EP3420249A1 - Belt drive and steering system - Google Patents
Belt drive and steering systemInfo
- Publication number
- EP3420249A1 EP3420249A1 EP16805855.0A EP16805855A EP3420249A1 EP 3420249 A1 EP3420249 A1 EP 3420249A1 EP 16805855 A EP16805855 A EP 16805855A EP 3420249 A1 EP3420249 A1 EP 3420249A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- belt
- drive
- wheel
- belts
- tensioning wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
- B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
- B62D5/0427—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel the axes being coaxial
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes or chains
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes or chains
- F16H2007/0802—Actuators for final output members
- F16H2007/0825—Actuators for final output members influenced by other actuators of output members
Definitions
- the invention relates to a belt transmission and a steering system with such a belt transmission.
- a belt transmission is used, for example, in an electric power steering system to drive power of an example designed as an electric motor drive motor, which supports a torque transmitted from an operator via a steering handle and in particular a steering wheel to a steering shaft, on the steering shaft or a Transfer handlebar.
- Timing belts are often used in such power steering systems in order to transmit a given torque with sufficient reliability even with relatively small belt tensions and wrap angles (and thus diameters of the drive and driven wheels).
- a power steering system in which a flat belt for transmitting the
- a disadvantage of the known from EP 1 777 140 A1 belt transmission is that the angle of the wrap of the drive and the driven gear is relatively small by the local arrangement of the tensioning wheel as a result of the mutually directed impingement of backbone and Lasttrum the angle of the drive transferable drive power is reduced accordingly. This is in particular in the case of the use of the belt drive provided in EP 1 777 140 A1 as well
- the present invention seeks to provide a belt transmission, which is particularly intended for use in a steering system for a motor vehicle, which allows for relatively small dimensions transmission relatively high power ratings.
- the belt transmission to be specified should also be characterized by a quietest possible operation.
- a belt drive comprises at least one drive wheel, a driven wheel and a tensioning wheel (disposed between the drive wheel and the driven wheel) and is further characterized by at least two belts which drive the drive wheel, the driven wheel and one (between the drive wheel and the driven wheel) Each strand entraining the tensioning wheel partially, wherein a first belt, the tensioning wheel with the associated, in one direction, for example from the drive wheel to the output gear, extending strand in a circumferential direction and a second belt with the associated, in the same Direction, ie, in turn, for example, from the drive wheel to the driven wheel, extending strand wraps around the tensioning wheel in the other circumferential direction.
- a particularly relevant advantage of this type of looping of the tensioning wheel through the belt is that due to geometric reasons, the looping of both the drive wheel and the driven gear considerably compared to a conventional belt transmission with an immersed from the outside in the backbone of a belt tensioning wheel and more Compared to the known from EP 1 777 140 A1 belt transmission is increased, whereby in a corresponding extent, the transferable by means of the belt drive power can be increased without having to increase the diameter of the drive and driven wheels.
- toothless belt and in particular flat belt can be provided.
- other toothless belts in particular V-belts, V-ribbed belts and / or round belts may also be used.
- the tensioning wheel is therefore supported exclusively by the belts.
- An additional support for the tensioning wheel can be dispensed with in particular if the belt drive according to the invention comprises at least two first belts and one or more second belts, wherein two first belts surround the second belt or belts with respect to the longitudinal direction (direction of the axis of rotation) of the tensioning wheel, ie arranged on both sides of the outside of these. In this way, a compensation of the tilting moments (by one with respect to the
- Contact areas are proportional to the forces exerted by the belt on the tensioning wheel, radially directed forces and thus also to the optionally caused by these forces overturning moments.
- Belt drive according to the invention can also be advantageous in terms of uniform elongation of the belt during operation and the transmission of equal drive power in the two directions of rotation.
- Drive wheel coupled drive motor to be used, which is intended for operation in both directions.
- a steering system according to the invention which is provided in particular for a motor vehicle, comprises at least one steering rod which is provided with one or more connecting elements (in particular tie rod ends) for a (preferably rotatable) connection with (in each case) a wheel steering lever of a steerable wheel (of the motor vehicle ) are provided, and further comprising a directly or indirectly acting on the handlebar steering drive having a drive motor, in particular electric motor (possibly also hydraulic motor), and a belt transmission according to the invention.
- a drive motor in particular electric motor (possibly also hydraulic motor)
- the steering system according to the invention may preferably be a
- Power steering system act in which the drive power of the steering drive supportive to a manual by an operator of the steering system on the
- Steering rod exerted steering force acts.
- the steering system can also be designed such that the drive power generated by the steering drive
- the steering system according to the invention may further preferably comprise a steering shaft, which is connected via a transmission with the handlebar, that a rotation of the steering shaft leads to a longitudinal axial translation of the handlebar.
- a steering system may preferably be designed as a power steering system, when in addition to the steering shaft, a steering handle, in particular a steering wheel is rotatably connected. Alternatively or additionally, it may also be provided to let the steering drive or an additional steering drive interact with the steering shaft. If the comprehensive steering mechanism according to the invention a belt drive acts on the steering shaft, this acts indirectly on the handlebar.
- a directly acting on the handlebar steering drive for example, additionally serving as a driven gear of the belt drive according to the invention
- (Ball) comprise spindle nut, which cooperates with a helical groove in the handlebar to translate caused by the drive motor and the belt transmission rotation of the (ball) spindle nut in a longitudinal axial translation of the handlebar.
