DE102017205516A1 - Servolenkung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Servolenkung (1, 22) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens einen Elektromotor (2) und wenigstens ein den Elektromotor (2) trieblich mit einer Lenksäule (16) oder einer Spurstange des Kraftfahrzeugs verbindendes Getriebe (6). Um eine geräuscharme und reibungsarme Servolenkung (1, 22) mit variierbarer räumlicher Ausgestaltung bereitzustellen, die zudem einfach montierbar und demontierbar ist, wird vorgeschlagen, dass der Elektromotor (2) als Kugelmotor ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Servolenkung für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens einen Elektromotor und wenigstens ein den Elektromotor trieblich mit einer Lenksäule oder einer Spurstange des Kraftfahrzeugs verbindendes Getriebe.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Lenksäule.
  • Eine herkömmliche elektromechanische Servolenkung (Electric Power Assisted Steering; EPAS) umfasst einen Elektromotor, der einen zylinderförmigen Stator und einen zylinderförmigen Rotor aufweist, wobei eine Drehachse des Rotors identisch mit einer Symmetrieachse bzw. Längsmittelachse des Stators ist. Der Rotor ist üblicherweise über wenigstens zwei Radiallager drehbar gelagert.
  • Zur Schaffung einer Lenkunterstützung ist der Elektromotor über ein Getriebe trieblich mit einer Lenksäule oder einer Spurstange eines Kraftfahrzeugs verbunden. Dabei fällt die Drehachse des Rotors mit einer Drehachse bzw. Längsmittelachse einer drehfest mit dem Rotor verbundenen Antriebswelle zusammen. Dadurch kann der Elektromotor lediglich auf einer Verlängerung der Längsmittelachse der Antriebswelle liegen und erstreckt sich um ein bestimmtes Ausmaß quer dazu.
  • Die herkömmlich verwendeten Radiallager zum drehbaren Lagern des Rotors des Elektromotors verursachen im Betrieb der Servolenkung Geräusche und weisen zudem ein bestimmtes Ausmaß an Reibung auf, was in Lenksystemen ungewünscht ist. Zudem muss in einem Reparaturfall in der Regel der gesamte Teil der Servolenkung, an dem der Elektromotor angeordnet ist, ausgetauscht werden, was eine Reparatur kostenintensiv macht.
  • DE 10 2013 223 380 A1 betrifft eine elektrische Servolenkung für Fahrzeuge, aufweisend einen elektromotorischen Antrieb mit einem Motorgehäuse, einer Motorwelle, wenigstens zwei Lagern zur Lagerung der Motorwelle und wenigstens einem Lagerschild zur Aufnahme eines der Lager, wobei das andere Lager in radialer Richtung ortsfest am Motorgehäuse festgelegt ist. Die Servolenkung umfasst zudem eine von der Motorwelle antreibbare Schneckenwelle, die mit einem in einem Getriebegehäuse aufgenommenen Schneckenrad kämmt. Der Lagerschild ist mittels wenigstens eines elastischen Elements derart elastisch am Motorgehäuse gelagert, dass das Motorgehäuse gegenüber dem Lagerschild kippbar ist.
  • WO 98/12097 A1 betrifft eine Lenkradanordnung für Kraftfahrzeuge enthaltend einen Elektroservomotor und ein Getriebe zur Lenkkraftunterstützung wirkverbindbar mit der Lenkspindel, der Lenkwelle oder dem Lenkgetriebezapfen. Der Elektroservomotor ist scheibenförmig ausgebildet und mit einem scheibenförmigen Getriebe kombiniert koaxial zu der Lenkspindel, der Lenkwelle oder dem Lenkgetriebezapfen koppelbar angebracht.
  • US 5 810 111 A betrifft eine Elektrolenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenksystem mit einem Lenkgetriebe, welches in einem Zahnstangengehäuse untergebracht ist. Die Elektrolenkvorrichtung umfasst eine Ausgangswelle, welche mit dem Lenkgetriebe verbunden ist, einen Motor zur Drehmomentunterstützung des Lenkgetriebes über die Ausgangswelle, eine Steuerschaltung zum Steuern des Motors und ein Motorgehäuse zum darin Aufnehmen des Motors, wobei das Motorgehäuse in Wärmekontakt mit dem Zahnstangengehäuse angeordnet ist. Das Motorgehäuse nimmt ferner darin die Steuerschaltung auf. Das Motorgehäuse ist an dem Zahnstangengehäuse befestigt. Der Motor und die Steuerschaltung sind über das Motorgehäuse in Wärmekontakt mit dem Zahnstangengehäuse.
  • CN 103 121 466 A betrifft eine Servolenkung mit einer mechanischen Lenkeinheit, einem Winkelmotor, einer Steuerelektronik und einem bogenförmig ausgebildeten Linearmotor. Der Linearmotor umfasst einen primären bogenförmig ausgebildeten Linearmotor und einen parallel dazu angeordneten sekundären bogenförmig ausgebildeten Linearmotor. Eine Lenkausgangswelle der mechanischen Lenkeinheit umfasst zwei Segmente, die jeweils mit einem oberen Ende und dem unteren Ende des sekundären Linearmotors über eine erweiterte Verbindungshülse verbunden sind. Der primäre Linearmotor ist mit der Steuerelektronik verbunden.
  • US 6 736 235 B2 betrifft einen Abschnitt einer zusammenschiebbaren und auseinanderziehbaren Lenkwelle. Der Abschnitt definiert eine Kugelspindelwelle eines Kugelspindelmechanismus. Ein Motorrotor eines elektrisch angetriebenen Motors zum Bereitstellen einer Lenkunterstützungskraft wird außen an einer Drehmutter befestigt. Die Montage des Motorrotors an der Drehmutter wird so ausgeführt, dass beide einstellbar ausgerichtet werden können.
  • Die Veröffentlichung „SPHERICAL ELECTRIC MOTOR DESIGN“, Atilla Akil, Wichita State University, Mai 2013 offenbart ein Ansteuerungsverfahren für einen Kugelelektromotor, wodurch dieser auch in elektrischen Lenksystemen von Fahrzeugen einsetzbar sein soll. Diese Veröffentlichung offenbart aber nicht, wie und wozu der Kugelmotor tatsächlich eingesetzt werden soll.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine geräuscharme und reibungsarme Servolenkung mit variierbarer räumlicher Ausgestaltung bereitzustellen, die zudem einfach montierbar und demontierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in verschiedener Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen der Servolenkung können dabei Ausgestaltungen des Kraftfahrzeugs entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird.
  • Eine erfindungsgemäße Servolenkung für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens einen Elektromotor und wenigstens ein den Elektromotor trieblich mit einer Lenksäule oder einer Spurstange des Kraftfahrzeugs verbindendes Getriebe, wobei der Elektromotor als Kugelmotor ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist das Getriebe über den Rotor des Elektromotors gelenkig mit dem Stator des Elektromotors verbunden, da der Elektromotor als Kugelmotor bzw. Kugelelektromotor ausgebildet ist. Hierdurch kann der Stator derart angeordnet werden, dass seine Symmetrieachse bzw. Längsmittelachse nicht mit einer Drehachse des Rotors bzw. einer drehfest damit verbundenen Antriebswelle identisch ist. Der Stator kann also asymmetrisch zu der Drehachse der Antriebswelle angeordnet werden. Dies ermöglicht es, den Stator an einer Stelle in dem Kraftfahrzeug anzuordnen, an dem ein ausreichender Bauraum ohnehin vorhanden ist, so dass für den Stator eventuell kein zusätzlicher Bauraum geschaffen werden muss. Natürlich muss der Stator nicht entsprechend asymmetrisch zu der Drehachse des Rotors angeordnet werden, wenn der gegebene Bauraum eine solche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Servolenkung erlaubt. Durch die gelenkige Verbindung zwischen Stator und Rotor weist die Servolenkung eine variierbare und an den jeweilig zur Verfügung stehenden Bauraum auf einfache Art und Weise anpassbare räumliche Ausgestaltung auf.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Kugelelektromotor ist der Rotor über einen Kugelzapfen beweglich an dem Stator gelagert, wobei eine Längsmittelachse des Kugelzapfens identisch mit der Symmetrieachse bzw. Längsmittelachse des Stators ist. Der Kugelelektromotor weist kein herkömmliches Radiallager zum drehbaren Lagern des Rotors auf. Die Lagerung des Rotors an dem Kugelzapfen geht im Vergleich zu der herkömmlichen Lagerung über Radiallager mit einem geräuschärmeren Betrieb der erfindungsgemäßen Servolenkung einher. Zudem weist die Lagerung des Rotors an dem Kugelzapfen im Vergleich zu der herkömmlichen Lagerung über Radiallager eine geringere Reibung auf.
