DE102008032982A1 - Steering device for motor vehicle, has steering wheel and superposition drive arranged in gearbox housings, and component units of gearbox housing serve as mounting and fixing drive elements of superposition drive and propulsion engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Überlagerungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruch 1.The The invention relates to a steering device for a motor vehicle with a superposition gear according to the Preamble of claim 1.
Lenkvorrichtungen für Kraftfahrzeuge sind derart aufgebaut, dass eine vom Fahrer durch unmittelbare Betätigung einer Betätigungseinrichtung, insbesondere eines Lenkrads, eingeleitete Lenkbewegung über eine Übertragungseinrichtung auf die gelenkten Räder übertragen wird. Die Übertragungseinrichtung umfasst in der Regel eine Lenkwelle, die mit der Betätigungseinrichtung gekoppelt ist, sowie ein Lenkgetriebe und ein Lenkgestänge, das mit den gelenkten Rädern gekoppelt ist. Die Übertragung kann grundsätzlich mechanisch, hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder kombiniert erfolgen.steering devices for motor vehicles are constructed such that one of Driver by direct operation of an actuating device, in particular a steering wheel, initiated steering movement transmit a transmission device to the steered wheels becomes. The transmission device usually comprises a steering shaft coupled to the actuator is, as well as a steering gear and a steering linkage, with is coupled to the steered wheels. The transfer can basically mechanical, hydraulic, pneumatic, done electrically or in combination.
Es sind des Weiteren Überlagerungslenkungen bekannt, die sich dadurch auszeichnen, dass einem vom Fahrer eingegebenen Lenkwinkel ein weiterer Winkel durch einen Aktuator überlagert werden kann. Dabei können beispielsweise hydraulische oder elektrische Aktuatoren verwendet werden.It Furthermore, overlay steering systems are known characterized in that a driver input of the steering angle another angle can be superimposed by an actuator. In this case, for example, hydraulic or electrical Actuators are used.
Aus
der
Überlagerungslenkungen werden beispielsweise bei einer so genannten Dynamiklenkung eingesetzt, bei der die Überlagerung eines Lenkwinkels geschwindigkeitsabhängig erfolgt.Superposition steering are used for example in a so-called dynamic steering, in the superposition of a steering angle speed-dependent he follows.
Die Integration eines Überlagerungsgetriebes in einen Lenkstrang führt zu einem erhöhten Bedarf an Bauraum. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Überlagerungsgetriebe bereitzustellen, die auch bei einem beschränkten Bauraum realisierbar ist.The Integration of a superposition gearbox in a steering column leads to an increased need for space. Of the The present invention is therefore based on the object, a steering device for to provide a motor vehicle with a superposition gear, which is also feasible in a limited space.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lenkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen angegeben.These Object is achieved by a steering device solved with the features of claim 1. refinements The inventions are specified in the subclaims.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung des Überlagerungsgetriebes räumlich getrennt von dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Durch die räumliche Trennung ist es möglich, die Antriebsvorrichtung und das Überlagerungsgetriebe nicht als bauliche Einheit, sondern als getrennte Module auszubilden, und zur Adaption an den vorhandenen Bauraum getrennt zueinander anzuordnen. Dies umfasst insbesondere eine rotatorische und/oder lineare Verschiebung zueinander im Vergleich zu einer Ausbildung als bauliche Einheit. Es wird auf diese Weise eine flexibel einsetzbare Lenkvorrichtung zur Verfügung gestellt.After that is inventively provided that the drive device of the superposition gearing spatially separated from is arranged the transmission housing. By the spatial Separation, it is possible, the drive device and the superposition gear not as a structural unit but as separate modules, and for adaptation to the available space separated from each other to arrange. This includes in particular a rotary and / or linear shift compared to a training as a structural unit. It is in this way a flexible steering device made available.
