61 opposite set side in the recess 62 can intervene.
In
Umfangsrichtung 65 der Klemmelements 60 gesehen
nimmt die Tiefe der Ausnehmung 62 ausgehend von der Axialöffnung 63 zu
beiden Seiten ab, so dass zwei Rampenflächen 65, 66 gebildet
sind, die dem Klemmgegenelement 61 zugewandt von der Axialöffnung 63 aus
unter geringe werdendem Abstand zum Klemmgegenelement 61 in
Umfangsrichtung 65 des Klemmelements 60 verlaufen.
Die Umfangsrichtung 65 des Klemmelements 60 stellt
dabei auch die Klemmrichtung 66 dar, in der die Verriegelungsvorrichtung 23 eine
Relativverstellung zwischen Getriebeausgang 16 und zweitem
Getriebeeingang 15 unterbinden kann.In the circumferential direction 65 the clamping element 60 seen takes the depth of the recess 62 starting from the axial opening 63 on both sides, leaving two ramp areas 65 . 66 are formed, which the clamping counter-element 61 facing from the axial opening 63 from under diminishing distance to the clamping counter-element 61 in the circumferential direction 65 of the clamping element 60 run. The circumferential direction 65 of the clamping element 60 also sets the clamping direction 66 in which the locking device 23 a relative adjustment between transmission output 16 and second transmission input 15 can prevent.
Quer
zur Klemmrichtung 66 weist das Klemmelement 60 im
Bereich der Axialöffnung 63 eine
stegartige Zwischenwand 70 auf, die die Axialöffnung in zwei Öffnungsbereiche 71, 72 und
die Ausnehmung 62 in zwei Klemmkammern 73, 74 unterteilt.Transverse to the clamping direction 66 has the clamping element 60 in the area of the axial opening 63 a web-like partition 70 on which the axial opening in two opening areas 71 . 72 and the recess 62 in two clamping chambers 73 . 74 divided.
Die
im Klemmelement 60 vorgesehene Ausnehmung 62 und
die der Ausnehmung zugewandte Flächenabschnitt 75 des
Klemmgegenelements 61 begrenzen einen Aufnahmeraum 76 in
dem zwei Klemmkörperanordnungen 77, 78 angeordnet
sind, wobei sich in jeder Klemmkammer 73, 74 eine
der Klemmkörperanordnungen 77, 78 befindet.
Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel
sind die Klemmkörperanordnungen 77, 78 von
jeweils einem Klemmkörper
gebildet, der zylindrisch oder kugelförmig ausgestaltet sein kann.The in the clamping element 60 provided recess 62 and the recess facing surface portion 75 of the clamping counter element 61 limit a recording room 76 in the two sprag assemblies 77 . 78 are arranged, wherein in each clamping chamber 73 . 74 one of the clamp body arrangements 77 . 78 located. In the preferred embodiment, the clamp assemblies are 77 . 78 each formed by a clamping body, which may be configured cylindrical or spherical.
Jeder
Klemmkörperanordnung 77, 78 bzw. jedem
Klemmkörper
ist eine Rückholfeder 80, 81 einer
Federanordnung zugeordnet, die die Klemmkörperanordnungen 77, 78 in
ihrer jeweiligen Ruhestellung halten. Die Klemmköperanordnungen 77, 78 befinden
sich in ihren Ruhestellungen, wenn die Verriegelungsvorrichtung 23 ihren
Freigabezustand einnimmt. Die beiden Rückholfedern 80, 81 sind
blattfederähnlich
ausgeführt.
Sie sind in der jeweils zugeordneten Rampenfläche 65 bzw. 66 befestigt
und ragen quer dazu in die jeweilige Klemmkammer 73, 74 hinein.
Die Rückholfedern 80, 81 drücken die
jeweils zugeordnete Klemmkörperanordnung 77, 78 gegen die
Zwischenwand 70 und gleichzeitig vom Klemmgegenelement 61 weg
in Richtung des der jeweiligen Klemmkörperanordnung 77, 78 zugeordneten Öffnungsbereichs 71, 72 der
Axialöffnung 63.
In der Ruhestellung sind die Klemmkörperanordnungen 77, 78 beabstandet
zum Klemmgegenelement 61 durch die Rückholfedern 80, 81 in
der Ausnehmung 62 bzw. im Aufnahmeraum 76 gehalten.Each sprag assembly 77 . 78 or each clamp body is a return spring 80 . 81 associated with a spring arrangement which the sprag assemblies 77 . 78 in their respective rest position. The Klemmköperanordnungen 77 . 78 are in their rest positions when the locking device 23 assumes its release state. The two return springs 80 . 81 are designed leaf spring similar. They are in the respectively assigned ramp area 65 respectively. 66 attached and protrude transversely to the respective clamping chamber 73 . 74 into it. The return springs 80 . 81 Press the respectively assigned sprag arrangement 77 . 78 against the partition 70 and at the same time from the clamping counter element 61 away in the direction of the respective sprag assembly 77 . 78 associated opening area 71 . 72 the axial opening 63 , In the rest position, the clamp body arrangements 77 . 78 spaced from the clamping counter-element 61 through the return springs 80 . 81 in the recess 62 or in the recording room 76 held.
Der
Kolben 52 weist an seinem der Axialöffnung 63 des Klemmelements 60 zugeordneten
Ende zwei Stößelteile 85, 86 auf,
die gegenüber
der Längsachse
des zylindrischen Abschnitts 55 des Kolbens radial versetzt
angeordnet sind uns in axialer Richtung des Kolbens 52 ausgehend
vom Radialvorsprung 59 durch jeweils einen Öffnungsbereich 71, 72 in
die zugeordnete Klemmkammer 73, 74 hineinragen.
