DE102008000950A1

DE102008000950A1 - Superimposed steering gear for vehicle, particularly passenger car, has superimposed gearbox which is provided in gearbox housing, where gearbox housing and servo motor housing are fixed centrally together

Info

Publication number: DE102008000950A1
Application number: DE102008000950A
Authority: DE
Inventors: Arthur Rupp; Jürgen HÖRSCH; Achim Domhan; Wolfgang Runge
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2009-10-08

Abstract

The superimposed steering gear (1) has a superimposed gearbox (2) which is provided in a gearbox housing (3). The gearbox housing and a servo motor housing (7) are fixed centrally together in a socket joint (9) around the circumference of the gearbox housing and the circumference of the servo motor housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlagerungslenkung für ein Fahrzeug, mit einem Überlagerungsgetriebe, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a superposition steering for a vehicle, with a superposition gearbox, after the Preamble of claim 1.

Überlagerungslenkungen sind bekannt und zeichnen sich dadurch aus, daß dem von einem Fahrer an einer Lenkhandhabe gewählten Lenkwinkel bei Bedarf ein weiterer Drehwinkel durch einen Aktuator überlagert werden kann. Der zusätzliche Drehwinkel wird durch eine elektronische Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung (ESP-Regler) gesteuert und dient zur Erhöhung der Fahrstabilität des Fahrzeugs oder zu sonstigen Zwecken. Beispielsweise wird hierfür ein Überlagerungsgetriebe, das als Planetenradgetriebe, wie es in der DE 101 59 800 A1 oder als Wellgetriebe (harmonic-drive) wie es in der US 6 938 724 B1 offenbart ist, herangezogen.Overlapping steering systems are known and are characterized by the fact that the steering angle selected by a driver on a steering handle, if necessary, can be superimposed by an additional rotational angle by an actuator. The additional angle of rotation is controlled by an electronic control and / or regulating device (ESP controller) and serves to increase the driving stability of the vehicle or for other purposes. For example, this is a superposition gear, as planetary gear, as in the DE 101 59 800 A1 or as wave gear (harmonic-drive) as it is in the US Pat. No. 6,938,724 B1 disclosed, used.

Die Übersetzung einer Servo- oder Hilfskraftlenkung mit Überlagerungsfunktion setzt sich aus den Übersetzungen eines Lenkgetriebes und des Überlagerungsgetriebes zusammen. Ein Überlagerungsgetriebe weist zu diesem Zweck eine erste Getriebeeingangswelle und eine zweite Getriebeeingangswelle auf und überlagert die an den Getriebeeingangswellen auftretenden Drehwinkel auf eine Getriebeausgangswelle, die mit einem Lenkgetriebe und lenkbaren Rädern des Fahrzeugs wirkverbunden ist. Die erste Getriebeeingangswelle oder die Getriebeausgangswelle können drehfest mit der Lenkhandhabe verbunden sein.The translation a servo or power steering with overlay function consists of the translations of a steering gear and of the superposition gear together. A superposition gearbox has for this purpose a first transmission input shaft and a second transmission input shaft and superimposed on the the transmission input shafts occurring rotation angle to a transmission output shaft, with a steering gear and steerable wheels of the vehicle is actively connected. The first transmission input shaft or the transmission output shaft can be rotatably connected to the steering handle.

Soll die Übersetzung aus fahrdynamischen Gründen geändert werden, wird bei einem Well- oder Pulsatorgetriebe ein exzentrischer Antriebskern des Wellgetriebes durch einen elektrischen Servomotor in Drehung versetzt, wodurch beispielsweise eine Relativverdrehung der Getriebeausgangswelle zu der ersten Getriebeeingangswelle resultiert.Should the translation changed for driving dynamics reasons Become, in a corrugated or Pulsatorgetriebe an eccentric Drive core of the corrugated transmission by an electric servomotor in Rotation offset, whereby, for example, a relative rotation the transmission output shaft to the first transmission input shaft results.

Die bekannten Überlagerungslenkungen weisen ein- oder mehrteilige Getriebegehäuse und Servomotorgehäuse auf, die mit Radialflanschdichtungen und Schrauben verbunden sind.The known overlay steering systems have one or more parts Gear housing and servomotor housing on, the are connected with radial flange seals and screws.

Die Zentrierung der Gehäuse zueinander ist mit aufwändiger Justage verbunden und zudem mit Versatzfehlern behaftet.The Centering of the housing to each other is more complex Adjustment connected and also subject to offset errors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlagerungslenkung zu schaffen, die einfach, reproduzierbar und exakt montierbar ist.Of the Invention is based on the object, a superposition steering to create, which is simple, reproducible and exactly mountable.

