WO2015074828A1 - Kopplungsbaugruppe und riemenantrieb - Google Patents

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WO2015074828A1
WO2015074828A1 PCT/EP2014/072850 EP2014072850W WO2015074828A1 WO 2015074828 A1 WO2015074828 A1 WO 2015074828A1 EP 2014072850 W EP2014072850 W EP 2014072850W WO 2015074828 A1 WO2015074828 A1 WO 2015074828A1
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WO
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pulley
damping
assembly
coupling assembly
output member
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/072850
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French (fr)
Inventor
Eduard Span
Robert Kolloch
Rico ANDERSCH
Peter Urban
Original Assignee
Trw Automotive Gmbh
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Publication date
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445—Screw drives
    • B62D5/0448—Ball nuts
    • 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
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis
    • 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
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    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2096—Arrangements for driving the actuator using endless flexible members

Definitions

  • the invention relates to a coupling assembly for a belt drive of a vehicle steering assembly, in particular for a ball screw drive, with a pulley and a rotatably coupled to the pulley output member, in particular a ball nut of a ball screw drive.
  • the invention further relates to a belt drive for a vehicle steering assembly.
  • Such coupling assemblies are used for example in steering assemblies in the vehicle.
  • an assisting force provided by, for example, a steering assist drive can be transmitted to the steering linkage.
  • the pulley is coupled to the output member, which can transmit the rotational movement of the pulley in a linear movement of the steering linkage.
  • This output element is for example a ball screw nut, which is mounted on a thread which is provided on the steering linkage.
  • the object of the invention is to provide a coupling assembly and a belt drive, which allows a better decoupling of the steering linkage of vibrations, which may be caused by a steering assist drive.
  • a coupling assembly for a belt drive of a vehicle steering assembly is provided, in particular for a ball screw drive, with a pulley and a rotatably coupled to the pulley output member, in particular a ball nut a ball screw drive, wherein between the output element and the pulley, a damping assembly is provided.
  • a damping assembly By such a damping assembly, the transmission of vibrations to the output element and thus to the steering linkage is reliably prevented or at least significantly reduced.
  • the damping assembly is arranged so that the transmission of torque from the pulley to the output member is not limited, but vibrations can be reliably minimized.
  • the damping assembly on the pulley or on the output member is rotationally fixed and held immovable in the longitudinal direction, and on the output member or on the pulley, a torque transmission profile is provided, in which engages the damping assembly.
  • a reliable transmission of the torque is ensured by the pulley on the output member.
  • the pulley or the output member is formed so that it engages with the damping assembly in the torque transmission profile, so that a reliable torque transmission takes place.
  • a torque transmission profile can be provided on the belt pulley or on the output element, and the damping assembly has a profile corresponding to the torque transmission profile, these meshing with one another in a form-locking manner.
  • the damping assembly is assisted by the output member or the pulley by also engaging the output member or the pulley in the torque transmission profile.
  • the damping assembly is thus arranged so that although it can be pressed together in sections between the pulley and driven element, but is always supported by the pulley or the driven element, so that the damping assembly must transmit only compressive forces.
  • the torque transmission profile is formed for example by a plurality of protruding projections in the radial direction, and the damping element has recesses for receiving the projections.
  • the number and shape of the projections may be adapted to the desired torque to be transmitted or to the dimensions of the damping assembly.
  • the projections are clamped or fixed, for example between the damping element and the pulley or the driven element.
  • the damping assembly is preferably annular, and on the pulley or on the output member, a radial flange is provided to which the damping assembly is attached.
  • the flange may protrude radially inwardly or outwardly depending on the structure of the coupling assembly to allow attachment of the damping assembly.
  • the attachment can be done with known fasteners, such as rivets or screws, so that a reversible attachment of the damping assembly is possible.
  • the damping assembly may be formed in several parts and having a support which is fastened in particular to the pulley or the driven element, and at least one damping element which is fixed to the carrier and bears against the output element or on the pulley.
  • the carrier is made of a stiffer material, for example, so that a better attachment of the damping assembly on the output member or on the pulley is possible.
  • individual damping elements can be positioned on the carrier so that they allow the most effective vibration damping, but also a compact design of the damping assembly is possible.
  • the damping elements may be provided exclusively in the region of the projections.
  • the damping elements are in such an embodiment radially and / or circumferentially between the pulley or the output member and the carrier.
  • the damping element consists for example of plastic or rubber or other damping material and can be vulcanized onto the carrier, so that a material-locking connection between the carrier and damping element is made.
  • the carrier is preferably made of a stiffer material, for example of metal or plastic.
