EP3420249A1

EP3420249A1 - Riemengetriebe und lenksystem

Info

Publication number: EP3420249A1
Application number: EP16805855.0A
Authority: EP
Inventors: Artur Kirschenmann; Gerd Speidel
Original assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2019-01-02
Also published as: US20190084612A1; DE102016103197A1; WO2017144134A1; CN108700166A; CN108700166B

Abstract

Ein Riemengetriebe (7) mit einem Antriebsrad (8), einem Abtriebsrad (10) und einem Spannrad (11), ist durch mindestens zwei Riemen (12a, 12b) gekennzeichnet, die das Antriebsrad (8), das Abtriebsrad (10) und mit jeweils einem Trum das Spannrad (11) jeweils teilweise umschlingen, wobei ein erster Riemen (12a) das Spannrad (11) mit dem dazugehörigen, sich von dem Antriebsrad (8) zu dem Abtriebsrad (10) erstreckenden Trum in einer der Umfangsrichtungen und ein zweiter Riemen (12b) mit dem dazugehörigen, sich von dem Antriebsrad (8) zu dem Abtriebsrad (10) erstreckenden Trum das Spannrad (11) in der anderen Umfangsrichtung umschlingt. Durch ein solches Riemengetriebe (7) wird ein relativ großer Umschlingungswinkel für das Antriebsrad (8) und das Abtriebsrad (10) und dementsprechend eine relativ große Übertragungsleistung erreicht. Zudem kann dadurch eine von der Drehrichtung unabhängige Selbstspannung der Riemen (12a, 12b) infolge der Wirkung des jeweils anderen Riemens (12a, 12b) erreicht werden. Auch ermöglicht diese Führung der Riemen (12a, 12b), auf eine zusätzliche Lagerung des Spannrads (11) zu verzichten.

Description

Riemengetriebe und Lenksvstem

Die Erfindung betrifft ein Riemengetriebe sowie ein Lenksystem mit einem solchen Riemengetriebe.

Ein Riemengetriebe kommt beispielsweise bei einem elektrischen Hilfskraftlenksystem zum Einsatz, um eine Antriebsleistung eines beispielsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmotors, die unterstützend zu einem Drehmoment wirkt, das von einem Bediener über eine Lenkhandhabe und insbesondere ein Lenkrad auf eine Lenkwelle übertragen wird, auf die Lenkwelle oder eine Lenkstange zu übertragen.

Häufig kommen bei solchen Hilfskraftlenksystemen Zahnriemen zum Einsatz, um auch mit relativ kleinen Riemenspannungen und Umschlingungswinkeln (und damit Durchmessern der Antriebs- und Abtriebsräder) ein vorgesehenes Drehmoment ausreichend sicher zu übertragen. Nachteilig daran ist jedoch die

Geräuschentwicklung, die sich infolge der Verzahnung der Zahnriemen im Betrieb einstellt.

Bekannt ist, Riemengetriebe mittels eines insbesondere auf den Leertrum wirkenden Spannrads zu spannen (vgl. beispielsweise DE 41 14 477 A1 ), um einen

ausreichenden Anpressdruck zwischen den Riemen und den umschlungenen

Umfangsabschnitten der Antriebsräder und der Abtriebsräder und damit die

Übertragung vorgesehener Drehmomente sowie - bei Zahnriemen - einen sicheren Zahneingriff auch bei einer im Betrieb auftretenden Längung der Riemen zu gewährleisten. Weiterhin vermindern solche Spannräder Schwingungen von relativ langen Trumen der Riemengetriebe.

Ein Hilfskraftlenksystem, bei dem ein Flachriemen zur Übertragung der

Antriebsleistung eines elektrischen Antriebsmotors genutzt wird, ist aus der

EP 1 777 140 A1 bekannt. Bei diesem Hilfskraftlenksystem wird zudem anstelle eines herkömmlichen Spannrads, das den Leertrum des Riemens in Richtung des Lasttrums beaufschlagt, ein Spannrad eingesetzt, das zwischen dem Leertrum und dem Lasttrum abgestützt ist und diese infolge einer geeigneten Durchmesserdimensionierung voneinander weg beaufschlagt, um die Spannwirkung zu erzielen. Als wesentlicher Vorteil eines solchen Spannrads wird angegeben, dass auf eine zusätzliche Lagerung für dieses verzichtet werden kann, da das Spannrad infolge des Kontakts mit sowohl dem Leertrum als auch dem Lasttrum selbsttätig positioniert bliebe.

