DE102017205721B4 - Transmission unit for a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit (1) für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einer entlang einer X-Richtung verlaufenden Abtriebswelle (2), zwei hieran gekoppelten Schneckenrädern (3, 14), wobei das erste Schneckenrad (3) und das zweite Schneckenrad (14) an die Abtriebswelle (2) gekoppelt sind, sowie einer ersten Schneckenwelle (4), die entlang einer zur X-Richtung senkrechten Y-Richtung verläuft, mit dem ersten Schneckenrad (3) zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit (6) gekoppelt ist,
wobei
eine zweite Schneckenwelle (9), mit dem zweiten Schneckenrad (14) zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine zweite Motoreinheit (11) gekoppelt ist, wobei die erste Schneckenwelle (4) mit einem ersten Abschnitt (17) des ersten Schneckenrads (3) zusammenwirkt und die zweite Schneckenwelle (9) mit einem hierzu in X-Richtung versetzt angeordneten zweiten Abschnitt (18) des zweiten Schneckenrads (14) zusammenwirkt, und wobei der erste Abschnitt (17) am ersten Schneckenrad (3) und der zweite Abschnitt (18) am zweiten Schneckenrad (14) ausgebildet ist und die Steigung des ersten Abschnitts (17) entgegengesetzt zur Steigung des zweiten Abschnitts (18) ist.

Figure DE102017205721B4_0000
The invention relates to a transmission unit (1) for a power steering system of a motor vehicle, comprising an output shaft (2) running along an X direction, two worm wheels (3, 14) coupled thereto, the first worm wheel (3) and the second worm wheel (14 ) are coupled to the output shaft (2), and a first worm shaft (4) which extends along a direction perpendicular to the X direction Y-direction, with the first worm wheel (3) cooperates and torque transmitting to a first motor unit (6) is coupled .
in which
a second worm shaft (9) cooperating with the second worm wheel (14) and torque transmittingly coupled to a second motor unit (11), the first worm shaft (4) cooperating with a first portion (17) of the first worm wheel (3); second worm shaft (9) cooperates with a second section (18) of the second worm gear (14) arranged offset in the X direction, and wherein the first section (17) on the first worm wheel (3) and the second section (18) on the second Worm wheel (14) is formed and the slope of the first portion (17) opposite to the slope of the second portion (18).
Figure DE102017205721B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer entlang einer X-Richtung verlaufenden Abtriebswelle, zwei hieran gekoppelten Schneckenrädern, wobei das erste Schneckenrad und das zweite Schneckenrad an die Abtriebswelle gekoppelt sind, sowie einer ersten Schneckenwelle, die entlang einer zur X-Richtung senkrechten Y-Richtung verläuft, mit dem ersten Schneckenrad zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit gekoppelt ist.The invention relates to a transmission unit for a motor vehicle having an output shaft extending along an X direction, two worm wheels coupled thereto, the first worm wheel and the second worm wheel being coupled to the output shaft, and a first worm shaft extending along a direction perpendicular to the X direction Y-direction, cooperates with the first worm wheel and torque-transmitting coupled to a first motor unit.

Die DE 25 26 208 befasst sich mit einem Untersetzungs-Schneckengetriebe. Ein Rad mit einer horizontalen Drehachse weist einen Zahnkranz auf. In dem Zahnkranz ist eine doppelte Verzahnung eingeschnitten, die gleichzeitig mit zwei Schneckenwellen zusammenwirken.The DE 25 26 208 deals with a reduction worm gear. A wheel with a horizontal axis of rotation has a sprocket. In the ring gear, a double toothing is cut, which interact simultaneously with two screw shafts.

Die DE 10 2010 017 540 A1 befasst sich mit einem Lenk-Steuersystem. Dieses weist eine Getriebeverhältnislenkung (VGRS), eine Lenkmomenterfassungsvorrichtung und eine elektrische Servolenkung (EPS) auf. Die EPS-Vorrichtung unterstützt eine Lenkkraft basierend auf dem Lenkmoment. Die VGRS-Vorrichtung steuert ein Lenkverhältnis. Sowohl die VGRS-Vorrichtung als auch die EPS-Vorrichtung weisen jeweils einen Elektromotor auf, welcher die jeweiligen Schnecken dreht. Die EPS-Vorrichtung, welche als Getriebeeinheit für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs angesehen werden kann, weist jedoch lediglich ein Schneckenrad auf, das mit einer einzigen Schneckenwelle zusammenwirkt.The DE 10 2010 017 540 A1 deals with a steering control system. This has a transmission ratio steering (VGRS), a steering torque detection device and an electric power steering (EPS). The EPS device supports a steering force based on the steering torque. The VGRS device controls a steering ratio. Both the VGRS device and the EPS device each have an electric motor which rotates the respective screws. The EPS device, which can be considered as a transmission unit for a power steering system of a motor vehicle, but has only a worm wheel, which cooperates with a single worm shaft.

Die FR 1 177 305 offenbart ein Getriebe für eine hohe Kraftübertragung bei Lokomotiven. Dabei sind auf einer angetriebenen Welle zwei Tangentialräder angeordnet, die mit Schnecken kämmen. Die Schneckenwellen werden durch zwei Hilfsmotorwellen angetrieben, deren Antrieb in entgegengesetzten Richtungen von der einzelnen Hauptantriebswelle mittels eines geeigneten Zahnradsatzes gewährleistet ist. Die Hilfsmotorwellen werden durch die Welle des Motors angetrieben.The FR 1 177 305 discloses a transmission for a high power transmission in locomotives. Here, two tangential wheels are arranged on a driven shaft, which mesh with screws. The worm shafts are driven by two auxiliary motor shafts, the drive of which is ensured in opposite directions from the individual main drive shaft by means of a suitable gear set. The auxiliary motor shafts are driven by the shaft of the motor.

Moderne Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit einer Servolenkung ausgestattet, bei der die Lenkbewegungen des Fahrers fahrzeugseitig unterstützt werden oder ggf. sogar fahrzeugseitig ein gewisses Lenkmoment erzeugt werden kann, das den Fahrer auf eine empfohlene Lenkbewegung hinweist. Neben hydraulischen Servolenkungen kommen vor allen Dingen motorbetriebene Servolenkungen zum Einsatz. Bei letzteren wirkt üblicherweise einen elektrischer Servomotor mit einer Antriebswelle auf eine Schneckenwelle, die ihrerseits mit einem Schneckenrad zusammenwirkt. Das Schneckenrad sitzt auf der eigentlichen Lenkwelle auf, die bspw. über einen Ritzel und eine Zahnstange auf eine Spurstange einwirkt. Ähnliche Systeme mit Servomotor, Schneckenwelle und Schneckenrad kommen bei Kraftfahrzeugen auch in anderen Bereichen, z.B. bei Fensterhebern, zum Einsatz.Modern motor vehicles are usually equipped with a power steering, in which the steering movements of the driver are supported on the vehicle side or possibly even on the vehicle side a certain steering torque can be generated, which indicates the driver to a recommended steering movement. In addition to hydraulic power steering motor-driven power steering systems are used above all. In the latter, usually an electric servomotor with a drive shaft acts on a worm shaft, which in turn interacts with a worm wheel. The worm wheel sits on the actual steering shaft, which acts, for example. Via a pinion and a rack on a tie rod. Similar systems with servomotor, worm shaft and worm wheel are also used in motor vehicles in other areas, e.g. for window regulators, for use.

In der Praxis kann der Eingriff zwischen Schneckenwelle und Schneckenrad durch fertigungsbedingte oder montagebedingte Ungenauigkeiten, Abnutzungseffekte, Verschmutzung sowie Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit und Temperatur beeinträchtigt werden. Zeitweise kann der Eingriff zu eng sein, was zu erhöhtem Verschleiß führt, oder zu locker, was zu einem unerwünschten Aneinanderschlagen und einer hiermit verbundenen Geräuschentwicklung führen kann. Normalerweise versucht man diese Problematik dadurch zu beschränken, dass die Schneckenwelle zumindest einseitig über einen federbeaufschlagtes Drehlager gegen das Schneckenrad vorgespannt wird.In practice, engagement between the worm shaft and worm wheel may be affected by manufacturing or assembly inaccuracies, wear effects, contamination, and environmental factors such as humidity and temperature. At times, the engagement may be too tight, resulting in increased wear, or too loose, which may result in undesirable clashing and associated noise. Normally, attempts are made to limit this problem by biasing the worm shaft against the worm wheel at least on one side via a spring-loaded rotary bearing.

