DE102015224252A1

DE102015224252A1 - Electromechanical steering with coaxial motor

Info

Publication number: DE102015224252A1
Application number: DE102015224252.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Schillak; Ines Schwerin; Joost Kessels
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2015-12-03
Publication date: 2017-06-08

Abstract

Eine elektromechanische Lenkung umfasst ein Lenkgetriebegehäuse (2), eine Lenkstange (3), die sich durch das Lenkgetriebegehäuse (2) erstreckt, einen Elektromotor (7), der in dem Lenkgetriebegehäuse (2) koaxial zu der Lenkstange (3) angeordnet ist und einen Rotor (12) aufweist, und eine Kugelgewindemutter (8), die in dem Lenkgetriebegehäuse (2) drehbar angeordnet ist und mit einem Spindelabschnitt (11) der Lenkstange (3) in Eingriff steht. Der Rotor (12) des Elektromotors (7) und die Kugelgewindemutter (8) sind unter Zwischenschaltung einer elastischen Kupplung (15; 15') zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbunden. Hierdurch wird eine Lenkung mit guten haptischen Eigenschaften erhalten.An electromechanical steering comprises a steering gear housing (2), a handlebar (3) extending through the steering gear housing (2), an electric motor (7) disposed in the steering gear housing (2) coaxial with the handlebar (3) and a steering gear housing (2) Rotor (12), and a ball screw nut (8) which is rotatably disposed in the steering gear housing (2) and with a spindle portion (11) of the handlebar (3) is engaged. The rotor (12) of the electric motor (7) and the ball screw nut (8) are connected to each other with the interposition of an elastic coupling (15, 15 ') for transmitting a torque. As a result, a steering is obtained with good tactile properties.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Lenkung, umfassend ein Lenkgetriebegehäuse, eine Lenkstange, die sich durch das Lenkgetriebegehäuse erstreckt, einen Elektromotor, der in dem Lenkgetriebegehäuse koaxial zu der Lenkstange angeordnet ist und einen Rotor aufweist, und eine Kugelgewindemutter, die in dem Lenkgetriebegehäuse drehbar angeordnet ist und mit einem Gewindeabschnitt der Lenkstange in Eingriff steht. The invention relates to an electromechanical steering system comprising a steering gear housing, a handlebar extending through the steering gear housing, an electric motor disposed in the steering gear housing coaxial with the handlebar and having a rotor, and a ball screw nut rotatable in the steering gear housing is arranged and is in engagement with a threaded portion of the handlebar.

Elektromechanische Lenkungen dieser Bauart mit koaxialem Motor sind beispielsweise aus DE 103 36 856 A1 und DE 10 2007 015 338 A1 bekannt. Bei derartigen Lenkungen wird das Antriebsmoment des Elektromotors über einen Kugelgewindetrieb an der Lenkstange zur Wirkung gebracht, welche über Spurstangen mit den Fahrzeugrädern gekoppelt ist, um den Fahrer eines Kraftfahrzeugs beim Lenken zu unterstützen, aktive Lenkungseingriffe vorzunehmen oder im Fall einer fehlenden mechanischen Kopplung zwischen einem Lenkrad und der Lenkstange vom Fahrer vorgegebene Lenkbefehle in entsprechende Axialbewegungen der Lenkstange umzusetzen. Electromechanical steering systems of this type with coaxial motor are for example DE 103 36 856 A1 and DE 10 2007 015 338 A1 known. In such steering, the drive torque of the electric motor via a ball screw on the handlebar is brought into action, which is coupled via tie rods with the vehicle wheels to assist the driver of a motor vehicle when steering, make active steering interventions or in the case of a lack of mechanical coupling between a steering wheel and the handlebar prescribed by the driver to implement steering commands in corresponding axial movements of the handlebar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haptik einer Lenkung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern. The invention has for its object to further improve the feel of a steering of the type mentioned.

Dazu wird eine elektromechanische Lenkung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Lenkung zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotor des Elektromotors und die Kugelgewindemutter unter Zwischenschaltung einer elastischen Kupplung zur Übertragung eines Drehmoments miteinander verbunden sind. For this purpose, an electromechanical steering with the features of claim 1 is proposed. The steering system according to the invention is characterized in that the rotor of the electric motor and the ball screw nut are interconnected with the interposition of an elastic coupling for transmitting a torque.