Die Aufgabe wird mit einer Überlagerungslenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is with a superposition steering with the features of claim 1.

Dadurch dass das Getriebegehäuse und das Servomotorgehäuse in der Art einer Muffenverbindung um den Umfang des Getriebegehäuses und um den gesamten Umfang des Servomotorgehäuses zentriert aneinander festgelegt sind, ist eine einfache, exakte und eine reproduzierbare Genauigkeit ermöglichende Montage der Überlagerungslenkung gegeben.Thereby that the gearbox and the servomotor housing in the manner of a socket connection around the circumference of the transmission housing and centered around the entire circumference of the servomotor housing are fixed to each other, is a simple, exact and a reproducible Accuracy permitting mounting of the superposition steering given.

Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.preferred Designs emerge from the dependent claims.

Zur Zentrierung des Servomotorgehäuses zu dem Getriebegehäuse kann an einem axial endseitigen, zu dem Servomotorgehäuse zugewandten Ende des Getriebegehäuses, eine an dessen Außenumfang umlaufende Paßfläche vorgesehen sein, die im wesentlichen in axialer Richtung des Getriebegehäuses verläuft und die auf einer Paßfläche am Innenumfang des Servomotorgehäuses vorzugsweise mit einer geeigneten Übergangspassung zu liegen kommt.to Centering of the servomotor housing to the gear housing can be on an axial end, to the servomotor housing facing the end of the gear housing, one on the outer circumference be provided circumferential mating surface, which is substantially extends in the axial direction of the transmission housing and on a mating surface on the inner circumference of Servomotor housing preferably with a suitable transition fit to come to rest.

Es kann auch zweckmäßig sein, am Innenumfang des Getriebegehäuses eine Paßfläche anzuordnen, die mit einer im montierten Zustand der Überlagerungslenkung, Paßfläche an dem Außenumfang des Servomotorgehäuses zusammenwirkt. Vorzugsweise ist das Servomotorgehäuse mit dem Getriebegehäuse formschlüssig lösbar, beispielsweise mit einem Innengewinde an dem axialen Ende des Servomotorgehäuses, das mit einem Außengewinde des Getriebegehäuses verschraubt ist, oder umgekehrt, verbunden. Die Passflächen können auch nur teilweise um den entsprechenden Umfang eines oder beider Gehäuse geführt sein.It can also be useful on the inner circumference of Gear housing to arrange a mating surface, that with a mounted state of the superposition steering, Mating surface on the outer circumference of the servomotor housing interacts. Preferably, the servo motor housing is with the gear housing releasably releasable, for example, with an internal thread at the axial end of the servomotor housing, that with an external thread of the gear housing screwed, or vice versa connected. The mating surfaces can also only partially to the appropriate extent be guided one or both housings.

Es kann auch zweckmäßig sein, das Servomotorgehäuse radial mit dem Getriebegehäuse zu verschrauben oder das Servomotorgehäuse mit dem Getriebegehäuse zu verkleben.It may also be appropriate, the servomotor housing to bolt radially to the gear housing or the Bond the servomotor housing to the gearbox housing.

Die Übergangspassung kann auch als Presspassung ausgeführt sein. Das Servomotorgehäuse kann mit dem Getriebegehäuse verstemmt sein. Ist die Passung zwischen dem Servomotorgehäuse und dem Getriebegehäuse als Spielpassung ausgeführt, so kann es zweckmäßig sein, eine Einstelleinrichtung zur Beeinflussung der Konzentrizität zwischen den Gehäusen vorzusehen. Die Einstelleinrichtung kann beispielsweise durch ein Doppelexzenter gebildet sein, oder durch Einstellschrauben, durch Paßstifte in Paßbohrungen und der gleichen.The transitional fit can also be designed as a press fit. The servomotor housing can be caulked with the gearbox. Is the fit between the servo motor housing and the gear housing designed as a clearance, so it may be appropriate be, an adjustment for influencing the concentricity between the housings. The adjustment device can be formed for example by a double eccentric, or by adjusting screws, by dowels in fitting holes and the same.

Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben.The Invention will now be closer with reference to an embodiment described and reproduced with reference to the accompanying drawings.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Überlagerungslenkung. 1 a schematic longitudinal section through a Überlagerungslen invention kung.

