NL1017392C2 - Steering actuator device for motor vehicle with electric motor connected to screw device, includes reserve electric motor - Google Patents

Steering actuator device for motor vehicle with electric motor connected to screw device, includes reserve electric motor Download PDF

Info

Publication number
NL1017392C2
NL1017392C2 NL1017392A NL1017392A NL1017392C2 NL 1017392 C2 NL1017392 C2 NL 1017392C2 NL 1017392 A NL1017392 A NL 1017392A NL 1017392 A NL1017392 A NL 1017392A NL 1017392 C2 NL1017392 C2 NL 1017392C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
screw
actuator
electric motor
housing
steering actuator
Prior art date
Application number
NL1017392A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Carl Vissers
Jacobus Zwarts
Hendrikus Jan Kapaan
Bernardus Gerardus Van Leeuwen
Nicolaas Kollaard
Original Assignee
Skf Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skf Ab filed Critical Skf Ab
Priority to NL1017392A priority Critical patent/NL1017392C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1017392C2 publication Critical patent/NL1017392C2/en

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
    • 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
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

The steering actuator device (1) comprises a screw actuator (3) housed inside a casing (2), the screw device comprising a screw (4) and a nut (5) which can be rotated relative to each other. The screw or nut includes parts (6, 7) which protrude beyond the end of the casing and are provided with coupling devices (8, 9) to which a steerable vehicle wheel can be connected. One electric motor (10) has a stator (11) secured to the casing and a rotor (12) connected to the screw device. The screw actuator (3) can be driven by a back-up electric motor (13).

Description

StuuractuatorimichtingSteering actuator description

De uitvinding betreft een stuuractuatorimichting voor een motorvoertuig, omvattende een schroefactuator, voorzien van een huis en een schroefinrichting die is 5 opgenomen in het huis, welke schroefinrichting een schroef en een moer omvat die draaibaar zijn ten opzichte van elkaar, waarbij één van die moer en schroef uitstekende delen bezit die aan tegenover liggende einden van het huis uitsteken, en welke uitstekende delen zijn voorzien van koppelmiddelen voor het daaraan koppelen van een respectievelijk bestuurbaar wiel van het voertuig, alsmede een elektrische motor 10 waarvan de stator is bevestigd aan het huis en waarvan de rotor aandrijfbaar is verbonden met de schroefactuator.The invention relates to a steering actuator device for a motor vehicle, comprising a screw actuator, provided with a housing and a screwing device that is accommodated in the housing, which screwing device comprises a screw and a nut that are rotatable relative to each other, one of said nuts and screw has projecting parts which protrude at opposite ends of the housing, and which projecting parts are provided with coupling means for coupling thereto a respective steerable wheel of the vehicle, as well as an electric motor 10 of which the stator is attached to the housing and of which the rotor is drivably connected to the screw actuator.

Een dergelijke stuuractuatorimichting is bekend. De stuurbewegingen van de voertuigwielen die aan een dergelijke inrichting zijn verbonden, worden opgewekt door middel van de schroefactuator, die op zijn beurt wordt aangedreven door de elektrische 15 motor. De betrouwbaarheid van de stuuractuatorimichting berust volledig op de juiste werking van de elektrische motor.Such a control actuator device is known. The steering movements of the vehicle wheels connected to such a device are generated by means of the screw actuator, which in turn is driven by the electric motor. The reliability of the steering actuator device is based entirely on the correct operation of the electric motor.

Het doel van de uitvinding is een stuuractuatorimichting te verschaffen die minder kwetsbaar is met betrekking tot het falen van de motor. Dit doel wordt bereikt doordat een tweede elektrische motor is voorzien die aandrijvend is verbonden aan 20 dezelfde schroefactuator.The object of the invention is to provide a control actuator device that is less vulnerable to engine failure. This object is achieved in that a second electric motor is provided which is drivingly connected to the same screw actuator.