  • the pulley is a sleeve which surrounds the output element and the damping element in the circumferential direction, so that the output element and the damping element are protected from external influences within this sleeve.
  • such a very compact design of the coupling assembly is possible.
  • a belt drive for a vehicle steering assembly with a coupling assembly is further provided, the pulley is coupled via a belt to a drive, in particular a steering support drive, and the output member is coupled to a steering linkage, in particular with a ball screw drive.
  • the output element is, for example, a ball nut of a ball screw drive.
  • FIG. 1 shows a perspective, partially cutaway view of a coupling assembly according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a belt drive according to the invention with the coupling assembly from FIG. 1
  • FIG. 3 shows the output element of the coupling assembly from FIG. 1
  • FIGS. 4a and 4b show the damping assembly of the coupling assembly of FIG. 1 in two perspective views
  • FIGS. 5a to 5d show various assembly steps of the coupling assembly of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a coupling assembly 10 which is part of a belt drive 12 for a vehicle steering assembly 14 shown schematically in FIG.
  • the coupling assembly 10 has a pulley 16, which, as shown in Figure 2, is connected via a belt 18 to a drive 20. Furthermore, the coupling assembly 10 has an output member 22, the rotationally fixed to the pulley 16 is connected, and arranged between the pulley 16 and driven element 22 damping assembly 30.
  • the pulley 16 in the embodiment shown here is a sleeve which surrounds the output member 22 in actuallysnchtung. On the outside, the pulley 16 has a contact surface 23 for the belt 18.
  • the output member 22 is also formed like a sleeve and surrounds the steering linkage 24 of the steering assembly 14 in actuallysnchtung.
  • the output element 22 is a ball nut of a ball screw drive which is mounted on a steering linkage 24 of the vehicle steering assembly 14 ( Figure 2).
  • the output element 22 is, as will be explained below, rotatably coupled to the pulley 16.
  • a thread 25 is provided on the steering linkage 24 .
  • a thread 25 is provided on the inside of the driven element 22, a not shown in detail, with the thread 25 of the steering linkage 24 corresponding thread 27 is provided.
  • suitable transmission elements such as balls, which engage both in the thread 25 of the steering linkage 24 as well as in the thread 27 of the output member 22, the output member 22 is coupled to the steering linkage 24.
  • Damping assembly 30 are damped vibrations of the belt drive 12, so that they do not act or only in a significantly reduced form on the steering linkage 24.
  • the driven element 22 has a plurality of projections 26 projecting in the radial direction on the radial outer side.
  • the projections 26 are arranged distributed on a plane perpendicular to the longitudinal axis L and in the circumferential direction uniformly on the outer circumference of the driven element 22. Together, the projections 26 form a torque transmission profile 28, with which the damping assembly 30 and the pulley 16 can be coupled.
  • the damping assembly 30 has a carrier 32, which is substantially annular.
  • the carrier 32 is made of a rigid material, such as metal or plastic.
  • the inner diameter of the carrier 32 substantially corresponds to the outer diameter of the output element 22, the outer diameter of the carrier substantially the inner diameter of the pulley 16. The carrier 32 can thus be inserted into the sleeve-like pulley 16 and pushed onto the output member 22.
  • the carrier 32 further comprises a plurality of substantially rectangular recesses 34 whose shape substantially corresponds to the cross section of the projections 26.
  • the carrier 32 has a rectangular profile through these recesses 34 in the circumferential direction.
  • each mounting holes 36 are arranged at the portions 35 which are provided between the recesses 34.
  • each damping elements 38 are provided from a soft, damping material.
  • the damping element 38 are substantially U-shaped, with a bottom 40 and two side parts 42. At each of the free ends of the side parts 42 mutually facing extensions 44 are provided.
  • the pulley has at one axial end a flange 46 that contains a plurality of fastening openings 48 that correspond to the fastening openings 36 of the carrier 32 of the damping assembly 30.
  • the damping assembly 30 is placed on the output member 22, so that the projections 26 of the Output elements 22 engage in the recesses 34 of the damping assembly 30 ( Figures 5a and 5b).
  • the damping assembly 30 is rotatably connected to the output member 22.
  • the output element 22 rests in this position exclusively on the damping elements 38 and has no contact with the carrier 32nd
  • the sections 35 and the radial end faces of the projections 26 lie substantially in a plane which is perpendicular to the longitudinal direction L.
  • the pulley 16 is pushed in the mounting direction of the damping assembly 30 opposite direction to the output member 22 until the flange 46 bears against the damping assembly 30 and the portions 35 of the carrier 32. A direct concern to the projections 26 of the output element 22 is prevented by the extensions 44 of the damping elements 38. After proper alignment of the pulley 16, this is connected to the carrier 32 of the damping assembly 30 with fasteners 50 which are passed through the mounting holes 36, 48.
