WO2005028285A1 - Safety coupling for steering systems - Google Patents

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Publication number
WO2005028285A1
WO2005028285A1 PCT/EP2004/008880 EP2004008880W WO2005028285A1 WO 2005028285 A1 WO2005028285 A1 WO 2005028285A1 EP 2004008880 W EP2004008880 W EP 2004008880W WO 2005028285 A1 WO2005028285 A1 WO 2005028285A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuating element
steering system
steering
force
drive shaft
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/008880
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Staudenmann
Reto Emmenegger
Original Assignee
Thyssenkrupp Automotive 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 Thyssenkrupp Automotive Ag filed Critical Thyssenkrupp Automotive Ag
Publication of WO2005028285A1 publication Critical patent/WO2005028285A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B62D5/003Backup systems, e.g. for manual steering

Definitions

  • the invention relates to a steering system according to the preamble of patent claim 1.
  • EP 0 981 473 B1 discloses a safety clutch for steering systems which operate according to the "steer-by-wire" principle.
  • the steering actuator is controlled in normal operation by means of an electronic control unit, ie by the driver via the steering means (For example, a steering wheel) output control signals are given to an electronic control unit, processed there, and then the control unit sends the new control signals received after processing to the steering actuator.
  • "Normal operation” here means operation without disturbing the power supply to the vehicle. It is understood that e.g. in the event of a total failure of the power supply, the “steer-by-wire” steering no longer works. In this case, a mechanical safety coupling must therefore be provided, which becomes effective in the event of a power failure and establishes a mechanical coupling between the steering means and the steering actuator so that the vehicle can be safely controlled even in the event of a power failure.
  • EP 0 981 473 B1 In the safety clutch proposed for this purpose in EP 0 981 473 B1, it is provided that the clutch is constantly acted upon by a closing force and can be disengaged against the closing force by an actuator which becomes effective by the supply of energy (cf. claim 3; column 2, line 48 to column 3, row 1).
  • the actuator actuating the clutch can be designed as an electromagnetic actuator (cf. claim 4; column 9, lines 2 until 10).
  • EP 0 981 473 B1 does not disclose how such an electromagnetic actuator can be constructed.
  • the coupling can work in a force-fitting and / or form-fitting manner, but no embodiment is disclosed in which a form-fitting coupling is used. Instead, only embodiments with a non-positive clutch (claim 9), in particular multi-plate clutch (claim 10), as well as a hydraulic actuator (Fig. 2) are described.
  • the spring which acts on the clutch with the permanently effective closing force must be dimensioned so large that its spring force is sufficient to ensure the force closure in the Ensure clutch.
  • a restoring force that counteracts the spring force must be applied, which is greater than the spring force, so that the safety clutch is held in the disengaged, opened state. The energy required to apply this restoring force is therefore very large.
  • the invention has for its object to propose a steering system according to the preamble of claim 1, in which the energy expenditure for holding the safety clutch in the disengaged state is minimal during normal operation.
  • the safety clutch works in a form-fitting manner, so that the spring force required for safe engagement does not have to be as great as in the case of a non-positive coupling. It is sufficient if the spring force is sufficiently large to move the interlocking elements provided according to the invention into a position in which they bring about the interlocking between the input and the output shaft. Since the form-locking elements e.g. can be designed as rolling elements, the force required to move the form-locking elements into the position producing the form-fitting connection is very low compared to the force required to produce a force-fit connection in the case of a force-fit coupling according to the prior art.
  • this has the advantage that the restoring force required for keeping the clutch open during normal operation is also low, as a result of which the energy expenditure required to generate the restoring force is minimal.
  • the spring also requires less installation space, since it can be dimensioned considerably smaller. Such a smaller spring also weighs less, which also saves weight.
  • the electromagnetic unit with which the restoring force counteracting the spring force is generated is designed as a current-flowable coil which is arranged coaxially with the drive shaft.
  • the actuating element is designed as a sleeve arranged coaxially with the drive shaft and thus also with the coil.
  • the current-carrying coil takes on the function of a lifting magnet and the actuating element that of the armature of the lifting magnet.
  • the invention also works when the actuating element is surrounded by the coil, that is to say that the inner diameter of the coil is larger than the outer diameter of the actuating element.
  • an outer cover eg made of steel
  • the sleeve-shaped actuating element at least partially surrounds the coil.
  • the actuating element acts as an external armature of a lifting magnet, and the magnetic backflow can take place via the external actuating element.
  • An additional outer shell is no longer required. It is also not necessary to manufacture the drive shaft from a weakly magnetic material. This leads to simpler construction and lower manufacturing costs.
  • the means for moving the interlocking elements are connected directly to the actuating element.
  • additional connecting parts between the actuating element and the means can be avoided.
  • the structural design is particularly simple if the actuating element and the means form a single integral component.
  • the positive-locking elements in a preferred embodiment of the invention are designed as rolling elements which are held in a cage which is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner.
  • recesses are provided on the end of the output shaft facing the drive shaft, which recesses serve to receive the rolling elements and for this purpose have a shape that corresponds to the external shape of the rolling elements. If the rolling elements have been moved into the recesses by the actuating element, then the positive connection is established and torques can be introduced from the drive shaft via the cage to the rolling elements and from these then via the recesses into the output shaft.
  • the cage holding the rolling elements can be designed as a separate component which is non-rotatably connected to the drive shaft, e.g. is screwed.
  • a simpler and more robust construction is achieved in that the cage is formed in one piece with the drive shaft.
  • the rolling bodies are designed as balls and the recesses in the output shaft as axially extending, essentially semicircular longitudinal grooves.
  • the radius of these essentially semicircular longitudinal grooves is chosen so large that the rolling elements can penetrate into the recesses at least as far as is necessary to achieve the necessary positive locking for torque transmission.
  • the means for moving the interlocking elements can be formed simply and in a space-saving manner by the inner contour of a bore arranged in the sleeve at its end facing the output shaft.
  • a suitable bore has at least one cylindrical section, the inside diameter of which is adapted to the outside diameter of the drive shaft.
  • the bore has a section which widens conically from the cylindrical section in the direction of the output shaft.
  • This conical section serves to move the rolling elements into the recesses during the movement of the actuating element from the open to the closed position. Since the rolling elements can roll on the conically inclined surface of this bore section, no canting or other problems can occur and a flow-free movement is guaranteed.
  • the actuating element is moved from the open to the closed position by axial displacement, i.e. through a translational movement.
  • axial displacement i.e. through a translational movement.
  • the interlocking elements can also be designed, for example, as a toothed ring which is seated on the drive shaft in a manner that is fixed against rotation and axially displaceable. If the actuating element is moved into the closed position, it pushes the ring gear axially in the direction of the output shaft and engages it with a corresponding toothing of the output shaft. In this embodiment, too, the energy expenditure for producing the positive connection is very much lower than the energy expenditure necessary for producing a frictional connection.
  • the basic principle of the invention is to keep the force required for holding the clutch in the disengaged state during normal operation to a minimum by keeping the spring force required for engaging and permanently acting on the actuating element in normal operation to a minimum. This is achieved according to the invention in that the spring force is only used to produce a positive connection is needed and no longer - as in the prior art - to achieve a frictional connection.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a “steer-by-wire” steering system known from the prior art
  • FIG. 2 axial section of the safety clutch in the disengaged state
  • FIG. 3 axial section of the safety clutch in the coupled state
  • FIG. 4 detail “X” of the Fig. 3 (engaged state) in axial section
  • Fig. 5 detail "X” of Fig. 3 (engaged state) in radial section
  • Fig. 6 detail "X” of Fig. 2 (disengaged state) in axial section
  • Fig. 7 detail "X” of Fig. 2 (disengaged state) in radial section.
  • a steering device 29 as a “steer-by-wire” arrangement shown in FIG. 1 corresponds to the prior art. It consists, among other things, of a steering wheel 20, a steering column 21, the safety clutch 1, the steering gear 22 and the two Tie rods 24.
  • the tie rods 24 are driven by the toothed rack 23.
  • the drive unit is the drive unit formed from the components servo motor 25, optionally a sensor arrangement (not shown here) and, for example, the ball screw drive 27.
  • the elements 22, 23 and 24 form a kinematic chain , which is referred to in the claims and the description as a "steering actuator".
  • the driver's request is fed into a control unit 28 by the control wheel 20 via a sensor system (not shown here) as a signal 281.
  • the corresponding control voltage 282 for the servo motor or electric motor 25 is determined, possibly with the aid of a sensor signal from the drive unit (not shown here), and is output to the latter.
  • the invention relates to the safety clutch 1 shown in more detail in axial section in FIG. 2, which in the arrangement according to FIG. direction 29 is provided for a motor vehicle.
  • the safety clutch 1 is disengaged.
  • the signal 8 is output from the control unit to the safety clutch 1.
