DE102009046608A1 - Electrical power steering system i.e. power-assisted steering system for passenger car, has device provided for adapting alignment of toothing of pinion to toothing of toothing section of axially displaceable component - Google Patents
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- 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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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
-
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- F16H2025/2445—Supports or other means for compensating misalignment or offset between screw and nut
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Servolenkung, insbesondere eine Hilfskraftlenkung für ein Fahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electric power steering, in particular a power steering system for a vehicle, according to the preamble of claim 1.
Die
Es sind andere Getriebebauarten zwischen dem elektrischen Servomotor und der Mutter bekannt. So beschreibt die
Die
Bei der Montage solcher elektrischen Servolenkungen ergeben sich aufgrund einer Vielzahl von Bauteiltoleranzen, wie Maßtoleranzen, Form- und Lagetoleranzen oder Winkeltoleranzen und auch durch die sehr genaue Führung der Zahnstange durch solche Kugelgewindetriebe Fluchtungsfehler zwischen der Verzahnung des Verzahnungsabschnittes der Zahnstange und der Verzahnung des Ritzels. Es ergibt sich insbesondere ein zu großer Abstand des Ritzels oder eine Überdeckung der genannten Verzahnungen. Eine Anpreßvorrichtung in Form eines federbelasteten Druckstücks, die eine Anpressungg der genannten Verzahnung bewirken soll, ergibt bei einem zu großen Abstand eine Verspannung der Zahnstange oder des axial verlagerbaren Bauteils. Die Kraftwirkung der Druckstückfeder, die eigentlich eine Spielfreiheit herstellen soll, wird reduziert. Es kann beim Betrieb solcher elektrischer Servolenkungen zu gelegentlichen Klappergeräuschen kommen.In the assembly of such electric power steering resulting due to a variety of component tolerances, such as dimensional tolerances, shape and position tolerances or angular tolerances and also by the very precise guidance of the rack by such ball screws misalignment between the teeth of the toothed portion of the rack and the teeth of the pinion. In particular, there is an excessive distance of the pinion or an overlap of said gears. A pressing device in the form of a spring-loaded pressure piece, which is intended to cause a contact pressure of said toothing, results in an excessively large distance a strain of the rack or the axially displaceable component. The force effect of the pressure piece spring, which is supposed to produce a backlash, is reduced. There may be occasional rattling noises when operating such electric power steering systems.
Bei den bekannten Montageverfahren besteht keine systematische Möglichkeit dies zu verhindern. Die an sich schon hochgenau ausgelegten Bauteile und deren Vielzahl jeweils einwirkender Bauteiltoleranzen können nicht wesentlich verbessert werden um die beschriebenen, nachteiligen Wirkungen zu vermeiden.In the known assembly method, there is no systematic way to prevent this. The already highly accurately designed components and their large number of each acting component tolerances can not be significantly improved to avoid the adverse effects described.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Servolenkung anzugeben, deren Fluchtungsfehler der Verzahnungen von Ritzel und Verzahnungsabschnitt eines axial verlagerbaren Bauteils auf einfache Weise kompensiert sind.The invention has for its object to provide an electric power steering, whose misalignment of the teeth of pinion and toothed portion of an axially displaceable component are compensated in a simple manner.
Die Aufgabe wird mit einer elektrischen Servolenkung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with an electric power steering with the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße elektrische Servolenkung zeichnet sich durch eine Einrichtung zur nachträglichen Anpassung der Fluchtung der Verzahnung des Ritzels zu der Verzahnung des Verzahnungsabschnitts des axial verlagerbaren Bauteiles nach deren Montage aus. Dabei kann sowohl das Ritzel relativ zu dem Verzahnungsabschnitt bewegt werden bis Fluchtungsfehler ausgeblichen sind, als auch der Verzahnungsabschnitt des axial verlagerbaren Bauteils relativ zu dem Ritzel bewegt werden, wobei die genannten Bauteile dann in ihrer Lage fixiert werden.The electric power steering system according to the invention is characterized by a device for subsequent adaptation of the alignment of the toothing of the pinion to the toothing of the toothed section of the axially displaceable component after its assembly. In this case, both the pinion can be moved relative to the toothed portion until misalignment are blurred, and the toothed portion of the axially displaceable member are moved relative to the pinion, said components are then fixed in position.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments emerge from the subclaims.