Nachteilig an dem aus der EP 1 777 140 A1 bekannten Riemengetriebe ist, dass durch die dortige Anordnung des Spannrads infolge der voneinander weg gerichteten Beaufschlagung von Leertrum und Lasttrum der Winkel der Umschlingung des Antriebs- und des Abtriebsrad relativ klein ist, womit auch die Höhe der übertragbaren Antriebsleistung entsprechend verringert ist. Dies ist insbesondere bei der auch in der EP 1 777 140 A1 vorgesehenen Verwendung des Riemengetriebes in einem

Hilfskraftlenksystem problematisch, weil bereits mit einem konventionellen

Flachriemengetriebe (mit herkömmlichem Spannrad) bei sinnvoller Dimensionierung der Antriebs- und Abtriebsräder sowie der Riemenspannung (und damit der

Lagerungen der Räder) eine sichere Übertragung eines für die vorgesehene Funktion ausreichend großen Drehmoments nicht möglich ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Riemengetriebe, das insbesondere zur Verwendung in einem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist, anzugeben, das bei recht kleiner Dimensionierung eine Übertragung relativ hoher Antriebsleistungen ermöglicht. Vorzugsweise sollte sich das anzugebende Riemengetriebe auch durch einen möglichst geräuscharmen Betrieb auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch ein Riemengetriebe gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Lenksystem für insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Riemengetriebe ist Gegenstand des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen des

erfindungsgemäßen Riemengetriebes und des erfindungsgemäßen Lenksystems sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.

Ein erfindungsgemäßes Riemengetriebe umfasst zumindest ein Antriebsrad, ein Abtriebsrad sowie ein (zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad angeordnetes) Spannrad und ist weiterhin durch mindestens zwei Riemen gekennzeichnet, die das Antriebsrad, das Abtriebsrad und mit jeweils einem (zwischen dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad geführten) Trum das Spannrad jeweils teilweise umschlingen, wobei ein erster Riemen das Spannrad mit dem dazugehörigen, sich in einer Richtung, beispielsweise von dem Antriebsrad zu dem Abtriebsrad, erstreckenden Trum in einer Umfangsrichtung und ein zweiter Riemen mit dem dazugehörigen, sich in derselben Richtung, d.h. wiederum beispielsweise von dem Antriebsrad zu dem Abtriebsrad, erstreckenden Trum das Spannrad in der anderen Umfangsrichtung umschlingt.

Auf diese Weise ergibt sich eine Umschlingung des Spannrads durch die Riemen in unterschiedlichen Umfangsabschnitten, wodurch mehrere Vorteile realisiert werden können.

Ein besonders relevanter Vorteil dieser Art der Umschlingung des Spannrads durch die Riemen liegt darin, dass dadurch geometrisch bedingt die Umschlingung sowohl des Antriebsrads als auch das Abtriebsrad erheblich im Vergleich zu einem konventionellen Riemengetriebe mit einem von außen in den Leertrum eines Riemens eintauchenden Spannrads und noch mehr im Vergleich zu dem aus der EP 1 777 140 A1 bekannten Riemengetriebe erhöht wird, wodurch in einem entsprechenden Maße auch die mittels des Riemengetriebes übertragbare Antriebsleistung erhöht werden kann, ohne hierfür die Durchmesser der Antriebs- und Abtriebsräder erhöhen zu müssen.

Dieser Vorteil wirkt sich insbesondere bei Riemengetrieben vorteilhaft aus, deren Riemen zahnlos ausgebildet sind, weil bei diesen die Übertragung der Antriebsleistung ausschließlich kraftschlüssig erfolgt. Ein Vorteil solcher Riemengetriebe mit zahnlosen Riemen liegt in dem relativ geräuscharmen Betrieb, so dass für ein erfindungsgemäßes Riemengetriebe, das sich nicht nur durch eine relativ große übertragbare

Antriebsleistung sondern auch durch einen geräuscharmen Betrieb auszeichnen soll, vorzugsweise zahnlose Riemen und insbesondere Flachriemen vorgesehen sein können. Alternativ zu Flachriemen können jedoch auch andere zahnlose Riemen, wie insbesondere Keilriemen, Keilrippenriemen und/oder Rundriemen zum Einsatz kommen.

Eine weiterer Vorteil, der sich aus der erfindungsgemäßen Art der Umschlingung des Spannrads durch die Riemen ergibt, liegt darin, dass dadurch das Spannrad innerhalb der dieses umschlingenden Trume der Riemen gehalten ist, wodurch eine zusätzliche Lagerung für das Spannrad vergleichsweise einfach ausgebildet sein kann oder besonders bevorzugt auf eine solche zusätzliche Lagerung vollständig verzichtet werden kann. Bei einer solchen, besonders bevorzugten Ausgestaltung des

erfindungsgemäßen Riemengetriebes ist demnach das Spannrad ausschließlich durch die Riemen gelagert. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige Ausgestaltung für das erfindungsgemäße Riemengetriebe. Auf eine zusätzliche Lagerung für das Spannrad kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn das erfindungsgemäße Riemengetriebe mindestens zwei erste Riemen und ein oder mehrere zweite Riemen umfasst, wobei zwei erste Riemen den oder die zweiten Riemen bezüglich der Längsrichtung (Richtung der Rotationsachse) des Spannrads umgeben, d.h. beidseitig außenseitig von diesen angeordnet sind. Auf diese Weise kann ein Ausgleich der Kippmomente (um eine bezüglich der

Längserstreckung des Spannrads mittig und zudem senkrecht zu der Rotationsachse gelegene Achse), die die außermittig (bezüglich der Längserstreckung des Spannrads) das Spannrad umschlingenden Trume der Riemen erzeugen, erreicht werden.

Unter anderem vorteilhaft für eine Lagerung des Spannrads ausschließlich durch die Riemen kann sich auch auswirken, wenn die Kontaktbereiche, die einerseits zwischen jeweils dem Spannrad, dem Antriebsrad und/oder dem Abtriebsrad sowie dem oder den ersten Riemen und andererseits zwischen jeweils dem Spannrad, dem Antriebsrad und/oder dem Abtriebsrad sowie dem oder den zweiten Riemen ausgebildet sind, (im Nichtbetrieb des Riemengetriebes) gleich groß sind, da die Größen dieser

Kontaktbereiche proportional zu den von den Riemen auf das Spannrad ausgebübten, radial gerichteten Kräften und damit auch zu den durch diese Kräfte gegebenenfalls hervorgerufenen Kippmomenten sind. Eine solche Ausgestaltung des

erfindungsgemäßen Riemengetriebes kann sich zudem vorteilhaft hinsichtlich einer gleichmäßigen Längung der Riemen im Betrieb sowie der Übertragung gleich großer Antriebsleistungen in den beiden Drehrichtungen auswirken.

Eine weiterer Vorteil, der sich aus der erfindungsgemäßen Art der Umschlingung des Spannrads durch die Riemen ergibt, liegt in der selbsttätigen Spannung der Riemen gegeneinander über das Spannrad, die zum einen unabhängig von der Drehrichtung des Antriebsrads ist. Daher kann in einer bevorzugten Ausgestaltung des

erfindungsgemäßen Riemengetriebes auch vorgesehen sein, einen mit dem

Antriebsrad gekoppelten Antriebsmotor zu verwenden, der für einen Betrieb in beiden Drehrichtungen vorgesehen ist.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass die selbsttätige Spannwirkung der Riemen

