DE102021201431A1

DE102021201431A1 - Auxiliary power drive for introducing an auxiliary torque into a steering shaft of a motor vehicle steering system and method for producing an auxiliary power drive

Info

Publication number: DE102021201431A1
Application number: DE102021201431.3A
Authority: DE
Inventors: Felix Burger; Gregor Jansen
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Presta AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Presta AG
Priority date: 2021-02-16
Filing date: 2021-02-16
Publication date: 2022-08-18

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hilfskraftantrieb (3) umfassend einen elektrischen Motor (4) mit einer Motorwelle (42), die axial in Richtung einer Antriebsachse (A) erstreckt in einem Motorgehäuse (41) gelagert ist, welches über eine Verbindungseinrichtung (6) mit einem Getriebegehäuse (51) eines Getriebes (5) verbunden ist, in dem eine mit der Motorwelle (42) gekuppelte Getriebewelle (52) um die Antriebsachse (A) drehbar gelagert ist. Um eine kompakt aufgebaute Verbindung mit optimierter Fertigung und Montage zu ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dass die Verbindungseinrichtung (6) einen axial vorstehenden Befestigungsabschnitt (44) aufweist, der axial in eine Aufnahmeöffnung eines Aufnahmeabschnitts (54) eintaucht, wobei eine mit dem Aufnahmeabschnitt (54) zusammenwirkende Spannvorrichtung (6) vorgesehen und ausgebildet ist, um den Aufnahmeabschnitt (54) radial auf dem Befestigungsabschnitt (44) zu verspannen.The present invention relates to an auxiliary power drive (3) comprising an electric motor (4) with a motor shaft (42) which extends axially in the direction of a drive axis (A) and is mounted in a motor housing (41) which has a connecting device (6) with a transmission housing (51) of a transmission (5), in which a transmission shaft (52) coupled to the motor shaft (42) is rotatably mounted about the drive axis (A). In order to enable a compactly constructed connection with optimized production and assembly, the invention proposes that the connecting device (6) has an axially protruding fastening section (44) which dips axially into a receiving opening of a receiving section (54), with a (54) cooperating clamping device (6) is provided and designed to clamp the receiving section (54) radially on the fastening section (44).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Hilfskraftantrieb umfassend einen elektrischen Motor mit einer Motorwelle, die axial in Richtung einer Antriebsachse erstreckt in einem Motorgehäuse gelagert ist, welches über eine Verbindungseinrichtung mit einem Getriebegehäuse eines Getriebegehäuses verbunden ist, in dem eine mit der Motorwelle gekuppelte Getriebewelle um die Antriebsachse drehbar gelagert ist. Weiterhin umfasst die Erfindung eine Lenksäule mit einem derartigen Hilfskraftantrieb sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Hilfskraftantriebs.The invention relates to an auxiliary power drive comprising an electric motor with a motor shaft, which extends axially in the direction of a drive axis and is mounted in a motor housing, which is connected via a connecting device to a gear housing of a gear housing, in which a gear shaft coupled to the motor shaft can be rotated about the drive axis is stored. The invention also includes a steering column with such a power-assisted drive and a method for producing a power-assisted drive.

Im Stand der Technik sind Kraftfahrzeuglenkungen mit Hilfskraftunterstützung bekannt, bei denen zusätzlich zum Lenkmoment, welches vom Fahrer manuell auf das Lenkrad ausgeübt wird, zur Unterstützung und Entlastung des Fahrers durch einen elektro-mechanischen Hilfskraftantrieb eine Hilfskraft bzw. ein Hilfsmoment in den Lenkstrang eingebracht wird, und gegebenenfalls auch ein Zusatzlenkwinkel.Motor vehicle steering systems with power assistance are known in the prior art, in which, in addition to the steering torque that the driver exerts manually on the steering wheel, an auxiliary force or an auxiliary torque is introduced into the steering train to support and relieve the driver by an electromechanical power assist drive, and possibly also an additional steering angle.

Ein Hilfskraftantrieb umfasst einen elektrischen Motor zur Erzeugung des Hilfsmoments, welches über ein Getriebe in die Lenkwelle eingekoppelt wird. Das Getriebe ist als Untersetzungsgetriebe ausgebildet und umfasst üblicherweise ein mit der Motorwelle gekuppeltes Antriebsrad, beispielsweise eine Schneckenwelle, die mit einem auf der Lenkwelle drehfest angebrachten Getrieberad in Getriebeeingriff steht, beispielsweise mit einem korrespondierenden Schneckenrad.A power-assisted drive comprises an electric motor for generating the auxiliary torque, which is coupled into the steering shaft via a gear. The gear is designed as a reduction gear and usually includes a drive wheel coupled to the motor shaft, for example a worm shaft, which is in gear engagement with a gear wheel rotatably mounted on the steering shaft, for example with a corresponding worm wheel.

Ein gattungsgemäßer Hilfskraftantrieb ist im Stand der Technik in der WO 2020/048668 A1 beschrieben. Das Getriebe weist ein Getriebegehäuse auf, in dem die Schneckenwelle und das Schneckenrad aufgenommen sind. Der Motor ist mittels einer Verbindungseinrichtung derart mit dem Getriebegehäuse verbunden, dass die Motorwelle mit der Schneckenwelle axial bezüglich der Antriebsachse fluchtet. Die Verbindungseinrichtung weist einen mit dem Motorgehäuse verbundenen, radial überstehenden Flansch mit axialen Flanschbohrungen auf. Mittels axial durch die Flanschbohrungen hindurchgeführter, in Gewindebohrungen im Getriebegehäuse eingeschraubter Befestigungsschrauben ist das Motorgehäuse an das Getriebegehäuse angeflanscht.A generic auxiliary power drive is in the prior art in the WO 2020/048668 A1 described. The transmission has a transmission housing in which the worm shaft and the worm wheel are accommodated. The motor is connected to the gearbox housing by means of a connecting device in such a way that the motor shaft is aligned with the worm shaft axially with respect to the drive axis. The connecting device has a radially projecting flange with axial flange bores that is connected to the motor housing. The motor housing is flanged to the gearbox housing by means of fastening screws which are passed axially through the flange bores and screwed into threaded holes in the gearbox housing.

Durch die Flanschverbindung ist der Motor sicher an dem Getriebe fixiert. Nachteilig ist jedoch, dass die Flanschverbindung relativ viel Bauraum beansprucht, aufwendig in der Fertigung ist und die Montage durch die axial eingesetzten Befestigungsschrauben erschwert wird. Außerdem können beim Verschrauben Späne und Schmutzpartikel in das Getriebegehäuse gelangen und die Funktion beeinträchtigen.The motor is securely fixed to the gearbox by the flange connection. The disadvantage, however, is that the flange connection takes up a relatively large amount of space, is complex to manufacture and assembly is made more difficult by the fastening screws that are inserted axially. In addition, when screwing, chips and dirt particles can get into the gearbox housing and impair the function.

Die aus der JP 2018161940 A bekannte, ähnlich aufgebaute Flanschverbindung zwischen Motor- und Getriebegehäuse hat im Wesentlichen dieselben Nachteile.The ones from the JP 2018161940 A known, similarly constructed flange connection between the engine and transmission housing has essentially the same disadvantages.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakt aufgebaute Verbindung mit optimierter Fertigung und Montage zu ermöglichen.In view of the problems explained above, it is an object of the present invention to enable a compactly constructed connection with optimized manufacture and assembly.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Hilfskraftantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die Lenksäule gemäß Anspruch 12, sowie das Verfahren zur Herstellung eines Hilfskraftantriebs mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the power-assisted drive having the features of claim 1, the steering column according to claim 12, and the method for producing a power-assisted drive having the features of claim 13. Advantageous developments result from the dependent claims.

