DE102010041732A1

DE102010041732A1 - Steering gear for electrical auxiliary steering system, comprises screw pinion, which has shaft placed in gearbox casing and is drivable by electric motor, where screw pinion engages in helical gear placed in gearbox casing

Info

Publication number: DE102010041732A1
Application number: DE102010041732A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Bieber; Martin Budaker; Thomas Kühnhöfer; Arne Kuhlen
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-05

Abstract

The steering gear (100) comprises a screw pinion (130), which has a shaft (13) placed in a gearbox casing (110) and is drivable by an electric motor (190). The screw pinion engages in a helical gear (140) placed in the gearbox casing. The steering gear at drive-sided section (131) of the shaft has a shaft bearing (121) formed as fixed bearing. The drive-sided section of the shaft extends in axial direction and projects from the steering gear, where the projecting end of the drive-sided section is designed as a rotor shaft of the electric motor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein damit ausgestattetes elektrisches Hilfskraftlenksystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lenkgetriebe, das als Schraubradgetriebe bzw. Schneckengetriebe für ein elektrisches Hilfskraftlenksystem ausgebildet ist.The invention relates to a steering gear according to the preamble of claim 1 and an electric power steering system equipped therewith. In particular, the invention relates to a steering gear which is designed as Schraubradgetriebe or worm gear for an electric power steering system.

Aus der DE 101 61 715 A1 ist ein gattungsgemäßes Lenkgetriebe in Form eines Schraubradgetriebes für den Einsatz in einer elektrischen Hilfskraftlenkung bekannt. Die 1 zeigt das bekannte Schraubradgetriebe 1, das als Schneckengetriebe ausgebildet ist, und ein Schraubritzel bzw. eine Schnecke 3 aufweist, das in dem Getriebegehäuse 2 gelagert und in ein Schraubrad bzw. Schneckenrad 4 eingreift. Das Schraubritzel bzw. die Schnecke 3 ist als Welle ausgebildet, die mit einem Elektromotor 10 verbunden ist und von diesem angetrieben wird. Der antriebsseitige Abschnitt der Welle bzw. Schecke 3 weist eine als Festlager FL ausgebildete erste Wellenlagerung 5 auf. An dem an dem freien Endabschnitt der Welle bzw. Schecke 3 ist eine als Loslager LL ausgebildete zweite Wellenlagerung 16 vorgesehen. Auf der Seite des Festlagers FL ist die Schneckenwelle 3 mittels einer Kupplung 8 mit der in einem weiteren Lager 11 gelagerten Antriebswelle 9 des Elektromotors 10 verbunden. Bei dieser bekannten Konstruktion ist die erste Wellenlagerung 5 mit einem Kugellager 6 in Form eines Vierpunktlagers versehen, das Schwenk- bzw. Pendellager ausgebildet ist, wodurch das Verzahnungsspiel zwischen Schnecke 3 und Schneckenrad 4 während der gesamten Lebensdauer des Getriebes konstant gehalten werden kann. Dazu wird die Schnecke 3 auf der Seite des Loslagers LL radial mit einer Vorspannkraft beaufschlagt und permanent gegen die Verzahnung des Schneckenrades 4 bzw. Schraubrades gedrückt. Dies geschieht mittels einer Vorspanneinrichtung, die eine Vorspannfeder 13 sowie eine Druckeinrichtung 12 aufweist, um einen spielfreien Eingriff zwischen der Schnecke 3 und dem Schneckenrad 4 sowie eine Kompensation der auftretenden Betriebskräfte zu bewirken. Die Druckeinrichtung 12 kann z. B. mit einer Hydraulikeinrichtung 14 und einem davon betätigtem Druckstück 15 versehen sein, das auf das dortige Lager 16 bzw. die Schnecke 3 selbst wirkt. Damit kann der sich über die Lebenszeit einstellende Verschleiß selbständig kompensiert werden, so dass das Zahnflankenspiel sich möglichst nicht vergrößert und Vibrationsgeräusche vermieden werden. Jedoch erfordert die Schwenk- bzw. Pendelbewegung der Schnecke 3 auf Seite des Festlagers FL eine flexible Kupplung B. Hingegen sollte die Lagerung 11 die von dem Elektromotor 10 kommende Antriebswelle 9 möglichst fest in radialer Richtung abstützen. Insgesamt ist deshalb der Material- und Bauteileaufwand recht groß.From the DE 101 61 715 A1 is a generic steering gear in the form of a Schraubradgetriebes known for use in an electric power steering system. The 1 shows the known Schraubradgetriebe 1 , which is designed as a worm gear, and a screw pinion or a worm 3 that is in the transmission housing 2 stored and in a helical gear or worm wheel 4 intervenes. The sprocket or the worm 3 is designed as a shaft, with an electric motor 10 is connected and driven by this. The drive-side section of the shaft or pint 3 has a first shaft bearing designed as a bearing FL 5 on. At the at the free end portion of the wave or pint 3 is designed as a floating bearing LL second shaft bearing 16 intended. On the side of the fixed bearing FL is the worm shaft 3 by means of a coupling 8th with the in another camp 11 mounted drive shaft 9 of the electric motor 10 connected. In this known construction, the first shaft bearing 5 with a ball bearing 6 provided in the form of a four-point bearing, the pivot or pendulum bearing is formed, whereby the gear play between worm 3 and worm wheel 4 can be kept constant throughout the life of the transmission. This is the snail 3 radially loaded on the side of the movable bearing LL with a biasing force and permanently against the teeth of the worm wheel 4 or helical wheel pressed. This is done by means of a biasing device, which is a biasing spring 13 and a printing device 12 has a play-free engagement between the screw 3 and the worm wheel 4 and to compensate for the operating forces occurring. The printing device 12 can z. B. with a hydraulic device 14 and a pressure piece actuated therefrom 15 Be provided on the local camp 16 or the snail 3 itself acts. Thus, the over the lifetime adjusting wear can be compensated automatically, so that the backlash is not possible enlarged and vibration noise can be avoided. However, the pivotal movement of the worm requires 3 on the side of the fixed bearing FL a flexible coupling B. However, the storage 11 that of the electric motor 10 upcoming drive shaft 9 Support as firmly as possible in the radial direction. Overall, therefore, the material and component cost is quite large.