Hierdurch werden Verspannungen, welche unter Umständen zwischen den innerhalb des Lenkgetriebegehäuses angeordneten Komponenten auftreten können, beispielsweise aufgrund von Fluchtungstoleranzen oder dergleichen, reduziert. Dies wirkt sich positiv auf das Handhabungsgefühl der Lenkung aus. As a result, tension, which may occur between the components arranged within the steering gear housing under certain circumstances, for example, due to alignment tolerances or the like, reduced. This has a positive effect on the handling feeling of the steering.

Zudem kann die Übertragung von Stößen aus dem Fahrbetrieb von der Kugelgewindemutter auf den Elektromotor vermindert werden. In addition, the transmission of shocks from the driving operation of the ball screw nut can be reduced to the electric motor.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of further claims.

Die elastische Kupplung kann beispielsweise derart konfiguriert sein, um einen axialen und/oder radialen Achsversatz zwischen dem Rotor und der Kugelgewindemutter spielfrei elastisch auszugleichen. Die Spielfreiheit der Kopplung gewährleistet bei Unterdrückung der vorgenannten Auffälligkeiten eine kontinuierliche harmonische Lenkunterstützung. For example, the elastic coupling may be configured to elastically balance an axial and / or radial axial offset between the rotor and the ball screw nut without play. The backlash of the coupling ensures suppression of the aforementioned abnormalities continuous harmonic steering assistance.

Zur zusätzlichen Stabilisierung kann die elastische Kupplung zudem über ein Wälzlager radial in dem Lenkgetriebegehäuse abgestützt sein. For additional stabilization, the elastic coupling can also be supported radially via a roller bearing in the steering gear housing.

Ohne Beschränkung hierauf kann die elastische Kupplung beispielsweise einen Ring aus Elastomermaterial umfassen, welcher eine Mitnehmerstruktur ausbildet. Dies kann insbesondere unter Montagegesichtspunkten von Vorteil sein. Es ist jedoch auch möglich, anders geformte elastische Elemente zu verwenden oder anstatt der Mitnehmerstrukturen einen elastischen Ring oder entsprechende elastische Elemente an die miteinander zu koppelnden Bauteile anzuvulkanisieren oder anzukleben. Without limitation, the elastic coupling may comprise, for example, a ring of elastomeric material forming a driver structure. This can be particularly advantageous from an assembly point of view. However, it is also possible to use differently shaped elastic elements or vulcanized or glued instead of the driver structures an elastic ring or corresponding elastic elements to the components to be coupled together.

In einer Ausführungsvariante bildet der Ring der elastischen Kupplung die Mitnehmerstruktur lediglich an seinem Innenumfang aus. Diese Mitnehmerstruktur steht mit einem antriebsseitigen Mitnehmer und mit einem abtriebsseitigen Mitnehmer in Eingriff, um zwischen diesen ein Drehmoment spielfrei zu übertragen. In one embodiment, the ring of the elastic coupling forms the driver structure only on its inner circumference. This driver structure is engaged with a drive-side driver and with a driven-side driver to transmit a torque between them without play.

In einer Ausführungsvariante bildet der Ring der elastischen Kupplung die Mitnehmerstruktur sowohl an seinem Innenumfang als auch an seinem Außenumfang aus, wobei die Mitnehmerstruktur am Innenumfang mit einem aus einem antriebsseitigen Mitnehmer und einem abtriebsseitigen Mitnehmer in Eingriff steht und die Mitnehmerstruktur am Außenumfang mit dem anderen aus antriebsseitigem Mitnehmer und abtriebsseitigem Mitnehmer in Eingriff steht, um zwischen diesen ein Drehmoment spielfrei zu übertragen. In one embodiment, the ring of the elastic coupling forms the driver structure both on its inner circumference and on its outer circumference, wherein the driver structure on the inner circumference with one of a drive-side driver and a driven-side driver engages and the driver structure on the outer circumference with the other from drive-side Driver and output side driver is engaged to transmit a torque between them without play.

Prinzipiell können der Rotor und die Kugelgewindemutter unmittelbar durch ein elatisches Glied wie den vorgenannten Ring miteinander verbunden sein. Es ist jedoch unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten unter Umständen von Vorteil, wenn die elastische Kupplung ein Zwischenstück aufweist, das axial zwischen dem Rotor und der Kugelgewindemutter angeordnet und über das Wälzlager drehbar im Lenkgetriebegehäuse gelagert ist. Dieses Zwischenstück ist mit einem aus Rotor und Kugelgewindemutter starr verbunden und mit dem anderen aus Rotor und Kugelgewindemutter mittels des Rings aus Elastomermaterial elastisch verbunden. In principle, the rotor and the ball screw nut can be connected to each other directly by an elastic member such as the aforementioned ring. However, it is under production engineering circumstances under certain circumstances advantageous if the elastic coupling has an intermediate piece which is arranged axially between the rotor and the ball screw nut and rotatably supported in the steering gear housing via the rolling bearing. This intermediate piece is rigidly connected to one of rotor and ball screw nut and elastically connected to the other of rotor and ball screw nut by means of the ring of elastomeric material.

Über ein solches Zwischenstück kann zudem die Abstützung der elastischen Kupplung im Lenkgetriebegehäuse vereinfacht werden. Insbesondere kann dazu das Zwischenstück einen den Ring aus Elastomermaterial radial umgreifenden Hohlwellenabschnitt ausbilden, auf dessen Außenumfang das Wälzlager zur drehbaren Abstützung im Lenkgetriebegehäuse angeordnet ist. In addition, the support of the elastic coupling in the steering gear housing can be simplified via such an intermediate piece. In particular, for this purpose, the intermediate piece form a ring of elastomeric material radially encompassing hollow shaft portion, on the outer circumference of the rolling bearing is arranged for rotatable support in the steering gear housing.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in: The invention will be explained in more detail with reference to two embodiments shown in the drawing. The drawing shows in:

1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer elektromechanischen Lenkung nach der Erfindung, 1 a schematic view of a first embodiment of an electromechanical steering system according to the invention,

2 eine Längsschnitt durch die Lenkung gemäß 1, 2 a longitudinal section through the steering according to 1 .

3 eine Explosionsdarstellung der elastischen Kupplung des ersten Ausführungsbeispiels, 3 an exploded view of the elastic coupling of the first embodiment,

4 eine Längsschnitt durch eine Lenkung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, und in 4 a longitudinal section through a steering system according to a second embodiment, and in

5 eine Explosionsdarstellung der elastischen Kupplung des zweiten Ausführungsbeispiels. 5 an exploded view of the elastic coupling of the second embodiment.

Die Ausführungsbeispiele zeigen jeweils eine elektromechanische Lenkung 1, die hier beispielhaft als Zahnstangenlenkung mit Hilfsantrieb für ein Personkraftfahrzeug ausgebildet ist. The exemplary embodiments each show an electromechanical steering 1 , which is exemplified here as a rack and pinion steering with auxiliary drive for a passenger vehicle.

Die Lenkung 1 umfasst ein Lenkgetriebegehäuse 2, durch das sich eine Lenkstange 3 erstreckt. An den axialen Enden der Lenkstange 3 ist jeweils eine zu einem lenkbaren Fahrzeugrad führende Spurstange 4 über ein Spurstangengelenk 5 angeschlossen. The steering 1 includes a steering gear housing 2 through which a handlebar 3 extends. At the axial ends of the handlebar 3 is in each case a leading to a steerable vehicle wheel tie rod 4 via a tie rod joint 5 connected.

In das Lenkgetriebegehäuse 2 leitet eine Lenksäule 6, die mit einem Lenkrad verbunden ist. Die Lenksäule 6 weist ein Ritzel auf, das mit einem verzahnten Abschnitt der Lenkstange 3 kämmt, um einen vom Fahrer am Lenkrad aufgebrachten Lenkbefehl in eine Axialbewegung der Lenkstange 3 umzusetzen. In the steering gear housing 2 directs a steering column 6 which is connected to a steering wheel. The steering column 6 has a pinion that with a toothed portion of the handlebar 3 meshes to a steering command applied by the driver on the steering wheel in an axial movement of the handlebar 3 implement.