In 1 ist in einem Längsschnitt eine als elektrische Überlagerungslenkung 12 ausgebildete Überlagerungslenkung 1 für einen Personenkraftwagen gezeigt. Sie besteht aus einem als elektrischen Hohlwellenmotor gebildeten Servomotor 6, dessen zylinderförmiges Servomotorgehäuse 7 an einem karosseriefesten Bauteil 13 über ein Schwenklager 14 an seinem Motorlagerschild 15 sich abstützt. Eine Lenkwelle 16, die drehfest mit einer Lenkhandhabe 17 verbunden ist, bildet eine erste Getriebeeingangswelle 4 für ein zu der Überlagerungslenkung 1 gehörigen Überlagerungsgetriebe 2. Das Überlagerungsgetriebe 2 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Wellgetriebe 18 dargestellt. Das Wellgetriebe 18 dient zur Überlagerung eines auf die erste Getriebeeingangswelle 4 aufgebrachten Lenkwinkels mit einem, von dem Servomotor 6 auf eine zweite Getriebeeingangswelle 5 aufgebrachten Drehwinkel. Das Wellgetriebe 18 ist in einem mit ähnlichem Außendurchmesser versehenen zylinderförmigen Getriebegehäuse 3 wie das Servomotorgehäuse 7 angeordnet. Das Servomotorgehäuse 7 weist an einem, dem Getriebegehäuse 3 zugewandten axialen Ende 19 eine an seinem Innenumgang angeordnete Paßfläche 11 auf. Das Getriebegehäuse 3 weist ein an seinem, dem axialen Ende 19 zugewandten Umfangsrand eine Paßfläche 10 auf seinem Aussenumfang auf. Die Passflächen 10, 11 bilden eine Presspassung und sind miteinander verklebt, sodaß die beiden Gehäuse 3,7 in der Art einer Muffenverbindung 9 zusammengefügt sind. Die zweite Getriebeeingangswelle 5 ist als Hohlwelle 20 ausgeführt, auf der Rotormagnete des Servomotors 6 festgelegt sind. Die Hohlwelle 20 ist einstückig mit einem exzentrischen Antriebskern 21 gebildet. Um den ellipsenförmigen Umfang des exzentrischen Antriebskerns 21 ist ein flexibles Kugellager 22 aufgezogen. Der exzentrische Antriebskern greift mit seiner axialen Erstreckung in eine aus elastischem Stahlblech gebildete, topfförmige radialflexible Abrollbuchse 23 ein. Die radialflexible Abrollbuchse 23 greift unter Wirkung der ellipsenförmigen Aufweitung durch den exzentrischen Antriebskern 21 mit einer Außenverzahnung in an sich bekannter Weise in eine Innenverzahnung an einem Stützring 24 ein. Der Stützring 24 ist drehfest mit einer Getriebeausgangswelle 8 des Überlagerungsgetriebes 2 verbunden. Der Stützring 24, die Getriebeeingangswellen 4,5 und die Getriebeausgangswelle 8 sind konzentrisch angeordnet. Der innenverzahnte Stützring 24 weist eine größere Zähnezahl auf als die radialflexible Abrollbuchse 23, wodurch eine Verdrehung des Stützrings 24 und damit der Getriebeausgangswelle 8 relativ zu der ersten Getriebeeingangswelle 4 pro Umdrehung des exzentrischen Antriebskerns 21 um die Differenz der Zähnezahl erfolgt.In 1 is in a longitudinal section as an electrical superposition steering 12 trained superposition steering 1 shown for a passenger car. It consists of a servomotor formed as an electric hollow shaft motor 6 , its cylindrical Servomotorgehäuse 7 on a body-mounted component 13 over a pivot bearing 14 at its engine end shield 15 is supported. A steering shaft 16 , which rotatably with a steering handle 17 is connected, forms a first transmission input shaft 4 for on to the superposition steering 1 associated superposition gear 2 , The superposition gearbox 2 is in the embodiment shown as a wave gear 18 shown. The wave gear 18 serves to superpose one on the first transmission input shaft 4 applied steering angle with one, from the servomotor 6 to a second transmission input shaft 5 applied angle of rotation. The wave gear 18 is in a provided with a similar outer diameter cylindrical gear housing 3 like the servomotor housing 7 arranged. The servomotor housing 7 points to one, the transmission housing 3 facing axial end 19 a mating surface arranged on its inner circumference 11 on. The gearbox 3 has one at its, the axial end 19 facing peripheral edge a mating surface 10 on its outer circumference. The mating surfaces 10 . 11 form a press fit and are glued together so that the two housings 3 . 7 in the manner of a socket connection 9 are joined together. The second transmission input shaft 5 is as a hollow shaft 20 carried out on the rotor magnets of the servomotor 6 are fixed. The hollow shaft 20 is integral with an eccentric drive core 21 educated. Around the elliptical circumference of the eccentric drive core 21 is a flexible ball bearing 22 reared. The eccentric drive core engages with its axial extent in a formed from elastic steel sheet, cup-shaped radially flexible Abrollbuchse 23 one. The radially flexible rolling bush 23 engages under the action of the elliptical expansion by the eccentric drive core 21 with an external toothing in a conventional manner in an internal toothing on a support ring 24 one. The support ring 24 is non-rotatable with a transmission output shaft 8th of the superposition gearbox 2 connected. The support ring 24 , the transmission input shafts 4 . 5 and the transmission output shaft 8th are arranged concentrically. The internally toothed support ring 24 has a larger number of teeth than the radially flexible Abrollbuchse 23 , whereby a rotation of the support ring 24 and thus the transmission output shaft 8th relative to the first transmission input shaft 4 per revolution of the eccentric drive core 21 to the difference of the number of teeth takes place.

