DE4230906A1

DE4230906A1 - Electric servo device for vehicle steering system - uses rotor cooperating with driving and driven magnetic stators coupled via torsion element limiting their relative rotation

Info

Publication number: DE4230906A1
Application number: DE4230906A
Authority: DE
Inventors: Adam Dipl Ing Dittner
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1994-03-17

Abstract

The servo device is inserted between a driving input shaft (2) and a driven output shaft (3) for assisting the rotation of the latter. A rotor (4) is rotated in either direction dependent on the direction of rotation of the driving shaft, its windings (5) cooperating with two magnetic stators (7,8) respectively located on the driving and the driven side and coupled together via a torsion element (10). The latter limits the rotation of the driving stator (7) relative to the driven stator (8), so that the currents generated in the rotor windings assist the rotation of the driven shaft. Pref. the rotor is divided into driving and driven rotor sections (4a,4b) with 2 auxiliary stators (11a,11b) between them. USE/ADVANTAGE - For vehicle steering, brakes, sun-roof etc. Maintains full function of steering system upon failure of servo device.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Servogerät für Drehbewegungen, welches zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite einer eine Drehbewegung ausführenden Betätigungseinrichtung angebracht ist.The invention relates to an electrical servo device for Rotational movements, which between the drive side and the output side of a rotating movement Actuator is attached.

Servo-Betätigungseinrichtungen sind in vielfältigen Ausbildungen im Gebrauch, beispielsweise als Schieber ventil-Betätigung, wobei mittels eines Handrades der Schieber geöffnet und geschlossen wird. Ebenso bei Schleusentorbetätigungen, Lenk- und Bremseinrichtungen, Fensterhebern in Fahrzeugen und vieles andere mehr.Servo actuators are in varied Training in use, for example as a slide valve actuation, the by means of a handwheel Slider is opened and closed. Likewise at Lock gate operations, steering and Braking devices, window regulators in vehicles and much more.

Hydraulische oder pneumatisch betätigte Servogeräte sind allgemein bekannt, wobei ihnen, unabhängig von der Art ihrer Betätigung, gemeinsam ist, daß bei einem Ausfall der Hilfskraft d. h. der Servowirkung, die volle Funktionsfähigkeit der unterstützten Betäti gungseinrichtung erhalten bleibt.Hydraulic or pneumatically operated servo devices are well known, regardless of the way they are operated, it is common that at one Student assistant d. H. the servo effect that full functionality of the supported actuators supply device is retained.

Hydraulisch betätigte Servogeräte benötigen zu ihrer Funktion eine Hydraulikpumpe, Betätigungszylinder und gegebenenfalls einen Speicher sowie Steuerventile, während pneumatisch betätigte Servogeräte einen Druck- oder Unterdruckerzeuger, Betätigungszylinder, Steuer ventile und gegebenenfalls einen Speicher benötigen. Eine Vielzahl von Aggregaten nebst den zugehörigen Leitungen machen diese Einrichtung aufwendig und um fangreich. Hydraulically operated servo devices need their Function a hydraulic pump, actuating cylinder and if necessary, a memory and control valves, while pneumatically operated servo devices or vacuum generator, actuating cylinder, control valves and possibly a memory. A large number of units and the associated ones Lines make this facility complex and expensive catchy.