Weiterhin ist ein Elektromotor 7 vorgesehen, der koaxial um die Lenkstange 3 angeordnet ist. Der Elektromotor 7 ist in dem Lenkgetriebegehäuse 2 aufgenommen und an diesem abgestützt. Über den Elektromotor 7 kann an der Lenkstange 3 eine Hilfskraft bereitgestellt werden, um beispielsweise den Fahrer beim Lenken zu unterstützen. Bei einem Ausfall der elektrischen Lenkkraftunterstützung kann das Fahrzeug weiterhin manuell gelenkt werden. In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels ist es möglich, einen fahrerseitigen Lenkbefehl, beispielsweise die Stellung des Lenkrads, ausschließlich mittels Sensoren zu erfassen und die erfassten Stellungsinformationen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Steuereinrichtung, zur Ansteuerung des Elektromotors 7 zu verwenden. Furthermore, an electric motor 7 provided coaxially around the handlebar 3 is arranged. The electric motor 7 is in the steering gear housing 2 taken up and supported on this. About the electric motor 7 can be on the handlebar 3 an assistant may be provided to assist, for example, the driver in steering. In case of failure of the electric power steering, the vehicle can still be steered manually. In a modification of the embodiment, it is possible to detect a driver-side steering command, for example, the position of the steering wheel, exclusively by means of sensors and the detected position information, optionally with the interposition of a control device for controlling the electric motor 7 to use.

Die Lenkung 1 umfasst weiterhin eine Kugelgewindemutter 8, die mit der Lenkstange 3 in Eingriff steht. Über die Kugelgewindemutter 8 wird ein Antriebsmoment des Elektromotors 7 in eine Axialkraft an der Lenkstange 3 übersetzt. Die Kugelgewindemutter 8 weist an ihrem Innenumfang einen Kugelgewindeabschnitt 9 auf, welcher über Kugeln 10 mit einem Spindelabschnitt 11 der Lenkstange 3 kämmt. Bei einer Rotation der Kugelgewindemutter 8 wird folglich die Lenkstange 3 axial verschoben. Anstelle über Kugeln 10 kann eine Kraftübertragung auch über Rollen erfolgen. Unter einer Kugelgewindemutter 8 wird vorliegend dementsprechend im weiteren Sinn auch eine Rollengewindemutter verstanden. The steering 1 further comprises a ball screw nut 8th that with the handlebar 3 engaged. About the ball screw nut 8th becomes a drive torque of the electric motor 7 in an axial force on the handlebar 3 translated. The ball screw nut 8th has on its inner circumference a ball screw section 9 on which about bullets 10 with a spindle section 11 the handlebar 3 combs. During a rotation of the ball screw nut 8th thus becomes the handlebar 3 moved axially. Instead of bullets 10 a power transmission can also be done via rollers. Under a ball screw nut 8th Accordingly, in the broader sense, a roller screw nut is also understood here.

Der Elektromotor 7 weist einen Rotor 12 sowie einen um diesen herum angeordneten Stator 13 auf. Während der Stator 13 im Lenkgetriebegehäuse 2 axial und drehfest abgestützt ist, besitzt der Rotor 12 einen Drehfreiheitsgrad. Der Rotor 12 weist eine Hohlwelle 14 auf, durch welche sich die Lenkwelle 3 hindurcherstreckt. Er ist über diese Hohlwelle 14 mit der Kugelgewindemutter 8 zur Übertragung des Antriebs- oder Drehmoments gekoppelt. Diese Kopplung erfolgt vorliegend unter Zwischenschaltung einer elastischen Kupplung 15. The electric motor 7 has a rotor 12 and a stator disposed around it 13 on. While the stator 13 in the steering gearbox 2 is axially and rotationally supported, owns the rotor 12 a rotational degree of freedom. The rotor 12 has a hollow shaft 14 on, through which the steering shaft 3 extends. He is about this hollow shaft 14 with the ball screw nut 8th coupled to transmit the drive or torque. This coupling takes place here with the interposition of an elastic coupling 15 ,

Der Rotor 12 und die Kugelgewindemutter 8 sind beidseits des Stator 13 über jeweils ein Lager 16 bzw. 17 im Lenkgetriebegehäuse 2 drehbar gelagert. Wie 2 zeigt, sind diese beiden Lager 16 und 17 vorzugsweise als Wälzlager ausgeführt. The rotor 12 and the ball screw nut 8th are on both sides of the stator 13 each with a warehouse 16 respectively. 17 in the steering gearbox 2 rotatably mounted. As 2 shows are these two camps 16 and 17 preferably designed as a rolling bearing.

Das Lenkgetriebegehäuse 2, der Stator 13 und das Lager 16 des Rotors 14 können eine Baueinheit bilden, in welche die weiteren Komponenten, gegebenenfalls bereits vormontiert, axial eingeschoben werden. The steering gear housing 2 , the stator 13 and the camp 16 of the rotor 14 can form a structural unit, in which the other components, possibly already pre-assembled, are inserted axially.

Das Lager 17 der Kugelgewindemutter 8 weist einen Außenring 18 auf, der gleichzeitig als Gehäusedeckel des Lenkgetriebegehäuses 2 dient, um eine axiale Öffnung desselben zu verschließen. Alternativ kann der Außenring 18 auch an einem Gehäusedeckel festgelegt sein. Ferner können der Innenring 19 des Lagers 17 und die Kugelgewindemutter 8 in einem Stück gefertigt sein. The warehouse 17 the ball screw nut 8th has an outer ring 18 on, at the same time as the housing cover of the steering gear housing 2 serves to close an axial opening thereof. Alternatively, the outer ring 18 also be fixed to a housing cover. Furthermore, the inner ring 19 of the camp 17 and the ball screw nut 8th be made in one piece.

Zur Verbesserung der haptischen Eigenschaften der Lenkung ist zwischen dem Rotor 12 und der Kugelgewindemutter 8 die bereits erwähnte elastische Kupplung 15 eingegliedert. Diese ist derart konfiguriert, um einen axialen und/oder radialen Achsversatz zwischen dem Rotor 12 und der Kugelgewindemutter 8 spielfrei elastisch auszugleichen. To improve the haptic properties of the steering is between the rotor 12 and the ball screw nut 8th the already mentioned elastic coupling 15 incorporated. This is configured to provide axial and / or radial misalignment between the rotor 12 and the ball screw nut 8th balance elastically without play.

Die elastische Kupplung 15 verringert zudem gegenseitige Einflüsse von Elektromotor 7 und Kugelgewindetrieb unter Aufrechterhaltung einer spielfreien Drehmomentübertragung. The elastic coupling 15 also reduces mutual influences of the electric motor 7 and ball screw while maintaining a backlash-free torque transmission.

Der elastische Ausgleich kann beispielsweise über einen Ring 20 aus Elastomermaterial bewerkstelligt werden, welcher drehmomentübertragend zwischen dem Rotor 12 und der Kugelgewindemutter 8 angeordnet ist. Beispielsweise kann ein solcher Ring 20 an entsprechend miteinander zu koppelnde Bauteile anvulkanisiert oder anderweitig an diesen befestigt sein. The elastic compensation can for example via a ring 20 made of elastomeric material be accomplished, which torque transmitting between the rotor 12 and the ball screw nut 8th is arranged. For example, such a ring 20 be vulcanized to be coupled to each other components or otherwise secured to this.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet der Ring 20 eine Mitnehmerstruktur 21 aus, welche eine lösbare Kopplung gestattet. In the present embodiment, the ring forms 20 a driver structure 21 which allows a releasable coupling.

In den 2 und 3 ist eine Variante dargestellt, bei der der Ring 20 der elastischen Kupplung 15 die Mitnehmerstruktur 21 lediglich an seinem Innenumfang ausbildet, welche mit einem antriebsseitigen Mitnehmer 22, beispielsweise einer Verzahnung, und mit einem abtriebsseitigen Mitnehmer 23, beispielsweise einer weiteren Verzahnung, in Eingriff steht, um zwischen diesen ein Drehmoment spielfrei zu übertragen. In the 2 and 3 is shown a variant in which the ring 20 the elastic coupling 15 the driving structure 21 only forms on its inner circumference, which with a drive-side driver 22 , For example, a toothing, and with a driven-side driver 23 , For example, a further toothing, is engaged to transmit a torque between them without play.

Vorliegend befindet sich der antriebsseitige Mitnehmer 22 auf der Seite des Rotors 12, während der abtriebsseitige Mitnehmer 23 an einem axialen Endabschnitt der Kugelgewindemutter 8 ausgebildet oder starr befestigt ist. In the present case is the drive-side driver 22 on the side of the rotor 12 , while the output side driver 23 at an axial end portion of the ball screw nut 8th trained or rigidly attached.

Weiterhin ist in den 2 und 3 ein Zwischenstück 24 zu erkennen, das axial zwischen dem Rotor 12 und der Kugelgewindemutter 8 angeordnet ist. Über dieses Zwischenstück 24 ist die elastische Kupplung 15 mittels eines weiteren Wälzlagers 25 drehbar im Lenkgetriebegehäuse 2 gelagert. Das Zwischenstück 24 ist starr mit dem Rotor 12 bzw. dessen Hohlwelle 14 verbunden und weist den antriebsseitigen Mitnehmer 22 auf. Ferner ist das Zwischenstück 24 mittels des Rings 20 aus Elastomermaterial mit der Kugelgewindemutter 8 elastisch verbunden. Eine umgekehrte Einbindung des Zwischenstücks 24 ist jedoch ebenfalls möglich. Furthermore, in the 2 and 3 an intermediate piece 24 to recognize that axially between the rotor 12 and the ball screw nut 8th is arranged. About this adapter 24 is the elastic coupling 15 by means of another rolling bearing 25 rotatable in the steering gear housing 2 stored. The intermediate piece 24 is rigid with the rotor 12 or its hollow shaft 14 connected and has the drive-side driver 22 on. Furthermore, the intermediate piece 24 by means of the ring 20 made of elastomeric material with the ball screw nut 8th elastically connected. A reverse integration of the intermediate piece 24 However, it is also possible.

Das Zwischenstück 24 bildet zudem einen Hohlwellenabschnitt 26 aus, welcher den Ring 20 aus Elastomermaterial radial umgreift. Auf dem Außenumfang des Hohlwellenabschnitts 26 sitzt das weitere Wälzlager 25 zur drehbaren Abstützung der elastischen Kupplung 15 im Lenkgetriebegehäuse 2. The intermediate piece 24 also forms a hollow shaft section 26 from which the ring 20 radially surrounds elastomeric material. On the outer circumference of the hollow shaft section 26 sits the further rolling bearing 25 for rotatably supporting the elastic coupling 15 in the steering gearbox 2 ,

Die axiale Festlegung des weiteren Wälzlagers 25 über dessen Außenring ist durch eine Hülse 27 vorgenommen, welche in die axiale Öffnung des Lenkgetriebegehäuses 2 eingesetzt ist und sich beispielsweise an der stirnseitigen Kante des Rands der axialen Öffnung des Lenkgetriebegehäuses 2 abstützt. Die Hülse 27 kann an einem Außenumfangsabschnitt 28 des Außenrings 18 geführt sein, wodurch der Rotor 12, die elastische Kupplung 15 und deren Wälzlager 21 sowie die Kugelgewindemutter 8 einschließlich deren Lager 17 als Baueinheit vormontiert werden können, welche insgesamt in das Lenkgetriebegehäuse 2 axial einschiebbar ist. Eine gegebenenfalls zusätzliche Hülse 29 zwischen der Hülse 27 und dem Wälzlager 21 der elastischen Kupplung 15 ermöglicht die Einstellung einer gewünschten axialen Vorspannung. The axial definition of the other rolling bearing 25 over the outer ring is through a sleeve 27 made, which in the axial opening of the steering gear housing 2 is used and, for example, at the front edge of the edge of the axial opening of the steering gear housing 2 supported. The sleeve 27 may be on an outer peripheral portion 28 of the outer ring 18 be guided, causing the rotor 12 , the elastic coupling 15 and their bearings 21 as well as the ball screw nut 8th including their bearings 17 can be pre-assembled as a unit, which in total in the steering gear housing 2 is axially inserted. An optional additional sleeve 29 between the sleeve 27 and the rolling bearing 21 the elastic coupling 15 allows adjustment of a desired axial preload.