- FIG. 1 shows a steering system according to the invention in a side view
- Fig. 4 a section through the tensioning wheel and this partially wrapped
- Fig. 5 a possible embodiment of the tensioning wheel in a perspective
- Fig. 6 an alternative embodiment of the tensioning wheel in a perspective
- the steering system illustrated in FIG. 1 represents an electric power steering system for, for example, a passenger car, not shown, moreover.
- This comprises a steering rod 1, which is formed in a section as a rack.
- steering pinion With the teeth (not visible) of the handlebar 1 meshes (not visible) steering pinion, which is rotatably connected to a steering shaft 2.
- the steering shaft 2 in turn serves the rotationally fixed connection with a steering shaft, not shown, and the associated steering wheel of the passenger car.
- tie rod ends 3 are arranged, which are for connection with
- Wheel steering (not shown) are provided.
- a longitudinal axial translation of the handlebar 1 is translated into a pivoting movement of the steered wheels (not shown) of the passenger car.
- the steering system further comprises a steering drive 5 based on an electric motor 4. In dependence on the steering torque, which is a driver of the vehicle
- This auxiliary steering torque or the rotational movement of a rotor (not visible) of the electric motor 4 provided for this purpose is (not visible) by means of a belt drive 7 according to the invention and another transmission, for example a
- Ball screw transmission in which the handlebar 1 is provided with a spiral groove, engage in the balls of serving as a driven gear of the belt 7 or connected to such a driven spindle spindle nut, reduced to the handlebar 1.
- FIG. 2 and 3 show in a simplified representation a section through the belt transmission 7 of the steering system according to FIG. 1, wherein the representations with respect to the direction of rotation of a drive wheel 8 (ie a non-rotatably connected to the rotor of the electric pinion) and thus of the overall
- the belt transmission 7 arranged within a housing 9 of the steering system comprises, in addition to the drive wheel 8 and the axis-parallel thereto
- Output gear 10 (spindle nut of the ball screw gear) nor a arranged between the drive wheel 8 and the output gear 10 tensioning wheel 1 1 and two the drive wheel 8, the driven gear 10 and the tensioning wheel 1 1 partially wrapped belt 12a, 12b, which are formed in the present embodiment as a flat belt , whereby a particularly quiet operation for the steering system can be realized.
- three belts 12a, 12b are provided in the present embodiment, two of which as the first belt 12a with one of their dreams and with respect to an extension direction, for example from the
- the tension wheel 1 1 in one of its circumferential directions wrap around, while a single belt, as the second belt 12b, also with one of his dreams (the respect of the tensioning wheel 1 1 wrapping Trume the first belt 12a, the drive wheel and the driven gear on the respect to the
- Rotary axes 13, 14 of these wheels 8, 10 opposite side connects based on the same direction of extent, that is also coming from the drive wheel 8 and leading to the output gear 10, the tensioning wheel 1 1 in the other circumferential direction (counterclockwise in Figs and 3) wraps around. Due to the opposite looping of the arranged between the drive wheel 8 and the output gear 10 tensioning wheel 1 1 through the belt 12a, 12b is achieved on the one hand, that the individual belt 12a, 12b the drive wheel 8 and the output gear 10 each have a relatively large wrap angle of approx 270 °, whereby in each case a correspondingly large contact area between the belts 12a, 12b on the one hand and the drive wheel 8 and the
- Output gear 10 is realized on the other hand, resulting in a purely non-positively acting flat belt transmission to a correspondingly larger transmittable torque.
- the inventive guide the belt 12a, 12b a looping of the tensioning wheel 1 1 by the belt 12a, 12b achieved in combination of about 360 °, so this can be safely stored by exclusively the belt 12a, 12b, without the need for a additional storage on, for example, the housing 9 of the steering system would be required.
- Fig. 2 shows a rotation of the drive wheel 8 and thus also the output gear 10 in the counterclockwise direction, whereby those dreams of all belts 12 a, 12 b, the with respect to the axes of rotation 13, 14 of the drive wheel 8 and the driven wheel 10 in FIG. 2 on the upper side connecting the drive wheel 8 and the output gear 10, load trays 16a, 16b representing the driving force generated by the
- Electric motor 4 is transmitted in the form of a torque to the drive wheel 8, primarily transmitted to the output gear 8.
- This driving force causes a significant tension within these Lasttrume 16a, 16b, whereby the Lasttrum 16b of the second belt 12b, which wraps around the axis of rotation 15, the tensioning wheel 1 1 on the distal of the Lasttrumen 16a of the two first belt 12a side, the tensioning wheel 1 1 in the direction of the Lasttrume 16a of the two first belt 12a (ie in the Fig. 2 upward) acted on, thereby relatively relatively into the tensioning wheel 1 1 with respect to the axis of rotation 15 on the other side looping empty belt 17a of the first belt 12a immersed and thereby these first straps 12a are tensioned.
- Tensioning wheel 1 1 entrapping dreams (which are located in Fig. 3 with respect to the axes of rotation 13, 14 of the drive wheel 8 and the output gear 10 below) the tensioning wheel 1 1 in the direction of increasing immersion in the slack side 17b of the second belt 12b burden.
- the belt width of the second belt 12b is approximately twice the individual belt widths of the first two belts 12a, whereby the contact areas on the one hand the two first belts 12a together and on the other hand the second belt 12b with both Drive wheel 8, the
- Output gear 10 and in the non-operation of the belt transmission 7 with the tensioning wheel 1 1 forms, are substantially equal.
- FIG 5 and 6 show two possible embodiments of a tensioning wheel 1 1 of a belt transmission 7 according to the invention.