Verschiedene Faktoren beschränken das durch die Servolenkung zur Verfügung gestellte Drehmoment. Zum einen ist das Schneckenrad oder zumindest sein äußerer Teil, der die Verzahnung bildet, normalerweise aus Kunststoff, bspw. Polyamid, gefertigt. Wenngleich dadurch Gewicht und Herstellungskosten gegenüber einem Schneckenrad aus Metall reduziert werden, verringern sich auch die Festigkeit und die mechanische Belastbarkeit insgesamt. Aufgrund des begrenzten zur Verfügung stehenden Bauraums kann das Schneckenrad auch nicht einfach größer dimensioniert werden, um seine Stabilität zu erhöhen. Die Biegsamkeit der einzelnen Zähne sowie die seitliche Steifigkeit des Schneckenrades haben dabei wesentlichen Einfluss auf dessen Fähigkeit zur Übertragung von Drehmomenten. Letzteres spielt deshalb eine Rolle, weil aufgrund der Schrägverzahnung des Schneckenrades zusammen mit der tangential angreifenden Kraft immer auch eine axial (also senkrecht zur Erstreckungsebene des Schneckenrades) wirkende Kraftkomponente erzeugt wird. Antriebsseitig ist das zur Verfügung stehende Drehmoment normalerweise durch die Größe des Motors sowie die zur Verfügung stehende elektrische Leistung beschränkt.Various factors limit the torque provided by the power steering. On the one hand, the worm gear or at least its outer part, which forms the toothing, is usually made of plastic, for example polyamide. Although this reduces weight and manufacturing costs compared to a metal worm wheel, the overall strength and the mechanical strength are also reduced. Due to the limited space available, the worm wheel can not simply be dimensioned larger in order to increase its stability. The flexibility of the individual teeth and the lateral stiffness of the worm wheel have a significant influence on its ability to transmit torque. The latter plays a role because due to the helical gearing of the worm wheel together with the tangentially acting force always an axially (ie perpendicular to the plane of extension of the worm wheel) acting force component is generated. On the drive side, the available torque is usually limited by the size of the motor and the available electrical power.

Die CN 103448789 A offenbart eine Motor-Getriebe-Einheit für eine Servolenkung. Hierbei wirken zwei antriebsseitige Schneckenwellen auf ein abtriebseitiges Schneckenrad ein. Gemäß einer Ausgestaltung sind die Schneckenwellen im Winkel zueinander angeordnet und ihrerseits über Kegelräder aneinander gekoppelt, wobei nur eine der Schneckenwellen direkt durch eine Motoreinheit angetrieben ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Schneckenwellen parallel zueinander auf gegenüberliegenden Seiten des Schneckenrades angeordnet und werden durch zwei separate Motoreinheiten angetrieben. Die beiden Motoreinheiten können hierbei entweder nebeneinander oder auf gegenüberliegenden Seiten des Schneckenrades angeordnet sein.The CN 103448789 A discloses a motor-gear unit for power steering. Here, two drive-side worm shafts act on a driven-side worm wheel. According to one embodiment, the worm shafts are arranged at an angle to each other and in turn coupled via bevel gears to each other, wherein only one of the worm shafts is driven directly by a motor unit. According to a further embodiment, the worm shafts are arranged parallel to one another on opposite sides of the worm wheel and are driven by two separate motor units. The two motor units can do this be arranged either side by side or on opposite sides of the worm wheel.

Die FR 2 938 493 A1 zeigt eine weitere Motor-Getriebe-Einheit für eine Servolenkung, bei der wiederum zwei Schneckenwellen mit einem Schneckenrad zusammenwirken. Die Schneckenwellen, die durch zwei separate Motoreinheiten angetrieben werden, sind parallel zueinander auf gegenüberliegenden Seiten des Schneckenrades angeordnet.The FR 2 938 493 A1 shows a further motor-gear unit for power steering, in turn, two worm shafts cooperate with a worm wheel. The worm shafts, which are driven by two separate motor units, are arranged parallel to each other on opposite sides of the worm wheel.

Motor-Getriebe-Einheiten mit entsprechender Anordnung sind in der JP 2006-076353 A und der JP 2005-119578 A beschrieben.Engine-gearbox units with appropriate arrangement are in the JP 2006-076353 A and the JP 2005-119578 A described.

Die JP 2006-232183 A zeigt ein Lenkgetriebe, bei dem zwei separate Motoreinheiten über zwei Schneckenwellen auf ein Schneckenrad wirken. Die Motoreinheiten sind hierbei nebeneinander angeordnet und die Schneckenwellen verlaufen im spitzen Winkel zueinander auf gegenüberliegenden Seiten des Schneckenrades. In der JP 2007-069848 A ist eine ähnliche Anordnung gezeigt, wobei dort die Schneckenwellen im stumpfen Winkel zueinander verlaufen.The JP 2006-232183 A shows a steering gear, in which two separate motor units act on a worm wheel via two worm shafts. The motor units are arranged side by side and the worm shafts are at an acute angle to each other on opposite sides of the worm wheel. In the JP 2007-069848 A a similar arrangement is shown, where there are the worm shafts at an obtuse angle to each other.

Die JP 2009-078792 A zeigt eine Servolenkung mit zwei Motoreinheiten, die parallel zueinander ausgerichtete Schneckenwellen antreiben. Jede der Schneckenwellen wirkt auf eines von zwei separaten Schneckenrädern, die hintereinander auf einer abtriebseitigen Welle angeordnet sind. Dabei sind die Schneckenwellen auf der gleichen Seite der abtriebseitigen Welle angeordnet. Ein ähnliches System ist in der JP H08-258728 A offenbart, wobei dort die beiden Schneckenwellen auf gegenüberliegenden Seiten der abtriebseitigen Welle angeordnet sind.The JP 2009-078792 A shows a power steering with two motor units that drive parallel aligned worm shafts. Each of the worm shafts acts on one of two separate worm wheels, which are arranged one behind the other on a driven-side shaft. The worm shafts are arranged on the same side of the output-side shaft. A similar system is in the JP H08-258728 A discloses, where there the two worm shafts are arranged on opposite sides of the driven-side shaft.

Die US 7,517,262 B2 zeigt eine Servolenkung für einen Außenbordmotor eines Bootes, bei der zwei separate Servomotoren zwei parallel verlaufende Schneckenwellen antreiben, die auf ein gemeinsames Schneckenrad einwirken. Das Schneckenrad ist hierbei als Kegelrad ausgebildet.The US 7,517,262 B2 shows a power steering for an outboard motor of a boat in which two separate servomotors drive two parallel worm shafts, which act on a common worm wheel. The worm wheel is designed here as a bevel gear.

Die US 6,318,496 B1 eine Motor-Getriebe-Einheit für eine Servolenkung, bei der 2 Schneckenwellen auf ein Schneckenrad einwirken. Die Schneckenwellen können parallel oder im Winkel zueinander angeordnet sein und sind über gewöhnliche Zahnräder oder Kegelräder aneinandergekoppelt, wobei eine der Schneckenwellen unmittelbar durch eine Motoreinheit angetrieben wird.The US 6,318,496 B1 a motor-gear unit for a power steering, in which 2 worm shafts act on a worm wheel. The worm shafts may be parallel or at an angle to each other and are coupled to each other via ordinary gears or bevel gears, one of the worm shafts being directly driven by a motor unit.

Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Bereitstellung einer kompakten und leistungsfähigen Getriebeeinheit mit einem Schneckengetriebe noch Raum für Verbesserungen. Dies betrifft insbesondere die Bereitstellung eines möglichst hohen Drehmoments. Ebenfalls wünschenswert wäre eine Minimierung des Verschleißes und die Gewährleistung eines optimalen Eingriffs zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenrad.In view of the cited prior art, the provision of a compact and powerful gear unit with a worm gear offers room for improvement. This relates in particular to the provision of the highest possible torque. It would also be desirable to minimize wear and to ensure optimum engagement between the worm shaft and the worm wheel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte und leistungsfähige Getriebeeinheit mit einem Schneckengetriebe zur Verfügung zu stellen.The invention has for its object to provide a compact and powerful transmission unit with a worm gear available.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen. Die Lösung der Aufgabe gelingt also mit einer Getriebeeinheit für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einer entlang einer X-Richtung verlaufenden Abtriebswelle, zwei hieran gekoppelten Schneckenrädern, wobei das erste Schneckenrad und das zweite Schneckenrad an die Abtriebswelle gekoppelt sind, sowie einer ersten Schneckenwelle, die entlang einer zur X-Richtung senkrechten Y-Richtung verläuft, mit dem ersten Schneckenrad zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit gekoppelt ist. Eine zweite Schneckenwelle wirkt mit dem zweiten Schneckenrad zusammen und ist drehmomentübertragend an eine zweite Motoreinheit gekoppelt, wobei die erste Schneckenwelle mit einem ersten Abschnitt des ersten Schneckenrads zusammenwirkt und die zweite Schneckenwelle mit einem hierzu in X-Richtung versetzt angeordneten zweiten Abschnitt des zweiten Schneckenrads zusammenwirkt, und wobei der erste Abschnitt am ersten Schneckenrad und der zweite Abschnitt am zweiten Schneckenrad ausgebildet ist und die Steigung des ersten Abschnitts entgegengesetzt zur Steigung des zweiten Abschnitts ist.According to the invention the object is achieved by a gear unit with the features of claim 1, wherein the dependent claims relate to advantageous embodiments of the invention. The object is therefore achieved with a transmission unit for a power steering system of a motor vehicle, with an output shaft extending along an X direction, two worm wheels coupled thereto, wherein the first worm wheel and the second worm wheel are coupled to the output shaft, and a first worm shaft along a Y-direction perpendicular to the X-direction, cooperating with the first worm wheel and torque-transmitting coupled to a first motor unit. A second worm shaft cooperates with the second worm gear and is torque-transmittingly coupled to a second motor unit, wherein the first worm shaft cooperates with a first section of the first worm wheel and the second worm shaft cooperates with a second section of the second worm gear arranged staggered in the X direction, and wherein the first portion is formed on the first worm wheel and the second portion is formed on the second worm wheel and the pitch of the first portion is opposite to the pitch of the second portion.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be noted that the features listed in the following description as well as measures in any technically meaningful way can be combined with each other and show other embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Durch die Erfindung wird eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt. Als Kraftfahrzeuge kommen insbesondere PKW und LKW infrage. Namentlich kann es sich um eine Getriebeeinheit für eine Servolenkung handeln, wenngleich auch andere Anwendungen, bspw. für Fensterheber, elektrische Sitzverstellungen oder anderes infrage kommen.The invention provides a transmission unit for a motor vehicle. As motor vehicles are especially cars and trucks in question. In particular, it may be a transmission unit for a power steering, although other applications, for example. For windows, electric seat adjustments or other eligible.

Die Getriebeeinheit weist eine entlang einer X-Richtung verlaufende Abtriebswelle auf sowie wenigstens ein hieran gekoppeltes Schneckenrad, also zwei hieran gekoppelte Schneckenräder. Das wenigstens eine Schneckenrad ist normalerweise drehfest mit der Abtriebswelle verbunden, wobei auch eine einstückige Ausbildung denkbar ist. Wie der Begriff „Abtriebswelle“ andeutet, gehört diese zum abtriebseitigen Teil der Getriebeeinheit. Die Verlaufsrichtung der Abtriebswelle ist dabei selbstverständlich auch mit ihrer Drehachse identisch. In diesem Zusammenhang ist der Begriff „X-Richtung“ im Allgemeinen nicht mit der Längsachse des Kraftfahrzeugs gleichzusetzen, wenngleich diese in einigen Fällen im eingebauten Zustand der Fall identisch sein können. Es handelt sich hierbei lediglich um einen Begriff, mittels dessen ein Bezugssystem bzw. Koordinatensystem im Lenksystem beschrieben wird. Man könnte die X-Richtung auch einfach als „erste Richtung“ sowie die nachfolgend noch erwähnte Y- und Z-Richtung als „zweite“ und „dritte Richtung“ bezeichnen.The gear unit has an output shaft extending along an X direction and at least one worm wheel coupled thereto, that is to say two worm wheels coupled thereto. The at least one worm wheel is normally non-rotatably connected to the output shaft, and also a one-piece training is conceivable. As the term "output shaft" indicates, this belongs to the output-side part of the transmission unit. The course of the output shaft is of course identical with its axis of rotation. In this context, the term "X-direction" is generally not to be equated with the longitudinal axis of the motor vehicle, although in some cases these may be identical in the installed state of the case. This is merely a term by means of which a reference system or coordinate system is described in the steering system. The X-direction could also simply be referred to as the "first direction" and the Y and Z directions mentioned below as the "second" and "third directions".

Weiterhin weist die Getriebeeinheit eine erste Schneckenwelle auf, die entlang einer zur X-Richtung senkrechten Y-Richtung verläuft, mit dem wenigstens einen Schneckenrad zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit gekoppelt ist. Bei der Motoreinheit kann es sich bspw. um einen Servomotor handeln. Die erste Schneckenwelle ist normalerweise an eine Antriebswelle der ersten Motoreinheit gekoppelt, wobei eine Kupplung oder Kupplungsanordnung ein Drehmoment von der Antriebswelle auf die erste Schneckenwelle übertragen kann. Optional kann eine mechanische Übersetzung bzw. Untersetzung zwischen der ersten Motoreinheit und der ersten Schneckenwelle vorgesehen sein. Weiterhin kann die Kupplung wenigstens teilweise elastisch ausgebildet sein, bspw. um negative Auswirkungen von Variationen der Drehzahl oder des Drehmoments auf das Getriebe zu verringern. Es ist dabei auch möglich, dass eine mechanische Übersetzung bzw. Untersetzung zwischen der Motoreinheit und der ersten Schneckenwelle zwischengeschaltet ist bzw. in die Motoreinheit integriert ist. Die erste Schneckenwelle wiederum wirkt im Betriebszustand mit dem wenigstens einen Schneckenrad zusammen, wodurch normalerweise eine Untersetzung erreicht wird.Furthermore, the gear unit has a first worm shaft which runs along a Y direction perpendicular to the X direction, with which at least one worm wheel cooperates and is coupled to transmit torque to a first motor unit. The motor unit may, for example, be a servomotor. The first worm shaft is normally coupled to a drive shaft of the first motor unit, and a clutch or clutch assembly is capable of transmitting torque from the drive shaft to the first worm shaft. Optionally, a mechanical transmission or reduction between the first motor unit and the first worm shaft may be provided. Furthermore, the clutch may be at least partially elastic, for example. To reduce negative effects of variations in speed or torque on the transmission. It is also possible that a mechanical translation or reduction between the motor unit and the first worm shaft is interposed or integrated into the motor unit. The first worm shaft in turn cooperates in the operating state with the at least one worm wheel, whereby a reduction is normally achieved.

Die Getriebeeinheit weist eine zweite Schneckenwelle auf, die mit dem wenigstens einen Schneckenrad zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine zweite Motoreinheit gekoppelt ist. Die obigen Ausführungen hinsichtlich der ersten Motoreinheit sowie der Kopplung der ersten Schneckenwelle an die erste Motoreinheit gelten entsprechend für die zweite Schneckenwelle und die zweite Motoreinheit. Die beiden Motoreinheiten können hierbei baugleich sein. Dabei kann die Antriebskraft der beiden Motoreinheiten über die beiden Schneckenwellen und das wenigstens eine Schneckenrad auf die Abtriebswelle übertragen werden. Dies hat eine Reihe von Vorteilen.The gear unit has a second worm shaft, which cooperates with the at least one worm wheel and is coupled to transmit torque to a second motor unit. The above statements regarding the first motor unit and the coupling of the first worm shaft to the first motor unit apply mutatis mutandis to the second worm shaft and the second motor unit. The two motor units can be identical. In this case, the driving force of the two motor units can be transmitted to the output shaft via the two worm shafts and the at least one worm wheel. This has a number of advantages.

Zunächst können zur Erreichung eines bestimmten Drehmoments an der Abtriebswelle die Drehmomente, die durch die beiden Schneckenwellen erzeugt werden, addiert werden. D.h. das einzelne Drehmoment und somit auch die zwischen der jeweiligen Schneckenwelle und dem wenigstens einen Schneckenrad wirkende Kraft sind geringer. Dies sorgt zum einen dafür, dass der mechanische Verschleiß der jeweiligen Schneckenwelle sowie ggf. auch der Verschleiß des wenigstens einen Schneckenrades reduziert werden. Die mechanische Stabilität der Schneckenwelle und/oder des Schneckenrads muss auch nur geringeren Anforderungen genügen, weshalb die jeweilige Komponente schwächer bzw. kleiner dimensioniert sein kann oder aber bei gleicher Dimensionierung eine geringere Verformung eintritt.First, to achieve a certain torque on the output shaft, the torques generated by the two worm shafts can be added. That the individual torque and thus also the force acting between the respective worm shaft and the at least one worm wheel are smaller. This ensures, on the one hand, that the mechanical wear of the respective worm shaft and possibly also the wear of the at least one worm wheel are reduced. The mechanical stability of the worm shaft and / or the worm wheel must meet even lower requirements, which is why the respective component can be dimensioned weaker or smaller or less deformation occurs with the same dimensions.