Die bekannten elektrischen Betätigungsgeräte öffnen und schließen beispielsweise ein Schieberventil mit tels eines allgemein bekannten Elektromotors, wie Li nearmotor oder Wanderfeldmotor, der über einen eben falls allgemein bekannten Schalter betätigt wird. Diese elektrischen Betätigungsgeräte sind bei Strom ausfall nicht einsatzfähig, so daß eine manuelle Not betätigung durch eine Zusatzeinrichtung, wie Handkurbel oder Handrad, welche auf die Betätigungswelle auf gesteckt wird, erfolgt. Im Automobilbau werden viel fach die Fenster mittels derartiger elektrischer Betä tigungsgeräte geöffnet oder geschlossen. Bei Stromaus fall muß dann aus der Werkzeugtasche eine Kurbel ent nommen werden, die auf die Betätigungswelle, welche zu diesem Zweck ein Vierkantende aufweist, aufgesteckt wird um das Fenster öffnen oder schließen zu können.Open the known electrical actuators and include, for example, a slide valve means of a well-known electric motor, such as Li near motor or traveling field motor that just over one if generally known switch is operated. These electrical actuators are powered failure not operational, so a manual emergency actuated by an additional device, such as a hand crank or handwheel on the actuating shaft is inserted. A lot will happen in the automotive industry fold the windows by means of such electrical actuators cleaning devices open or closed. When power is off case must then ent a crank from the tool bag be taken on the actuating shaft, which too has a square end for this purpose to be able to open or close the window.

Diese Notbetätigungs-Problematik elektrischer (Servo) Betätigungsgeräte ist der Grund warum derartige Geräte nicht für Einrichtungen verwendet werden bei denen es unumgänglich notwendig ist bei Ausfall des Servogerä tes die volle Funktionsfähigkeit der Betätigungsein richtung aufrechtzuerhalten.This emergency actuation problem electrical (servo) Actuators is the reason why such devices not be used for facilities where it is absolutely necessary if the servo device fails tes the full functionality of the actuators direction.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt ein elek trisches Servogerät für Drehbewegungen zu schaffen, welches mit einem minimalen eigenen Energiebedarf, ei nem geringen Aufwand an Einzelteilen, die erforderli che Kraftverstärkung an der die Drehbewegungen ausfüh renden Betätigungseinrichtung erzielt, wobei bei Aus fall des Servogerätes die Funktionsfähigkeit der Betätigungseinrichtung voll erhalten bleibt.The invention has for its object an elek trical servo device for rotary movements, which with a minimal own energy requirement, ei little effort on individual parts, which are required che force amplification on which the rotary movements execute Renden actuator achieved, with off If the servo device is working properly Actuator remains fully intact.

Die Aufgabe wird für die Kraftverstärkung in einer Drehrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und für eine Kraftverstärkung in beiden Drehrichtungen (links und rechts) gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.The task is for strengthening in one Direction of rotation according to the features of claim 1 and for power amplification in both directions of rotation (left and right) according to the features of claim 2 solved.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sind auf den Zeichnungen dargestellt.Examples are embodiments of the invention shown on the drawings.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die schematische Schnittdarstellung des erfin dungsgemäßen Servogerätes für eine Kraftver stärkungsrichtung, Fig. 1 of the reinforcing direction, the schematic sectional illustration OF INVENTION to the invention for a servo device Kraftver,

Fig. 2 die schematische Darstellung des Antriebs- und des Abtriebstators, gemäß Fig. 1, für eine linksdrehende Kraftverstärkung, FIG. 2 shows the schematic representation of the drive and driven stator, according to FIG. 1, for a left-turning force amplification,

Fig. 3 die schematische Schnittdarstellung des erfin dungsgemäßen Servogerätes für links- und rechtsdrehende Kraftverstärkung, Fig. 3 is a schematic sectional view of the servo device OF INVENTION to the invention for left and right turning force gain,

Fig. 4 die schematische Darstellung des Antriebsta tors, der Zwischenstatoren und des Abtriebsta tors, gemäß Fig. 3, für links- und rechts drehende Kraftverstärkung, Fig. 4 is a schematic representation of the Antriebsta catalyst which Zwischenstatoren and Abtriebsta tors, as shown in FIG. 3, for left and right turning force gain,