gegeneinander auch abhängig von der übertragenen Antriebsleistung ist und zudem eine gegebenenfalls unterschiedliche Längung der Riemen im Betrieb kompensieren kann. Ein erfindungsgemäßes Lenksystem, das insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist, umfasst zumindest eine Lenkstange, die mit einem oder mehreren Verbindungselementen (insbesondere Spurstangenköpfen) versehen ist, die für eine (vorzugsweise drehbare) Verbindung mit (jeweils) einem Radlenkhebel eines lenkbaren Rads (des Kraftfahrzeugs) vorgesehen sind, und weiterhin einen direkt oder indirekt auf die Lenkstange wirkenden Lenkantrieb, der einen Antriebsmotor, insbesondere Elektromotor (ggf. auch Hydraulikmotor), und ein erfindungsgemäßes Riemengetriebe aufweist.

Bei dem erfindungsgemäßen Lenksystem kann es sich vorzugsweise um ein

Hilfskraftlenksystem handeln, bei dem die Antriebsleistung des Lenkantriebs unterstützend zu einer manuell von einem Bediener des Lenksystems auf die

Lenkstange ausgeübten Lenkkraft wirkt. Das Lenksystem kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass die von dem Lenkantrieb erzeugte Antriebsleistung

ausschließlich oder in Kombination mit einem Zusatzlenkantrieb die Lenkbewegung des oder der Räder bewirkt.

Das erfindungsgemäße Lenksystem kann weiterhin bevorzugt eine Lenkwelle umfassen, die derart über ein Getriebe mit der Lenkstange verbunden ist, dass eine Rotation der Lenkwelle zu einer längsaxialen Translation der Lenkstange führt. Ein solches Lenksystem kann vorzugsweise als Hilfskraftlenksystem ausgebildet sein, wenn mit der Lenkwelle zusätzlich noch eine Lenkhandhabe, insbesondere ein Lenkrad drehfest verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, den Lenkantrieb oder einen Zusatzlenkantrieb mit der Lenkwelle zusammenwirken zu lassen. Sofern der ein erfindungsgemäßes Riemengetriebe umfassende Lenkantrieb auf die Lenkwelle wirkt, wirkt dieser indirekt auf die Lenkstange.

Ein direkt auf die Lenkstange wirkender Lenkantrieb kann beispielsweise zusätzlich eine als Abtriebsrad des erfindungsgemäßen Riemengetriebes dienende

(Kugel-)Spindelmutter umfassen, die mit einer spiralförmigen Nut in der Lenkstange zusammenwirkt, um einen durch den Antriebsmotor und das Riemengetriebe bewirkte Drehung der (Kugel-)Spindelmutter in einen längsaxiale Translation der Lenkstange zu übersetzen.

Die unbestimmten Artikel („ein",„eine",„einer" und„eines"), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden

Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten

Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 : ein erfindungsgemäßes Lenksystem in einer Seitenansicht;

Fig. 2: in vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch das Riemengetriebe des

Lenksystems entlang der Schnittebene II - II in der Fig. 1 bei einem Betrieb in einer der Drehrichtungen;

Fig. 3: Die Schnittdarstellung gemäß der Fig. 2 bei einem Betrieb des

Riemengetriebes in der anderen Drehrichtung;

Fig. 4: einen Schnitt durch das Spannrad und die dieses teilweise umschlingenden

Riemen des Riemengetriebes;

Fig. 5: eine mögliche Ausgestaltung des Spannrads in einer perspektivischen

Ansicht und

Fig. 6: eine alternative Ausgestaltung des Spannrads in einer perspektivischen

Ansicht.