Bei einem Hilfskraftantrieb umfassend einen elektrischen Motor mit einer Motorwelle, die axial in Richtung einer Antriebsachse erstreckt in einem Motorgehäuse gelagert ist, welches über eine Verbindungseinrichtung mit einem Getriebegehäuse eines Getriebes verbunden ist, in dem eine mit der Motorwelle gekuppelte Getriebewelle um die Antriebsachse drehbar gelagert ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbindungseinrichtung einen axial vorstehenden Befestigungsabschnitt aufweist, der axial in eine Aufnahmeöffnung eines Aufnahmeabschnitts eintaucht, wobei eine mit dem Aufnahmeabschnitt zusammenwirkende Spannvorrichtung vorgesehen und ausgebildet ist, um den Aufnahmeabschnitt radial auf dem Befestigungsabschnitt zu verspannen.In an auxiliary power drive comprising an electric motor with a motor shaft, which extends axially in the direction of a drive axis and is mounted in a motor housing, which is connected via a connecting device to a transmission housing of a transmission, in which a transmission shaft coupled to the motor shaft is mounted so that it can rotate about the drive axis According to the invention, it is provided that the connecting device has an axially protruding fastening section which dips axially into a receiving opening of a receiving section, with a clamping device interacting with the receiving section being provided and designed to radially clamp the receiving section on the fastening section.

Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung ist als eine Art Steckverbindung konzipiert, bei welcher der Befestigungsabschnitt in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Antriebsachse in den Aufnahmeabschnitt einsteckbar ist. Im eingesteckten Zustand taucht der Befestigungsabschnitt in den Aufnahmeabschnitt ein, und ist dabei zumindest über einen Teil seines Außenumfangs von dem Innenumfang der Aufnahmeöffnung umgeben. Bevorzugt umschließt der Aufnahmeabschnitt den Befestigungsabschnitt in einem Kontaktbereich, der sich in Umfangsrichtung über einen größeren Umfangsabschnitt erstreckt, d.h. über mehr als 50% des Umfangs, besonders bevorzugt über mindestens 75% des Umfangs.The connecting device according to the invention is designed as a type of plug-in connection in which the fastening section can be inserted into the receiving section in the axial direction, i.e. in the direction of the drive axis. In the inserted state, the fastening section dips into the receiving section and is surrounded by the inner circumference of the receiving opening at least over part of its outer circumference. The receiving section preferably encloses the fastening section in a contact area which extends in the circumferential direction over a larger circumferential section, i.e. over more than 50% of the circumference, particularly preferably over at least 75% of the circumference.

Dadurch, dass der Befestigungsabschnitt und der Aufnahmeabschnitt an dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse angeordnet sind, können Motor- und Getriebegehäuse zur Montage des Motors einfach in axialer Richtung zusammengesetzt bzw. -gesteckt werden.The fact that the fastening section and the receiving section are arranged on the motor housing and the transmission housing can Motor and gearbox housings can be easily assembled or plugged in the axial direction to mount the motor.

Der Außenquerschnitt des Befestigungsabschnitts, beispielsweise der Außendurchmesser eines kreisrunden Außenquerschnitts, und der Innenquerschnitt des Aufnahmeabschnitts, beispielsweise den Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung, können - jeweils gemessen im unmontierten Zustand vor der Verbindung - bevorzugt derart aneinander angepasst sein, dass sie leichtgängig, dabei aber mit geringem Radialspiel zusammengefügt werden können. Dadurch ist der Befestigungsabschnitt beim Zusammenstecken während der Montage in der Aufnahmeöffnung axial geführt, und entsprechend ist der Motor relativ zum Getriebe in radialer Richtung bereits orientiert und definiert positioniert.The outer cross section of the fastening section, for example the outer diameter of a circular outer cross section, and the inner cross section of the receiving section, for example the inner diameter of the receiving opening, can - in each case measured in the unassembled state before the connection - be preferably adapted to one another in such a way that they move easily, but with little radial play can be put together. As a result, the fastening section is guided axially in the receiving opening when it is plugged together during assembly, and accordingly the motor is already oriented and positioned in a defined manner relative to the transmission in the radial direction.

Die Spannvorrichtung greift an dem Aufnahmeabschnitt an und ist zur Ausübung einer radial nach innen gerichteten Spannkraft auf den Aufnahmeabschnitt ausgebildet, wodurch der Aufnahmeabschnitt - vorzugsweise elastisch - verformt werden kann, um den Innenquerschnitt der Aufnahmeöffnung zu verringern. Durch Betätigung der Spannvorrichtung kann die Spannkraft erzeugt und ausgeübt werden, so dass der Innenumfang der Aufnahmeöffnung gegen den Außenumfang des darin eingesetzten Befestigungsabschnitts in radialer Richtung angepresst wird. Durch diese Verspannung wird eine in axialer Richtung und in Umfangsrichtung wirksame kraftschlüssige Verbindung zwischen Befestigungs- und Aufnahmeabschnitt realisiert, wodurch das Motorgehäuse an dem Getriebegehäuse, und damit der Motor am Getriebe fixiert ist.The clamping device acts on the receiving section and is designed to exert a radially inwardly directed clamping force on the receiving section, as a result of which the receiving section can be deformed—preferably elastically—in order to reduce the internal cross section of the receiving opening. The clamping force can be generated and exerted by actuating the clamping device, so that the inner circumference of the receiving opening is pressed in the radial direction against the outer circumference of the fastening section inserted therein. This bracing creates a non-positive connection between the fastening and receiving sections that is effective in the axial direction and in the circumferential direction, as a result of which the motor housing is fixed to the transmission housing and the motor is therefore fixed to the transmission.

Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die erfindungsgemäße Steckverbindung weniger Bauraum beansprucht als die bekannten Flanschverbindungen, insbesondere in radialer Richtung. Außerdem können Befestigungs- und Aufnahmeabschnitte mit geringem Konstruktions- und Fertigungsaufwand realisiert werden. Darüber hinaus wird die Montage des Motors dadurch vereinfacht, dass bereits beim axialen Zusammenstecken von Befestigungs- und Aufnahmeabschnitt eine Vorpositionierung erfolgt, so dass die anschließende Verspannung und die Fixierung des Motors mit geringem Aufwand möglich ist. Dabei kann die Spannvorrichtung im Hinblick auf einen geringen Bauraum und eine gute Zugänglichkeit zur Montage optimiert werden, was einen erheblichen Vorteil gegenüber den diesbezüglich relativ unflexiblen Flanschverbindungen im Stand der Technik darstellt. Durch die vereinfachte Montage kann außerdem das Eindringen von schädlichen Verunreinigungen in das Getriebe weitgehend vermieden werden.One advantage of the invention is that the plug-in connection according to the invention takes up less space than the known flange connections, particularly in the radial direction. In addition, fastening and receiving sections can be realized with little design and manufacturing effort. In addition, the assembly of the motor is simplified in that a pre-positioning already takes place when the fastening and receiving section are plugged together axially, so that the subsequent bracing and fixing of the motor is possible with little effort. The clamping device can be optimized with regard to a small installation space and good accessibility for assembly, which represents a considerable advantage over the flange connections in the prior art, which are relatively inflexible in this respect. Thanks to the simplified assembly, the ingress of harmful contaminants into the transmission can also be largely avoided.

Der Befestigungsabschnitt und der Aufnahmeabschnitt können vorzugsweise koaxial zur Antriebsachse angeordnet sein. Dadurch wird eine vorteilhafte Abstützung der von dem Motor in das Getriebe eingeleiteten Antriebsmomente ermöglicht.The fastening section and the receiving section can preferably be arranged coaxially to the drive axis. This enables an advantageous support of the drive torques introduced into the transmission from the engine.

Es kann vorteilhaft sein, dass der Befestigungs- und Aufnahmeabschnitt symmetrisch ausgebildet sind, beispielsweise zumindest abschnittweise rotationssymmetrisch bezüglich der Antriebsachse. Dies ermöglicht einen vorteilhaft geringen Konstruktions- und Fertigungsaufwand.It can be advantageous for the fastening and receiving section to be designed symmetrically, for example at least in sections rotationally symmetrically with respect to the drive axis. This allows an advantageously low design and manufacturing effort.

