DE10310505A1 - Servo steering system for automobile has 2 parallel belt drives between electric motor shaft and intermediate drive for reducing noise emission level - Google Patents

Servo steering system for automobile has 2 parallel belt drives between electric motor shaft and intermediate drive for reducing noise emission level Download PDF

Info

Publication number
DE10310505A1
DE10310505A1 DE2003110505 DE10310505A DE10310505A1 DE 10310505 A1 DE10310505 A1 DE 10310505A1 DE 2003110505 DE2003110505 DE 2003110505 DE 10310505 A DE10310505 A DE 10310505A DE 10310505 A1 DE10310505 A1 DE 10310505A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
belt
steering system
drive
pulley
steering
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.)
Withdrawn
Application number
DE2003110505
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Budaker
Helmut KNÖDLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Original Assignee
ZF Lenksysteme GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Lenksysteme GmbH filed Critical ZF Lenksysteme GmbH
Priority to DE2003110505 priority Critical patent/DE10310505A1/en
Publication of DE10310505A1 publication Critical patent/DE10310505A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445Screw drives
    • B62D5/0448Ball nuts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/2062Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2096Arrangements for driving the actuator using endless flexible members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/24Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts

Abstract

The steering system (1) has a steering handle for movement of a steered wheel via an intermediate drive (4) having a drive belt disc for a toothed drive belt, passed around a drive belt disc attached to the shaft of an electric motor (3).The motor shaft and the intermediate drive are each provided with a second belt disc for a wedge belt drive operating in parallel to the first belt drive.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem, insbesondere ein Servolenksystem, für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a steering system, in particular a power steering system for a motor vehicle according to the Preamble of claim 1.

Die DE 100 52 275 A1 beschreibt ein Lenksystem, das als Servolenkung für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist, wobei eine als Lenkrad ausgebildete Lenkhandhabe zur Verschwenkung eines lenkbaren Rades dient. Das Rad ist gelenkig in bekannter Weise mit Radlenkhebeln und Spurstangen mit einem verlagerbaren Bauelement, wie etwa einer Schub- oder Zahnstange, eines Getriebes, wie etwa einem Kugelumlaufgetriebe, verbunden. Ein elektrischer Servomotor ist antriebsmäßig mit dem verlagerbaren Bauelement des Getriebes verbunden. Zur spielfreien Verbindung des elektrischen Servomotors mit dem Getriebe dient eine Zahnriemenscheibe an der Motorwelle des Servomotors, die mit einer eingangsseitigen Zahnriemenscheibe an dem Getriebe über einen Zahnriemen wirkverbunden ist.The DE 100 52 275 A1 describes a steering system which is designed as a power steering system for a motor vehicle, a steering handle designed as a steering wheel being used to pivot a steerable wheel. The wheel is articulated in a known manner with wheel control levers and tie rods with a displaceable component, such as a push rod or rack, of a gear, such as a ball screw gear. An electric servomotor is connected in terms of drive to the displaceable component of the transmission. A toothed belt pulley on the motor shaft of the servo motor, which is operatively connected to an input-side toothed belt pulley on the gear unit via a toothed belt, is used for the backlash-free connection of the electric servo motor to the gear unit.

Die Geräuschemission eines solchen Zahnriementriebes ist nicht minimiert. Zudem können bei dieser formschlüssigen, spielfreien getrieblichen Verbindung von Servomotor und Getriebe durch insbesondere stochastische Einleitung von radseitigen Lasten Schäden an Elementen des Lenksystems und insbesondere an dem Servomotor entstehen.The noise emission of such Toothed belt drive is not minimized. In addition, this form-fitting, backlash-free gear connection between servo motor and gear through in particular stochastic introduction of wheel-side loads damage on elements of the steering system and in particular on the servo motor arise.

Um diese Probleme zu umgehen, könnten Keilriementriebe eingesetzt werden. Diese haben aber im Vergleich zu den Zahnriementrieben einen steiferen Aufbau und benötigen zur Momentenübertragung eine höhere Vorspannung. Dies führt zu einem höheren Leerdurchdrehmoment des Getriebes und somit zu einer Lenkung, die mit einer größeren Reibung behaftet ist, was sich wiederum nachteilig auf das Rückstellverhalten der Lenkung auswirkt.V-belt drives could be used to circumvent these problems be used. However, these have driven in comparison to the timing belt a more rigid structure and need for torque transmission a higher one Preload. this leads to to a higher one Idle torque of the transmission and thus to a steering that with greater friction is afflicted, which in turn adversely affects the reset behavior the steering affects.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenksystem anzugeben, das eine geringe Geräuschemission, aber dennoch ein ausgeprägtes Rückstellverhalten aufweist.The invention is based on the object Steering system to indicate a low noise, but still a pronounced one Restoring behavior having.