Eine zweite Ausführungsvariante der elastischen Kupplung 15' ist in den 4 und 5 dargestellt. Diese entspricht im Wesentlichen der ersten Variante, so dass nachfolgend lediglich auf die Unterschiede näher eingegangen wird. Im Fall der zweiten Ausführungsvariante bildet der Ring 20' aus Elastomermaterial die Mitnehmerstruktur 21' sowohl an seinem Innenumfang als auch an seinem Außenumfang aus. Dabei steht die Mitnehmerstruktur 21a' am Innenumfang mit dem abtriebsseitigen Mitnehmer 23' in Eingriff, während die Mitnehmerstruktur 21b' am Außenumfang mit dem antriebsseitigen Mitnehmer 22' in Eingriff steht, um zwischen diesen Mitnehmern 22' und 23' ein Drehmoment spielfrei zu übertragen. A second embodiment of the elastic coupling 15 ' is in the 4 and 5 shown. This essentially corresponds to the first variant, so that only the differences are discussed in more detail below. In the case of the second embodiment, the ring forms 20 ' made of elastomeric material, the driver structure 21 ' both on its inner circumference and on its outer circumference. Here is the driving structure 21a ' on the inner circumference with the driven-side driver 23 ' engaged while the driver structure 21b ' on the outer circumference with the drive-side driver 22 ' engaged between these drivers 22 ' and 23 ' to transmit a torque without play.

Auch hier ist axial zwischen dem Rotor 12 und der Kugelgewindemutter 8 ein Zwischenstück 24' eingekoppelt, das über ein Wälzlager 25' drehbar im Lenkgetriebegehäuse 2 gelagert ist. Das Zwischenstück 24' bildet wiederum einen den Ring 20' aus Elastomermaterial radial umgreifenden Hohlwellenabschnitt 26' aus. Während an dem Außenumfang des Hohlwellenabschnitts 26' das Wälzlager 25' angeordnet ist, weist der Hohlwellenabschnitt 26' an seinem Innenumfang den antriebsseitigen Mitnehmer 22' auf. Der abtriebsseitige Mitnehmer 23' befindet sich wie bei der ersten Variante an einem Endabschnitt der Kugelgewindemutter 8, so dass sich eine elastische Verbindung zur Kugelgewindemutter 8 und eine starre Verbindung zum Rotor 12 ergibt. Eine umgekehrte Einbindung des Zwischenstücks 24' ist auch hier möglich. Again, there is axial between the rotor 12 and the ball screw nut 8th an intermediate piece 24 ' coupled via a rolling bearing 25 ' rotatable in the steering gear housing 2 is stored. The intermediate piece 24 ' again forms the ring 20 ' made of elastomeric material radially enclosing hollow shaft section 26 ' out. While on the outer periphery of the hollow shaft portion 26 ' the rolling bearing 25 ' is arranged, the hollow shaft section has 26 ' on its inner circumference the drive-side driver 22 ' on. The output side driver 23 ' is located as in the first variant of an end portion of the ball screw nut 8th , so that an elastic connection to the ball screw nut 8th and a rigid connection to the rotor 12 results. A reverse integration of the intermediate piece 24 ' is also possible here.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, welche dazu dienen, beispielhaft einen möglichen Weg zur Verwirklichung der Erfindung darzustellen, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. The invention has been explained in more detail above with reference to exemplary embodiments and further modifications. In particular, individual technical features, which have been explained above in the context of further individual features, can be implemented independently of these and in combination with further individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is therefore expressly not limited to the described embodiments and modifications, which serve to exemplify a possible way to implement the invention, but includes all embodiments defined by the claims.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: elektromechanische Lenkung Electric Power Steering
2 2: Lenkgetriebegehäuse Steering gear housing
3 3: Lenkstange handlebars
4 4: Spurstange tie rod
5 5: Spurstangengelenk Tie joint
6 6: Lenksäule steering column
7 7: Elektromotor electric motor
8 8th: Kugelgewindemutter Ball screw nut
9 9: Kugelgewindeabschnitt Ball screw section
10 10: Kugel Bullet
11 11: Spindelabschnitt spindle section
12 12: Rotor rotor
13 13: Stator stator
14 14: Hohlwelle hollow shaft
15, 15' 15, 15 ': elastische Kupplung elastic coupling
16 16: Lager für Rotor Bearings for rotor
17 17: Lager für Kugelgewindemutter Bearing for ball screw nut
18 18: Außenring outer ring
19 19: Innenring inner ring
20, 20' 20, 20 ': Ring aus Elastomermaterial (Kupplungsring) Ring made of elastomeric material (coupling ring)
21, 21' 21, 21 ': Mitnehmerstruktur Mitnehmerstruktur
21a' 21a ': Mitnehmerstruktur am Innenumfang Carrier structure on the inner circumference
21b' 21b ': Mitnehmerstruktur am Außenumfang Carrier structure on the outer circumference
22, 22' 22, 22 ': antriebsseitiger Mitnehmer drive-side driver
23, 23' 23, 23 ': abtriebsseitiger Mitnehmer output side driver
24, 24' 24, 24 ': Zwischenstück connecting piece
25, 25' 25, 25 ': weiteres Wälzlager (Kupplungswälzlager) further rolling bearing (clutch rolling bearing)
26, 26' 26, 26 ': Hohlwellenabschnitt Hollow shaft section
27 27: Hülse shell
28 28: Außenumfangsabschnitt Outer peripheral portion
29, 29' 29, 29 ': zusätzliche Hülse additional sleeve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10336856 A1 [0002]
DE 102007015338 A1 [0002]