Es kann zweckmäßig sein, das mit der jeweiligen Lenkhandhabe wirkverbundene Ritzel auf der Lenkwelle in seiner Lagerung in dem Lenkgetriebegehäuse beweglich zu gestalten. Dabei kann die Lagerung in einem als Langloch gebildeten Lagersitz radial von der Zahnstange weg oder auf diese zu bewegt werden, bis Fluchtungsfehler ausgeglichen sind. Die Lagerung des Ritzels in dem Lenkgetriebegehäuse kann auch dahingehend beweglich sein, daß das Ritzel in begrenztem Umfang auch in axialer Richtung zu der Zahnstange verschoben werden kann. Auf diese Weise sind ungleichmäßige Kraftverteilungen über die Zahnbreite vermieden. Klappergeräusch im Betrieb der elektrischen Servolenkung oder ungleichmäßige Zahnfuß- bzw. Flankenbeanspruchung sind dadurch vermieden. Die elektrische Servolenkung wird dabei zunächst montiert und anschließend das Ritzel in seiner Position nachgestellt und festgestellt.It may be appropriate to make the operatively connected to the respective steering handle pinion on the steering shaft in its storage in the steering gear housing movable. In this case, the bearing can be moved radially away from the rack or to this in a formed as a slot bearing seat, until misalignment are compensated. The bearing of the pinion in the steering gear housing may also be movable to the extent that the pinion can be moved to a limited extent in the axial direction of the rack. In this way, uneven force distributions over the tooth width are avoided. Rattling noise during operation of the electric power steering or uneven Zahnfuß- or flank stress are avoided. The electric power steering is first mounted and then adjusted the pinion in position and found.
Anstelle einer veränderbaren Gestaltung der Lage des Ritzels in dem Lenkgetriebegehäuse kann auch das axial verlagerbare Bauteil oder die Zahnstange in gewissem Bereich in der Lage ihrer Längsachse verstellt werden. Dabei wird vorzugsweise berücksichtigt, daß die angesprochenen Fluchtungsfehler durch die Lagerung der Mutter oder Kugelumlaufmutter der Bewegungsschraube in dem Lenkgetriebegehäuse entstehen. Es kann demnach auch zweckmäßig sein, zusätzlich zu der Veränderbarkeit der Position des Ritzels die Lagerung der Mutter relativ zu dem Lenkgetriebegehäuse veränderbar zu gestalten. Ist beispielsweise die Mutter durch ein Radiallager in einem Gehäusedeckel des Lenkgetriebegehäuses gelagert und wird der Gehäusedeckel formschlüssig lösbar an dem Lenkgtriebegehäuse festgelegt, so kann es zweckmäßig sein, den Gehäusedeckel in gewissen Grenzen zu dem Lenkgetriebegehäuse radial verschiebbar zu gestalten. Dies kann beispielsweise durch die Anordnung von Langlöchern oder sonstigen Formschlußelementen mit konstruktiv vorgesehenem, radialem Freiheitsgrad erfolgen. Diese Art der Einrichtung zur Anpassung der Fluchtung der betreffenden Verzahnungen kann auch bei einer fixen Anordnung der Lagerung des Ritzels erfolgreich eingesetzt werden und stellt eine besonders einfach und kostengünstig zu realisierende Lösung der Aufgabe dar.Instead of a variable design of the position of the pinion in the steering gear housing and the axially displaceable component or the rack can be adjusted in a certain range in the position of its longitudinal axis. It is preferably taken into account that the mentioned misalignment due to the storage of the mother or Recirculating ball nut of the motion screw in the steering gear housing arise. It may therefore also be expedient, in addition to the variability of the position of the pinion to make the bearing of the nut relative to the steering gear housing changeable. For example, if the nut is mounted by a radial bearing in a housing cover of the steering gear housing and the housing cover is positively releasably fixed to the Lenkgtriebegehäuse, it may be appropriate to make the housing cover within certain limits to the steering gear housing radially displaceable. This can be done for example by the arrangement of slots or other positive locking elements with structurally provided, radial degree of freedom. This type of device for adjusting the alignment of the respective teeth can be used successfully even with a fixed arrangement of the bearing of the pinion and represents a particularly simple and inexpensive to implement solution of the problem.