De tweede motor verschaft een reserve, zodanig dat het falen van de eerste motor niet tot verlies van de stuurregeling leidt. De elektrische motoren kunnen op verschillende manieren worden aangebracht, bijvoorbeeld coaxiaal. In dat geval kunnen zij een gemeenschappelijke aandrijfas bezitten.The second motor provides a reserve such that failure of the first motor does not lead to loss of steering control. The electric motors can be arranged in various ways, for example coaxially. In that case they can have a common drive shaft.

25 Als alternatief kunnen de elektrische motoren afzonderlijke aandrijfassen bezitten die onder een hoek staan met betrekking tot elkaar. Elke aandrijfas werkt middels een hoekvormig tandwielreductie samen met een draaibaar onderdeel van de schroefactuator.Alternatively, the electric motors may have individual drive shafts that are angled with respect to each other. Each drive shaft works by means of an angular gear reduction together with a rotatable part of the screw actuator.

Bij voorkeur is de hartlijn van elke elektrische motor loodrecht gericht op de 30 hartlijn van de schroefactuator. De moer van de schroefactuator is draaibaar doch niet transleerbaar ondersteund met betrekking tot het huis, en de schroef is niet draaibaar doch transleerbaar ondersteund met betrekking tot het huis, terwijl tegenoverliggende einden van de schroef uit het huis treden.Preferably the axis of each electric motor is perpendicular to the axis of the screw actuator. The screw actuator nut is rotatably but non-translatably supported with respect to the housing, and the screw is non-rotatable but translatably supported with respect to the housing, while opposite ends of the screw exit the housing.

? U ,· 2? U, · 2

Verwezen wordt naar DE-A-19902557, waaruit een inrichting bekend is voor het opwekken van een koppel op een stuur met als doel rijkrachten te simuleren. Deze inrichting omvat vanwege veiligheidsredenen twee elektrische motoren. Die motoren zijn niet verbonden aan de stuuractuatorinrichting, en zijn derhalve niet vitaal voor de 5 stuurregeling zelf.Reference is made to DE-A-19902557, from which a device is known for generating a torque on a handlebar for the purpose of simulating driving forces. This device comprises two electric motors for safety reasons. Those motors are not connected to the control actuator device, and are therefore not vital to the control control itself.

De uitvinding zal verder worden beschreven onder verwijzing naar een uitvoeringsvorm van de in de figuur weergegeven stuuractuatorinrichting. Deze stuuractuatorinrichting omvat een actuator 1, die een huis 2 bezit waarin een schroefinrichting 3 is opgenomen. Die schroefinrichting 3 omvat een schroef 4 en een 10 moer 5 die door middel van kogels 16, opgenomen in de schroefdraden 17, 18 daarvan, met elkaar samenwerken.The invention will be further described with reference to an embodiment of the control actuator device shown in the figure. This control actuator device comprises an actuator 1, which has a housing 2 in which a screw device 3 is included. This screwing device 3 comprises a screw 4 and a nut 5 which cooperate with each other by means of balls 16 received in the screw threads 17, 18 thereof.

De moer is met betrekking tot het huis ondersteund door middel van hoekcontactkogellagers 19, 20, die in de weergegeven uitvoeringsvorm zijn geïntegreerd in de moer 5.The nut is supported with respect to the housing by means of angular contact ball bearings 19, 20, which in the embodiment shown are integrated in the nut 5.

15 De schroef bezit uitstekende einden 7, 6 die uit het huis 2 steken. Deze uitstekende einden 7, 6 zijn voorzien van koppelmiddelen 8, 9 ter verbinding van de stuurstangen 21, 22. Deze stuurstangen 21, 22 zijn op bekende wijze verbonden aan de (niet weergegeven) stuurbare wielen van een voertuig.The screw has projecting ends 7, 6 protruding from the housing 2. These projecting ends 7, 6 are provided with coupling means 8, 9 for connecting the steering rods 21, 22. These steering rods 21, 22 are connected in known manner to the steerable wheels of a vehicle (not shown).

