DE102007049112A1 - Vehicle steering system for person motor vehicle, has joint connecting gear rod between teeth section and thread section and coupling separate gear rod sections with one another, where joint comprises ball body and ball socket - Google Patents
Vehicle steering system for person motor vehicle, has joint connecting gear rod between teeth section and thread section and coupling separate gear rod sections with one another, where joint comprises ball body and ball socket Download PDFInfo
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
- B62D3/126—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
- B62D5/0445—Screw drives
- B62D5/0448—Ball nuts
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuglenkung, umfassend ein Lenkungsgehäuse, eine Zahnstange, die sich durch das Lenkungsgehäuse erstreckt und einen Verzahnungsabschnitt sowie einen Gewindeabschnitt aufweist, einen Motor, eine Kugelgewindemutter, die mit dem Gewindeabschnitt der Zahnstange zusammenwirkt, um ein Antriebsmoment des Motors in eine Axialkraft an der Zahnstange zu übersetzen, und ein Lenkungsritzel, das mit dem Verzahnungsabschnitt der Zahnstange kämmt, um ein fahrerseitiges Lenkmoment in eine Axialkraft an der Zahnstange zu übersetzen.The The invention relates to a vehicle steering system comprising a steering housing, a Rack extending through the steering housing and a toothed portion and a threaded portion, a motor, a ball screw nut with the threaded portion the rack cooperates to drive a torque of the motor in to translate an axial force on the rack, and a Steering pinion, which meshes with the toothed portion of the rack, by a driver-side steering torque in an axial force on the rack to translate.
Fahrzeuglenkungen
dieser Bauart sind beispielsweise aus der
Im Hinblick auf die Handhabung und Funktion der Lenkung werden deren Systemkomponenten mit möglichst geringem Spiel ausgeführt. Durch den Eingriff der Zahnstange sowohl mit dem Lenkungsritzel einer Lenksäule als auch mit dem über ein Lager im Lenkungsgehäuse abgestützten Kugelgewindetrieb werden diese Komponenten bei der Montage in der Regel gegeneinander verspannt. Das Ausmaß der Verspannung hängt dabei stark von den individuellen Bauteiltoleranzen ab und beeinträchtigt maßgeblich systemrelevante Eigenschaften wie die Verschiebkraft, die innere Reibung und die Geräuschbildung. Dies ist im Hinblick auf ein reproduzierbares Qualitätsniveau in der Serienfertigung unerwünscht.in the Regarding the handling and function of the steering will be their System components performed with the least possible game. By engaging the rack with both the steering pinion a steering column as well as having a bearing in the Steering housing supported ball screw These components are usually against each other during assembly braced. The extent of the tension depends strongly depends on the individual component tolerances and impaired significantly systemically important properties such as the displacement force, the internal friction and the noise. This is in With regard to a reproducible quality level in the Series production undesirable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, in Bezug auf die systemrelevanten Eigenschaften ein homogenes Qualitätsniveau zu gewährleisten.Of the Invention is based on the object to remedy this situation. In particular, the invention aims to provide systemic properties to ensure a homogeneous quality level.
Diese Aufgabe wird durch eine Fahrzeuglenkung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Fahrzeuglenkung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Zahnstange zwischen dem Verzahnungsabschnitt und dem Gewindeabschnitt ein Gelenk aufweist.These Task is by a vehicle steering system according to claim 1 solved. The vehicle steering system according to the invention is characterized in particular by the fact that the rack between the Gear portion and the threaded portion has a joint.
Hierdurch wirken sich aus Fertigungs- und Montagetoleranzen resultierende Winkelabweichungen der Zahnstange nicht auf die Verschiebkraft, die innere Reibung und die Geräuschbildung aus, da eine Verspannung zwischen dem Lenkungsritzel und der Kugelgewindemutter vermieden wird.hereby affect manufacturing and assembly tolerances resulting Angular deviations of the rack not on the displacement force, the internal friction and the noise, as a Tension between the steering pinion and the ball screw nut is avoided.
Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.Further, advantageous embodiments of the invention are in the claims specified.
Damit das von der Kugelgewindemutter übersetzte Moment des Motors weiterhin in der Lenkungsritzelverzahnung abgestützt werden kann, wird das Gelenk vorzugsweise so ausgebildet, das dieses rotatorische Momente übertragen kann.In order to the torque of the motor translated by the ball screw nut continue to be supported in the steering pinion teeth can, the joint is preferably formed so that this rotational Can transmit moments.
Grundsätzlich bestehen in Bezug auf den Gelenktyp keine Einschränkungen, solange in Axialrichtung weitestgehend Spielfreiheit gewährleistet wird.in principle There are no restrictions with regard to the type of joint as far as possible in the axial direction backlash is guaranteed.
Das Gelenk kann beispielsweise ähnlich einer Zahnkupplung in Kombination mit einer Kugelform ausgeführt werden, um Winkelfehler bis circa 3° auszugleichen. Eine gehäuseartige Ausbildung der zweiten Gelenkhälfte kann der notwendigen Übertragung von axialen Kräften dienen.The Joint, for example, similar to a toothed coupling in Combination with a spherical shape can be performed to angle error up to about 3 °. A boxy one Training the second joint half can the necessary transmission serve by axial forces.
Das Gelenk kann auch als kardanisches Gelenk oder Gleichlauffestgelenk ausgeführt werden. Ferner kann ein Gelenk mit einer axialspielfreien Bogenverzahnung vorgesehen sein.The Joint can also be used as gimbal joint or constant velocity joint be executed. Furthermore, a joint with an axial play free Curved teeth can be provided.
Im Überlastfall müssen Drehmomente von bis zu 50 Nm über das Gelenk abgestützt werden. Infolge der Translationsbewegung der Zahnstange ist zudem eine gute Winkelbeweglichkeit des Gelenks erstrebenswert. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden daher im Gelenk Kunststoffgleitflächen vorgesehen, um die Gleiteigenschaften zu verbessern.In case of overload have torques of up to 50 Nm over the joint be supported. As a result of the translational movement of Rack is also worth a good angular mobility of the joint desirable. According to an advantageous embodiment therefore provided in the joint plastic sliding surfaces to the To improve sliding properties.
Weiterhin können am Gelenk Elastomerelemente vorgesehen, werden, um eine zusätzliche Dämpfung einzubringen. Hierdurch lassen sich die Auswirkungen impulsartiger Belastungen ohne großen Aufwand vermindern.Farther can be provided on the joint elastomeric elements, to bring in additional damping. hereby can the effects of impulsive loads without great Reduce effort.
Weiterhin ist es denkbar, das Gelenk integral mit der Zahnstange auszubilden und diese beispielsweise mit einem biegeweichen Abschnitt auszuführen.Farther it is conceivable to form the joint integrally with the rack and to do this, for example, with a flexible section.
Wird die Zahnstange zusätzlich über eine Führungsbuchse am Lenkungsgehäuse gelagert, kann zwischen dieser und der Kugelgewindemutter ein weiteres Gelenk vorgesehen werden. Ist die Führungsbuchse auf der der Kugelgewindemutter gegenüberliegenden Seite des Lenkungsritzels angeordnet, wird das weitere Gelenk bevorzugt zwischen dem Lenkungsritzel und der Führungsbuchse in die Zahnstange eingegliedert.Becomes the rack additionally via a guide bush mounted on the steering housing, can between this and the Ball screw nut another joint can be provided. Is the Guide bushing on the ball screw nut opposite Arranged side of the steering pinion, the other joint is preferred between the steering pinion and the guide bush in the rack incorporated.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:following the invention with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail. The drawing shows in:
Das
Ausführungsbeispiel zeigt eine Fahrzeuglenkung
Weiterhin
ist an dem Lenkgetriebegehäuse
Jedoch
können auch Motoren
Die
Getriebestufe
Die
Kugelgewindemutter
Zur
Vermeidung einer Verspannung der Zahnstange
Wird
das auf den Gewindeabschnitt
Durch
die Anordnung eines oder auch mehrerer Gelenke
In
den
Zur
Erleichterung des Abbeugens können Gleitflächen
des Gelenks aus Kunststoff gefertigt sein. Überdies ist
es möglich, zum Beispiel über Elastomerelemente
Anstelle des dargestellten Gelenks kann beispielsweise auch eine axialspielfreie Bogenzahnkupplung oder ein kardanisches Gelenk oder ein Gleichlauffestgelenk vorgesehen werden.Instead of of the joint shown, for example, an axialspielfreie Curved tooth coupling or a gimbal joint or a constant velocity fixed joint be provided.