Das in der Fig. 1 dargestellte Lenksystem stellt ein elektrisches Hilfskraftlenksystem für beispielsweise einen im Übrigen nicht dargestellten Personenkraftwagen dar. Dieses umfasst eine Lenkstange 1 , die in einem Abschnitt als Zahnstange ausgebildet ist. Mit der Verzahnung (nicht sichtbar) der Lenkstange 1 kämmt ein (nicht sichtbares) Lenkritzel, das drehfest mit einer Lenkspindel 2 verbunden ist. Die Lenkspindel 2 wiederum dient der drehfesten Verbindung mit einer nicht dargestellten Lenkwelle und dem damit verbundenen Lenkrad des Personenkraftwagens. An beiden Enden der Lenkstange 1 sind Spurstangenköpfe 3 angeordnet, die zur Verbindung mit

Radlenkhebeln (nicht dargestellt) vorgesehen sind. Mittels der Radlenkhebel wird eine längsaxiale Translation der Lenkstange 1 in eine Schwenkbewegung der gelenkten Räder (nicht dargestellt) des Personenkraftwagens übersetzt.

Das Lenksystem umfasst weiterhin noch einen auf einem Elektromotor 4 basierenden Lenkantrieb 5. In Abhängigkeit von dem Lenkmoment, das ein Fahrer des

Personenkraftwagens auf das Lenkrad und somit die Lenkwelle ausübt, erzeugt der Elektromotor 4 des Lenkantriebs 5, gesteuert von einer Steuereinheit 6, ein

unterstützendes Hilfslenkmoment mit variabler Größe. Dieses Hilfslenkmoment beziehungsweise die dazu vorgesehene Rotationsbewegung eines Rotors (nicht sichtbar) des Elektromotors 4 wird mittels eines erfindungsgemäßen Riemengetriebes 7 und einem weiteren Getriebe (nicht sichtbar), beispielsweise einem

Kugelspindelgetriebe, bei dem die Lenkstange 1 mit einer Spiralnut versehen ist, in das Kugeln einer als Abtriebsrad des Riemengetriebes 7 dienenden oder mit einem solchen Abtriebsrad verbundenen Spindelmutter eingreifen, auf die Lenkstange 1 untersetzt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils in vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch das Riemengetriebe 7 des Lenksystems gemäß der Fig. 1 , wobei sich die Darstellungen hinsichtlich der Drehrichtung eines Antriebsrads 8 (d.h. eines mit dem Rotor des Elektromotors drehfest verbundenen Ritzels) und damit des gesamten

Riemengetriebes 7 unterscheiden.

Das innerhalb eines Gehäuses 9 des Lenksystems angeordnete Riemengetriebe 7 umfasst neben dem Antriebsrad 8 und dem achsparallel dazu angeordneten

Abtriebsrad 10 (Spindelmutter des Kugelspindelgetriebes) noch ein zwischen dem Antriebsrad 8 und dem Abtriebsrad 10 angeordnetes Spannrad 1 1 sowie zwei das Antriebsrad 8, das Abtriebsrad 10 und das Spannrad 1 1 teilweise umschlingende Riemen 12a, 12b, die im vorliegenden Ausgestaltungsbeispiel als Flachriemen ausgebildet sind, wodurch ein besonders geräuscharmer Betrieb für das Lenksystem realisiert werden kann.

Wie sich aus den Fig. 4 ergibt, sind im vorliegenden Ausgestaltungsbeispielen drei Riemen 12a, 12b vorgesehen, von denen zwei als erste Riemen 12a mit einem ihrer Trume und bezogen auf eine Erstreckungsrichtung, beispielsweise von dem

Antriebsrad kommend und zu dem Abtriebsrad führend, das Spannrad 1 1 in einer seiner Umfangsrichtungen (im Uhrzeigersinn in den Fig. 2 und 3) umschlingen, während ein einzelner Riemen, als zweiter Riemen 12b, ebenfalls mit einem seiner Trume (der hinsichtlich der das Spannrad 1 1 umschlingenden Trume der ersten Riemen 12a das Antriebsrad und das Abtriebsrad auf der bezüglich der