Fig. 5 die schematische Darstellung der Beeinflussung der Stärke des Stromflusses durch die Verdre hung der Statoren-Permanentmagnete gegeneinan der, Fig. 5 is a schematic representation of the effect on the strength of the current flow through the hung Verdre of the stators of the permanent magnets gegeneinan,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Permanentma gnet- und Wicklungsanordnung des Servogerätes nach Fig. 3 und 4, Fig. 6 is a schematic representation of gnet- oriented permanent and winding arrangement of the servo apparatus of FIG. 3 and 4,

Fig. 7 eine Darstellung nach Fig. 6 bei Linksdrehung des Servogerätes, Fig. 7 is an illustration according to FIG. 6 for left rotation of the servo device,

Fig. 8 eine Darstellung nach Fig. 6 bei Rechtsdre hung des Servogerätes. Fig. 8 is an illustration of FIG. 6 with right rotation of the servo device.

In den Fig. 1 und 3 ist das erfindungsgemäße Servo gerät für Drehbewegungen mit 1 bezeichnet. Dieses Ser vogerät ist mit einer Antriebseite 2, an welcher bei spielsweise ein nicht dargestelltes Handrad zur ma nuellen Betätigung eines Ventilschiebers befestigt ist, und einer Abtriebseite 3, an welcher der nicht dargestellte Schieber eines Ventils befestigt ist, versehen. Ein Rotor 4 trägt elektrisch leitenden Wick lungen 5 und wird von einem allgemein bekannten, nicht dargestellten Antrieb 6, wie Elektromotor, Keilriemen etc. angetrieben. Ein Antriebstator 7 des Servogerätes 1 ist mit der Antriebseite 2 und ein ebenfalls im Ser vogerät 1 angeordneter Abtriebstator 8 ist mit der An triebseite 3 fest verbunden. Beide Statoren 7 und 8 tragen über ihren Umfang gleichmäßig verteilt Perma nentmagnete 9 und sind über ein Torsionselement 10, welches mit einer Feder 10a, einem Federstab, einem Gummi- oder Elastomer-Formteil etc. ausgerüstet sein kann, ständig miteinander verbunden. Durch das Torsionselement 10 läßt sich der Antriebstator 7 zu dem Abtriebstator 8, wie in Fig. 2 dargestellt, durch Linksdrehung (gegeneinander) verdrehen. Fig. 5 zeigt in der linken Darstellung die Permanentmagnete 9 in der nicht gegeneinander verdrehten Stellung der Stato ren 7 und 8 des Servogerätes 1, bei welcher jeweils ein Permanentmagnet 9 mit seiner der Wicklung 5 zuge kehrten Seite eines Nordpols einem Permanentmagnet 9 mit seiner der Wicklung 5 zugekehrten Seite eines Süd pols des Antriebstators 7 und des Abtriebstators 8 in gleicher Linie liegen, so daß durch die Wicklung 5 kein Strom fließt, also I = 0 ist. In der rechten Dar stellung der Fig. 5 sind die Permanentmagnete 9 des Antriebstators 7 gegenüber den Permanentmagneten 9 des Abtriebstators 8 maximal verdreht, so daß jeweils eine Nordpolseite mit einer Nordpolseite und eine Südpol seite mit einer Südpolseite in einer Linie liegt. In Figs. 1 and 3 according to the invention is servo device for rotational movements indicated by 1. This Ser vogerät is provided with a drive side 2 , on which, for example, a handwheel, not shown, for manual actuation of a valve slide is attached, and an output side 3 , to which the slide, not shown, of a valve is attached. A rotor 4 carries electrically conductive windings 5 and is driven by a well-known drive 6 , not shown, such as an electric motor, V-belt, etc. A Antriebstator 7 of the servo device 1 is connected to the drive side 2 and also in vogerät Ser 1 arranged Abtriebstator 8 is drive side to the fixedly connected to the third Both stators 7 and 8 wear evenly distributed Perma nentmagnete 9 and are connected via a torsion element 10 , which can be equipped with a spring 10 a, a spring bar, a rubber or elastomer molded part, etc., constantly. By means of the torsion element 10 , the drive stator 7 can be rotated to the driven stator 8 , as shown in FIG. 2, by turning it counter-clockwise. Fig. 5 shows in the left representation the permanent magnets 9 in the non-rotated position of the stato ren 7 and 8 of the servo device 1 , in each of which a permanent magnet 9 with its winding 5 facing side of a north pole of a permanent magnet 9 with its the winding 5 facing side of a south pole of the drive stator 7 and the output stator 8 are in the same line, so that no current flows through the winding 5 , so I = 0. In the right Dar FIG position. 5, the permanent magnets 9 of the Antriebstators 7 with respect to the permanent magnets 9 of the Abtriebstators 8 rotated a maximum so that in each case a north pole side with a north pole face and a south pole side is located, with a south pole side in a line.

Durch diese Stellung der Permanentmagnete 9 fließt in den sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehenden Wicklungen 5 des Motors 4 ein maximaler Strom, das heißt I ist gleich max . . Dieser Strom dreht sowohl den Abtriebstator 8 als auch den Antriebstator 7 in Links richtung, und zwar so lange bis wieder eine Nordpol seite der Permanentmagnete 9 des Abtriebstators 8 mit einer Südpolseite dem Antriebstators 7 in gleicher Li nie liegt (Fig. 5 linke Darstellung). Dann ist I wie der gleich 0, das heißt, daß kein Strom (mehr) fließt. Je nach Linksverdrehung des Antriebstators 7 gegen den Abtriebstator 8 bleibt die Servounterstützung der Drehbewegung so lange aufrechterhalten wie die Links drehung kraftverstärkt werden soll, da der in den Wicklungen 5 fließende Strom ebenso lange den Ab triebstator 8 und den Antriebstator 7 (elektrisch) kraftverstärkend beaufschlagt, bis nämlich I = 0 wie der erreicht ist.Through this position of the permanent magnets 9 , a maximum current flows in the windings 5 of the motor 4 rotating counterclockwise, that is, I is equal to max. . This current rotates both the output stator 8 and the drive stator 7 in the left direction until a north pole side of the permanent magnets 9 of the output stator 8 with a south pole side of the drive stator 7 is never in the same position ( FIG. 5, left-hand illustration). Then I is equal to 0, which means that no current flows (anymore). Depending on the left rotation of the drive stator 7 against the output stator 8 , the servo support of the rotary movement is maintained for as long as the left rotation is to be force-intensified, since the current flowing in the windings 5 acts on the drive stator 8 and the drive stator 7 (electrically) in a force-intensifying manner, until namely I = 0 is reached.

Das Servogerät 1 nach Fig. 1 wirkt kraftverstärkend nur in der Linksdrehung, da das Torsionselement 10 nur eine Linksverdrehung des Antriebstators 7 gegenüber dem Abtriebstator 8 zuläßt.The servo device 1 according to FIG. 1 has a force-enhancing effect only in the left rotation, since the torsion element 10 only allows the drive stator 7 to rotate to the left relative to the output stator 8 .

Bei dem vorstehend geschilderten, beispielsweisen An wendungsfall einer Schieberventil-Betätigung wird so mit nur die Öffnungsbewegung des Schiebers servounter stützt, während die Schließbewegung (Rechtsdrehung) rein mechanisch erfolgt. Die Rechtsdrehung eines Hand rades auf der Antriebseite 2 bewirkt eine Rechtsdre hung des mit der Antriebseite 2 fest verbundenen An triebstators 7, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Dabei bleibt die Feder 10a des Torsionselements 10 bei einer Rechtsdrehung des Antriebstators 7 unbeaufschlagt, so daß sich der Abtriebstator 8 ebenfalls rechts dreht. Damit dreht sich auch die mit ihm festverbundene Ab triebseite 3, welche mit dem Schieber des Ventils verbunden ist, nach rechts.In the above-described, for example, application of a slide valve actuation is supported with only the opening movement of the slide servounter, while the closing movement (clockwise rotation) is purely mechanical. The clockwise rotation of a hand wheel on the drive side 2 causes a right rotation of the drive stator 7 , which is firmly connected to the drive side 2 , as can be seen in FIG. 2. The spring 10 a of the torsion element 10 remains unstressed when the drive stator 7 rotates to the right, so that the output stator 8 also rotates to the right. This also rotates with him from the drive side 3 , which is connected to the slide of the valve, to the right.

Bei Ausfall des Antriebes 6 bleibt die Punktion des beschriebenen Betätigungsgerätes voll erhalten. Bei der Öffnungsbewegung ( Linksdrehung ) wird zwar bei Linksdrehung der Antriebseite 2 der Antriebstator 7 so lange gegen die Kraft der Feder 10a (Fig. 2) des Tor sionselementes 10 und gegenüber dem Abtriebstator 8 verdreht bis eine formschlüssige Verbindung, zwischen Antriebstator 7 und Abtriebstator 8 über das Torsionselement 10, die Abtriebseite 3 in Linksdrehung versetzt. Die Rechtsdrehung des Betätigungsgerätes wurde bereits beschrieben.If the drive 6 fails, the puncture of the actuating device described remains intact. In the opening movement (counterclockwise rotation) is indeed at the left rotation of the drive side 2 of the Antriebstator 7 as long as against the force of the spring 10 a (Fig. 2) of the gate sion member 10 and opposite the Abtriebstator 8 is rotated to a positive connection between Antriebstator 7 and Abtriebstator 8 via the torsion element 10 , the output side 3 is set to the left. The clockwise rotation of the actuator has already been described.

Das Servogerät 1 nach Fig. 3 unterscheidet sich ge genüber dem bereits beschriebenen Servogerät 1 nach Fig. 1 dadurch, daß es in beiden Drehrichtungen, das heißt sowohl bei Links- als auch bei Rechtsdrehung kraftverstärkend wirkt.The servo device 1 of Fig. 3 differs ge compared to the previously described servo device 1 of Fig. 1 in that it acts in both directions of rotation, that is, both in the left and in the clockwise rotation force-enhancing.

Das schematisch dargestellte Servogerät 1 weist eben falls die Antriebseite 2 auf, welches beispielsweise mit den nicht dargestellten Lenkrad eines Kraftfahr zeuges festverbunden ist, während die Abtriebseite 3 mit der nicht dargestellten Welle eines Kraftfahrzeug- Lenkgetriebes in Verbindung steht.The schematically shown servo device 1 has just if the drive side 2 , which is firmly connected to the steering wheel of a motor vehicle, for example, while the output side 3 is connected to the shaft of a motor vehicle steering gear, not shown.

Die Antriebseite 2 ist wie schon beschrieben mit dem Abtriebstator 7 und die Abtriebseite 3 mit dem Ab triebstator 8 festverbunden.The drive side 2 is, as already described, firmly connected to the output stator 7 and the output side 3 to the drive stator 8 .

Die ebenfalls über ihren Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Permanentmagnete 9 aufweisenden Zwischen statoren 11a und 11b sind zweckmäßiger Weise als ge meinsamer Stator 11 Statorlagerung) drehbar gelagert. The also uniformly distributed over their circumference arranged permanent magnets 9 having intermediate stators 11 a and 11 b are expediently rotatably mounted as a common stator 11 stator bearing).

Der Antriebstator 7 ist über das Torsionselement 10, mit der Statorlagerung 11 nach links verdrehbar (s. Fig. 4) verbunden, wobei die Statorlagerung 11 außer dem über ein Torsionselement 12 mit dem Abtriebstator 3 nach rechts verdrehbar (s. Fig. 4) ständig verbun den ist.The drive stator 7 is connected via the torsion element 10 to the stator bearing 11 to the left (see FIG. 4), the stator bearing 11 being rotatable to the right via a torsion element 12 with the output stator 3 (see FIG. 4) connected is.

Die Rotoren 4a und 4b entsprechen in ihrem Aufbau dem in Fig. 1 dargestellten Rotor 4. Sie werden jedoch in entgegengesetzten Drehrichtungen von einem allgemein bekannten nicht näher dargestellten Antrieb 6 angetrieben. In den Darstellungen nach Fig. 3 sind 4 rotiert der Rotor 4a entgegen dem Uhrzeigersinn (linksdrehend) und der Rotor 4b im Uhrzeigersinn (rechtsdrehend).The structure of the rotors 4 a and 4 b correspond to the rotor 4 shown in FIG. 1. However, they are driven in opposite directions by a generally known drive 6, not shown. In the representations according to FIG. 3, the rotor 4 a 4 rotates counterclockwise (counterclockwise) and the rotor 4 b clockwise (clockwise).

Die Wirkungsweise des vorstehend beschriebenen Anwen dungsbeispiels einer Servolenkung in Kraftfahrzeugen ist folgende:
Wenn der Fahrer eine Fahrtrichtungsänderung des Fahr zeuges nach links beabsichtigt, dreht er das Lenkrad nach links, wodurch die mit dem Lenkrad verbundene An triebseite 2 und damit der mit der Antriebseite 2 ver bundene Antriebstator 7 nach links gedreht wird. Bei einer Linksdrehung wird der Antriebstator 7 entgegen der Federkraft 10a des Torsionselements 10 gegenüber dem Stator 11a der Statorlagerung 11 verdreht. Da die Statoren 11a und 11b fest miteinander verbunden sind und der Abtriebstator 8 nur bei einer Rechtsdrehung gegen die Federkraft 12a des Torsionselements 12 der drehbar ist, wird also der Antriebstator 7 sowohl ge genüber den Statoren 11a und 11b (Statorlagerung 11) als auch gegenüber dem Abtriebstator 8 verdreht. Wie die Darstellung in Fig. 7 zeigt, fließt in den Wick lungen 5 des Rotors 4a, welcher entgegen dem Uhrzei gersinn (linksdrehend) dreht, nunmehr ein maximaler Strom (I = max.). Dieser Strom beaufschlagt die Stato ren 11a und 11b, den Abtriebstator 8 und den Antrieb stator 7, die somit der Linksdrehung folgen, wobei alle Statoren 7, 8, 11 kraftverstärkend auf die Abtrieb seite 2, welche mit dem Lenkgetriebe verbunden ist, einwirken.The operation of the application example of a power steering in motor vehicles described above is as follows:
If the driver intends to change the direction of travel of the vehicle to the left, he turns the steering wheel to the left, as a result of which the drive side connected to the steering wheel 2 and thus the drive stator 7 connected to the drive side 2 is rotated to the left. In a left rotation of the Antriebstator 7 against the spring force 10 a of the torsion element 10 relative to the stator 11 a of Statorlagerung 11 is rotated. Since the stators 11 a and 11 b are firmly connected to one another and the output stator 8 can only be rotated in the case of a clockwise rotation against the spring force 12 a of the torsion element 12 , the drive stator 7 is thus both compared to the stators 11 a and 11 b (stator bearing 11 ) and rotated relative to the output stator 8 . As shown in Fig. 7, flows in the windings 5 of the rotor 4 a, which rotates counterclockwise (counterclockwise), now a maximum current (I = max.). This current acts on the stato ren 11 a and 11 b, the output stator 8 and the drive stator 7 , which thus follow the left turn, with all stators 7 , 8 , 11 force-acting on the output side 2 , which is connected to the steering gear .

Sobald der Fahrer die Linksdrehung des Lenkrades been det, kann der fließende Strom in den Wicklungen 5 des Rotors 4a die Statoren 11a und 11b und damit den Ab triebstator 8 in eine Position drehen, wie sie in Fi gur 6 schematisch dargestellt ist. In dieser Position ist I = 0, das heißt es fließt kein Strom (mehr) so daß keine Servokraft (mehr) ausgeübt wird.As soon as the driver has finished turning the steering wheel to the left, the flowing current in the windings 5 of the rotor 4 a can turn the stators 11 a and 11 b and thus the drive stator 8 into a position as shown schematically in FIG. 6 . In this position I = 0, which means that no current flows (anymore) so that no servo force is exerted.

Will der Fahrer eine Rechtsdrehung des Fahrzeuges ein leiten, dreht er das Lenkrad nach rechts, wodurch die Antriebseite 2 des Servogerätes 1 nach rechts gedreht wird und damit der Antriebstator 7 ebenfalls. Die Fe derkraft 10a des Torsionselement 10 bleibt bei einer Rechtsdrehung wirkungslos, so daß die Statoren 11a und 11b (Statorlagerung 11) sich ebenfalls nach rechts drehen. Der Abtriebstator 8 bleibt so lange in seiner Position stehen bis nach Überwindung der Federkraft 12a das Torsionselement 12 die Rechtsdrehung des Sta tors 11b auf den Abtriebstator 8 überträgt. Dabei neh men die Statoren 7 und 11 die schematisch dargestellte Position in Fig. 8 ein, wobei in den Wicklungen 5 des Rotors 4b, welcher im Uhrzeigersinn (rechtsdrehend) angetrieben ist, ein maximaler Strom fließt (I = max.). Dieser Strom beaufschlagt den Abtriebstator 8, den Antriebstator 7 und die Statoren 11a, 11b rechts drehend so lange bis deren Permanentmagnete 9 die in Fig. 6 dargestellte Position einnehmen. Diese Posi tionen nehmen die Statoren 7, 8 und 11 dann ein, wenn der Fahrer die Rechtsdrehung des Lenkrades beendet. If the driver wants to turn the vehicle to the right, he turns the steering wheel to the right, as a result of which the drive side 2 of the servo device 1 is turned to the right and thus the drive stator 7 as well. The Fe derkraft 10 a of the torsion element 10 remains ineffective in a clockwise rotation, so that the stators 11 a and 11 b (Statorlagerung 11) also rotate to the right. The output stator 8 remains in its position until after overcoming the spring force 12 a, the torsion element 12 transmits the clockwise rotation of the gate 11 b to the output stator 8 . The stators 7 and 11 assume the position shown schematically in FIG. 8, with a maximum current flowing in the windings 5 of the rotor 4 b, which is driven clockwise (clockwise) (I = max.). This current acts on the output stator 8 , the drive stator 7 and the stators 11 a, 11 b rotating clockwise until their permanent magnets 9 assume the position shown in FIG. 6. These positions take the stators 7 , 8 and 11 when the driver stops turning the steering wheel to the right.

Bei Ausfall des Antriebes 6 erfolgt die Rechts- und Linksdrehung der Lenkung genau wie beschrieben, da nach jeweiliger Überwindung der Federkraft 10a bzw. 12a eine formschlüssige, mechanische Verbindung der Antriebseite 2 mit der Abtriebseite 3 über die Stato ren 7, 8 und 11 und die Torsionselemente 10 und 12 im mer gewährleistet ist.If the drive 6 fails, the right and left turn of the steering takes place exactly as described, since after overcoming the spring force 10 a or 12 a, a positive, mechanical connection of the drive side 2 with the output side 3 via the stato ren 7 , 8 and 11th and the torsion elements 10 and 12 are guaranteed in mer.

Die Darstellungen und Beschreibung zeigen Lösungen un ter Verwendung von Permanentmagneten, die selbstver ständlich durch Elektromagnete ersetzt werden können.The illustrations and description show solutions and ter use of permanent magnets that self ver can always be replaced by electromagnets.

