DE102017205724A1 - Transmission unit for a motor vehicle - Google Patents
Transmission unit for a motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017205724A1 DE102017205724A1 DE102017205724.6A DE102017205724A DE102017205724A1 DE 102017205724 A1 DE102017205724 A1 DE 102017205724A1 DE 102017205724 A DE102017205724 A DE 102017205724A DE 102017205724 A1 DE102017205724 A1 DE 102017205724A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- worm
- shaft
- worm wheel
- output shaft
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
- F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer entlang einer X-Richtung verlaufenden Abtriebswelle (2), wenigstens einem hieran gekoppelten Schneckenrad (3, 14) sowie einer ersten Schneckenwelle (4), die entlang einer zur X-Richtung senkrechten Y-Richtung verläuft, mit dem wenigstens einen Schneckenrad (3, 14) zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit (6) gekoppelt ist. Um eine kompakte und leistungsfähige Getriebeeinheit mit einem Schneckengetriebe zur Verfügung zu stellen, ist erfindungsgemäß eine zweite Schneckenwelle (9) vorgesehen, die mit dem wenigstens einen Schneckenrad (3, 14) zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine zweite Motoreinheit (11) gekoppelt ist.The invention relates to a transmission unit (1) for a motor vehicle, having an output shaft (2) running along an X direction, at least one worm wheel (3, 14) coupled thereto, and a first worm shaft (4) running along one of the X directions vertical Y-direction, with which at least one worm wheel (3, 14) cooperates and is coupled to transmit torque to a first motor unit (6). In order to provide a compact and powerful transmission unit with a worm gear, according to the invention a second worm shaft (9) is provided, which cooperates with the at least one worm wheel (3, 14) and is coupled torque transmitting to a second motor unit (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, mit einer entlang einer X-Richtung verlaufenden Abtriebswelle, wenigstens einem hieran gekoppelten Schneckenrad sowie einer ersten Schneckenwelle, die entlang einer zur X-Richtung senkrechten Y-Richtung verläuft, mit dem wenigstens einen Schneckenrad zusammenwirkt und drehmomentübertragend an eine erste Motoreinheit gekoppelt ist.The invention relates to a transmission unit for a motor vehicle having the features of the preamble of claim 1, having an output shaft extending along an X direction, at least one worm gear coupled thereto, and a first worm shaft extending along a Y direction perpendicular to the X direction. cooperates with the at least one worm wheel and is coupled to transmit torque to a first motor unit.
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 servo motor, worm shaft and worm come in motor vehicles in other areas, such. B. in window regulators used.
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
Die
Motor-Getriebe-Einheiten mit entsprechender Anordnung sind in der
Die
Die
Die
Die
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 wären 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.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.
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. 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 gear coupled thereto. The at least one worm wheel is normally non-rotatably connected to the output shaft, wherein a one-piece design 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 can transmit 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.
Erfindungsgemäß weist die Getriebeeinheit 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. Gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept 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.According to the invention, 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. According to the inventive concept, the driving force of the two motor units on the two worm shafts and the at least one worm wheel on the Output shaft to be transmitted. 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 Schneckenrad 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. Ie. 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 may 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 are biased against each other, 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.
Bevorzugt 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.Preferably, 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 portion of the at least one worm gear arranged staggered thereto 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 einer 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 one embodiment, a first worm wheel and a second worm wheel are coupled to the output shaft, wherein the first portion is formed on the first worm wheel and the second portion 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. 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. 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 stiffer and mechanically more stable than two individual worm wheels.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung 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. Falls der erste und der zweite Abschnitt bei der auf einem einzigen Schneckenrad ausgebildet sind, kann dieses eine Pfeilverzahnung aufweisen. 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 an advantageous embodiment, the slope of the first section is opposite to the slope 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. If the first and the second section are formed on a single worm wheel, this may have an arrow toothing. 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 gegen überliegenden 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 a configuration in which it runs in the Y direction, one can distinguish in principle two ways that the two worm shafts with respect to the output shaft can be arranged , 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 z. B. is significantly less than 90 °, such a configuration is usually only possible if the two screw 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 one of the first worm shaft opposite side. 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 beengtem 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 ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
3 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer dritten Ausführungsform; -
4 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer vierten Ausführungsform; -
5 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer fünften Ausführungsform; -
6 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer sechsten Ausführungsform; -
7 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer siebten Ausführungsform; sowie -
8 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer achten Ausführungsform.
-
1 a schematic representation of a transmission unit according to a first embodiment of the present invention; -
2 a schematic representation of a transmission unit according to a second embodiment; -
3 a schematic representation of a transmission unit according to a third embodiment; -
4 a schematic representation of a transmission unit according to a fourth embodiment; -
5 a schematic representation of a transmission unit according to a fifth embodiment; -
6 a schematic representation of a transmission unit according to a sixth embodiment; -
7 a schematic representation of a transmission unit according to a seventh embodiment; such as -
8th a schematic representation of a transmission unit according to an eighth embodiment.
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.