Aus der WO 2002/032741 ist ebenfalls ein Lenkgetriebe mit Schraubritzel bzw. Schnecke und Schraubrad bzw. Schneckenrad bekannt (s. dort 2). Dort wird die Schnecke auf den Wellenstumpf eines Elektromotors befestigt. Die Welle bzw. der Rotor des Elektromotors ist schwenkbar gelagert. Allerdings handelt es sich dort um ein Stirnradgetriebe, d. h. um eine Bauform, die häufig nicht das klassische Schneckengetriebe (s. zuvor oben beschriebene 1) ersetzen kann. Zwar benötigt die aus WO 2002/032741 bekannte Konstruktion weniger Bauteile, da sie nur ein Festlager und ein Loslager aufweist, jedoch sind die Schwenklagerung und Anfederung der Schnecke aufgrund des recht kurzen Wellenstumpfes stark begrenzt.From the WO 2002/032741 is also a steering gear with screw pinion or screw and worm wheel or worm wheel known (s 2 ). There, the worm is attached to the stub shaft of an electric motor. The shaft or the rotor of the electric motor is pivotally mounted. However, this is a helical gear, ie a design that is often not the classic worm gear (s 1 ) can replace. Although the needed WO 2002/032741 known construction fewer components, since it has only a fixed bearing and a floating bearing, however, the pivot bearing and springing of the screw are severely limited due to the rather short stub shaft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Lenkgetriebe der eingangs genannten Art und die Schwenklagerung der Schraubritzel- bzw. Schneckenwelle deutlich zu verbessern. Dabei sollen die genannten Nachteile der herkömmlichen Lösungen in vorteilhafter Weise überwunden werden. Insbesondere sollen Bauteile eingespart und eine kompakte Konstruktion vorgeschlagen werden.The invention is therefore based on the object to significantly improve a steering gear of the type mentioned and the pivotal mounting of Schraubritzel- or worm shaft. The mentioned disadvantages of conventional solutions should be overcome in an advantageous manner. In particular, components should be saved and a compact design proposed.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Lenkgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The problem is solved by a steering gear having the features of claim 1.

Demnach wird ein Lenkgetriebe mit einem Schraubritzel (z. B. mit einer Schnecke) vorgeschlagen, das eine Welle aufweist, die in dem Getriebegehäuse gelagert und von einem Elektromotor antreibbar ist, wobei der antriebsseitige Abschnitt der Welle sich in axialer Richtung erstreckt und aus dem Getriebegehäuse herausragt, und wobei das herausragende Ende des antriebsseitigen Abschnitts als eine Rotorwelle des Elektromotors ausgebildet ist.Accordingly, a steering gear is proposed with a screw pinion (eg with a worm) having a shaft which is mounted in the gear housing and driven by an electric motor, wherein the drive-side portion of the shaft extends in the axial direction and from the gear housing protrudes, and wherein the protruding end of the drive-side portion is formed as a rotor shaft of the electric motor.

Damit wird ausgehend von einem typischen Getriebeaufbau, bei dem die Schraubritzel- bzw. Schneckenlagerung im Getriebegehäuse realisiert ist, das antriebsseitige Wellenende verlängert und zu einem Rotor ausgebildet, so dass der Elektromotor direkt an dem Getriebegehäuse angeordnet werden kann. Hierbei wird bauteilesparend das Festlager der Schneckenlagerung auch für die Lagerung des Rotors genutzt, wobei der entsprechende Abschnitt Schneckenwelle deutlich kürzer als im Stand der Technik ausgeführt werden kann, da die im Getriebegehäuse realisierte Schwenklagerung der Schraubritzel- bzw. Schneckenwelle im wesentlichen wie bei einer herkömmlichen Schraubradgetriebe dimensioniert werden kann. Das Festlager kann auch aus dem Getriebegehäuse-Abschnitt heraus in den Motorgehäuse-Abschnitt verlegt werden. Dabei kann der Rotor des Motors topfförmig ausgebildet werden, so dass er das Festlager umgreift. Insgesamt kann die Konstruktion sehr kompakt realisiert werden.Thus, starting from a typical transmission structure in which the Schraubritzel- or worm bearing is realized in the gear housing, the drive-side shaft end extended and formed into a rotor, so that the electric motor can be arranged directly on the gear housing. Here, the fixed bearing of the screw bearing is also used for the storage of the rotor component-saving, the corresponding section screw shaft can be performed significantly shorter than in the prior art, as realized in the gear housing pivot bearing Schraubritzel- or worm shaft substantially as in a conventional Schraubradgetriebe can be dimensioned. The bearing may also be routed out of the transmission housing section into the engine housing section. In this case, the rotor of the motor can be formed pot-shaped, so that it engages around the fixed bearing. Overall, the construction can be realized very compact.

Vorzugsweise wird an dem als Rotorwelle ausgebildeten Ende des antriebsseitigen Abschnitts eine Sensorik zu Erfassung der Lage und/oder Rotationsgeschwindigkeit der Rotorwelle angeordnet. In diesem Zusammenhang oder auch für sich genommen ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor in einem Motorgehäuse aufgenommen ist, das mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, insbesondere das einstückig mit dem Getriebegehäuse zu einem einzigen Gehäuse ausgebildet ist. Vorzugsweise wird an dem Motorgehäuse eine Steuerelektronik zur Steuerung des Elektromotors angeordnet, insbesondere eine mit der Sensorik verbundene Steuerelektronik angeordnet. Auch ist es vorteilhaft, wenn wärmeerzeugende Leistungsbauteile der Steuerelektronik an dem Motorgehäuse oder ausgelagert davon an dem Getriebegehäuse angeordnet sind, insbesondere an einer kühlenden Fläche des Motorgehäuses bzw. des Getriebegehäuses angeordnet sind. Preferably, a sensor system for detecting the position and / or rotational speed of the rotor shaft is arranged at the end of the drive-side portion designed as a rotor shaft. In this context, or in isolation, it is advantageous if the electric motor is accommodated in a motor housing which is connected to the transmission housing, in particular which is formed integrally with the transmission housing to form a single housing. Preferably, an electronic control unit for controlling the electric motor is arranged on the motor housing, in particular arranged an associated with the sensor control electronics. It is also advantageous if heat-generating power components of the control electronics are arranged on the motor housing or outsourced to the transmission housing, in particular on a cooling surface of the motor housing or the gear housing are arranged.

Diese und weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These and other preferred and advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Demnach werden vorzugsweise auf dem als Rotorwelle ausgebildeten Ende des antriebsseitigen Abschnitts mit Permanentmagneten angeordnet, die zusammen mit der Rotorwelle den Läufer des Elektromotors bilden. Dabei ist der Elektromotor vorzugsweise als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet.Accordingly, are preferably arranged on the rotor shaft designed as the end of the drive-side portion with permanent magnets, which together with the rotor shaft form the rotor of the electric motor. In this case, the electric motor is preferably designed as a brushless DC motor.