  • the fastening means 50 may, for example, be screws which each engage in a thread in the fastening openings 36 of the carrier 32. Alternatively, rivets or other suitable fasteners 50 may be used.
  • the pulley 16 and the damping assembly 30 and the carrier 32 are rotatably connected to each other.
  • the damping assembly 30 engages the torque transmission profile 28 formed by the projections 26, so that the damping assembly 30 is rotatably coupled to the output member 22.
  • a torque transmission from the pulley 16 to the output member 22 is possible.
  • the pulley 16 but has no direct contact with the output member 22.
  • the output member 22 rests exclusively on the damping elements 38 of the damping assembly 30 at. Vibrations over the belt drive 12 to the pulley 16th are attenuated or completely reduced by the damping elements 38 of the damping assembly 30 so that they can not be transmitted to the output member 22 and the steering linkage 24.
  • the projections 26 of the output member 22 are clamped between the damping assembly 30 and the carrier 32 and the pulley 16 and the flange 46 of the pulley 16 so that the components of the coupling assembly 10 not only rotationally connected are, but also in the longitudinal direction L are fixed to each other. A release of the components, for example by vibrations, is thus reliably prevented. Since the damping assembly 30 is circumferentially enclosed by the pulley 16, this is also reliably protected from external influences.
  • the torque transmission profile 28 formed by the projections 26 is arranged on the output element 22.
  • the damping assembly 30 is rotatably connected to the pulley 16 and engages the torque transmission profile 28 a.
  • the output element 22 may, for example, have a radially outwardly projecting flange.
  • the torque transmission profile 28 must be designed such that the damping assembly 30 between the pulley 16 or output member 22 and torque transmission profile 28 can be arranged.
  • the damping assembly 30 is formed in two parts in the embodiment shown here, with a rigid support 32, for example made of sheet metal, are applied to the individual damping elements 38, for example vulcanized.
  • the damping elements 38 are positioned so that they prevent direct abutment of the output element 22 and the carrier 32. By the extensions 44 will also prevent a concern of the pulley 16 to the projections 26.
  • damping elements 38 are thus arranged exclusively in the areas required for vibration damping. But it is also possible that a continuous damping element 38 is applied to the carrier 32, for example, in order to reduce the manufacturing cost of the damping assembly 30.
  • the damping assembly 30 may also be integrally formed. It is only to ensure that no direct contact between the pulley 16 and the output member 22 is made, but this contact is made via the damping assembly 30, which can damp or minimize any vibrations occurring.

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Abstract

Bei einer Kopplungsbaugruppe (10) für einen Riemenantrieb (12) einer Fahrzeug-Lenkbaugruppe (14), insbesondere für einen Kugelgewindeantrieb, mit einer Riemenscheibe (16) und einem drehfest mit der Riemenscheibe (16) gekoppelten Abtriebselement (22), insbesondere einer Kugelmutter eines Kugelgewindeantriebs, ist zwischen Abtriebselement (22) und Riemenscheibe (16) eine Dämpfungsbaugruppe (30) vorgesehen. Des Weiteren ist ein Riemenantrieb (12) für eine Fahrzeug-Lenkbaugruppe (14) mit einer solchen Kopplungsbaugruppe (10) vorgesehen, wobei die Riemenscheibe (16) über einen Riemen (18) mit einem Antrieb (20) gekoppelt ist und das Abtriebselement (22) mit einem Lenkgestänge (24) gekoppelt ist, insbesondere mit einem Kugelgewindeantrieb.

Description

Kopplungsbaugruppe und Riemenantrieb
Die Erfindung betrifft eine Kopplungsbaugruppe für einen Riemenantrieb einer Fahrzeug-Lenkbaugruppe, insbesondere für einen Kugelgewindeantrieb, mit einer Riemenscheibe und einem drehfest mit der Riemenscheibe gekoppelten Abtriebselement, insbesondere einer Kugelmutter eines Kugelgewindeantriebs. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Riemenantrieb für eine Fahrzeug- Lenkbaugruppe.