Es kann auch zweckmäßig sein, lediglich die Exzentrizität der Mutter relativ zu dem Gehäusedeckel veränderbar zu gestalten, ohne den Gehäusedeckel selbst in seiner Lage zu dem Lenkgetriebegehäuse veränderbar zu gestalten. Zu diesem Zweck kann ein Radialllager für die Mutter in einem Exzenter, welches drehbar in dem Gehäusedeckel angeordnet ist, angeordnet werden. Anstelle der exzentrischen Anbringung des Gehäusedeckels an dem Lenkgetriebegehäuse oder einer exzentrischen Lagerung der Mutter, kann es auch zweckmäßig sein, eine Schiefstellung der Mutter relativ zu der Zahnstange auszunutzen, um Fluchtungsfehler der genannten, betreffenden Verzahnung auszugleichen.It may also be expedient to make only the eccentricity of the nut relative to the housing cover changeable, without making the housing cover itself changeable in its position to the steering gear housing. For this purpose, a radial bearing for the nut in an eccentric, which is rotatably disposed in the housing cover, are arranged. Instead of the eccentric attachment of the housing cover to the steering gear housing or eccentric mounting of the nut, it may also be appropriate to take advantage of a misalignment of the nut relative to the rack to compensate for misalignment of said, relevant teeth.
Dabei kann die Mutter relativ zu dem Gehäusedeckel schiefgestellt werden oder der Gehäusedeckel relativ zu dem Lenkgetriebegehäuse. Ein Radiallager für die Mutter kann zu diesem Zweck etwa mit Anschlagscheiben aus elastomerem Material in dem Gehäusedeckel gehalten sein. Die Anschlagscheiben ermöglichen damit ein gewisses Kippen des Radiallagers. Alle genannte Maßnahmen lassen sich einzeln oder in Kombination miteinander an einer erfindungsgemäßen elektrischen Servolenkung durchführen.In this case, the nut can be skewed relative to the housing cover or the housing cover relative to the steering gear housing. A radial bearing for the nut can be held for this purpose, for example with stop discs made of elastomeric material in the housing cover. The stop discs thus enable a certain tilting of the radial bearing. All said measures can be performed individually or in combination with each other on an electric power steering according to the invention.
Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungbeispieles beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben. In der Zeichnung zeigt:The invention will now be described in detail with reference to an exemplary embodiment and reproduced with reference to the accompanying drawings. In the drawing shows:
In
Das Radiallager
Wie
Wie
Die Einrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Elektrische ServolenkungElectric power steering
- 22
- Lenkgetriebesteering gear
- 33
- Servomotor, elektrischServomotor, electric
- 44
- Bewegungsschraubeleading screw
- 55
- LenkgetriebegehäuseSteering gear housing
- 66
- Muttermother
- 77
- Bauteil, axial verlagerbarComponent, axially displaceable
- 88th
- Gewindethread
- 99
- Spindelabschnittspindle section
- 1010
- Muttergewindenut thread
- 1111
- Verzahnungsabschnitttoothed section
- 1212
- Lenkwellesteering shaft
- 1313
- Ritzelpinion
- 1414
- EinrichtungFacility
- 1515
-
Verzahnung, v.
13 Gearing, v.13 - 1616
- Verzahnunggearing
- 1717
-
Lagerung, v.
6 Storage, v.6 - 1818
- Gehäusedeckelhousing cover
- 1919
- Einrichtung zur SchiefstellungMisalignment device
- 2020
- KugelumlaufgewindeBall thread
- 2121
- Zahnstangerack
- 2222
- Radialflanschradial flange
- 2323
- ZahnriemenscheibeTiming pulley
- 2424
- Radiallagerradial bearings
- 2525
- Aussenringouter ring
- 2626
- Zahnriementoothed belt
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10310492 A1 [0002] DE 10310492 A1 [0002]
- US 2005/0172744 A1 [0003] US 2005/0172744 A1 [0003]
- EP 1621444 A1 [0004] EP 1621444 A1 [0004]
Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009046608A DE102009046608A1 (en) | 2009-11-11 | 2009-11-11 | Electrical power steering system i.e. power-assisted steering system for passenger car, has device provided for adapting alignment of toothing of pinion to toothing of toothing section of axially displaceable component |
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-
2009
- 2009-11-11 DE DE102009046608A patent/DE102009046608A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
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