Lenkgetriebe (100) nach einem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Festlager ausgebildete erste Wellenlagerung (121) als ein Schwenklager ausgebildet ist.Steering gear ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first shaft bearing designed as a fixed bearing ( 121 ) is designed as a pivot bearing.

Erfindungsgemäß wird auch ein Elektrisches Hilfskraftlenksystem vorgeschlagen, das mit einem solchen Lenkgetriebe ausgestattet ist.According to the invention, an electric power steering system is proposed which is equipped with such a steering gear.

Im folgenden wird die Erfindung eingehend beschrieben anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei:In the following the invention will be described in detail by means of embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which:

1 einen herkömmlichen Lenkgetriebeaufbau darstellt; 1 represents a conventional steering gear assembly;

2 einen erfindungsgemäßen ersten Lenkgetriebeaufbau darstellt 2 represents a first steering gear assembly according to the invention

3 einen erfindungsgemäßen zweiten Lenkgetriebeaufbau darstellt 3 represents a second steering gear assembly according to the invention

Im Vergleich zu dem in der 1 dargestellten herkömmlichen Lenkgetriebeaufbau zeigt das in 2 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ein Lenkgetriebe 100 mit dem folgenden Aufbau:

In dem Getriebegehäuse 110 bzw. dem Getriebegehäuse ist ein als Schnecke ausgebildete Schraubritzel 130 gelagert, indem die Welle 13 der Schnecke 130 auf der Festlagerseite, also an dem antriebsseitigen Abschnitt 131 der Welle 13 in einer ersten Wellenlagerung 121 gelagert ist, die am Ende des Getriebegehäuses 110 angeordnet ist und den dort als Rotorwelle ausgebildeten Abschnitt 131 lagert, so dass dort direkt der Elektromotor 190 realisiert werden kann.Compared to that in the 1 the conventional steering gear structure shown in FIG 2 illustrated embodiment of the invention, a steering gear 100 with the following structure:

In the gearbox 110 or the gear housing is designed as a screw screw pinion 130 stored by the shaft 13 the snail 130 on the fixed bearing side, ie on the drive-side section 131 the wave 13 in a first shaft bearing 121 is stored at the end of the gearbox 110 is arranged and formed there as a rotor shaft section 131 stores, so there directly the electric motor 190 can be realized.

Dazu erstreckt sich der antriebsseitige Abschnitt 131 aus dem Getriebegehäuse 110 heraus und dient an seinem Endbereich als (freie) Rotorwelle für den Elektromotor 190. Die Welle 13 ist also durchgehend und durchdringt sowohl das Getriebegehäuse 110 wie auch das Motorgehäuse 119. Das bedeutet, dass die durchgehende Welle 13 einstückig als Schneckenwelle und Rotorwelle ausgebildet ist. Das Festlager bzw. die erste Wellenlagerung 121 ist vorzugsweise als Schwenklager ausgebildet und dient sowohl zur eigentlichen Lagerung der Schneckenwelle wie auch zur Rotorlagerung.For this purpose, the drive-side section extends 131 from the gearbox 110 out and serves at its end as (free) rotor shaft for the electric motor 190 , The wave 13 So it is continuous and penetrates both the gearbox 110 as well as the motor housing 119 , That means the continuous wave 13 is integrally formed as a worm shaft and rotor shaft. The fixed bearing or the first shaft bearing 121 is preferably designed as a pivot bearing and serves both for the actual storage of the worm shaft as well as the rotor bearing.

Die übrige Lagerung auf der Loslagerseite ist durch eine übliche zweite Wellenlagerung 122 realisiert. Die Lagerbuchse 123 kann eine radial Elastizität 125 aufweisen. Außerdem kann die Wellenlagerung 122 mit einer axialen Anfederung 124 versehen werden. Die Schnecke 130 steht mit einem Schneckenrad 140 in Eingriff, der durch die schwenkbare Lagerung auf der Festlagerseite optimiert wird.The remaining storage on the floating bearing side is by a conventional second shaft bearing 122 realized. The bearing bush 123 can have a radial elasticity 125 exhibit. In addition, the shaft bearing 122 with an axial springing 124 be provided. The snail 130 stands with a worm wheel 140 engaged, which is optimized by the pivotal mounting on the fixed bearing side.

