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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenksystem für einen Nutzkraftwagen, aufweisend ein Lenkgetriebe mit einem Eingang für eine Lenkradwelle und einen Ausgang für eine auf ein Lenkgestänge wirkende Abtriebswelle, welche bei einer Drehung der Lenkradwelle um einen Abtriebswellenwinkel gedreht wird, wobei das Lenksystem weiterhin einen elektrischen Antriebsmotor zum Erzeugen eines unterstützenden Antriebsmomentes aufweist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik sind Lenksysteme für Nutzkraftfahrzeuge mit hydraulischer Lenkunterstützung bekannt. Mittels elektrischer Antriebsmotoren kann die hydraulische Lenkunterstützung kompensiert werden und eine elektrische Servolenkung aufgebaut werden. Elektrische Servolenkungen sind aus miteinander im Eingriff befindlichen Verzahnungspartnern aufgebaut, welche im Prinzip alle einmal um ihre eigene Achse gedreht werden können. Der maximale Abtriebswellenwinkel wird erst im Einbau in den Nutzkraftwagen durch das Lenkgestänge vorgegeben. Dabei hat sich herausgestellt, dass das Lenkgetriebe bei großen Lenkwinkeln, die über den normalen Betriebsbereich hinausgehen, großen Belastungen ausgesetzt werden kann und dass vormontierte Bauteile wie zum Beispiel Drehmomentsensoren bei der Montage des Lenksystems häufig überlastet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe ist daher, ein Lenksystem vorzusehen, in welchem die auf das Lenkgetriebe wirkenden Belastungen bei großen Lenkwinkeln begrenzt werden.
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Diese Aufgabe kann mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche, die in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich und zeigt weitere vorteilhafte Ausgestaltungen auf.
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Vorgesehen ist demgemäß ein Lenksystem für einen Nutzkraftwagen, aufweisend ein Lenkgetriebe mit einem Eingang für eine Lenkradwelle und einen Ausgang für eine auf ein Lenkgestänge wirkende Abtriebswelle, welche bei einer Drehung der Lenkradwelle um einen Abtriebswellenwinkel gedreht wird, wobei das Lenksystem weiterhin einen elektrischen Antriebsmotor zum Erzeugen eines unterstützenden Antriebsmomentes aufweist, wobei ein mechanisch wirkendes Mittel zum Begrenzen des Abtriebswellenwinkels vorgesehen ist.
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Durch das mechanisch wirkende Mittel wird bei großen Lenkwinkeln, in denen die Räder voll eingeschlagen sind, bei Erreichen eines durch das Lenkgestänge vorgegebenen maximalen Lenkwinkels die Abtriebswelle angehalten. Es wird dadurch eine definierte Endanschlagsbegrenzung für die Abtriebswelle bereitgestellt. Dadurch kann das Lenkgetriebe gar nicht erst bis in kritische Bereiche des Abtriebswellenwinkels bewegt werden. Der Abtriebswellenwinkel wird auf einen Bereich begrenzt, welcher für das jeweilige Lenksystem erforderlich ist. Es kann von außen die gleichen mechanischen Schnittstellen aufweisen wie ein herkömmliches hydraulisches Lenksystem, so dass eine Nachrüstung des erfindungsgemäßen Lenksystems in bereits bestehenden Nutzkraftwagen möglich ist. Durch die Begrenzung des Abtriebswellenwinkels verhält sich das Lenkgetriebe von außen betrachtet genauso wie ein hydraulisches System, so dass bei der Montage nicht mehr darauf geachtet werden muss, dass das Lenkgetriebe oder das Lenkgestänge nicht überlastet wird. Elektrische Lenkunterstützungen weisen einen besseren Wirkungsgrad auf als hydraulische Lenkunterstützungen, insbesondere weil sie nur bei tatsächlichen Lenkbewegungen Energie verbrauchen. Weiterhin können Fahrerassistenzsysteme wie zum Beispiel Parkierhilfen und Spurhalteassistenten einfacher implementiert werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Lenkgetriebe in einem Lenkgehäuse angeordnet. Das Mittel zum Begrenzen des Einschlagwinkels kann aus mindestens einem Anschlagselement und einem im maximalen Einschlagswinkel damit zusammenwirkenden Gegenelement gebildet sein. Das Gegenelement kann aus einem sich aus einer Gehäusewand des Lenkgehäuses erstreckenden Absatz oder einer Aussparung gebildet sein. Ein derartiger Absatz oder eine Aussparung ist mit verhältnismäßig einfachen Mitteln und damit kostengünstig herstellbar.