Claims

Electromechanical steering comprising: a steering gear housing ( 2 ), a handlebar ( 3 ) extending through the steering gear housing ( 2 ), an electric motor ( 7 ), which in the steering gear housing ( 2 ) coaxial with the handlebar ( 3 ) is arranged and a rotor ( 12 ), and a ball screw nut ( 8th ), which in the steering gear housing ( 2 ) is rotatably arranged and with a spindle portion ( 11 ) of the handlebar ( 3 ) is engaged, characterized in that the rotor ( 12 ) of the electric motor ( 7 ) and the ball screw nut ( 8th ) with the interposition of an elastic coupling ( 15 ; 15 ' ) are connected to each other to transmit one torque.

Electromechanical steering system according to claim 1, characterized in that the elastic coupling ( 15 ; 15 ' ) is configured to provide axial and / or radial misalignment between the rotor (10) 12 ) and the ball screw nut ( 8th ) elastically balance backlash-free.

Electromechanical steering system according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic coupling ( 15 ; 15 ' ) via a rolling bearing ( 25 ; 25 ' ) radially in the steering gear housing ( 2 ) is supported.

Electromechanical steering system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the elastic coupling ( 15 ; 15 ' ) a ring ( 20 ; 20 ' ) of elastomeric material comprising a driver structure ( 21 . 21 ' ) trains.

Electromechanical steering system according to claim 4, characterized in that the ring ( 20 ) of the elastic coupling ( 15 ) the driver structure ( 21 ) forms only on its inner circumference, which with a drive-side driver ( 22 ) and with a driven-side driver ( 23 ) is engaged to transmit a torque between them without play.

Electromechanical steering system according to claim 4, characterized in that the ring ( 20 ' ) of the elastic coupling ( 15 ' ) the driver structure ( 21 ' ) forms both on its inner circumference and on its outer circumference, wherein the driving structure ( 21a ' ) on the inner circumference with one of a drive-side driver ( 22 ' ) and a driven-side driver ( 23 ' ) is engaged and the driver structure ( 21b ' ) on the outer circumference with the other of drive-side driver ( 22 ' ) and driven-side driver ( 23 ' ) is engaged to transmit a torque between them without play.

Electromechanical steering system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the elastic coupling ( 15 ; 15 ' ) an intermediate piece ( 24 ; 24 ' ) which axially between the rotor ( 12 ) and the ball screw nut ( 8th ) and via the rolling bearing ( 21 ; 21 ' ) rotatably mounted in the steering gear housing ( 2 ), and one with rotor ( 12 ) and ball screw nut ( 8th ) is rigidly connected and with the other rotor ( 12 ) and ball screw nut ( 8th ) by means of the ring ( 20 ; 20 ' ) is elastically connected from elastomeric material.

Electromechanical steering system according to claim 7, characterized in that the intermediate piece ( 24 ; 24 ' ) one the ring ( 20 ; 20 ' ) made of elastomeric material radially enclosing hollow shaft section ( 26 ; 26 ' ) forms on the outer circumference of the rolling bearing ( 21 ; 21 ' ) for rotatable support in the steering gear housing ( 2 ) is arranged.