Im Unterschied zu üblichen Konstruktionen, befindet sich am Ende des antriebsseitigen Abschnitts 131 der Welle 13 auch eine, wie in der 2 schematisch dargestellte, Sensorik 210, mit der die Rotorlage und ggfs. auch die Rotorgeschwindigkeit erfasst wird. Auch befindet in unmittelbarer Nähe dazu, nämlich direkt an dem Motorgehäuse 119, eine Steuerelektronik 200 zur Ansteuerung des Elektromotors 190, der vorzugsweise als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet ist. Dadurch können die Leitungen von der Sensorik 210 zur Steuerelektronik 200 kurz gehalten werden, was wiederum Kosten und Störanfälligkeit reduziert. Auch können die Zuleitungen zu den Ständerwicklungen 194 des Motors 190 kurz gehalten werden. Dadurch wird die elektrische Verlustleistung gering gehalten.In contrast to conventional constructions, it is located at the end of the drive-side section 131 the wave 13 also one, as in the 2 schematically illustrated, sensor 210 , with which the rotor position and, if necessary, also the rotor speed is detected. Also located in the immediate vicinity, namely directly to the motor housing 119 , an electronic control system 200 for controlling the electric motor 190 , which is preferably designed as a brushless DC motor. This allows the lines from the sensor 210 to the control electronics 200 be kept short, which in turn reduces costs and susceptibility. Also, the leads to the stator windings 194 of the motor 190 be kept short. As a result, the electrical power loss is kept low.

Wie in der 2 beispielhaft dargestellt ist, wird vorzugsweise ein Teil der Steuerelektronik, nämlich die Leistungsbauteile 220 bzw. die Endstufe des Steuergerätes, direkt an dem Getriebegehäuse 110 angeordnet, um dort von der Fläche des Getriebegehäuses gekühlt zu werden. Die Fläche kann dazu als Kühlelement bzw. Kühlkörper mit Kühlrippen ausgebildet sein. Dadurch wird eine effektiv kühlende und platzsparende Anordnung von Steuergeräteteilen in modularer Bauweise vorgeschlagen.Like in the 2 is exemplified, is preferably a part of the control electronics, namely the power components 220 or the output stage of the control unit, directly to the transmission housing 110 arranged to be cooled by the surface of the transmission case. The surface can do so as a cooling element or heat sink with cooling fins be educated. As a result, an effective cooling and space-saving arrangement of control unit parts in a modular design is proposed.

Das Getriebegehäuse 110 und das Motorgehäuse 119 sind vorzugsweise als ein einstückiges Gehäuse realisiert, wobei jeder Gehäuseabschnitt 110 bzw. 119 für seine jeweilige Funktion optimiert ausgestaltet ist.The gearbox 110 and the motor housing 119 are preferably realized as a one-piece housing, wherein each housing portion 110 respectively. 119 is designed optimized for its respective function.

Die Gesamtkonstruktion der hier vorgeschlagenen Wellenlagerung stellt eine fliegende Lagerung der als Schnecke und Rotor einstückig ausgebildeten Welle dar und kann sehr kompakt sowie kostengünstig in einem elektrischen Hilfskraftlenksystem realisiert werden.The overall construction of the shaft bearing proposed here represents a flying mounting of the shaft formed as a screw and rotor integral and can be realized very compact and inexpensive in an electric power steering system.

Wie die 2 zeigt, ist die Sensorik 210 zur Erfassung der Rotorlage an dem freien Wellenende der Schnecke 130 angeordnet. Allerdings kann die Sensorik aber auch an dem anderen Wellenende, nämlich an der Position 125*, angeordnet werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann dort an der Position 125* auch ein Stützlager vorgesehen sein. Dieses ist ein optionales Element und im Falle von relativ schweren und/oder baulangen Rotoren vorteilhaft.As the 2 shows is the sensors 210 for detecting the rotor position at the free shaft end of the screw 130 arranged. However, the sensors can also at the other end of the shaft, namely at the position 125 * , to be ordered. Alternatively or additionally, there may be at the position 125 * also be provided a support bearing. This is an optional element and advantageous in the case of relatively heavy and / or long-term rotors.