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Entsprechend einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung sind das Anschlagselement an der Lenkradwelle und das Gegenelement in dem Lenkgehäuse angeordnet. Das hat den Vorteil, dass die elektrische Lenkunterstützung bei Erreichen des Endanschlags ebenfalls angehalten wird. In der Regel wird die unterstützende Kraft bzw. das unterstützende Drehmoment abhängig von einer Drehmomentdifferenz zwischen der Lenkradwelle und der Abtriebswelle eingeleitet. Die Drehmomentdifferenz wird dabei an einem Drehmomentsensor gemessen, welcher an der Lenkradwelle angeordnet ist. Indem man das Anschlagselement an der Lenkradwelle vorsieht, kann die Lenkradwelle bei Erreichen des Endanschlags nicht mehr weitergedreht werden und die elektronische Lenkunterstützung wird ohne weitere Maßnahmen unterbrochen.
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In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform sind das Anschlagselement an der Abtriebswelle und das Gegenelement in einem Gehäuse angeordnet. Die Endanschlagsbegrenzung wird in der Regel den Abtriebswellenwinkel auf unter 180° begrenzen. Das Anschlagselement kann aus einem aus der Abtriebswelle vorstehenden Abschnitt gebildet sein, welcher mit dem im Lenkgehäuse angeordneten Gegenelement in Anlage gerät. Dadurch werden prinzipiell keine zusätzlichen Bauteile zur Implementierung einer Endanschlagsbegrenzung notwendig.
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Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Mittel zum Begrenzen des Abtriebswellenwinkels aus einem an einem Abtriebselement angeordneten und sich an einem Antriebselement abstützenden Anschlagselement gebildet. Das Antriebselement kann mit der Lenkradwelle verdrehfest verbunden sein und das Abtriebselement mit der Abtriebswelle. Bei Erreichen des Endanschlags gerät das Anschlagselement mit dem Abtriebselement in Anlage. Auch diese Ausgestaltung ermöglicht einen recht einfachen und somit kostengünstigen Aufbau eines Lenkgetriebes.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das Mittel zum Begrenzen des Abtriebswellenwinkels mindestens ein Dämpfungselement auf. Das Dämpfungselement kann am Anschlagselement bzw. am Gegenelement angeordnet sein. Dadurch wird bei Erreichen des Endanschlages die dem Lenkgetriebe und dem Lenkgestänge innewohnende kinetische Energie langsam abgebaut, so dass Stöße minimiert sind. Dadurch wird die Lebensdauer des Lenksystems erhöht. Weiterhin wird dadurch das Lenkgefühl der Lenkung verbessert.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Mittel zum Begrenzen des Abtriebswellenwinkels durch miteinander im Eingriff befindliche Verzahnungspartner gebildet, wobei mindestens ein Verzahnungspartner nur in dem begrenzten Winkelbereich einen verzahnten Bereich aufweist. In dem übrigen Winkelbereich ist keine Verzahnung vorzusehen. Dadurch können die Verzahnungspartner nicht über den verzahnten Bereich hinaus verdreht werden.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Mittel zum Begrenzen des Abtriebswellenwinkels gebildet durch eine in einem Verzahnungspartner angeordnete Aussparung, an der Anschlagselemente ausgebildet sind. Ein Anschlagselement kann in diesem Fall auch lediglich ein Teil des Verzahnungspartners sein, welcher durch das Vorsehen einer Aussparung an einem ansonsten kreisförmigen Verzahnungspartner stehen bleibt. Das Anschlagselement ist in diesem Fall durch den Rest des Verzahnungspartners selbst gebildet und somit einstückig am Verzahnungspartner ausgebildet. Dadurch kann das Gewicht des Lenkgetriebes reduziert werden.