Die Aufgabe wird mit einem Lenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The task is done with a steering system solved with the features of claim 1.

Dadurch, dass die Motorwelle zusätzlich zu der ersten Zahnscheibe noch eine erste Keilriemenscheibe trägt, und dass an der zweiten Zahnscheibe eine zweite Keilriemenscheibe angeordnet ist, die über einen Keilriemen mit der ersten Keilriemenscheibe des Getriebes ebenfalls zum Antrieb des verlagerbaren Bauelementes verbunden ist, wird ein zweizügiger Riementrieb gebildet, der einen Zahnriementrieb und einen parallel dazu arbeitenden Keilriementrieb umfasst.The fact that the motor shaft in addition to the first pulley still carries a first V-belt pulley, and that a second V-belt pulley is arranged on the second toothed pulley is that about a V-belt with the first V-belt pulley of the gearbox is also connected to drive the displaceable component, will be a two-pass Belt drive formed of a toothed belt drive and a parallel includes V-belt drive working for this.

Diese Konstruktion ermöglicht es, dass sehr schmale Riemen verwendet werden können, weil das Motormoment von beiden Riementrieben übertragen wird. Da die Geräuschemission eines Zahnriemens aber direkt abhängig ist von seiner Breite, kann die Geräuschentwicklung sehr stark eingedämmt werden. Außerdem ist die geringe Breite auch bei dem Keilriemen von Vorteil für das Lenkverhalten, weil die Steifigkeit des Keilriemens mit kleiner werdender Riemenbreite abnimmt.This construction enables that very narrow belts can be used because of the engine torque is transmitted by both belt drives. Because the noise emission a timing belt is directly dependent on its width, can the noise very much contained become. Moreover the narrow width is also advantageous for the steering behavior with the V-belt, because the stiffness of the V-belt as the belt width becomes smaller decreases.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Particularly advantageous configurations the invention emerge from the subclaims.

Demnach ist es besonders vorteilhaft, wenn der Keilriemen ein Verbundkeilriemen, insbesondere ein Keilrippenriemen (16c), ist, und wenn die erste und zweite Keilriemenscheiben (16a, 16b) mehrrillig ausgebildet sind. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Keilriemen ein elastischer Riemen ist, der vorgespannt ist. Dadurch wird bei einem Momentenwechsel der Rücklauf der Lenkung unterstützt.Accordingly, it is particularly advantageous if the V-belt is a composite V-belt, in particular a V-ribbed belt ( 16c ), and if the first and second V-belt pulleys ( 16a . 16b ) are multi-groove. In this context it is advantageous if the V-belt is an elastic belt that is pretensioned. This supports the return of the steering when the torque changes.

Die beiden Riementriebe sollten vorzugsweise jeweils ein Übersetzungsverhältnis ins Langsame von etwa 3:1 aufweisen, wobei der Zahnriementrieb und der Keilriementrieb verschieden große Übersetzungsverhältnisse haben, die jedoch nicht mehr als 20% voneinander abweichen. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn das Übersetzungsverhältnis des Zahnriementriebs größer ist als das Übersetzungsverhältnis des Keilriementriebs. Weil der formschlüssige Zahnriementrieb die Getriebeübersetzung vorgibt, muss der Keilriemen die Übersetzungsdifferenz durch Schlupf ausgleichen. Das wiederum bewirkt eine Dehnung, also eine elastische Vorspannung, des Keilriemens und führt letztlich auch zu einer Unterstützung des Rücklaufs.The two belt drives should preferably one ratio each Have slow of about 3: 1, the toothed belt drive and the V-belt drive gear ratios of different sizes have that do not differ from each other by more than 20%. In this Context, it is advantageous if the gear ratio of the Toothed belt drive is larger than the gear ratio of the V-belt drive. Because the positive toothed belt drive is the gear ratio specifies, the V-belt must pass through the transmission difference Compensate for slip. This in turn causes an elongation, i.e. one elastic preload, the V-belt and ultimately leads to one support of the return.

Die hier einzusetzenden Verbundkeilriemen sind vorzugsweise Riemen in Form von Verbund-Schmalkeilriemen oder Keilrippenriemen. Sie bestehen u.a. aus einem endlosen Zugstrang von Polyester- oder Polyamidcord oder dergleichen, mit hoher Festigkeit und geringer Dehnung zwischen einer verschleißfesten Deckschicht aus Polyester und parallel zur Laufrichtung verlaufenden Schmalkeilen bzw. Rippen. Diese sind im Unterbau des Verbundkeilriemens angeordnet und aus einem Elastomer-Werkstoff, wie Polychloropren ausgebildet und gewährleisten bei gutem Kraftschluss eine gleichmäßige Kraftübertragung über die gesamte Riemenbreite. Das Leistungsübertragungsverhalten und die Dehnbarkeit des Verbundkeilriemens werden in erster Linie durch den Zugstrang und dem Gewebe oder den Fäden aus dem der Zugstrang gebildet ist bestimmt, wobei der Elastizitätsmodul des gesamten Riemens generell gleich dem Elastizitätsmodul des Zugstranges ist.The composite V-belts to be used here are preferably belts in the form of composite narrow V-belts or V-ribbed belts. They exist among other things from an endless pull cord of polyester or Polyamide cord or the like, with high strength and less Elongation between a wear-resistant polyester top layer and narrow wedges or ribs running parallel to the direction of travel. These are arranged in the substructure of the composite V-belt and made of an elastomer material such as polychloroprene and ensure with good adhesion, even power transmission across the entire belt width. The power transmission behavior and the extensibility of the composite V-belt are primarily formed by the tensile cord and the fabric or threads from which the tensile cord is formed is determined with the elastic modulus of the entire belt generally equal to the modulus of elasticity of the train.

Der erfindungsgemäße Riementrieb weist bevorzugt ein Übersetzungsverhältnis ins Langsame von etwa 3:1 auf und ist vorzugsweise in einem einzigen Gehäuse zusammen mit dem elektrischen Servomotor untergebracht.The belt drive according to the invention preferably has a translation ratio into Slow from around 3: 1 and is preferably in a single casing housed together with the electric servo motor.

Das Getriebe ist vorzugsweise als Kugelumlaufgetriebe ausgebildet, bei dem eine Kugelumlaufmutter in einen Gewindeabschnitt der Schubstange eingreift, wobei die zweite Riemenscheibe drehfest mit der Kugelumlaufmutter verbunden ist. Diese Anordnung eignet sich besonders gut für den Einsatz bei einem achsparallelem Hilfslenkantrieb.The gear is preferably as Recirculating ball gear trained, in which a recirculating ball nut engages in a threaded portion of the push rod, the second Pulley is rotatably connected to the ball nut. This arrangement is particularly suitable for use with an axially parallel Auxiliary steering drive.

Es kann auch zweckmäßig sein, insbesondere um ein steer-by-wire Lenksystem mit einer elektromechanischen Redundanzebene darzustellen, mehrere, insbesondere zwei elektrische Servomotoren über je einen Keilrippenriemen mit Riemenscheiben des Getriebes zu verbinden.It can also be useful especially a steer-by-wire steering system with an electromechanical one Represent redundancy level, several, especially two electrical Servo motors over to connect a V-ribbed belt to the transmission pulleys.

Die getriebliche Verbindung des elektrischen Servomotors mit dem Getriebe über den Keilrippenriemen eignet sich bevorzugt zur Verlagerung einer Schubstange in einer Servolenkung, wobei die Riemenscheibe des Getriebes drehfest mit einer Kugelumlaufmutter verbunden ist. Es ist aber auch denkbar, den Servomotor in der Nähe der Lenksäule anzuordnen und ein Lenkritzel über ein zwei- oder mehrstufiges, erfindungsgemäßes Riemengetriebe anzutreiben.The gear connection of the electric servo motor with the gearbox over the V-ribbed belt is particularly suitable for moving a push rod in a power steering system, the pulley of the transmission being non-rotatable is connected to a recirculating ball nut. But it is also conceivable the servo motor nearby to arrange the steering column and a steering pinion over to drive a two-stage or multi-stage belt transmission according to the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung näher beschrieben anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Zuhilfenahme der beiliegenden Zeichnungen:The invention is described in more detail below based on an embodiment and with the help of the attached drawings:

1 zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Lenksystems. 1 shows the schematic structure of a steering system according to the invention.

2 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines zweizügigen Riementriebs, der einen Zahnriementrieb und einen parallel dazu arbeitenden Keilriementrieb umfasst. 2 shows a schematic longitudinal section of a two-stage belt drive, which comprises a toothed belt drive and a V-belt drive working parallel thereto.

