WO2003066414A1 - Servo steering system - Google Patents

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WO2003066414A1
WO2003066414A1 PCT/EP2003/001080 EP0301080W WO03066414A1 WO 2003066414 A1 WO2003066414 A1 WO 2003066414A1 EP 0301080 W EP0301080 W EP 0301080W WO 03066414 A1 WO03066414 A1 WO 03066414A1
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WO
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gear
steering system
power steering
sun
gears
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Application number
PCT/EP2003/001080
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German (de)
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Inventor
Michael Wiget
Original Assignee
Zf Lenksysteme Gmbh
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    • 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
    • B62D5/008—Changing the transfer ratio between the steering wheel and the steering gear by variable supply of energy, e.g. by using a superposition gear
    • 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
    • F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/008—Gearings or mechanisms with other special functional features for variation of rotational phase relationship, e.g. angular relationship between input and output shaft
    • 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
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F16H37/0826—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one output shaft

Definitions

  • the invention relates to a power steering system, which is particularly intended for a vehicle.
  • a power steering system comprises a superposition gear which has a first input gear element and a second input gear element and an output gear element.
  • the aforementioned transmission members include two sun gears and a planetary gear part, comprising a planet carrier and at least one planet gear rotatably mounted thereon.
  • the first input gear element is coupled to a hand steering wheel, the second input gear element, however, to a servo motor.
  • the output gear member is coupled to a steering gear which, in a known manner, transmits a steering movement to the vehicle wheels.
  • Such a power steering system makes it possible to superimpose on the motion triggered by the hand steering wheel a motion emanating from the servo motor.
  • the superposition gear of a known power steering system (DE 197 23 358 AI) is a spur gear planetary
  • BESTATIGUNGSKOPIE gear trained The two sun gears are arranged one behind the other and coaxially within the planet carrier.
  • This design has the disadvantage that the planetary gear part (planet carrier plus planet gear or plus planet gears) is naturally quite voluminous. As a result, the space requirement for the superimposition gearbox within the vehicle is relatively large; further disadvantages are the high manufacturing costs and a relatively high weight.
  • the object of the invention is therefore to create a power steering system whose superimposed gearboxes - with the same function as before - fulfills as many of the following requirements as possible:
  • the construction volume of the superposition gear is to be reduced compared to previously;
  • the weight of the superposition gear is also to be reduced compared to previously.
  • a superimposed gear is no longer a pure spur gear planetary gear in which the axis of rotation of the planet gear or the planet gears is or are always parallel to the axis of rotation of the planet carrier, but a superimposed gear, in which the axis of rotation (s) of the planet gear or the planet gears forms an angle with the axis of rotation of the planet carrier. This angle is on the order of about 45 ° to 90 °.
  • gears which are designed according to the aforementioned solution principle.
  • bevel gear planetary gear known per se, which has two bevel gear sun gears and one bevel gear planet gear or (preferably) two bevel gear planet gears which mesh with the sun gears.
  • the various designs described in detail below have in common that when used in a power steering system they offer the essential advantage of smaller space requirements, lower manufacturing costs and reduced weight.
  • the sun gears is part of the first input gear member, the planet carrier being part of the output gear member.
  • one of the sun gears is part of the output gear member, the planet carrier being part of the first input gear member.
  • the sun gear is driven as a part of the second input transmission member by means of the servomotor, respectively.
  • Fig. 2 shows an alternative. Bevel superposition gear
  • Fig. 6 schematically shows a complete power steering system.
  • a main part of the power steering system shown in FIG. 6 is a bevel gear superposition gear designated overall by 10.
  • This includes a first input gear element 4, 14, which is connected to a manual steering wheel 11, and a second input gear element 6, which is coupled (for example via a worm gear 7) to a servo motor 12.
  • an output transmission element 1 which is coupled to a steering gear 13.
  • the first input gear element 4, .14 is designed as a planet carrier, composed of a web shaft 4 and a web 14, on which two planet gears 3 are rotatably mounted. Each of these planet gears 3 meshes with two sun gears 2 and 5.
  • the sun gear 2 is part of the output gear element 1, while the other sun gear 5 is part of the second input gear element 6. All gears 2, 3 and 5 are designed as bevel gears. If necessary, the hand steering wheel 11 and the steering gear 13 can be interchanged in the diagram according to FIG. 6. In this case, 1 would be the first input gear element and 4 would be the output gear element.