Weiterhin ist es möglich, die Funktion eines Gelenks zum Beispiel durch einen elastischen Abschnitt der Zahnstange zu realisieren, wobei in diesem Fall allerdings eine gewisse Restverspannung nicht immer vermieden werden kann.Farther It is possible to do the function of a joint for example to realize by an elastic portion of the rack, in which case, however, a certain residual tension is not can always be avoided.
- 11
- Lenkungsteering
- 22
- Lenkungsgehäusesteering housing
- 33
- Zahnstangerack
- 44
- Verzahnungsabschnitttoothed section
- 55
- Lenkungsritzelsteering gear
- 66
- Lenkradsteering wheel
- 77
- Lenksäulesteering column
- 88th
- Motor, insbesondere ElektromotorEngine, in particular electric motor
- 99
- Getriebestufegear stage
- 1010
- KugelgewindetriebBall Screw
- 1111
- Riemenradpulley
- 1212
- Riemenradpulley
- 1313
- KugelgewindemutterBall screw nut
- 1414
- Riemenbelt
- 1616
- Gewindeabschnitt an der Kugelgewindemutterthreaded portion at the ball screw nut
- 1717
- Gewindeabschnitt an der Zahnstangethreaded portion at the rack
- 1818
- Kugelnroll
- 1919
- Wälzlagerroller bearing
- 2020
- Gelenkjoint
- 2121
- Führungsbuchseguide bush
- 2222
- Kugelkörperspherical body
- 2323
- zahnförmige Ausprägungtooth-shaped shaping
- 2424
- Kugelschalespherical shell
- 2525
- Aufnahmenutreceiving groove
- 2626
- Elastomerelementelastomer element
- 2727
- zusätzliches Gelenkadditional joint
- AA
- ZahnstangenachseRack axis
- BB
- Motorachsemotor axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - JP 62137270 A [0002] - JP 62137270A [0002]
- - DE 3712154 A1 [0002] - DE 3712154 A1 [0002]
- - US 4841790 A [0002] - US 4841790 A [0002]
- - EP 1457405 A1 [0002] EP 1457405 A1 [0002]
- - EP 1237777 A1 [0002] - EP 1237777 A1 [0002]
Claims (9)
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---|---|---|---|
DE200710049112 DE102007049112A1 (en) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | Vehicle steering system for person motor vehicle, has joint connecting gear rod between teeth section and thread section and coupling separate gear rod sections with one another, where joint comprises ball body and ball socket |
Applications Claiming Priority (1)
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DE200710049112 DE102007049112A1 (en) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | Vehicle steering system for person motor vehicle, has joint connecting gear rod between teeth section and thread section and coupling separate gear rod sections with one another, where joint comprises ball body and ball socket |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007049112A1 true DE102007049112A1 (en) | 2009-04-16 |
Family
ID=40435458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200710049112 Withdrawn DE102007049112A1 (en) | 2007-10-12 | 2007-10-12 | Vehicle steering system for person motor vehicle, has joint connecting gear rod between teeth section and thread section and coupling separate gear rod sections with one another, where joint comprises ball body and ball socket |
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---|---|
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Citations (5)
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-
2007
- 2007-10-12 DE DE200710049112 patent/DE102007049112A1/en not_active Withdrawn
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