Es ist möglich, dass der Befestigungsabschnitt an dem Motorgehäuse und der Aufnahmeabschnitt an dem Getriebegehäuse ausgebildet ist, oder der Aufnahmeabschnitt an dem Motorgehäuse und der Befestigungsabschnitt an dem Getriebegehäuse ausgebildet ist. Dabei kann es für die Montage vorteilhaft sein, dass der Befestigungsabschnitt stirnseitig an dem Motorgehäuse im Bereich der Motorwelle angeordnet ist, wodurch das axiale Einstecken in die getriebeseitige Aufnahmeöffnung des Aufnahmeabschnitts erleichtert werden kann. Außerdem könnten an dem Befestigungsabschnitt anhaftende Verunreinigungen einfach erkannt und beseitigt werden. Alternativ kann es vorteilhaft sein, den Befestigungsabschnitt an dem Getriebegehäuse zu realisieren. Durch die Anordnung und Ausbildung von dem Befestigungs- und Aufnahmeabschnitt sowie der Spannvorrichtung ist in jedem Fall eine flexiblere konstruktive Anpassung an die jeweiligen konkreten Bauraumvorgaben und Montagebedingungen möglich, als dies bei den bekannten Flanschverbindungen möglich wäre. Darüber hinaus ist das Risiko einer Fehlausrichtung bei der Erfindung praktisch ausgeschlossen, die bei Flanschverbindungen auftreten kann, wenn die axialen Flanschflächen nicht absolut plan gegeneinander anliegen, beispielsweise durch dazwischen befindliche Fremdkörper oder Verunreinigungen.It is possible that the attachment portion is formed on the motor housing and the receiving portion is formed on the gear housing, or the receiving portion is formed on the motor housing and the attachment portion is formed on the gear housing. It can be advantageous for the assembly that the fastening section is arranged on the end face of the motor housing in the area of the motor shaft, as a result of which the axial insertion into the receiving opening of the receiving section on the transmission side can be facilitated. In addition, contaminants adhering to the attachment portion could be easily recognized and removed. Alternatively, it can be advantageous to implement the fastening section on the transmission housing. The arrangement and design of the fastening and receiving section as well as the tensioning device allows for a more flexible design adaptation to the respective specific installation space requirements and assembly conditions than would be possible with the known flange connections. In addition, the invention virtually eliminates the risk of misalignment which can occur in flanged connections when the axial flange faces are not perfectly flush against one another, for example due to foreign objects or contaminants intervening.

Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass der Befestigungs- und/oder der Aufnahmeabschnitt mit dem Motor- und/oder Getriebegehäuse integriert ausgebildet sind. Beispielsweise kann ein Befestigungs- oder Aufnahmeabschnitt einstückig an ein Gehäuseteil angeformt sein, welches beispielsweise als Metall-Gussteil oder -Formteil oder als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet sein kann oder ein solches aufweist. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau bei geringem Konstruktions- und Herstellungsaufwand ermöglicht.An advantageous embodiment can provide that the fastening and/or the receiving section are designed to be integrated with the motor and/or gear housing. For example, a fastening or receiving section can be formed in one piece on a housing part, which can be embodied, for example, as a metal cast part or molded part or as a plastic injection-molded part or has such a part. As a result, a particularly compact structure is made possible with little outlay in terms of design and manufacture.

Es ist möglich, dass der Befestigungsabschnitt als axial vorstehender Rohrabschnitt ausgebildet ist. Bevorzugt kann der Rohrabschnitt einen hohlzylindrischen Rohransatz aufweisen. Durch den kreisrunden Außenquerschnitt kann die Montage und Ausrichtung bezüglich der Antriebsachse erleichtert werden. Bevorzugt kann der Rohrabschnitt koaxial zur Antriebsachse angeordnet sein, wobei die Motorwelle oder die Getriebewelle zentral durch den Rohrabschnitt hindurch verlaufen. Durch diese Anordnung können Antriebsmomente optimal aufgenommen und abgestützt werden.It is possible for the fastening section to be in the form of an axially protruding tube section. The pipe section can preferably have a hollow-cylindrical pipe socket. Due to the circular outer cross-section, assembly and alignment with respect to the drive axis be relieved. The tubular section can preferably be arranged coaxially to the drive axis, with the motor shaft or the gear shaft running centrally through the tubular section. With this arrangement, drive torques can be optimally absorbed and supported.

Es ist alternativ denkbar und möglich, dass der Rohrabschnitt einen unrunden Querschnitt hat, beispielsweise mehreckig. Dadurch kann eine bestimmte Winkelausrichtung bezüglich Drehung um die Antriebsachse vorgegeben werden.Alternatively, it is conceivable and possible for the tube section to have a non-round cross section, for example polygonal. As a result, a specific angular orientation with respect to rotation about the drive axis can be specified.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmeabschnitt hülsenförmig ausgebildet ist. Der Aufnahmeabschnitt kann dabei ebenfalls einen als Rohrabschnitt ausgebildeten Hülsenabschnitt aufweisen, dessen Innenquerschnitt derart an den Außenquerschnitt des Befestigungsabschnitts angepasst ist, dass dieser mit geringem radialen Spiel leichtgängig, dabei axial geführt in den Hülsenabschnitt einsteckbar ist. Bevorzugt kann der Aufnahmeabschnitt einen kreisrunden Querschnitt haben, zumindest einen kreisrunden Innenquerschnitt. Alternativ kann ein an den Befestigungsabschnitt angepasster unrunder Querschnitt vorgesehen sein.Provision can preferably be made for the receiving section to be designed in the form of a sleeve. The receiving section can also have a sleeve section designed as a tube section, the inner cross section of which is adapted to the outer cross section of the fastening section in such a way that it can be inserted easily into the sleeve section with little radial play while being guided axially. The receiving section can preferably have a circular cross section, at least a circular internal cross section. Alternatively, a non-circular cross section adapted to the fastening section can be provided.

Es kann vorteilhaft sein, dass der Aufnahmeabschnitt axial geschlitzt ausgebildet ist. Der bevorzugt rohrabschnitt- oder hülsenförmige Aufnahmeabschnitt weist dabei mindestens einen, bevorzugt mehrere, dann bevorzugt über den Umfang verteilte axiale Schlitze auf, zwischen denen nach Art einer Spannhülse radial nach innen biegbare, verspannbare Segmente gebildet werden. Durch den oder die Schlitze ist es möglich, den Hülsenabschnitt wie eine Spannhülse durch die Spannvorrichtung zur Verkleinerung des Innenquerschnitts unter Verringerung der Schlitzbreite definiert radial zusammen zu pressen. Dadurch kann der in den Aufnahmeabschnitt eingesetzte Befestigungsabschnitt sicher kraftschlüssig eingespannt und fixiert werden. Dabei erfolgt durch die Schlitze eine im Wesentlichen elastische Verformung des Aufnahmeabschnitts, so dass die Verbindung auch gelöst und erneut verspannt werden kann. Die Schlitze können bevorzugt symmetrisch über den Umfang verteilt angeordnet sein, und sind mit geringem konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand realisierbar.It can be advantageous for the receiving section to be designed with an axial slot. The receiving section, which is preferably tubular or sleeve-shaped, has at least one, preferably several, then preferably distributed over the circumference, axial slots, between which radially inwardly bendable, braceable segments are formed in the manner of a clamping sleeve. Through the slit or slits, it is possible to radially compress the sleeve section in a defined manner like a clamping sleeve by the clamping device to reduce the internal cross section while reducing the slit width. As a result, the fastening section inserted into the receiving section can be securely clamped and fixed in a non-positive manner. The slits result in a substantially elastic deformation of the receiving section, so that the connection can also be loosened and tightened again. The slits can preferably be distributed symmetrically over the circumference and can be realized with little structural and manufacturing effort.