Verder omvat het huis een steun 23 waarop de elektrische motoren 10, 12 zijn 20 gemonteerd. In de weergegeven uitvoeringsvorm bezitten de elektrische motoren 10,13 rotoren 12 die zijn verbonden aan de gemeenschappelijke as 14, en statoren 11 verbonden aan het gemeenschappelijke motorhuis 24. De gemeenschappelijke as 14 draagt een rondsel 25, dat samenwerkt met het aan de moer 5 verbonden tandwiel 15.The housing further comprises a support 23 on which the electric motors 10, 12 are mounted. In the embodiment shown, the electric motors 10, 13 have rotors 12 connected to the common shaft 14, and stators 11 connected to the common motor housing 24. The common shaft 14 carries a pinion 25 which cooperates with the pin connected to the nut 5 gear 15.

Door de motoren 10, 13 aan te drijven wordt de moer 5 verdraaid en wordt de 25 gewenste verplaatsing van de schroef 4, en daarmee van de verbindingsstangen 21, 22, verkregen. Indien er een elektrische onderbreking optreedt in één van de motoren, verschaft de andere motor nog steeds een voldoend koppel voor het aandrijven van de stuuractuatorinrichting.By driving the motors 10, 13, the nut 5 is rotated and the desired displacement of the screw 4, and thus of the connecting rods 21, 22, is obtained. If an electrical interruption occurs in one of the motors, the other motor still provides a sufficient torque for driving the control actuator device.

In de weergegeven uitvoeringsvorm staan de motoren 10, 13 onder een rechte 30 hoek met betrekking tot de schroefactuator 2. Niettemin kunnen de motoren ook onder andere hoeken worden gepositioneerd, en kunnen zij ook evenwijdig zijn aan de schroefactuator 2. De tandwielen 15, 25 vormen een tandwielreductie, en kunnen schuine tandwielen of conische tandwielen omvatten. De schroef van de 3 schroefinrichting 3 wordt vastgehouden tegen verdraaiing, hetgeen kan worden verkregen door een geschikte spie/groefVerbinding, dan wel door de verbindingsstangen 21, 22.In the embodiment shown, the motors 10, 13 are at right angles to the screw actuator 2. Nevertheless, the motors can also be positioned at different angles, and they can also be parallel to the screw actuator 2. The gear wheels 15, 25 form a gear reduction, and may include inclined gears or conical gears. The screw of the 3 screw device 3 is held against rotation, which can be obtained by a suitable key / groove connection, or by the connecting rods 21, 22.

Verder kunnen geschikte sensoren worden toegepast die verdraaiingen en/of 5 translatiebewegingen meten. Ook kunnen belastingsensoren worden opgenomen.Furthermore, suitable sensors can be used that measure rotations and / or translation movements. Load sensors can also be included.

Aan beide einden van het huis 1 zijn glijlagers 26, 27 voorzien voor het op stabiele wijze ondersteunen van de schroef 4. Deze glijlagers 26, 27 verschaffen een ondersteuning met betrekking tot radiaal gerichte stuurkrachten.Slide bearings 26, 27 are provided at both ends of the housing 1 for stably supporting the screw 4. These slide bearings 26, 27 provide support with respect to radially directed control forces.

Hoewel de tweede elektrische motor hoofdzakelijk als reserve kan fungeren, kan 10 de stuuractuatorinrichting volgens de uitvinding ook op zodanige wijze worden geregeld dat tijdens normaal gebruik beide motoren worden bekrachtigd. De elektrische motoren kunnen dan een kleine afmeting bezitten, aangezien het vereiste nominale vermogen dan slechts de helft bedraagt van het nominale vermogen wat vereist is bij een enkele elektrische motor.Although the second electric motor can mainly function as a reserve, the control actuator device according to the invention can also be controlled in such a way that both motors are energized during normal use. The electric motors can then have a small size, since the required nominal power is then only half the nominal power required for a single electric motor.

15 Niettemin kan in noodgevallen één van deze elektrische motoren boven zijn nominale vermogen worden bedreven, welk overmatig vermogensvereiste gedurende beperkte tijd kan worden aangehouden zodanig dat de wagen op een geregelde wijze tot stilstand kan worden gebracht.Nevertheless, in an emergency one of these electric motors can be operated above its nominal power, which excessive power requirement can be maintained for a limited time such that the car can be stopped in a controlled manner.

Claims (10)

1. Stuuractuatorinrichting voor een motorvoertuig, omvattende een schroefactuator (1), voorzien van een huis (2) en een schroefmrichting (3) die is 5 opgenomen in het huis (2), welke schroefmrichting (3) een schroef (4) en een moer (5) omvat die draaibaar zijn ten opzichte van elkaar, waarbij één van die moer (5) en schroef (4) uitstekende delen bezit die aan tegenover liggende einden van het huis (2) uitsteken, en welke uitstekende delen (6, 7) zijn voorzien van koppelmiddelen (8, 9) voor het daaraan koppelen van een respectievelijk bestuurbaar wiel van het voertuig, 10 alsmede een elektrische motor (10) waarvan de stator (11) is bevestigd aan het huis (2) en waarvan de rotor (12) aandrijfbaar is verbonden met de schroefactuator (3), met het kenmerk, dat een tweede elektrische motor (13) is voorzien die aandrijvend is verbonden aan dezelfde schroefactuator (3).A steering actuator device for a motor vehicle, comprising a screw actuator (1) provided with a housing (2) and a screw device (3) accommodated in the housing (2), said screw device (3) a screw (4) and a screw nut (5) comprises pivotable with respect to each other, one of said nut (5) and screw (4) having protruding parts protruding at opposite ends of the housing (2), and which protruding parts (6, 7) ) are provided with coupling means (8, 9) for coupling thereto a respective steerable wheel of the vehicle, as well as an electric motor (10), the stator (11) of which is attached to the housing (2) and whose rotor ( 12) is drivably connected to the screw actuator (3), characterized in that a second electric motor (13) is provided which is drive-connected to the same screw actuator (3). 2. Stuuractuatorinrichting volgens conclusie 1, waarbij de elektrische motoren (10.13) coaxiaal zijn.The steering actuator device of claim 1, wherein the electric motors (10.13) are coaxial. 3. Stuuractuatorinrichting volgens conclusie 1, waarbij de elektrische motoren (10.13) een gemeenschappelijke aandrijfas (14) bezitten. 20The steering actuator device of claim 1, wherein the electric motors (10.13) have a common drive shaft (14). 20 4. Stuuractuatorinrichting volgens conclusie 3, waarbij de gemeenschappelijke aandrijfas (14) samenwerkt met een draaibaar onderdeel (5) van de schroefactuator (1).The steering actuator device according to claim 3, wherein the common drive shaft (14) cooperates with a rotatable part (5) of the screw actuator (1). 5. Stuuractuatorinrichting volgens conclusie 3, waarbij de gemeenschappelijke 25 aandrijfas evenwijdig is aan de schroefactuator.5. Steering actuator device according to claim 3, wherein the common drive shaft is parallel to the screw actuator. 6. Stuuractuaotorinrichting volgens conclusie 1, waarbij de elektrische motoren afzonderlijke aandrijfassen bezitten die onder een hoek staan ten opzichte van elkaar. 30The steering actuator device according to claim 1, wherein the electric motors have individual drive shafts that are angled relative to each other. 30 7. Stuuractuatorinrichting volgens conclusie 3 of 4, waarbij elke aandrijfas (14) samenwerkt met een draaibaar onderdeel (5) van de schroefactuator (3) middels een hoekvormige tandwielreductie (15). /’*V. v ΉSteering actuator device according to claim 3 or 4, wherein each drive shaft (14) cooperates with a rotatable part (5) of the screw actuator (3) by means of an angular gear reduction (15). / "* V. v Ή 8. Stuuractuatorinrichting volgens een van voorgaande conclusies, waarbij de hartlijn van elke elektrische motor (10, 13) loodrecht staat op de hartlijn van de schroefactuator (3).A steering actuator device according to any one of the preceding claims, wherein the axis of each electric motor (10, 13) is perpendicular to the axis of the screw actuator (3). 9. Stuuractuatorinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de schroefactuator een kogelschroefactuator (3) is.The steering actuator device according to one of the preceding claims, wherein the screw actuator is a ball screw actuator (3). 10. Stuuractuatorinrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de moer (5) van de schroefactuator (3) draaibaar doch niet transleerbaar ondersteund is 10 met betrekking tot het huis (2), en de schroef (4) niet roteerbaar doch transleerbaar ondersteund is met betrekking tot het huis (2), en tegenoverliggende einden (6, 7) van die schroef (4) uit dat huis (2) treden.10. A steering actuator device according to any one of the preceding claims, wherein the nut (5) of the screw actuator (3) is rotatably but not translatably supported with respect to the housing (2), and the screw (4) is not rotatably but translatably supported. with respect to the housing (2), and opposite ends (6, 7) of said screw (4) exit from that housing (2).
NL1017392A 2001-02-19 2001-02-19 Steering actuator device for motor vehicle with electric motor connected to screw device, includes reserve electric motor NL1017392C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1017392A NL1017392C2 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Steering actuator device for motor vehicle with electric motor connected to screw device, includes reserve electric motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1017392A NL1017392C2 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Steering actuator device for motor vehicle with electric motor connected to screw device, includes reserve electric motor
NL1017392 2001-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1017392C2 true NL1017392C2 (en) 2002-08-20