- the tensioning wheel 1 1 according to FIG. 5 is designed essentially as a simple solid cylinder.
- two circumferential grooves 18 may be introduced, which is the recording of circumferential
- boundary walls (not shown) by which the three belts 12a, 12b are kept positioned with respect to the longitudinal extent of the tensioning wheel 1 1. Corresponding boundary walls can also do this at the two
- a tensioning wheel 1 1 according to FIG. 5 may be formed in a simple manner as a rotary member. For a reduction in the mass of such a tensioning wheel 1 1, this may also be partially or preferably hollow over the entire longitudinal extent and thus tubular.
- the tensioning wheel 1 1 in contrast, comprises a shaft 19 and a respective roller 20 rotatably mounted on the shaft 19 for each of the belts 12a, 12b.
- a longitudinal axial securing of the rollers 20 on the shaft 19 can be achieved, for example, by means of circumferential grooves of the shaft 19 engaging snap rings 21, as shown in FIG. 6.
- a bearing of the rollers 20 on the shaft 19 can be via pivot bearing elements 22, such as roller bearings, done (see Fig .. 4).
- a longitudinal axial securing of the belt on the individual rollers can again take place by means of end walls (not shown) attached to the individual rollers.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
Riemengetriebe und Lenksvstem Belt transmissions and steering systems
Die Erfindung betrifft ein Riemengetriebe sowie ein Lenksystem mit einem solchen Riemengetriebe. The invention relates to a belt transmission and a steering system with such a belt transmission.
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. A belt transmission is used, for example, in an electric power steering system to drive power of an example designed as an electric motor drive motor, which supports a torque transmitted from an operator via a steering handle and in particular a steering wheel to a steering shaft, on the steering shaft or a Transfer handlebar.
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 Timing belts are often used in such power steering systems in order to transmit a given torque with sufficient reliability even with relatively small belt tensions and wrap angles (and thus diameters of the drive and driven wheels). The disadvantage of this, however, is the
Geräuschentwicklung, die sich infolge der Verzahnung der Zahnriemen im Betrieb einstellt. Noise, which occurs as a result of the toothing of the toothed belt during operation.
Bekannt ist, Riemengetriebe mittels eines insbesondere auf den Leertrum wirkenden Spannrads zu spannen (vgl. beispielsweise DE 41 14 477 A1 ), um einen It is known to tension belt transmissions by means of a tensioning wheel acting in particular on the slack side (cf., for example, DE 41 14 477 A1), in order to obtain a
ausreichenden Anpressdruck zwischen den Riemen und den umschlungenen sufficient contact pressure between the belt and the looped
Umfangsabschnitten der Antriebsräder und der Abtriebsräder und damit die Peripheral sections of the drive wheels and the driven wheels and thus the
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. Transmission of provided torques and - in timing belt - to ensure a secure meshing even when occurring during operation elongation of the belt. Furthermore, such tensioning wheels reduce vibrations of relatively long runs of the belt transmissions.
Ein Hilfskraftlenksystem, bei dem ein Flachriemen zur Übertragung der A power steering system in which a flat belt for transmitting the
Antriebsleistung eines elektrischen Antriebsmotors genutzt wird, ist aus der Drive power is used by an electric drive motor is out of the
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. EP 1 777 140 A1. In this power steering system is also used instead of a conventional tensioning wheel, which acts on the slack side of the belt in the direction of the load strand, a tensioning wheel which is supported between the backbone and the load strand and these acted upon by an appropriate diameter dimensioning away from each other to achieve the clamping effect. As a significant advantage of such a tensioning wheel is stated that on an additional storage can be dispensed with for this, since the tensioning wheel would remain automatically positioned due to the contact with both the backbone and the Lasttrum.
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 A disadvantage of the known from EP 1 777 140 A1 belt transmission is that the angle of the wrap of the drive and the driven gear is relatively small by the local arrangement of the tensioning wheel as a result of the mutually directed impingement of backbone and Lasttrum the angle of the drive transferable drive power is reduced accordingly. This is in particular in the case of the use of the belt drive provided in EP 1 777 140 A1 as well
Hilfskraftlenksystem problematisch, weil bereits mit einem konventionellen Power steering system problematic, because already with a conventional
Flachriemengetriebe (mit herkömmlichem Spannrad) bei sinnvoller Dimensionierung der Antriebs- und Abtriebsräder sowie der Riemenspannung (und damit der Flat belt transmission (with conventional tensioning wheel) with meaningful dimensioning of the drive and driven wheels as well as the belt tension (and thus the
Lagerungen der Räder) eine sichere Übertragung eines für die vorgesehene Funktion ausreichend großen Drehmoments nicht möglich ist. Bearings of the wheels) a safe transmission of a sufficiently large torque for the intended function is not possible.
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. Based on this prior art, the present invention seeks to provide a belt transmission, which is particularly intended for use in a steering system for a motor vehicle, which allows for relatively small dimensions transmission relatively high power ratings. Preferably, the belt transmission to be specified should also be characterized by a quietest possible operation.
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 This object is achieved by a belt transmission according to the patent claim 1. A steering system for a particular motor vehicle with such a belt transmission is the subject of claim 8. Advantageous embodiments of
erfindungsgemäßen Riemengetriebes und des erfindungsgemäßen Lenksystems sind Gegenstände der weiteren Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung. Belt drive according to the invention and the steering system according to the invention are objects of the other claims and will become apparent from the following description of the invention.
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. A belt drive according to the invention comprises at least one drive wheel, a driven wheel and a tensioning wheel (disposed between the drive wheel and the driven wheel) and is further characterized by at least two belts which drive the drive wheel, the driven wheel and one (between the drive wheel and the driven wheel) Each strand entraining the tensioning wheel partially, wherein a first belt, the tensioning wheel with the associated, in one direction, for example from the drive wheel to the output gear, extending strand in a circumferential direction and a second belt with the associated, in the same Direction, ie, in turn, for example, from the drive wheel to the driven wheel, extending strand wraps around the tensioning wheel in the other circumferential direction.
Auf diese Weise ergibt sich eine Umschlingung des Spannrads durch die Riemen in unterschiedlichen Umfangsabschnitten, wodurch mehrere Vorteile realisiert werden können. In this way, a wrap of the tensioning wheel through the belt results in different peripheral portions, whereby several advantages can be realized.
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. A particularly relevant advantage of this type of looping of the tensioning wheel through the belt is that due to geometric reasons, the looping of both the drive wheel and the driven gear considerably compared to a conventional belt transmission with an immersed from the outside in the backbone of a belt tensioning wheel and more Compared to the known from EP 1 777 140 A1 belt transmission is increased, whereby in a corresponding extent, the transferable by means of the belt drive power can be increased without having to increase the diameter of the drive and driven wheels.
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 This advantage is particularly advantageous in belt transmissions, the belts are toothless, because in these the transmission of the drive power is done exclusively non-positively. An advantage of such belt transmissions with toothless belts lies in the relatively quiet operation, so that for a belt transmission according to the invention, not only by a relatively large transferable
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. Drive power but also characterized by a low-noise operation, preferably toothless belt and in particular flat belt can be provided. As an alternative to flat belts, however, other toothless belts, in particular V-belts, V-ribbed belts and / or round belts may also be used.
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 Another advantage resulting from the inventive type of wrapping of the tensioning wheel through the belt, is that thereby the tensioning wheel is held within this entangled Trume of the belt, whereby an additional storage for the tensioning wheel can be comparatively simple or special preferably can be completely dispensed with such additional storage. In such a, particularly preferred embodiment of the
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 According to the belt drive according to the invention, the tensioning wheel is therefore supported exclusively by the belts. This allows a particularly cost-effective design for the belt transmission according to the invention. An additional support for the tensioning wheel can be dispensed with in particular if the belt drive according to the invention comprises at least two first belts and one or more second belts, wherein two first belts surround the second belt or belts with respect to the longitudinal direction (direction of the axis of rotation) of the tensioning wheel, ie arranged on both sides of the outside of these. In this way, a compensation of the tilting moments (by one with respect to the
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. Longitudinal extent of the tensioning wheel in the middle and also perpendicular to the axis of rotation axis), which produce the eccentrically (with respect to the longitudinal extent of the tensioning wheel) the tensioning wheel wraps around the belt straps can be achieved.
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 Among other advantageous for a bearing of the tensioning wheel exclusively by the belt can also affect when the contact areas, on the one hand between the tensioning wheel, the drive wheel and / or the driven gear and the first or the first belt and on the other hand between each of the tensioning wheel, the drive wheel and / or the output gear and the second belt or are formed (in non-operation of the belt drive) are the same size, since the sizes of this
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 Contact areas are proportional to the forces exerted by the belt on the tensioning wheel, radially directed forces and thus also to the optionally caused by these forces overturning moments. Such an embodiment of
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. Belt drive according to the invention can also be advantageous in terms of uniform elongation of the belt during operation and the transmission of equal drive power in the two directions of rotation.
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 Another advantage that results from the inventive type of wrapping the tensioning wheel through the belt is in the automatic tension of the belt against each other via the tensioning wheel, which is independent of the direction of rotation of the drive wheel. Therefore, in a preferred embodiment of the
erfindungsgemäßen Riemengetriebes auch vorgesehen sein, einen mit dem Belt drive according to the invention also be provided, one with the
Antriebsrad gekoppelten Antriebsmotor zu verwenden, der für einen Betrieb in beiden Drehrichtungen vorgesehen ist. Drive wheel coupled drive motor to be used, which is intended for operation in both directions.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass die selbsttätige Spannwirkung der Riemen It is also advantageous that the automatic clamping action of the belt
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. is also dependent on the transmitted drive power against each other and also can compensate for an optionally different elongation of the belt during operation. A steering system according to the invention, which is provided in particular for a motor vehicle, comprises at least one steering rod which is provided with one or more connecting elements (in particular tie rod ends) for a (preferably rotatable) connection with (in each case) a wheel steering lever of a steerable wheel (of the motor vehicle ) are provided, and further comprising a directly or indirectly acting on the handlebar steering drive having a drive motor, in particular electric motor (possibly also hydraulic motor), and a belt transmission according to the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Lenksystem kann es sich vorzugsweise um ein The steering system according to the invention may preferably be a
Hilfskraftlenksystem handeln, bei dem die Antriebsleistung des Lenkantriebs unterstützend zu einer manuell von einem Bediener des Lenksystems auf die Power steering system act in which the drive power of the steering drive supportive to a manual by an operator of the steering system on the
Lenkstange ausgeübten Lenkkraft wirkt. Das Lenksystem kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass die von dem Lenkantrieb erzeugte Antriebsleistung Steering rod exerted steering force acts. However, the steering system can also be designed such that the drive power generated by the steering drive
ausschließlich oder in Kombination mit einem Zusatzlenkantrieb die Lenkbewegung des oder der Räder bewirkt. exclusively or in combination with an additional steering drive causes the steering movement of the wheel or wheels.