Die 3 zeigt eine Variante zu dem zuvor beschriebenen Lenkgetriebeaufbau. Wie ein Vergleich mit der 2 zeigt, befindet sich bei dieser Variante 110' das Festlager 121' quasi im Zentrum des Motors 190. Dazu ist der Rotor 192' bzw. der mindestens eine Permanentmagnet topfförmig ausgebildet, so dass er das Festlager umschließen bzw. umgreifen kann. Hierdurch wird eine noch stabilere Lagerung des Motors sowie kompakte Bauweise erreicht, da auch bei schweren oder baulangen Rotoren auf ein Stützlager gänzlich verzichtet werden kann. Außerdem wird, bei einer solchen, mittigen Lage des Festlagers 121', der Luftspalt zwischen Rotor und Stator nur gering beeinflusst von einer evtl. Schiefstellung des Rotors bzw. der Schneckenwelle aufgrund von z. B. Bauteiltoleranzen. Somit bleibt der elektrische Wirkungsgrad des Motors erhalten.The 3 shows a variant of the steering gear structure described above. Like a comparison with the 2 shows is located in this variant 110 ' the camp 121 ' almost in the center of the engine 190 , This is the rotor 192 ' or the at least one permanent magnet is cup-shaped, so that it can surround or embrace the fixed bearing. As a result, an even more stable mounting of the motor and compact design is achieved, since even with heavy or long rotors on a support bearing can be completely dispensed with. In addition, with such, central location of the fixed camp 121 ' , The air gap between the rotor and stator only slightly influenced by a possible misalignment of the rotor or the worm shaft due to z. B. Component tolerances. Thus, the electrical efficiency of the engine is maintained.

Auch wenn die Erfindung beispielhaft an einem Schneckengetriebe beschrieben worden ist, so ist die Erfindung nicht auf Schneckengetriebe beschränkt, sondern kann allgemein auf jede Art von Schraubradgetrieben angewendet werden. Das gezeigte Ausführungsbeispiel ist besonders für den Einsatz in einem elektrischen Hilfskraftlenksystem für Kraftfahrzeuge geeignet.Although the invention has been described by way of example on a worm gear, the invention is not limited to worm gears, but can be generally applied to any type of Schraubradgetrieben. The embodiment shown is particularly suitable for use in an electric power steering system for motor vehicles.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Lenkgetriebe (hier als Schneckengetriebe ausgebildet)Steering gear (designed here as a worm gear)
110110: Getriebegehäuse bzw. Gehäuseabschnitt für SchneckenlagerungGear housing or housing section for screw storage
121121: erste Wellenlagerung (Festlager)first shaft bearing (fixed bearing)
122122: zweite Wellenlagerung (Loslager)second shaft bearing (floating bearing)
123123: Lagerbuchse des LoslagersBearing bush of the floating bearing
124124: axiale Anfederung des Loslagersaxial springing of the floating bearing
125125: radiale Elastizität auf Loslager- und Festlager-Seiteradial elasticity on non-locating and fixed bearing side
130130: Schraubritzel (hier als Schnecke ausgebildet)Screw pinion (here designed as a screw)
1313: Schneckenwelle (Welle)Worm shaft (shaft)
131131: antriebsseitiger Abschnittdrive-side section
132132: freies Ende der Wellefree end of the shaft
140140: Schraubrad (hier als Schneckenrad ausgebildet)Worm wheel (here designed as a worm wheel)
190190: Elektromotor (hier als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet)Electric motor (designed here as a brushless DC motor)
1919: Rotorwelle (entspricht dem verlängerten Abschnitt der Schneckenwelle 13)Rotor shaft (corresponds to the extended section of the worm shaft 13 )
192192: Rotor bzw. Permanentmagnete (auf Rotorwelle)Rotor or permanent magnets (on rotor shaft)
194194: Ständerwicklung des MotorsStator winding of the motor
119119: Motorgehäuse bzw. Gehäuseabschnitt für den MotorMotor housing or housing section for the motor
200200: Steuerelektronik (Steuergerät)Control electronics (control unit)
210210: Sensorik zur Erfassung der Rotorlage (am freien Wellenende)Sensor system for detecting the rotor position (at the free shaft end)
210*210 *: alternative Position für Sensorik und/oder für zusätzliches Stützlageralternative position for sensors and / or for additional support bearing
220220: Leistungsbauteile des Steuergerätes (zur Kühlung ausgelagert)Power components of the control unit (outsourced for cooling)
110'110 ': Variante mit Festlager 121' unter dem Rotor 192' Variant with fixed bearing 121 ' under the rotor 192 '
192'192 ': Rotor bzw. Permanentmagnete (topfförmig)Rotor or permanent magnets (pot-shaped)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10161715 A1 [0002]
WO 2002/032741 [0003, 0003]

Claims

Steering gear ( 100 ) with a screw pinion ( 130 ), which is a wave ( 13 ), which in the transmission housing ( 110 ) and by an electric motor ( 190 ) is drivable, wherein the screw pinion ( 130 ) in a in the transmission housing ( 110 ) mounted helical gear ( 140 ) engages, wherein the steering gear ( 100 ) on the drive-side section ( 131 ) the wave ( 13 ) designed as a fixed bearing first shaft bearing ( 121 ), and wherein the steering gear ( 100 ) at the free end portion ( 132 ) the wave ( 13 ) designed as a floating bearing second shaft bearing ( 122 ), characterized in that the drive-side section ( 131 ) the wave ( 13 ) extends in the axial direction and from the transmission housing ( 110 protrudes) and that the protruding end of the drive-side section ( 131 ) as a rotor shaft ( 19 ) of the electric motor ( 190 ) is trained.

Steering gear ( 100 ) according to claim 1, characterized in that on the rotor shaft ( 19 ) formed end of the drive-side section ( 131 ) a sensor system ( 210 ) for detecting the position and / or rotational speed of the rotor shaft ( 19 ) is arranged.

Steering gear ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor ( 190 ) in a motor housing ( 119 ), which is connected to the transmission housing ( 110 ), in particular the one-piece with the transmission housing ( 110 ) is formed into a single housing.

Steering gear ( 100 ) according to claim 3, characterized in that on the motor housing ( 119 ) an electronic control system ( 200 ) for controlling the electric motor ( 190 ) is arranged, in particular one with the sensor ( 210 ) connected control electronics ( 200 ) is arranged.

Steering gear ( 100 ) according to claim 4, characterized in that heat-generating power components ( 220 ) of the control electronics ( 200 ) on the motor housing or outsourced to the transmission housing ( 110 ) are arranged, in particular on a cooling surface of the motor housing or the transmission housing ( 110 ) are arranged.

Steering gear ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the rotor shaft ( 19 ) formed end of the drive-side section ( 131 ) at least one permanent magnet ( 192 ) is arranged, which together with the rotor shaft ( 19 ) the rotor or rotor of the electric motor ( 190 ).

Steering gear ( 100 ) according to claim 5, characterized in that the electric motor ( 190 ) is designed as a brushless DC motor.

Steering gear ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first shaft bearing designed as a fixed bearing ( 121 ) is designed as a pivot bearing.

Steering gear ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that on the rotor shaft ( 19 ) formed end of the drive-side section ( 131 ) a support bearing ( 210 * ) is arranged.

Steering gear ( 100 ' ) according to one of claims 3 to 9, characterized in that formed as a fixed bearing first shaft bearing ( 121 ' ) outside the gearbox ( 110 ) in the motor housing ( 119 ) is arranged.

Steering gear ( 100 ) according to claim 10, characterized in that the rotor or the at least one permanent magnet ( 192 ' ) is cup-shaped and designed as a fixed bearing first shaft bearing ( 121 ' ) surrounds.

Electric power steering system comprising a steering gear ( 100 ) with a screw pinion ( 130 ), which is a wave ( 13 ), which in the transmission housing ( 110 ) and by an electric motor ( 190 ) is drivable, wherein the screw pinion ( 130 ) in a in the transmission housing ( 110 ) mounted helical gear ( 140 ) engages, wherein the steering gear ( 100 ) on the drive-side section ( 131 ) the wave ( 13 ) designed as a fixed bearing first shaft bearing ( 121 ), and wherein the steering gear ( 100 ) at the free end portion ( 132 ) the wave ( 13 ) designed as a floating bearing second shaft bearing ( 122 ), characterized in that the drive-side section ( 131 ) the wave ( 13 ) extends in the axial direction and from the transmission housing ( 110 protrudes) and that the protruding end of the drive-side section ( 131 ) as a rotor shaft ( 19 ) of the electric motor ( 190 ) is trained.

Electric power steering system according to claim 12, characterized in that the steering gear ( 100 ) is designed according to one of claims 2 to 11.