  • the power steering system shown in FIG. 6 works as follows: if, for example, the servo motor 12 is stationary, the movement of the steering gear 13 is determined exclusively by the hand steering wheel 11. Deviating from this, the power steering system makes it possible to superimpose a movement emanating from the servo motor 12 onto the movement triggered by the hand steering wheel 11. This achieves advantages in terms of driving dynamics, driving safety and / or driving comfort.
  • Fig. 1 the individual parts of the bevel gear planetary gear 10 shown are given the same reference numerals as in Fig. 6.
  • the angle a between the web shaft 4 and the web 14 is 90 ° in this embodiment.
  • the two sun gears 2 and 5 are the same size; more precisely: the toothing diameters of the two sun gears 2 and 5 are the same.
  • the cone angles of all the gear wheels 2, 3 and 5 are 90 °, which is why the planet wheels 3 have the same size as the sun wheels 2 and 5.
  • FIG. 6 can have a smaller toothing diameter than the sun gears 2 and 5.
  • FIG Fig. 1 Schematically indicated in FIG Fig. 1 that the planet gears 3 are pressed with the help of disc springs 15 with their teeth on the teeth of the sun gears 2 and 5. This is a measure to ensure the necessary freedom from play of the superposition gear 10.
  • the bearings of the planet gears 3 are also made to be designed on the web 14 without play. Bearings are preferably provided which, in addition to the freedom from play mentioned, also allow the planet wheels 3 to tilt slightly relative to the web 14.
  • the angle a formed by the axes of rotation of the planet wheels 3 with the axis of rotation of the planet carrier 4, 14 is now approximately 75 °. Accordingly, the sun gear 5 belonging to the second input transmission part has a smaller toothing diameter (and thus a smaller number of teeth) than the other sun gear 2. This can be advantageous in order to achieve different gear ratios compared to FIG. 1.
  • the angle a (as in FIG. 1) is 90 °.
  • the sun gears 2 and 5 are designed as crown gears, and accordingly the planet gears 3 as spur gears.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 4 is a "hermaphrodite" with features from FIGS. 2 and 3.
  • the sun gear 5 belonging to the second input transmission element 6 is designed as a relatively small bevel gear, the other sun gear 2 as a crown gear.
  • the planet gears 3 are also designed as bevel gears; whose axes of rotation form an angle a of approximately 60 ° with the axis of rotation of the web shaft 4.
  • the embodiment according to FIG. 5 is similar to that according to FIG. 2 in that the sun gear 5 belonging to the second input transmission element 6 is smaller than the other sun gear 2.
  • Each ' planet gear has an angle a of 90 ° 3 two ring gears with different toothing diameters, one ring gear meshing with one sun gear and the other ring gear meshing with the other sun wheel. It is understood that the different toothings on the one hand of the two sun gears and on the other hand each planet gear have different numbers of teeth.
  • the sun gears 2 and 5 can be designed as crown gears, in which case the planet gears 3 are to be designed as spur gears.
  • the planet carrier 4, 14 can be either the first input gear element or the output gear element. Accordingly, the opposite sun gear 2 is then either part of the transmission output member or part of the first transmission input member.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

The invention relates to a servo steering system for a vehicle comprising a superposition gear (10) with two input gear elements (4,6) and an output gear element (1), the superposition gear (10) comprises two sun wheels (2,5) and a planetary support (4,14) with planetary wheels (3). One of the input gear elements (4) is coupled to the steering wheel (11) and the input gear element (6) is coupled to the servo motor (12). The output gear element (1) is coupled to a steering gear (13). The rotational axes of the planetary wheels (3) form an angle (a) of between 45° - 90° in conjunction with the rotational axis of the planetary support (4,14). Preferably, the superposition gear (10) is embodied as a bevel gear/planetary gear pair.