Der Aufnahmeabschnitt, beispielsweise der Hülsenabschnitt, umschließt den Befestigungsabschnitt bevorzugt in einem überwiegenden Umfangsabschnitt. Dadurch kann eine in allen Radialrichtungen gleichmäßige und hohe Halte- und Stützwirkung erreicht werden.The receiving section, for example the sleeve section, preferably encloses the fastening section over a predominant peripheral section. As a result, a holding and supporting effect that is uniform and high in all radial directions can be achieved.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung ein den Aufnahmeabschnitt umschließendes Spannelement aufweist. Dies kann ein separates, beispielsweise als Spannschelle, Spannring oder dergleichen ausgebildetes Spannelement sein, welches au-ßen auf dem Aufnahmeabschnitt angebracht ist, so dass es diesen umschließt. Das Spannelement kann bevorzugt mittels eines Spannglieds in seiner Umfangslänge veränderbar sein, nach Art einer verstellbaren Rohr- oder Schlauchschelle. Es kann beispielsweise ein Spannglied zur Umfangsveränderung aufweisen, und beispielsweise als Schneckengewindeschelle, Gelenkbolzenschelle oder Spannbackenschelle ausgebildet sein. Zum Verspannen wird das Spannelement durch Umfangsverringerung zusammengezogen, beispielsweise durch Betätigung des Spannglieds, oder durch externe Aufbringung einer Spannkraft. Dadurch wird der Aufnahmeabschnitt radial zusammengepresst, und auf dem Befestigungsabschnitt verspannt.Provision can preferably be made for the clamping device to have a clamping element which encloses the receiving section. This can be a separate clamping element, for example designed as a clamp, clamping ring or the like, which is attached to the outside of the receiving section so that it encloses it. The clamping element can preferably be variable in its circumferential length by means of a clamping member, in the manner of an adjustable pipe or hose clamp. For example, it can have a tensioning element for changing the circumference, and can be designed, for example, as a worm gear clamp, a joint bolt clamp or a clamping jaw clamp. For clamping, the clamping element is contracted by reducing its circumference, for example by actuating the clamping member, or by externally applying a clamping force. As a result, the receiving section is radially compressed and braced on the fastening section.

Es kann vorteilhaft ein Spannelement eingesetzt werden, welches in vielfältigen Ausführungen am Markt erhältlich ist oder mit geringem Aufwand angepasst und bereitgestellt werden kann. Dadurch kann der Bauraumbedarf optimiert werden, und der Montageaufwand kann dadurch geringer sein, dass zum Verspannen lediglich ein Spannglied festgezogen werden muss, im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem mehrere Flanschbolzen definiert festgezogen werden müssen.A tensioning element can advantageously be used, which is available on the market in a variety of designs or can be adapted and made available with little effort. As a result, the space requirement can be optimized, and the assembly effort can be lower because only one tensioning element has to be tightened for bracing, in contrast to the prior art, in which several flange bolts have to be tightened in a defined manner.

Wenn das Spannelement ein verstellbares Spannglied aufweist, wie beispielsweise eine einzelne Spannschraube oder -schnecke bei einer Gelenkbolzen-, Spannbacken- oder einer Schneckengewindeschelle, erfordert das Verspannen lediglich das Festziehen dieses einzelnen Spannglieds, was einen deutlich geringeren Montageaufwand als bei einer Flanschverbindung bedeutet. Dabei wird eine vorteilhafte, über den Umfang gleichmäßige radiale Krafteinleitung der Spannkraft erzeugt.If the clamping element has an adjustable clamping element, such as a single clamping screw or worm in the case of a hinge pin, clamping jaw or worm drive clamp, clamping only requires the tightening of this individual clamping element, which means that assembly work is significantly less complicated than with a flange connection. In this way, an advantageous radial application of clamping force that is uniform over the circumference is generated.

Alternativ ist es denkbar und möglich, dass das Spannelement kein integriertes Spannglied aufweist, sondern bei der Montage auf den Aufnahmeabschnitt aufgeklemmt und unter einer von außen aufgebrachten elastischen Spannung dauerhaft fixiert wird. Derartige Klemm- oder Bandschellen sind ebenfalls in vielfältigen Ausführungen bekannt.Alternatively, it is conceivable and possible that the tensioning element does not have an integrated tensioning member, but is clamped onto the receiving section during assembly and permanently fixed under elastic tension applied from the outside. Such clamping or band clamps are also known in many designs.

Als Alternative zu einem externen Spannelement kann vorgesehen sein, dass die Spannvorrichtung ein an dem Aufnahmeabschnitt ausgebildetes Spannelement aufweist. Dabei kann das Spannelement mit dem Aufnahmeabschnitt integriert ausgebildet sein, beispielsweise kann ein oben beschriebener, mit dem Motor- oder Getriebegehäuse integriert ausgebildeter Rohr- oder Hülsenabschnitt in sich nach Art einer Spann-, Rohr- oder Klemmschelle ausgebildet sein. Das Spannelement kann bevorzugt einstückig mit dem Motor- oder Getriebegehäuse ausgebildet sein. Zur Einstellung der Länge des inneren Umfangs des Aufnahmeabschnitts kann ein Spannglied vorgesehen sein, welches an dem Rohr- oder Hülsenabschnitt des Aufnahmeabschnitts angreift. Beispielsweise kann der Aufnahmeabschnitt durcheinen axialen Schlitz geteilt sein, wobei die in Umfangrichtung einander gegenüberliegenden Schlitzränder mittels eines Spannglieds zur Verringerung der Schlitzbreite zusammengezogen werden können. Hierzu können beispielsweise beiderseits des Schlitzes radial nach außen vorstehende Vorsprünge vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung unter Verringerung der Schlitzbreite gegeneinander verspannbar sind, beispielsweise mittels eines Spannglieds in Form eines in Umfangsrichtung durch die beiden Vorsprünge hindurchgeschraubten Spannbolzens. Die radiale Verspannung des Aufnahmeabschnitts erfolgt analog zur vorangehend erläuterten Funktion eines externen Spannelements. Vorteilhaft ist dabei eine raumsparende Bauform und eine geringere Anzahl von Bauteilen, was einen geringeren fertigungs- und Montageaufwand ermöglicht.As an alternative to an external tensioning element, it can be provided that the tensioning device has a tensioning element formed on the receiving section. The tensioning element can be designed to be integrated with the receiving section, for example a tube or sleeve section as described above that is integrated with the engine or transmission housing can be in the manner of a clamp, tube or clamp be trained. The tensioning element can preferably be designed in one piece with the motor or transmission housing. In order to adjust the length of the inner circumference of the receiving section, a clamping element can be provided which acts on the tube or sleeve section of the receiving section. For example, the receiving section can be divided by an axial slit, with the slit edges lying opposite one another in the circumferential direction being able to be drawn together by means of a tensioning element in order to reduce the slit width. For this purpose, radially outwardly projecting projections can be provided on both sides of the slot, which can be braced against one another in the circumferential direction, reducing the slot width, for example by means of a clamping element in the form of a clamping bolt screwed through the two projections in the circumferential direction. The radial bracing of the receiving section takes place analogously to the previously explained function of an external tensioning element. A space-saving design and a smaller number of components are advantageous here, which enable lower manufacturing and assembly costs.