Solche Kopplungsbaugruppen werden beispielsweise in Lenkbaugruppen im Fahrzeug eingesetzt. Über den Riemenantrieb kann eine Unterstützungskraft, die beispielsweise von einem Lenkunterstützungsantrieb bereitgestellt wird, auf das Lenkgestänge übertragen werden. Die Riemenscheibe ist mit dem Abtriebselement gekoppelt, das die Drehbewegung der Riemenscheibe in eine lineare Bewegung des Lenkgestänges übertragen kann. Dieses Abtriebselement ist beispielsweise eine Kugelgewindemutter, die auf einem Gewinde, das auf dem Lenkgestänge vorgesehen ist, gelagert ist. Durch den Riemenantrieb wird diese Kugelgewindemutter gegen das Lenkgestänge verdreht, sodass das Lenkgestänge in Längsrichtung gegen die Kugelgewindemutter verschoben wird.
Über den Riemen können aber bei einem solchen Riemenantrieb störende Schwingungen des Antriebs auf das Lenkgestänge und somit auch auf das Lenkrad des Fahrzeugs übertragen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kopplungsbaugruppe sowie einen Riemenantrieb bereitzustellen, die eine bessere Entkopplung des Lenkgestänges von Schwingungen, die durch einen Lenkunterstützungsantrieb entstehen können, ermöglicht. Zur Lösung der Aufgabe ist eine Kopplungsbaugruppe für einen Riemenantrieb einer Fahrzeug-Lenkbaugruppe vorgesehen, insbesondere für einen Kugelgewindeantrieb, mit einer Riemenscheibe und einem drehfest mit der Riemenscheibe gekoppelten Abtriebselement, insbesondere einer Kugelmutter eines Kugelgewindeantriebs, wobei zwischen Abtriebselement und Riemenscheibe eine Dämpfungsbaugruppe vorgesehen ist. Durch eine solche Dämpfungsbaugruppe wird die Übertragung von Schwingungen auf das Abtriebselement und somit auf das Lenkgestänge zuverlässig verhindert oder zumindest deutlich reduziert. Die Dämpfungsbaugruppe ist so angeordnet, dass die Übertragung von Drehmomenten von der Riemenscheibe auf das Abtriebselement nicht eingeschränkt wird, aber Schwingungen zuverlässig minimiert werden können.
Vorzugsweise ist die Dämpfungsbaugruppe an der Riemenscheibe oder am Abtriebselement drehfest und in Längsrichtung unverschieblich gehalten, und am Abtriebselement oder an der Riemenscheibe ist ein Drehmomentübertragungsprofil vorgesehen, in das die Dämpfungsbaugruppe eingreift. Durch diese Anordnung ist eine zuverlässige Übertragung des Drehmoments von der Riemenscheibe auf das Abtriebselement sichergestellt. Vorzugsweise ist die Riemenscheibe oder das Abtriebselement so ausgebildet, dass diese gemeinsam mit der Dämpfungsbaugruppe in das Drehmomentübertragungsprofil eingreift, so dass eine zuverlässige Drehmomentübertragung erfolgt.
An der Riemenscheibe oder am Abtriebselement kann ein Drehmomentübertragungsprofil vorgesehen sein, und die Dämpfungsbaugruppe weist ein zum Drehmomentübertragungsprofil korrespondierendes Profil auf, wobei diese formschlüssig ineinandergreifen. Vorzugsweise wird die Dämpfungsbaugruppe in dieser Ausführungsform durch das Abtriebselement oder die Riemenscheibe unterstützt, indem auch das Abtriebselement oder die Riemenscheibe in das Drehmomentübertragungsprofil eingreifen. Die Dämpfungsbaugruppe ist also so angeordnet, dass diese zwar zwischen Riemenscheibe und Abtriebselement abschnittsweise zusammen gepresst werden kann, aber stets von der Riemenscheibe oder dem Abtriebselement unterstützt wird, so dass die Dämpfungsbaugruppe ausschließlich Druckkräfte übertragen muss.
Das Drehmomentübertragungsprofil ist beispielsweise durch mehrere, in radialer Richtung abstehende Vorsprünge gebildet, und das Dämpfungselement weist Aussparungen zur Aufnahme der Vorsprünge auf. Die Anzahl und die Form der Vorsprünge kann an das gewünschte, zu übertragende Drehmoment oder an die Dimensionen der Dämpfungsbaugruppe angepasst werden. Um eine drehfeste und in Längsrichtung unverschiebliche Verbindung zwischen der Riemenscheibe und dem Abtriebselement herzustellen, sind die Vorsprünge beispielsweise zwischen dem Dämpfungselement und der Riemenscheibe oder dem Abtriebselement geklemmt oder fixiert. Die Dämpfungsbaugruppe ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet, und an der Riemenscheibe oder am Abtriebselement ist ein radialer Flansch vorgesehen, an dem die Dämpfungsbaugruppe befestigt ist. Der Flansch kann je nach Aufbau der Kopplungsbaugruppe radial nach innen oder nach außen ragen, um eine Befestigung der Dämpfungsbaugruppe zu ermöglichen. Die Befestigung kann mit an sich bekannten Befestigungsmitteln, beispielsweise Niete oder Schrauben, erfolgen, sodass auch eine reversible Befestigung der Dämpfungsbaugruppe möglich ist.