Description

Servolenksystem Power steering system
Die Erfindung betrifft ein Servolenksystem, welches insbesondere für ein Fahrzeug bestimmt ist. Ein solches Servolenksystem umfaßt ein Überlagerungsgetriebe, welches ein erstes Eingangsgetriebeglied und ein zweites Eingangsgetriebeglied aufweist sowie ein Ausgangs- getriebeglied. Zu den genannten Getriebegliedern gehören zwei Sonnenräder und ein Planetengetriebeteil, umfassend einen Planetenträger und wenigstens ein auf diesem drehbar gelagertes Planetenrad. Das erste Eingangsgetriebeglied ist an ein Handlenkrad gekoppelt, das zweite Eingangsgetriebeglied dagegen an einen Servomotor. Das Ausgangsgetriebeglied ist an ein Lenkgetriebe gekoppelt, welches, in bekannter Weise eine Lenkbewegung an die Pahrzeugrader weiterleitet . Ein solches Servolenksystem ermöglicht es, der vom Handlenkrad ausgelösten Bewegung eine vom Servomotor ausgehende Bewegung zu überlagern.The invention relates to a power steering system, which is particularly intended for a vehicle. Such a power steering system comprises a superposition gear which has a first input gear element and a second input gear element and an output gear element. The aforementioned transmission members include two sun gears and a planetary gear part, comprising a planet carrier and at least one planet gear rotatably mounted thereon. The first input gear element is coupled to a hand steering wheel, the second input gear element, however, to a servo motor. The output gear member is coupled to a steering gear which, in a known manner, transmits a steering movement to the vehicle wheels. Such a power steering system makes it possible to superimpose on the motion triggered by the hand steering wheel a motion emanating from the servo motor.
Das Überlagerungsgetriebe eines bekannten Servolenksy- stems (DE 197 23 358 AI) ist als Stirnrad-Planeten-The superposition gear of a known power steering system (DE 197 23 358 AI) is a spur gear planetary
BESTATIGUNGSKOPIE getriebe ausgebildet. Dabei sind die zwei Sonnenräder hintereinander und koaxial innerhalb des Planetenträgers angeordnet. Diese Bauweise hat den Nachteil, daß das Planetengetriebeteil (Planetenträger plus Planetenrad oder plus Planetenräder) naturgemäß ziemlich voluminös ist . Folglich ist der Platzbedarf für das Überlagerungsgetriebe innerhalb des Fahrzeuges relativ groß; weitere Nachteile sind die hohen Herstellkosten und ein relativ hohes Gewicht.BESTATIGUNGSKOPIE gear trained. The two sun gears are arranged one behind the other and coaxially within the planet carrier. This design has the disadvantage that the planetary gear part (planet carrier plus planet gear or plus planet gears) is naturally quite voluminous. As a result, the space requirement for the superimposition gearbox within the vehicle is relatively large; further disadvantages are the high manufacturing costs and a relatively high weight.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Servolenksystem zu schaffen, dessen Überlagerungsge- triebe - bei gleicher Funktion wie bisher - möglichst viele der nachfolgend angegebenen Forderungen erfüllt :The object of the invention is therefore to create a power steering system whose superimposed gearboxes - with the same function as before - fulfills as many of the following requirements as possible:
1. Das Bauvolumen des Überlagerungsgetriebes soll gegenüber bisher verringert werden;1. The construction volume of the superposition gear is to be reduced compared to previously;
2. die Herstellkosten für das Überlagerungsgetriebe sollen reduziert werden;2. the manufacturing costs for the superposition gear should be reduced;
3. das Gewicht des Überlagerungsgetriebes soll gegenüber bisher ebenfalls verringert werden.3. The weight of the superposition gear is also to be reduced compared to previously.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die genannte Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Das dort angegebene Lösungsprinzip besagt mit anderen Worten: man verwendet als Überlagerungsgetriebe nicht mehr ein reines Stirnrad-Planetengetriebe, bei dem die Drehachse (n) des Planetenrades bzw. der Planetenräder stets parallel zur Drehachse des Planetenträgers ist bzw. sind, sondern ein Überlagerungsgetriebe, worin die Drehachse (n) des Planetenrades bzw. der Planetenräder mit der Drehachse des Planetenträgers einen Winkel bildet . Dieser Winkel liegt in der Größenordnung zwischen etwa 45° und 90°. Es gibt verschiedene Getriebe-Bauarten, welche nach dem vorgenannten Lösungsprinzip gestaltet sind. Eines von mehreren Beispielen ist das an sich bekannte Kegelrad-Planetengetriebe, welches zwei Kegelrad-Sonnenräder und ein Kegelrad-Planetenrad oder (vorzugsweise) zwei Kegelrad-Planetenräder aufweist, die mit den Sonnenrädern kämmen. Den verschiedenen, weiter unten im einzelnen beschriebenen Bauformen ist gemeinsam, daß sie beim Einsatz in einem Servolenksystem den wesentlichen Vorteil geringeren Platzbedarfes, geringerer Herstellungskosten und verminderten Gewichtes bieten.According to the present invention, the above object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1. In other words, the solution principle given there means: a superimposed gear is no longer a pure spur gear planetary gear in which the axis of rotation of the planet gear or the planet gears is or are always parallel to the axis of rotation of the planet carrier, but a superimposed gear, in which the axis of rotation (s) of the planet gear or the planet gears forms an angle with the axis of rotation of the planet carrier. This angle is on the order of about 45 ° to 90 °. There are different types of gears, which are designed according to the aforementioned solution principle. One of several examples is the bevel gear planetary gear known per se, which has two bevel gear sun gears and one bevel gear planet gear or (preferably) two bevel gear planet gears which mesh with the sun gears. The various designs described in detail below have in common that when used in a power steering system they offer the essential advantage of smaller space requirements, lower manufacturing costs and reduced weight.