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. The steering system according to the invention may further preferably comprise a steering shaft, which is connected via a transmission with the handlebar, that a rotation of the steering shaft leads to a longitudinal axial translation of the handlebar. Such a steering system may preferably be designed as a power steering system, when in addition to the steering shaft, a steering handle, in particular a steering wheel is rotatably connected. Alternatively or additionally, it may also be provided to let the steering drive or an additional steering drive interact with the steering shaft. If the comprehensive steering mechanism according to the invention a belt drive acts on the steering shaft, this acts indirectly on the handlebar.
Ein direkt auf die Lenkstange wirkender Lenkantrieb kann beispielsweise zusätzlich eine als Abtriebsrad des erfindungsgemäßen Riemengetriebes dienende A directly acting on the handlebar steering drive, for example, additionally serving as a driven gear of the belt drive according to the invention
(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. (Ball) comprise spindle nut, which cooperates with a helical groove in the handlebar to translate caused by the drive motor and the belt transmission rotation of the (ball) spindle nut in a longitudinal axial translation of the handlebar.
Die unbestimmten Artikel („ein",„eine",„einer" und„eines"), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden The indefinite articles ("a", "an", "an" and "an"), in particular in the patent claims and in the claims generally explaining
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. Description, are to be understood as such and not as number words. Corresponding Concrete components are thus to be understood as being present at least once and being able to be present multiple times.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten The invention will be described below with reference to the drawings
Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Embodiments explained in more detail. In the drawings shows:
Fig. 1 : ein erfindungsgemäßes Lenksystem in einer Seitenansicht; 1 shows a steering system according to the invention in a side view;
Fig. 2: in vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch das Riemengetriebe des 2 shows a simplified representation of a section through the belt transmission of
Lenksystems entlang der Schnittebene II - II in der Fig. 1 bei einem Betrieb in einer der Drehrichtungen; Steering system along the sectional plane II - II in Figure 1 when operating in one of the directions of rotation.
Fig. 3: Die Schnittdarstellung gemäß der Fig. 2 bei einem Betrieb des 3: The sectional view according to FIG. 2 during an operation of the
Riemengetriebes in der anderen Drehrichtung; Belt drive in the other direction of rotation;
Fig. 4: einen Schnitt durch das Spannrad und die dieses teilweise umschlingenden Fig. 4: a section through the tensioning wheel and this partially wrapped
Riemen des Riemengetriebes; Belts of the belt transmission;
Fig. 5: eine mögliche Ausgestaltung des Spannrads in einer perspektivischen Fig. 5: a possible embodiment of the tensioning wheel in a perspective
Ansicht und View and
Fig. 6: eine alternative Ausgestaltung des Spannrads in einer perspektivischen Fig. 6: an alternative embodiment of the tensioning wheel in a perspective
Ansicht. View.
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 The steering system illustrated in FIG. 1 represents an electric power steering system for, for example, a passenger car, not shown, moreover. This comprises a steering rod 1, which is formed in a section as a rack. With the teeth (not visible) of the handlebar 1 meshes (not visible) steering pinion, which is rotatably connected to a steering shaft 2. The steering shaft 2 in turn serves the rotationally fixed connection with a steering shaft, not shown, and the associated steering wheel of the passenger car. At both ends of the handlebar 1 tie rod ends 3 are arranged, which are for connection with
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. Wheel steering (not shown) are provided. By means of the Radlenkhebel a longitudinal axial translation of the handlebar 1 is translated into a pivoting movement of the steered wheels (not shown) of the passenger car.
Das Lenksystem umfasst weiterhin noch einen auf einem Elektromotor 4 basierenden Lenkantrieb 5. In Abhängigkeit von dem Lenkmoment, das ein Fahrer des The steering system further comprises a steering drive 5 based on an electric motor 4. In dependence on the steering torque, which is a driver of the vehicle
Personenkraftwagens auf das Lenkrad und somit die Lenkwelle ausübt, erzeugt der Elektromotor 4 des Lenkantriebs 5, gesteuert von einer Steuereinheit 6, ein Passenger car on the steering wheel and thus exerts the steering shaft generates the Electric motor 4 of the steering drive 5, controlled by a control unit 6, a
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 supporting auxiliary steering torque with variable size. This auxiliary steering torque or the rotational movement of a rotor (not visible) of the electric motor 4 provided for this purpose is (not visible) by means of a belt drive 7 according to the invention and another transmission, for example a
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. Ball screw transmission, in which the handlebar 1 is provided with a spiral groove, engage in the balls of serving as a driven gear of the belt 7 or connected to such a driven spindle spindle nut, reduced to the handlebar 1.
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 2 and 3 show in a simplified representation a section through the belt transmission 7 of the steering system according to FIG. 1, wherein the representations with respect to the direction of rotation of a drive wheel 8 (ie a non-rotatably connected to the rotor of the electric pinion) and thus of the overall
Riemengetriebes 7 unterscheiden. Belt transmission 7 different.
Das innerhalb eines Gehäuses 9 des Lenksystems angeordnete Riemengetriebe 7 umfasst neben dem Antriebsrad 8 und dem achsparallel dazu angeordneten The belt transmission 7 arranged within a housing 9 of the steering system comprises, in addition to the drive wheel 8 and the axis-parallel thereto
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. Output gear 10 (spindle nut of the ball screw gear) nor a arranged between the drive wheel 8 and the output gear 10 tensioning wheel 1 1 and two the drive wheel 8, the driven gear 10 and the tensioning wheel 1 1 partially wrapped belt 12a, 12b, which are formed in the present embodiment as a flat belt , whereby a particularly quiet operation for the steering system can be realized.