Unter dem Begriff „räumlich getrennt” im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei zu verstehen, dass die Antriebsvorrichtung und das Überlagerungsgetriebe nicht als bauliche Einheit ausgeführt sein müssen. Insbesondere ist nicht vorgesehen, dass das Überlagerungsgetriebe und die Antriebsvorrichtung direkt und starr, beispielsweise mittels einer Flanschverbindung, miteinander verbunden sind und dabei die Drehachsen der Ausgangswelle der Antriebsvorrichtung und der Eingangswelle des Überlagerungsgetriebes in einer Flucht liegen.Under the term "spatially separated" in the sense The present invention is to be understood that the drive device and the superposition gear not as a structural unit have to be executed. In particular, it is not provided that the superposition gear and the drive device directly and rigidly, for example by means of a flange connection, connected to each other while the axes of rotation of the output shaft the drive device and the input shaft of the superposition gear to be in flight.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ausgangswelle der Antriebsvorrichtung (die Antriebswelle) und die Eingangswelle des Überlagerungsgetriebes Drehachsen aufweisen, die winklig zueinander angeordnet sind. Dabei kann durchaus vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse und die Antriebsvorrichtung in räumlicher Nähe zueinander angeordnet sind, beispielsweise die Antriebsvorrichtung an einem von dem Getriebegehäuse abragenden Trägerelement befestigt ist.In An embodiment of the invention is provided that the output shaft the drive device (the drive shaft) and the input shaft of the superposition gear Have axes of rotation which are arranged at an angle to each other. there can certainly be provided that the gearbox and the drive device in spatial proximity to each other are arranged, for example, the drive device to a projecting from the transmission housing carrier element is attached.
Eine Kraftübertragung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Überlagerungsgetriebe erfolgt bei einer winkligen Anordnung in einer Ausgestaltung mittels einer Gelenkwelle, beispielsweise einer Kardanwelle. In einer anderen Ausgestaltung erfolgt die Kraftübertragung bei winkliger Anordnung von Antriebsvorrichtung und Überlagerungsgetriebe mittels einer flexiblen Welle. Letztere kann aus einem metallischen Werkstoff oder einem Kunststoff bestehen. Auch kann vorgesehen sein, dass die flexible Welle eine Mehrzahl miteinander verbundener Elemente umfasst.A Power transmission between the drive device and the superposition gear takes place in an angular arrangement in one embodiment by means a propeller shaft, for example a propeller shaft. In another Design is the power transmission at an angle Arrangement of drive device and superposition gear means a flexible shaft. The latter can be made of a metallic material or a plastic. It can also be provided that the flexible shaft a plurality of interconnected elements includes.
Ebenfalls liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die flexible Welle ein Getriebeelement umfasst. Ein solches Getriebeelement ist beispielsweise eine Schneckenwelle eines Schneckengetriebes. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, dass die flexible Welle die eingangsseitige Getriebewelle des Überlagerungsgetriebes ausbildet, und nicht lediglich mit dieser verbunden ist. Beispielsweise ist ein im Getriebegehäuse angeordneter Abschnitt der flexiblen Welle als Schneckenwelle ausgebildet, die mit einem ebenfalls im Überlagerungsgetriebe angeordneten Schneckenrad kämmt. Die flexible Welle ragt dabei aus dem Getriebegehäuse heraus und ist an ihrem Ende beispielsweise über eine Kupplung mit der Antriebswelle der Antriebsvorrichtung koppelbar.It is also within the scope of the invention that the flexible shaft comprises a transmission element. Such a transmission element is for example a worm shaft of a worm gear. This configuration makes it possible that the flexible shaft forms the input-side gear shaft of the superposition gear, and is not connected only to this. For example, a portion of the flexible shaft arranged in the gear housing is designed as a worm shaft, which meshes with a worm wheel which is likewise arranged in the superposition gear. The flexible shaft projects out of the transmission housing and is at its end for example via a coupling with the drive shaft of the drive device coupled.