  • the signal 8 is interrupted, so that the safety clutch 1 engages automatically and the vehicle is steered in a conventional manner via the mechanical components 22, 23, 24 of the steering system.
  • the fault can consist in a total power failure of the vehicle's on-board voltage.
  • the main components of the safety clutch 1 shown in FIG. 2 include: a drive shaft 3; an output shaft 2; Rolling elements 7 for torque transmission; a cage 6 non-rotatably connected to the drive shaft 3, in which the rolling elements 7 are held; a surface arranged on, in or on the output shaft 2 with recesses 10 into which the rolling elements 7 can engage in order to produce a positive connection; an actuating element 5 for moving the rolling elements 7 into the position producing the positive connection; a spring 9 for moving the actuator 5; an electromagnetic coil 4, which exerts a restoring force counteracting the spring force of the spring 9 on the actuating element 5 in normal operation.
  • FIG. 2 shows the preferred embodiment of the safety coupling 1 in an axial longitudinal section in the disengaged state. 6 and 7, the associated detail sections “X” are shown enlarged.
  • the signal 8 a current flow, is permanently introduced into the coil 4 in normal operation. This generates a magnetic field that the actuating element 5 into the in FIG The open position shown (disengaged state) pulls (to the right in Figure 2.)
  • the actuating element 5 is attracted by the magnetic field, analogous to an iron core of a magnetic coil when current flows, against the spring force of the spring 9.
  • the spring 9 is a compression spring educated.
  • the rolling elements 7 Due to the rotation of the output shaft 2 and the magnetic force generated by the magnetic field, the rolling elements 7 are pressed or pulled out and come to rest against the inner contour 11 (see FIGS. 6 and 7) of the actuating element 5. As a result, the rolling elements no longer stand in engagement with the recesses 10 of the output shaft 2.
  • the safety clutch 1 is separated and the wheels are adjusted exclusively by the servo motor drive unit 25, 27.
  • Figures 3, 4 and 5 show the engaged state.
  • the current flow 8 is interrupted.
  • the coil 4 no longer generates a magnetic field.
  • the spring 9 presses the actuating element 5 into the closed position shown in FIG. 3.
  • the rolling elements 7 are pressed by the inner contour 1 (cf. FIGS. 4 and 5) of the actuating element 5 in the direction of the recesses 10 of the output shaft 2.
  • the rolling elements 7 thus engage in the recesses 10 of the output shaft 2.
  • the rolling elements 7 are held in the cage 6.
  • the cage 6 is rotatably connected to the drive shaft 3. In the embodiment shown in the figures, the cage 6 and the drive shaft 3 are even formed in one piece.
  • the torque is correspondingly conducted from the drive shaft 3 via the cage 6 via the rolling elements 7 into the recesses 10 and thus into the output shaft 2. Since the rolling elements 7 roll on the surface of the inner contour 11 in the disengaged state, no spring friction is required by the spring force of the spring 9 during engagement, but only the sliding friction or, in the best case, only the rolling friction can be overcome. The force required for this is many times less than the force that would be required to generate a force fit if the clutch were designed as a force fit clutch as in the prior art. Therefore, the spring 9 can be designed and dimensioned much smaller in the invention, and only a correspondingly small restoring force is required to hold the clutch in the disengaged state. This enables the energy requirement to be kept to a minimum during normal operation.
  • the rolling elements 7 are held in the recesses 10 by the surface of the cylindrical part of the inner contour 11 of the actuating element 5. In this way, there is a positive connection between the drive shaft 3 and the output shaft 2, which enables torque transmission. In the coupled state, the rolling elements 7 do not roll.
  • the invention provides a solution for a safety clutch that fulfills the necessary functions with minimal energy requirements and a technically simple structure.
  • the design according to the invention takes up very little space compared to the prior art.
  • the small space requirement also has advantages in the event of a vehicle crash, since the penetration of components into the passenger compartment can be prevented more easily.
  • the safety clutch presented in the present invention does not require hydraulic oil, which could leak in the event of a crash and cause environmental damage. This saves costs compared to solutions that require hydraulic oil.
  • Another advantage of the arrangement according to the invention is that the magnet coil 4 is designed to be stationary, so that there is no need for the power supply transmitting the signal 8 to be rotated. Since the spring 9 only has to be as strong as is necessary to ensure the function under all operating conditions, the energy requirement for keeping the safety clutch open during normal operation is only very low.
  • the rotational position of the actuating element 5 does not play in relation to the other components of the safety clutch 1 Role.
  • the safety clutch 1 works in any rotational position.
  • the actuating element 5 is not fixed in relation to the rotational position, the actuation is carried out only by a pure translation and the spring 9 is designed as a simple compression spring.
  • Another important advantage of the arrangement according to the invention is the simple structure, which does not require any additional sensors for detecting the engagement or disengagement state of the safety clutch.
  • the tolerances of the individual components can also be relatively generous, since this system should only be used as an emergency system for a short distance. So it is e.g. readily conceivable to couple a signal for a speed limit to the engine management system to the interruption of the signal current for the signal 8.
  • the embodiment of the invention described here is only one embodiment. However, it is alternatively possible in the same way to arrange the contour with the recesses 10 on the drive shaft 3. Furthermore, the contour with the recesses 10 may not be designed as an inner contour as shown, but rather as an outer contour.
  • the diameter of the inner opening of the coil 4 is larger than the outer diameter of the actuating element 5, so that the actuating element 5 plunges into the inner opening of the coil 4 in the uncoupled state.
  • the 'actuating element 5 in turn closes the clutch by the pressure or rotary movement generated by the spring 9.
  • a pawl (not shown in the figures) can also be provided, which extends when the actuating element 5 is in the uncoupled state. If the pawl is extended, it axially fixes the actuating element 5 and absorbs the compressive force of the spring 9. It is possible in this way to keep the spring 9 in a compressed state during normal operation, in which the clutch is disengaged. In this case, it is not necessary to generate a permanent restoring force by the electromagnetic coil 4 in order to keep the clutch in the disengaged state. Rather, it is sufficient in this case that a permanent current signal comparable to signal 8 is present at the pawl, which ensures that the pawl is extended.

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Abstract

The invention relates to a steer-by-wire steering system comprising a safety coupling (1) interposed between the steering device (20) and the steering actuator (22, 23, 25, 27, 24). Said steering coupling force-couples a driving shaft (3) and a driven shaft (2) with each other when normal operation is disrupted, thereby allowing a direct mechanical actuation of the steering actuator (22, 23, 25, 27, 24) by the steering device (20). The safety coupling (1) comprises an actuating element (5) which, in normal operation, is maintained in an open position by a restoring force. In said open position, the safety coupling (1) is disengaged. Once the restoring force is no longer exerted, the actuator can be restored axially to the closed position by the force of an energy accumulator. The safety coupling is further provided with means (11) which bring form-fit elements (7) in a position that establishes a form fit between the driving shaft (3) and the driven shaft (2).

Description

Sicherheitskupplung für LenksystemeSafety clutch for steering systems
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Lenksystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a steering system according to the preamble of patent claim 1.
Solche Lenksysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt (EP 0 981 473 B1 ; DE 100 15 922 A1). In EP 0 981 473 B1 ist eine Sicherheitskupplung für Lenksysteme, die nach dem „steer-by-wire"-Prinzip arbeiten, offenbart. Bei diesen Lenksystemen erfolgt die Ansteuerung des Lenkstellantriebs im Normalbetrieb über ein elektronisches Steuergerät, d.h. die vom Fahrer über das Lenkmittel (beispielsweise ein Lenkrad) abgegebenen Stellsignale werden zunächst an ein elektronisches Steuergerät gegeben, dort verarbeitet, und danach sendet das Steuergerät die nach der Verarbeitung erhaltenen neuen Stellsignale an den Lenkstellantrieb. „Normalbetrieb" bedeutet hier den Betrieb ohne Störung der Stromversorgung des Fahrzeugs. Es versteht sich, dass z.B. bei einem Totalausfall der Stromversorgung die „steer-by-wire"-Lenkung nicht mehr funktioniert. Für diesen Fall muss daher eine mechanische Sicherheitskupplung vorgesehen sein, welche bei Stromausfall wirksam wird und eine mechanische Zwangskopplung zwischen dem Lenkmittel und dem Lenkstellantrieb herstellt, damit das Fahrzeug auch bei Stromausfall sicher gesteuert werden kann.Such steering systems are known from the prior art (EP 0 981 473 B1; DE 100 15 922 A1). EP 0 981 473 B1 discloses a safety clutch for steering systems which operate according to the "steer-by-wire" principle. In these steering systems, the steering actuator is controlled in normal operation by means of an electronic control unit, ie by the driver via the steering means (For example, a steering wheel) output control signals are given to an electronic control unit, processed there, and then the control unit sends the new control signals received after processing to the steering actuator. "Normal operation" here means operation without disturbing the power supply to the vehicle. It is understood that e.g. in the event of a total failure of the power supply, the “steer-by-wire” steering no longer works. In this case, a mechanical safety coupling must therefore be provided, which becomes effective in the event of a power failure and establishes a mechanical coupling between the steering means and the steering actuator so that the vehicle can be safely controlled even in the event of a power failure.
Bei der zu diesem Zweck in der EP 0 981 473 B1 vorgeschlagenen Sicherheitskupplung ist vorgesehen, dass die Kupplung ständig von einer Schließkraft beaufschlagt wird und durch einen durch Energiezufuhr wirksam werdenden Aktuator gegen die Schließkraft auftrennbar ist (vgl. Patentanspruch 3; Spalte 2, Zeile 48 bis Spalte 3, Zeile 1). Der die Kupplung betätigende Aktuator kann dabei als elektromagnetischer Aktuator ausgebildet sein (vgl. Patentanspruch 4; Spalte 9, Zeilen 2 bis 10). In EP 0 981 473 B1 ist jedoch nicht offenbart, wie ein solcher elektromagnetischer Aktuator aufgebaut sein kann. Des Weiteren findet sich in dieser Druckschrift in Spalte 3, Zeile 29 der allgemeine Hinweis, dass die Kupplung kraftschlüssig und/oder formschlüssig arbeiten kann, jedoch ist keine Ausführungsform offenbart, in der eine formschlüssig arbeitende Kupplung verwendet wird. Stattdessen werden ausschließlich Ausführungsformen mit kraftschlüssig arbeitender Kupplung (Patentanspruch 9), insbesondere Lamellenkupplung (Patentanspruch 10), sowie hydraulischem Aktuator (Fig. 2) beschrieben.In the safety clutch proposed for this purpose in EP 0 981 473 B1, it is provided that the clutch is constantly acted upon by a closing force and can be disengaged against the closing force by an actuator which becomes effective by the supply of energy (cf. claim 3; column 2, line 48 to column 3, row 1). The actuator actuating the clutch can be designed as an electromagnetic actuator (cf. claim 4; column 9, lines 2 until 10). However, EP 0 981 473 B1 does not disclose how such an electromagnetic actuator can be constructed. Furthermore, in this document in column 3, line 29, there is the general note that the coupling can work in a force-fitting and / or form-fitting manner, but no embodiment is disclosed in which a form-fitting coupling is used. Instead, only embodiments with a non-positive clutch (claim 9), in particular multi-plate clutch (claim 10), as well as a hydraulic actuator (Fig. 2) are described.
Um z.B. bei Stromausfall eine sichere Drehmomentübertragung durch die in EP 0 981 473 B1 offenbarte kraftschlüssige Lamellenkupplung zu gewährleisten, muss die Feder, welche die Kupplung mit der ständig wirksamen Schließkraft beaufschlagt, so groß dimensioniert sein, dass ihre Federkraft ausreicht, um den Kraft- schluss in der Kupplung sicherzustellen. Dies bedeutet jedoch, dass während des Normalbetriebs ständig eine der Federkraft entgegenwirkende Rückstellkraft aufgebracht werden muss, die größer ist als die Federkraft, damit die Sicherheitskupplung im ausgekuppelten, geöffneten Zustand gehalten wird. Der Energieaufwand zum Aufbringen dieser Rückstellkraft ist daher sehr groß.To e.g. in the event of a power failure to ensure safe torque transmission by the force-locking multi-plate clutch disclosed in EP 0 981 473 B1, the spring which acts on the clutch with the permanently effective closing force must be dimensioned so large that its spring force is sufficient to ensure the force closure in the Ensure clutch. However, this means that, during normal operation, a restoring force that counteracts the spring force must be applied, which is greater than the spring force, so that the safety clutch is held in the disengaged, opened state. The energy required to apply this restoring force is therefore very large.
Der gleiche Nachteil besteht bei dem aus DE 100 15 922 A1 bekannten Lenksystem. Auch hier arbeitet die Sicherheitskupplung kraftschlüssig, und der für das Halten der Kupplung im ausgekoppelten Zustand erforderliche Energieaufwand ist hoch, da die für einen Kraftschluss notwendige hohe Federkraft überwunden werden muss.The same disadvantage exists in the steering system known from DE 100 15 922 A1. Here, too, the safety clutch works in a force-locking manner, and the energy required to hold the clutch in the disengaged state is high, since the high spring force required for a force-locking connection has to be overcome.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenksystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorzuschlagen, bei dem der Energieaufwand für das Halten der Sicherheitskupplung im ausgekuppelten Zustand während des Normalbetriebs minimal ist.The invention has for its object to propose a steering system according to the preamble of claim 1, in which the energy expenditure for holding the safety clutch in the disengaged state is minimal during normal operation.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Mittel vorgesehen sind, mit denen Formschlusselemente in eine einen Formschluss zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle herstellende Position bewegbar sind, und dass die Mittel derart ange- ordnet sind, dass sie während der Überführung des Betätigungselements von der geöffneten in die geschlossene Stellung die Formschlusselemente in die den Formschluss herstellende Position bewegen.This object is achieved in that means are provided with which positive locking elements can be moved into a position producing a positive locking between the drive shaft and the output shaft, and in that the means are are arranged so that they move the positive locking elements into the position producing the positive locking during the transfer of the actuating element from the open to the closed position.
Bei der Erfindung arbeitet die Sicherheitskupplung formschlüssig, sodass die für das sichere Einkuppeln benötigte Federkraft nicht so groß sein muss, wie bei einer kraftschlüssigen Kupplung. Es reicht aus, wenn die Federkraft hinreichend groß ist, um die erfindungsgemäß vorgesehenen Formschlusselemente in eine Positon zu bewegen, in der sie den Formschluss zwischen der An- und der Abtriebswelle bewirken. Da die Formschlusselemente z.B. als Wälzkörper ausgebildet sein können, ist die Kraft, die zum Bewegen der Formschlusselemente in die den Formschluss herstellende Position notwendig ist, sehr gering im Vergleich zu der Kraft, die zur Herstellung eines Kraftschlusses im Fall einer kraftschlüssigen Kupplung nach dem Stand der Technik erforderlich ist. Dies bringt zum einen den Vorteil, dass die für das Offenhalten der Kupplung während des Normalbetriebs benötigte Rückstell kraft ebenfalls gering ist, wodurch der zur Erzeugung der Rückstellkraft erforderliche Energieaufwand minimal wird. Zum anderen benötigt die Feder aber auch einen geringeren Bauraum, da sie erheblich kleiner dimensioniert werden kann. Eine solche kleinere Feder wiegt außerdem weniger, sodass auch Gewicht eingespart wird.In the invention, the safety clutch works in a form-fitting manner, so that the spring force required for safe engagement does not have to be as great as in the case of a non-positive coupling. It is sufficient if the spring force is sufficiently large to move the interlocking elements provided according to the invention into a position in which they bring about the interlocking between the input and the output shaft. Since the form-locking elements e.g. can be designed as rolling elements, the force required to move the form-locking elements into the position producing the form-fitting connection is very low compared to the force required to produce a force-fit connection in the case of a force-fit coupling according to the prior art. On the one hand, this has the advantage that the restoring force required for keeping the clutch open during normal operation is also low, as a result of which the energy expenditure required to generate the restoring force is minimal. On the other hand, the spring also requires less installation space, since it can be dimensioned considerably smaller. Such a smaller spring also weighs less, which also saves weight.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das elektromagnetische Aggregat, mit dem die der Federkraft entgegenwirkende Rückstellkraft erzeugt wird, als stromdurchfließbare Spule ausgebildet, die koaxial zur Antriebswelle angeordnet ist. In diesem Fall ist es zur Erzielung einer kleinen, kompakten Bauweise der Kupplung vorteilhaft, wenn das Betätigungselement als eine koaxial zur Antriebswelle und damit auch zur Spule angeordnete Hülse ausgebildet ist. Bei dieser Konstruktionsweise übernimmt die stromdurchfließbare Spule die Funktion eines Hubmagneten und das Betätigungselement die des Ankers des Hubmagneten.In an advantageous embodiment of the invention, the electromagnetic unit with which the restoring force counteracting the spring force is generated is designed as a current-flowable coil which is arranged coaxially with the drive shaft. In this case, in order to achieve a small, compact design of the clutch, it is advantageous if the actuating element is designed as a sleeve arranged coaxially with the drive shaft and thus also with the coil. With this design, the current-carrying coil takes on the function of a lifting magnet and the actuating element that of the armature of the lifting magnet.
Prinzipiell funktioniert die Erfindung auch dann, wenn das Betätigungselement von der Spule umgeben wird, d.h. also der Innendurchmesser der Spule größer ist als der Außendurchmesser des Betätigungselements. In diesem Fall würde man jedoch die Spule mit einer Außenhülle (z.B. aus Stahl) umgeben müssen, um den Magnet- rückfluss zu gewährleisten. Dies wäre teuer und würde bedeuten, dass ein zusätzliches Bauteil, nämlich die Außenhülle, vorgesehen werden muss. Außerdem wäre es auch erforderlich, die Antriebswelle aus speziellem schwachmagnetischem Material zu fertigen. Dies ist aufwendig und erhöht die Kosten.In principle, the invention also works when the actuating element is surrounded by the coil, that is to say that the inner diameter of the coil is larger than the outer diameter of the actuating element. In this case, however, one would have to surround the coil with an outer cover (eg made of steel) in order to ensure the magnetic return flow. This would be expensive and would mean that an additional component, namely the outer shell, must be provided. It would also be necessary to manufacture the drive shaft from a special weak magnetic material. This is complex and increases the costs.
Es ist daher eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wenn das hülsenför- mige Betätigungselement die Spule zumindest teilweise umschließt. Dadurch wirkt das Betätigungselement als außenliegender Anker eines Hubmagneten, und der Magnetrückfluss kann über das außen liegende Betätigungselement erfolgen. Eine zusätzliche Außenhülle ist nicht mehr erforderlich. Es ist auch nicht erforderlich, die Antriebswelle aus einem schwachmagnetischen Werkstoff zu fertigen. Dies führt zu einer einfacheren Konstruktion und geringeren Herstellungskosten.It is therefore a preferred embodiment of the invention if the sleeve-shaped actuating element at least partially surrounds the coil. As a result, the actuating element acts as an external armature of a lifting magnet, and the magnetic backflow can take place via the external actuating element. An additional outer shell is no longer required. It is also not necessary to manufacture the drive shaft from a weakly magnetic material. This leads to simpler construction and lower manufacturing costs.
Zur Erzielung eines konstruktiv einfachen Aufbaus der Kupplung ist es zweckmäßig, wenn die Mittel zum Bewegen der Formschlusselemente mit dem Betätigungselement unmittelbar verbunden sind. Dadurch können zusätzliche Verbindungsteile zwischen dem Betätigungselement und den Mitteln vermieden werden. Besonders einfach ist der konstruktive Aufbau, wenn das Betätigungselement und die Mittel ein einziges integrales Bauteil bilden.In order to achieve a structurally simple construction of the coupling, it is expedient if the means for moving the interlocking elements are connected directly to the actuating element. As a result, additional connecting parts between the actuating element and the means can be avoided. The structural design is particularly simple if the actuating element and the means form a single integral component.
Um den Formschluss zur Drehmomentübertragung zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle herzustellen, sind die Formschlusselemente in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Wälzkörper ausgebildet, die in einem Käfig gehalten sind, welcher drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist. Gleichzeitig sind an dem der Antriebswelle zugewandten Ende der Abtriebswelle Ausnehmungen vorgesehen, die zur Aufnahme der Wälzkörper dienen und zu diesem Zweck eine Form aufweisen, die der Außenform der Wälzkörper entspricht. Wenn die Wälzkörper von dem Betätigungselement in die Ausnehmungen bewegt worden sind, dann ist der Formschluss hergestellt und Drehmomente können von der Antriebswelle über den Käfig auf die Wälzkörper und von diesen dann über die Ausnehmungen in die Abtriebswelle eingeleitet werden. Zur Herstellung der formschlüssigen Kopplung von Antriebs- und Abtriebswelle müssen also lediglich die Wälzkörper von dem Betätigungselement in die Ausnehmungen der Abtriebswelle bewegt werden. Hierfür wird eine um ein Vielfaches geringere Kraft benötigt als für das Herstellen eines Kraftschlusses im Fall einer kraftschlüssigen Kupplung erforderlich wäre. Daher kann die für das Bewegen des Betätigungselements erforderliche Federkraft sehr gering gewählt werden. Dies führt wiederum dazu, dass die für das Halten der Kupplung im ausgekuppelten Zustand notwendige Rückstellkraft entsprechend gering ist, sodass der Energieaufwand für die Erzeugung der Rückstellkraft minimiert ist.In order to produce the positive connection for torque transmission between the drive shaft and the driven shaft, the positive-locking elements in a preferred embodiment of the invention are designed as rolling elements which are held in a cage which is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner. At the same time, recesses are provided on the end of the output shaft facing the drive shaft, which recesses serve to receive the rolling elements and for this purpose have a shape that corresponds to the external shape of the rolling elements. If the rolling elements have been moved into the recesses by the actuating element, then the positive connection is established and torques can be introduced from the drive shaft via the cage to the rolling elements and from these then via the recesses into the output shaft. To produce the form-fitting coupling of the input and output shafts, only the Rolling elements are moved by the actuating element into the recesses of the output shaft. For this purpose, a much smaller force is required than would be required to establish a force fit in the case of a force fit clutch. The spring force required for moving the actuating element can therefore be selected to be very low. This in turn means that the restoring force required to hold the clutch in the disengaged state is correspondingly low, so that the energy expenditure for generating the restoring force is minimized.
Der die Wälzkörper haltende Käfig kann als separates Bauteil ausgeführt sein, welches drehfest mit der Antriebswelle verbunden, z.B. verschraubt ist. Eine einfachere und robustere Konstruktion wird jedoch dadurch erreicht, dass der Käfig einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist.The cage holding the rolling elements can be designed as a separate component which is non-rotatably connected to the drive shaft, e.g. is screwed. However, a simpler and more robust construction is achieved in that the cage is formed in one piece with the drive shaft.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Wälzkörper als Kugeln und die Ausnehmungen in der Abtriebswelle als sich axial erstreckende, im Wesentlichen halbkreisförmige Längsnuten ausgebildet. Der Radius dieser im Wesentlichen halbkreisförmigen Längsnuten ist so groß gewählt, dass die Wälzkörper mindestens so weit in die Ausnehmungen eindringen können, wie dies für die Erzielung des notwendigen Formschlusses zur Drehmomentübertragung erforderlich ist.In a preferred embodiment of the invention, the rolling bodies are designed as balls and the recesses in the output shaft as axially extending, essentially semicircular longitudinal grooves. The radius of these essentially semicircular longitudinal grooves is chosen so large that the rolling elements can penetrate into the recesses at least as far as is necessary to achieve the necessary positive locking for torque transmission.
Wenn das Betätigungselement als im Wesentlichen zylindrische Hülse ausgebildet ist, so können die Mittel zum Bewegen der Formschlusselemente einfach und Platz sparend durch die Innenkontur einer in der Hülse an ihrem der Abtriebswelle zugewandten Ende angeordneten Bohrung gebildet werden. Eine geeignete Bohrung weist dabei mindestens einen zylindrischen Abschnitt auf, dessen Innendurchmesser an den Außendurchmesser der Antriebswelle angepasst ist. Wenn sich die Kupplung im eingekuppelten Zustand befindet und folglich die als Wälzkörper ausgebildeten Formschlusselemente sich in den Ausnehmungen der Abtriebswelle befinden, überdeckt der zylindrische Abschnitt der Bohrung die Ausnehmungen zumindest teilweise und hält somit die Wälzkörper in den Ausnehmungen fest. Die Wälzkörper können auf diese Weise nicht radial aus den Aufnahmen entweichen und der Formschluss ist sichergestellt. Weiterhin weist die Bohrung einen sich von dem zylindrischen Abschnitt in Richtung Abtriebswelle konisch erweiternden Abschnitt auf. Dieser konische Abschnitt dient dazu, die Wälzkörper während des Bewegens des Betätigungselements von der geöffneten in die geschlossene Stellung in die Ausnehmungen zu bewegen. Da die Wälzkörper an der konisch geneigten Fläche dieses Bohrungsabschnitts abrollen können, kann es zu keinem Verkanten oder sonstigen Problemen kommen und ein strömungsfreier Bewegungsablauf ist gewährleistet.If the actuating element is designed as an essentially cylindrical sleeve, the means for moving the interlocking elements can be formed simply and in a space-saving manner by the inner contour of a bore arranged in the sleeve at its end facing the output shaft. A suitable bore has at least one cylindrical section, the inside diameter of which is adapted to the outside diameter of the drive shaft. When the clutch is in the engaged state and consequently the form-fitting elements designed as rolling elements are located in the recesses of the output shaft, the cylindrical section of the bore at least partially covers the recesses and thus holds the rolling elements firmly in the recesses. In this way, the rolling elements cannot escape radially from the receptacles and the form fit is ensured. Furthermore, the bore has a section which widens conically from the cylindrical section in the direction of the output shaft. This conical section serves to move the rolling elements into the recesses during the movement of the actuating element from the open to the closed position. Since the rolling elements can roll on the conically inclined surface of this bore section, no canting or other problems can occur and a flow-free movement is guaranteed.
Im einfachsten Fall erfolgt die Bewegung des Betätigungselements von der geöffneten in die geschlossene Stellung durch axiales Verschieben, d.h. durch eine Translationsbewegung. Es ist jedoch auch möglich, das Betätigungselement an seinem Außenumfang in einer Schraubführung zu halten, sodass die von der Feder auf das Betätigungselement ausgeübte Kraft in eine geführte Schraub-Drehbewe- gung des Betätigungselements umgesetzt wird.In the simplest case, the actuating element is moved from the open to the closed position by axial displacement, i.e. through a translational movement. However, it is also possible to hold the actuating element on its outer circumference in a screw guide, so that the force exerted by the spring on the actuating element is converted into a guided screw-rotating movement of the actuating element.
Alternativ zur Ausgestaltung als Wälzkörper können die Formschlusselemente beispielsweise auch als Zahnkranz ausgebildet sein, der verdrehfest und axial verschiebbar auf der Antriebswelle sitzt. Wird das Betätigungselement in die geschlossene Stellung bewegt, so schiebt es den Zahnkranz axial in Richtung Abtriebswelle und bringt ihn mit einer entsprechenden Verzahnung der Abtriebswelle in Eingriff. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Energieaufwand zur Herstellung des Formschlusses sehr viel geringer als der zur Herstellung eines Kraftschlusses notwendige Energieaufwand.As an alternative to the design as a rolling element, the interlocking elements can also be designed, for example, as a toothed ring which is seated on the drive shaft in a manner that is fixed against rotation and axially displaceable. If the actuating element is moved into the closed position, it pushes the ring gear axially in the direction of the output shaft and engages it with a corresponding toothing of the output shaft. In this embodiment, too, the energy expenditure for producing the positive connection is very much lower than the energy expenditure necessary for producing a frictional connection.
Grundsätzlich kommt es bei der Erfindung nicht in erster Linie darauf an, wie der Formschluss konkret konstruktiv umgesetzt wird. Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten, die dem Fachmann im Prinzip bekannt sind. Das Grundprinzip der Erfindung besteht vielmehr darin, die für das Halten der Kupplung im ausgekuppelten Zustand während des Normalbetriebs notwendige Kraft dadurch minimal zu halten, dass die für das Einkuppeln benötigte, im Normalbetrieb permanent auf das Betätigungselement einwirkende Federkraft minimal gehalten wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Federkraft nur noch zur Herstellung eines Formschlusses benötigt wird und nicht mehr - wie beim Stand der Technik - zur Erzielung eines Kraftschlusses.Basically, it is not primarily a question of the invention how the form fit is implemented in a constructive manner. There are several options for this, which are known in principle to the person skilled in the art. Rather, the basic principle of the invention is to keep the force required for holding the clutch in the disengaged state during normal operation to a minimum by keeping the spring force required for engaging and permanently acting on the actuating element in normal operation to a minimum. This is achieved according to the invention in that the spring force is only used to produce a positive connection is needed and no longer - as in the prior art - to achieve a frictional connection.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel zeigenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to a drawing showing an exemplary embodiment. Show it
Fig. 1 schematische Prinzipdarstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten „steer-by-wire"-Lenksystems; Fig. 2 Axialschnitt der Sicherheitskupplung im ausgekuppelten Zustand; Fig. 3 Axialschnitt der Sicherheitskupplung im eingekuppelten Zustand; Fig. 4 Detail „X" der Fig. 3 (eingekuppelter Zustand) im Axialschnitt; Fig. 5 Detail „X" der Fig. 3 (eingekuppelter Zustand) im Radialschnitt; Fig. 6 Detail „X" der Fig. 2 (ausgekuppelter Zustand) im Axialschnitt; Fig. 7 Detail „X" der Fig. 2 (ausgekuppelter Zustand) im Radialschnitt.1 shows a schematic diagram of a “steer-by-wire” steering system known from the prior art; FIG. 2 axial section of the safety clutch in the disengaged state; FIG. 3 axial section of the safety clutch in the coupled state; FIG. 4 detail “X” of the Fig. 3 (engaged state) in axial section; Fig. 5 detail "X" of Fig. 3 (engaged state) in radial section; Fig. 6 detail "X" of Fig. 2 (disengaged state) in axial section; Fig. 7 detail "X" of Fig. 2 (disengaged state) in radial section.
Der in Fig. 1 gezeigte schematische Aufbau einer Lenkvorrichtung 29 als „steer-by- wire"-Anordnung entspricht dem Stand der Technik. Sie besteht unter anderem aus einem Steuerrad 20, einer Lenksäule 21, der Sicherheitskupplung 1, dem Lenkgetriebe 22 und den beiden Spurstangen 24. Die Spurstangen 24 werden durch die Zahnstange 23 angetrieben. Als Antrieb dient die aus den Komponenten Servomotor 25, gegebenenfalls einer Sensoranordnung (hier nicht dargestellt) und beispielsweise dem Kugelgewindetrieb 27 gebildeten Antriebseinheit. Die Elemente 22, 23 und 24 bilden eine kinematische Kette, die in den Patentansprüchen und der Beschreibung als „Lenkstellantrieb" bezeichnet ist.The schematic structure of a steering device 29 as a “steer-by-wire” arrangement shown in FIG. 1 corresponds to the prior art. It consists, among other things, of a steering wheel 20, a steering column 21, the safety clutch 1, the steering gear 22 and the two Tie rods 24. The tie rods 24 are driven by the toothed rack 23. The drive unit is the drive unit formed from the components servo motor 25, optionally a sensor arrangement (not shown here) and, for example, the ball screw drive 27. The elements 22, 23 and 24 form a kinematic chain , which is referred to in the claims and the description as a "steering actuator".
Im Normalbetrieb wird der Fahrerwunsch durch das Steuerrad 20 über eine hier nicht gezeigte Sensorik als Signal 281 in ein Steuergerät 28 eingespeist. Im Steuergerät 28 wird daraus, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Sensorsignals der Antriebseinheit (hier nicht dargestellt), die entsprechende Steuerspannung 282 für den Servomotor oder Elektromotor 25 bestimmt und an diesen ausgegeben.In normal operation, the driver's request is fed into a control unit 28 by the control wheel 20 via a sensor system (not shown here) as a signal 281. In the control unit 28, the corresponding control voltage 282 for the servo motor or electric motor 25 is determined, possibly with the aid of a sensor signal from the drive unit (not shown here), and is output to the latter.
Die Erfindung bezieht sich auf die in Fig. 2 im Axialschnitt näher dargestellte Sicherheitskupplung 1 , welche in der Anordnung gemäß Figur 1 in der Lenkvor- richtung 29 für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist. Für den Normalbetrieb, bei dem das Steuergerät 28 und die Antriebseinheit die Funktion der Lenkung ordnungsgemäß ausführen, ist die Sicherheitskupplung 1 ausgekuppelt. Dazu wird das Signal 8 vom Steuergerät an die Sicherheitskupplung 1 ausgegeben. Für den Fall, dass es zu Störungen der oben genannten normalen Betriebsweise kommt, wird das Signal 8 unterbrochen, sodass die Sicherheitskupplung 1 automatisch einkuppelt und die Lenkung des Fahrzeuges auf herkömmliche Weise über die mechanischen Komponenten 22, 23, 24 des Lenksystems erfolgt. Im einfachsten und gleichzeitig gravierendsten Fall kann die Störung in einem totalen Stromausfall der Bordspannung des Fahrzeugs bestehen.The invention relates to the safety clutch 1 shown in more detail in axial section in FIG. 2, which in the arrangement according to FIG. direction 29 is provided for a motor vehicle. For normal operation, in which the control unit 28 and the drive unit properly perform the steering function, the safety clutch 1 is disengaged. For this purpose, the signal 8 is output from the control unit to the safety clutch 1. In the event that the normal operating mode mentioned above is disrupted, the signal 8 is interrupted, so that the safety clutch 1 engages automatically and the vehicle is steered in a conventional manner via the mechanical components 22, 23, 24 of the steering system. In the simplest and at the same time most serious case, the fault can consist in a total power failure of the vehicle's on-board voltage.
Die in Fig. 2 dargestellte Sicherheitskupplung 1 umfasst als Hauptkomponenten: eine Antriebswelle 3; eine Abtriebswelle 2; Wälzkörper 7 zur Drehmomentübertragung; einen mit der Antriebswelle 3 drehfest verbundenen Käfig 6, in dem die Wälzkörper 7 gehalten sind; eine auf, in oder an der Abtriebswelle 2 angeordnete Oberfläche mit Ausnehmungen 10, in die die Wälzkörper 7 zur Herstellung eines Formschlusses eingreifen können; ein Betätigungselement 5 zum Bewegen der Wälzkörper 7 in die den Formschluss herstellende Position; eine Feder 9 zum Bewegen des Betätigungselements 5; eine elektromagnetische Spule 4, die im Normalbetrieb eine der Federkraft der Feder 9 entgegenwirkende Rückstellkraft auf das Betätigungselement 5 ausübt.The main components of the safety clutch 1 shown in FIG. 2 include: a drive shaft 3; an output shaft 2; Rolling elements 7 for torque transmission; a cage 6 non-rotatably connected to the drive shaft 3, in which the rolling elements 7 are held; a surface arranged on, in or on the output shaft 2 with recesses 10 into which the rolling elements 7 can engage in order to produce a positive connection; an actuating element 5 for moving the rolling elements 7 into the position producing the positive connection; a spring 9 for moving the actuator 5; an electromagnetic coil 4, which exerts a restoring force counteracting the spring force of the spring 9 on the actuating element 5 in normal operation.
In der Fig. 2 ist die bevorzugte Ausführungsform der Sicherheitskupplung 1 im axialen Längsschnitt im ausgekuppelten Zustand dargestellt. In den Figuren 6 und 7 sind die zugehörigen Detail-Ausschnitte „X" vergrößert gezeigt. Das Signal 8, ein Stromfluss, wird im Normalbetrieb permanent in die Spule 4 eingeleitet. Dadurch wird ein Magnetfeld erzeugt, das das Betätigungselement 5 in die in Figur 2 dargestellte geöffnete Position (ausgekuppelter Zustand) zieht (in Figur 2 nach rechts). Das Betätigungselement 5 wird durch das Magnetfeld, analog zu einem Eisenkern einer Magnetspule bei Stromfluss, gegen die Federkraft der Feder 9 angezogen. Die Feder 9 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Druckfeder ausgebildet. Durch die Drehung der Abtriebswelle 2 und die durch das Magnetfeld erzeugte magnetische Kraft werden die Wälzkörper 7 nach außen gedrückt bzw. gezogen und kommen zur Anlage an der Innenkontur 11 (vgl. Figuren 6 und 7) des Betätigungselementes 5. Dadurch stehen die Wälzkörper nicht mehr im Eingriff mit den Ausnehmungen 10 der Abtriebswelle 2. Die Sicherheitskupplung 1 ist getrennt und die Verstellung der Räder erfolgt ausschließlich durch die servomotorische Antriebseinheit 25, 27.2 shows the preferred embodiment of the safety coupling 1 in an axial longitudinal section in the disengaged state. 6 and 7, the associated detail sections “X” are shown enlarged. The signal 8, a current flow, is permanently introduced into the coil 4 in normal operation. This generates a magnetic field that the actuating element 5 into the in FIG The open position shown (disengaged state) pulls (to the right in Figure 2.) The actuating element 5 is attracted by the magnetic field, analogous to an iron core of a magnetic coil when current flows, against the spring force of the spring 9. In the exemplary embodiment shown, the spring 9 is a compression spring educated. Due to the rotation of the output shaft 2 and the magnetic force generated by the magnetic field, the rolling elements 7 are pressed or pulled out and come to rest against the inner contour 11 (see FIGS. 6 and 7) of the actuating element 5. As a result, the rolling elements no longer stand in engagement with the recesses 10 of the output shaft 2. The safety clutch 1 is separated and the wheels are adjusted exclusively by the servo motor drive unit 25, 27.
Wie aus der Analogie mit dem Eisenkern einer Magnetspule ersichtlich ist, werden für den Aufbau der Sicherheitskupplung 1 in der bevorzugten Ausführungsform keinerlei Permanentmagneten benötigt.As can be seen from the analogy with the iron core of a magnetic coil, no permanent magnets are required for the construction of the safety clutch 1 in the preferred embodiment.
Tritt in der Stromversorgung oder im Steuergerät oder auf sonstige Weise eine Störung auf, so wird der Stromfluss 8 unterbrochen und die Sicherheitskupplung kuppelt automatisch ein, weil dann die elektromagnetische Rückstellkraft fehlt, die das Betätigungselement 5 gegen die Federkraft der Feder 9 in der ausgekuppelten Stellung hält.If a fault occurs in the power supply or in the control unit or in any other way, the current flow 8 is interrupted and the safety clutch engages automatically because then the electromagnetic restoring force is missing, which holds the actuating element 5 against the spring force of the spring 9 in the disengaged position ,
Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen den eingekuppelten Zustand. Der Stromfluss 8 ist unterbrochen. Die Spule 4 erzeugt kein Magnetfeld mehr. Die Feder 9 drückt das Betätigungselement 5 in die in Figur 3 dargestellte geschlossene Stellung. Die Wälzkörper 7 werden von der Innenkontur 1 (vgl. Figuren 4 und 5) des Betätigungselements 5 in Richtung der Ausnehmungen 10 der Abtriebswelle 2 gedrückt. Die Wälzkörper 7 greifen damit in die Ausnehmungen 10 der Abtriebswelle 2 ein. Gleichzeitig sind die Wälzkörper 7 im Käfig 6 gehalten. Der Käfig 6 ist drehfest mit der Antriebswelle 3 verbunden. In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Käfig 6 und die Antriebswelle 3 sogar einteilig ausgebildet.Figures 3, 4 and 5 show the engaged state. The current flow 8 is interrupted. The coil 4 no longer generates a magnetic field. The spring 9 presses the actuating element 5 into the closed position shown in FIG. 3. The rolling elements 7 are pressed by the inner contour 1 (cf. FIGS. 4 and 5) of the actuating element 5 in the direction of the recesses 10 of the output shaft 2. The rolling elements 7 thus engage in the recesses 10 of the output shaft 2. At the same time, the rolling elements 7 are held in the cage 6. The cage 6 is rotatably connected to the drive shaft 3. In the embodiment shown in the figures, the cage 6 and the drive shaft 3 are even formed in one piece.
Das Drehmoment wird entsprechend von der Antriebswelle 3 über den Käfig 6 über die Wälzkörper 7 in die Ausnehmungen 10 und somit in die Abtriebswelle 2 geleitet. Da die Wälzkörper 7 im ausgekuppelten Zustand sich an der Oberfläche der Innenkontur 11 abwälzen, muss von der Federkraft der Feder 9 während des Einkuppeins keine Haftreibung, sondern nur die Gleitreibung oder im günstigsten Fall nur die Rollreibung überwunden werden. Die dafür notwendige Kraft ist um ein Vielfaches geringer als die Kraft, die zur Erzeugung eines Kraftschlusses benötigt werden würde, wenn die Kupplung als Kraftschlusskupplung wie im Stand der Technik ausgebildet wäre. Daher kann die Feder 9 bei der Erfindung wesentlich kleiner ausgelegt und dimensioniert werden, und es ist nur eine entsprechend kleine Rückstellkraft zum Halten der Kupplung im ausgekuppelten Zustand erforderlich. Dadurch gelingt es, den Energiebedarf im Normalbetrieb minimal zu halten.The torque is correspondingly conducted from the drive shaft 3 via the cage 6 via the rolling elements 7 into the recesses 10 and thus into the output shaft 2. Since the rolling elements 7 roll on the surface of the inner contour 11 in the disengaged state, no spring friction is required by the spring force of the spring 9 during engagement, but only the sliding friction or, in the best case, only the rolling friction can be overcome. The force required for this is many times less than the force that would be required to generate a force fit if the clutch were designed as a force fit clutch as in the prior art. Therefore, the spring 9 can be designed and dimensioned much smaller in the invention, and only a correspondingly small restoring force is required to hold the clutch in the disengaged state. This enables the energy requirement to be kept to a minimum during normal operation.
Im eingekuppelten Zustand werden die Wälzkörper 7 in den Ausnehmungen 10 durch die Oberfläche des zylindrischen Teils der Innenkontur 11 des Betätigungselements 5 gehalten. Auf diese Weise entsteht ein Formschluss zwischen der Antriebswelle 3 und der Abtriebswelle 2, der die Drehmomentübertragung ermöglicht. Im eingekuppelten Zustand wälzen die Wälzkörper 7 nicht.In the engaged state, the rolling elements 7 are held in the recesses 10 by the surface of the cylindrical part of the inner contour 11 of the actuating element 5. In this way, there is a positive connection between the drive shaft 3 and the output shaft 2, which enables torque transmission. In the coupled state, the rolling elements 7 do not roll.
Mit der Erfindung wird eine Lösung für eine Sicherheitskupplung bereit gestellt, die mit minimalem Energiebedarf und technisch einfachem Aufbau die notwendigen Funktionen erfüllt. Die erfindungsgemäße Bauweise beansprucht im Vergleich zum Stand der Technik sehr wenig Bauraum. Der geringe Bauraumbedarf hat zusätzlich noch Vorteile bei einem Fahrzeugcrash, da das Eindringen von Bauteilen in die Fahrgastzelle leichter verhindert werden kann. Außerdem benötigt die in der vorliegenden Erfindung vorgestellte Sicherheitskupplung kein Hydrauliköl, welches im Crashfall auslaufen und Umweltschäden verursachen könnte. Dadurch werden Kosten im Vergleich zu Lösungen mit Hydraulikölbedarf eingespart.The invention provides a solution for a safety clutch that fulfills the necessary functions with minimal energy requirements and a technically simple structure. The design according to the invention takes up very little space compared to the prior art. The small space requirement also has advantages in the event of a vehicle crash, since the penetration of components into the passenger compartment can be prevented more easily. In addition, the safety clutch presented in the present invention does not require hydraulic oil, which could leak in the event of a crash and cause environmental damage. This saves costs compared to solutions that require hydraulic oil.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass die Magnetspule 4 ortsfest ausgebildet ist, sodass keine Dreheinführung der das Signal 8 übermittelnden Stromversorgung erfolgen muss. Da die Feder 9 nur so stark ausgebildet sein muss, wie es zur Sicherstellung der Funktion unter allen Betriebs- zuständen erforderlich ist, ist der Energiebedarf für das offen Halten der Sicherheitskupplung im Normalbetrieb nur sehr gering.Another advantage of the arrangement according to the invention is that the magnet coil 4 is designed to be stationary, so that there is no need for the power supply transmitting the signal 8 to be rotated. Since the spring 9 only has to be as strong as is necessary to ensure the function under all operating conditions, the energy requirement for keeping the safety clutch open during normal operation is only very low.
Im Gegensatz zum Stand der Technik spielt die Drehlage des Betätigungselementes 5 im Verhältnis zu den übrigen Komponenten der Sicherheitskupplung 1 keine Rolle. Die Sicherheitskupplung 1 funktioniert in jeder Drehlage. So wird in der bevorzugten Ausführungsform das Betätigungselement 5 in Bezug auf die Drehlage nicht festgelegt, die Betätigung erfolgt nur durch eine reine Translation und die Feder 9 ist als einfache Druckfeder ausgebildet.In contrast to the prior art, the rotational position of the actuating element 5 does not play in relation to the other components of the safety clutch 1 Role. The safety clutch 1 works in any rotational position. Thus, in the preferred embodiment, the actuating element 5 is not fixed in relation to the rotational position, the actuation is carried out only by a pure translation and the spring 9 is designed as a simple compression spring.
Daraus ergibt sich der weitere Vorteil der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, dass die Sicherheitskupplung 1 sehr schnell einkuppelt, da keine zeitverzögernden schraubenförmigen Bewegungen des Betätigungselementes 5 für das Einkuppeln erforderlich sind. Auch muss keine genaue Drehlage zur Herstellung des Formschlusses sichergestellt werden, was die Sicherheit des Systems erhöht.This results in the further advantage of the preferred embodiment of the invention that the safety clutch 1 engages very quickly, since no time-delaying helical movements of the actuating element 5 are required for the engagement. There is also no need to ensure an exact rotational position for producing the positive connection, which increases the security of the system.
Ein weiterer wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht im einfachen Aufbau, der ohne zusätzliche Sensorik zur Erfassung des Ein- oder Auskup- pelzustandes der Sicherheitskupplung auskommt. Auch können die Toleranzen der einzelnen Bauteile relativ großzügig bemessen sein, da dieses System nur als Notfallsystem für eine kurze Wegstrecke genutzt werden soll. So ist es z.B. ohne weiteres denkbar, an die Unterbrechung des Signalstroms für das Signal 8 ein Signal für eine Geschwindigkeitsbegrenzung an das Motormanagementsystem zu koppeln.Another important advantage of the arrangement according to the invention is the simple structure, which does not require any additional sensors for detecting the engagement or disengagement state of the safety clutch. The tolerances of the individual components can also be relatively generous, since this system should only be used as an emergency system for a short distance. So it is e.g. readily conceivable to couple a signal for a speed limit to the engine management system to the interruption of the signal current for the signal 8.
Die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist nur ein Ausführungsbeispiel. Es ist jedoch alternativ dazu in gleicher Weise möglich, die Kontur mit den Ausnehmungen 10 auf der Antriebswelle 3 anzuordnen. Weiterhin kann die Kontur mit den Ausnehmungen 10 nicht wie gezeigt als Innenkontur, sondern als Außenkontur ausgebildet sein.The embodiment of the invention described here is only one embodiment. However, it is alternatively possible in the same way to arrange the contour with the recesses 10 on the drive shaft 3. Furthermore, the contour with the recesses 10 may not be designed as an inner contour as shown, but rather as an outer contour.
In einer anderen, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform ist der Durchmesser der inneren Öffnung der Spule 4 größer als der äußere Durchmesser des Betätigungselementes 5, sodass das Betätigungselement 5 im ausgekoppelten Zustand in die innere Öffnung der Spule 4 eintaucht.In another embodiment, not shown in the figures, the diameter of the inner opening of the coil 4 is larger than the outer diameter of the actuating element 5, so that the actuating element 5 plunges into the inner opening of the coil 4 in the uncoupled state.
Weiterhin kann es bei bestimmten Bauraumbedingungen erforderlich werden, die Kontur mit den Ausnehmungen 10 und entsprechend den Käfig 6 als flache kreis- förmige Scheibe auszubilden. Der Formschluss kann auch in diesem Fall problemlos sichergestellt werden. Entsprechend schließt wiederum das 'Betätigungselement 5 durch die von der Feder 9 erzeugte Druck- oder Drehbewegung die Kupplung.Furthermore, under certain installation space conditions, it may be necessary to design the contour with the recesses 10 and accordingly the cage 6 as a flat circular to form a shaped disk. The form fit can also be ensured without any problems in this case. Accordingly, the 'actuating element 5 in turn closes the clutch by the pressure or rotary movement generated by the spring 9.
Auch kann eine (in den Figuren nicht dargestellte) Sperrklinke vorgesehen sein, die ausfährt, wenn sich das Betätigungselement 5 im ausgekoppelten Zustand befindet. Ist die Sperrklinke ausgefahren, so setzt sie das Betätigungselement 5 axial fest und nimmt die Druckkraft der Feder 9 auf. Es ist auf diese Weise möglich, die Feder 9 während des Normalbetriebs in einem zusammengedrückten Zustand zu halten, in dem die Kupplung ausgekoppelt ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, eine permanent anliegende Rückstellkraft durch die elektromagnetische Spule 4 zu erzeugen, um die Kupplung im ausgekuppelten Zustand zu halten. Vielmehr reicht es in diesem Fall aus, dass ein dem Signal 8 vergleichbares permanentes Stromsignal an der Sperrklinke anliegt, welches dafür sorgt, dass die Sperrklinke ausgefahren ist. Fällt dieses Signal z.B. durch Stromausfall weg, so wird die Sperrklinke automatisch eingezogen, und die Kupplung kuppelt wie voranstehend beschrieben ein. Bei der Lösung mit der Sperrklinke ist der Energieaufwand im Normalbetrieb ebenfalls sehr viel geringer als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen mit kraftschlüssiger Sicherheitskupplung, denn es muss lediglich so viel Energie aufgewendet werden, wie erforderlich ist, um die Sperrklinke in ihrer ausgefahrenen Position zu halten. A pawl (not shown in the figures) can also be provided, which extends when the actuating element 5 is in the uncoupled state. If the pawl is extended, it axially fixes the actuating element 5 and absorbs the compressive force of the spring 9. It is possible in this way to keep the spring 9 in a compressed state during normal operation, in which the clutch is disengaged. In this case, it is not necessary to generate a permanent restoring force by the electromagnetic coil 4 in order to keep the clutch in the disengaged state. Rather, it is sufficient in this case that a permanent current signal comparable to signal 8 is present at the pawl, which ensures that the pawl is extended. If this signal is lost, for example due to a power failure, the pawl is automatically retracted and the clutch engages as described above. In the solution with the pawl, the energy consumption in normal operation is also very much lower than in the solutions known from the prior art with a non-positive safety coupling, because only as much energy is required as is required to keep the pawl in its extended position to keep.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Sicherheitskupplung 2 Abtriebswelle1 safety clutch 2 output shaft
3 Antriebswelle3 drive shaft
4 Spule4 spool
5 Betätigungselement5 actuating element
6 Käfig6 cage
7 Formschlusselemente7 positive locking elements
8 Signal8 signal
9 Feder9 spring
10 Ausnehmungen10 recesses
11 Innenkontur11 inner contour
20 Lenkmittel/Steuerrad20 steering means / steering wheel
21 Lenksäule21 steering column
22 Lenkgetriebe22 steering gear
23 Zahnstange23 rack
24 Spurstange24 tie rod
25 Servomotor / Elektromotor25 servo motor / electric motor
27 Kugelgewindetrieb27 Ball screw drive
28 Steuergerät28 control unit
29 Lenkvorrichtung29 steering device
281 Fahrerwunsch-Signal281 Driver request signal
282 Steuerspannung282 control voltage
V SchnittebeneV cutting plane
X Ausschnitt / Detailansicht X Detail / detail view

Claims

Patentansprüche claims
1. Lenksystem für Kraftfahrzeuge mit lenkbaren Fahrzeugrädern, mit einem manuell betätigbaren Lenkmittel (20), welches im Normalbetrieb über ein elektronisches Steuergerät (28) auf eine Antriebseinheit (25, 27) einwirkt, und mit einer zwischen dem Lenkmittel (20) und der Antriebseinheit (25, 27) angeordneten Sicherheitskupplung (1), die bei Störung des Normalbetriebs eine Antriebswelle (3) und eine Abtriebswelle (2) miteinander zwangskoppelt und so eine direkte mechanische Betätigung eines Lenkstellantriebs (22, 23, 24) durch das Lenkmittel (20) ermöglicht, wobei die Sicherheitskupplung (1 ) ein Betätigungselement (5) aufweist, auf welches einerseits von einem Energiespeicher eine permanent wirksame Schließkraft ausgeübt wird, durch die das Betätigungselement (5) in eine geschlossene Stellung bewegbar ist, in der die Sicherheitskupplung (1 ) eingekuppelt ist, und auf welches andererseits im Normalbetrieb eine der Schließkraft des Energiespeichers entgegenwirkende Rückstellkraft einwirkt, die von einem im Normalbetrieb stromdurchflossenen elektromagnetischen Aggregat erzeugt wird und die größer ist als die Schließkraft des Energiespeichers, sodass das Betätigungselement (5) im Normalbetrieb von der Rückstellkraft in einer geöffneten Stellung gehalten wird, in der die Sicherheitskupplung (1) ausgekuppelt ist, und wobei das Betätigungselement (5) bei wegfallender Rückstell kraft durch die Kraft des Energiespeichers in axialer Richtung in die geschlossene Stellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (11) vorgesehen sind, mit denen Formschlusselemente (7) in eine einen Formschluss zwischen der Antriebswelle (3) und der Abtriebswelle (2) herstellende Position bewegbar sind, und dass die Mittel (11 ) derart angeordnet sind, dass sie während der Überführung des Betätigungselements (5) von der geöffneten in die geschlossene Stellung die Formschlusselemente (7) in die den Formschluss herstellende Position bewegen.1. Steering system for motor vehicles with steerable vehicle wheels, with a manually operable steering means (20) which acts on a drive unit (25, 27) in normal operation via an electronic control unit (28), and with one between the steering means (20) and the drive unit (25, 27) arranged safety clutch (1), which forcibly couples an input shaft (3) and an output shaft (2) to one another in the event of normal operation, and thus a direct mechanical actuation of a steering actuator (22, 23, 24) by the steering means (20) The safety clutch (1) has an actuating element (5) on which, on the one hand, a permanently effective closing force is exerted by an energy store, through which the actuating element (5) can be moved into a closed position in which the safety clutch (1) is coupled and, on the other hand, in normal operation a reset counteracting the closing force of the energy store L force acts, which is generated by an electromagnetic unit through which current flows during normal operation and which is greater than the closing force of the energy store, so that the actuating element (5) is held in an open position by the restoring force in normal operation, in which the safety clutch (1) is disengaged , and wherein the actuating element (5) can be moved by the force of the energy store in the axial direction in the closed position when the restoring force is omitted, characterized in that means (11) are provided with which form-locking elements (7) fit into a form-fit between the Drive shaft (3) and the output shaft (2) producing position are movable, and that the means (11) are arranged such that during the transfer of the actuating element (5) from the open to the closed position the positive locking elements (7) in the move the positive locking position.
2. Lenksystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher als Feder (9) ausgebildet ist. 2. Steering system according to claim 1, characterized in that the energy store is designed as a spring (9).
3. Lenksystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Aggregat eine stromdurchfließbare Spule (4) umfasst, welche koaxial zur Antriebswelle (3) angeordnet ist.3. Steering system according to claim 1 or claim 2, characterized in that the electromagnetic unit comprises a current-flowing coil (4) which is arranged coaxially to the drive shaft (3).
4. Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) eine koaxial zu der Antriebswelle (3) und der Spule (4) angeordnete Hülse ist.4. Steering system according to claim 3, characterized in that the actuating element (5) is a coaxial to the drive shaft (3) and the coil (4) arranged sleeve.
5. Lenksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) die Spule (4) zumindest teilweise umschließt.5. Steering system according to claim 4, characterized in that the actuating element (5) at least partially surrounds the coil (4).
6. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11) mit dem Betätigungselement (5) unmittelbar verbunden sind.6. Steering system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means (11) with the actuating element (5) are directly connected.
7. Lenksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (5) und die Mittel (11 ) ein integrales Bauteil bilden.7. Steering system according to claim 6, characterized in that the actuating element (5) and the means (11) form an integral component.
8. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (7) als Wälzkörper ausgebildet sind, die in einem mit der Antriebswelle (3) drehfest verbundenen Käfig (6) gehalten sind, und das der Antriebswelle (3) zugewandte Ende der Abtriebswelle (2) Ausnehmungen (10) zur Aufnahme der Wälzkörper aufweist.8. Steering system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the interlocking elements (7) are designed as rolling elements which are held in a cage (6) which is connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft (3), and that of the drive shaft (3) facing end of the output shaft (2) has recesses (10) for receiving the rolling elements.
9. Lenksystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (6) einstückig mit der Antriebswelle (3) ausgebildet ist.9. Steering system according to claim 8, characterized in that the cage (6) is integrally formed with the drive shaft (3).
10. Lenksystem nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper als Kugeln und die Ausnehmungen (10) als sich axial erstreckende Längsnuten mit im Wesentlichen halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind. 10. Steering system according to one of claims 8 to 9, characterized in that the rolling bodies as balls and the recesses (10) are designed as axially extending longitudinal grooves with a substantially semicircular cross section.
11. Lenksystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11 ) als Innenkontur einer Bohrung an der der Abtriebwelle (2) zugewandten Seite des hülsenförmigen Betätigungselements (5) ausgebildet ist, wobei die Innenkontur der Bohrung zumindest einen zylindrischen Abschnitt und einen sich von diesem in Richtung Abtriebswelle (2) konisch erweiternden Abschnitt aufweist.11. Steering system according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the means (11) is designed as an inner contour of a bore on the side of the sleeve-shaped actuating element (5) facing the output shaft (2), the inner contour of the bore at least has a cylindrical section and a section which widens conically in the direction of the output shaft (2).
12. Lenksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (7) als Verzahnung ausgebildet sind, die im eingekuppelten Zustand mit einer entsprechenden Verzahnung an dem der Antriebswelle (3) zugewandten Ende der Abtriebswelle (2) im Eingriff stehen. 12. Steering system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the interlocking elements (7) are designed as toothing, which in the coupled state are in engagement with a corresponding toothing on the end of the output shaft (2) facing the drive shaft (3) ,
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111183087A (en) * 2017-10-04 2020-05-19 采埃孚股份公司 Actuator for a steering system and use of an actuator in a steer-by-wire system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7798279B2 (en) 2007-10-18 2010-09-21 Trw Automotive U.S. Llc Steer-by-wire steering apparatus with actuatable mechanism

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB846352A (en) * 1957-07-24 1960-08-31 Gelenkwellenbau Gmbh A slip coupling comprising spring-loaded balls
DE10015922A1 (en) 2000-03-30 2001-10-18 Daimler Chrysler Ag Automobile steer-by-wire steering system has mechanical steering mechanism brought into operation upon failure of steer-by-wire system
DE10050329A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-11 Robert Conradt Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls
EP0981473B1 (en) 1998-02-07 2002-05-15 DaimlerChrysler AG Steering system
DE10207913A1 (en) * 2002-02-23 2003-05-22 Zf Lenksysteme Gmbh Steering system for motor vehicle, has coupling gears between two steering systems with claw type self locking teeth
DE10256694A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-14 Trw Inc Wire steering steering device with actuatable mechanism

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB846352A (en) * 1957-07-24 1960-08-31 Gelenkwellenbau Gmbh A slip coupling comprising spring-loaded balls
EP0981473B1 (en) 1998-02-07 2002-05-15 DaimlerChrysler AG Steering system
DE10015922A1 (en) 2000-03-30 2001-10-18 Daimler Chrysler Ag Automobile steer-by-wire steering system has mechanical steering mechanism brought into operation upon failure of steer-by-wire system
DE10050329A1 (en) * 2000-10-10 2002-04-11 Robert Conradt Torque limitation device with ball lock has balls guided into corresponding elongated holes of width equal to diameter of balls
DE10256694A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-14 Trw Inc Wire steering steering device with actuatable mechanism
DE10207913A1 (en) * 2002-02-23 2003-05-22 Zf Lenksysteme Gmbh Steering system for motor vehicle, has coupling gears between two steering systems with claw type self locking teeth

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111183087A (en) * 2017-10-04 2020-05-19 采埃孚股份公司 Actuator for a steering system and use of an actuator in a steer-by-wire system
CN111183087B (en) * 2017-10-04 2022-09-27 采埃孚股份公司 Actuator for a steering system and use of an actuator in a steer-by-wire system

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