11: ÜberlagerungslenkungSuperimposed steering
22: ÜberlagerungsgetriebeSuperposition gear
33: Getriebegehäusegearbox
44: Getriebeeingangswelle, ersteTransmission input shaft, first
55: Getriebeeingangswelle, zweiteTransmission input shaft, second
66: Servomotorservomotor
77: ServomotorgehäuseServo motor housing
88th: GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
99: Muffenverbindungsocket connection
1010: Paßflächemating surface
1111: Paßflächemating surface
1212: Überlagerungslenkung, elektrischSuperimposed steering system, electrical
1313: Bauteil, karosseriefestcomponent body established
1414: Schwenklagerpivot bearing
1515: MotorlagerschildMotor bearing shield
1616: Lenkwellesteering shaft
1717: LenkhandhabeSteering handle
1818: WellgetriebeThe wave gear
1919: Ende, axialThe End, axial
2020: Hohlwellehollow shaft
2121: Antriebskern, exzentrischDrive core, eccentric
2222: Kugellager, flexibelBall-bearing, flexible
2323: Abrollbuchserolling cup
2424: Stützringsupport ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10159800 A1 [0002]
- US 6938724 B1 [0002]

Claims

Superposition steering system for a vehicle with a superposition gearbox ( 2 ) in a transmission housing ( 3 ) for linking one of a driver to a first transmission input shaft ( 4 ) of the superposition gearing ( 2 ) entered steering angle with a on a second transmission input shaft ( 5 ) from a servomotor ( 6 ) in a servomotor housing ( 7 ) entered angle to a sum angle at a transmission output shaft ( 8th ), characterized in that the transmission housing ( 3 ) and the servomotor housing ( 7 ) in the manner of a socket connection ( 9 ) around the circumference of the transmission housing ( 3 ) and the circumference of the servomotor housing ( 7 ) centered on each other.

Superimposed steering system according to claim 1, characterized in that the centering by a mating surface ( 10 ) on the outer circumference of the transmission housing ( 9 ) and a mating surface ( 11 ) on the inner circumference of the servomotor housing ( 7 ) he follows.

Superimposed steering system according to claim 1, characterized in that the centering by a mating surface on the inner circumference of the transmission housing ( 3 ) and by a mating surface on the outer circumference of the servo motor housing ( 7 ) he follows.

Superimposed steering system according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least one of the two mating surfaces ( 10 . 11 ) not around the full circumference of the servomotor housing ( 7 ) and / or the transmission housing ( 3 ) enough.

Superimposed steering system according to claim 1 to 4, characterized in that the servomotor housing ( 7 ) with the transmission housing ( 3 ) is positively releasably connected.

Superposition steering system according to claim 5, characterized in that the transmission housing ( 3 ) carries an external thread which is on an internal thread of the servomotor housing ( 7 ) is screwed or an internal thread carries in an external thread of the servomotor housing ( 7 ) is screwed.

Superimposed steering system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the servomotor housing ( 7 ) with the transmission housing ( 3 ) is screwed radially.

Superimposed steering system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the servomotor housing ( 7 ) with the transmission housing ( 3 ) is glued.

Superposition steering system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the transmission housing ( 3 ) with the servomotor housing ( 7 ) is pinned.

Superimposed steering system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the servomotor housing ( 7 ) in the transmission housing ( 3 ) is pressed.

Superimposed steering system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the servomotor housing ( 7 ) with the transmission housing ( 3 ) is caulked radially or axially.

Superimposed steering system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the concentricity between the servo motor housing ( 7 ) and the transmission housing ( 3 ) is adjustable with an adjustment.

Superimposed steering system according to claim 12, characterized in that the adjusting device is a double eccentric is.

Superimposed steering system according to claim 12, characterized characterized in that the adjusting means by adjusting screws or dowels and mating holes is formed.