Rotationsachsen 13, 14 dieser Räder 8, 10 gegenüberliegenden Seite verbindet), bezogen auf dieselbe Erstreckungsrichtung, das heißt ebenfalls von dem Antriebsrad 8 kommend und zu dem Abtriebsrad 10 führend, das Spannrad 1 1 in der anderen Umfangsrichtung (im Gegenuhrzeigersinn in den Fig. 2 und 3) umschlingt. Durch die gegenläufige Umschlingung des zwischen dem Antriebsrad 8 und dem Abtriebsrad 10 angeordneten Spannrads 1 1 durch die Riemen 12a, 12b wird zum einen erreicht, dass die einzelnen Riemen 12a, 12b das Antriebsrad 8 und das Abtriebsrad 10 jeweils über einen vergleichsweise großen Umschlingungswinkel von ca. 270° umschlingen, wodurch jeweils ein entsprechend großer Kontaktbereich zwischen den Riemen 12a, 12b einerseits und dem Antriebsrad 8 sowie dem

Abtriebsrad 10 andererseits realisiert wird, was bei einem rein kraftschlüssig wirkenden Flachriemengetriebe zu einem entsprechend größeren übertragbaren Drehmoment führt.

Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Führung der Riemen 12a, 12b eine Umschlingung des Spannrads 1 1 durch die Riemen 12a, 12b in Kombination von ca. 360° erreicht, wodurch dieser sicher durch ausschließlich die Riemen 12a, 12b gelagert sein kann, ohne dass dazu eine zusätzliche Lagerung an beispielsweise dem Gehäuse 9 des Lenksystems erforderlich wäre.

Infolge des längsaxialen Versatzes der jeweiligen Umschlingung des Spannrads 1 1 durch die zwei ersten Riemen 12a erzeugen diese jeweils ein Kippmoment um eine Achse, die mittig bezüglich der Längserstreckung des Spannrads 1 1 und senkrecht zu dessen Längsachse 15 verläuft. Da die zwei ersten Riemen 12a jedoch

übereinstimmende Riemenbreiten, übereinstimmende Umschlingungswinkeln sowie übereinstimmende Abstände zu dieser Achse aufweisen, dabei jedoch auf

unterschiedlichen Seiten bezüglich dieser Achse angeordnet sind, kompensieren sich die von diesen erzeugten Kippmomente, so dass sich trotz fehlender zusätzlicher Lagerung für das Spannrad 1 1 eine kippstabile Lage mit im Wesentlichen

achsparalleler Ausrichtung zu den Rotationsachsen 13, 14 des Antriebsrads 8 und des Abtriebsrads 10 einstellt. Von dem zweiten Riemen 12b wird infolge von dessen mittiger Anordnung bezüglich der Längserstreckung des Spannrads 1 1 im

Wesentlichen kein Kippmoment um die entsprechende Achse erzeugt.

Durch die erfindungsgemäße Umschlingung des Spannrads 1 1 mittels der Riemen 12a, 12b werden diese zudem selbsttätig, d.h. durch die jeweilige Wirkung des/der anderen (ersten oder zweiten) Riemen(s) gespannt. Dabei ist die Spannwirkung drehrichtungsabhängig, wie dies insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.

Die Fig. 2 zeigt eine Drehung des Antriebsrads 8 und damit auch des Abtriebsrads 10 im Gegenuhrzeigersinn, wodurch diejenigen Trume aller Riemen 12a, 12b, die bezüglich der Rotationsachsen 13, 14 des Antriebsrads 8 und des Abtriebsrads 10 in der Fig. 2 auf der oben gelegenen Seite das Antriebsrad 8 und das Abtriebsrad 10 verbinden, Lasttrume 16a, 16b darstellen, die die Antriebskraft, die von dem

Elektromotor 4 in Form eines Drehmoments auf das Antriebsrad 8 übertragen wird, primär auf das Abtriebsrad 8 übertragen. Diese Antriebskraft bewirkt eine erhebliche Spannung innerhalb dieser Lasttrume 16a, 16b, wodurch der Lasttrum 16b des zweiten Riemens 12b, der bezüglich der Rotationsachse 15 das Spannrad 1 1 auf der von den Lasttrumen 16a der zwei ersten Riemen 12a distalen Seite umschlingt, das Spannrad 1 1 in Richtung der Lasttrume 16a der zwei ersten Riemen 12a (d.h. in der Fig. 2 nach oben) beaufschlagt, das dadurch verhältnismäßig weit in die das Spannrad 1 1 bezüglich dessen Rotationsachse 15 auf der anderen Seite umschlingenden Leertrume 17a der ersten Riemen 12a eintaucht und dadurch diese ersten Riemen 12a spannt.