Ein in beiden Drehrichtungen kraftverstärkend arbei tendes Servogerät 1 eignet sich besonders für Servo- Lenkungen in Fahrzeugen, deren Antriebsleistung, das ist die Leistung des Fahrzeugmotors, den Einsatz bis her bekannte Servo-Lenkungen nur mit spürbarem Lei stungsverlust und/oder erhöhtem Energieverbrauch (Treibstoffverbrauch) ermöglichten. Durch den relativ geringen Eigenenergiebedarf des erfindungsgemäßen Ser vogerätes ist nunmehr auch ein Einsatz einer Servolen kung in Klein- und Mittelklasse-Fahrzeugen möglich.A servo device 1 which works in both directions to increase power is particularly suitable for servo steering systems in vehicles whose drive power, that is the power of the vehicle engine, the use of servo steering systems known up to now only with noticeable loss of performance and / or increased energy consumption (fuel consumption). enabled. Due to the relatively low own energy requirement of the ser device according to the invention, it is now also possible to use servo steering in small and medium-sized vehicles.

Große Schieberventile in Rohrleitungen, wobei derar tige Rohrleitungen auch vielfach fernab von bewohnten Gebieten verlegt werden, benötigen zum Öffnen und Schließen mittels Handrad erhebliche Kräfte. Durch allgemein bekannte Solarzellen läßt sich der Eigen energiebedarf des erfindungsgemäßen Servogerätes auch fern jeglicher Zivilisation erzeugen, so daß derartige Betätigungseinrichtungen mit einem kraftverstärkenden elektrischen Servogerät versehen werden können.Large slide valves in pipelines, where derar pipelines also often far away from inhabited Territories need to be opened and opened Closing considerable forces with the handwheel. By well-known solar cells can be own energy requirement of the servo device according to the invention also far from any civilization, so that such Actuators with a power amplifier electrical servo device can be provided.

Claims

1. Electrical servo device ( 1 ) for rotary movements, which between the drive side ( 2 ) and the drive side ( 3 ) of a rotary motion executing actuator is attached, characterized in that a drivable, right or left rotating, with windings ( 5th ) provided rotor ( 4 ) is rotatably mounted on two stators equipped with magnets ( 9 ) (drive stator 7 and output stabor 8), the drive stator ( 7 ) on the drive side ( 2 ) and the output stator ( 8 ) on the output side ( 3 ) BEFE Stigt and wherein the two stators ( 7 and 8 ) are constantly connected to each other via a torsion element ( 10 ), which allows a predeterminable limited rotation of the drive stator ( 7 ) relative to the output stator ( 8 ), so that thereby in the windings ( 5 ) generated current, the stators ( 7 and 8 ) in the direction of the desired Kraftver amplification, applied to the power.

2. Electrical servo device ( 1 ) for rotary movements, which between the drive side ( 2 ) and from the drive side ( 3 ) of a rotary motion executing actuator is attached, characterized in that two drivable, one left and one rotating, with windings ( 5 ) provided rotors ( 4 a and 4 b) are rotatably mounted on four stators (drive stator 7 , output stator 8 and stators 11 a and 11 b) equipped with magnets ( 9 ), the drive stator ( 7 ) on the drive side ( 2 ), and the Abtriebsta gate ( 8 ) on the output side ( 3 ) is attached, and the stators ( 11 a and 11 b) have a common stator bearing ( 11 ) and wherein both drive stator ( 7 ) and output stator ( 8 ) each a torsion element ( 10 and 12 ) with the common stator bearing ( 11 ) of the stators ( 11 a and 11 b) is constantly connected, and the torsion elements ( 10 and 12 ) each have a prespecific limit rotation of the drive stator ( 7 ) both to the left and to the right opposite the output stator ( 8 ), so that the current generated in the windings ( 5 ), the rotors ( 4 a, 4 b), the stators ( 7 , 8 , 11 a , 11 b) in the direction of the intended force amplification (left or right) acts as a force amplifier.