Die 1 zeigt den Aufbau einer Servolenkung mit einem Gehäuse 1, in dem eine (nicht dargestellte) als Zahnstange ausgebildete Schubstange bewegbar gelagert ist und mit einem Lenkgetriebe, in dem ein Kitzel angeordnet ist, das über eine Lenksäule bewegt wird und in die Zahnstange kämmend eingreift. An der Lenksäule ist ein Drehmomentensensor 2 angebracht, der einen Elektromotor 3 steuert, der über ein Getriebe 4 auf die Schubstange kraftunterstützend einwirkt. Das hier gezeigte Getriebe 4 ist als Kugelumlaufgetriebe ausgebildet, bei dem eine Kugelumlaufmutter in einen Gewindeabschnitt der Schubstange eingreift. Die Kugelumlaufmutter rotiert im Betrieb des Lenksystems 1 in Abhängigkeit von der Drehrichtung des elektrischen Servomotors um die Schubstange, die sich entsprechend in axialer Richtung verschiebt, wodurch ein oder mehrere lenkbare Räder des Kraftfahrzeugs verschwenkt werden können.The 1 shows the structure of a power steering with a housing 1 , in which a connecting rod (not shown) designed as a rack is movably mounted and with a steering gear in which a pinion is arranged, which is moved via a steering column and meshes with the rack. There is a torque sensor on the steering column 2 attached to an electric motor 3 controls that via a transmission 4 acts to support the push rod. The gearbox shown here 4 is designed as a ball screw, in which a ball nut engages in a threaded section of the push rod. The recirculating ball nut rotates when the steering system is in operation 1 depending on the direction of rotation of the electric servo motor around the push rod, which shifts accordingly in the axial direction, whereby one or more steerable wheels of the motor vehicle can be pivoted.

In der 2 ist der Aufbau des Getriebes 4 dargestellt. Die 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Schubstange 10, die mit einem Gewinde versehen ist, in das die Kugelumlaufmutter, auch kurz Lenkmutter 11 genannt, eingreift. Die Lenkmutter 11 ist über ein Lager 12 und den Gehäusedeckel 13 in dem Lenkungsgehäuse 14 gelagert.In the 2 is the structure of the gearbox 4 shown. The 2 shows a longitudinal section along the push rod 10 , which is provided with a thread into which the recirculating ball nut, also known as the steering nut 11 called, intervenes. The steering nut 11 is about a camp 12 and the housing cover 13 in the steering box 14 stored.

Das hier dargestellte Getriebe 4 enthält zwei Riementriebe 15 und 16, die parallel das von dem Elektromotor 6 erzeugte Moment auf die Kugelmutter 11 übertragen und somit die Lenkbewegung der Schubstange 10 zusätzlich zu der über das Kitzel eingeleiteten Lenkbewegung unterstützen. Dieses zweizügige Getriebe 4 umfasst sowohl einen Zahnriementrieb 15 als auch einen Keilriementrieb 16 und stellt somit eine vorteilhafte Kombination von zwei unterschiedlichen Riementrieben dar.The gearbox shown here 4 contains two belt drives 15 and 16 that parallel that of the electric motor 6 generated moment on the ball nut 11 transmitted and thus the steering movement of the push rod 10 support in addition to the steering movement initiated via the tickle. This two-speed gearbox 4 includes both a toothed belt drive 15 as well as a V-belt drive 16 and thus represents an advantageous combination of two different belt drives.

Der Zahnriementrieb 15 enthält eine erste Zahnriemenscheibe 15a, die auf der Motorwelle 5 sitzt, und eine zweite Zahnriemenscheibe 15b, die auf der Kugelmutter 11 sitzt und über einen Zahnriemen 15c mit der ersten Scheibe 15a verbunden ist. Der Keilriementrieb 16 ist vergleichbar aufgebaut und enthält eine erste Keilriemenscheibe 16a, die neben der ersten Zahnriemenscheibe 15a auf der Motorwelle 5 angeordnet ist. Außerdem gibt es eine zweite Keilriemenscheibe 16b, die auf der Kugelmutter 11 sitzt und mit der zweiten Zahnriemenscheibe 15b zusammengefasst ist zu einer zweitteiligen Riemenscheibe. Für den Keilriementrieb 16 wird ein schmaler Keilrippenriemen 16c verwendet.The timing belt drive 15 contains a first toothed belt pulley 15a that on the motor shaft 5 sits, and a second toothed belt pulley 15b that on the ball nut 11 sits and over a timing belt 15c with the first disc 15a connected is. The V-belt drive 16 has a comparable structure and contains a first V-belt pulley 16a that next to the first toothed belt pulley 15a on the motor shaft 5 is arranged. There is also a second V-belt pulley 16b that on the ball nut 11 sits and with the second toothed belt pulley 15b is combined into a two-part pulley. For the V-belt drive 16 becomes a narrow V-ribbed belt 16c used.

Dadurch dass zwei Riementriebe 15 und 16 vorhanden sind, können die Riemenbreiten deutlich schmaler dimensioniert werden, als dies bei einfachen herkömmlichen Riementrieben der Fall ist. Da das Geräusch des Zahnriemens 15c direkt abhängt von seiner Riemenbreite, hat dies den Vorteil, dass die Geräuschentwicklung deutlich reduziert wird. Außerdem bewirkt die Konstruktion ein deutlich verbessertes Lenkverhalten, da die Steifigkeit des Keilrippenriemens 16c abhängig ist von seiner Breite.By having two belt drives 15 and 16 are available, the belt widths can be dimensioned much narrower than is the case with simple conventional belt drives. Because the noise of the timing belt 15c depends directly on its belt width, this has the advantage that the noise level is significantly reduced. In addition, the design results in significantly improved steering behavior because of the rigidity of the V-ribbed belt 16c depends on its width.

Beide Riementriebe 15 und 16 haben jeweils ein etwa gleichgroßes Übersetzungsverhältnis ins Langsame von 3:1 oder weniger, wobei die Riementriebe in der Lage sind bei kleinem Bauraum die zu einem Lenkvorgang erforderliche Leistung mit geringster Geräuschemission zu übertragen. Dies ist insbesondere auch dadurch ermöglichst, dass kein stetiger gleichförmiger Betrieb des elektrischen Servomotors erfolgt und dass die Riementriebe 15 und 16 als einstufige Getriebe ohne weitere mechanische Getriebestufen ausgebildet sind.Both belt drives 15 and 16 each have an approximately equal slow ratio of 3: 1 or less, with the belt drives being able to transmit the power required for a steering operation with the lowest noise emission in a small installation space. This is made possible in particular by the fact that the electric servo motor does not operate in a uniform manner and that the belt drives 15 and 16 are designed as a single-stage gear without further mechanical gear stages.

Vorzugsweise wird ein elastischer Keilrippenriemen 16c eingesetzt, der bei der Momentenübertragung gedehnt wird. Wird nun nach einer Lenkbewegung das vom Drehmomentensensor 2 (siehe 1) erfasste Drehmoment gleich Null, so baut der Keilrippenriemen 16c (siehe 2) seine elastische Vorspannung ab, indem er die Motorwelle 5 entgegen der bisherigen Drehrichtung bewegt. Diese Gegenbewegung der Motorwelle 5 bewirkt, dass bei einem Momentenwechsel keine hemmenden Reibungskräfte des Getriebes auftreten und dass der Rücklauf der Lenkung positiv unterstützt wird.An elastic V-ribbed belt is preferred 16c used, which is stretched during the torque transmission. Now, after a steering movement, the torque sensor 2 (please refer 1 ) the torque is zero, so the V-ribbed belt builds 16c (please refer 2 ) its elastic preload decreases by the motor shaft 5 moved against the previous direction of rotation. This counter movement of the motor shaft 5 has the effect that there are no inhibiting frictional forces in the gearbox when the torque changes and that the return of the steering is positively supported.

Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, indem die Übersetzungsverhältnisse der beiden Riementriebe 15 und 16 leicht verschieden voneinander sind. Das bedeutet, dass eine geringe Differenz zwischen dem Übersetzungsverhältnis des Zahnriementriebs 15 und dem Übersetzungsverhältnis des Keilrippenriementriebs 16 besteht. Beim Lenken um die Mitte gibt der formschlüssige Zahnriementrieb 15 die Getriebeübersetzung vor und der Keilrippenriementrieb 16 muss durch Schlupf die Übersetzungsdifferenz ausgleichen. Das wiederum bewirkt eine elastische Dehnung im Keilrippenriemen 16c, wodurch der Lenkungsrücklauf bei einem auftretenden Momentenwechsel unterstützt wird.This effect can be further enhanced by the gear ratios of the two Rie ment rubbed 15 and 16 are slightly different from each other. This means that there is a slight difference between the gear ratio of the toothed belt drive 15 and the gear ratio of the V-ribbed belt drive 16 consists. The form-locking toothed belt drive is used when steering around the center 15 the gear ratio before and the V-ribbed belt drive 16 must compensate for the translation difference by slipping. This in turn causes elastic stretching in the V-ribbed belt 16c , whereby the steering return is supported when a torque change occurs.

Der redundante Aufbau des zweizügigen Getriebes 4 hat außerdem den Vorteil, dass auch bei Ausfall eines der beiden Riementriebe 15 oder 16 der verbleibende Riementrieb im Fahrbetrieb eine ausreichende Lenkungsunterstützung sicherstellt. Fällt bei übermäßiger Belastung oder Verschleiß z.B. der Zahnriementrieb 15 wegen Zahnbruchs an einer oder beiden Zahnscheiben 15a bzw. 15b aus, so gewährleistet der Keilrippenriementrieb 16 eine noch ausreichende Drehmomentenübertragung, d.h. eine ausreichende Servounterstützung, so dass es für den Fahrer zu keiner fahrkritischen Situation kommen kann.The redundant structure of the two-speed gearbox 4 also has the advantage that even if one of the two belt drives fails 15 or 16 the remaining belt drive ensures sufficient steering support when driving. If the toothed belt drive falls, for example, in the event of excessive load or wear 15 due to broken teeth on one or both tooth lock washers 15a respectively. 15b is ensured by the V-ribbed belt drive 16 sufficient torque transmission, ie sufficient servo support, so that the driver cannot experience a critical situation.

Die Erfindung ist nicht nur in den oben genau beschriebenen Anwendungsfällen von elektrischen Servolenkungen einsetzbar. Ebenso können auch im Bereich von anderen Bauformen von Elektrolenkungen, etwa solchen mit Doppleritzelantrieben, (dual pinion) oder an der Lenksäule mittels Lenkritzel einwirkende Antrieben.The invention is not only in the Applications of electric power steering described in detail above used. You can also also in the area of other types of electric steering, for example those with double pinion drives, (dual pinion) or on the steering column Steering pinion acting drives.

Claims (9)

Lenksystem, insbesondere Servolenksystem (1), für ein Kraftfahrzeug, mit einer Lenkhandhabe zur Verschwenkung eines lenkbaren Rades, welches gelenkig mit einem verlagerbaren Bauelement (10) eines Getriebes (4) verbunden ist, mit einem elektrischen Motor (6), dessen Motorwelle (5) eine erste Zahnriemenscheibe (15a) trägt, und mit einer an dem Getriebe (4) angeordneten zweiten Zahnriemenscheibe (15b), die zum Antrieb des verlagerbaren Bauelementes (10) mit der ersten Zahnriemenscheibe (15a) über einen Zahnriemen (15c) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Motorwelle (5) zusätzlich zu der ersten Zahnscheibe (15a) noch eine erste Keilriemenscheibe (16a) trägt, und dass an der zweiten Zahnscheibe (15b) eine zweite Kielriemenscheibe (16b) angeordnet ist, die über einen Keilriemen (16c) mit der ersten Keilriemenscheibe (16a) des Getriebes (4) ebenfalls zum Antrieb des verlagerbaren Bauelementes (10) verbunden ist, wobei der Zahnriementrieb (15) und der Keilriementrieb (16) parallel arbeiten und somit einen zweizügigen Riementrieb bilden.Steering system, especially power steering system ( 1 ), for a motor vehicle, with a steering handle for pivoting a steerable wheel, which is articulated with a displaceable component ( 10 ) a gearbox ( 4 ) is connected to an electric motor ( 6 ), whose motor shaft ( 5 ) a first toothed belt pulley ( 15a ) and with one on the gearbox ( 4 ) arranged second toothed belt pulley ( 15b ) that drive the displaceable component ( 10 ) with the first toothed belt pulley ( 15a ) via a toothed belt ( 15c ), characterized in that the motor shaft ( 5 ) in addition to the first tooth lock washer ( 15a ) a first V-belt pulley ( 16a ) and that on the second pulley ( 15b ) a second keel pulley ( 16b ) which is arranged via a V-belt ( 16c ) with the first V-belt pulley ( 16a ) of the gearbox ( 4 ) also for driving the displaceable component ( 10 ) is connected, the toothed belt drive ( 15 ) and the V-belt drive ( 16 ) work in parallel and thus form a two-stage belt drive. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilriemen ein Verbundkeilriemen, insbesondere ein Keilrippenriemen (16c) ist, und dass die erste und zweite Keilriemenscheiben (16a, 16b) mehrrillig ausgebildet sind.Steering system according to claim 1, characterized in that the V-belt is a composite V-belt, in particular a V-ribbed belt ( 16c ) and that the first and second V-belt pulleys ( 16a . 16b ) are multi-groove. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Riementriebe (15, 16) jeweils ein Übersetzungsverhältnis ins Langsame von etwa 3:1 aufweisen.Steering system according to claim 1, characterized in that the two belt drives ( 15 . 16 ) each have a slow gear ratio of about 3: 1. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnriementrieb (15) und der Keilriementrieb (16) verschieden große Übersetzungsverhältnisse haben, die jedoch nicht mehr als 20% voneinander abweichen.Steering system according to claim 1, characterized in that the toothed belt drive ( 15 ) and the V-belt drive ( 16 ) have different ratios, but they do not differ by more than 20%. Lenksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der das Übersetzungsverhältnis des Zahnriementriebs (15) größer ist als das Übersetzungsverhältnis des Keilriementriebs (16).Steering system according to claim 4, characterized in that the transmission ratio of the toothed belt drive ( 15 ) is greater than the gear ratio of the V-belt drive ( 16 ). Lenksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilriemen ein elastischer Keilriemen ist, der elastisch vorgespannt ist.Steering system according to one of the preceding claims, characterized characterized that the V-belt is an elastic V-belt, which is elastically biased. Lenksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilriementrieb (16) im Spannwellenbetrieb oder im Spannrollenbetrieb betrieben ist.Steering system according to one of the preceding claims, characterized in that the V-belt drive ( 16 ) is operated in tension shaft mode or in tension roller mode. Lenksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verlagerbare Bauelement eine Schubstange (10) ist die über ein Kugelumlaufgetriebe (9) angetrieben wird, auf dessen Kugelmutter (11) die zweiten Riemenscheiben (15b, 16b) angebracht sind.Steering system according to one of the preceding claims, characterized in that the displaceable component is a push rod ( 10 ) is via a recirculating ball gear ( 9 ) is driven, on the ball nut ( 11 ) the second pulleys ( 15b . 16b ) are attached. Lenksystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) und die beiden Riementriebe (15, 16) in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst sind.Steering system according to one of the preceding claims, characterized in that the motor ( 6 ) and the two belt drives ( 15 . 16 ) are combined in a common housing.
DE2003110505 2003-03-11 2003-03-11 Servo steering system for automobile has 2 parallel belt drives between electric motor shaft and intermediate drive for reducing noise emission level Withdrawn DE10310505A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003110505 DE10310505A1 (en) 2003-03-11 2003-03-11 Servo steering system for automobile has 2 parallel belt drives between electric motor shaft and intermediate drive for reducing noise emission level