Da die jeweilige Motoreinheit ebenfalls nur ein kleineres Drehmoment erzeugen muss, kann sie kleiner ausgelegt werden und/oder sie wird elektrisch und mechanisch weniger belastet, wodurch sich ihre Lebensdauer erhöht. Außerdem ist es je nach Ausgestaltung möglich, dass sich bestimmte Kräfte bzw. Drehmomente, die seitens der beiden Schneckenwellen auf das wenigstens eine Schneckenrad sowie die Abtriebswelle wirken und die nicht den eigentlichen Antrieb unterstützen, teilweise kompensieren. Dies gilt insbesondere für senkrecht zur Erstreckungsebene des Schneckenrades wirkende axiale Kräfte. Abgesehen hiervon ist es möglich, dass sich die Laufruhe der Getriebeeinheit verbessert, bspw. dadurch, dass sich bestimmte fertigungsbedingte Abweichungen von der Idealform einer der Schneckenwellen oder des wenigstens einen Schneckenrades statistisch gesehen selten an beiden Schneckenwellen gleichwirkend, also gewissermaßen „additiv“ bemerkbar machen. Wahrscheinlicher ist es, dass sich die Auswirkungen solcher Abweichungen zumindest teilweise nivellieren.Since the respective motor unit also has to generate only a smaller torque, it can be made smaller and / or it is less electrically and mechanically loaded, thereby increasing its service life. It is also possible depending on the configuration that certain forces or torques, which act on the part of the two worm shafts on the at least one worm and the output shaft and do not support the actual drive, partially compensate. This is especially true for acting perpendicular to the plane of extension of the worm wheel axial forces. Apart from this, it is possible that the smoothness of the gear unit improves, for example. Due to the fact that certain production-related deviations from the ideal shape of one of the worm shafts or at least one worm wheel statistically rarely equal effect on both worm shafts, so to speak "additive" noticeable. It is more likely that the effects of such deviations will at least partially level out.

Die erste Schneckenwelle, die zweite Schneckenwelle und die Abtriebswelle können dabei über geeignete Drehlager an einem gemeinsamen Gehäuse (oder Rahmen) gelagert sein. Wenigstens ein Drehlager kann hierbei auch schwenkbar ausgestaltet sein. Ein solches Gehäuse bildet einen normalerweise gegenüber dem Fahrzeug stationären Bezugsrahmen, über den die Relativpositionen der beweglichen Getriebeteile wenigstens teilweise definiert sind. Das Gehäuse kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Es kann mehr oder weniger offen ausgestaltet sein. Es ist auch möglich, dass die hier genannten Getriebekomponenten, ggf. zusammen mit weiteren Getriebekomponenten, größtenteils vom Gehäuse umschlossen sind. Bei der erfindungsgemäßen Getriebeeinheit ist es möglich, entgegengesetzt wirkende Drehmomente auf die Abtriebswelle auszuüben, da die beiden Schneckenwellen über getrennte Motoreinheiten betrieben werden. Hierdurch werden die jeweilige Schneckenwelle und das wenigstens eine Schneckenrad gegeneinander vorgespannt, so dass sich keine ungewollten Relativbewegungen ergeben, die zu Klappergeräuschen führen können. Somit kann unter Umständen auf eine zusätzliche Vorspannung der Schneckenwelle gegen das Schneckenrad über eines ihrer Lager verzichtet werden.The first worm shaft, the second worm shaft and the output shaft can be mounted on a common housing (or frame) via suitable pivot bearings. At least one rotary bearing can hereby also be designed to be pivotable. Such a housing forms a reference frame normally stationary with respect to the vehicle, by means of which the relative positions of the movable gear parts are at least partially defined. The housing may be formed one or more parts. It can be more or less open. It is also possible that the transmission components mentioned here, possibly together with other transmission components, are largely enclosed by the housing. In the gear unit according to the invention, it is possible to exert oppositely acting torques on the output shaft, since the two worm shafts are operated by separate motor units. As a result, the respective worm shaft and the at least one worm wheel against each other biased, so that there are no unwanted relative movements, which can lead to rattling noises. Thus, under certain circumstances can be dispensed with an additional bias of the worm shaft against the worm wheel on one of their bearings.

Außerdem wirkt die erste Schneckenwelle mit einem ersten Abschnitt des wenigstens einen Schneckenrads zusammen und die zweite Schneckenwelle wirkt mit einem hierzu in X-Richtung versetzt angeordneten zweiten Abschnitt des wenigstens einen Schneckenrads zusammen. Dies impliziert, dass die erste und die zweite Schneckenwelle in X-Richtung zueinander versetzt angeordnet sind. Die beiden Abschnitte können optional auch in Y-Richtung und/oder Z-Richtung zueinander versetzt sein. Dadurch, dass die Schneckenwellen mit unterschiedlichen Abschnitten zusammenwirken, wird die mechanische Belastung des einzelnen Abschnitts weiter reduziert. Auch ist es denkbar, dass bei einem mechanischen Versagen im Bereich eines Abschnitts die Funktion der Getriebeeinheit weiterhin über den anderen Abschnitt gewährleistet sein kann. Falls bspw. ein Zahn in einem Abschnitt abbricht, während der andere Abschnitt noch vollständig intakt ist, kann der fehlende Zahn gewissermaßen „überbrückt“ werden.In addition, the first worm shaft cooperates with a first portion of the at least one worm wheel and the second worm shaft cooperates with a second section of the at least one worm wheel arranged offset in the X direction. This implies that the first and the second worm shaft are arranged offset to one another in the X direction. The two sections can optionally also be offset from one another in the Y direction and / or Z direction. The fact that the worm shafts interact with different sections, the mechanical stress of the individual section is further reduced. It is also conceivable that in the case of a mechanical failure in the region of a section, the function of the gear unit can continue to be ensured via the other section. If, for example, a tooth breaks off in one section while the other section is still completely intact, the missing tooth can in a sense be "bridged".

In erfindungsgemäßer Ausgestaltung sind ein erstes Schneckenrad und ein zweites Schneckenrad an die Abtriebswelle gekoppelt, wobei der erste Abschnitt am ersten Schneckenrad und der zweite Abschnitt am zweiten Schneckenrad ausgebildet ist. Anders ausgedrückt, die erste Schneckenwelle wirkt mit dem ersten Schneckenrad zusammen und die zweite Schneckenwelle wird mit dem zweiten Schneckenrad zusammen. Ein möglicher Vorteil bei einer derartigen Anordnung ist, dass sich die beiden Schneckenräder in einem (innerhalb gewisser Grenzen) beliebigen Abstand entlang der X-Richtung auf der Abtriebswelle anordnen lassen, wodurch auch der Abstand der beiden Schneckenwellen sowie der zugehörigen Motoreinheiten in dieser Richtung variiert werden kann. Auch ist es denkbar, dass die beiden Schneckenräder unterschiedliche Radien aufweisen, wodurch sich bspw. eine unterschiedliche Übersetzung realisieren lässt. In diesem Fall sind die Drehzahl- und Momenten-Regelung der Motoren anzupassen.In an embodiment according to the invention, a first worm wheel and a second worm wheel are coupled to the output shaft, wherein the first section is formed on the first worm wheel and the second section is formed on the second worm wheel. In other words, the first worm shaft cooperates with the first worm wheel and the second worm shaft merges with the second worm wheel. A possible advantage with such an arrangement is that the two worm gears can be arranged in a (within certain limits) arbitrary distance along the X direction on the output shaft, whereby the distance of the two worm shafts and the associated motor units are varied in this direction can. It is also conceivable that the two worm wheels have different radii, whereby, for example, a different translation can be realized. In this case, adjust the speed and torque control of the motors.

Alternativ hierzu können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt an einem einzigen Schneckenrad ausgebildet sein, was von dem Schutzbereich der Erfindung nicht umfasst ist. Dies kann bspw. den Vorteil haben, dass Herstellung und/oder Zusammenbau der Getriebeeinheit einfacher sind als bei zwei Schneckenrädern. Auch ist bei gleichem Gesamtgewicht bzw. -volumen ein derartiges einzelnes Schneckenrad steifer und insgesamt mechanisch stabiler als zwei einzelne Schneckenräder.Alternatively, the first portion and the second portion may be formed on a single worm wheel, which is not included in the scope of the invention. This may, for example, have the advantage that production and / or assembly of the transmission unit are simpler than with two worm wheels. Also, with the same total weight or volume, such a single worm wheel is stiffer and mechanically more stable overall than two individual worm wheels.

Erfindungsgemäß ist die Steigung des ersten Abschnitts entgegengesetzt zur Steigung des zweiten Abschnitts. Anders ausgedrückt, wenn in dem ersten Abschnitt eine rechtssteigende Verzahnung vorliegt, so liegt in dem zweiten Abschnitt eine linkssteigende Verzahnung vor und umgekehrt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die beim Eingriff von Schneckenwelle und Schneckenrad entstehenden Kräfte in X-Richtung einander wenigstens teilweise kompensieren. Diese bezüglich der Abtriebswelle axialen Kräfte entstehen durch die Schrägverzahnung des Schneckenrads gewissermaßen als Nebenprodukt der tangentialen Kräfte. Selbstverständlich muss bei der hier geschilderten Ausgestaltung die Steigung der ersten Schneckenwelle ebenfalls entgegengesetzt zur Steigung der zweiten Schneckenwelle sein. Der Betrag des Schrägungswinkels und/oder die Teilung (also der Abstand zwischen zwei Zähnen) können in den beiden Abschnitten gleich oder aber unterschiedlich sein. Auch dies wirkt sich wiederum auf die Steigung der jeweils zugehörigen Schneckenwelle aus. Es kann auch notwendig sein, seitens der Motoreinheiten die Drehzahlen und Drehmomente der beiden Schneckenwellen so aneinander anzupassen, dass sich eine gleiche Drehzahl für den ersten und den zweiten Abschnitt ergibt.According to the invention, the pitch of the first section is opposite to the pitch of the second section. In other words, if there is a right-increasing toothing in the first section, there is a left-hand toothing in the second section and vice versa. This embodiment has the advantage that the forces resulting in the engagement of worm shaft and worm wheel in the X direction at least partially compensate each other. These axial forces with respect to the output shaft are produced as it were by the helical toothing of the worm wheel as a by-product of the tangential forces. Of course, in the embodiment described here, the pitch of the first worm shaft must also be opposite to the pitch of the second worm shaft. The amount of helix angle and / or the pitch (ie the distance between two teeth) may be the same or different in the two sections. This in turn affects the slope of the respective associated worm shaft. It may also be necessary to match the speeds and torques of the two worm shafts on the part of the motor units so that an equal speed for the first and the second section results.

Wie bereits oben angedeutet, ist es möglich, dass zwischen der ersten Schneckenwelle und der Abtriebswelle eine andere Übersetzung besteht als zwischen der zweiten Schneckenwelle und der Abtriebswelle. Dies kann in unterschiedlicher Weise erreicht werden. Bspw. können die beiden Schneckenwellen (betragsmäßig) unterschiedliche Steigungen aufweisen, wobei der Schneckenwinkel und die Teilung im ersten und im zweiten Abschnitt unterschiedlich sind. Allerdings ist es im Falle zweier Schneckenräder auch möglich, dass die Schneckenräder unterschiedliche Radien aufweisen, woraus auch bei gleichartigen Schneckenwellen unterschiedliche Übersetzungen resultieren.As already indicated above, it is possible that a different ratio exists between the first worm shaft and the output shaft than between the second worm shaft and the output shaft. This can be achieved in different ways. For example. the two worm shafts (in terms of amount) may have different pitches, the worm angle and the pitch being different in the first and second sections. However, in the case of two worm wheels, it is also possible for the worm wheels to have different radii, which results in different ratios even with identical worm shafts.

Gemäß einer Ausgestaltung verläuft die zweite Schneckenwelle in Y-Richtung, also parallel zur ersten Schneckenwelle. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung verläuft sie im Winkel zur y-Richtung. Der Winkel kann hierbei im Prinzip beliebige Werte (abgesehen von 0° bzw. 180°) haben. So kann es sich bspw. um einen spitzen Winkel zwischen 0 und 90° handeln. Auch ein rechter Winkel ist denkbar, ebenso wie ein stumpfer Winkel zwischen 90 und 180°. Die Wahl des Winkels kann u.a. von dem verfügbaren Bauraum abhängen, insofern als sich der Winkel auf die Positionen der beiden Schneckenwellen und auch auf die Positionen der hieran gekoppelten ersten und zweiten Motoreinheit auswirkt.According to one embodiment, the second worm shaft extends in the Y direction, ie parallel to the first worm shaft. According to an alternative embodiment, it runs at an angle to the y-direction. In principle, the angle can have any desired values (apart from 0 ° or 180 °). For example, it may be an acute angle between 0 and 90 °. Even a right angle is conceivable, as well as an obtuse angle between 90 and 180 °. The choice of the angle can i.a. depend on the available space, inasmuch as the angle on the positions of the two screw shafts and also affects the positions of the first and second motor unit coupled thereto.

Sowohl bei einer Ausgestaltung, bei der die zweite Schneckenwelle im Winkel zur Y-Richtung verläuft, als auch bei einer Ausgestaltung, bei der sie in Y-Richtung verläuft, kann man prinzipiell zwei Möglichkeiten unterscheiden, wie die beiden Schneckenwellen bezüglich der Abtriebswelle angeordnet sein können. Gemäß einer ersten Alternative ist die zweite Schneckenwelle entlang einer Z-Richtung, die zur X-Richtung und zur Y-Richtung senkrecht ist, auf der gleichen Seite der Abtriebswelle angeordnet wie die erste Schneckenwelle. Falls beide Schneckenwellen mit ein und demselben Schneckenrad eingreifen und der Winkel zwischen den beiden Schneckenwellen z.B. deutlich kleiner als 90° ist, ist eine solche Ausgestaltung normalerweise nur möglich, wenn die beiden Schneckenwellen in X-Richtung zueinander versetzt sind. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die zweite Schneckenwelle entlang der Z-Richtung auf einer der ersten Schneckenwelle gegenüberliegenden Seite angeordnet. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn beide Schneckenwellen in einem kleinen Winkel zueinander verlaufen (insbesondere parallel) und keinen oder nur einen geringen Versatz in X-Richtung aufweisen.Both in an embodiment in which the second worm shaft extends at an angle to the Y direction, as well as in an embodiment in which they In the Y-direction, you can in principle distinguish two ways in which the two worm shafts can be arranged with respect to the output shaft. According to a first alternative, the second worm shaft is arranged along a Z-direction, which is perpendicular to the X-direction and the Y-direction, on the same side of the output shaft as the first worm shaft. If both worm shafts engage with one and the same worm wheel and the angle between the two worm shafts, for example, is significantly less than 90 °, such a configuration is normally only possible if the two worm shafts are offset from each other in the X direction. According to an alternative embodiment, the second worm shaft is arranged along the Z direction on an opposite side of the first worm shaft. This embodiment is particularly advantageous when both screw shafts at a small angle to each other (in particular parallel) and have no or only a small offset in the X direction.

Abgesehen von der Anordnung der Schneckenwellen zueinander kann auch noch die Anordnung der beiden Motoreinheiten variiert werden. Gemäß einer Ausgestaltung liegen die erste Motoreinheit und die zweite Motoreinheit einander bezüglich der Abtriebswelle in Y-Richtung und in Z-Richtung gegenüber. D.h., sowohl wenn man die Y-Richtung betrachtet, als auch wenn man die Z-Richtung betrachtet, sind die beiden Motoreinheiten auf gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle angeordnet. Dies ermöglicht normalerweise den maximalen Abstand der Motoreinheiten zueinander, was namentlich bei beengten Bauraum vorteilhaft sein kann.Apart from the arrangement of the screw shafts to each other can also be varied, the arrangement of the two motor units. According to one embodiment, the first motor unit and the second motor unit face each other with respect to the output shaft in the Y direction and in the Z direction. That is, both when looking at the Y direction and when looking at the Z direction, the two motor units are arranged on opposite sides of the output shaft. This normally allows the maximum distance between the motor units to each other, which may be advantageous especially in confined space.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung sind die erste Motoreinheit und die zweite Motoreinheit in Y-Richtung auf der gleichen Seite der Abtriebswelle angeordnet. Hierbei kann es möglich sein, beide Motoreinheiten mit einer einzigen Steuereinheit zu betreiben. Dies kann oftmals mit einer Ausgestaltung kombiniert werden, in der die beiden Schneckenwellen in Z-Richtung auf gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle angeordnet sind. Je nach Dimensionierung der Motoreinheiten und sofern die beiden Schneckenwellen ausreichend in X-Richtung zueinander versetzt sind, können die beiden Schneckenwellen aber auch entlang der Z-Richtung auf der gleichen Seite der Abtriebswelle angeordnet sein, wobei sie insbesondere in X-Richtung nebeneinander angeordnet sein können.According to an alternative embodiment, the first motor unit and the second motor unit are arranged in the Y direction on the same side of the output shaft. It may be possible to operate both motor units with a single control unit. This can often be combined with a configuration in which the two worm shafts are arranged in the Z direction on opposite sides of the output shaft. Depending on the dimensioning of the motor units and if the two screw shafts are offset sufficiently in the X direction to each other, but the two screw shafts can also be arranged along the Z direction on the same side of the output shaft, and they can be arranged side by side, in particular in the X direction ,

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfassten Ausführungsform;
  • 2 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer weiteren nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfassten Ausführungsform;
  • 3 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer nur bezüglich nicht entgegengesetzter Steigungen nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfassten Ausführungsform;
  • 4 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
  • 5 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
  • 6 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
  • 7 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer weiteren nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfassten Ausführungsform; sowie
  • 8 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer weiteren nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfassten Ausführungsform.
Further advantageous details and effects of the invention are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments illustrated in the figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of a transmission unit according to an embodiment not included in the scope of the invention;
  • 2 a schematic representation of a transmission unit according to another embodiment not included in the scope of the invention embodiment;
  • 3 a schematic representation of a transmission unit according to an embodiment only with respect to non-opposite slopes not included in the scope of the invention embodiment;
  • 4 a schematic representation of a transmission unit according to an embodiment of the invention;
  • 5 a schematic representation of a transmission unit according to a second embodiment of the invention;
  • 6 a schematic representation of a transmission unit according to a third embodiment of the invention;
  • 7 a schematic representation of a transmission unit according to another embodiment not included in the scope of the invention embodiment; such as
  • 8th a schematic representation of a transmission unit according to another embodiment not included in the scope of the invention.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why these are usually described only once.

1 zeigt eine nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfasste Getriebeeinheit 1, die bspw. als Teil einer Servolenkung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann. Auf einer Abtriebswelle 2 sitzt ein Schneckenrad 3 drehfest auf. Die Abtriebswelle 2 erstreckt sich dabei in einer in 2 senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden X-Richtung. Entlang einer senkrecht zu dieser verlaufenden Y-Richtung verläuft eine erste Schneckenwelle 4, die über eine Kupplung 5 drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit 6 gekoppelt ist. Zwei Drehlager 7, 8 dienen zur Lagerung der ersten Schneckenwelle 4 gegenüber einem hier nicht dargestellten Gehäuse. Eine zweite Schneckenwelle 9 ist entlang einer zur X-Richtung sowie zur Y-Richtung senkrechten Z-Richtung der Abtriebswelle 2 gegenüberliegend angeordnet. Die zweite Schneckenwelle 9 ist über eine Kupplung 10 drehmomentübertragend mit einer zweiten Motoreinheit 11 verbunden. Zwei Drehlager 12, 13 dienen zur drehbaren Lagerung der zweiten Schneckenwelle 9 gegenüber dem Gehäuse. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die beiden Schneckenwellen 4, 9 parallel zueinander entlang der Y-Richtung. Dabei wirkt die erste Schneckenwelle 4 mit einem ersten Abschnitt 17 des Schneckenrades 3 zusammen, der in X-Richtung sowie in Y-Richtung in der gleichen Position angeordnet ist wie ein zweiter Abschnitt 18 des Schneckenrades 3, mit dem die zweite Schneckenwelle 9 zusammenwirkt. Die beiden Abschnitte 17, 18 liegen einander allerdings entlang der Z-Richtung bezüglich der Abtriebswelle 2 gegenüber. 1 shows a gear unit not included in the scope of the invention 1 which can be used, for example, as part of a power steering system of a motor vehicle. On an output shaft 2 sits a worm wheel 3 rotatable on. The output shaft 2 extends in an in 2 perpendicular to the plane extending X-direction. Along a Y-direction perpendicular to this runs a first worm shaft 4 that have a clutch 5 torque transmitting to a first motor unit 6 is coupled. Two pivot bearings 7 . 8th serve to support the first worm shaft 4 opposite a housing, not shown here. A second worm shaft 9 is along a Z-direction of the output shaft perpendicular to the X-direction and to the Y-direction 2 arranged opposite. The second worm shaft 9 is about a clutch 10 torque transmitting with a second motor unit 11 connected. Two pivot bearings 12 . 13 serve for the rotatable mounting of the second worm shaft 9 opposite the housing. At this the embodiment shown, the two worm shafts run 4 . 9 parallel to each other along the Y direction. The first worm shaft acts 4 with a first section 17 of the worm wheel 3 together, which is arranged in the X-direction and in the Y-direction in the same position as a second section 18 of the worm wheel 3 with which the second worm shaft 9 interacts. The two sections 17 . 18 However, each other along the Z-direction with respect to the output shaft 2 across from.

Die beiden Motoreinheiten 6, 11 können über eine hier nicht dargestellte gemeinsame Steuereinheit angesteuert werden. Solange keine Drehung der Abtriebswelle 2 erwünscht ist, können die Motoreinheiten 6, 11 so angesteuert werden, dass sie das Schneckenrad 3 mit entgegengesetzten Drehmomenten beaufschlagen, wodurch die beiden Schneckenwellen 4, 9 gegen das Schneckenrad 3 vorgespannt werden. Hierdurch wird die Gefahr einer unerwünschten Relativbewegung und eines hiermit verbundenen Klappergeräusches zwischen einer der Schneckenwellen 4, 9 und dem Schneckenrad 3 im Wesentlichen unterbunden. Derartige entgegengesetzte Drehmomente innerhalb des Schneckenrades 3 werden durch gleichgerichtete Drehmomente innerhalb der beiden Schneckenwellen 4, 9 erzeugt. Soll eine Drehung des Schneckenrades 3 und der Abtriebswelle 2 erfolgen, so ist hierfür eine entgegengesetzte Drehung der beiden Schneckenwellen 4, 9 notwendig. Bei der in 1 in durchgezogene Linie dargestellten Ausführungsform, bei der die Motoreinheiten 6, 11 in Y-Richtung auf der gleichen Seite bezüglich der Abtriebswelle 2 angeordnet sind, müssen diese Motoreinheiten 6, 11 also gegensinnig betrieben werden.The two motor units 6 . 11 can be controlled via a common control unit, not shown here. As long as no rotation of the output shaft 2 is desired, the motor units 6 . 11 be driven so that they the worm wheel 3 apply opposite torques, causing the two worm shafts 4 . 9 against the worm wheel 3 be biased. As a result, the risk of undesirable relative movement and a rattle associated therewith between one of the screw shafts 4 . 9 and the worm wheel 3 essentially prevented. Such opposite torques within the worm wheel 3 are rectified torques within the two worm shafts 4 . 9 generated. Should a rotation of the worm wheel 3 and the output shaft 2 take place, so this is an opposite rotation of the two screw shafts 4 . 9 necessary. At the in 1 in an embodiment shown in solid line, in which the motor units 6 . 11 in the Y direction on the same side with respect to the output shaft 2 are arranged, these motor units must 6 . 11 so be operated in opposite directions.

In gestrichelten Linien ist eine alternative Anordnung dargestellt, bei der die zweite Schneckenwelle 9 über eine Kupplung 10a mit einer zweiten Motoreinheit 11a verbunden ist, die bezüglich der Abtriebswelle 2 sowohl in Z-Richtung als auch in Y-Richtung der ersten Motoreinheit 6 gegenüberliegt. Hierbei müssen die beiden Motoreinheiten 6, 11a zur Erzeugung einer Drehung der Abtriebswelle 2 gleichsinnig betrieben werden (also beide im Uhrzeigersinn oder bei der entgegen dem Uhrzeigersinn).In dashed lines, an alternative arrangement is shown in which the second worm shaft 9 via a clutch 10a with a second motor unit 11a is connected, with respect to the output shaft 2 both in the Z direction and in the Y direction of the first motor unit 6 opposite. Here, the two motor units 6 . 11a for generating a rotation of the output shaft 2 be operated in the same direction (ie both clockwise or counterclockwise).

2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfassten Getriebeeinheit 1, die weitgehend mit der in 1 dargestellten Ausführungsform identisch ist und insofern nicht nochmals beschrieben wird. Allerdings verläuft die zweite Schneckenwelle 9 hierbei nicht in Y-Richtung, sondern in etwa in einem Winkel von 30° hierzu. Dies kann bspw. im Hinblick auf einen beschränkten Bauraum im Bereich der Getriebeeinheit 1 vorteilhaft gegenüber der Ausführungsform in 1 sein. Der erste und der zweite Abschnitt 17, 18, mit dem die erste und zweite Schneckenwelle 4, 9 zusammenwirken, liegen nach wie vor in X-Richtung auf der gleichen Höhe, sind aber nunmehr sowohl in Y-Richtung als auch in Z-Richtung gegeneinander verschoben. 2 shows a further embodiment of a gear unit not covered by the scope of the invention 1 that largely coincides with the in 1 illustrated embodiment is identical and therefore not described again. However, the second worm shaft runs 9 not in the Y direction, but at an angle of 30 °. This may, for example, in view of a limited space in the transmission unit 1 advantageous over the embodiment in FIG 1 be. The first and the second section 17 . 18 with which the first and second worm shaft 4 . 9 interact, are still in the X direction at the same height, but are now shifted in both the Y direction and in the Z direction against each other.

Während 1 und 2 Ausführungsformen zeigen, bei denen zwei Schneckenwellen 4, 9 mit einem einzelnen Schneckenrad 3 zusammenwirken, ist in 3 eine Ausführungsform gezeigt, bei der zwei Schneckenräder 3, 14 mit der Abtriebswelle 2 verbunden sind. In 3 (sowie in 4 - 8) verlaufen die X-Richtung sowie die Z-Richtung jeweils in der Zeichenebene und die Y-Richtung steht senkrecht hierzu. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Abtriebswelle 2 über zwei Drehlager 15, 16 drehbar am Gehäuse gelagert ist. Die erste und die zweite Schneckenwelle 4, 9 verlaufen hierbei beide in Y-Richtung und sind bezüglich der Z-Richtung auf der gleichen Seite der Abtriebswelle 2 angeordnet. Die erste und zweite Motoreinheit 6, 11 sind hierbei entlang der Y-Richtung auf gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle 2 angeordnet und bezüglich der Z-Richtung auf der gleichen Seite. Dabei ist der erste Abschnitt 17, mit dem die erste Schneckenwelle 4 zusammenwirkt, an einem ersten Schneckenrad 3 ausgebildet, während der zweite Abschnitt 18, mit dem die zweite Schneckenwelle 9 zusammenwirkt, an einem zweiten Schneckenrad 14 ausgebildet ist. Die beiden Abschnitte 17, 18 sind in X-Richtung zueinander versetzt.While 1 and 2 Embodiments show where two worm shafts 4 . 9 with a single worm wheel 3 interact is in 3 an embodiment shown in which two worm wheels 3 . 14 with the output shaft 2 are connected. In 3 (as in 4 - 8th ), the X-direction and the Z-direction are respectively in the plane of the drawing and the Y-direction is perpendicular thereto. In this illustration, it can be seen that the output shaft 2 over two pivot bearings 15 . 16 is rotatably mounted on the housing. The first and second worm shaft 4 . 9 both extend in the Y direction and are on the same side of the output shaft with respect to the Z direction 2 arranged. The first and second motor unit 6 . 11 are here along the Y direction on opposite sides of the output shaft 2 arranged and with respect to the Z direction on the same side. Here is the first section 17 with which the first worm shaft 4 cooperates, on a first worm wheel 3 formed during the second section 18 with which the second worm shaft 9 cooperates, on a second worm wheel 14 is trained. The two sections 17 . 18 are offset from each other in the X direction.

Der Abstand der beiden Schneckenräder 3, 14 in X-Richtung ist so gewählt, dass die beiden Schneckenwellen 4, 9 im Abstand zueinander angeordnet werden können, so dass sie nicht miteinander kollidieren können. Auch die erste Schneckenwelle 4 ist im Abstand zur zweiten Motoreinheit 11 angeordnet und die zweite Schneckenwelle 9 im Abstand zur ersten Motoreinheit 6. Im Unterschied zu den Ausführungsformen mit einem Schneckenrad 3 ist bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform der Verschleiß des einzelnen Schneckenrades 3, 14 geringer. Außerdem wäre, wenn bspw. einer der Zähne eines ersten Schneckenrades 3 brechen sollte, die Funktion der Getriebeeinheit immer noch durch das zweite Schneckenrad 14 sichergestellt (und umgekehrt). Allerdings wirken bei der Ausführungsform in 3 Kräfte in X-Richtung auf die Schneckenräder 3, 14 ein, die auf die Abtriebswelle 2 übertragen werden und sich dabei addieren.The distance between the two worm wheels 3 . 14 in the X direction is chosen so that the two worm shafts 4 . 9 can be spaced apart so that they can not collide with each other. Also the first worm shaft 4 is at a distance to the second motor unit 11 arranged and the second worm shaft 9 at a distance to the first motor unit 6 , In contrast to the embodiments with a worm wheel 3 is in this embodiment of the invention, the wear of the individual worm wheel 3 . 14 lower. In addition, if, for example, one of the teeth of a first worm wheel 3 should break, the function of the gear unit still through the second worm wheel 14 ensured (and vice versa). However, in the embodiment in FIG 3 Forces in the X direction on the worm wheels 3 . 14 one on the output shaft 2 be transferred and add up.

Dieses Problem wird bspw. bei der in 4 dargestellten, erfindungsgemäßen Ausführungsform, die ansonsten mit derjenigen in 3 identisch ist, dadurch gelöst, dass die Steigung des zweiten Schneckenrades 14 entgegengesetzt zu der des ersten Schneckenrades 3 ist. Hierdurch heben sich die in X-Richtung auf die Abtriebswelle 2 wirkenden Kräfte gegenseitig auf. Selbstverständlich müssen auch die Steigungen der beiden Schneckenwellen 4, 9 entgegengesetzt sein.This problem is, for example, in the in 4 illustrated embodiment of the invention, otherwise with those in 3 is identical, solved in that the slope of the second worm wheel 14 opposite to that of the first worm wheel 3 is. As a result, the lift in the X direction to the output shaft 2 acting forces on each other. Of course, the slopes of the two worm shafts must also be 4 . 9 be opposite.

5 zeigt eine Abwandlung von der Ausführungsform aus 4, wobei die zweite Motoreinheit 11 mit der zweiten Schneckenwelle 9 auf einer der ersten Schneckenwelle 4 entlang der Z-Richtung gegenüberliegenden Seite der Abtriebswelle 2 angeordnet ist. Bei dieser Bauform wäre es bspw. möglich, die beiden Schneckenräder 3, 14 sowie die zugehörigen Schneckenwellen 4, 9 in X-Richtung näher aneinander anzuordnen, um so Bauraum zu sparen, falls dies nötig ist. 5 shows a modification of the embodiment 4 wherein the second motor unit 11 with the second worm shaft 9 on one of the first worm shaft 4 along the Z-direction opposite side of the output shaft 2 is arranged. In this design, it would, for example, possible., The two worm wheels 3 . 14 and the associated worm shafts 4 . 9 in the X direction closer together, so as to save space, if necessary.

6 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführungsform aus 4, bei der im Gegensatz zu 5 die zweite Motoreinheit 11 in Y-Richtung auf der gleichen Seite der Abtriebswelle 2 angeordnet ist wie die erste Motoreinheit 6. Bei einer derartigen Anordnung ist es aufgrund des relativ geringen Abstand der beiden Motoreinheiten 6, 11 wiederum leichter möglich, diese durch eine gemeinsame Steuereinheit zu betreiben. 6 shows a further modification of the embodiment 4 in contrast to 5 the second motor unit 11 in the Y direction on the same side of the output shaft 2 is arranged like the first motor unit 6 , In such an arrangement, it is due to the relatively small distance between the two motor units 6 . 11 again easier to operate them through a common control unit.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfassten Getriebeeinheit 1, bei der wiederum nur ein einzelnes Schneckenrad 3 mit der Abtriebswelle 2 verbunden ist. Letzteres ist allerdings im Gegensatz zu 1 und 2 in X-Richtung so breit ausgeführt, dass die erste Schneckenwelle 4 in einem ersten Abschnitt 17 Schneckenrad 3 zusammenwirken kann, der zu einem zweiten Abschnitt 18 versetzt ist, in dem die zweite Schneckenwelle 9 mit dem Schneckenrad 3 zusammenwirkt. Die Anordnung der Schneckenwellen 4, 9 sowie der Motoreinheiten 6, 11 entspricht hierbei 6, wobei allerdings der Abstand der beiden Schneckenwellen 4, 9 in X-Richtung geringer ist. Auch hier sind zur Eliminierung von unerwünschten Kräften in X-Richtung zwei entgegengesetzte Steigungen in den Abschnitten 17, 18 vorgesehen, die durch eine Pfeilzahnung des Schneckenrades 3 realisiert sind. Ein Vorteil gegenüber der Ausführungsform in 6 ist hierbei, dass das Schneckenrad 3 in X-Richtung dicker und somit insgesamt steifer ausgebildet ist. 7 shows a further embodiment of a gear unit not covered by the scope of the invention 1 , in turn, only a single worm wheel 3 with the output shaft 2 connected is. The latter, however, is contrary to 1 and 2 in the X-direction so broad that the first worm shaft 4 in a first section 17 worm 3 can interact, leading to a second section 18 is offset, in which the second worm shaft 9 with the worm wheel 3 interacts. The arrangement of the worm shafts 4 . 9 as well as the motor units 6 . 11 corresponds to this 6 , although the distance between the two worm shafts 4 . 9 is lower in the X direction. Again, to eliminate unwanted forces in the X direction, there are two opposite slopes in the sections 17 . 18 provided by an arrow toothing of the worm wheel 3 are realized. An advantage over the embodiment in 6 here is that the worm wheel 3 thicker in the X direction and thus more rigid overall.