Wie bei dem externen Spannelement kann das integrierte Spannelement kann auch ein mit dem Aufnahmeabschnitt integriert ausgebildetes Spannelement ein verstellbares Spannglied aufweisen, beispielsweise eine Spann- oder Klemmschraube oder dergleichen.As with the external tensioning element, the integrated tensioning element can also have an adjustable tensioning element, for example a tensioning or clamping screw or the like.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Spann- oder Klemmschraube selbstschneidend ausgebildet ist, so dass sich selbst beim Einschrauben zum Verspannen ein Gewinde in dem bevorzugt einstückig ausgebildeten Aufnahmeabschnitt erzeugt, beispielsweise in einem der vorgenannten Vorsprünge. Dadurch kann die Fertigung noch weiter vereinfacht werden.An advantageous embodiment can provide that the tightening or clamping screw is designed to be self-tapping, so that even when it is screwed in for tightening, a thread is produced in the receiving section, which is preferably designed in one piece, for example in one of the aforementioned projections. As a result, production can be simplified even further.

Das integrierte Spannelement kann zumindest teilweise einstückig mit dem Motor- bzw. Getriebegehäuse ausgebildet sein. Beispielsweise können an ein aus Metall-Druckguss oder Kunststoff-Spritzguss gefertigtes Gehäuseteil die vorgenannten Vorsprünge zur Aufnahme des Spannglieds einstückig angeformt sein.The integrated tensioning element can be formed at least partially in one piece with the motor or transmission housing. For example, the aforementioned projections for accommodating the tensioning member can be integrally formed on a housing part made of die-cast metal or plastic injection molding.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das Spannelement einen von außen im Umfangsrichtung oder radial zugänglichen Werkzeugansatz aufweist. Der Werkzeugansatz kann bevorzugt an einem Spannglied zum Festspannen des Spannelements ausgebildet sein, beispielsweise an einer Spannschraube, und kann in an sich bekannter Weise einen Schlitz, Kreuzschlitz, Innen- oder Außenmehrkant oder dergleichen aufweisen, an den ein korrespondierendes Werkzeug zum Erzeugen der Spannkraft quer zur Antriebsachse ansetzbar ist. Es ist vorteilhaft, dass der Werkzeugansatz besser als die axialen Befestigungsbolzen einer Flanschverbindung zugänglich ist, wenn der Befestigungsabschnitt in den Aufnahmeabschnitt eingesteckt ist und sich der Motor in Montageposition relativ zum Getriebe befindet.Provision can preferably be made for the clamping element to have a tool attachment which is accessible from the outside in the circumferential direction or radially. The tool attachment can preferably be formed on a clamping element for clamping the clamping element, for example on a clamping screw, and can have a slot, Phillips slot, internal or external polygon or the like in a manner known per se, to which a corresponding tool for generating the clamping force can be attached transversely to the Drive axle can be attached. It is advantageous that the tool attachment is better accessible than the axial fastening bolts of a flange connection when the fastening section is inserted into the receiving section and the motor is in the assembly position relative to the transmission.

Dadurch, dass die Verbindungseinrichtung oder die Spannvorrichtung lösbar ausgestaltet sein kann, kann der Motor von dem Getriebe demontiert und dadurch gegebenenfalls gewartet oder ausgetauscht werden.The fact that the connecting device or the tensioning device can be designed to be detachable means that the motor can be dismantled from the transmission and, if necessary, serviced or replaced as a result.

Es kann vorgesehen sein, dass eine Wellenkupplung innerhalb des Befestigungsabschnitts angeordnet ist. Die Wellenkupplung ermöglicht die drehschlüssige Verbindung von Motorwelle und Getriebewelle. Bevorzugt ist die Wellenkupplung in axialer Richtung zusammensetzbar und trennbar ausgestaltet und koaxial zur Antriebsachse in dem Bereich angeordnet, in dem der Befestigungsabschnitt in den Aufnahmeabschnitt eintaucht. Dadurch kann die Wellenkupplung bei der Montage des Motors beim erfindungsgemäßen Einstecken des Befestigungsabschnitts in den Aufnahmeabschnitt in Kupplungseingriff gebracht werden. Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung ist, dass die Motorwelle beim Einstecken relativ zur Antriebsachse zentriert ist.Provision can be made for a shaft coupling to be arranged within the fastening section. The shaft coupling enables the rotationally locked connection of motor shaft and gear shaft. The shaft coupling can preferably be assembled and separated in the axial direction and is arranged coaxially with the drive axis in the area in which the fastening section dips into the receiving section. As a result, the shaft coupling can be brought into coupling engagement during assembly of the motor when the fastening section is inserted into the receiving section according to the invention. An advantage of the connecting device according to the invention is that the motor shaft is centered relative to the drive axle when it is inserted.

Bei einer erfindungsgemäßen Lenksäule, umfassend eine drehbar gelagerte Lenkwelle und einen Hilfskraftantrieb, wobei ein von einem elektrischen Motor antreibbares Antriebsrad mit einem auf der Lenkwelle angebrachten Getrieberad in Getriebeeingriff steht, ist der Hilfskraftantrieb ausgestaltet gemäß einzelnen oder beliebigen Kombinationen der vorangehend beschriebenen Merkmale. Dadurch kann der Fertigungs- und Montageaufwand in vorteilhafter Weise reduziert werden.In a steering column according to the invention, comprising a rotatably mounted steering shaft and a power-assisted drive, with a drive wheel that can be driven by an electric motor being in gear engagement with a gear wheel mounted on the steering shaft, the power-assisted drive is designed according to individual or any combination of the features described above. As a result, the manufacturing and assembly costs can be reduced in an advantageous manner.

Das Getrieberad kann als Schneckenrad ausgebildet sein, welches drehfest auf einer Lenkwelle angebracht ist. Das Getriebegehäuse kann an einem Lenksäulengehäuse befestigt sein, beispielsweise an einer die Lenkwelle lagernden Manteleinheit.The gear wheel can be designed as a worm wheel, which is attached to a steering shaft in a rotationally fixed manner. The transmission housing can be attached to a steering column housing, for example to a casing unit supporting the steering shaft.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Hilfskraftantriebs, bei dem ein Motorgehäuse eines elektrischen Motors über eine Verbindungseinrichtung mit einem Getriebegehäuse eines Getriebes verbunden wird, axial in Richtung einer Antriebsachse in dem Motorgehäuse eine Motorwelle erstreckt ist, die mit einer in dem Getriebegehäuse gelagerten Getriebewelle gekuppelt wird, gekennzeichnet dadurch, dass ein axial vorstehender Befestigungsabschnitt axial in eine Aufnahmeöffnung eines Aufnahmeabschnitts eingesetzt wird und anschließend der Aufnahmeabschnitt mittels einer Spannvorrichtung radial auf dem Befestigungsabschnitt verspannt wird.A method for producing an auxiliary power drive, in which a motor housing of an electric motor is connected to a transmission housing of a transmission via a connecting device, a motor shaft extends axially in the direction of a drive axis in the motor housing and is coupled to a transmission shaft mounted in the transmission housing in that an axially protruding fastening section is axially inserted into a receiving opening of a receiving section and then the receiving portion section is braced radially on the fastening section by means of a clamping device.

Wie oben im Zusammenhang mit der Beschreibung des Hilfskraftantriebs, auf die in vollem Umfang Bezug genommen wird, bereits erläutert ist, erfolgt die Montage durch axiales Einstecken des an dem Motorgehäuse oder dem Getriebegehäuse angeordneten Befestigungsabschnitts in einen korrespondierenden Aufnahmeabschnitt und anschließendes Verspannen der Spanneinrichtung. Es ergeben sich die beschriebenen Vorteile, welche eine vereinfachte und sicherere Herstellung ermöglichen.As already explained above in connection with the description of the auxiliary power drive, to which reference is made in its entirety, assembly is carried out by axially inserting the fastening section arranged on the motor housing or the transmission housing into a corresponding receiving section and then clamping the clamping device. The described advantages result, which enable a simplified and safer manufacture.