  • Im Fall des Auftretens von defekten oder beschädigten Teilen an der Servolenkung, insbesondere dem Elektromotor, oder an einem Fahrzeugbauteil, beispielsweise der Lenksäule, dem Lenkgetriebe oder dergleichen, an dem der Elektromotor angeordnet ist, kann der Rotor des erfindungsgemäßen Kugelelektromotors einfach demontiert und montiert werden, was einen Austausch des Rotors unter geringem Aufwand möglich macht.
  • Die erfindungsgemäße Servolenkung kann auch als EPAS-System bezeichnet werden. Hierbei unterstützt der Kugelelektromotor bei Bedarf Lenkbewegungen eines Fahrers des Kraftfahrzeugs mit der mit dem Kugelelektromotor erzeugten Kraft. Das Getriebe der erfindungsgemäßen Servolenkung ist nicht auf eine bestimmte Getriebeausgestaltung festgelegt. Das Getriebe kann unmittelbar oder über wenigstens ein weiteres Bauteil mittelbar an der Lenksäule oder der Spurstange angreifen. Das Kraftfahrzeug kann ein Personenkraftwagen, ein Bus oder ein Lastkraftwagen sein.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen einer Drehachse eines Rotors des Elektromotors und einer Symmetrieachse eines Stators des Elektromotors ein stumpfer Winkel angeordnet. Hiernach ist der Stator asymmetrisch zu der Drehachse des Rotors bzw. einer damit angetriebenen Welle angeordnet.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Getriebe als Schneckengetriebe ausgebildet ist, das ein drehfest mit der Lenksäule verbindbares Schneckenrad und eine drehfest mit dem Rotor des Elektromotors verbundene Schnecke umfasst, wobei ein dem Elektromotor abgewandt angeordneter Wellenabschnitt der Schnecke an einem ortsfesten Lager geführt ist. Zur Realisierung dieser Ausgestaltung der Servolenkung ist lediglich ein Radiallager, insbesondere ein Radialwälzlager oder ein Radialgleitlager, erforderlich, um den Wellenabschnitt drehbar zu lagern. Das Lager kann zusätzlich auch noch die Funktion eines Axiallagers aufweisen. Das Schneckenrad kann unmittelbar oder über wenigstens ein weiteres Bauteil, beispielsweise eine Buchse oder dergleichen, drehfest mit der Lenksäule verbunden werden. Der genannte Wellenabschnitt der Schnecke schließt sich auf einer dem Rotor abgewandten Seite eines weiteren Abschnitts der Schnecke, an dem wenigstens ein Schraubengang ausgebildet ist, an diesen weiteren Abschnitt an. Alternativ kann das Getriebe als Zahnstangengetriebe ausgebildet sein, das eine mit der Spurstange verbindbare oder als Spurstange ausgebildete Zahnstange und eine drehfest mit dem Rotor des Elektromotors verbundene Schnecke aufweist, wobei ein dem Elektromotor abgewandt angeordneter Wellenabschnitt der Schnecke an einem ortsfesten Lager geführt ist. Auch zur Realisierung dieser Ausgestaltung der Servolenkung ist lediglich ein Radiallager, insbesondere ein Radialwälzlager oder ein Radialgleitlager, erforderlich, um den Wellenabschnitt drehbar zu lagern.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Servolenkung wenigstens ein an dem Stator des Elektromotors befestigtes Gehäuse, das einen Abschnitt des Rotors des Elektromotors umschließt und eine Gehäuseöffnung aufweist, durch die wenigstens ein Bauteil des Getriebes verläuft. Das Gehäuse schützt den Kugelelektromotor vor Verschmutzungen im Bereich der Verbindung zwischen dem Stator und dem Rotor, wodurch die Dauerhaftigkeit des Kugelelektromotors erhöht wird. Durch die Gehäuseöffnung kann im Falle eines Schneckengetriebes ein Wellenabschnitt der Schnecke des Schneckengetriebes verlaufen.