Der Kolben 52 erhält
dadurch eine gabelartige Gestalt. Der Kolben 52 übergreift
mit seinen beiden Stößelteilen 85, 86 die Zwischenwand 70,
die dadurch gleichzeitig als Führungssteg
für den
Kolben 52 dient. Die Breite der Zwischenwand 70 entspricht dabei
in etwa dem Abstand zwischen den beiden Stößelteilen 85, 86.The piston 52 has at its the axial opening 63 of the clamping element 60 associated end two plunger parts 85 . 86 on, opposite to the longitudinal axis of the cylindrical section 55 the piston are arranged offset radially to us in the axial direction of the piston 52 starting from the radial projection 59 through in each case an opening area 71 . 72 in the associated clamping chamber 73 . 74 protrude. The piston 52 This gives it a fork-like shape. The piston 52 engages with his two ram parts 85 . 86 the partition 70 , which at the same time as a guide bar for the piston 52 serves. The width of the partition 70 This corresponds approximately to the distance between the two plunger parts 85 . 86 ,
Die
Stößelteile 85, 86 verjüngen sich
zu ihrem jeweiligen freien Ende 87, 88 hin, die
sich beim Verlagern des Kolbens zwischen Rückzugsstellung und Beaufschlagungsstellung
in der jeweiligen Klemmkammer 73, 74 entlang der
Zwischenwand 70 bewegen.The ram parts 85 . 86 rejuvenate to their respective free ends 87 . 88 towards, during displacement of the piston between the retracted position and Beaufschlagungsstellung in the respective clamping chamber 73 . 74 along the partition 70 move.
In
der in 4 gezeigten Rückzugsstellung des
Kolbens 52 wird der Anker 56 des Kolbens durch den
bestromten Elektromagneten 51 entgegen der Vorspannkraft
der Vorspannfeder 53 von den Klemmkörperanordnungen 77, 78 weg
gehalten. Die Rückholfedern 80, 81 drücken die
Klemmkörperanordnungen 77, 78 in
ihre Ruhestellungen vom Klemmgegenelement 61 weg. Zwischen
dem Klemmelement 60 und dem Klemmgegenelement 61 besteht
somit keine kraftschlüssige
Verbindung. Das mit dem Klemmelement 60 drehfest verbundene
zweite Hohlrad 31 und das mit dem Klemmgegenelement 61 drehfest verbundene
erste Hohlrad 30 können
sich daher relativ zueinander verdrehen bzw. verstellen. Die Verriegelungsvorrichtung 23 befindet
sich in ihrem Freigabezustand.In the in 4 shown retraction position of the piston 52 becomes the anchor 56 of the piston by the energized electromagnet 51 against the biasing force of the biasing spring 53 from the clamp body arrangements 77 . 78 kept away. The return springs 80 . 81 Press the sprag assemblies 77 . 78 in their rest positions of the clamping counter-element 61 path. Between the clamping element 60 and the clamping counter-element 61 There is thus no frictional connection. That with the clamping element 60 rotatably connected second ring gear 31 and that with the clamping counter-element 61 rotatably connected first ring gear 30 can therefore rotate or adjust relative to each other. The locking device 23 is in its release state.
Veranlasst
die Umschalteinrichtung 50 ein Umschalten der Verriegelungsvorrichtung 23 vom Freigabezustand
in den Verriegelungszustand, so wird der Strom für den Elektromagneten 51 abgeschaltet
und der Kolben durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder in seine
Beaufschlagungsstellung bewegt, wie dies in 5 dargestellt
ist. Die beiden Stößelteile 87, 88 ragen
in der Beaufschlagungsstellung gegenüber der Rückzugsstellung weiter in die
jeweils zugeordnete Klemmkammer 73, 74 hinein
und drücken
dabei die Klemmkörperanordnungen 77, 78 voneinander
und von der Zwischenwand weg entgegen der Kraft der jeweiligen Rückholfeder 80, 81.
Die beiden Klemmkörperanordnungen 77, 78 bzw.
die beiden Klemmkörper
bewegen sich entlang der betreffenden Rampenfläche 65, 66 in
auf das Klemmgegenelement 61 zu, bis sie eine zwischen
der jeweiligen Rampenfläche 65, 66 und
dem Flächenabschnitt 75 des
Klemmgegenelements 61 verklemmt sind. Auf diese Weise ist
eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen dem Klemmelement 60 und dem Klemmgegenelement 61 und
damit auch zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlrad 30, 31 hergestellt.
Die Klemmkraft hängt
dabei von der Vorspannkraft der Vorspannfeder 53 ab. Causes the switching device 50 a switching of the locking device 23 from the release state to the lock state, so does the current for the electromagnet 51 switched off and the piston moves by the biasing force of the biasing spring in its loading position, as shown in 5 is shown. The two ram parts 87 . 88 protrude in the Beaufschlagungsstellung over the retraction position further into the respective associated clamping chamber 73 . 74 and press the sprag assemblies 77 . 78 away from each other and from the intermediate wall against the force of the respective return spring 80 . 81 , The two clamp body arrangements 77 . 78 or the two clamping bodies move along the respective ramp surface 65 . 66 in on the clamping counter-element 61 until they are one between the respective ramp surface 65 . 66 and the surface portion 75 of the clamping counter element 61 are stuck. In this way, a frictional connection between the clamping element 60 and the clamping counter-element 61 and thus also between the first and the second ring gear 30 . 31 produced. The clamping force depends on the biasing force of the biasing spring 53 from.