Bei einer Drehrichtungsumkehr für das Antriebsrad 8 gemäß der Fig. 3 ändert sich diese Spannwirkung, so dass die dann als Lasttrume 16a, 16b wirkenden, das

Spannrad 1 1 umschlingenden Trume (die in der Fig. 3 bezüglich der Rotationsachsen 13, 14 des Antriebsrads 8 und des Abtriebsrads 10 unten gelegen sind) das Spannrad 1 1 in Richtung eines zunehmenden Eintauchens in den Leertrum 17b des zweiten Riemens 12b belasten.

Wie sich aus der Fig. 4 ergibt, entspricht die Riemenbreite des zweiten Riemens 12b in etwa dem Doppelten der einzelnen Riemenbreiten der beiden ersten Riemen 12a, wodurch die Kontaktbereiche, die einerseits die zwei ersten Riemen 12a gemeinsam und andererseits der zweite Riemen 12b mit sowohl dem Antriebsrad 8, dem

Abtriebsrad 10 als auch im Nichtbetrieb des Riemengetriebes 7 mit dem Spannrad 1 1 ausbildet, im Wesentlichen gleich groß sind. Dadurch kann insbesondere eine im Wesentlichen gleichwertige Übertragung der Antriebsleistung in den beiden

Drehrichtungen des Antriebsrads 8 realisiert werden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei mögliche Ausgestaltungen für ein Spannrad 1 1 eines erfindungsgemäßen Riemengetriebes 7.

Das Spannrad 1 1 gemäß der Fig. 5 ist dabei im Wesentlichen als einfacher Vollzylinder ausgeführt. In dessen Mantelfläche können, wie dies in der Fig. 5 auch dargestellt ist, zwei Umfangsnuten 18 eingebracht sein, die der Aufnahme von umlaufenden

Begrenzungswänden (nicht dargestellt) dienen können, durch die die drei Riemen 12a, 12b bezüglich der Längserstreckung des Spannrads 1 1 positioniert gehalten werden. Entsprechende Begrenzungswände können dazu auch noch an den beiden

Stirnflächen des Vollzylinders befestigt werden. Ein Spannrad 1 1 gemäß der Fig. 5 kann in einfacher Weise als Drehbauteil ausgebildet sein. Für eine Reduzierung der Masse eines solchen Spannrads 1 1 kann dieses auch teilweise oder vorzugsweise über dessen gesamter Längserstreckung hohl und somit rohrförmig ausgebildet sein.

Das Spannrad 1 1 gemäß der Fig. 6 umfasst dagegen eine Welle 19 und jeweils eine für jeden der Riemen 12a, 12b auf der Welle 19 drehbar gelagerte Rolle 20. Eine längsaxiale Sicherung der Rollen 20 auf der Welle 19 kann beispielsweise mittels in Umfangsnuten der Welle 19 eingreifenden Sprengringen 21 erfolgen, wie dies in der Fig. 6 gezeigt ist. Durch das Vorsehen einer individuellen Rolle 20 für jeden der Riemen 12a, 12b können leicht abweichende Umfangsgeschwindigkeiten, mit denen diese bezüglich der Rotationsachse 15 des Spannrads 1 1 bewegt werden, im

Wesentlichen schlupffrei kompensiert werden. Eine Lagerung der Rollen 20 auf der Welle 19 kann über Drehlagerelemente 22, wie beispielsweise Rollenlager, erfolgen (vgl. Fig. 4).

Eine längsaxiale Sicherung der Riemen auf den einzelnen Rollen kann wiederum mittels stirnseitig an den einzelnen Rollen befestigten Begrenzungswänden (nicht dargestellt) erfolgen. Eine dazu alternative Möglichkeit, die selbstverständlich auch bei dem Spannrad 1 1 gemäß der Fig. 5 zum Einsatz kommen kann, liegt in einer

Bombierung der einzelnen für einen Kontakt mit den Riemen 12a, 12b vorgesehenen Mantelabschnitten des Spannrads 1 1 beziehungsweise der Rollen 20 davon.