  • Vorteilhafterweise ist das Gehäuse kraftschlüssig oder über einen Bajonettverschluss an dem Stator befestigt. Das Gehäuse kann beispielsweise auf den Stator aufgeschraubt oder anderweitig kraftschlüssig mit dem Stator verbunden sein. Da sich eine kraftschlüssige Verbindung bzw. ein Bajonettverschluss zerstörungsfrei lösen lässt, ist eine einfache Montage und Demontage des Gehäuses möglich.
  • Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn eine Stellung des Gehäuses relativ zu dem Stator entlang der Symmetrieachse des Stators variierbar ist, wobei das Gehäuse derart ausgebildet ist, dass der Winkel zwischen der Drehachse des Rotors des Elektromotors und der Symmetrieachse des Stators des Elektromotors durch eine Variation der Stellung des Gehäuses relativ zu dem Stator variierbar ist. Durch eine Variation der Stellung des Gehäuses relativ zu dem Stator in Richtung der Symmetrieachse bzw. Längsmittelachse des Stators kann somit der Winkel zwischen der Drehachse des Rotors und der Symmetrieachse des Stators eingestellt bzw. begrenzt werden. Zudem kann hierdurch eine Vorspannkraft erzeugt werden, mit der beispielsweise eine Schnecke eines Schneckengetriebes gegen ein Schneckenrad desselben gedrückt wird. Ferner ist durch die genannte Winkeleinstellung eine räumliche Anpassung bzw. Ausrichtung der Komponenten des Getriebes aneinander bzw. zueinander möglich.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Servolenkung wenigstens eine Ansteuerelektronik zum Ansteuern des Elektromotors, wobei die Ansteuerelektronik an dem Stator des Elektromotors befestigt ist. Hiernach bildet der Elektromotor zusammen mit der Ansteuerelektronik eine platzsparende bauliche Einheit. Die Servolenkung kann wenigstens einen elektrischen Sensor aufweisen, mit dem Lenkbewegungen des Fahrers des Kraftfahrzeugs erfassbar sind und der den Lenkbewegungen entsprechende Signale erzeugt und an die Ansteuerelektronik sendet. Die Ansteuerelektronik verarbeitet diese Signale, um entsprechende Ansteuersignale für den Elektromotor zu erzeugen, so dass eine gewünschte Lenkunterstützung möglich ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine Lenksäule und wenigstens eine Servolenkung nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander.
  • Mit dem Kraftfahrzeug sind die oben mit Bezug auf die Servolenkung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend genannten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen, als auch in unterschiedlicher Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen vorteilhaften oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Servolenkung;
    • 2 eine weitere schematische Darstellung der in 1 gezeigten Servolenkung;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Details der in den 1 und 2 gezeigten Servolenkung;
    • 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Servolenkung in einem ersten Zustand;
    • 5 eine schematische Darstellung der in 4 gezeigten Servolenkung in einem zweiten Zustand.