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 As is apparent from Fig. 4, three belts 12a, 12b are provided in the present embodiment, two of which as the first belt 12a with one of their dreams and with respect to an extension direction, for example from the
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 Coming drive wheel and leading to the driven wheel, the tension wheel 1 1 in one of its circumferential directions (clockwise in Figs. 2 and 3) wrap around, while a single belt, as the second belt 12b, also with one of his dreams (the respect of the tensioning wheel 1 1 wrapping Trume the first belt 12a, the drive wheel and the driven gear on the respect to the
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 Rotary axes 13, 14 of these wheels 8, 10 opposite side connects), based on the same direction of extent, that is also coming from the drive wheel 8 and leading to the output gear 10, the tensioning wheel 1 1 in the other circumferential direction (counterclockwise in Figs and 3) wraps around. Due to the opposite looping of the arranged between the drive wheel 8 and the output gear 10 tensioning wheel 1 1 through the belt 12a, 12b is achieved on the one hand, that the individual belt 12a, 12b the drive wheel 8 and the output gear 10 each have a relatively large wrap angle of approx 270 °, whereby in each case a correspondingly large contact area between the belts 12a, 12b on the one hand and the drive wheel 8 and the
Abtriebsrad 10 andererseits realisiert wird, was bei einem rein kraftschlüssig wirkenden Flachriemengetriebe zu einem entsprechend größeren übertragbaren Drehmoment führt. Output gear 10 is realized on the other hand, resulting in a purely non-positively acting flat belt transmission to a correspondingly larger transmittable torque.
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. Furthermore, by the inventive guide the belt 12a, 12b, a looping of the tensioning wheel 1 1 by the belt 12a, 12b achieved in combination of about 360 °, so this can be safely stored by exclusively the belt 12a, 12b, without the need for a additional storage on, for example, the housing 9 of the steering system would be required.
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 As a result of the longitudinal axial offset of the respective loop of the tensioning wheel 1 1 through the two first belt 12 a, these each generate a tilting moment about an axis which extends centrally with respect to the longitudinal extent of the tensioning wheel 1 1 and perpendicular to the longitudinal axis 15. However, since the first two belts 12a
übereinstimmende Riemenbreiten, übereinstimmende Umschlingungswinkeln sowie übereinstimmende Abstände zu dieser Achse aufweisen, dabei jedoch auf have matching belt widths, matching wrap angles and matching distances to this axis, but on
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 are arranged on different sides with respect to this axis, compensate for the tilting moments generated by these, so that despite a lack of additional storage for the tensioning wheel 1 1 a tilt stable position with substantially
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 axis-parallel alignment with the axes of rotation 13, 14 of the drive wheel 8 and the driven wheel 10 sets. Of the second belt 12b is due to its central arrangement with respect to the longitudinal extent of the tensioning wheel 1 1 in
Wesentlichen kein Kippmoment um die entsprechende Achse erzeugt. Essentially no tilting moment is generated around the corresponding axis.
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. Due to the wrapping of the tensioning wheel 1 1 according to the invention by means of the belts 12a, 12b, these are also automatically, i. tensioned by the respective action of the other (first or second) belt (s). The clamping action is dependent on the direction of rotation, as can be seen in particular from FIGS. 2 and 3.
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 Fig. 2 shows a rotation of the drive wheel 8 and thus also the output gear 10 in the counterclockwise direction, whereby those dreams of all belts 12 a, 12 b, the with respect to the axes of rotation 13, 14 of the drive wheel 8 and the driven wheel 10 in FIG. 2 on the upper side connecting the drive wheel 8 and the output gear 10, load trays 16a, 16b representing the driving force generated by the
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. Electric motor 4 is transmitted in the form of a torque to the drive wheel 8, primarily transmitted to the output gear 8. This driving force causes a significant tension within these Lasttrume 16a, 16b, whereby the Lasttrum 16b of the second belt 12b, which wraps around the axis of rotation 15, the tensioning wheel 1 1 on the distal of the Lasttrumen 16a of the two first belt 12a side, the tensioning wheel 1 1 in the direction of the Lasttrume 16a of the two first belt 12a (ie in the Fig. 2 upward) acted on, thereby relatively relatively into the tensioning wheel 1 1 with respect to the axis of rotation 15 on the other side looping empty belt 17a of the first belt 12a immersed and thereby these first straps 12a are tensioned.
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 In a reversal of the direction of rotation for the drive wheel 8 according to FIG. 3, this clamping effect changes, so that the then acting as Lasttrume 16 a, 16 b, the
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. Tensioning wheel 1 1 entrapping dreams (which are located in Fig. 3 with respect to the axes of rotation 13, 14 of the drive wheel 8 and the output gear 10 below) the tensioning wheel 1 1 in the direction of increasing immersion in the slack side 17b of the second belt 12b burden.
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 4, the belt width of the second belt 12b is approximately twice the individual belt widths of the first two belts 12a, whereby the contact areas on the one hand the two first belts 12a together and on the other hand the second belt 12b with both Drive wheel 8, the
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 Output gear 10 and in the non-operation of the belt transmission 7 with the tensioning wheel 1 1 forms, are substantially equal. As a result, in particular a substantially equivalent transmission of the drive power in the two
Drehrichtungen des Antriebsrads 8 realisiert werden. Turning directions of the drive wheel 8 can be realized.
Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei mögliche Ausgestaltungen für ein Spannrad 1 1 eines erfindungsgemäßen Riemengetriebes 7. 5 and 6 show two possible embodiments of a tensioning wheel 1 1 of a belt transmission 7 according to the invention.
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 The tensioning wheel 1 1 according to FIG. 5 is designed essentially as a simple solid cylinder. In the lateral surface of which, as shown in FIG. 5 also shown, two circumferential grooves 18 may be introduced, which is the recording of circumferential
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 Can serve boundary walls (not shown) by which the three belts 12a, 12b are kept positioned with respect to the longitudinal extent of the tensioning wheel 1 1. Corresponding boundary walls can also do this at the two
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. End faces of the solid cylinder are attached. A tensioning wheel 1 1 according to FIG. 5 may be formed in a simple manner as a rotary member. For a reduction in the mass of such a tensioning wheel 1 1, this may also be partially or preferably hollow over the entire longitudinal extent and thus tubular.
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 The tensioning wheel 1 1 according to FIG. 6, in contrast, comprises a shaft 19 and a respective roller 20 rotatably mounted on the shaft 19 for each of the belts 12a, 12b. A longitudinal axial securing of the rollers 20 on the shaft 19 can be achieved, for example, by means of circumferential grooves of the shaft 19 engaging snap rings 21, as shown in FIG. 6. By providing an individual roller 20 for each of the belts 12a, 12b slightly different peripheral speeds with which they are moved relative to the axis of rotation 15 of the tensioning wheel 1 1, in
Wesentlichen schlupffrei kompensiert werden. Eine Lagerung der Rollen 20 auf der Welle 19 kann über Drehlagerelemente 22, wie beispielsweise Rollenlager, erfolgen (vgl. Fig. 4). Substantially slip-free compensated. A bearing of the rollers 20 on the shaft 19 can be via pivot bearing elements 22, such as roller bearings, done (see 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 A longitudinal axial securing of the belt on the individual rollers can again take place by means of end walls (not shown) attached to the individual rollers. An alternative possibility, which of course can also be used in the tensioning wheel 1 1 according to FIG. 5, lies in one
Bombierung der einzelnen für einen Kontakt mit den Riemen 12a, 12b vorgesehenen Mantelabschnitten des Spannrads 1 1 beziehungsweise der Rollen 20 davon. Crowning of the individual provided for a contact with the belts 12a, 12b shell portions of the tensioning wheel 1 1 and the rollers 20 thereof.
Selbstverständlich kann auch eine Bombierung in Kombination mit Of course, a crowning in combination with
Begrenzungswänden vorgesehen sein, um die Riemen 12a, 12b in längsaxialer Richtung des jeweiligen Spannrads 1 1 zu sichern. Be provided limiting walls to secure the belts 12 a, 12 b in the longitudinal axial direction of the respective tensioning wheel 1 1.
Bezuqszeichenliste Lenkstange Description of the handlebar
Lenkspindel steering shaft
Spurstangenkopf Spurstangenkopf
Elektromotor electric motor
Lenkantrieb steering drive
Steuereinheit control unit
Riemengetriebe belt transmission
Antriebsrad drive wheel
Gehäuse casing
Abtriebsrad output gear
Spannrad tensioning wheel
a erster Riemena first strap
b zweiter Riemen b second belt
Rotationsachse des Antriebsrads Rotation axis of the drive wheel
Rotationsachse des Abtriebsrads Rotation axis of the output gear
Längsachse/Rotationsachse des Spannradsa Lasttrum eines ersten Riemens Longitudinal axis / rotation axis of the Spannradsa Lasttrum a first belt
b Lasttrum des zweiten Riemensb Lasttrum of the second belt
a Leertrum eines ersten Riemensa Leertrum a first belt
b Leertrum des zweiten Riemens b empty strand of the second belt
Umfangsnut circumferential groove
Welle wave
Rolle role
Sprengring snap ring
Drehlagerelement Pivot element
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102016103197.6A DE102016103197A1 (en) | 2016-02-24 | 2016-02-24 | BELT TRANSMISSION AND STEERING SYSTEM |
| PCT/EP2016/079821 WO2017144134A1 (en) | 2016-02-24 | 2016-12-06 | Belt drive and steering system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP3420249A1 true EP3420249A1 (en) | 2019-01-02 |
Family
ID=57482447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP16805855.0A Withdrawn EP3420249A1 (en) | 2016-02-24 | 2016-12-06 | Belt drive and steering system |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190084612A1 (en) |
| EP (1) | EP3420249A1 (en) |
| CN (1) | CN108700166B (en) |
| DE (1) | DE102016103197A1 (en) |
| WO (1) | WO2017144134A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11181172B2 (en) * | 2018-06-14 | 2021-11-23 | Mando Corporation | Belt drive mechanism with gear back-up |
| CN110422227B (en) * | 2019-08-30 | 2024-07-05 | 辽宁工业大学 | Active variable steering system and control method thereof |
| KR20220118208A (en) * | 2021-02-18 | 2022-08-25 | 주식회사 만도 | Automobile steering apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1220304A (en) * | 1916-05-04 | 1917-03-27 | Renold Hans Ltd | Belt-gearing attachment for roller-shafts. |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3534634A (en) * | 1969-03-05 | 1970-10-20 | Sanko Seisakusho Kk | Power transmission device |
| JPS4934927Y1 (en) * | 1970-05-20 | 1974-09-21 | ||
| US3941006A (en) * | 1974-11-25 | 1976-03-02 | Xerox Corporation | Free floating belt tensioner |
| JPS5262781U (en) * | 1975-11-04 | 1977-05-09 | ||
| EP0014243B1 (en) * | 1979-02-09 | 1984-06-13 | Trützschler GmbH & Co. KG | Driving arrangement for a plurality of rotating carding machine elements |
| DE4114477C2 (en) | 1991-05-03 | 2003-08-28 | Claas Kgaa Mbh | V-belt drive with tensioning device |
| JPH0742801A (en) * | 1993-08-03 | 1995-02-10 | Canon Inc | Transmission mechanism |
| US6179740B1 (en) * | 1999-06-02 | 2001-01-30 | Moxee Innovations Corporation | Dual-adjustable belt idler |
| JP2001241525A (en) * | 2000-02-25 | 2001-09-07 | Fuminori Hirose | Linear movement device |
| DE10052275A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-05-16 | Mercedes Benz Lenkungen Gmbh | Motor vehicle servo power steering has electric motor servo connected to steering shaft by belt and pulley drive |
| CN1688472A (en) * | 2002-08-22 | 2005-10-26 | 日本精工株式会社 | Electric power steering apparatus |
| WO2006138588A2 (en) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Moxee Innovations Corporation | Tensioning device |
| KR20070042632A (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-24 | 주식회사 만도 | Belt-type transmission and electric power steering of automobile with same |
| JP2007131034A (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Toyota Motor Corp | Vehicle steering device |
| KR100783355B1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-12-10 | 주식회사 만도 | Electric Power Steering with Coated Pulleys |
| US20090186726A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-23 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Belted alternator starter accessory drive tensioning system |
| US8182380B2 (en) * | 2008-05-21 | 2012-05-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Power transmission device |
| US8228011B2 (en) * | 2010-02-12 | 2012-07-24 | Chip Goal Electronics Corporation | Bi-direction driver IC and method for bi-directionally driving an object |
| US9700979B2 (en) * | 2014-09-08 | 2017-07-11 | Jpw Industries Inc. | Belt tensioner for drill press |
| WO2016061674A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-28 | Litens Automotive Partnership | Endless drive arrangement with tensioning system and isolation device |
| DE102016100509B4 (en) * | 2016-01-13 | 2020-07-02 | Kleemann Gmbh | Belt tensioner |
-
2016
- 2016-02-24 DE DE102016103197.6A patent/DE102016103197A1/en not_active Withdrawn
- 2016-12-06 WO PCT/EP2016/079821 patent/WO2017144134A1/en not_active Ceased
- 2016-12-06 EP EP16805855.0A patent/EP3420249A1/en not_active Withdrawn
- 2016-12-06 CN CN201680082503.5A patent/CN108700166B/en active Active
- 2016-12-06 US US16/078,440 patent/US20190084612A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1220304A (en) * | 1916-05-04 | 1917-03-27 | Renold Hans Ltd | Belt-gearing attachment for roller-shafts. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20190084612A1 (en) | 2019-03-21 |
| WO2017144134A1 (en) | 2017-08-31 |
| CN108700166B (en) | 2021-11-26 |
| CN108700166A (en) | 2018-10-23 |
| DE102016103197A1 (en) | 2017-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102004019313B4 (en) | Electric power steering device | |
| EP3405378B1 (en) | Electrically length-adjustable steering column for a motor vehicle | |
| DE10304189A1 (en) | Electrical power assisted steering for motor vehicle has electric motor and reduction gear with belt drive to rack and pinion | |
| EP2951078A1 (en) | Steering column for a motor vehicle | |
| EP1509708A1 (en) | Transmission device comprising an eccentric power transmission axle that is disposed on the bearing axle | |
| WO2019081081A1 (en) | STEERING COLUMN FOR A MOTOR VEHICLE | |
| WO2009127183A1 (en) | Device for adjusting the eccentricity of a crank/cvt mechanism | |
| DE3723204A1 (en) | SEAT WITH ADJUSTABLE BACKREST, IN PARTICULAR MOTOR VEHICLE SEAT | |
| DE112016002670T5 (en) | Gear arrangement for electric power steering | |
| WO2014037199A1 (en) | Reducing gear unit, particularly for an adjusting device of a motor vehicle | |
| DE102005051220A1 (en) | Power steering | |
| EP3420249A1 (en) | Belt drive and steering system | |
| DE60200452T2 (en) | Steering device for a vehicle | |
| EP1606535A1 (en) | Gearbox device | |
| EP1099063A1 (en) | Engine-transmission unit | |
| DE3100922A1 (en) | "BELT DRIVE" | |
| DE102006038034B3 (en) | Gear unit with overload protection and adjusting device | |
| DE69914698T2 (en) | Crown gear assembly, especially for aircraft | |
| EP1992438B1 (en) | Circular sawing machine with adjustable circular saw blade | |
| EP4185510B1 (en) | Feedback actuator for a steering device of a motor vehicle and steering column for a motor vehicle | |
| EP4136366B1 (en) | Transmission, drive assembly and spinning machine | |
| DE3303302C2 (en) | Device for driving an adjusting means for the side correction of a continuous material web | |
| DE102004010420B4 (en) | Parking brake device for vehicles | |
| EP2821179A1 (en) | Angle grinder | |
| DE2711779C3 (en) | Gear for converting a rotary movement into an oscillating movement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: UNKNOWN |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE |
|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 20180924 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
| AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
| DAV | Request for validation of the european patent (deleted) | ||
| DAX | Request for extension of the european patent (deleted) | ||
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 20191004 |
|
| GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED |
|
| INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20200228 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20200710 |