Figurenlistecharacter list

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

1 eine Kraftfahrzeuglenkung in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
2 einen erfindungsgemäßen Hilfskraftantrieb in einer ersten Ausführungsform in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 2,
4 den Hilfskraftantrieb gemäß 2 in einer auseinander gezogenen Darstellung,
5 einen Schnitt durch den Hilfskraftantrieb gemäß 2 entlang der Antriebsachse,
6 das Getriebegehäuse des Hilfskraftantriebs gemäß 2 in einer schematischen perspektivischen Ansicht schräg zur Antriebsachse,
7 das Getriebegehäuse gemäß 6 in einer Ansicht in Richtung der Antriebsachse,
8 einen erfindungsgemäßen Hilfskraftantrieb in einer zweiten Ausführungsform in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
9 einen vergrößerten Ausschnitt aus 8,
10 den Hilfskraftantrieb gemäß 8 in einer auseinander gezogenen Darstellung,
11 einen Schnitt durch den Hilfskraftantrieb gemäß 2 entlang der Antriebsachse,
12 das Getriebegehäuse des Hilfskraftantriebs gemäß 8 in einer schematischen perspektivischen Ansicht schräg zur Antriebsachse,
13 das Getriebegehäuse gemäß 12 in einer Ansicht in Richtung der Antriebsachse.

Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show in detail:

1 a motor vehicle steering system in a schematic perspective view,
2 an auxiliary power drive according to the invention in a first embodiment in a schematic perspective view,
3 an enlarged section 2 ,
4 according to the auxiliary power drive 2 in an exploded view,
5 according to a section through the auxiliary drive 2 along the drive axis,
6 the gear housing of the auxiliary power drive according to 2 in a schematic perspective view at an angle to the drive axle,
7 the gearbox housing according to 6 in a view in the direction of the drive axis,
8th an auxiliary power drive according to the invention in a second embodiment in a schematic perspective view,
9 an enlarged section 8th ,
10 according to the auxiliary power drive 8th in an exploded view,
11 according to a section through the auxiliary drive 2 along the drive axis,
12 the gear housing of the auxiliary power drive according to 8th in a schematic perspective view at an angle to the drive axle,
13 the gearbox housing according to 12 in a view in the direction of the drive axis.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference symbols and are therefore usually named or mentioned only once.

In 1 ist eine als elektromechanische Hilfskraftlenkung 1 ausgebildete Kraftfahrzeuglenkung schematisch dargestellt. Diese weist eine Lenksäule 2 mit einer Trageinheit 21 auf, die an einer nicht dargestellten Karosserie eines Kraftfahrzeugs anbringbar ist.In 1 a motor vehicle steering designed as an electromechanical power steering system 1 is shown schematically. This has a steering column 2 with a support unit 21 which can be attached to a body of a motor vehicle, not shown.

In der Lenksäule 2 ist eine Lenkwelle 10 um ihre Längsachse L drehbar gelagert. Diese weist an ihrem bezüglich der Fahrtrichtung hinteren Ende einen Befestigungsabschnitt 11 auf, an dem ein Lenkrad 12 drehfest angebracht ist, über welches ein Fahrer ein Lenkmoment (Handmoment) als Lenkbefehl in die Lenkwelle 10 einbringen kann.A steering shaft 10 is rotatably mounted about its longitudinal axis L in the steering column 2 . At its rear end with respect to the direction of travel, this has a fastening section 11 on which a steering wheel 12 is attached in a rotationally fixed manner, via which a driver can introduce a steering torque (manual torque) into the steering shaft 10 as a steering command.

Das Lenkmoment wird über die Lenkwelle 10, die zur Anpassung an die Einbaulage im Kraftfahrzeug zwischengeschaltete Kardangelenke 13 aufweist, auf ein Lenkritzel 14 übertragen, welches in eine längsverschieblich gelagerte Zahnstange 15 eingreift. Diese setzt eine Drehung der Lenkwelle 10 bei einem Lenkeingriff in eine Verschiebung von Spurstangen 16 um, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet, welche den vorgegebenen Lenkeingriff als Lenkeinschlag auf die lenkbaren Räder 17 des Kraftfahrzeugs übertragen.The steering torque is transmitted to a steering pinion 14 via the steering shaft 10, which has intermediate cardan joints 13 for adaptation to the installation position in the motor vehicle, and which engages in a toothed rack 15 mounted for longitudinal displacement. This converts a rotation of the steering shaft 10 during a steering intervention into a displacement of tie rods 16, as indicated by the double arrow, which transmit the predetermined steering intervention as a steering angle to the steerable wheels 17 of the motor vehicle.

Eine elektrische Hilfskraftunterstützung kann einen an der Lenksäule 2 angebrachten, mit der Lenkwelle 10 gekoppelten Hilfskraftantrieb 3, oder einen am Ritzel 14 mit der Lenkwelle 10 gekoppelten Hilfskraftantrieb 31 aufweisen, wobei die Hilfskraftantriebe 3 und 31 gleichartig aufgebaut sein können. Durch den Hilfskraftantrieb 3 oder 31 kann ein Hilfsdrehmoment in die Lenkwelle 1 und/oder das Lenkritzel 14 eingekoppelt werden, um den Fahrer bei der Lenkarbeit zu unterstützten.An electric power assist can have a power assist drive 3 attached to the steering column 2 and coupled to the steering shaft 10, or a power assist drive 31 coupled to the steering shaft 10 on the pinion 14, with the power assist drives 3 and 31 being able to be constructed in the same way. An auxiliary torque can be coupled into the steering shaft 1 and/or the steering pinion 14 by the auxiliary power drive 3 or 31 in order to support the driver in the steering work.

Es kann auch ein Hilfskraftantrieb 18 vorgesehen sein, um eine die Lenkung unterstützende Hilfskraft in die Zahnstange 15 einzubringen.An auxiliary power drive 18 can also be provided in order to introduce an auxiliary power into the rack 15 that supports the steering.

Üblicherweise ist nur an einer der gezeigten drei Positionen ein Hilfskraftantrieb 3, 31 oder 18 angebracht. Das Hilfsdrehmoment bzw. die Hilfskraft, welche zur Unterstützung des Fahrers mittels der jeweiligen Hilfskraftantrieb 3, 31 oder 18 aufgebracht werden soll, wird unter Berücksichtigung eines von einem Drehmomentsensor 19 ermittelten, vom Fahrer manuell eingebrachten Lenkmoments bestimmt. Alternativ oder in Kombination mit der Einbringung des Hilfsdrehmoments kann durch die Hilfskraftantriebe 3, 31, 18 ein zusätzlicher Lenkwinkel in das Lenksystem eingebracht werden, der zu dem vom Fahrer über das Lenkrad 12 aufgebrachten Lenkwinkel summiert wird.Usually, an auxiliary power drive 3, 31 or 18 is attached to only one of the three positions shown. The auxiliary torque or the auxiliary force, which is to be applied to support the driver by means of the respective auxiliary power drive 3, 31 or 18, is determined taking into account a steering torque determined by a torque sensor 19 and introduced manually by the driver. Alternatively or in combination with the introduction of the auxiliary torque, the auxiliary drives 3, 31, 18 can generate an additional steering angle in the steering system can be introduced, which is added to the steering angle applied by the driver via the steering wheel 12 .

Zur Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden Bezug genommen auf den erfindungsgemäß ausgestalteten Hilfskraftantrieb 3.To explain the invention, reference is made below to the auxiliary power drive 3 designed according to the invention.