Die beiden Motoreinheiten
In gestrichelten Linien ist eine alternative Anordnung dargestellt, bei der die zweite Schneckenwelle
Während
Der Abstand der beiden Schneckenräder
Dieses Problem wird bspw. bei der in
Eine weitere Ausführungsform ist in
In den
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
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- CN 103448789 A [0005]CN 103448789 A [0005]
- FR 2938493 A1 [0006]FR 2938493 A1 [0006]
- JP 2006076353 A [0007]JP 2006076353 A [0007]
- JP 2005119578 A [0007]JP 2005119578 A [0007]
- JP 2006232183 A [0008]JP 2006232183 A [0008]
- JP 2007069848 A [0008]JP 2007069848 A [0008]
- JP 2009078792 A [0009]JP 2009078792 A [0009]
- JP H08258728 A [0009]JP H08258728 A [0009]
- US 7517262 B2 [0010]US Pat. No. 7,517,262 B2
- US 6318496 B1 [0011]US 6318496 B1 [0011]
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017205724.6A DE102017205724A1 (en) | 2017-04-04 | 2017-04-04 | Transmission unit for a motor vehicle |
DE202017102027.4U DE202017102027U1 (en) | 2017-04-04 | 2017-04-06 | Transmission unit for a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017205724.6A DE102017205724A1 (en) | 2017-04-04 | 2017-04-04 | Transmission unit for a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017205724A1 true DE102017205724A1 (en) | 2018-10-04 |
Family
ID=63524558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017205724.6A Pending DE102017205724A1 (en) | 2017-04-04 | 2017-04-04 | Transmission unit for a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017205724A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023046355A1 (en) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | Robert Bosch Gmbh | Steering gear for a steering system of a utility vehicle |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08258728A (en) | 1995-03-27 | 1996-10-08 | Koyo Seiko Co Ltd | Electric power steering device |
US6318496B1 (en) | 1997-10-04 | 2001-11-20 | Mercedes-Benz Lenkungen Gmbh | Steering booster system for a motor vehicle |
JP2005119578A (en) | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering device |
JP2006076353A (en) | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Favess Co Ltd | Electric power steering device |
JP2006232183A (en) | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Hitachi Ltd | Electric power steering device |
JP2007069848A (en) | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | Steering controlling device for vehicle |
US7517262B2 (en) | 2006-07-26 | 2009-04-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Steering system for outboard motor |
JP2009078792A (en) | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Denso Corp | Steering apparatus for vehicle |
FR2938493A1 (en) | 2008-11-14 | 2010-05-21 | Jtekt Europe Sas | Electric power steering system for motor vehicle, has electric assistance motor whose output shaft is coupled with worm engaged in worm wheel, and another assistance motor whose output shaft is coupled with another worm engaged in wheel |
CN103448789A (en) | 2012-05-31 | 2013-12-18 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | Double-worm electric power steering device and system |
-
2017
- 2017-04-04 DE DE102017205724.6A patent/DE102017205724A1/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08258728A (en) | 1995-03-27 | 1996-10-08 | Koyo Seiko Co Ltd | Electric power steering device |
US6318496B1 (en) | 1997-10-04 | 2001-11-20 | Mercedes-Benz Lenkungen Gmbh | Steering booster system for a motor vehicle |
JP2005119578A (en) | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering device |
JP2006076353A (en) | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Favess Co Ltd | Electric power steering device |
JP2006232183A (en) | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Hitachi Ltd | Electric power steering device |
JP2007069848A (en) | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Nissan Motor Co Ltd | Steering controlling device for vehicle |
US7517262B2 (en) | 2006-07-26 | 2009-04-14 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Steering system for outboard motor |
JP2009078792A (en) | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Denso Corp | Steering apparatus for vehicle |
FR2938493A1 (en) | 2008-11-14 | 2010-05-21 | Jtekt Europe Sas | Electric power steering system for motor vehicle, has electric assistance motor whose output shaft is coupled with worm engaged in worm wheel, and another assistance motor whose output shaft is coupled with another worm engaged in wheel |
CN103448789A (en) | 2012-05-31 | 2013-12-18 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | Double-worm electric power steering device and system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023046355A1 (en) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | Robert Bosch Gmbh | Steering gear for a steering system of a utility vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017205721B4 (en) | Transmission unit for a motor vehicle | |
DE102004013009B4 (en) | Drive for an adjusting device within a vehicle, in particular a seat adjustment device within a motor vehicle and method for producing such a drive | |
EP3612402B1 (en) | Vehicle transmission in particular for a serial/parallel hybrid-vehicle | |
DE102013207142B4 (en) | worm gear | |
DE102017101996A1 (en) | Adjustment device for adjusting a vehicle seat along a displacement axis | |
DE102013103892A1 (en) | drive unit | |
WO2018141446A1 (en) | Spindle drive | |
DE102012103147A1 (en) | LOS BEARING FOR A STEERING GEAR | |
DE102008000506A1 (en) | Schraubradgetriebe with axially elastic shaft bearing and thus equipped electric power steering | |
DE202012004789U1 (en) | Closing auxiliary drive for a motor vehicle lock | |
DE102015217045A1 (en) | Commercial vehicle steering | |
DE202008016335U1 (en) | Motor-gear unit for actuating an adjusting element of a vehicle | |
EP1774197B1 (en) | Drive arrangement for a motor vehicle, in particular a low platform bus | |
EP3486523A1 (en) | Planetary carrier | |
WO2015154920A1 (en) | Electromechanical steering device having a toothed wheel, and method for producing a toothed wheel | |
DE19861273B4 (en) | Spindle or worm drive for adjusting devices in motor vehicles | |
DE102012010547B4 (en) | Shunting drive for a trailer | |
DE102008002769A1 (en) | Helical bevel gear, particularly worm gear for electrical power steering for motor vehicle, has screw bevel connected with drive shaft of electrical driving motor and screw bevel is arranged in transmission case | |
DE202017102027U1 (en) | Transmission unit for a motor vehicle | |
EP1899628B1 (en) | Gearbox drive unit | |
DE102014223472A1 (en) | Swivel motor gearbox for a roll stabilization system | |
DE102017205724A1 (en) | Transmission unit for a motor vehicle | |
DE19847016A1 (en) | Arrangement for moving part, especially in motor vehicle, has displacement mechanism with motor, gearbox, driven part(s) interacting with moved part, mounted separately from gearbox | |
DE102016211715A1 (en) | Transmission unit for a motor vehicle | |
DE19755942C2 (en) | Vehicle door |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE |