DE29712051U1 - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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Hansa-Allee 190
40547 Düsseldorf
Hansa-Allee 190
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Datum 08. JUÜ 1997Date 08 JUÜ 1997

ServolenkvorrichtungPower steering device

Die Erfindung betrifft eine Servolenkvorrichtung mit einer Eingangswelle, einer mit dieser über ein Torsionselement verbundenen Ausgangswelle, einem Drehmomentsensor, einem Elektromotor und einem Untersetzungsgetriebe mit einem auf der Ausgangswelle angeordneten, mit anderen Zahnrädern des Untersetzungsgetriebes in Verbindung stehenden Zahnrad.The invention relates to a power steering device with an input shaft, an output shaft connected to the latter via a torsion element, a torque sensor, an electric motor and a reduction gear with a gear arranged on the output shaft and connected to other gears of the reduction gear.

Sogenannte elektrische Servolenkungvorrichtungen der gattungsgemäßen Art sind an sich bekannt. Die Eingangswelie steht mit einem Lenkrad in Verbindung, so daß die durch Drehung des Lenkrades auftretenden Drehmomente mittels des Torsionselementes auf die Ausgangswelle übertragen werden. Die Ausgangswelle steht über ein Ritzel mit einem an sich bekannten Lenkgetriebe in Verbindung. Die Drehmomente werden mittels eines Drehmomentsensors erfaßt und zur Steuerung eines Elektromotors verwendet. Der Elektromotor ist über ein Untersetzungsgetriebe mit der Ausgangswelle verbunden. Somit wird bei auftretendem Drehmoment durch den Elektromotor eine Lenkkraftunterstützung erzeugt.So-called electric power steering devices of the generic type are known per se. The input shaft is connected to a steering wheel, so that the torques that occur when the steering wheel is turned are transmitted to the output shaft by means of the torsion element. The output shaft is connected to a steering gear that is known per se via a pinion. The torques are detected by means of a torque sensor and used to control an electric motor. The electric motor is connected to the output shaft via a reduction gear. When torque occurs, the electric motor generates steering power assistance.

Derartige Servolenkvorrichtungen weisen oft ein Schneckengetriebe zwischen dem Elektromotor und der Ausgangswelle auf. Daneben sind jedoch auch andere Ausführungen des Untersetzungsgetriebes bekannt, die prinzipbedingt einen höheren Getriebewirkungsgrad als ein Schneckengetriebe ermöglichen. Alternative Ausführungen sind beispielsweise beschrieben in US-PS 4865145, US-PS 5145021, US-PS 5133423 sowie US-PS 4621701. Bei den vorbekannten Servolenkvorrichtungen wird als Untersetzungsgetriebe zwischen dem Ritzel des Elektromotors und dem Zahnrad auf derSuch power steering devices often have a worm gear between the electric motor and the output shaft. However, other designs of the reduction gear are also known, which, due to their principle, enable a higher gear efficiency than a worm gear. Alternative designs are described, for example, in US-PS 4865145, US-PS 5145021, US-PS 5133423 and US-PS 4621701. In the previously known power steering devices, the reduction gear between the pinion of the electric motor and the gear on the

Telefon (02 H) 5 721 31 - Telex 85 86429 paled -Telefax (02 IiI 5? S2 25 ■ PostgirokonSo Köln iBLZ 37010050) 227010-503Telephone (02 H) 5 721 31 - Telex 85 86429 paled -Fax (02 IiI 5? S2 25 ■ PostgirokonSo Köln iBLZ 37010050) 227010-503

Ausgangswelle entweder ein sogenanntes Planetengetriebe mit koaxialer Antriebs- und Abtriebswelle verwendet (z. B. US-PS 4865145) oder ein Paraüelachsengetriebe mit einer oder mehreren Zwischenwellen (z. B. US-PS 4621701).Output shaft either a so-called planetary gear with coaxial input and output shaft is used (e.g. US-PS 4865145) or a parallel axis gear with one or more intermediate shafts (e.g. US-PS 4621701).

Dies bedeutet, daß bei Verwendung eines Pianetengetriebes die Achse des Elektromotors und die Achse der Ausgangswelle stets in einer Ebene liegen. Dadurch ist der Spielraum für die Positionierung des Elektromotors relativ zu dem Lenkgetriebe stark eingeschränkt. Außerdem erfordert die Herstellung eines spielarmen Untersetzungsgetriebes mit koaxialer Antriebs- und Abtriebswelle eine sehr hohe Fertigungsgenauigkeit, die mit erheblichen Mehrkosten verbunden ist. Eine wünschenswerte Einstellbarkeit des Getriebespiels ist bei Getrieben dieser Bauart nur mit unverhältnismäßig hohem konstruktivem Aufwand zu realisieren und für eine Massenfertigung untauglich. Der Einstellbarkeit des Getriebespiels während des Fertigungsprozesses kommt aber bei den genannten Servolenkvorrichtungen große Bedeutung zu, da der Elektromotor ständig reversiert und die wechselnde Richtung des Motormoments bei zu großem Getriebespiel störende Klopfgeräusche hervorruft wogegen bei zu kleinem Getriebespiel die Gefahr besteht, daß die Lenkbewegung durch hohe Reibkräfte in dem Untersetzungsgetriebe gestört wird.This means that when using a planetary gear, the axis of the electric motor and the axis of the output shaft are always in the same plane. This means that the scope for positioning the electric motor relative to the steering gear is greatly limited. In addition, the manufacture of a low-play reduction gear with coaxial drive and output shafts requires a very high level of manufacturing precision, which is associated with considerable additional costs. A desirable adjustability of the gear play can only be achieved with gears of this type with disproportionately high design effort and is unsuitable for mass production. The adjustability of the gear play during the manufacturing process is, however, very important for the power steering devices mentioned, since the electric motor is constantly reversing and the changing direction of the motor torque causes annoying knocking noises if the gear play is too large, whereas if the gear play is too small there is a risk that the steering movement will be disturbed by high friction forces in the reduction gear.

Bei beiden Bauarten besteht darüber hinaus in der Herstellung ein Zielkonflikt bei den Fertigungstoleranzen, die das Getriebespiel bestimmen. Der Elektromotor reversiert entsprechend den Lenkbewegungen ständig und die wechselnde Richtung des Motormoments ruft bei zu großem Getriebespie! daher störende Klopfgeräusche hervor. Bei zu kleinem Getriebespiel besteht dagegen die Gefahr, daß die Lenkbewegung durch zu hohe Reibkräfte in dem Untersetzungsgetriebe gestört wird.In both designs, there is also a conflict of objectives in the manufacturing process in terms of the manufacturing tolerances that determine the gear play. The electric motor constantly reverses according to the steering movements and the changing direction of the motor torque causes annoying knocking noises if the gear play is too large. If the gear play is too small, however, there is a risk that the steering movement will be disturbed by excessive friction forces in the reduction gear.

Die Lösung dieses Zielkonflikts erfordert eine sehr hohe Fertigungsgenauigkeit, die mit erheblichen Mehrkosten verbunden ist. Einer Einsteilbarkeit des Getriebespiels während des Fertigungsprozesses kommt daher bei der Massenfertigung der genannten Servolenkvorrichtung eine große Bedeutung zu.The solution to this conflicting objective requires a very high level of manufacturing precision, which is associated with considerable additional costs. The ability to adjust the gear play during the manufacturing process is therefore very important in the mass production of the power steering device mentioned.

Ein weiterer Zielkonflikt besteht bei der Auslegung einer solchen elektrischen Servolenkung in der Auswahl der Getriebeübersetzung des Untersetzungstriebes. Eine hohe Getriebeübersetzung ermöglicht es zwar, auch bei Verwendung eines gewöhnlichen 12 Volt Gleichstrommotors eine hohe Lenkkraftunterstützung zu erzeugen, führt aber dazu, daß das Trägheitsmoment des Lenksystems sehr groß wird, weil das reduzierte Rotorträgheitsmoment des Elektromotors bekanntlich mit dem Quadrat der Getriebeübersetzung in das gesamte Trägheitsmoment des Lenksystems eingeht. Ein hohes Trägheitsmoment des Lenksystems beeinträchtigt einerseits das Lenkgefühl und kann aufgrund der höheren Neigung des Lenksystems zu Pendelschwingungen bei hoher Fahrgeschwindigkeit zu einer Instabilität des Fahrzeugs führen. Die vorbekannten elektrischen Servolenkungen sind daher nur für Fahrzeuge mit relativ kleinen Vorderachslasten und dementsprechend geringen Anforderungen an das Unterstützungsmoment geeignet.Another conflict of objectives when designing such an electric power steering system is the selection of the gear ratio of the reduction drive. A high gear ratio makes it possible to generate a high level of steering power assistance even when using a standard 12 volt DC motor, but it leads to the moment of inertia of the steering system becoming very high because the reduced rotor moment of inertia of the electric motor is known to be part of the total moment of inertia of the steering system with the square of the gear ratio. A high moment of inertia of the steering system impairs the steering feel on the one hand and can lead to instability of the vehicle due to the higher tendency of the steering system to pendulum oscillations at high driving speeds. The previously known electric power steering systems are therefore only suitable for vehicles with relatively small front axle loads and correspondingly low requirements for the assistance torque.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Servolenkvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß mehr Freiheitsgrade für die Positionierung des Elektromotors relativ zu dem Lenkgetriebe zu Verfügung stehen, das Getriebespiel in dem Untersetzungsgetriebe einstellbar ist, die Vorrichtung kostengünstig herstellbar ist und im Betrieb störunanfällig ist.Based on this prior art, the present invention is based on the task of improving a power steering device of the generic type in such a way that more degrees of freedom are available for the positioning of the electric motor relative to the steering gear, the gear play in the reduction gear is adjustable, the device can be manufactured inexpensively and is not susceptible to failure during operation.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß das Untersetzungsgetriebe wenigstens einen Kegelradsatz und wenigstens einen Stirnradsatz umfaßt.To technically solve this problem, the invention proposes that the reduction gear comprises at least one bevel gear set and at least one spur gear set.

Durch diese technische Ausgestaltung ist es möglich, das Getriebespie! beider Radsätze während des Fertigungsprozesses unabhängig voneinander einzustellen und damit die üblichen Fertigungstoleranzen zwischen den einzelnen Lagerstellen des Untersetzungsgetriebes auszugleichen.This technical design makes it possible to adjust the gear play of both wheel sets independently of each other during the manufacturing process and thus compensate for the usual manufacturing tolerances between the individual bearing points of the reduction gear.

Die Einstellbarkeit des Getriebespiels ergibt sich bei dem Kegelradsatz beispielsweise dadurch, daß die axiale Position der Kegelräder auf ihren Wellen durch Distanzscheiben justiert wird.The adjustability of the gear play in the bevel gear set is achieved, for example, by adjusting the axial position of the bevel gears on their shafts using spacers.

Eine besonders vorteilhafte Lösung der Erfindung zur Einstellung des Getriebespiels bei dem Stirnradsatz ergibt sich durch eine exzentrische Anordnung der WeMe des Elektromotors relativ zum Getriebeflansch.A particularly advantageous solution of the invention for adjusting the gear play in the spur gear set results from an eccentric arrangement of the WeMe of the electric motor relative to the gear flange.

Durch diese technische Ausgestaltung ist es möglich, die Achse des Elektromotors in einer Ebene anzuordnen, die zu der Ebene der Ausgangswelle maximal um den Achsabstand des Parallelachsengetriebes parallelverschoben ist. Erst durch diese Maßnahme wird in vielen Fällen eine Unterbringung des gesamten Systems im Fahrzeug überhaupt möglich, ohne den Bauraum anderer im Bereich der Lenkanlage angeordneter Baugruppen des Fahrzeugs zu beanspruchen. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Lenksystem mit geringerem wirtschaftlichen Aufwand herstellbar und montierbar als die vorbekannten Systeme dieser Art.This technical design makes it possible to arrange the axis of the electric motor in a plane that is parallel to the plane of the output shaft by a maximum of the axis distance of the parallel axis gear. Only through this measure is it possible in many cases to accommodate the entire system in the vehicle without taking up the installation space of other vehicle components arranged in the area of the steering system. In addition, the steering system according to the invention can be manufactured and assembled with less economic outlay than previously known systems of this type.

Die leichte Einstellbarkeit des Getriebespiels ergibt sich bei dem Parallelachsengetriebe dadurch, daß die parallelen Achsen derart im Gehäuse gelagert werden, daß ihr radialer Abstand in gewissen Grenzen verändert werden kann.The easy adjustment of the gear play in the parallel axis gear is achieved by the fact that the parallel axes are mounted in the housing in such a way that their radial distance can be changed within certain limits.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Vorschlag der Erfindung wird ein Elektromotor ohne Permanentmagnete, ein elektronisch kommutierter sogenannter "Variable Reluctance Motor" oder auch "Switched Reluctance Motor" verwendet, dessen Ausgangsmoment aliein durch elektromagnetische Felder hervorgerufen wird. Durch den Einsatz eines solchen magnetlosen Motors ergibt sich der Vorteil, daß zwischen Motor und Untersetzungsgetriebe keine Kupplung benötigt wird, die den Motor bei abgeschaltetem Strom von der Antriebsweile des Untersetzungsgetriebes abkoppelt. Dieser Vorteil ist darin begründet, daß ein magnetloser Motor bei abgeschaltetem Strom und kurzgeschlossenen Anschlußleitungen im Gegensatz zu einem Motor mit Magneten kein Bremsmoment erzeugen kann.According to a particularly advantageous proposal of the invention, an electric motor without permanent magnets, an electronically commutated so-called "variable reluctance motor" or "switched reluctance motor" is used, the output torque of which is caused solely by electromagnetic fields. The use of such a magnetless motor has the advantage that no coupling is required between the motor and the reduction gear, which would decouple the motor from the drive shaft of the reduction gear when the power is switched off. This advantage is based on the fact that a magnetless motor cannot generate a braking torque when the power is switched off and the connecting cables are short-circuited, unlike a motor with magnets.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei Verwendung eines Variable Reluctance Motors aus der Tatsache, daß diese Motorbauart prinzipbedingt bei kleinem Rotorträgheitsmoment ein sehr hohes Drehmoment abgeben kann. Damit kann das erforderliche Unterstützungsmoment der Servolenkvorrichtung mit einerA further advantage of using a variable reluctance motor is the fact that this type of motor can, by its very nature, deliver a very high torque with a small rotor moment of inertia. This means that the required assist torque of the power steering device can be achieved with a

relativ kleinen Untersetzung des Untersetzungsgetriebes erzeugt werden, was bei nur zwei Getriebestufen sehr wichtig ist im Hinblick auf den Raumbedarf der Getrieberäder. Aus einer niedrigen Untersetzung in Kombination mit einem kleinen Rotorträgheitsmoment des Elektromotors resultiert ferner ein geringes reduziertes Trägheitsmoment der Servolenkvorrichtung, das im Hinblick auf das Lenkverhalten eines mit einer solchen Servolenkvorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs von entscheidender Bedeutung ist. Durch den Einsatz eines magnetlosen Motors ergibt sich der Vorteil, daß zwischen Motor und Untersetzungsgetriebe keine Kupplung benötigt wird, die den Motor bei abgeschaltetem Strom von der Antriebswelle des Untersetzungsgetriebes abkoppelt. Dieser Vorteil ist darin begründet, daß ein magnetloser Motor bei abgeschaltetem Strom und kurzgeschlossenen Anschlußleitungen im Gegensatz zu einem Motor mit Magneten kein Bremsmoment erzeugen kann.relatively small reduction ratio of the reduction gear, which is very important with only two gear stages in view of the space required for the gear wheels. A low reduction ratio in combination with a small rotor moment of inertia of the electric motor also results in a small reduced moment of inertia of the power steering device, which is of crucial importance with regard to the steering behavior of a vehicle equipped with such a power steering device. The use of a magnetless motor results in the advantage that no coupling is required between the motor and the reduction gear, which decouples the motor from the drive shaft of the reduction gear when the power is switched off. This advantage is based on the fact that a magnetless motor cannot generate a braking torque when the power is switched off and the connecting cables are short-circuited, unlike a motor with magnets.

Eine besonders vorteilhafte Lösung der Erfindung zur Einstellung des Spieles ergibt sich aus der exzentrischen Anordnung der Welle des Elektromotors relativ zum Getriebeflansch.A particularly advantageous solution of the invention for adjusting the play results from the eccentric arrangement of the shaft of the electric motor relative to the gearbox flange.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further advantages and features of the invention emerge from the following description based on the figures. They show:

Figur 1: einen schematische, teilgeschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispieis für eine Servolenkvorrichtung;Figure 1: a schematic, partially sectioned view of an exemplary embodiment of a power steering device;

Figur 2: eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Servolenkvorrichtung;Figure 2: a schematic view of another embodiment of a power steering device;

Figur 3: eine schematische Ansicht eines Lenkgetriebes mit einer daran angeordneten Servolenkvorrichtung;Figure 3: a schematic view of a steering gear with a power steering device arranged thereon;

Figur 4: eine Ansicht in Richtung des Pfeils IV gemäß Figur 3; Figur 5: eine Ansicht in Richtung des Pfeils V gemäß Figur 3 undFigure 4: a view in the direction of arrow IV according to Figure 3; Figure 5: a view in the direction of arrow V according to Figure 3 and

Figur 6: eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel für einen Getriebeflansch.Figure 6: a plan view of an embodiment of a gearbox flange.

Figur 1 zeigt eine Servolenkvorrichtung 1, welche mit einem Elektromotor 2 über ein Getriebe 3 verbunden ist.Figure 1 shows a power steering device 1, which is connected to an electric motor 2 via a transmission 3.

Die Servolenkvorrichtung 1 umfaßt eine Eingangswelle 4, die mit einem nicht gezeigten Lenkrad in Verbindung steht. Über einen Torsionsstab 6 steht die Eingangswelle 4 mit einer Ausgangswelle 5 in Verbindung. Die Federsteifigkeit des Torsionsstabes ermöglicht eine relative Verdrehung von der Eingangswelle 4 zur Ausgangswelle 5. Ein Drehmomentsensor 7 nimmt die Drehmomente auf. Die elektrischen Signale werden über die Leitung 8 weitergeleitet.The power steering device 1 comprises an input shaft 4, which is connected to a steering wheel (not shown). The input shaft 4 is connected to an output shaft 5 via a torsion bar 6. The spring stiffness of the torsion bar enables a relative rotation of the input shaft 4 to the output shaft 5. A torque sensor 7 records the torques. The electrical signals are transmitted via the line 8.

Ein Unterstützungsmoment wird von der Welle 19 über den Kegelradsatz, das heißt, die Zahnräder 12 und 9 auf die Ausgangswelle 5 übertragen. Der Elektromotor ist mit der Welle 11 über einen Stirnradsatz verbunden, der aus dem Getriebegehäuse 20, dem Motorritzel 10, der aus zwei fest miteinander verbundenen Zahnrädern bestehenden Zwischenwelle 13, der Abtriebswelle 21 und dem fest mit der Abtriebswelle verbundenen Zahnrad 11 besteht.An assist torque is transmitted from the shaft 19 via the bevel gear set, i.e. the gears 12 and 9, to the output shaft 5. The electric motor is connected to the shaft 11 via a spur gear set, which consists of the gear housing 20, the motor pinion 10, the intermediate shaft 13 consisting of two gears firmly connected to one another, the output shaft 21 and the gear 11 firmly connected to the output shaft.

Wird über die Eingangswelle 4 ein Drehmoment erzeugt, wird dieses vom Drehmomentsensor 7 erfaßt. Der Elektromotor 2 wird mit Strom beaufschlagt und treibt das Ritzel 10 an. Über das Zwischengetriebe wird das Antriebszahnrad 12 gedreht. Über den kämmenden Eingriff mit dem Zahnrad 9 wird somit auf die Ausgangswelle 5 ein unterstützendes Drehmoment übertragen. Die Ausgangswelle 5 steht über ein nicht gezeigtes Ritzel ihrerseits im Eingriff mit der Zahnstange eines nicht gezeigten Lenkgetriebes.If a torque is generated via the input shaft 4, this is detected by the torque sensor 7. The electric motor 2 is supplied with current and drives the pinion 10. The drive gear 12 is rotated via the intermediate gear. A supporting torque is thus transmitted to the output shaft 5 via the meshing engagement with the gear 9. The output shaft 5 is in turn engaged with the rack of a steering gear (not shown) via a pinion (not shown).

Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel äst das Untersetzungsgetriebe ohne Zwischenwelle ausgeführt. DasIn the embodiment shown in Figure 2, the reduction gear is designed without an intermediate shaft.

Untersetzungsgetriebe besteht in diesem Fall aus dem Getriebegehäuse 20 mit einem Stirnradsatz, das heißt, dem zusätzlichen Wellenzapfen 22, dem Motorritzel 10, der Abtriebswelle 21 und dem fest mit der Abtriebswelle verbundenen Zahnrad 11 und dem Kegelradsatz 12, 9. DiesesIn this case, the reduction gear consists of the gear housing 20 with a spur gear set, i.e. the additional shaft journal 22, the motor pinion 10, the output shaft 21 and the gear 11 firmly connected to the output shaft and the bevel gear set 12, 9. This

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Ausführungsbeispiel zeigt eine besonders einfach und wirtschaftlich herzustellende und montierbare Servolenkvorrichtung 1.The embodiment shows a power steering device 1 that is particularly simple and economical to manufacture and assemble.

Figur 3 zeigt die Anordnung einer wie beschriebenen Servolenkvorrichtung 1 an einem Lenkgetriebe 14. Das Lenkgetriebe 14 ist an sich bekannt und trägt an beiden Enden eine Spurstange 15, über welche die Lenkkräfte an die Fahrzeugräder übertragen werden. In dem Gehäuse des Lenkgetriebes 14 wird eine Zahnstange bewegt, die mit dem nicht gezeigten Ritzel auf der Ausgangswelle 5 in Eingriff steht.Figure 3 shows the arrangement of a power steering device 1 as described on a steering gear 14. The steering gear 14 is known per se and has a tie rod 15 at both ends, via which the steering forces are transmitted to the vehicle wheels. In the housing of the steering gear 14, a rack is moved, which engages with the pinion (not shown) on the output shaft 5.

Die Figuren 4 und 5 zeigen die Servolenkvorrichtung 1 gemäß Figur 3 aus verschiedenen Ansichten. Es zeigt sich, daß die Achse des Elektromotors 2 einen Versatz zu der Achse der Abtriebswelle des Untersetzungsgetriebes 3 bzw. der Eingangswelle 3 aufweist. Diese Anordnung wird durch die Ausführung des Untersetzungsgetriebes als Parallelachsengetriebe erreicht und vergrößert das Einsatzspektrum der Servolenkvorrichtung, da somit eine Vielzahl von Anordnungsvarianten des Elektromotors relativ zu dem Lenkgetriebe 14 ermöglicht wird.Figures 4 and 5 show the power steering device 1 according to Figure 3 from different views. It can be seen that the axis of the electric motor 2 is offset from the axis of the output shaft of the reduction gear 3 or the input shaft 3. This arrangement is achieved by designing the reduction gear as a parallel axis gear and increases the range of applications of the power steering device, since this enables a large number of arrangement variants of the electric motor relative to the steering gear 14.

Figur 6 zeigt schließlich einen Anschlußflansch 16 mit einem kreisförmigen Gehäusesitz 18 im Bereich der Stirnfläche des Elektromotors 2. Der Gehäusesitz 18 ist relativ zu der Motorwelle um die Exzentrizität 17 versetzt angeordnet. Durch Drehen des Anschlußflansches kann somit der Abstand des Ritzels 10 zu dem Zahnrad 11 verstellt werden. Somit kann mit einfachen Mitteln das Spiel des Paralleiachsengetriebes eingestellt und/oder nachgestellt werden.Finally, Figure 6 shows a connection flange 16 with a circular housing seat 18 in the area of the front face of the electric motor 2. The housing seat 18 is offset relative to the motor shaft by the eccentricity 17. By turning the connection flange, the distance between the pinion 10 and the gear 11 can be adjusted. The play of the parallel axis gear can thus be set and/or adjusted using simple means.

Falls ein Untersetzungsgetriebe mit einer oder mehreren Zwischenwellen verwendet wird, können in analoger Weise Lagerflansche mit kreisförmigen Gehäusesitzen, die zu den Zwischenwelien exzentrisch angeordnet sind, verwendet werden, um das Spiel jeder einzelnen Zahnradpaarung einzeln einzustellen und/oder nachzustellen.If a reduction gear with one or more intermediate shafts is used, bearing flanges with circular housing seats arranged eccentrically to the intermediate shafts can be used in an analogous manner to set and/or adjust the play of each individual gear pair individually.

Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele dienen nur der Erläuterung und sind in keiner Weise beschränkend. Insbesondere liegen Äquivalente zu den einzelnen Merkmalen im Rahmen der Erfindung.The embodiments shown and described are for illustrative purposes only and are not restrictive in any way. In particular, equivalents to the individual features are within the scope of the invention.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

11 ServolenkgetriebePower steering gear 22 ElektromotorElectric motor 33 Getriebetransmission 44 EingangswelleInput shaft 55 AusgangswelleOutput shaft 66 TorsionsstabTorsion bar 77 DrehmomentsensorTorque sensor 88th LeitungLine 99 Zahnradgear 1010 Ritzelpinion 1111 ReduziergetriebeReduction gear 1212 AntriebszahnradDrive gear 1313 ZwischengetriebezahnradIntermediate gear 1414 LenkgetriebeSteering gear 1515 LenkwelleSteering shaft 1616 GetriebeflanschGearbox flange 1717 Antriebswelledrive shaft 1818 Exzentrizitäteccentricity 1919 WelleWave 2020 GetriebgehäuseGearbox housing 2121 AbtriebswelleOutput shaft 2222 WellenzapfenShaft journal

Claims (5)

Ansprüche:Expectations: 1. Servolenkvorrichtung mit einer Eingangswelle, einer mit dieser über ein Torsionselement verbundenen Ausgangswelle, einem Drehmomentsensor, einem Elektromotor und einem Untersetzungsgetriebe mit einem auf der Ausgangswelle angeordneten, mit anderen Zahnrädern des Untersetzungsgetriebes in Verbindung stehenden Zahnrad,
dadurch gekennzeichnet,
1. Power steering device with an input shaft, an output shaft connected to the latter via a torsion element, a torque sensor, an electric motor and a reduction gear with a gear arranged on the output shaft and connected to other gears of the reduction gear,
characterized,
daß das Untersetzungsgetriebe wenigstens einen Kegelradsatz und wenigstens einen Stirnradsatz umfaßt.that the reduction gear comprises at least one bevel gear set and at least one spur gear set.
2. Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor über einen Anschlußflansch mit kreisförmigem Gehäusesitz, der exzentrisch zur Welle des Elektromotors angeordnet ist, mit dem Reduziergetriebe verbunden ist.2. Power steering device according to claim 1, characterized in that the electric motor is connected to the reduction gear via a connecting flange with a circular housing seat, which is arranged eccentrically to the shaft of the electric motor. 3. Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe ein Parallelachsengetriebe mit einer oder mehreren Zwischenwellen aufweist.3. Power steering device according to claim 1, characterized in that the reduction gear has a parallel axis gear with one or more intermediate shafts. 4. Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwellen des Reduziergetriebes in Lagerflanschen mit kreisförmigen Gehäusesitzen gelagert sind, die exzentrisch zu der Zwischenwelle angeordnet sind.4. Power steering device according to claim 1, characterized in that the intermediate shafts of the reduction gear are mounted in bearing flanges with circular housing seats which are arranged eccentrically to the intermediate shaft. 5. Servolenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor ein magnetloser Motor ist.5. Power steering device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor is a magnetless motor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112004000149B4 (en) * 2003-01-16 2018-01-04 Trw Automotive Gmbh Steering assist drive

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6164407A (en) * 1998-12-04 2000-12-26 Trw Inc. Electric power steering apparatus
JP4735977B2 (en) * 2006-06-27 2011-07-27 株式会社ジェイテクト Electric power steering device
EP1935755A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-25 ZF-Lenksysteme GmbH Power steering handler with an improved housing, in particular for taking a belt drive
CN106853840B (en) * 2015-12-09 2020-01-14 财团法人车辆研究测试中心 Modular electric auxiliary steering system
US11173949B2 (en) * 2019-06-21 2021-11-16 Zf Active Safety And Electronics Us Llc Apparatus for use in turning steerable vehicle wheels

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6121861A (en) * 1984-03-23 1986-01-30 Aisin Seiki Co Ltd Electric power steering device
JPS63145840A (en) * 1986-12-04 1988-06-17 Mitsubishi Electric Corp Gear backlash adjusting mechanism for transmitting device
JPH01114572A (en) * 1987-10-27 1989-05-08 Mazda Motor Corp Electric power steering system
JPH01182164A (en) * 1988-01-14 1989-07-20 Mazda Motor Corp Motor-operated power steering device
US5517415A (en) * 1994-10-26 1996-05-14 Trw Inc. Method and apparatus for detecting a motor stall condition in an electric assist steering system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112004000149B4 (en) * 2003-01-16 2018-01-04 Trw Automotive Gmbh Steering assist drive

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