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Entsprechend einer vorteilhaften und besonders kompakten Ausgestaltung kann ein Gegenelement in der Aussparung angeordnet werden, mit dem die Anschlagselemente bei Erreichen des jeweils begrenzten Abtriebswellenwinkels zusammenwirken. Das Gegenelement kann innerhalb eines gedachten, fortgeführten Umfanges des Verzahnungspartners angeordnet werden, so dass der Verzahnungspartner mit einem Mittel zum Begrenzen des Abtriebswellenwinkels nicht mehr Bauraum einnimmt als ein kreisrunder Verzahnungspartner ohne Aussparung.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Anschlagselement ein Feder-Dämpfungselement auf. Das Feder-Dämpfungselement kann durch eine einfache Gummi- oder Kautschukschicht gebildet sein. Das Gummi- oder Kautschukelement kann auch zusätzliche Dämpfungsmittel aufweisen.
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Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung weist ein Gegenelement ein Feder-Dämpfungselement auf. Gegebenenfalls kann dadurch ein Feder-Dämpfungselement eingespart werden.
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Als Lenkgetriebe kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Hypoidgetriebe verwendet werden. Dabei kann ein Antriebsrad mit der Lenkradwelle und ein Abtriebsrad bzw. ein Tellerrad mit der Abtriebswelle verdrehfest verbunden sein. Das Hypoidgetriebe ermöglicht einen reibungsarmen und spielfreien Eingriff der Verzahnungspartner. Am Tellerrad ist nur ein Umfang, in dem der gewünschte Abtriebswellenwinkelbereich vorgesehen ist, mit einer Verzahnung zu versehen.
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Anstelle eines Hypoidgetriebes kann in einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ein herkömmliches Kegelradgetriebe verwendet werden. Auch bei diesem kann das Abtriebsrad bzw. das Tellerrad nur im gewünschten Bereich eine Verzahnung aufweisen. Sowohl bei einem Hypoidgetriebe als auch bei einem Kegelradgetriebe muss auch nur der verzahnte Bereich vorgesehen sein.
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In einer alternativen Ausführungsform kann auch eine Anordnung aus einem Kugelumlaufgetriebe und einer Segmentwellenverzahnung als Lenkgetriebe verwendet werden. Dabei kann entweder das Kugelumlaufgetriebe einen definierten Endanschlag aufweisen oder die Segmentwellenverzahnung.
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Vorzugsweise ist der Abtriebswellenwinkel auf einen Winkelbereich von +/–90°, insbesondere auf einen Winkelbereich von +/–70°, besonders bevorzugt auf einen Winkelbereich von +/–50° begrenzt. Bei vielen Lenkgestängen ist sogar ein Winkelbereich von insgesamt 94°, also +/–47° ausreichend. Da nur dieser verhältnismäßig kleine Winkelbereich verzahnt werden muss, fallen die Fertigungskosten geringer aus. Weiterhin erhält man dadurch Bauraum, der für ein Mittel zur Begrenzung des Abtriebswellenwinkels zur Verfügung steht. Sind beispielsweise am Umfang eines Tellerrades lediglich 100° bzw. 94° des Umfanges mit einer Verzahnung versehen, kann das Tellerrad eine Aussparung aufweisen, in der zwei Anschlagselemente angeordnet werden können, die bei Erreichen des begrenzten Winkels an mindestens ein Gegenelement stoßen. Hierzu kann die Aussparung einen etwas größeren Winkelbereich am Umfang des Verzahnungspartners aufweisen, damit das Gegenelement in der Ausnehmung Platz findet.
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Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, ein Lenkgetriebe mit elektrischer Servounterstützung eines Nutzkraftwagens mit einer Begrenzung auszurüsten, um die Belastungen im Lenksystem zu reduzieren.
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Die beschriebenen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen:
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1 schematisch ein Lenksystem für einen Nutzkraftwagen mit einem Lenkgetriebe, welches als Ausgang eine Abtriebswelle aufweist, die ein Lenkgestänge bewegt, wodurch die Räder gelenkt werden,
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2 schematisch ein Lenkgetriebe mit einem Eingang für eine Lenkradwelle, einem Eingang für eine elektrische Lenkunterstützung und einem durch eine Abtriebswelle gebildeten Ausgang,
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3A schematisch ein Lenkgetriebe mit einer Kegelradverzahnung, wobei ein Antriebsritzel mit einer Lenkradwelle verbunden ist und wobei an dem Tellerrad ein Anschlagselement angeordnet ist,
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3B schematisch eine Seitenansicht des in 3A dargestellten Lenkgetriebes,
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4A schematisch ein Lenkgetriebe mit einer Kegelradverzahnung, wobei ein Antriebsritzel mit einer Lenkradwelle verbunden ist und ein Tellerrad mit der Abtriebswelle,
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4B schematisch eine Seitenansicht des in 4A dargestellten Lenkgetriebes, in der die Aussparung und eine mögliche Ausgestaltung eines Gegenelementes deutlich werden,
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5A schematisch ein Lenkgetriebe mit einer als Hypoidgetriebe ausgestalteten Kegelradverzahnung, wobei eine Aussparung vorgesehen ist, dessen Endbereiche bei erreichen eines begrenzten Winkels mit einem Gegenelement in Berührung kommen,
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5B schematisch eine Seitenansicht des in 5A gezeigten Lenkgetriebes, und
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6 ein Lenkradgetriebe mit einer Kegelradverzahnung, wobei an einem Tellerrad ein Anschlagselement gebildet ist, welches sich bei Erreichen des Endanschlags an einer Lenkradwelle abstützt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In der Zeichnung sind gleiche oder funktionsgleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt schematisch einen prinzipiellen Aufbau eines Lenksystem 1 für einen Nutzkraftwagen, mit einem elektrisch unterstützten Lenkgetriebe 2, wobei das Lenkgetriebe 2 als Ausgang eine Abtriebswelle 3 aufweist, welche einen Lenkhebelarm 4 um einen Abtriebswellenwinkel δA verdreht. Das Lenkgetriebe 2 ist dabei in einem Lenkgehäuse 20 angeordnet. Die Verdrehung kann dabei um einen positiven oder um einen negativen Abtriebswellenwinkel δA erfolgen. Der Lenkhebelarm 4 wirkt auf ein Lenkgestänge 5, welches dazu ausgestaltet ist, parallel zwei lenkbare Räder 19 um einen Lenkwinkel δR zu verdrehen. 1 zeigt das Lenksystem 1 mit leicht nach links gelenkten, gestrichelt dargestellten Rädern 19. Man erkennt, dass in der dargestellten Lage eine transversale Verschiebung des Lenkgestänges 5 nahezu Null und damit die Änderung des Lenkwinkels δR Null wird. Kurz vor oder bei Erreichen dieser Winkellage wird daher eine Endanschlagsbegrenzung wirksam, wodurch die Lenkbewegung angehalten wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Endanschlagsbegrenzung des Abtriebswellenwinkel δA mechanisch innerhalb des Lenkgetriebes 2 bzw. des Lenkgehäuses 20 vorzusehen. Bei einem Umbau eines konventionellen hydraulischen Lenksystems ist daher lediglich das Lenkgetriebe 2 auszutauschen.
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In 2 ist schematisch ein Lenkgetriebe 2 dargestellt. Die Bewegung des mit der Abtriebswelle 3 verdrehfest gekoppelten Lenkhebelarms 4 (siehe 1) ist durch Gegenelemente 6 zu beiden Seiten hin begrenzt. Die Abtriebswelle 3 weist mindestens ein Anschlagselement 14 auf, welches bei Erreichen eines maximalen Abtriebswellenwinkels δA auf Gegenelemente 6 stößt. Um den Stoß abzumildern, sind Feder-Dämpferelemente 7 vorgesehen. Dadurch wird die Lenkbewegung nicht erst im Lenkgestänge 5 (siehe 1) begrenzt, sondern bereits im Lenkgetriebe 2. Die Gegenelemente 6 stützen sich an den Feder-Dämpferelementen 7 ab, welche wiederum mechanisch fest mit einem das Lenkgetriebe 2 umgebenden Lenkgehäuse 20 verbunden sind (siehe 1). Die Feder-Dämpfereigenschaft kann durch einen fluidmechanischen Dämpfer 8 und eine mechanische Feder 9 (Spiralfeder, Blattfeder, Torsionsfeder, etc) gebildet sein. Das Feder-Dämpferelement 7 kann jedoch durch ein elastisches Bauteil aus Kautschuk oder Gummi gebildet sein, welches zusätzliche Dämpfungsmittel in seinem Inneren aufweisen kann.
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In 2 sind neben dem Lenkgetriebe 2 weiterhin als Eingänge eine Lenkradwelle 10 sowie ein Servogetriebe 11 dargestellt. Das Servogetriebe 11 wird von einem elektrischen Antriebsmotor 12 angetrieben und untersetzt dessen Drehzahl, wodurch eine Drehmomentverstärkung erreicht wird. Das so verstärkte Drehmoment wird in geeigneter Weise in das Lenkgetriebe 2 eingeleitet, so dass das am Lenkrad 13 aufzubringende Drehmoment für den nicht dargestellten Fahrer herabgesetzt ist. Das Lenkgetriebe 2 kann durch einen nicht dargestelltes Kugelgewindetrieb sowie eine Segmentwellenverzahnung gebildet sein.
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In analoger, nicht dargestellter Weise kann der Winkel der Lenkradwelle 10 begrenzt werden, wobei hier Mittel vorzusehen sind, welche vor Erreichen der Endanschlagsbegrenzung eine Verdrehung um über 360° erlauben, da Lenkräder üblicherweise mehrfach gedreht werden können. Dies kann durch eine entsprechende Untersetzung des Lenkradwinkels δL in einem weiteren, einfachen Getriebe oder durch eine Schneckenbahnkinematik erreicht werden. Durch eine Begrenzung des Lenkradwellenwinkels δL wird auch die Unterstützung durch den elektrischen Antriebsmotor unterbrochen. Die Unterstützung hängt nämlich von der Differenz zwischen dem am Lenkrad eingeleiteten Drehmoment und dem entgegenwirkenden Drehmoment am Lenkgetriebe ab. Die Differenz wird an einem Drehmomentsensor 21 ermittelt und basierend darauf der Antriebsmotor 11 geregelt.
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3A zeigt ein Lenkgetriebe mit einer Kegelradpaarung 15, 16. An einem unteren Abschnitt eines Tellerrades 15 ist ein Anschlagselement 14 angeordnet, welches sich in axialer Richtung aus dem Tellerrad 15 erstreckt. Bei Erreichen des begrenzten Abtriebswellenwinkels δA stößt das Anschlagselement auf ein Gegenelement 6. Das Gegenelement 6 ist vor der Abtriebswelle 3 angeordnet, siehe 3B. Das Gegenelement 6 weist ein Feder-Dämpfungselement 7 auf, welches den Stoß beim Erreichen des Endanschlags abmildert. Das Gegenelement 6 selbst kann auch als Gummi- oder Kautschukelement ausgestaltet sein. Das in den 3A und 3B dargestellte Lenkgetriebe kann auch als Hypoidgetriebe ausgestaltet sein.