  • In den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Servolenkung 1 für ein nicht gezeigtes Kraftfahrzeug.
  • Die Servolenkung 1 umfasst einen Elektromotor 2. Der Elektromotor 2 ist als Kugelmotor ausgebildet, dessen genauer Aufbau in 3 gezeigt ist. Der Elektromotor 2 umfasst einen Stator 3 und einen kugelartig ausgebildeten Rotor 4. An dem Stator 3 ist eine halbkugelförmige Ausnehmung 5 ausgebildet, in die der Rotor 4 eingreift. Hierdurch ist der Rotor 4 gelenkig an dem Stator 3 geführt. Der Stator 3 umfasst nicht gezeigte, elektrisch ansteuerbare Elektromagnete und der Rotor 4 umfasst nicht gezeigte Permanentmagnete. Zwischen einer Drehachse 13 des Rotors 4 und einer Symmetrieachse 14 des Stators 3 ist ein stumpfer Winkel α angeordnet.
  • Zudem umfasst die Servolenkung 1 ein den Elektromotor 2 trieblich mit einer nicht gezeigten Lenksäule des Kraftfahrzeugs verbindendes Getriebe 6. Das Getriebe 6 ist als Schneckengetriebe ausgebildet. Das Getriebe 6 umfasst ein drehfest mit der Lenksäule verbindbares Schneckenrad 7, das um eine Drehachse 8 drehbar ist, und eine drehfest mit dem Rotor 4 des Elektromotors 2 verbundene Schnecke 9. Ein dem Elektromotor 2 abgewandt angeordneter Wellenabschnitt 10 der Schnecke 9 ist an einem nicht gezeigten ortsfesten Lager geführt. Die Schnecke 9 umfasst zudem einen drehfest mit dem Rotor 4 verbundenen weiteren Wellenabschnitt 11 und einen zwischen den Wellenabschnitten 10 und 11 angeordneten Abschnitt 12 mit wenigstens einem nicht gezeigten Schraubengang.
  • Die Servolenkung 1 kann ein an dem Stator 3 befestigtes, nicht gezeigtes Gehäuse aufweisen, das einen Abschnitt des Rotors 4 umschließt und eine Gehäuseöffnung aufweist, durch die die Schnecke 9 verläuft. Das Gehäuse kann kraftschlüssig oder über einen nicht gezeigten Bajonettverschluss an dem Stator 3 befestigt sein. Eine Stellung des Gehäuses kann relativ zu dem Stator 3 entlang der Symmetrieachse 14 des Stators 3 variierbar sein. Hierbei kann das Gehäuse derart ausgebildet sein, dass der Winkel α zwischen der Drehachse 13 des Rotors 4 und der Symmetrieachse 14 des Stators 3 durch eine Variation der Stellung des Gehäuses relativ zu dem Stator 3 variierbar ist.
  • Ferner umfasst die Servolenkung 1 eine Ansteuerelektronik 15 zum Ansteuern des Elektromotors 2, wobei die Ansteuerelektronik 15 an dem Stator 3 befestigt ist. Die Ansteuerelektronik 15 bildet so zusammen mit dem Elektromotor 2 eine platzsparende kompakte Baueinheit.
  • 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung der in 1 gezeigten Servolenkung 1. Es ist zu sehen, dass auch in dieser um 90° gedrehten Ansicht der Servolenkung 1 zwischen der Drehachse 13 des Rotors 4 und der Symmetrieachse 14 des Stators 3 ist ein stumpfer Winkel β angeordnet ist. Zudem ist die Lenksäule 16 des nicht gezeigten Kraftfahrzeugs zu sehen. Das Schneckenrad 7 ist drehfest mit der Lenksäule 16 verbunden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Übrigen auf die obige Beschreibung zu 1 verwiesen.