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003110505 DE10310505A1 (en) 2003-03-11 2003-03-11 Servo steering system for automobile has 2 parallel belt drives between electric motor shaft and intermediate drive for reducing noise emission level

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10310505A1 true DE10310505A1 (en) 2004-09-23

Family

ID=32892023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003110505 Withdrawn DE10310505A1 (en) 2003-03-11 2003-03-11 Servo steering system for automobile has 2 parallel belt drives between electric motor shaft and intermediate drive for reducing noise emission level

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10310505A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006061104A1 (en) * 2004-12-08 2006-06-15 Schaeffler Kg Toothed belt pulley
DE102005023274A1 (en) * 2005-05-20 2006-11-23 Schaeffler Kg Recirculating ball screw and nut, comprises complementary flanges at spindle nut and drive element
DE102005040154A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Zf Lenksysteme Gmbh Device for supporting ball nut of ball screw mechanism for motor vehicle power steering, has flexible spring regions, each joining housing and inner race attachment regions of outer race of receiving element
DE102007026605A1 (en) 2007-06-08 2008-12-11 Schaeffler Kg Ball Screw
DE102008001961A1 (en) * 2008-05-26 2009-12-17 Zf Lenksysteme Gmbh Actuator for gear rod-electrical power steering system, of passenger car, has wheel and servo motor shaft designed as single piece, and another wheel and nut designed as single piece, where motor is provided at frame
CN104698984A (en) * 2015-02-17 2015-06-10 北京精密机电控制设备研究所 Thrust vector controlled electromechanical servo system
CN109195861A (en) * 2016-05-25 2019-01-11 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 The application of diverter with adjustment device and the diverter with adjustment device
GB2568925A (en) * 2017-11-30 2019-06-05 Trw Ltd Power-assisted steering assembly
DE102018202611A1 (en) * 2018-02-21 2019-08-22 Ford Global Technologies, Llc Motor vehicle with mechanically decoupled steering
EP4039563A1 (en) 2021-12-07 2022-08-10 thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Steering drive for a steering system of a motor vehicle, method for operating a steering drive, steering system for a motor vehicle and method for operating a steering system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3932859A1 (en) * 1989-10-02 1991-04-11 Continental Ag V-BELT DRIVE
DE19827869A1 (en) * 1998-06-23 1999-12-30 Bosch Gmbh Robert Steering system for motor vehicles
DE10112282A1 (en) * 2001-03-14 2002-10-24 Delphi Tech Inc Auxiliary power steering drive has first roller fixed to shaft so that it cannot rotate but has certain degree of freedom of movement
DE4114477C2 (en) * 1991-05-03 2003-08-28 Claas Kgaa Mbh V-belt drive with tensioning device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3932859A1 (en) * 1989-10-02 1991-04-11 Continental Ag V-BELT DRIVE
DE4114477C2 (en) * 1991-05-03 2003-08-28 Claas Kgaa Mbh V-belt drive with tensioning device
DE19827869A1 (en) * 1998-06-23 1999-12-30 Bosch Gmbh Robert Steering system for motor vehicles
DE10112282A1 (en) * 2001-03-14 2002-10-24 Delphi Tech Inc Auxiliary power steering drive has first roller fixed to shaft so that it cannot rotate but has certain degree of freedom of movement

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006061104A1 (en) * 2004-12-08 2006-06-15 Schaeffler Kg Toothed belt pulley
DE102005023274A1 (en) * 2005-05-20 2006-11-23 Schaeffler Kg Recirculating ball screw and nut, comprises complementary flanges at spindle nut and drive element
DE102005023274B4 (en) 2005-05-20 2018-12-27 Schaeffler Technologies AG & Co. KG rolling bodies
DE102005040154A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Zf Lenksysteme Gmbh Device for supporting ball nut of ball screw mechanism for motor vehicle power steering, has flexible spring regions, each joining housing and inner race attachment regions of outer race of receiving element
DE102007026605B4 (en) 2007-06-08 2019-01-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for producing a ball screw drive
DE102007026605A1 (en) 2007-06-08 2008-12-11 Schaeffler Kg Ball Screw
DE102008001961A1 (en) * 2008-05-26 2009-12-17 Zf Lenksysteme Gmbh Actuator for gear rod-electrical power steering system, of passenger car, has wheel and servo motor shaft designed as single piece, and another wheel and nut designed as single piece, where motor is provided at frame
CN104698984A (en) * 2015-02-17 2015-06-10 北京精密机电控制设备研究所 Thrust vector controlled electromechanical servo system
CN104698984B (en) * 2015-02-17 2017-10-03 北京精密机电控制设备研究所 The electromechanical servo system of thruster vector control
CN109195861A (en) * 2016-05-25 2019-01-11 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 The application of diverter with adjustment device and the diverter with adjustment device
GB2568925A (en) * 2017-11-30 2019-06-05 Trw Ltd Power-assisted steering assembly
US10948060B2 (en) 2017-11-30 2021-03-16 ZF Automotive UK Limited Power-assisted steering assembly
GB2568925B (en) * 2017-11-30 2022-09-28 Trw Ltd Power-assisted steering assembly
DE102018202611A1 (en) * 2018-02-21 2019-08-22 Ford Global Technologies, Llc Motor vehicle with mechanically decoupled steering
US11001296B2 (en) 2018-02-21 2021-05-11 Ford Global Technologies, Llc Motor vehicle steering system
EP4039563A1 (en) 2021-12-07 2022-08-10 thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft Steering drive for a steering system of a motor vehicle, method for operating a steering drive, steering system for a motor vehicle and method for operating a steering system
DE102022212649A1 (en) 2021-12-07 2023-06-07 Thyssenkrupp Ag Steering drive for a steering system of a motor vehicle, method for operating a steering drive, steering system for a motor vehicle and method for operating a steering system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016012782A1 (en) Electric power steering device
DE2257158B2 (en) GEARBOX FOR TWIN SCREW EXTRUDER
DE102005017883A1 (en) Device for rotatable storage
DE102006050935A1 (en) Contactor, has operating shaft and additional mass, which are rotatably supported with each other by separate rotation axes, where additional mass is coupled with operating shaft by clinch drive
DE10310505A1 (en) Servo steering system for automobile has 2 parallel belt drives between electric motor shaft and intermediate drive for reducing noise emission level
DE102017205721B4 (en) Transmission unit for a motor vehicle
WO2003104628A1 (en) Tensing device
EP2519759B1 (en) Adjustment drive having integrated additional functions
WO2008089881A1 (en) Electric power steering system with belt drive and contactless belt tension
DE102006026734B4 (en) belt tensioner drive
DE102018131185B4 (en) Feedback actuator for a steering device with a steering resistance system
DE102009004438A1 (en) Ball screw spindle for electromechanical steering mechanism, has bearing with threaded nut, where thread contour of threaded nut is formed as sliding contour of ball thread of ball screw spindle
EP1493649A2 (en) Device for generating a steering torque with two belt drives
EP3569051B1 (en) Inclined conveyor for a self-driving harvesting machine
DE202005007605U1 (en) Gate with shaft gate operator
DE3129648C2 (en) Safety device against unintentional rolling of a roller shutter
EP3115242B1 (en) Ventilator drive for a motor vehicle
DE102006042387B4 (en) Power steering
DE102012100383A1 (en) Steering gear for motor car, has rolling bearing diagonally arranged in gear housing under determined angle of inclination such that rotational torque is produced opposite to another rotational torque by compensation forces
DE10314727A1 (en) Tensioning belt drive from vehicle engine to electrical machine operating as generator or motor, employs tensioning component operating on first strand
DE10310497A1 (en) Steering system, especially motor vehicle power steering system, has first motor shaft pulley connected to second gearbox pulley via composite v-belt and at least one of drive belt is multi-grooved
DE2907189A1 (en) REMOTE WATERCRAFT CONTROL SYSTEM
DE102007035309A1 (en) Arrangement for transferring moment between drive shaft and transmission output shaft of motor vehicle, has connecting rods for coupling drive shaft and transmission output shaft with each other for transferring of moment
DE10247439B4 (en) Transmission for windscreen wiper device and windscreen wiper device, which is provided with such a transmission
DE102016103197A1 (en) BELT TRANSMISSION AND STEERING SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee