DE602005002965T2 - Steer-by-wire Lenksystem mit Elektromagnetkupplung - Google Patents

Steer-by-wire Lenksystem mit Elektromagnetkupplung Download PDF

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Takehito Iwata-shi Sakurai
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • A. GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein „Steer-by-wire" Lenksystem und insbesondere bezieht sie sich auf einen Fail-Safe-Mechanismus für „Steer-by-wire" Lenksysteme, der so konzipiert ist, dass, wenn sich ein Defektzustand in einem „Steer-by-wire" Lenksystem entwickelt, eine direkt mit dem Lenkrad verbundene Welle mit einer Welle verbunden wird, die mit dem Lenkgetriebe verbunden ist, um direkte Lenkung durch das Lenkrad möglich zu machen.
  • B. VERWANDTE TECHNOLOGIE
  • „Steer-by-wire" Lenksysteme ersetzen ein System, in dem das Lenkrad und das Lenkgetriebe eines Automobils nicht mechanisch verbunden sind und angepasst sind, den Lenkwinkel durch Rotieren eines Motors durch elektrische Signale zu steuern. Da „Steer-by-wire" Lenksysteme, die auf die Lenkwelle und dergleichen zum Verbinden des Lenkrads mit dem Lenkgetriebe verzichten, den Freiheitsgrad des Layouts für den Fahrzeuginnenraum erhöhen und automatische Steuerung des Fahrzeugradlenkwinkels entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit zulassen, wird von „Steer-by-wire" Lenksystemen erwartet, dass sie Fahrsicherheit und Fahrverhalten von Fahrzeugen verbessern.
  • Die 14 stellt schematisch ein „Steer-by-wire" Lenksystem 1 dar. Ein Lenkrad 2 und ein Lenkgetriebe 3 sind mechanisch nicht verbunden und stattdessen wird der Lenkwinkel des Lenkgetriebes 3 durch einen Lenkstellantrieb 5 betätigt der von einem Controller 6 gemäß dem Lenkwinkel des Lenkrads 2 gesteuert wird und ein Reaktionssimulator 4 erteilt dem Lenkrad 2 eine vom Controller 6 gesteuerte Lenkreaktion.
  • Im „Steer-by-wire" Lenksystem, in dem das Lenkrad 2 und das Lenkgetriebe 3 nicht mechanisch auf diese Art verbunden sind, würde sich ein Defektzustand in der Kontrolle des Fahrzeugs durch Lenken entwickeln, falls sich ein Defektzustand im Lenkstellantrieb 5 oder im Reaktionssimulator 4 entwickeln sollte. Daher offenbart die unter Nr. 2001-30-1639 offengelegte japanische Patentanmeldung einen Fail-Safe-Mechanismus, in dem das Lenkrad und das Lenkgetriebe durch eine Elektromagnetkupplung verbunden sind, um direkte Lenkung durch das Lenkrad zuzulassen.
  • Da im offenbarten „Steer-by-wire" Lenksystem, das in der japanischen Patentanmeldung unter der Nr. 2001-301639 offengelegt ist, eine Elektromagnetkupplung verwendet wird, folgt, dass, wenn die Stromzufuhr durch einen Fehler im elektrischen System unterbrochen wird, die Elektromagnetkupplung nicht geschaltet werden kann, was es daher unmöglich macht das Lenkrad und das Lenkgetriebe zu verbinden. Weiter, da die Elektromagnetkupplung eine Kupplung des Reibungstransmissionstyps ist, wird mehr oder weniger Stromzuführfähigkeit benötigt und überdies ist es schwierig das ganze System kompakt zu machen. Weiter hat eine solche Kupplung des Reibungstransmissionstyps den Fehler von Schleppmoment während Schleppen hoch ist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein „Steer-by-wire" Lenksystem bereitzustellen, dass angepasst ist, weniger durch einen Ausfall im elektrischen System beeinflusst zu werden, Stromverbrauch zu reduzieren, das in der Größe insgesamt kompakt sein soll und das Schleppmoment während Schleppen zu reduzieren.