Bei den verschiedenen Ausführungsformen des für das erfindungsgemäße Servolenksystem bestimmten Überläge- rungsgetriebes sind zwei Varianten möglich: entweder ist eines der Sonnenräder Teil des ersten Eingangsgetriebegliedes, wobei der Planetenträger Teil des Ausgangsgetriebegliedes ist. Oder eines der Sonnenräder ist Teil des Ausgangsgetriebegliedes, wobei der Planetenträger ein Teil des ersten Eingangsgetriebegliedes ist. In beiden Fällen' ist jeweils das andere Sonnenrad als Teil des zweiten Eingangsgetriebegliedes mittels des Servomotors antreibbar.In the different embodiments of the transmission gearbox intended for the power steering system according to the invention, two variants are possible: either one of the sun gears is part of the first input gear member, the planet carrier being part of the output gear member. Or one of the sun gears is part of the output gear member, the planet carrier being part of the first input gear member. In both cases, 'the other sun gear is driven as a part of the second input transmission member by means of the servomotor, respectively.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie die verschiedenen unterschiedlichen Bauformen des Überlagerungsgetriebes sind Gegenstand der Unteranspruche; sie werden außerdem nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen. beschrieben.Further embodiments of the invention and the various different designs of the superposition gear are the subject of the dependent claims; they will also be detailed below with reference to the drawing. described.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 ein für ein Servolenksystem bestimmtes Kegel- rad-Überlagerungsgetriebe ;1 a cone intended for a power steering system wheel superposition gear;
Fig. 2 ein alternatives. Kegelrad-Überlagerungsgetriebe; • Fig. 2 shows an alternative. Bevel superposition gear; •
Fig. 3 ein Kronenrad-Überlagerungsgetriebe;3 shows a crown gear superposition gear;
Fig. 4 eine weitere mögliche Bauform eines Kegelrad- Überlagerungsgetriebe;4 shows a further possible design of a bevel gear superposition gear;
Fig. 5 eine weitere alternative Bauform eines Kegelrad-Überlagerungsgetriebes ; und5 shows a further alternative design of a bevel gear superposition gear; and
Fig. 6 schematisch ein komplettes Servolenksystem.Fig. 6 schematically shows a complete power steering system.
Ein Hauptteil des in Fig. 6 dargestellten Servolenksy- stems ist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Kegelrad- Überlagerungsgetriebe . Zu diesem gehören ein erstes Eingangsgetriebeglied 4 , 14 , das an ein Handlenkrad 11 angeschlossen ist, und ein zweites Eingangsgetriebe- glied 6, das (beispielsweise über ein Schneckengetriebe 7) an einen Servomotor 12 gekoppelt ist. Außerdem ist ein Ausgangsgetriebeglied 1 vorhanden, das an ein Lenkgetriebe 13 gekoppelt ist .A main part of the power steering system shown in FIG. 6 is a bevel gear superposition gear designated overall by 10. This includes a first input gear element 4, 14, which is connected to a manual steering wheel 11, and a second input gear element 6, which is coupled (for example via a worm gear 7) to a servo motor 12. In addition, there is an output transmission element 1 which is coupled to a steering gear 13.
Das erste Eingangsgetriebeglied 4, .14 ist als Planetenträger ausgebildet, zusammengesetzt aus Stegwelle 4 und Steg 14, auf dem zwei Planetenräder 3 drehbar gelagert sind. Jedes dieser Planetenräder 3 kämmt mit zwei Sonήenrädern 2 und 5. Das Sonnenrad 2 ist ein Teil des Ausgangsgetriebegliedes 1, während das andere Sonnenrad 5 ein Teil des zweiten Eingangsgetriebegliedes 6 ist. Alle Zahnräder 2, 3 und 5 sind als Kegelräder ausgebildet . Falls erforderlich, können in dem Schema gemäß Fig. 6 das Handlenkrad 11 und das Lenkgetriebe 13 gegeneinander vertauscht werden. In diesem Fall wäre 1 das- erste Eingangsgetriebeglied und 4 das Ausgangsgetriebeglied.The first input gear element 4, .14 is designed as a planet carrier, composed of a web shaft 4 and a web 14, on which two planet gears 3 are rotatably mounted. Each of these planet gears 3 meshes with two sun gears 2 and 5. The sun gear 2 is part of the output gear element 1, while the other sun gear 5 is part of the second input gear element 6. All gears 2, 3 and 5 are designed as bevel gears. If necessary, the hand steering wheel 11 and the steering gear 13 can be interchanged in the diagram according to FIG. 6. In this case, 1 would be the first input gear element and 4 would be the output gear element.
Das in Fig. 6- dargestellte Servolenksystem arbeitet folgendermaßen: wenn beispielsweise der Servomotor 12 stillsteht, dann wird die Bewegung des Lenkgetriebes 13 ausschließlich durch das Handlenkrad 11 bestimmt. Abweichend hiervon ermöglicht es das Servolenksystem, eine vom Servomotor 12 ausgehende Bewegung der vom Handlenkrad 11 ausgelösten Bewegung zu überlagern. Hierdurch werden Vorteile hinsichtlich der Fahrdynamik, der Fahrsicherheit und/oder des Fahrkomforts erzielt.The power steering system shown in FIG. 6 works as follows: if, for example, the servo motor 12 is stationary, the movement of the steering gear 13 is determined exclusively by the hand steering wheel 11. Deviating from this, the power steering system makes it possible to superimpose a movement emanating from the servo motor 12 onto the movement triggered by the hand steering wheel 11. This achieves advantages in terms of driving dynamics, driving safety and / or driving comfort.
In Fig. 1 sind die Einzelteile des dargestellten Kegelrad-Planetengetriebes 10 mit den gleichen Bezugs- zeichen versehen wie in Fig. 6. Der Winkel a zwischen der Stegwelle 4 und dem Steg 14 (dies ist der Winkel, den die Drehachsen der Planetenräder 3 mit der Drehachse des Planetenträgers 4, 14 bildet) beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel 90°. Hierbei sind die beiden Sonnenräder 2 und 5 gleich groß; genauer gesagt: die Verzahnungsdurchmesser -der beiden Sonnenräder 2 und 5 sind gleich. In dem speziellen Ausführungsbei- spiel gemäß Fig. 1 betragen die Kegelwinkel sämtlicher Zahnräder 2, 3 und 5 90°, weshalb die Planetenräder 3 die gleiche Größe aufweisen wie die Sonnenräder 2 und 5. Hiervon kann jedoch auch abgewichen werden; insbesondere können die Planetenräder 3 gemäß Fig. 6 einen kleineren Verzahnungsdurchmesser aufweisen als die Sonnenräder 2 und 5. Schematisch angedeutet ist in Fig. 1, daß die Planetenräder 3 mit Hilfe von Tellerfedern 15 mit ihrer Verzahnung an die Verzahnungen der Sonnenräder 2 und 5 angedrückt werden. Dies ist eine Maßnahme, um die notwendige Spielfreiheit des Überlagerungsgetriebes 10 sicherzustellen. Zu diesem Zweck ist außerdem vorgesehen, die Lager der Planetenräder 3 auf dem Steg 14 spielfrei auszuführen. Vorzugsweise werden Lager vorgesehen, welche außer der genannten Spielfreiheit auch noch ein geringfügiges Kippen der Planetenräder 3 relativ zum Steg 14 ermöglichen.In Fig. 1, the individual parts of the bevel gear planetary gear 10 shown are given the same reference numerals as in Fig. 6. The angle a between the web shaft 4 and the web 14 (this is the angle that the axes of rotation of the planet gears 3 with the axis of rotation of the planet carrier 4, 14) is 90 ° in this embodiment. Here, the two sun gears 2 and 5 are the same size; more precisely: the toothing diameters of the two sun gears 2 and 5 are the same. In the special exemplary embodiment according to FIG. 1, the cone angles of all the gear wheels 2, 3 and 5 are 90 °, which is why the planet wheels 3 have the same size as the sun wheels 2 and 5. In particular, the planet gears 3 according to FIG. 6 can have a smaller toothing diameter than the sun gears 2 and 5. Schematically indicated in FIG Fig. 1 that the planet gears 3 are pressed with the help of disc springs 15 with their teeth on the teeth of the sun gears 2 and 5. This is a measure to ensure the necessary freedom from play of the superposition gear 10. For this purpose, provision is also made for the bearings of the planet gears 3 to be designed on the web 14 without play. Bearings are preferably provided which, in addition to the freedom from play mentioned, also allow the planet wheels 3 to tilt slightly relative to the web 14.
Gemäß Fig. 2 ist (abweichend von Fig. 1) folgendes vorgesehen: der von den Drehachsen der Planetenräder 3 mit der Drehachse des Planetenträgers 4 , 14 gebildete Winkel a beträgt nunmehr etwa 75°. Dementsprechend hat das zum zweiten Eingangsgetriebeteil gehörende Sonnenrad 5 einen kleineren Verzahnungsdurchmesser (und somit eine kleinere Zähnezahl) als das andere Sonnenrad 2. Dies kann vorteilhaft sein, um gegenüber Fig. 1 geänderte Übersetzungsverhältnisse zu erzielen.According to FIG. 2, the following is provided (deviating from FIG. 1): the angle a formed by the axes of rotation of the planet wheels 3 with the axis of rotation of the planet carrier 4, 14 is now approximately 75 °. Accordingly, the sun gear 5 belonging to the second input transmission part has a smaller toothing diameter (and thus a smaller number of teeth) than the other sun gear 2. This can be advantageous in order to achieve different gear ratios compared to FIG. 1.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 beträgt der Winkel a (wie in Fig. 1) 90°. Nunmehr sind jedoch die Sonnenräder 2 und 5 als Kronenräder ausgeführt, dementsprechend die Planetenräder 3 als Stirnräder.3, the angle a (as in FIG. 1) is 90 °. Now, however, the sun gears 2 and 5 are designed as crown gears, and accordingly the planet gears 3 as spur gears.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist ein "Zwitter" mit Merkmalen aus den Figuren 2 und 3. Das zum zweiten Eingangsgetriebeglied 6 gehörende Sonnenrad 5 ist als ein relativ kleines Kegelrad ausgebildet, das andere Sonnenrad 2 dagegen als Kronenrad. Demzufolge sind die Planetenräder 3 ebenfalls als Kegelräder ausgebildet; deren Drehachsen bilden mit der Drehachse der Stegwelle 4 einen Winkel a von ungefähr 60°. Das Ausfuhrungsbeispiel gemäß der Fig. 5 hat insofern Ähnlichkeit mit demjenigen gemäß Fig. 2, als das zum zweiten Eingangsgetriebeglied 6 gehörende Sonnenrad 5 kleiner ist als das andere Sonnenrad 2. Damit dennoch ein Winkel a von 90° vorgesehen werden kann, hat jedes' Planetenrad 3 zwei Zahnkränze mit unterschiedlichen Verzahnungsdurchmessern, wobei der eine Zahnkranz mit dem einen Sonnenrad und der andere Zahnkranz mit dem anderen Sonnenrad kämmt. Es versteht sich, daß die unterschiedlichen Verzahnungen einerseits der beiden Sonnenräder und andererseits jedes Planetenrades unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen. Als Abwandlung des in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiels können die Sonnenräder 2 und 5 als Kronenräder ausgeführt werden, wobei dann die Planetenräder 3 als Stirnräder auszubilden sind.The exemplary embodiment according to FIG. 4 is a "hermaphrodite" with features from FIGS. 2 and 3. The sun gear 5 belonging to the second input transmission element 6 is designed as a relatively small bevel gear, the other sun gear 2 as a crown gear. Accordingly, the planet gears 3 are also designed as bevel gears; whose axes of rotation form an angle a of approximately 60 ° with the axis of rotation of the web shaft 4. The embodiment according to FIG. 5 is similar to that according to FIG. 2 in that the sun gear 5 belonging to the second input transmission element 6 is smaller than the other sun gear 2. Each ' planet gear has an angle a of 90 ° 3 two ring gears with different toothing diameters, one ring gear meshing with one sun gear and the other ring gear meshing with the other sun wheel. It is understood that the different toothings on the one hand of the two sun gears and on the other hand each planet gear have different numbers of teeth. As a modification of the embodiment shown in FIG. 5, the sun gears 2 and 5 can be designed as crown gears, in which case the planet gears 3 are to be designed as spur gears.
Bei allen Varianten, die in den Figuren 1 bis 5 dargestellt sind, kann der Planetenträger 4, 14 entweder das erste Eingangsgetriebeglied oder das Ausgangsge- triebeglied sein. Dementsprechend ist dann das gegenüberliegende Sonnenrad 2 entweder Teil des Getriebeausgangsgliedes oder Teil des ersten Getriebeeingangs- gliedes . In all variants, which are shown in FIGS. 1 to 5, the planet carrier 4, 14 can be either the first input gear element or the output gear element. Accordingly, the opposite sun gear 2 is then either part of the transmission output member or part of the first transmission input member.
Bezug-szeichenszeichen reference-
1 Ausgangsgetriebeglied1 output gear link
2 Sonnenrad2 sun gear
3 Planetenräder3 planet gears
4 erstes Eingangsgetriebeglied; Stegwelle4 first input gear link; web shaft
5 Sonnenrad5 sun gear
6 zweites Eingangsgetriebeglied6 second input gear link
7 Schneckengetriebe7 worm gear
10 Überlagerungsgetriebe10 superposition gears
11 Handlenkrad11 hand steering wheel
12 Servomotor12 servo motor
13 Lenkgetriebe13 steering gear
14 erstes Eingangsgetriebeglied; Steg14 first input transmission link; web
15 Tellerfeder 15 disc spring

Claims

Patentansprüche claims
1. Servolenksystem, insbesondere für ein Fahrzeug, mit den folgenden Merkmalen: a) vorgesehen ist ein Überlagerungsgetriebe (10) , welches ein erstes Eingangsgetriebeglied (4, 14) und ein zweites Eingangsgetriebeglied (6) sowie ein Ausgangsgetriebeglied (1) aufweist; b) die Getriebeglieder des Überlagerungsgetriebes (10) umfassen zwei Sonnenräder (2,5) und einen Planetenträger (4,14); c) das erste Eingangsgetriebeglied (4,14) ist an ein Handlenkrad (11) koppelbar; d) das zweite Eingangsgetriebeglied (6) ist an einen Servomotor (12) gekoppelt; e) das Ausgangsgetriebeglied (1) ist an ein Lenkgetriebe (13) -gekoppelt; dadurch gekennz e i chnet , daß f) die Drehachsen der Planetenräder (3) mit der Drehachse des Planetenträgers (4,14) einen Winkel (a) bilden (Größenordnung vorzugsweise zwischen 45° und 90°) .1. Power steering system, in particular for a vehicle, having the following features: a) a superposition gear (10) is provided, which has a first input gear element (4, 14) and a second input gear element (6) and an output gear element (1); b) the gear members of the superposition gear (10) comprise two sun gears (2,5) and a planet carrier (4,14); c) the first input gear element (4, 14) can be coupled to a hand steering wheel (11); d) the second input gear member (6) is coupled to a servo motor (12); e) the output gear member (1) is coupled to a steering gear (13); characterized in that f) the axes of rotation of the planet gears (3) form an angle (a) with the axis of rotation of the planet carrier (4, 14) (order of magnitude preferably between 45 ° and 90 °).
2. Servolenksystem nach Anspruch 1, d a d'u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das eine Sonnenrad (5) als Teil des zweiten Ein- gangsgetriebegliedes (6) an den Servomotor (12) gekoppelt ist . 2. Power steering system according to claim 1, since d'u rchgek characterized in that the one sun gear (5) as part of the second input gear member (6) is coupled to the servo motor (12).
3. Servolenksystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das andere Sonnenrad (2) ein Teil des Ausgangsgetriebegliedes (1) ist, wobei der Planetenträger (4,14) das mit dem Handlenkrad (11) gekoppelte er- . ste Eingangsgetriebeglied bildet.3. Power steering system according to claim 2, characterized in that the other sun gear (2) is part of the output gear member (1), the planet carrier (4, 14) coupled to the hand steering wheel (11) . forms the first input transmission link.
4. Servolenksystem nach Anspruch 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß das andere Sonnenrad (2) ein Teil des ersten Eingangsgetriebegliedes ist, wobei der Planetenträger (4,14) das Ausgangsgetriebeglied bildet.4. Power steering system according to claim 2, so that the other sun gear (2) is part of the first input gear member, the planet carrier (4, 14) forming the output gear member.
5. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennz eichnet , daß beide Sonnenräder (2,5) sowie das (wenigstens eine) Planetenrad (3) als Kegelräder ausgebildet sind.5. Power steering system according to one of claims 1 to 4, characterized marked that both sun gears (2.5) and the (at least one) planet gear (3) are designed as bevel gears.
6. Servolenksystem nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der genannte Winkel (a) 90° beträgt, wobei die beiden Sonnenräder (2,5) gleiche Verzahnungsdurchmesser aufweisen.6. Power steering system according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that said angle (a) is 90 °, wherein the two sun gears (2.5) have the same toothing diameter.
7. Servolenksystem nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Verzahnungsdurchmesser des an den Servomotor (12) gekoppelten Sonnenrades (5) kleiner ist als derjenige des anderen Sonnenrades (2) .7. Power steering system according to claim 5, so that the tooth diameter of the sun gear (5) coupled to the servo motor (12) is smaller than that of the other sun gear (2).
8. Servolenksystem nach Anspruch 7 , dadurch gekennz ei chnet , daß der genannte Winkel (a) 55° bis 85° beträgt. 8. Power steering system according to claim 7, characterized in that the said angle (a) is 55 ° to 85 °.
9. Servolenksystem nach Anspruch 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Planetenrad (3) zwei Zahnkränze mit unterschiedlichen Verzahnungsdurchmessern, d.h. mit unterschiedlichen Zähnezahlen, aufweist (Fig. 5) .9. power steering system according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the planet gear (3) two sprockets with different toothing diameters, i.e. with different numbers of teeth, (Fig. 5).
10. Servolenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurc h ge kenn z e i chne t , daß wenigstens eines der beiden Sonnenräder (2,5) als Kronenrad ausgebildet ist (Fig. 3 oder Fig. 4) .10. Power steering system according to one of claims 1 to 4, so that at least one of the two sun gears (2,5) is designed as a crown gear (Fig. 3 or Fig. 4).
11. Servolenksystem nach Anspruch 10, gekenn z e i c hne t durch die folgenden Merkmale: a) jedes der beiden Sonnenräder (2,5) ist als Kronenrad ausgebi1det ; b) die beiden Kronenräder haben gleiche Verzahnungsdurchrnesser, d.h. gleiche Zähnezahlen; c) das (wenigstens eine) Planetenrad (3) ist als Stirnrad ausgebildet; d) der genannte Winkel (a) beträgt 90° (Fig. 3) .11. Power steering system according to claim 10, characterized by the following features: a) each of the two sun gears (2,5) is designed as a crown gear; b) the two crown gears have the same gear diameter, i.e. same number of teeth; c) the (at least one) planet gear (3) is designed as a spur gear; d) said angle (a) is 90 ° (Fig. 3).
12. Servolenksystem nach Anspruch 10, ge k ennz e i c hne t durch die folgenden Merkmale : a) nur eines der beiden Sonnenräder (2,5) ist als Kronenrad ausgebildet; b) das andere der beiden Sonnenräder ist als Kegelrad ausgebildet; c) das Planetenrad (3) ist als Kegelrad ausgebildet; d) der genannte Winkel (a) beträgt 50° bis 80° (Fig. 4) . 12. Power steering system according to claim 10, characterized by the following features: a) only one of the two sun gears (2,5) is designed as a crown gear; b) the other of the two sun gears is designed as a bevel gear; c) the planet gear (3) is designed as a bevel gear; d) said angle (a) is 50 ° to 80 ° (Fig. 4).
13. Servolenksystem nach Anspruch 12 , g ekenn z e i chne t dur ch die folgenden Merkmale : a) das als Kronenrad ausgebildete Sonnenrad (2) ist ein Teil des Ausgangsgetriebegliedes (1) ,- b) das als Kegelrad ausgebildete Sonnenrad (5) ist an den Servomotor (12) gekoppelt.13. Power steering system according to claim 12, g ekenn zei chne t dur ch the following features: a) the sun gear designed as a crown gear (2) is part of the output gear member (1), - b) the sun gear designed as a bevel gear (5) is on the servo motor (12) coupled.
14. Servolenksystem nach einem der /Ansprüche 1 bis 13 , d adur c h gekenn z e i chne t , daß die Verzahnungseingriffe spielfrei gehalten sind.14. Power steering system according to one of / claims 1 to 13, d adur c h marked z e i chne t that the toothing engagements are kept free of play.
15. Servolenksystem nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das (wenigstens eine) Planetenrad (3) federnd an die Verzahnungen der Sonnenräder (2,5) andrückbar ist (Feder 15, Fig. 1) .15. Power steering system according to claim 14, so that the (at least one) planet gear (3) can be pressed resiliently onto the toothing of the sun gears (2,5) (spring 15, Fig. 1).
16. Servolenksystem nach /Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sonnenräder federnd an das Planetenrad bzw. die Planetenräder andrückbar sind. 16. Power steering system according to / claim 14, so that the sun gears can be pressed resiliently onto the planet gear or the planet gears.
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