Die Dämpfungsbaugruppe kann mehrteilig ausgebildet sein und einen Träger aufweisen, der insbesondere an der Riemenscheibe oder am Abtriebselement befestigt ist, sowie zumindest ein Dämpfungselement, das am Träger fixiert ist und am Abtriebselement oder an der Riemenscheibe anliegt. Der Träger ist beispielsweise aus einem steiferen Material hergestellt, so dass eine bessere Befestigung der Dämpfungsbaugruppe am Abtriebselement oder an der Riemenscheibe möglich ist. Zudem können einzelne Dämpfungselemente so auf dem Träger positioniert werden, dass diese eine möglichst effektive Schwingungsdämpfung ermöglichen, aber auch ein kompakter Aufbau der Dämpfungsbaugruppe möglich ist. Beispielsweise können die Dämpfungselemente ausschließlich im Bereich der Vorsprünge vorgesehen sein. Die Dämpfungselemente liegen in einer solchen Ausführungsform radial und/oder in Umfangsrichtung zwischen der Riemenscheibe oder dem Abtriebselement und dem Träger.
Das Dämpfungselement besteht beispielsweise aus Kunststoff oder Gummi oder einem anderen dämpfenden Material und kann auf den Träger aufvulkanisiert sein, sodass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Träger und Dämpfungselement hergestellt ist.
Der Träger besteht vorzugsweise aus einem steiferen Material, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Riemenscheibe eine Hülse, die das Abtriebselement und das Dämpfungselement in Umfangsrichtung umschließt, sodass das Abtriebselement und das Dämpfungselement vor äußeren Einflüssen geschützt innerhalb dieser Hülse liegen. Zudem ist so ein sehr kompakter Aufbau der Kopplungsbaugruppe möglich.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Riemenantrieb für eine Fahrzeug- Lenkbaugruppe mit einer erfindungsgemäßen Kopplungsbaugruppe vorgesehen, wobei die Riemenscheibe über einen Riemen mit einem Antrieb, insbesondere einem Lenkunterstützungsantrieb, gekoppelt ist und das Abtriebselement mit einem Lenkgestänge gekoppelt ist, insbesondere mit einem Kugelgewindeantrieb.
In dieser Ausführungsform ist das Abtriebselement beispielsweise eine Kugelmutter eines Kugelgewindeantriebs.
Weitere Vorteile und Merkmale finden sich in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 eine perspektivische, teilgeschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Kopplungsbaugruppe,
- Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Riemenantriebs mit der Kopplungsbaugruppe aus Figur 1 , - Figur 3 das Abtriebselement der Kopplungsbaugruppe aus Figur 1 ,
- die Figuren 4a und 4b die Dämpfungsbaugruppe der Kopplungsbaugruppe aus Figur 1 in zwei perspektivischen Darstellungen, und
- die Figuren 5a bis 5d verschiedene Montageschritte der Kopplungsbaugruppe aus Figur 1 . In Figur 1 ist eine Kopplungsbaugruppe 10 gezeigt, die Teil eines in Figur 2 schematisch dargestellten Riemenantriebs 12 für eine Fahrzeug-Lenkbaugruppe 14 ist.
Die Kopplungsbaugruppe 10 weist eine Riemenscheibe 16 auf, die, wie in Figur 2 zu sehen ist, über einen Riemen 18 mit einem Antrieb 20 verbunden ist. Des Weiteren weist die Kopplungsbaugruppe 10 ein Abtriebselement 22, das drehfest mit der Riemenscheibe 16 verbunden ist, sowie eine zwischen Riemenscheibe 16 und Abtriebselement 22 angeordnete Dämpfungsbaugruppe 30 auf.
Wie in Figur 1 zu sehen ist, ist die Riemenscheibe 16 in der hier gezeigten Ausführungsform eine Hülse, die das Abtriebselement 22 in Umfangsnchtung umschließt. Außenseitig weist die Riemenscheibe 16 eine Anlagefläche 23 für den Riemen 18 auf.
Das Abtriebselement 22 ist ebenfalls hülsenartig ausgebildet und umschließt das Lenkgestänge 24 der Lenkbaugruppe 14 in Umfangsnchtung. In der hier gezeigten Ausführungsform ist das Abtriebselement 22 eine Kugelmutter eines Kugelgewindeantriebs, die auf einem Lenkgestänge 24 der Fahrzeug- Lenkbaugruppe 14 gelagert ist (Figur 2). Das Abtriebselement 22 ist, wie nachfolgend erläutert wird, drehfest mit der Riemenscheibe 16 gekoppelt.