  • Obwohl das in 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ein Getriebe 6 zeigt, das außer der drehfest mit dem Rotor 4 des Elektromotors 2 verbundenen Schnecke 9 ein drehfest mit der Lenksäule 16 verbindbares Schneckenrad 7 umfasst, kann das Getriebe 6 statt des mit der Lenksäule 16 verbindbaren Schneckenrades 7 eine mit der Spurstange der Lenkung verbindbare oder als Spurstange ausgebildete Zahnstange umfassen. In diesem Fall würden in den 1 und 2 die Bezugsziffer 7 die Spurstange und die Bezugsziffer 16 die Zahnstange zeigen.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Details der in den 1 und 2 gezeigten Servolenkung 1. Es ist insbesondere dargestellt, dass der Rotor 4 eine Ausnehmung 17 aufweist, die sich bis zur Mitte des Rotors 4 erstreckt und dort in einer kugelförmigen Aufnahme 18 endet. An dem Stator 3 ist ein Kugelzapfen 19 angeordnet, der sich innerhalb der Ausnehmung 5 erstreckt und an dessen freiem Ende eine Lagerkugel 20 angeordnet ist, die in die Aufnahme 18 eingreift. Hierdurch ist der Rotor 4 dreidimensional beweglich an dem Stator 3 gelagert, wobei diese Beweglichkeit lediglich durch die kegelförmige Formgebung des Kugelzapfens 19 und die Formgebung der Ausnehmung 17 des Rotors 4 begrenzt ist. Des Weiteren ist zu sehen, dass der Wellenabschnitt 10 der Schnecke 9 bzw. die Schnecke 9 zusätzlich an einem ortsfesten Lager 21 drehbar gelagert ist. Das Lager 21 ist ein Radiallager und kann zusätzlich die Funktion eines Axiallagers aufweisen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Übrigen auf die obige Beschreibung zu den 1 und 2 verwiesen.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Servolenkung 22 für ein nicht gezeigtes Kraftfahrzeug in einem ersten Zustand. Die Servolenkung 22 unterscheidet sich dadurch von dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass an dem Stator 3 des Elektromotors 2 ein Gehäuse 23 befestigt ist, das einen Abschnitt des Rotors 4 des Elektromotors 2 umschließt und eine Gehäuseöffnung 24 aufweist, durch die die Schnecke 9 des Getriebes 6 verläuft. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im Übrigen auf die obige Beschreibung zu den 1 bis 3 verwiesen.
  • Das Gehäuse 23 ist kraftschlüssig an dem Stator 3 befestigt. Insbesondere ist das Gehäuse 23 mit dem Stator 3 verschraubt, wozu an der Außenseite des Stators 3 ein nicht gezeigtes Außengewinde und an der Innenseite des Gehäuses 23 ein nicht gezeigtes Innengewinde vorhanden ist. Das Gehäuse 23 verjüngt sich in Richtung seiner Gehäuseöffnung 24.
