WO1999047405A1 - Elektrische lenkhilfe - Google Patents

Elektrische lenkhilfe Download PDF

Info

Publication number
WO1999047405A1
WO1999047405A1 PCT/EP1999/001061 EP9901061W WO9947405A1 WO 1999047405 A1 WO1999047405 A1 WO 1999047405A1 EP 9901061 W EP9901061 W EP 9901061W WO 9947405 A1 WO9947405 A1 WO 9947405A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clutch
electric steering
worm
aid according
worm wheel
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/001061
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nouhad Bachnak
Original Assignee
Mannesmann Vdo Ag
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 Mannesmann Vdo Ag filed Critical Mannesmann Vdo Ag
Priority to KR1020007010303A priority Critical patent/KR20010041977A/ko
Priority to JP2000536609A priority patent/JP2002506769A/ja
Priority to EP99911682A priority patent/EP1062142A1/de
Publication of WO1999047405A1 publication Critical patent/WO1999047405A1/de

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
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • 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
    • B62D5/043—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 clutch means between driving element, e.g. motor, and driven element, e.g. steering column or 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
    • B62D5/043—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 clutch means between driving element, e.g. motor, and driven element, e.g. steering column or steering gear
    • B62D5/0439—Controllable friction clutches
    • 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
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/024—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
    • F16D7/028—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with conical friction surfaces