Mittels des Drehmomentsensors 19 wird das manuell in die Lenkwelle 10 eingebrachte Handmoment erfasst, beispielsweise in an sich bekannter Weise durch Messung der Torsion eines in die Lenkwelle 10 eingegliederten Drehstabs. Über eine nicht dargestellte elektrische Steuereinheit wird ein Hilfsmoment bestimmt und ein daraus abgeleitetes elektrisches Steuersignal in einen elektrischen Motor 4 des Hilfsantriebs 3 eingespeist. Das auf diese Weise erzeugte elektromotorische Moment wird zur Unterstützung der manuellen Lenkarbeit über ein Getriebe 5 des elektrischen Hilfsantriebs 3 in die Lenkwelle eingekoppelt.The hand torque introduced manually into the steering shaft 10 is detected by means of the torque sensor 19 , for example in a manner known per se by measuring the torsion of a torsion bar integrated into the steering shaft 10 . An auxiliary torque is determined via an electrical control unit (not shown) and an electrical control signal derived therefrom is fed into an electrical motor 4 of the auxiliary drive 3 . The electromotive torque generated in this way is coupled into the steering shaft to support the manual steering work via a gear 5 of the electric auxiliary drive 3 .

In den nachfolgenden 2 bis 7 ist ein erfindungsgemäß ausgestalteter Hilfskraftantrieb 3 in einer ersten Ausführungsform gezeigt, und in den 8 bis 13 in entsprechenden Ansichten in einer zweiten Ausführungsform, wobei für gleichwirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.In the following 2 until 7 an inventively configured auxiliary power drive 3 is shown in a first embodiment, and in FIGS 8th until 13 in corresponding views in a second embodiment, the same reference numerals being used for parts that function in the same way.

Der Motor 4 weist ein Motorgehäuse 41 auf, in dem eine Motorwelle 42 um die Antriebsachse A drehend antreibbar in einem Gehäusedeckel 43 des Motorgehäuses 41 gelagert ist, wie in dem Schnitt entlang dieser Antriebsachse A in 5 erkennbar ist.The motor 4 has a motor housing 41 in which a motor shaft 42 is mounted in a housing cover 43 of the motor housing 41 such that it can be driven in rotation about the drive axis A, as shown in the section along this drive axis A in FIG 5 is recognizable.

Das Getriebe 6 weist ein Getriebegehäuse 51 auf, in dem eine Schneckenwelle 52, die eine Getriebewelle darstellt, um die Antriebsachse A drehbar gelagert. Die Schneckenwelle 52 steht in Getriebeeingriff mit einem als Schneckenrad 53 ausgebildeten Getrieberad, welches drehfest auf der Lenkwelle 10 angebracht ist.The gear 6 has a gear housing 51 in which a worm shaft 52, which represents a gear shaft, is rotatably mounted about the drive axis A. The worm shaft 52 is in gear engagement with a gear wheel designed as a worm wheel 53 which is attached to the steering shaft 10 in a rotationally fixed manner.

Das Motorgehäuse 41 ist mit dem Getriebegehäuse 51 über eine erfindungsgemäß ausgestaltete Verbindungseinrichtung 6 verbunden. Die Verbindungseinrichtung 6 umfasst einen Befestigungsabschnitt 44, einen Aufnahmeabschnitt 54 und ein Spannelement 61, welches beispielsweise als Klemm- oder Bandschelle, Spannring oder dergleichen ausgebildet sein kann.The motor housing 41 is connected to the transmission housing 51 via a connecting device 6 designed according to the invention. The connecting device 6 comprises a fastening section 44, a receiving section 54 and a clamping element 61, which can be designed, for example, as a clamping or band clamp, clamping ring or the like.

Der an dem Motorgehäuse 41 angeordnete Befestigungsabschnitt 44 ist als hohlzylindrischer, zur Antriebsachse A koaxialer Rohrabschnitt ausgebildet, der von dem Motorgehäuse 41 axial in Richtung auf das Getriebegehäuse 51 vorsteht.The fastening section 44 arranged on the motor housing 41 is in the form of a hollow-cylindrical tubular section which is coaxial with the drive axis A and protrudes axially from the motor housing 41 in the direction of the gear housing 51 .

Der an dem Getriebegehäuse 51 angeordnete Aufnahmeabschnitt 54 ist als hohlzylindrischer Rohr- oder Hülsenabschnitt ausgebildet, in dessen stirnseitige axiale Aufnahmeöffnung der Befestigungsabschnitt 44 eintaucht, wie in dem montierten Zustand gemäß 5 gut erkennbar ist. Dabei ist der Innendurchmesser des Aufnahmeabschnitts 54 im Ursprungszustand vor der Montage - wie beispielsweise in den separaten Darstellungen von 6 oder 7, oder in 4 gezeigt - so an den Außendurchmesser des Befestigungsabschnitts 44 angepasst, dass dieser zur Montage axial in Richtung der Antriebsachse A in den Aufnahmeabschnitt 54 eingesteckt werden kann, wie in 4 mit dem Pfeil angedeutet ist. Bevorzugt kann dazu eine spielarme Passung ausgebildet sein.The receiving section 54 arranged on the transmission housing 51 is designed as a hollow-cylindrical tube or sleeve section, into whose front axial receiving opening the fastening section 44 dips, as in the assembled state according to FIG 5 is clearly recognizable. The inner diameter of the receiving portion 54 in the original state before assembly - as for example in the separate representations of 6 or 7 , or in 4 shown--adapted to the outside diameter of the fastening section 44 in such a way that it can be inserted into the receiving section 54 axially in the direction of the drive axis A for assembly, as in FIG 4 is indicated with the arrow. A low-backlash fit can preferably be formed for this purpose.

Der Aufnahmeabschnitt 54 weist eine Mehrzahl - im gezeigten Beispiel sechs - über den Umfang verteilte Schlitze 541 auf, zwischen denen Hülsensegmente (Segmente) 542 gebildet werden.The receiving section 54 has a plurality—six in the example shown—slots 541 distributed over the circumference, between which sleeve segments (segments) 542 are formed.

Das ringförmige Spannelement 61 umschließt den Aufnahmeabschnitt 54 von außen und weist ein Spannglied 62 auf. Dieses Spannglied 62 ist ausgebildet, um bei einer Betätigung den Umfang des Spannelements 61, nämlich dessen Innenumfang, zu verkleinern. Dadurch wird es radial von außen auf dem Aufnahmeabschnitt 54 verspannt, und übt eine radial nach innen gerichtete Spannkraft aus. Diese Spannkraft belastet die Hülsensegmente 542 radial nach innen, und verspannt die Innenseite des Aufnahmeabschnitts 54 radial gegen die Außenseite des Befestigungsabschnitts 44. Dadurch wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Motorgehäuse 41 und dem Getriebegehäuse 51 erzeugt.The ring-shaped clamping element 61 encloses the receiving section 54 from the outside and has a clamping member 62 . This tensioning element 62 is designed to reduce the circumference of the tensioning element 61, namely its inner circumference, when it is actuated. As a result, it is clamped radially from the outside on the receiving section 54 and exerts a clamping force directed radially inwards. This clamping force loads the sleeve segments 542 radially inwards and clamps the inside of the receiving section 54 radially against the outside of the fastening section 44. A non-positive connection between the motor housing 41 and the transmission housing 51 is thereby produced.

Das Spannglied 62 kann plastisch verformbar ausgebildet sein, so dass es durch Zusammenpressen oder Verquetschen von außen eine Umfangsverringerung des Spannelements 61 erzeugt und durch seine dabei auftretende plastische Verformung eine die Spannkraft erzeugende elastische Zugspannung in Umfangsrichtung aufrechterhält. Es ist auch möglich, dass das Spannglied 61 zur Umfangsverringerung und zur Erzeugung einer radialen Verspannung eine Spannschraube, Spannschnecke oder dergleichen aufweist, wie dies im Prinzip von Rohr- oder Schlauchschellen im Stand der Technik bekannt ist.The clamping member 62 can be designed to be plastically deformable, so that it produces a circumferential reduction of the clamping element 61 by pressing or squeezing it from the outside, and its resulting plastic deformation maintains an elastic tensile stress in the circumferential direction that generates the clamping force. It is also possible for the tensioning element 61 to have a tensioning screw, tensioning screw or the like to reduce the circumference and generate radial tension, as is known in principle from pipe or hose clamps in the prior art.

Das Motorgehäuse 41 und das Getriebegehäuse 51 können als einstückige Metallguss-Formteile oder Kunststoff-Spritzgussteile ausgebildet sein, oder solche aufweisen, wie beispielsweise den Gehäusedeckel 43. Der Befestigungsabschnitt 44 und/oder der Aufnahmeabschnitt 54 können bevorzugt einstückig daran angeformt sein.The motor housing 41 and the transmission housing 51 can be designed as one-piece cast metal parts or plastic injection-moulded parts, or can have such parts, such as the housing cover 43. The fastening section 44 and/or the receiving section 54 can preferably be integrally formed thereon.

Die Motorwelle 42 kann mit der Schneckenwelle 52 über eine Wellenkupplung 7 verbunden sein, wie in 5 dargestellt. Diese kann im Bereich der Verbindungseinrichtung 6 angeordnet sein und durch axiales Zusammenstecken bei der axialen Montage des Motors 4 an dem Getriebe 5 drehmomentschlüssig zusammengesetzt werden.The motor shaft 42 can be connected to the worm shaft 52 via a shaft coupling 7, as in FIG 5 shown. This can be arranged in the area of the connecting device 6 and can be put together in a torque-locking manner by axially plugging it together during the axial assembly of the motor 4 on the transmission 5 .

8 bis 13 zeigen einen Hilfskraftantrieb 3 in einer zweiten Ausführung, in denselben Ansichten wie die in den 2 bis 7 gezeigte erste Ausführungsform, bei der die Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung 6 unterschiedlich ist, konkret die Ausbildung des Aufnahmeabschnitts 54 des Getriebegehäuses 51. 8th until 13 show an auxiliary power drive 3 in a second embodiment, in the same views as in FIGS 2 until 7 shown first embodiment, in which the design of the connecting device 6 is different, specifically the design of the receiving section 54 of the gear housing 51.

Der Aufnahmeabschnitt 54 ist als hohlzylindrischer Rohr- oder Hülsenabschnitt einstückig an dem Getriebegehäuse 51 angeformt und weist einen einzigen Schlitz 55 auf. Im Bereich der Schlitzränder sind jeweils radial nach außen vorstehende Vorsprünge 56 und 57 angebracht. Dadurch, dass ein Spannglied in Form einer Spannschraube 63 in Umfangsrichtung durch eine Öffnung in dem einen Vorsprung 56 hindurchgeführt und in den bezüglich des Schlitzes 55 gegenüberliegenden anderen Vorsprung 57 eingeschraubt wird, werden die beiden Vorsprünge 56 und 57 beim Anziehen der Spannschraube 63 in Umfangsrichtung gegeneinander gezogen, wie in den 9 und 10 mit den Pfeilen angedeutet. Dadurch wird der Aufnahmeabschnitt 54 selbst wie eine Rohrschelle auf dem Befestigungsabschnitt 44 radial verspannt und kraftschlüssig fixiert.The receiving section 54 is integrally formed as a hollow-cylindrical tube or sleeve section on the transmission housing 51 and has a single slot 55 . In the area of the slot edges, projections 56 and 57 projecting radially outwards are attached. Because a tensioning element in the form of a tensioning screw 63 is guided in the circumferential direction through an opening in one projection 56 and is screwed into the other projection 57 lying opposite with respect to the slot 55, the two projections 56 and 57 are pushed against one another in the circumferential direction when the tensioning screw 63 is tightened drawn, as in the 9 and 10 indicated with the arrows. As a result, the receiving section 54 itself is braced radially like a pipe clamp on the fastening section 44 and fixed in a non-positive manner.

Die Montage durch axiales Zusammenstecken erfolgt wie bei der ersten Ausführungsform. Zum Verspannen ist kein zusätzlicher, den Aufnahmeabschnitt 54 außen umschließender Spannring oder dergleichen erforderlich.The assembly by axial plugging is done as in the first embodiment. No additional clamping ring or the like surrounding the receiving section 54 on the outside is required for clamping.

BezugszeichenlisteReference List

11: Hilfskraftlenkungpower steering
1010: Lenkwellesteering shaft
1111: Befestigungsabschnittattachment section
1212: Lenkradsteering wheel
1313: Kardangelenkuniversal joint
1414: Lenkritzelsteering pinion
1515: Zahnstangerack
1616: Spurstangetie rod
1717: Radwheel
1818: Hilfskraftantriebauxiliary drive
1919: Drehmomentsensortorque sensor
22: Lenksäulesteering column
2121: Trageinheitcarrying unit
3, 313, 31: Hilfskraftantriebauxiliary drive
44: Motorengine
4141: Motorgehäusemotor housing
4242: Motorwellemotor shaft
4343: Gehäusedeckelhousing cover
4444: Befestigungsabschnittattachment section
55: Getriebetransmission
5151: Getriebegehäusegear case
5252: Schneckenwelle (Antriebsrad)worm shaft (drive wheel)
5353: Schneckenrad (Getrieberad)worm wheel (gear wheel)
5454: Aufnahmeabschnittrecording section
541541: Schlitzslot
542542: Hülsensegment (Segment)sleeve segment (segment)
5555: Schlitzslot
56,5756.57: Vorsprunghead Start
66: Verbindungseinrichtung / SpannvorrichtungConnection device / clamping device
6161: Spannelementclamping element
6262: Spanngliedtendon
6363: Spannschraubeclamping screw
77: Wellenkupplung shaft coupling
LL: Längsachselongitudinal axis
AA: Antriebsachsedrive axle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2020/048668 A1 [0004]
JP 2018161940 A [0006]

Claims

Auxiliary power drive (3) comprising an electric motor (4) with a motor shaft (42) which extends axially in the direction of a drive axis (A) and is mounted in a motor housing (41) which is connected to a gear housing (51) via a connecting device (6). a transmission (5) in which a transmission shaft (52) coupled to the motor shaft (42) is rotatably mounted about the drive axis (A), characterized in that the connecting device (6) has an axially projecting fastening section (44), which dips axially into a receiving opening of a receiving section (54), wherein a clamping device (6) interacting with the receiving section (54) is provided and designed to clamp the receiving section (54) radially on the fastening section (44).

Auxiliary drive after claim 1 , characterized in that the fastening section (44) is formed on the motor housing (41) and the receiving section (54) on the gear housing (51), or the receiving section (54) on the motor housing (41) and the fastening section (44) on the transmission housing (51) is formed.

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening section (44) is designed as an axially projecting pipe section.

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving section (54) is designed in the form of a sleeve.

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving section (54) is designed to be slotted axially.

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping device (6) has a clamping element (61) surrounding the receiving section (54).

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping device (6) has a clamping element (61, 54) formed on the receiving section (54).

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning element (61, 54) has an adjustable tensioning member (62, 63).

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning member (62, 63) has a tool attachment which is accessible from the outside in the circumferential direction or radially.

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting device (6) is designed to be detachable.

Auxiliary power drive according to one of the preceding claims, characterized in that a shaft coupling (7) is arranged within the fastening section (44).

Steering column comprising a rotatably mounted steering shaft (10) and an auxiliary power drive (3), a drive wheel (52) which can be driven by an electric motor (4) being in gear engagement with a gear wheel (53) mounted on the steering shaft (10), characterized in that that the auxiliary power drive (3) is designed according to one of the preceding Claims 1 until 11 .

Method for producing an auxiliary power drive according to one of the preceding claims, in which a motor housing (41) of an electric motor (4) is connected via a connecting device (6) to a transmission housing (51) of a transmission (5), axially in the direction of a drive axis ( A) a motor shaft (42) extends in the motor housing (41) and is coupled to a gear shaft (52) mounted in the gear housing (51), characterized in that an axially protruding fastening section (44) slides axially into a receiving opening of a receiving section (54) is inserted and then the receiving section (54) is clamped radially on the fastening section (44) by means of a clamping device (6).