Family

ID=19772925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1017392A NL1017392C2 (en) 2001-02-19 2001-02-19 Steering actuator device for motor vehicle with electric motor connected to screw device, includes reserve electric motor

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1017392C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133003A2 (en) * 1983-07-22 1985-02-13 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Power assist steering gear assembly
EP0531962A2 (en) * 1991-09-11 1993-03-17 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Motor assisted steering apparatus for vehicle
DE29915559U1 (en) * 1999-09-03 2000-01-13 TRW Fahrwerksysteme GmbH & Co KG, 40547 Düsseldorf Steering system for a vehicle
EP1016581A2 (en) * 1998-12-28 2000-07-05 Trw Inc. Electric power steering assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0133003A2 (en) * 1983-07-22 1985-02-13 Nippon Seiko Kabushiki Kaisha Power assist steering gear assembly
EP0531962A2 (en) * 1991-09-11 1993-03-17 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Motor assisted steering apparatus for vehicle
EP1016581A2 (en) * 1998-12-28 2000-07-05 Trw Inc. Electric power steering assembly
DE29915559U1 (en) * 1999-09-03 2000-01-13 TRW Fahrwerksysteme GmbH & Co KG, 40547 Düsseldorf Steering system for a vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10647346B2 (en) Electrically-powered recirculating-ball steering gear assembly
EP3492776B1 (en) Assistance device
JP3245582B2 (en) Electric power steering assembly
CN108082274B (en) Steering device for steering using a wire system
JPH04506646A (en) Device that connects the drive system
NL1013783C2 (en) Drum brake and electric actuator therefor.
US20070102230A1 (en) Electric power steering apparatus for automobile having belt-type transmission device
JP6388588B2 (en) Electric steering column lock device for automobiles
JPS638071A (en) Motor driven power steering device
KR101477855B1 (en) Reducer of Electric Power Steering Apparatus
EP0717692B1 (en) Electrically powered steering mechanism
JPS60154955A (en) Motor-driven power steering device
CN108177513A (en) For the bridge driving device of motor vehicle and bridge drive assembly
NL1017392C2 (en) Steering actuator device for motor vehicle with electric motor connected to screw device, includes reserve electric motor
JP4228899B2 (en) Steering force transmission device for vehicle
US11072364B2 (en) Steering device
US11117613B2 (en) Steering assist apparatus for a motor vehicle
JP2006275274A (en) Rotation transmitting device
CN113811480B (en) Vehicle steering apparatus
JPH06344927A (en) Motor-driven power steering device
JP4487676B2 (en) Electric power steering device with variable transmission ratio mechanism
JP2005199937A (en) Apparatus for manipulating steering system
EP1279865A2 (en) Jackscrew apparatus
JP2006151182A (en) Rotational angle detection mechanism, and power steering device applying the same thereto
JP2003112647A (en) Steering gear for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050901