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4A zeigt schematisch eine Lenkung mit einem als Kegelradpaarung ausgestalteten Lenkgetriebe 2. Hier ist das Anschlagselement 14 in einem Tellerrad 15 ausgebildet, wobei das Tellerrad 15 nur teilweise als Rad ausgestaltet ist und daher auch von oben betrachtet aussieht wie eine teilkreisförmige Scheibe (siehe 4B). Teilkreisförmig bedeutet, dass nicht der volle Umfang des Tellerrades 15 ausgebildet ist und dementsprechend der restliche Bereich des Umfangs gar nicht mehr vorhanden ist. Dieser ist in einem Lenkgetriebe 2 der hier beschriebenen Art auch nicht notwendig, da es zur Übertragung der Lenkbewegung ausreicht, wenn der Lenkhebel (siehe 1, Bezugszeichen 4) ohnehin nur maximal um +/–90°, insbesondere um +/–70, besonders bevorzugt um +/–50° geschwenkt werden kann. Es können also beispielsweise nur ca. 100° des Tellerrades 15 einen verzahnten Bereich 22 aufweisen und es kann sich ein nicht verzahnter Bereich 23 von dem verzahnten Bereich 22 bis zur Aussparung 17 erstrecken. Es müssen keine separaten Anschlagselemente 14 vorgesehen sein, es kann sich bei einem „Anschlagselement” auch lediglich um die Ränder der Aussparung 17 innerhalb des ansonsten kreisförmigen Tellerrades 15 handeln.
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Selbstverständlich steht dem nicht entgegen, vor der „letzten” hier durch eine Kegelradpaarung gebildeten Verzahnung eine weitere Getriebestufe mit einem größeren Winkelbereich vorzusehen. Angetrieben wird das Tellerrad 15 in 3 sowohl durch ein Antriebsritzel 16, welches mit der Lenkradwelle 10 und damit mit dem Lenkrad 13 verdrehfest verbunden ist, als auch unterstützend durch den Antriebsmotor 12. Dieser wirkt unmittelbar auf das Servogetriebe 11. Übertragungsmittel 18 leiten das unterstützende Antriebsmoment auf die Abtriebswelle 3 ein.
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Erreicht das Lenkgetriebe 2 seinen konstruktiv vorgegebenen Endanschlag, stößt das teilkreisförmig ausgestaltete Tellerrad 15 bzw. ein daran angeordnetes Anschlagselement 14 an den Endanschlag 6 und begrenzt somit den Abtriebswellenwinkel δA, siehe 4B. Das Gegenelement 6 kann in einem beliebigen Winkel um das Tellerrad 15 herum angeordnet werden, so dass das Anschlagselement 14 mit dem Gegenelement 6 zusammenwirken kann, und es können mehrere Gegenelemente 6 vorgesehen sein.
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5A zeigt schematisch eine Anordnung wie bereits im Zusammenhang mit den 4A und 4B beschrieben, wobei das Kegelradgetriebe mit einer Hypoidverzahnung versehen ist. Die Drehachse des Antriebsritzels 16 kann daher versetzt zu dem Tellerrad 15 bzw. der Abtriebswelle 3 angeordnet werden. Wie bei dem Tellerrad 15 der Kegelradpaarung in 3 ist das Tellerrad 15 nur teilkreisförmig mit einem verzahnten Bereich 22 versehen und es weist einen nicht verzahnten Bereich 23 und Aussparung 17 auf. Zu beiden Seiten weist die Aussparung 17 Anschlagselemente 14 auf, welche durch das Tellerrad 15 selbst gebildet sein können. Bei Erreichen eines maximalen Abtriebswellenwinkels δA gelangen die Anschlagselemente 14 der Aussparung 17 mit dem Endanschlag 6 in Anlage. Auch hier müssen keine separaten Anschlagselemente 14 vorgesehen sein, es kann sich bei einem „Anschlagselement” auch lediglich um die Ränder der Aussparung 17 innerhalb des ansonsten kreisförmigen Tellerrades 15 handeln. Das Gegenelement 6 kann in der Aussparung 17 angeordnet werden. Es wirkt in beide Richtungen mit der Aussparung 17 zusammen, also auch auf der vom Betrachter abgewandten Bildseite, an der ebenfalls ein Anschlagselement 14 angeordneten Seite (siehe 5B).
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5B zeigt das Lenkgetriebe aus 5A schematisch aus einer Seitenansicht von rechts. Man erkennt, dass es sich bei dem Gegenelement 6 lediglich um einen Stift oder einen Vorsprung handeln kann. Indem das Gegenelement 6 innerhalb eines gedachten Kreises, den ein am äußeren Umfang des Tellerrades 15 angeordneter Punkt bei einer vollständigen Umdrehung des Tellerrades 15 ziehen würde, angeordnet wird, nimmt das drehbegrenzte Tellerrad 15 nicht mehr Bauraum ein als ein vollständiges Tellerrad. Das Gegenelement 6 kann eine Kautschukschicht als Feder-Dämpfungselement 7 aufweisen.
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In 6 ist der Endanschlag durch ein am Tellerrad 15 angeordnetes Anschlagselement 14 gebildet. Auf der verdeckten, gegenüberliegenden Seite des Tellerrades 15 ist ebenfalls ein solches Anschlagselement 14 angeordnet. Bei Erreichen des maximalen Abtriebswellenwinkels δA gelangt das Anschlagselement 14 mit dem Antrieb, also mit einem Teil der Lenkradwelle 10 in Anlage und begrenzt so den Abtriebswellenwinkel δA. Dadurch wird eine besonders einfache Ausgestaltung einer Endanschlagsbegrenzung erreicht. Das Anschlagselement 14 kann dadurch als Endanschlagsbegrenzung bezeichnet werden. Es kann ein Feder-Dämpfungselement 7 aufweisen, um das Erreichen des Endanschlags zu dämpfen. Beim Parkieren können die Kräfte bei Erreichen des maximalen Lenkradwinkels δA durch eine plötzliche Verzögerung recht hoch werden. Dadurch wird nicht nur das Lenkgetriebe 2 einer hohen Belastung ausgesetzt, sondern auch das Servogetriebe 11. Durch einen gedämpften Endanschlag werden die Verzögerungen langsam und stetig bis zum Stillstand eingeleitet, so dass die resultierenden Belastungen im Lenkgetriebe 2 geringer ausfallen.
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Bei den beschriebenen Ausführungsformen können das jeweilige Gegenelement 6 oder das Anschlagselement 14 auch einstellbar sein, so dass die Lenkgetriebe 2 intern einstellbare Mittel zur Begrenzung des Abtriebswellenwinkels δA aufweisen. Das Lenkgetriebe 2 kann dadurch in unterschiedlichen Nutzkraftwagen an unterschiedliche Lenkgestänge 5 bzw. Lenkkinematiken angepasst werden.
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Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen” weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein” und „eine” mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
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Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenksystem
- 2
- Lenkgetriebe
- 3
- Abtriebswelle
- 4
- Lenkhebel
- 5
- Lenkgestänge
- 6
- Gegenelement
- 7
- Feder-Dämpfungselement
- 8
- Dämpfer
- 9
- Feder
- 10
- Lenkradwelle
- 11
- Servogetriebe
- 12
- Antriebsmotor
- 13
- Lenkrad
- 14
- Anschlagselement
- 15
- Tellerrad
- 16
- Antriebsritzel
- 17
- Aussparung
- 18
- Übertragungsmittel
- 19
- Rad
- 20
- Lenkgehäuse
- 21
- Drehmomentsensor
- 22
- verzahnter Bereich
- 23
- nicht verzahnter Bereich
- δA
- Abtriebswellenwinkel
- δL
- Lenkradwinkel
- δR
- Lenkwinkel