Auf dem Lenkgestänge 24 ist ein Gewinde 25 vorgesehen. Auf der Innenseite des Abtriebselements 22 ist ein nicht im Detail dargestelltes, mit dem Gewinde 25 des Lenkgestänges 24 korrespondierendes Gewinde 27 vorgesehen. Durch geeignete Übertragungselemente, beispielsweise Kugeln, die sowohl in das Gewinde 25 des Lenkgestänges 24 wie auch in das Gewinde 27 des Abtriebselements 22 eingreifen, ist das Abtriebselement 22 mit dem Lenkgestänge 24 gekoppelt.
Wird die Kopplungsbaugruppe 10 durch den Riemenantrieb 12 gedreht, wird das Lenkgestänge 24 durch die Kopplungsbaugruppe 10 in Längsrichtung L gegen die Kopplungsbaugruppe 10 verschoben, wodurch eine Lenkbewegung unterstützt werden kann. Durch die zwischen Riemenscheibe 16 und Abtriebselement 22 angeordnete
Dämpfungsbaugruppe 30 werden Schwingungen des Riemenantriebs 12 gedämpft, so dass diese nicht oder nur in deutlich reduzierter Form auf das Lenkgestänge 24 einwirken.
Nachfolgend wird der Aufbau der Kopplungsbaugruppe 10 detailliert beschrieben. Wie in Figur 3 zu sehen ist, weist das Abtriebselement 22 auf der radialen Außenseite mehrere, in radialer Richtung abstehende Vorsprünge 26 auf. Die Vorsprünge 26 sind auf einer senkrecht zur Längsachse L stehenden Ebene und in Umfangsrichtung gleichmäßig auf dem Außenumfang des Abtriebselements 22 verteilt angeordnet. Gemeinsam bilden die Vorsprünge 26 ein Drehmomentübertragungsprofil 28, mit dem die Dämpfungsbaugruppe 30 sowie die Riemenscheibe 16 gekoppelt werden können.
Wie in den Figuren 4a und 4b zu sehen ist, weist die Dämpfungsbaugruppe 30 einen Träger 32 auf, der im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist. Der Träger 32 ist aus einem steifen Material, beispielsweise Metall oder Kunststoff hergestellt. Der Innendurchmesser des Trägers 32 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Abtriebselements 22, der Außendurchmesser des Trägers im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Riemenscheibe 16. Der Träger 32 kann also in die hülsenartige Riemenscheibe 16 eingeschoben und auf das Abtriebselement 22 aufgeschoben werden.
Der Träger 32 weist des Weiteren mehrere, im Wesentlichen rechteckige Aussparungen 34 auf, deren Form im Wesentlichen dem Querschnitt der Vorsprünge 26 entspricht. Der Träger 32 weist durch diese Aussparungen 34 in Umfangsrichtung ein Rechteckprofil auf. An den Abschnitten 35, die zwischen den Aussparungen 34 vorgesehen sind, sind jeweils Befestigungsöffnungen 36 angeordnet.
In den Aussparungen 34 sind jeweils Dämpfungselemente 38 aus einem weichen, dämpfenden Material vorgesehen. Die Dämpfungselement 38 sind im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, mit einem Boden 40 und zwei Seitenteilen 42. An den freien Enden der Seitenteile 42 sind jeweils aufeinander zu weisende Fortsätze 44 vorgesehen.
Wie in Figur 1 zu sehen ist, weist die Riemenscheibe an einem axialen Ende einen Flansch 46 auf, der mehrere Befestigungsöffnungen 48 enthält, die zu den Befestigungsöffnungen 36 des Trägers 32 der Dämpfungsbaugruppe 30 korrespondieren.
Zur Montage der Kopplungsbaugruppe 10 wird die Dämpfungsbaugruppe 30 auf das Abtriebselement 22 aufgesetzt, sodass die Vorsprünge 26 des Abtriebselements 22 in die Aussparungen 34 der Dämpfungsbaugruppe 30 eingreifen (Figuren 5a und 5b). Die Dämpfungsbaugruppe 30 ist so drehfest mit dem Abtriebselement 22 verbunden. Das Abtriebselement 22 liegt in dieser Position ausschließlich an den Dämpfungselementen 38 an und hat keinen Kontakt zum Träger 32.
Wie in Figur 5b zu sehen ist, liegen die Abschnitte 35 und die radialen Stirnflächen der Vorsprünge 26 im Wesentlichen in einer Ebene, die senkrecht zur Längsrichtung L verläuft.
Anschließend wird die Riemenscheibe 16 in zur Montagerichtung der Dämpfungsbaugruppe 30 entgegengesetzter Richtung auf das Abtriebselement 22 aufgeschoben, bis der Flansch 46 an der Dämpfungsbaugruppe 30 bzw. den Abschnitten 35 des Trägers 32 anliegt. Ein direktes Anliegen an den Vorsprüngen 26 des Abtriebselements 22 wird durch die Fortsätze 44 der Dämpfungselemente 38 verhindert. Nach entsprechender Ausrichtung der Riemenscheibe 16 wird diese mit Befestigungsmitteln 50, die durch die Befestigungsöffnungen 36, 48 geführt werden, mit dem Träger 32 der Dämpfungsbaugruppe 30 verbunden.
Die Befestigungsmittel 50 können beispielsweise Schrauben sein, die jeweils in ein Gewinde in den Befestigungsöffnungen 36 des Trägers 32 eingreifen. Alternativ können auch Niete oder andere geeignete Befestigungsmittel 50 verwendet werden.
Durch die Befestigungsmittel 50 sind die Riemenscheibe 16 und die Dämpfungsbaugruppe 30 bzw. der Träger 32 drehfest miteinander verbunden. Die Dämpfungsbaugruppe 30 greift in das durch die Vorsprünge 26 gebildete Drehmomentübertragungsprofil 28 ein, so dass die Dämpfungsbaugruppe 30 drehfest mit dem Abtriebselement 22 gekoppelt ist. Somit ist eine Drehmomentübertragung von der Riemenscheibe 16 auf das Abtriebselement 22 möglich.
Wie insbesondere in Figur 1 zu sehen ist, hat die Riemenscheibe 16 aber keinen direkten Kontakt mit dem Abtriebselement 22. Das Abtriebselement 22 liegt ausschließlich an den Dämpfungselementen 38 der Dämpfungsbaugruppe 30 an. Schwingungen, die über den Riemenantrieb 12 auf die Riemenscheibe 16 übertragen werden, werden durch die Dämpfungselemente 38 der Dämpfungsbaugruppe 30 gedämpft oder vollständig reduziert, so dass diese nicht auf das Abtriebselement 22 und das Lenkgestänge 24 übertragen werden können. Wie insbesondere in Figur 1 zu sehen ist, sind die Vorsprünge 26 des Abtriebselements 22 zwischen der Dämpfungsbaugruppe 30 bzw. dem Träger 32 und der Riemenscheibe 16 bzw. dem Flansch 46 der Riemenscheibe 16 geklemmt, sodass die Bauteile der Kopplungsbaugruppe 10 nicht nur drehfest miteinander verbunden sind, sondern auch in Längsrichtung L zueinander fixiert sind. Ein Lösen der Bauteile, beispielsweise durch Vibrationen, ist somit zuverlässig verhindert. Da die Dämpfungsbaugruppe 30 in Umfangsrichtung von der Riemenscheibe 16 umschlossen ist, ist diese zudem zuverlässig vor äußeren Einflüssen geschützt.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist das durch die Vorsprünge 26 gebildete Drehmomentübertragungsprofil 28 am Abtriebselement 22 angeordnet. Die Dämpfungsbaugruppe 30 ist drehfest mit der Riemenscheibe 16 verbunden und greift in das Drehmomentübertragungsprofil 28 ein.
Es ist aber auch möglich, dass das Drehmomentübertragungsprofil 28 an der Riemenscheibe 16 vorgesehen ist und die Dämpfungsbaugruppe am Abtriebs- element 22 gehalten ist. Das Abtriebselement 22 kann dazu beispielsweise einen radial nach außen abstehenden Flansch aufweisen.
Das Drehmomentübertragungsprofil 28 kann unabhängig davon, ob dieses an der Riemenscheibe 16 oder am Abtriebselement 22 gehalten ist, auch anders ausgeführt sein. Es ist lediglich sicherzustellen, dass durch das Drehmoment- Übertragungsprofil 28 eine zuverlässige Übertragung des Drehmoments von der Riemenscheibe 16 auf das Abtriebselement 22 möglich ist. Zudem muss das Drehmomentübertragungsprofil 28 derart ausgebildet sein, dass die Dämpfungsbaugruppe 30 zwischen Riemenscheibe 16 oder Abtriebselement 22 und Drehmomentübertragungsprofil 28 angeordnet werden kann. Die Dämpfungsbaugruppe 30 ist in der hier gezeigten Ausführungsform zweiteilig ausgebildet, mit einem steifen Träger 32, beispielsweise aus Blech, auf dem einzelne Dämpfungselemente 38 aufgebracht sind, beispielsweise aufvulkanisiert. Die Dämpfungselemente 38 sind so positioniert, dass diese ein direktes Anliegen des Abtriebselement 22 und des Trägers 32 verhindern. Durch die Fortsätze 44 wird zudem ein Anliegen der Riemenscheibe 16 an den Vorsprüngen 26 verhindern.
Die Dämpfungselemente 38 sind also ausschließlich in den für eine Schwingungsdämpfung erforderlichen Bereichen angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass ein durchgehendes Dämpfungselement 38 auf dem Träger 32 aufgebracht ist, beispielsweise, um den Herstellungsaufwand der Dämpfungsbaugruppe 30 zu reduzieren.
Abhängig von der Form des Drehmomentübertragungsprofils und der Riemenscheibe bzw. dem Abtriebselement kann die Dämpfungsbaugruppe 30 auch einteilig ausgebildet sein. Es ist lediglich sicherzustellen, dass kein direkter Kontakt zwischen der Riemenscheibe 16 und dem Abtriebselement 22 hergestellt ist, sondern dieser Kontakt über die Dämpfungsbaugruppe 30 erfolgt, die auftretende Schwingungen dämpfen oder minimieren kann.

Claims

Patentansprüche
1 . Kopplungsbaugruppe (10) für einen Riemenantrieb (12) einer Fahrzeug- Lenkbaugruppe (14), insbesondere für einen Kugelgewindeantrieb, mit einer Riemenscheibe (16) und einem drehfest mit der Riemenscheibe (16) gekoppelten Abtriebselement (22), insbesondere einer Kugelmutter eines Kugelgewindeantriebs, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Abtriebselement (22) und Riemenscheibe (16) eine Dämpfungsbaugruppe (30) vorgesehen ist.
2. Kopplungsbaugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsbaugruppe (30) an der Riemenscheibe (16) oder am Abtriebs- element (22) drehfest und in Längsrichtung (L) unverschieblich gehalten ist und am Abtriebselement (22) oder an der Riemenscheibe (16) ein Drehmomentübertragungsprofil (28) vorgesehen ist, in das die Dämpfungsbaugruppe (30) eingreift.
3. Kopplungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Riemenscheibe (16) oder dem Abtriebselement (22) ein Drehmomentübertragungsprofil (28) vorgesehen ist und die Dämpfungsbaugruppe (30) ein zum Drehmomentübertragungsprofil (28) korrespondierendes Profil aufweist.
4. Kopplungsbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungsprofil (28) durch mehrere, in radialer Richtung abstehende Vorsprünge (26) gebildet ist und die Dämpfungsbaugruppe Aussparungen (34) zur Aufnahme der Vorsprünge (26) aufweist.
5. Kopplungsbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (26) zwischen der Dämpfungsbaugruppe (30) und der Riemen- scheibe (16) oder dem Abtriebselement (22) geklemmt oder fixiert sind.
6. Kopplungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsbaugruppe (30) ringförmig ausgebildet ist und an der Riemenscheibe (16) oder am Abtriebselement (22) ein radialer Flansch (46) vorgesehen ist, an dem die Dämpfungsbaugruppe (30) befestigt ist.
7. Kopplungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsbaugruppe (30) einen Träger (32) aufweist, der insbesondere an der Riemenscheibe (16) oder am Abtriebselement (22) befestigt ist, sowie zumindest ein Dämpfungselement (38), das am Träger (32) fixiert ist und am Abtriebselement (22) oder an der Riemenscheibe (16) anliegt.
8. Kopplungsbaugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dämpfungselement (38) aus Kunststoff oder Gummi besteht und insbesondere auf den Träger (32) aufvulkanisiert ist.
9. Kopplungsbaugruppe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (32) aus Metall besteht.
10. Kopplungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenscheibe (16) eine Hülse ist, die das Abtriebselement (22) und die Dämpfungsbaugruppe (30) in Umfangsrichtung umschließt.
1 1 . Riemenantrieb (12) für eine Fahrzeug-Lenkbaugruppe (14) mit einer Kopplungsbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Riemenscheibe (16) über einen Riemen (18) mit einem Antrieb (20) gekoppelt ist und das Abtriebselement (22) mit einem Lenkgestänge (24) gekoppelt ist, insbesondere mit einem Kugelgewindeantrieb.
12. Riemenantrieb nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (22) eine Kugelmutter eines Kugelgewindeantriebs ist.
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