  • Durch die Schraubverbindung zwischen dem Gehäuse 23 und dem Stator 3 ist eine Stellung des Gehäuses 23 relativ zu dem Stator 3 entlang der Symmetrieachse 14 des Stators 3 variierbar, wobei das Gehäuse 23 derart ausgebildet ist, dass der Winkel α zwischen der Drehachse 13 des Rotors 4 und der Symmetrieachse 14 des Stators 3 durch eine Variation der Stellung des Gehäuses 23 relativ zu dem Stator 3 variierbar ist. In 4 ist ein Zustand der Servolenkung 22 gezeigt, bei der sich das Gehäuse 23 in einer vorgerückten Relativstellung befindet.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung der in 4 gezeigten Servolenkung 22 in einem zweiten Zustand, in dem sich das Gehäuse 23 in einer rückgezogenen Relativstellung befindet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Servolenkung
    2
    Elektromotor
    3
    Stator
    4
    Rotor
    5
    Ausnehmung von 3
    6
    Getriebe
    7
    Schneckenrad oder Spurstange
    8
    Drehachse von 7
    9
    Schnecke
    10
    Wellenabschnitt von 9
    11
    weiterer Wellenabschnitt von 9
    12
    Abschnitt von 9
    13
    Drehachse von 4
    14
    Symmetrieachse von 3
    15
    Ansteuerelektronik
    16
    Lenksäule oder Zahnstange
    17
    Ausnehmung von 4
    18
    Aufnahme von 4
    19
    Kugelzapfen
    20
    Lagerkugel
    21
    Lager
    22
    Servolenkung
    23
    Gehäuse
    24
    Gehäuseöffnung
    α
    Winkel zwischen 13 und 14
    β
    Winkel zwischen 13 und 14
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013223380 A1 [0006]
    • WO 9812097 A1 [0007]
    • US 5810111 A [0008]
    • CN 103121466 A [0009]
    • US 6736235 B2 [0010]

Claims (9)

  1. Servolenkung (1, 22) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens einen Elektromotor (2) und wenigstens ein den Elektromotor (2) trieblich mit einer Lenksäule (16) oder einer Spurstange des Kraftfahrzeugs verbindendes Getriebe (6), dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) als Kugelmotor ausgebildet ist.
  2. Servolenkung (1, 22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Drehachse (13) eines Rotors (4) des Elektromotors (2) und einer Symmetrieachse (14) eines Stators (3) des Elektromotors (2) ein stumpfer Winkel (α, β) angeordnet ist.
  3. Servolenkung (1, 22) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) als Schneckengetriebe ausgebildet ist, das ein drehfest mit der Lenksäule (16) verbindbares Schneckenrad (7) und eine drehfest mit dem Rotor (4) des Elektromotors (2) verbundene Schnecke (9) aufweist, wobei ein dem Elektromotor (2) abgewandt angeordneter Wellenabschnitt (10) der Schnecke (9) an einem ortsfesten Lager (21) geführt ist.
  4. Servolenkung (1, 22) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (6) als Zahnstangengetriebe ausgebildet ist, das eine mit der Spurstange verbindbare oder als Spurstange ausgebildete Zahnstange und eine drehfest mit dem Rotor (4) des Elektromotors (2) verbundene Schnecke (9) aufweist, wobei ein dem Elektromotor (2) abgewandt angeordneter Wellenabschnitt (10) der Schnecke (9) an einem ortsfesten Lager (21) geführt ist.
  5. Servolenkung (1, 22) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch wenigstens ein an dem Stator (3) des Elektromotors (2) befestigtes Gehäuse (23), das einen Abschnitt des Rotors (4) des Elektromotors (2) umschließt und eine Gehäuseöffnung (24) aufweist, durch die wenigstens ein Bauteil des Getriebes (6) verläuft.
  6. Servolenkung (1, 22) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (23) kraftschlüssig oder über einen Bajonettverschluss an dem Stator (3) befestigt ist.
  7. Servolenkung (1, 22) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stellung des Gehäuses (23) relativ zu dem Stator (3) entlang der Symmetrieachse (14) des Stators (3) variierbar ist, wobei das Gehäuse (23) derart ausgebildet ist, dass der Winkel (a, β) zwischen der Drehachse (13) des Rotors (4) des Elektromotors (2) und der Symmetrieachse (14) des Stators (3) des Elektromotors (2) durch eine Variation der Stellung des Gehäuses (23) relativ zu dem Stator (3) variierbar ist.
  8. Servolenkung (1, 22) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine Ansteuerelektronik (15) zum Ansteuern des Elektromotors (2), wobei die Ansteuerelektronik (15) an dem Stator (3) des Elektromotors (2) befestigt ist.
  9. Kraftfahrzeug mit einer Lenksäule (16), gekennzeichnet durch wenigstens eine Servolenkung (1, 22) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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