Definitions

  • the invention relates to an electric steering aid with an electric drive motor, which supports the rotary movement of the steering column via a worm gear, and a clutch, with the aid of which the drive-through can be canceled in the event of an overload.
  • the object of the invention is to provide an electric steering aid which cannot block the steering even in the event of damage and which is able to absorb short-term overloads.
  • the object is achieved by an electric steering aid of the type described in the introduction, in which the clutch is integrated in the worm wheel of the worm gear and forms the interface between the steering column and the worm wheel.
  • the clutch is designed so that it can transmit the torques required to support the steering column in a substantially slip-free manner during normal operation. In certain circumstances, for example in the event of brief overloads or a blockage of the electric steering aid, however, it allows the steering column to rotate relative to the worm wheel, so that the toothing of the worm gear are protected against excessive forces or the emergency running properties of the system are preserved.
  • the worm shaft and the motor shaft are designed as a one-piece shaft.
  • the design as a one-piece shaft enables the unit consisting of worm shaft and motor shaft to be supported with only two bearings with low friction. An offset between the motor shaft and worm shaft cannot occur with this design.
  • the one-piece shaft therefore enables a better efficiency of the electric steering aid and at the same time allows a better resetting of the steering by the car wheels, which is perceived as very pleasant when driving.
  • the worm can be fastened to the one-piece shaft in a conventional manner or can be worked directly out of the shaft body.
  • the clutch can be designed, for example, as an electromagnetic or electro-rheological clutch, which is preferably only closed when the motor supports the steering column.
  • Such a clutch has the advantage that if the electric steering aid is damaged, it can be completely uncoupled from the steering column, so that there is no longer any support when steering, but no additional forces have to be overcome. However, the effort for the couplings themselves and their control is higher.
  • the clutch can be used as a friction.
  • Slip clutch be formed.
  • slip clutch is very simple to assemble and space-saving to arrange.
  • the slip torque is chosen so that the clutch represents a rigid through-drive in the range of the normal torque values during operation, but allows slippage in the event of additional torque loads. If the electric steering aid is blocked in the event of a failure, the slip torque of the clutch must be overcome when steering, but the vehicle remains fundamentally steerable.
  • the friction surface of the friction / slip clutch is conical.
  • the worm wheel preferably has an inner cone in which, under axial preload, an outer cone rigidly connected to the steering column is seated, the inner cone and / or the outer cone being provided with friction elements.
  • the conical friction surface allows the transmission of relatively high torques with comparatively low preload values.
  • the inner cone is expediently preloaded against the outer cone by a spring element, for example a coil spring or at least a plate spring.
  • a spring element for example a coil spring or at least a plate spring.
  • the spring element is seated between an end face of the element provided with the outer cone and a retaining ring which is fixed to the worm wheel so as to be adjustable via a thread in the axial direction.
  • the attachment via the thread offers the possibility of varying the preload of the outer cone against the inner cone.
  • the spring element preferably does not act directly, but via a pressure ring and friction elements on the end face. Since, depending on the pitch of the toothing, axial forces are introduced into the worm wheel, which could change the slip torque in the case of a conical friction clutch, for example, it may be advisable to store the worm wheel separately in the axial direction.
  • Figure 1 a partially sectioned view of an electric steering aid for
  • Figure 2 shows a cross section of the electric steering aid according to Figure 1 along the line A-A;
  • FIG. 3 an enlarged section of the coupling between the worm wheel and the steering column according to FIG. 2.
  • the electric steering aid 10 shown in FIG. 1 has an electric motor 12 which supports the rotary movement of a steering column 16 of a motor vehicle when steering via a worm gear 14.
  • the motor is controlled depending on various parameters, such as the speed of the vehicle.
  • the motor 12 drives a worm 18 which is seated directly on the motor shaft 20 or is worked out of it directly.
  • the worm 18 interacts with a worm wheel 22 which is arranged concentrically around the steering column 16.
  • the worm gear 14 is arranged in a gear housing 23 blocked with the motor 12. The geometry of the worm 18 and the worm wheel 22 is thus selects that there can be no self-locking if the steering column 16 turns back under the influence of the restoring forces of the car wheels after a bend in the middle position.
  • FIG. 2 shows a cross section through the steering column 16 and the worm wheel 22.
  • a friction / slip clutch 24 is integrated into the worm wheel 22, which couples the worm wheel 22 to the steering column 16.
  • the slipping torque of the slipping clutch 24 is dimensioned such that it represents a rigid drive-through under the torques normally occurring during operation. If the slip torque is exceeded, it ensures rotational slip between the steering column 16 and the worm wheel 22, which limits the forces in the worm drive caused by the moment of inertia of the motor 12.
  • the exact structure of the slip clutch 24 results from the detailed view according to FIG. 3.
  • the worm wheel 22 has an inner cone 26 which interacts with a friction lining 28 which is formed on the conical peripheral surface 30 of a driver part 32.
  • the driver part 32 sits torsionally rigid on the steering column 16, wherein the torsionally rigid connection can be established, for example, by a press connection or another known shaft-hub connection.
  • the worm wheel 22 has an axial projection 34, on the outer circumferential surface of which a thread 36 is provided.
  • the thread 36 interacts with an internal thread of a retaining ring 38, which is screwed onto the axial projection 34 like a cover and has a concentric opening 40 through which the steering column 16 projects with play.
  • An anti-twist device (not shown) prevents the retaining ring 38 from twisting in relation to the worm wheel 22 during operation. 7
  • a pressure ring 42 which includes the steering column with play and which is provided with a friction lining 46 toward the end face 44 of the driver part.
  • the pressure ring 42 is fixed to the retaining ring 38 in a rotationally rigid manner.
  • a preloaded plate spring 48 is provided between the retaining ring 38 and the pressure ring 42. The pretensioning of the plate spring 48 results in an axial force between the driver part 32 and the worm wheel 22, which, in conjunction with the conical friction surface, enables a rigid through-drive from the worm wheel 22 to the steering column 16, as long as the torques to be transmitted move within the usual range.
  • the worm wheel 22 begins to rotate relative to the driving part 32, causing a sliding movement between the friction lining 28 and the inner cone 26 and between the friction lining 46 and the end face 44 of the driver part 32 comes. Due to this torque limitation, the forces on the tooth flanks of the worm 18 are kept within the permissible range, so that no damage can occur.
  • An additional axial support (not shown) of the worm wheel 22 prevents the slipping torque from being influenced by the axial forces introduced into the worm wheel 22 via the worm 18.
  • the retaining spring 48 ensures that the driver part 32 is readjusted with respect to the inner cone 26 of the worm wheel 22. As long as the adjustment path is small, the pretensioning force hardly drops. However, should it fall so much by repeated readjustment that there is slippage between the inner cone 26 and the friction lining 28 when the engine 12 is under full load, this can be done by appropriate 8th
  • the original biasing force can be set.
  • worm gearboxes In addition to electric steering aids, it is also generally possible in worm gearboxes to couple the worm wheel to the output shaft via a slip clutch in accordance with the preceding statements.
  • the slip clutch also provides overload protection for other worm gears or enables the output shaft to be dragged when the worm gear is blocked or self-locking.

Landscapes

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

Abstract

Die elektrische Lenkhilfe (10) besitzt einen elektrischen Antriebsmotor (12), der über ein Schneckengetriebe (14) die Drehbewegung der Lenksäule (16) unterstützt. Um die empfindlichen Zahnflanken vor Überbelastungen zu schützen, ist bei bekannten Ausführungen zwischen dem Motor (12) und der Schnecke (18) eine trennbare Kupplung (24) vorgesehen. Bei defekten Lagern kann das Schneckengetriebe (14) dennoch die Lenksäule (16) blockieren. Um dies zu vermeiden, ist die Kupplung (24) in das Schneckenrad (22) integriert und bildet die Schnittstelle zwischen diesem und der Lenksäule (16). Der Wegfall der Kupplung an der bisher üblichen Stelle ermöglicht auch die unmittelbare Anordnung der Schnecke (18) auf der Motorwelle (20), so dass sich deren Lagerung vereinfacht und der Wirkungsgrad der Lenkhilfe (10) verbessert.

Description

Beschreibung
Elektrische Lenkhilfe
Die Erfindung befaßt sich mit einer elektrischen Lenkhilfe mit einem elektrischen Antriebsmotor, der über ein Schneckengetriebe die Drehbewegung der Lenksäule unterstützt, und einer Kupplung, mit Hilfe derer in Überlastfällen der Durchtrieb aufhebbar ist.
Elektrische Lenkhilfen kommen seit einiger Zeit vermehrt anstelle der bisher üblichen hydraulischen Lenkhilfen zum Einsatz. Bedingt durch das große Übersetzungsverhältnis dreht sich der Antriebsmotor beim Verdrehen der Lenksäule des Kraftfahrzeuges mit sehr großer Drehzahl. In Verbindung mit dem hohen Massenträgheitsmoment des Antriebsmotors führen Stoßeinflüsse auf die Lenkung zu hohen Drehmomentspitzen im Antriebsstrang der elektrischen Lenkhilfe. Derartige Spitzen treten beispielsweise dann auf, wenn die Lenkung bis an den mechanischen Anschlag bewegt wird und der Motor dadurch abrupt abgebremst wird. Umgekehrt wird der Motor - geschleppt durch das Getriebe - sehr stark beschleunigt, wenn durch Fahrbahnunebenheiten oder Bordsteinkanten schlagartige Stoßeinwirkungen auf die Lenkung erfolgen oder die Räder bei aufgebocktem Wagen zur Wartungszwecken manuell bis zum mechanischen Anschlag verdreht werden. Die hohen Trägheitsmomente des Motors führen in allen Fällen zu hohen Belastungen des Getriebes und der Lenksäule, die Beschädigungen insbesondere im Bereich der Zahnflanken der Schnecke verursachen können.
Aus diesem Grund ist es üblich, zwischen dem Motor und der Schnecke eine Reib- beziehungsweise Rutschkupplung, die mit Schlupf auf Drehmomentspitzen reagiert, oder eine elektromagnetische Kupplung vorzusehen, die nur dann eingekuppelt ist, wenn die Lenkunterstützung durch den Motor gefordert ist. Durch das Vorsehen der Kupplung ist es jedoch notwendig, die Motorwelle und die Schneckenwelle des Schneckengetriebes getrennt mit je zwei Lagern zu lagern. Dies führt zu erheblich gesteigerten Reibmomenten, insbesondere bei geschlepptem Motor, so daß das Rückstellmoment der Räder unter Umständen nicht mehr ausreicht, das Lenkrad in die Mittellage zurückzustellen. Hierdurch wird der Fahrkomfort erheblich eingeschränkt. Eine weitere Verschlechterung des Wirkungsgrades ist auf den kaum vermeidbaren Achsversatz zwischen Motor- und Schneckenwelle zurückzuführen.
Unabhängig davon, ob eine Überlastkupplung vorgesehen ist oder nicht, besteht bei elektrischen Lenkhilfen mit Schneckengetrieben das Problem, daß es im Falle eines Getriebeschadens, zum Beispiel bei einem defekten Lager oder bei klemmendem Motor, zu einer erheblichen Erhöhung der Lenkkräfte oder sogar zu einem Blockieren der Lenkung kommt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrische Lenkhilfe zu schaffen, die auch bei einem Schaden die Lenkung nicht blockieren kann und die in der Lage ist, kurzzeitige Überbelastungen abzufangen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine elektrische Lenkhilfe der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welcher die Kupplung in das Schneckenrad des Schneckengetriebes integriert ist und die Schnittstelle zwischen Lenksäule und Schneckenrad bildet.
Die Kupplung ist so beschaffen, daß sie im normalen Betrieb die zur Unterstützung der Lenksäule gewünschten Drehmomente im wesentlichen schlupffrei übertragen kann. Unter bestimmten Umständen, zum Beispiel bei kurzzeitigen Überbelastungen oder einer Blockade der elektrischen Lenkhilfe, erlaubt sie jedoch eine Relativdrehung der Lenksäule in bezug auf das Schneckenrad, so daß die Verzahnungen des Schneckengetrie- bes vor zu hohen Kräften geschützt beziehungsweise die Notlaufeigenschaften des Systems gewahrt werden.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Schneckenwelle und die Motorwelle als einstückige Welle ausgebildet.
Die Ausbildung als einstückige Welle ermöglicht es, die Einheit aus Schneckenwelle und Motorwelle mit nur zwei Lagern reibungsarm zu lagern. Ein Versatz zwischen Motorwelle und Schneckenwelle kann bei dieser Konzeption nicht auftreten. Die einstückige Welle ermöglicht daher einen besseren Wirkungsgrad der elektrischen Lenkhilfe und erlaubt gleichzeitig ein besseres Rückstellen der Lenkung durch die Autoräder, was beim Fahren als sehr angenehm empfunden wird. Die Schnecke kann in üblicher Weise auf der einstückigen Welle befestigt oder unmittelbar aus dem Wellenkörper herausgearbeitet sein.
Die Kupplung kann beispielsweise als elektromagnetische oder elektro- rheologische Kupplung ausgebildet sein, wobei diese bevorzugt nur dann geschlossen ist, wenn der Motor die Lenksäule unterstützt.
Eine derartige Kupplung hat den Vorteil, daß bei einem Schaden an der elektrischen Lenkhilfe ein völliges Abkoppeln von der Lenksäule möglich ist, so daß beim Lenken zwar keine Unterstützung mehr vorhanden ist, jedoch auch keine zusätzlichen Kräfte überwunden werden müssen. Der Aufwand für die Kupplungen selbst und ihre Ansteuerung ist jedoch höher.
Als Alternative zu den elektromagnetischen beziehungsweise -rheolo- gischen Kupplungen kann die Kupplung als Reib-. Rutschkupplung ausgebildet sein.
Eine derartige Rutschkupplung ist sehr einfach im Aufbau und platzsparend anzuordnen. Das Rutschmoment wird so gewählt, daß die Kupplung im Bereich der im Betrieb üblichen Drehmomentwerte einen starren Durchtrieb darstellt, bei darüber hinausgehenden Drehmomentbelastungen jedoch Schlupf zuläßt. Kommt es im Falle eines Versagens zu einem Blockieren der elektrischen Lenkhilfe, muß beim Lenken zwar das Rutschmoment der Kupplung überwunden werden, das Fahrzeug bleibt jedoch grundsätzlich lenkbar.
In bevorzugter Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Reibfläche der Reib- /Rutschkupplung konisch ist. Dabei verfügt vorzugsweise das Schneckenrad über einen Innenkonus, in dem unter axialer Vorbelastung ein drehstarr mit der Lenksäule verbundener Außenkonus sitzt, wobei der Innenkonus und/oder der Außenkonus mit Reibelementen versehen sind.
Die konisch ausgebildete Reibfläche erlaubt das Übertragen relativ hoher Drehmomente bei vergleichsweise geringen Vorspannungswerten.
Zweckmäßigerweise ist der Innenkonus gegen den Außenkonus durch ein Federelement, zum Beispiel eine Schraubenfeder oder wenigstens eine Tellerfeder, vorbelastet. Mit Hilfe derartiger Federelemente läßt sich eine definierte Vorspannung erzielen, so daß das Rutschmoment der Kupplung exakt vorbestimmbar ist. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Federelement zwischen einer Stirnfläche des mit dem Außenkonus versehenen Elements und einem Haltering sitzt, der über ein Gewinde in axialer Richtung verstellbar an dem Schneckenrad festgelegt ist. Gegenüber einer starren Festlegung am Schneckenrad, die für die meisten Anwendungsfälle ausreichend ist, bietet die Anbringung über das Gewinde die Möglichkeit, die Vorbelastung des Außenkonus gegen den Innenkonus zu variieren. Da es im Überlastfall zu einer Relativdrehung zwischen dem Außenkonus und dem Federelement kommen kann, wirkt letzteres vorzugsweise nicht unmittelbar, sondern über einen Druckring und Reibelemente auf die Stirnfläche. Da es je nach Steigung der Verzahnung auch zu einem Einleiten von axialen Kräften in das Schneckenrad kommt, die beispielsweise im Falle einer konischen Reibkupplung das Rutschmoment verändern könnten, kann es zweckmäßig sein, das Schneckenrad in axialer Richtung separat zu lagern.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen.
Es zeigen:
Figur 1 : eine teilgeschnittene Ansicht einer elektrischen Lenkhilfe für
Kraftfahrzeuge;
Figur 2: einen Querschnitt der elektrischen Lenkhilfe nach Figur 1 entlang der Linie A-A;
Figur 3: einen vergrößerten Ausschnitt der Kupplung zwischen Schneckenrad und Lenksäule gemäß Figur 2.
Die in Figur 1 dargestellte elektrische Lenkhilfe 10 verfügt über einen elektrischen Motor 12, der über ein Schneckengetriebe 14 die Drehbewegung einer Lenksäule 16 eines Kraftfahrzeuges beim Lenken unterstützt. Die Ansteuerung des Motors erfolgt in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parametern, wie zum Beispiel der Geschwindigkeit des Fahrzeuges.
Der Motor 12 treibt eine Schnecke 18 an, die unmittelbar auf der Motorwelle 20 sitzt oder aus dieser unmittelbar herausgearbeitet ist. Die Schnecke 18 wirkt mit einem Schneckenrad 22 zusammen, das konzentrisch um die Lenksäule 16 angeordnet ist. Das Schneckengetriebe 14 ist in einem mit dem Motor 12 verblockten Getriebegehäuse 23 angeordnet. Die Geometrie der Schnecke 18 und des Schneckenrades 22 ist so ge- wählt, daß es nicht zu einer Selbsthemmung kommen kann, wenn sich die Lenksäule 16 unter dem Einfluß der Rückstellkräfte der Autoräder nach einer durchfahrenen Kurve in die Mittellage zurückdreht.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch die Lenksäule 16 und das Schnek- kenrad 22. In das Schneckenrad 22 ist eine Reib-/Rutschkupplung 24 integriert, die das Schneckenrad 22 mit der Lenksäule 16 koppelt. Das Rutschmoment der Rutschkupplung 24 ist so bemessen, daß diese unter den im Betrieb normalerweise auftretenden Momenten einen starren Durchtrieb darstellt. Für den Fall eines Überschreiten des Rutschmomentes sorgt sie für einen Drehschlupf zwischen der Lenksäule 16 und dem Schneckenrad 22, der die durch das Trägheitsmoment des Motors 12 entstehenden Kräfte im Schneckentrieb begrenzt.
Der genaue Aufbau der Rutschkupplung 24 ergibt sich aus der Detailansicht gemäß Figur 3. Das Schneckenrad 22 verfügt über einen innenkonus 26, der mit einem Reibbelag 28 zusammenwirkt, der auf der konischen Umfangsfläche 30 eines Mitnehmerteils 32 ausgebildet ist. Das Mitnehmerteil 32 sitzt drehstarr auf der Lenksäule 16, wobei die drehstarre Verbindung beispielsweise durch eine Preßverbindung oder eine sonstige bekannte Wellen-Nabenverbindung hergestellt sein kann.
Das Schneckenrad 22 verfügt über einen axialen Vorsprung 34, auf dessen Außenumfangsfläche ein Gewinde 36 vorgesehen ist. Das Gewinde 36 wirkt mit einem Innengewinde eines Halterings 38 zusammen, der ähnlich einem Deckel auf den axialen Vorsprung 34 aufgeschraubt ist und über eine konzentrische Öffnung 40 verfügt, durch welche die Lenksäule 16 mit Spiel hindurchragt. Eine Verdrehsicherung (nicht gezeigt), verhindert im Betrieb ein Verdrehen des Halterings 38 in bezug auf das Schnek- kenrad 22. 7
Zwischen dem Mitnehmerteil 32 und dem Haltering 38 ist ein die Lenksäule mit Spiel umfassender Druckring 42 vorgesehen, der zur Stirnfläche 44 des Mitnehmerteils hin mit einem Reibbelag 46 versehen ist. Der Druckring 42 ist drehstarr an dem Haltering 38 festgelegt. Zwischen dem Haltering 38 und dem Druckring 42 ist eine vorgespannte Tellerfeder 48 vorgesehen. Durch die Vorspannung der Tellerfeder 48 ergibt sich eine Axialkraft zwischen dem Mitnehmerteil 32 und dem Schneckenrad 22, die in Verbindung mit der konischen Reibfläche einen starren Durchtrieb vom Schneckenrad 22 auf die Lenksäule 16 ermöglicht, solange sich die zu übertragenden Drehmomente im üblichen Rahmen bewegen.
Kommt es bei Stoßbelastungen zu einer Überschreitung des durch die Vorspannkraft der Tellerfeder 48 eingestellten Rutschmomentes, beginnt das Schneckenrad 22 sich relativ zum Mitnehmerteil 32 zu drehen, wobei es zu einer Gleitbewegung zwischen dem Reibbelag 28 und dem Innenkonus 26 sowie zwischen dem Reibbelag 46 und der Stirnfläche 44 des Mitnehmerteils 32 kommt. Durch diese Drehmomentbegrenzung werden die Kräfte auf die Zahnflanken der Schnecke 18 im zulässigen Rahmen gehalten, so daß es nicht zu Beschädigungen kommen kann.
Eine zusätzliche axiale Abstützung (nicht gezeigt) des Schneckenrades 22 verhindert eine Beeinflussung des Rutschmomentes durch die über die Schnecke 18 in das Schneckenrad 22 eingeleiteten Axialkräfte.
Kommt es infolge wiederholter Überbeanspruchung zu einem Verschleiß der Reibbeläge 28, 46, sorgt die Haltefeder 48 für ein Nachstellen des Mitnehmerteils 32 in bezug auf den Innenkonus 26 des Schneckenrades 22. Solange der Nachstellweg klein ist, sinkt die Vorspannkraft dadurch kaum ab. Sollte sie jedoch durch wiederholtes Nachstellen so stark abfallen, daß es bei Vollast des Motors 12 zu einem Schlupf zwischen dem Innenkonus 26 und dem Reibbelag 28 kommt, kann durch entsprechendes 8
Nachstellen des Halterings 38 wieder die ursprüngliche Vorspannkraft eingestellt werden.
Außer bei elektrischen Lenkhilfen ist es auch bei Schneckengetrieben allgemein möglich, das Schneckenrad über eine Rutschkupplung entsprechend den vorhergehenden Ausführungen an die Abtriebswelle zu koppeln. Auch bei sonstigen Schneckengetrieben stellt die Rutschkupplung dabei einen Überlastschutz dar oder sie ermöglicht eine Schleppbewegung der Abtriebswelle bei blockiertem oder selbstsperrend ausgeführtem Schneckengetriebe.
Bezugszeichenliste:
10 elektrische Lenkhilfe
12 elektrischer Motor
14 Schneckengetriebe
16 Lenksäule
18 Schnecke
20 Motorwelle
22 Schneckenrad
23 Getriebegehäuse
24 Reib-/Rutschkupplung
26 Innenkonus
28 Reibbelag
30 Umfangsfläche
32 Mitnehmerteil
34 Vorsprung
36 Gewinde
38 Haltering
40 konzentrische Öffnung
42 Druckring
44 Stirnfläche
46 Reibbelag
Figure imgf000011_0001
48 Haltefeder

Claims

10PatentansprücheElektrische Lenkhilfe
1. Elektrische Lenkhilfe mit einem elektrischen Antriebsmotor (12), der über ein Schneckengetriebe (14) die Drehbewegung der Lenksäule (16) unterstützt, und einer Kupplung (24), mit Hilfe derer der Durchtrieb in bestimmten Fällen aufhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (24) in das Schneckenrad (22) des Schneckengetriebes (14) integriert ist und die Schnittstelle zwischen Lenksäule (16) und Schneckenrad (22) bildet.
2. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle und die Motorwelle als einstückige Welle (20) ausgebildet sind.
3. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (24) als elektromagnetische oder elektrorheo- logische Kupplung ausgebildet ist.
4. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische beziehungsweise -rheologische Kupplung nur dann geschlossen ist, wenn der Motor (12) die Lenksäule (16) unterstützt.
5. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung als Reib-/ Rutschkupplung (24) ausgebildet ist.
6. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibfläche (26, 28) der Kupplung (24) konisch ist. 11
7. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (22) über einen Innenkonus (26) verfügt, in dem unter axialer Vorbelastung ein drehstarr mit der Lenksäule (16) verbundener Außenkonus (30, 32) sitzt, wobei der Innenkonus (26) und/oder der Außenkonus (30) mit Reibelementen (28) versehen sind.
8. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkonus (26) gegen den Außenkonus (28, 30) durch ein Federelement (48) axial vorbelastet ist.
9. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement aus einer Schraubenfeder oder wenigstens einer Tellerfeder (48) besteht.
10. Elektrische Lenkhilfe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (48) zwischen einer Stirnfläche (44) des mit dem Außenkonus (30) versehenen Elements (32) und einem Haltering (38) sitzt, der über ein Gewinde (36) in axialer Richtung verstellbar an dem Schneckenrad (22, 34) festgelegt ist.
11. Elektrische Lenkhilfe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (22) über eine separate Lagerung in axialer Richtung verfügt, um die Kupplung (24) von Axialkräften zu entlasten.
PCT/EP1999/001061 1998-03-18 1999-02-18 Elektrische lenkhilfe WO1999047405A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020007010303A KR20010041977A (ko) 1998-03-18 1999-02-18 전기 스티어링 서어보
JP2000536609A JP2002506769A (ja) 1998-03-18 1999-02-18 電動式のパワーステアリング
EP99911682A EP1062142A1 (de) 1998-03-18 1999-02-18 Elektrische lenkhilfe

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19811784.1 1998-03-18
DE19811784A DE19811784A1 (de) 1998-03-18 1998-03-18 Elektrische Lenkhilfe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999047405A1 true WO1999047405A1 (de) 1999-09-23

Family

ID=7861349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1999/001061 WO1999047405A1 (de) 1998-03-18 1999-02-18 Elektrische lenkhilfe

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1062142A1 (de)
JP (1) JP2002506769A (de)
KR (1) KR20010041977A (de)
DE (1) DE19811784A1 (de)
WO (1) WO1999047405A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016007711A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Robert Bosch Automotive Steering Llc Friction clutch for steering column
CN110612244A (zh) * 2017-05-16 2019-12-24 大众汽车有限公司 机电的机动车转向系

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2806690B1 (fr) * 2000-03-24 2002-08-23 Renault Colonne de direction comportant un dispositif d'assistance
DE10048579B4 (de) * 2000-09-30 2012-10-18 Volkswagen Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Betreiben einer elektromechanischen Servolenkung an Kraftfahrzeugen
DE10351366A1 (de) * 2003-11-04 2005-06-09 Zf Lenksysteme Gmbh Aktuator
JP6396201B2 (ja) 2014-12-22 2018-09-26 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE102018125887B4 (de) * 2018-10-18 2023-02-16 Thyssenkrupp Ag Federelement für ein Untersetzungsgetriebe eines elektromechanischen Lenksystems

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2414135A1 (de) * 1974-03-23 1975-10-09 Rudolf Betzing Kupplungskombination einer elastischen und einer rutschkupplung
DE2754754A1 (de) * 1977-12-08 1979-06-13 Elero Ag Getriebe mit einer integrierten einrichtung zur begrenzung der abtriebsleistung
JPS6382873A (ja) * 1986-09-25 1988-04-13 Aisin Seiki Co Ltd 電動パワ−ステアリング装置
EP0657340A1 (de) * 1993-12-07 1995-06-14 Koyo Seiko Co., Ltd. Servolenkung
JPH0960432A (ja) * 1995-08-28 1997-03-04 Tostem Corp ビード
WO1997018119A1 (en) * 1995-11-16 1997-05-22 Lucas Industries Public Limited Company Improvements in electric actuators for vehicle systems

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1900834U (de) * 1962-08-24 1964-09-17 Rhein Getriebe G M B H Ueberlastungskupplung, insbesondere fuer schneckengetriebe.
DE7001522U (de) * 1970-01-17 1970-09-24 Blaupunkt Werke Gmbh Kleinst-rutschkupplung.
DE3700254A1 (de) * 1986-11-05 1988-05-19 Rhein Getriebe Gmbh Schneckengetriebe
FR2692219B1 (fr) * 1992-06-11 1997-04-25 Renault Procede et dispositif d'assistance de direction d'un vehicule.
DE4228176A1 (de) * 1992-08-25 1994-03-10 Atlas Copco Elektrowerkzeuge Rutschkupplung einer Elektrowerkzeugmaschine
DE9317153U1 (de) * 1993-11-10 1995-03-09 Muellenberg Ralph Konusspannanordnung
US5732791A (en) * 1995-11-30 1998-03-31 Trw Inc. Steering apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2414135A1 (de) * 1974-03-23 1975-10-09 Rudolf Betzing Kupplungskombination einer elastischen und einer rutschkupplung
DE2754754A1 (de) * 1977-12-08 1979-06-13 Elero Ag Getriebe mit einer integrierten einrichtung zur begrenzung der abtriebsleistung
JPS6382873A (ja) * 1986-09-25 1988-04-13 Aisin Seiki Co Ltd 電動パワ−ステアリング装置
EP0657340A1 (de) * 1993-12-07 1995-06-14 Koyo Seiko Co., Ltd. Servolenkung
JPH0960432A (ja) * 1995-08-28 1997-03-04 Tostem Corp ビード
WO1997018119A1 (en) * 1995-11-16 1997-05-22 Lucas Industries Public Limited Company Improvements in electric actuators for vehicle systems

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 311 (M - 734) 24 August 1988 (1988-08-24) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 097, no. 007 31 July 1997 (1997-07-31) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016007711A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Robert Bosch Automotive Steering Llc Friction clutch for steering column
CN110612244A (zh) * 2017-05-16 2019-12-24 大众汽车有限公司 机电的机动车转向系
US11407444B2 (en) 2017-05-16 2022-08-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Electromechanical motor vehicle steering system
CN110612244B (zh) * 2017-05-16 2022-09-13 大众汽车有限公司 机电的机动车转向系

Also Published As

Publication number Publication date
EP1062142A1 (de) 2000-12-27
KR20010041977A (ko) 2001-05-25
JP2002506769A (ja) 2002-03-05
DE19811784A1 (de) 1999-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0271864B1 (de) Betätigungsvorrichtung mit selbsttätiger Nachstellung für Bremsen, insbesondere von Schwerlastfahrzeugen
EP2145118B1 (de) Drehmomenten-/drehzahldifferenzabhängige kupplungsbetätigungseinheit für motorangetriebene fahrzeuge
DE69824257T2 (de) Elektrische Servolenkung
DE10053183B4 (de) Vorrichtung für die automatische Steuerung des Abstands zwischen Zahnrädern
EP2507461B1 (de) Antriebsvorrichtung für ein-/ausstiegsvorrichtungen mit sicherheitskupplung
DE4336445C2 (de) Stelleinrichtung mit einer Sicherungseinrichtung
DE102006038034B3 (de) Getriebeeinheit mit Überlastschutz sowie Stelleinrichtung
DE102008023759A1 (de) Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad, einer Lenkwelle und einem Überlagerungsgetriebe
DE19648581B4 (de) Scheibenbremse mit Feststellbremsfunktion
DE19853721A1 (de) Bremsaktuator
EP3434934A1 (de) Spindelantriebseinrichtung
DE112010001889T5 (de) Getriebeanordnung für ein elektrisches Servolenkungssystem
EP1109695B1 (de) Antriebsvorrichtung zum verstellen von zu einem kraftfahrzeug gehörenden einrichtungsteilen
DE102008005229A1 (de) Antriebseinrichtung
WO1999047405A1 (de) Elektrische lenkhilfe
EP0545358A1 (de) Betätigungsvorrichtung mit selbsttätiger Nachstellung für Bremsen, insbesondere von Lastkraftwagen und Omnibussen
EP1667892B1 (de) Vorrichtung zum überlagern von lenkbewegungen für eine lenkkrafthilfe sowie verfahren zum betreiben der vorrichtung
DE102020204473A1 (de) Verstellantrieb für eine Lenksäule und Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
DE3342880A1 (de) Kupplung fuer elektrowerkzeuge
DE102006041660B4 (de) Stellvorrichtung zur linearen Verstellung eines Stellgliedes
EP3320222B1 (de) Nachstelleinrichtung für eine scheibenbremse
DE102018205006A1 (de) Zahnrad
DE3412338C2 (de) Schneckengetriebe
EP1915280B1 (de) Getriebe für ein bremssystem und bremssystem
DE10351484A1 (de) Elektromotor mit Überlastsicherung und damit ausgestattetes Hilfskraftlenksystem

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999911682

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020007010303

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999911682

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09646162

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020007010303

Country of ref document: KR

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1999911682

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1020007010303

Country of ref document: KR