Eine weitere nicht von dem Schutzbereich der Erfindung umfasste Ausführungsform ist in 8 dargestellt, die im Wesentlichen derjenigen in 7 ähnelt, wobei das einzelne Schneckenrad 3 allerdings keine Pfeilzahnung, sondern eine einfache Schrägverzahnung aufweist. Die Steigungen der beiden Schneckenwellen 4, 9 sind dementsprechend nicht entgegengesetzt, sondern gleich.Another embodiment not covered by the scope of the invention is disclosed in U.S. Pat 8th represented essentially those in 7 is similar, with the single worm wheel 3 However, no arrow teeth, but has a simple helical teeth. The slopes of the two worm shafts 4 . 9 are accordingly not opposite, but the same.

In den 3, 7 und 8 ist jeweils nur eine mögliche Konfiguration der Schneckenwellen 4, 9 und Motoreinheiten 6, 11 dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass bei den in diesen Figuren dargestellten Schneckenrädern 3, 14 sämtliche in 4 - 6 dargestellten Konfigurationen sowohl für die Schneckenwellen 4, 9 als auch für die Motoreinheiten 6, 11 möglich sind. Außerdem wäre es möglich, die beiden Motoreinheiten 6, 11 sowohl bezüglich der Y-Richtung als auch bezüglich der Z-Richtung auf der gleichen Seite der Abtriebswelle 2 anzuordnen, also gewissermaßen nebeneinander. Hierfür müsste gegenüber den Ausführungsformen in 3 bis 6 der Abstand der Schneckenräder 3, 14 in X-Richtung vergrößert werden bzw. gegenüber den in 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen die Breite des Schneckenrades 3 in X-Richtung vergrößert werden. Schließlich ist es auch möglich, sämtliche Ausführungsformen in 3 - 8 dahingehend abzuwandeln, dass die zweite Schneckenwelle 14 im Winkel zur Y-Richtung verläuft, sowie in 2 gezeigt.In the 3 . 7 and 8th is only one possible configuration of the worm shafts 4 . 9 and motor units 6 . 11 shown. It should be noted that in the worm wheels shown in these figures 3 . 14 all in 4 - 6 illustrated configurations for both the worm shafts 4 . 9 as well as for the motor units 6 . 11 possible are. It would also be possible to have the two motor units 6 . 11 both in the Y direction and in the Z direction on the same side of the output shaft 2 to arrange, so to speak, side by side. For this would have compared to the embodiments in 3 to 6 the distance between the worm wheels 3 . 14 be enlarged in the X direction or compared to the in 7 and 8th shown embodiments, the width of the worm wheel 3 be enlarged in the X direction. Finally, it is also possible to use all embodiments in 3 - 8th in that the second worm shaft 14 at an angle to the Y-direction, as well as in 2 shown.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Getriebeeinheitgear unit
22
Abtriebswelleoutput shaft
3,143.14
Schneckenradworm
4, 94, 9
Schneckenwelleworm shaft
5, 10, 10a5, 10, 10a
Kupplungclutch
6, 11, 11a6, 11, 11a
Motoreinheitmotor unit
7, 8, 12, 13, 15, 167, 8, 12, 13, 15, 16
Drehlagerpivot bearing
1717
erster Abschnittfirst section
1818
zweiter Abschnittsecond part
XX
X-RichtungX-direction
YY
Y-RichtungY-direction
ZZ
Z-RichtungZ-direction

Claims (6)

Getriebeeinheit (1) für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einer entlang einer X-Richtung verlaufenden Abtriebswelle (2), zwei hieran gekoppelten Schneckenrädern (3, 14), wobei das erste Schneckenrad (3) und das zweite Schneckenrad (14) an die Abtriebswelle (2) gekoppelt sind, sowie einer ersten Schneckenwelle (4), die entlang einer zur X-Richtung senkrechten Y-Richtung verläuft, mit dem ersten Schneckenrad (3) zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit (6) gekoppelt ist, wobei eine zweite Schneckenwelle (9), mit dem zweiten Schneckenrad (14) zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine zweite Motoreinheit (11) gekoppelt ist, wobei die erste Schneckenwelle (4) mit einem ersten Abschnitt (17) des ersten Schneckenrads (3) zusammenwirkt und die zweite Schneckenwelle (9) mit einem hierzu in X-Richtung versetzt angeordneten zweiten Abschnitt (18) des zweiten Schneckenrads (14) zusammenwirkt, und wobei der erste Abschnitt (17) am ersten Schneckenrad (3) und der zweite Abschnitt (18) am zweiten Schneckenrad (14) ausgebildet ist und die Steigung des ersten Abschnitts (17) entgegengesetzt zur Steigung des zweiten Abschnitts (18) ist.Transmission unit (1) for a power steering system of a motor vehicle, with an output shaft (2) running along an X direction, two worm wheels (3, 14) coupled thereto, wherein the first worm wheel (3) and the second worm wheel (14) are connected to the output shaft (2) coupled to a first worm shaft (4) extending along a direction perpendicular to the X direction Y, cooperating with the first worm wheel (3) and torque transmitting coupled to a first motor unit (6), wherein a second Worm shaft (9), with the second worm wheel (14) cooperates and torque transmitting to a second motor unit (11) is coupled, wherein the first worm shaft (4) with a first portion (17) of the first worm wheel (3) cooperates and the second worm shaft (9) cooperates with a second section (18) of the second worm wheel (14) arranged offset in the X direction, and wherein the first section (17) cooperates on the first Worm wheel (3) and the second portion (18) on the second worm wheel (14) is formed and the slope of the first portion (17) opposite to the slope of the second portion (18). Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Schneckenwelle (4) und der Abtriebswelle (2) eine andere Übersetzung besteht als zwischen der zweiten Schneckenwelle (9) und der Abtriebswelle (2).Gear unit after Claim 1 , characterized in that between the first worm shaft (4) and the output shaft (2) is a different translation than between the second worm shaft (9) and the output shaft (2). Getriebeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneckenwelle (9) in Y-Richtung oder im Winkel zur Y-Richtung verläuft.Gear unit after Claim 1 or 2 , characterized in that the second worm shaft (9) extends in the Y direction or at an angle to the Y direction. Getriebeeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneckenwelle (9) entlang einer Z-Richtung, die zur X-Richtung und zur Y-Richtung senkrecht ist, auf der gleichen Seite der Abtriebswelle (2) angeordnet ist wie die erste Schneckenwelle (4) oder auf einer gegenüberliegenden Seite.Transmission unit according to one of the preceding claims, characterized in that the second worm shaft (9) along a Z-direction which is perpendicular to the X-direction and the Y-direction, on the same side of the output shaft (2) is arranged as the first Worm shaft (4) or on an opposite side. Getriebeeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Motoreinheit (6) und die zweite Motoreinheit (11) einander bezüglich der Abtriebswelle (2) in Y-Richtung und in Z-Richtung gegenüberliegen.Transmission unit according to one of the preceding claims, characterized in that the first motor unit (6) and the second motor unit (11) opposite each other with respect to the output shaft (2) in the Y direction and in the Z direction. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Motoreinheit (6) und die zweite Motoreinheit (11) in Y-Richtung auf der gleichen Seite der Abtriebswelle (2) angeordnet sind.Transmission unit according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the first motor unit (6) and the second motor unit (11) are arranged in the Y direction on the same side of the output shaft (2).
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