  • Die EP-A0447626 offenbart ein „Steer-by-wire" Lenksystem bestehend aus einer ersten Welle, die mit einem Lenkrad verbunden ist, einem ersten Motor, welcher der ersten Welle eine Lenkreaktion erteilt, einer zweiten Welle, die mit einem Lenkgetriebe verbunden ist, einem zweiten Motor, welcher der zweiten Welle eine Lenkkraft erteilt und einer Kupplung, die zwischen den ersten und zweiten Wellen zum Verbinden oder Trennen der ersten und zweiten Wellen montiert ist, wobei sich die Kupplung normal im entkuppelten Zustand befindet, wobei die Lenkreaktion vom ersten Motor der ersten Welle erteilt wird und die Lenkkraft vom zweiten Motor der zweiten Welle erteilt wird, wobei sich die Kupplung aus einem mechanischen Kupplungsteil und einer Magnetspule zum Steuern des mechanischen Kupplungsteils zusammensetzt und eine Kupplung des Umkehrbetätigungstyps ist, sodass, wenn sich die Magnetspule im erregten Zustand befindet, sich der mechanische Kupplungsteil im entkuppelten Zustand befindet, wogegen, wenn sich die Magnetspule im aberregten Zustand befindet, sich der mechanische Kupplungsteil im gekuppelten Zustand befindet.
  • Die Erfindung stellt ein „Steer-by-wire" Lenksystem gemäß dem unten angegebenen Patentanspruch 1 bereit.
  • Die Kupplung könnte die folgenden Elemente aufweisen:
    einen inneren Ring, der mit einer der beiden ersten und zweiten Wellen verbunden ist und einen äußerer Ring, der mit der anderen Welle verbunden ist,
    Keilspalte, die durch Nockenoberflächen, die an einem der beiden inneren und äußeren Ringen gebildet sind und eine zylindrische Oberfläche, die am anderen Ring gebildet ist, definiert sind,
    einen Käfig, der elastisch an ein Bauteil gehalten wird, das mit den Nockenoberflächen in der Drehrichtung gebildet ist,
    Einrückelemente, die zwischen den inneren und äußeren Ringen angeordnet sind und vom Käfig gehalten werden,
    einen Anker, der nur axial des Käfigs bewegbar ist,
    einen Läufer, der an einem Bauteil befestigt ist, das mit der zylindrischen Oberfläche gebildet ist und dem Anker gegenüberliegt,
    ein elastisches Bauteil zum Wegschieben des Ankers vom Läufer, einen Schlitz in der Oberfläche des Läufers gegenüber dem Anker,
    einen Permanentmagnet und eine Magnetspule, die im Schlitz fixiert sind und durch ihre Magnetflüsse gegen das elastische Bauteil den Anker zum Läufer bewegen.
  • In diesem Fall nimmt, wenn die Magnetspule erregt wird, die Anziehungskraft am Anker ab, der Anker wird vom Läufer durch die Wirkung des elastischen Bauteils getrennt und der mechanische Kupplungsteil wird in den ausgerückten Zustand versetzt. Wenn die Magnetspule aberregt ist, zieht der vom Permanentmagnet generierte Magnetfluss den Anker zum Läufer gegen das elastische Bauteil, der Anker und Läufer werden reibschlüssig miteinander verbunden, um den mechanischen Kupplungsteil in den eingerückten Zustand zu versetzen.
  • Das „Steer-by-wire" Lenksystem der Erfindung umfasst eine mechanische Kupplung, die zwischen inneren und äußeren Ringen, mit Einrückelementen zum Einrücken, angeordnet ist und eine Magnetspule, wobei die Anordnung so ist, dass, wenn die Magnetspule erregt ist, der mechanische Kupplungsteil in den ausgerückten Zustand versetzt wird, wogegen, wenn die Magnetspule aberregt ist, der mechanische Kupplungsteil in den eingerückten Zustand versetzt wird. Daher lässt sich der mechanische Kupplungsteil, der als ein praktischer Fail-Safe-Mechanismus arbeitet, leicht steuern, indem der erregte Zustand der Magnetspule gesteuert wird und, da der mechanische Kupplungsteil eingerückt ist, wenn die Magnetspule aberregt ist, ist es möglich das Auftreten von Lenkunfähigkeit, aufgrund eines defekten Zustands des elektrischen Systems zu verhindern, folglich wird die Sicherheit des „Steer-by-wire" Lenksystems verbessert.
  • Die Magnetspule wird zum Steuern des eingerückten Zustands des mechanischen Kupplungsteils verwendet und es ist möglich den Stromverbrauch verglichen mit der Elektromagnetkupplung, die Energie direkt überträgt, zu reduzieren.
  • Weiter ist das Teilstück, das das Lenkrad und das Lenkgetriebe einrückt oder ausrückt, das mechanische Kupplungsteilstück und, da das mechanische Kupplungsteilstück ein großes zulässiges Transmissionsmoment im Vergleich zu Kupplungen des Reibungstyps einschließlich Elektromagnetkupplungen einschließt, lässt sich das Kupplungsteilstück größenbezogen kompakt machen.
  • Weiter reduziert er, verglichen mit Kupplungen des Reibungstyps wie beispielweise Elektromagnetkupplungen oder Mehrscheibenkupplungen des Nasstyps, das Schleppmoment während Schleppen und daher ist der Energieverlust gering.
  • Ausführungsformen der Erfindung werden jetzt mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die 1 ist eine schematische Ansicht eines „Steer-by-wire" Lenksystems;
  • Die 2 ist eine Längsschnittansicht eines Kupplungsteilstücks;
  • Die 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in der 2;
  • Die 4 ist die hauptsächliche, vergrößerte Ansicht der 2.
  • Die 5 ist eine Längsschnittansicht, ähnlich der 2, die aber einen Zustand während Kupplungsbetrieb zeigt;
  • Die 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in der 5;
  • Die 7 ist die hauptsachliche, vergrößerte Ansicht der 5.
  • Die 8 ist eine Längsschnittansicht eines Kupplungsteilstücks, die eine Ausführungsform zeigt;
  • Die 9 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IX-IX in der 8;
  • Die 10 ist die hauptsächliche, vergrößerte Ansicht der 8.
  • Die 11 ist eine Ansicht, ähnlich der 8, die aber einen Zustand während Kupplungsbetrieb zeigt;
  • Die 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII in der 11;
  • Die 13 ist die hauptsächliche, vergrößerte Ansicht der 11; und
  • Die 14 ist eine schematische Ansicht eines „Steer-by-wire" Lenksystems, die den Stand der Technik zeigt.
  • Hier zeigt die 1 eine Gesamtanordnung eines „Steer-by-wire" Lenksystems 1.
  • Die 27 zeigen eine erläuternde Anordnung zum Verständnis der Erfindung und die 813 zeigen eine Ausführungsform.
  • Zunächst wird, mit Bezug auf die 1, die ganze Anordnung der „Steer-by-wire" Lenksystems beschrieben. Ein Lenkrad 2 und ein Lenkgetriebe 3 sind mechanisch nicht verbunden und stattdessen ist eingerichtet, dass der Lenkwinkel des Lenkgetriebes 3 durch einen Lenkstellantrieb 5 betätigt wird, der durch einen Controller 6 gemäß dem Lenkwinkel des Lenkrads 2 gesteuert wird und eine durch den Controller 6 gesteuerte Lenkreaktion wird dem Lenkrad 2 durch einen Reaktionssimulator 4 erteilt. Dies ist grundlegend dasselbe wie beim Stand der Technik in der 14. Zusätzlich bezeichnet das Bezugszeichen 7 die Fahrzeugräder. Ein erster Motor 4 zum Übertragen der Lenkreaktion auf die erste Welle 8 ist an einer ersten Welle 8 direkt mit dem Lenkrad 2 verbunden. Ein zweiter Motor 5 zum Übertragen einer Lenkkraft auf die zweite Welle 9 ist an einer Welle 9 befestigt, die direkt mit dem Lenkgetriebe 3 verbunden ist. Eine Kupplung 10 ist zwischen den ersten und zweiten Wellen 8 und 9 angeordnet. Die Kupplung 10 ist derartiger Konstruktion, dass sie geschaltet wird die ersten und zweiten Wellen 8 und 9 zu verbinden oder zu trennen, folglich konstituiert sie einen Fail-Safe-Mechanismus für das „Steer-by-wire" Lenksystem 1. Das heißt, wenn ein Defektzustand im „Steer-by-wire" Lenksystem 1 auftritt, wird die Kupplung 10 in den eingerückten Zustand versetzt, um direktes Lenken durch das Lenkrad 2 zuzulassen.
  • Die Kupplung 10 ist eine mechanische Kupplung, in der Einrückelemente, die zwischen den inneren und äußeren Ringen angeordnet sind, ineinander eingreifen, um einen eingerückten Zustand herzustellen und ist derartiger Konstruktion, dass, wenn die Magnetspule erregt ist, die mechanische Kupplung in den ausgerückten Zustand versetzt wird, wogegen, wenn die Magnetspule aberregt ist, die mechanische Kupplung in den eingerückten Zustand versetzt wird. Die konkrete Anordnung der Kupplung 10 ist wie folgt.
  • Die Kupplung 10 hat, wie in den 2 und 4 gezeigt, einen inneren Ring 11 und einen äußeren Ring 12, die für relative Rotation gestützt sind. Die innere periphere Oberfläche des äußeren Rings 12 ist eine zylindrische Oberfläche 20 und die äußere periphere Oberfläche des inneren Rings 11 ist mit Nockenoberflächen 19 gebildet, die mit der zylindrischen Oberfläche 20 des äußeren Rings 12 kooperieren, um Keilspalte dazwischen zu to definieren. Zwischen der Nockenoberfäche 19 des inneren Rings 11 und der zylindrischen Oberfläche 20 des äußeren Rings 12 liegt ein Käfig 13, der für Rotation relativ zum inneren Ring 11 gehalten wird. Der Käfig 13 hat dieselbe Zahl von Vertiefungen 21 wie die Zahl der Nockenoberflächen 19 im inneren Ring 11, wobei eine Rolle 14 in jede Vertiefung 21 inkorporiert ist.
  • Wie in der 3 gezeigt, wird der Käfig 13 elastisch umfangsbezogen von einer Schaltfeder 18 getragen. Die Schaltfeder 18 besteht aus einem ringförmigen Abschnitt und einem Paar sich im Wesentlichen radial erstreckender Eingriffsabschnitte. Der ringförmige Abschnitt ist in einer peripheren Nut montiert, die im Ende des inneren Rings 11 gebildet ist, wogegen die Eingriffsabschnitte durch Löcher nach außen ragen, die sich radial des inneren Rings 11 erstrecken, um Kerben im Käfig 13 in Eingriff zu bringen. Der Käfig 13 wird gewöhnlich in einer neutralen Position (3) gehalten, wo die Rollen 14 nicht gleichzeitig die Nockenoberfläche 19 des inneren Ring 11 und die zylindrische Oberfläche 20 des äußeren Rings 12 kontaktieren. Daher befinden sich die inneren und äußeren Ringe 11 und 12 in einem relativ drehbaren Zustand. Wenn die Rollen 14, wie in der 6 gezeigt, um einen vorbestimmten Betrag bewegt werden sowie der Käfig 13 rotiert wird, schneiden die Rollen 14 in die Keilspalte ein, die zwischen den Nockenoberflächen 19 des inneren Rings 11 und der zylindrischen Oberfläche 20 des äußeren Rings 12 gebildet sind, wodurch die inneren und äußeren Ringe 11 und 12 integriert werden.
  • Der innere Ring 11 ist, für Drehmomentübertragung, durch Kerb- oder Keilnutenverzahnung mit einer ersten Rotationswelle 22 verbunden, die mit einer der ersten und zweiten Wellen 8 und 9 des „Steer-by-wire" Lenksystems 100 verbunden ist. Der äußere Ring 12 ist, für Drehmomentübertragung, durch Kerb- oder Keilnutenverzahnung mit einer zweiten Rotationswelle 23 verbunden, die mit der anderen der ersten und zweiten Wellen 8 und 9 des „Steer-by-wire" Lenksystems 100 verbunden ist. Daher lässt sich der verbundene oder getrennte Zustand der ersten und zweiten Wellen 8 und 9 des „Steer-by-wire" Lenksystems 100 durch Steuern des eingerückten oder ausgerückten Zustands der Kupplung 10 bestimmen.
  • Die Grundkonstruktion des oben beschriebenen mechanischen Kupplungsteils ist den nachstehend zu beschreibenden ersten und zweiten Ausführungsformen gemeinsam. Diese Ausführungsformen unterscheiden sich in den Mitteln zum Steuern der eingerückten und ausgerückten Zustände der mechanischen Kupplung. Eine ausführliche Beschreibung davon wird unten gegeben.
  • Zur Erläuterung wird eine in den 2.–7 gezeigte alternative Anordnung beschrieben. Ein Läufer 16 ist an der Rotationswelle 22 angebracht. Der Läufer 16 wird, in diesem Fall, durch ein Rollenlager getragen und die Rotationswelle 22 und der Läufer 16 sind relativ drehbar. Der Läufer 16 ist an den äußeren Ring 12 durch eine aus nicht magnetischem Material hergestellte Lauferführung 27 angebracht. Ein Ende des Läufers 16 ist mit einem radial nach außen gebogenen Vorsprung gebildet, der in eine Kerbe im äußeren Ring 12 eingeschoben wird, um für beide als ein Wirbelstopp zu dienen. Ein Anker 15 und eine Schaltplatte 26 sind zwischen den Rotor 16 und den äußeren Ring 12 geschaltet. Der Anker 15 steht in solch einer Beziehung, dass er, außer axial, relativ zum Käfig 13 nicht bewegbar ist. Das heißt, ein Abschnitt des Käfigs 13, der sich axial erstreckt, wird in ein Durchgangsloch im Anker 15 geschoben, wodurch der Anker 15 und der Käfig 13 relativ nicht drehbar sind, sondern nur axial relativ bewegbar sind. Zwischen dem Anker 15 und der Endoberfläche des inneren Rings 11 liegt ein elastisches Bauteil 28 zum Drängen des Ankers 15 gegen die Schaltplatte 26. Die Bewegung des Ankers 15 zur Schaltplatte 26 wird durch einen Anschlagring 30 beschränkt, der an der Rotationswelle 22 montiert ist. Bin elastisches Bauteil 29 ist zwischen die Schaltplatte 26 und den Läufer 16 geschaltet. Die Schaltplatte 26, der Läufer 16 und die Läuferführung 27 sind in so einer Beziehung, dass sie relativ nur axial bewegbar sind. Das heißt, die Schaltplatte 26 weist einen radialen Vorsprung auf, der in einer axialen Nut in Eingriff ist, die in der inneren peripheren Oberfläche der Läuferführung 27 gebildet ist. Der Läufer 16 weist eine Aussparung zum Aufnehmen der Magnetspule 17 auf und ist mit einem Schlitz 25 versehen, der sich axial dadurch von der Aussparung zur Schaltplatte 26, erstreckt. Die Magnetspule 17 ist am Gehäuse 24 fixiert, das zum stationären System gehört. Zwischen dem Läufer 16 und der Magnetspule 17 ist eine lichte Weite vorhanden und beide sind relativ drehbar.
  • Die 2 und 4 zeigen die Magnetspule 17 im erregten Zustand. Das heißt, wenn die Magnetspule 17 erregt wird, wird die Schaltplatte 26 zum Läufer 16 gezogen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Anker 15, durch die Wirkung des elastischen Bauteils 28, in eine Position bewegt, wo er den Anschlagring 30 kontaktiert. Der Anschlagring 30 spielt dabei die Rolle zu verhindern, dass der Anker 15 die Schaltplatte 26 kontaktiert, wenn die Letztere zum Läufer 16 gezogen wird. Dies stellt sicher, dass der Anker 15 den äußeren Ring 12 nicht kontaktiert (oder das Bauteil der Rotationsfreiheit relativ zum äußeren Ring 12 beraubt wird), dass die Rollen 14, durch die Wirkung der Schaltfeder 18 (3), in der neutralen Position gehalten werden und, dass die inneren und äußeren Ringe 11 und 12 den getrennten Zustand beibehalten.
  • Die 5 und 6 zeigen die Magnetspule 17 im aberregten Zustand. In diesem Zustand wird die Schaltplatte 26, durch die Wirkung des elastischen Bauteils 29, vom Läufer 16 getrennt und ist in Reibungskontakt mit dem Anker 15. Hier werden, wenn die inneren und äußeren Ringe 11 und 12 relativ rotiert werden, die Rollen 14 bewegt, um in die Keilzwischenräume gegen die elastische Kraft der Schaltfeder 17 einzuschneiden, um den verbundenen Zustand der inneren und äußeren Ringe 11 und 12 herzustellen. Wenn die Einstellung hier so vorgenommen wird, dass die Druckkraft F29 des elastischen Bauteils 29 größer als die Druckkraft F28 des elastischen Bauteils 28 ist und der Anker 15 an den äußeren Ring 12, zwecks Reibungskontakt damit, gedrückt wird, ist es möglich die Reibungsfläche zu vergrößern, um eine geringere Kraft beim Schalten vom getrennten in den verbundenen Zustand zu benötigen. Weiter macht die Herstellung des Ankers 15 aus nicht magnetischen Material, dieses weniger anfällig in Bezug auf die Einwirkung des Magnetflusses, der beim Erregen der Magnetspule 17 generiert wird, wodurch Betriebsfähigkeit stabilisiert wird.
  • Eine Ausführungsform wird jetzt mit Bezug auf die 8 bis 13 beschrieben. Die Ausführungsform schafft die oben beschriebene Schaltplatte 26 ab und fügt einen Permanentmagnet 34 hinzu. Im Wesentlichen sind dieselben Teile und Bereiche wie die oben beschriebenen durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und somit wird eine wiederholte Beschreibung davon weggelassen.
  • Die 8, 9 und 10 zeigen den getrennten Zustand. Wie in der 8 gezeigt, ist ein aus einem magnetischen Material hergestellter Anker 31 in solch einer Beziehung, dass er nur axial relativ zum Käfig 13, wie im Falle des obigen Ankers 15, bewegbar ist. Ein Läufer 32 ist, zusammen mit einer Läuferführung 33 aus nichtmagnetischem Material, am äußeren Ring 12 so fixiert, dass der Läufer 32 dem Anker 31 gegenüberliegt. Der Läufer 32 hat einen Schlitz 35, der sich dadurch von einer Aussparung, die die Magnetspule 17 aufnimmt, zum Anker 31 erstreckt, wobei der Permanentmagnet 34 in dem Schlitz 35 fixiert ist. Hier wird, wie durch unterbrochene Linien in der 10 gezeigt, wenn die Magnetspule 17 erregt wird, der Magnetfluss der Magnetspule 17 in einer Richtung produziert, die dem Magnetfluss (Volllinienpfeil) des Permanentmagnet 34 entgegengesetzt ist, der durch den Anker 31 hindurchgeht. Folglich wird die Anziehungskraft, aufgrund des Magnetflusses des Ankers 31 aufgehoben, der Anker 31 wird vom Läufer 32 durch die Einwirkung des elastischen Bauteils 36 aufgehoben.
  • Die 11, 12 und 13 zeigen den verbundenen Zustand. In diesem Fall befindet sich die Magnetspule 17 im aberregten Zustand, wobei der vom Permanentmagnet 34 generierte Magnetfluss, wie durch Volllinienpfeile in der 13 gezeigt, durch den Anker 31 hindurchgeht. Dadurch wird der Anker 31 vom Läufer 32 angezogen und der Anker 31 und der Läufer 32 werden reibschlüssig kontaktiert; somit wird die Kupplung eingerückt.
  • Wie bisher beschrieben worden ist, verwenden die obigen Anordnungen eine Kupplung des Typs umgekehrter Wirkungsrichtung als einen Fail-Safe-Mechanismus für „Steer-by-wire" Lenksysteme, sodass die Erregung der Magnetspule den ausgertückten Zustand ergibt und die Aberregung der Magnetspule den eingerückten Zustand ergibt. Zusätzlich wurden Beispiele gegeben, in denen der äußere Ring mit einer zylindrischen Oberfläche gebildet ist; und der innere Ring ist mit Nockenoberflächen gebildet; aber, umgekehrt, könnte der innere Ring mit einer zylindrischen Oberfläche gebildet werden, wogegen der äußere Ring mit Nockenoberflächen gebildet wird.

Claims (3)

  1. „Steer-by-wire" Lenksystem bestehend aus einer ersten Welle (8), die mit einem Lenkrad (2) verbunden ist, einem ersten Motor (4), welcher der ersten Welle (8) eine Lenkreaktion mitteilt, einer zweiten Welle (9) die mit einem Lenkgetriebe (3) verbunden ist, einem zweiten Motor (5), welcher der zweiten Welle (9) eine Lenkkraft mitteilt und einer Kupplung (10), die zwischen den ersten und zweiten Wellen (8, 9) zum Verbinden oder Trennen der ersten und zweiten Wellen (8, 9) montiert ist, wobei sich die Kupplung (10) normal im entkuppelten Zustand befindet, wobei die Lenkreaktion vom ersten Motor (4) der ersten Welle (8) mitgeteilt wird und die Lenkkraft vom zweiten Motor (5) der zweiten Welle (9) mitgeteilt wird, wobei sich die Kupplung (10) aus einem mechanischen Kupplungsteil und einer Magnetspule (17) zum Steuern des mechanischen Kupplungsteils zusammensetzt und eine Kupplung des Umkehrbetätigungstyps ist, sodass, wenn sich die Magnetspule (17) im erregten Zustand befindet, sich der mechanische Kupplungsteil im aberregten Zustand befindet, wogegen, wenn sich die Magnetspule (17) im aberregten Zustand befindet, sich der mechanische Kupplungsteil im erregten Zustand befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (10) umfasst: Einen inneren Ring (11), der mit einer der beiden ersten und zweiten Wellen (8, 9) verbunden ist und ein äußerer Ring (12) mit der anderen Welle verbunden ist, Keilzwischenräume, die durch Nockenoberflächen (19), die auf einem der inneren und äußeren Ringe (11, 12) gebildet sind und einer zylindrischen Oberfläche (20), die auf dem andern Ring gebildet ist, definiert sind, einen Käfig (13), der elastisch an das Bauelement (11; 12) gehalten wird, das mit den Nockenoberflächen (19) in der Drehrichtung gebildet wird, Einrastelemente (14), die zwischen den inneren und äußeren Ringen (11, 12) angeordnet sind und vom Käfig (13) gehalten werden, einen Anker (31), der nur axial vom Käfig (13) bewegbar ist, einen Rotor (32), der am Bauelement (11; 12) befestigt ist, das mit der zylindrischen Oberfläche gebildet ist und dem Anker (31) gegenüberliegt; und ein elastisches Bauelement (36) zum Wegschieben des Ankers (31) vom Rotor (32).
  2. „Steer-by-wire" Lenksystem nach Anspruch 1, umfassend: einen Schlitz (35), der in der Oberfläche des Rotors (32) gebildet ist, der dem Anker (31) gegenüberliegt.
  3. „Steer-by-wire" Lenksystem nach Anspruch 2, umfassend: einen Permanentmagnet (34) und eine Magnetspule (17), die im Schlitz (35) befestigt sind und durch ihre Magnetflüsse gegen das elastische Bauelement (36) den Anker (31) zum Rotor (32) bewegen, wobei, wenn die Magnetspule (17) erregt ist, die Anziehungskraft am Anker (31) abnimmt, der Anker (31) vom Rotor (32) durch das elastische Bauelement (36) getrennt wird und der mechanische Kupplungsteil in den aberregten Zustand versetzt wird, wogegen, wenn die Magnetspule (17) aberregt ist, der vom Permanentmagnet (34) generierte Magnetfluss den Anker (31) zum Rotor (32) gegen das elastische Bauelement (36) zieht, der Anker (31) und Rotor (32) Reibkontakt miteinander haben, um den mechanischen Kupplungsteil in den gekuppelten Zustand zu versetzen.
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