Selbstverständlich kann auch eine Bombierung in Kombination mit

Begrenzungswänden vorgesehen sein, um die Riemen 12a, 12b in längsaxialer Richtung des jeweiligen Spannrads 1 1 zu sichern.

Bezuqszeichenliste Lenkstange

Lenkspindel

Spurstangenkopf

Elektromotor

Lenkantrieb

Steuereinheit

Riemengetriebe

Antriebsrad

Gehäuse

Abtriebsrad

Spannrad

a erster Riemen

b zweiter Riemen

Rotationsachse des Antriebsrads

Rotationsachse des Abtriebsrads

Längsachse/Rotationsachse des Spannradsa Lasttrum eines ersten Riemens

b Lasttrum des zweiten Riemens

a Leertrum eines ersten Riemens

b Leertrum des zweiten Riemens

Umfangsnut

Welle

Rolle

Sprengring

Drehlagerelement

Claims

Patentansprüche:

1 . Riemengetriebe (7) mit einem Antriebsrad (8), einem Abtriebsrad (10) und

einem Spannrad (1 1 ), gekennzeichnet durch mindestens zwei Riemen (12a, 12b), die das Antriebsrad (8), das Abtriebsrad (10) und mit jeweils einem Trum das Spannrad (1 1 ) jeweils teilweise umschlingen, wobei ein erster Riemen (12a) das Spannrad (1 1 ) mit dem dazugehörigen, sich von dem Antriebsrad (8) zu dem Abtriebsrad (10) erstreckenden Trum in einer der Umfangsrichtungen und ein zweiter Riemen (12b) mit dem dazugehörigen, sich von dem

Antriebsrad (8) zu dem Abtriebsrad (10) erstreckenden Trum das Spannrad (1 1 ) in der anderen Umfangsrichtung umschlingt.

2. Riemengetriebe (7) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen (12a, 12b) zahnlos ausgebildet sind.

3. Riemengetriebe (7) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemen (12a, 12b) als Flachriemen ausgebildet sind.

4. Riemengetriebe (7) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei erste Riemen (12a) und ein oder mehrere zweite Riemen (12b) vorgesehen sind, wobei zwei erste Riemen (12a) den oder die zweiten Riemen (12b) bezüglich der Richtung der Längsrichtung (15) des Spannrads (1 1 ) umgeben.

5. Riemengetriebe (7) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbereiche, die einerseits zwischen jeweils dem Spannrad (1 1 ), dem Antriebsrad (8) und/oder dem Abtriebsrad (10) sowie dem oder den ersten Riemen (12a) und andererseits zwischen jeweils dem Spannrad (1 1 ), dem Antriebsrad (8) und/oder dem Abtriebsrad (1 1 ) sowie dem oder den zweiten Riemen (12b) ausgebildet sind, gleich groß sind.

6. Riemengetriebe (7) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannrad (1 1 ) ausschließlich durch die Riemen (12a, 12b) gelagert ist.

7. Riemengetriebe (7) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch, einen mit dem Antriebsrad (8) gekoppelten

Antriebsmotor, der für einen Betrieb in beiden Drehrichtungen vorgesehen ist.

8. Lenksystem mit einer Lenkstange (1 ), die mit einem oder mehreren

Verbindungselementen versehen ist, die für eine Verbindung mit einem Radlenkhebel eines lenkbaren Rads vorgesehen sind, und mit einem direkt oder indirekt auf die Lenkstange (1 ) wirkenden Lenkantrieb (5), der einen Antriebsmotor und ein erfindungsgemäßes Riemengetriebe (7) aufweist.

9. Lenksystem gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Lenkwelle, die derart über ein Getriebe mit der Lenkstange (1 ) verbunden ist, dass eine Rotation der Lenkwelle zu einer längsaxialen Translation der Lenkstange (1 ) führt.