In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehachse der Ausgangswelle der Antriebseinheit und die Drehachse der Eingangswelle des Überlagerungsgetriebes in einer Flucht liegen, wobei die beiden Einheiten jedoch räumlich voneinander getrennt, nämlich linear versetzt zueinander angeordnet sind. Die Verbindung erfolgt dabei über eine starre Welle, die aus mehreren miteinander gekoppelten Abschnitten bestehen kann.In a further embodiment of the invention is provided that the axis of rotation of the output shaft of the drive unit and the Rotary axis of the input shaft of the superposition gear in flight, but the two units are spatially separated, namely linear offset from each other are arranged. The connection is made via a rigid shaft consisting of several coupled sections can exist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein elastisches Mittel vorgesehen ist, das im Drehmomentenfluss zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Überlagerungsgetriebe angeordnet ist. Ein solches elastisches Mittel kann sowohl bei einer winkligen Anordnung von Antriebsvorrichtung und Überlagerungsgetriebe als auch für den Fall, dass die Drehachsen der jeweiligen Wellen in einer Flucht liegen, Einsatz finden. Es ist insbesondere für den Fall vorteilhaft, dass die Verbindung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Überlagerungsgetriebe mittels einer starren Welle erfolgt. Das oder die elastischen Mittel dienen dabei zum Ausgleich kleinerer, fertigungsbedingter Fluchtfehler und/oder zum Dämpfen von Vibrationen. Das elastische Mittel ist beispielsweise als elastische Kupplung ausgebildet.A Another embodiment of the invention provides that at least one elastic means is provided in the torque flow between the Drive device and the superposition gear arranged is. Such elastic means can be used both at an angle Arrangement of drive device and superposition gear as well as in the event that the axes of rotation of the respective waves lie in flight, find employment. It is especially for the case advantageous that the connection between the drive device and the superposition gear by means of a rigid shaft he follows. The one or more elastic means serve to compensate smaller, manufacturing-related misalignment and / or for damping of vibrations. The elastic means is for example as a flexible coupling educated.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Antriebsgehäuse und/oder das Getriebegehäuse mittels Mitteln zur Schwingungsentkopplung mit einem zugeordneten Trägerelement oder Halterung des Kraftfahrzeugs verbunden sind. Mittels solcher Mittel können Vibrationen der Antriebsvorrichtung sowie Schwingungen reduziert werden, die beispielsweise aufgrund fertigungstechnischer Toleranzen entstehen können.Of Furthermore, it can be provided that the drive housing and / or the transmission housing by means of vibration isolation with an associated carrier element or holder of the Motor vehicle are connected. By means of such means can Reduced vibrations of the drive device and vibrations which arise, for example, due to manufacturing tolerances can.
Die Mittel zur Schwingungsentkopplung werden dabei beispielsweise durch elastische Elemente bereitgestellt, mittels derer die Antriebsvorrichtung und/oder das Getriebegehäuse an dem zugeordneten Trägerelement befestigt sind. In einer anderen Ausgestaltung handelt es sich bei den Mitteln zur Schwingungsentkopplung um eine vibrationsdämpfende Beschichtung, die am Getriebegehäuse und/oder am Antriebsgehäuse der Antriebsvorrichtung zumindest in Teilbereichen vorgesehen ist.The Means for vibration decoupling are, for example, by elastic elements provided by means of which the drive device and / or the transmission housing on the associated carrier element are attached. In another embodiment, it is the means for vibration decoupling a vibration damping Coating on the gear housing and / or on the drive housing the drive device is provided at least in partial areas.
Die Antriebsvorrichtung kann grundsätzlich als hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebsvorrichtung ausgebildet sein. Es handelt sich beispielsweise um einen Elektromotor, der als Ausgangswelle eine Antriebswelle umfasst.The Drive device can basically as hydraulic, be formed pneumatic or electric drive device. It is, for example, an electric motor acting as an output shaft comprises a drive shaft.
Das Überlagerungsgetriebe kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle im Lenkstrang zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern einen Lenkwinkel überlagern. Beispielsweise ist das Überlagerungsgetriebe im Bereich der Lenkwelle, also zwischen Lenkrad und Lenkgetriebe in die Lenkvorrichtung integriert. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Überlagerungsgetriebe in das Lenkrad integriert. Die Antriebsvorrichtung kann aufgrund ihrer räumlich getrennten Anordnung von dem Überlagerungsgetriebe grundsätzlich an einem beliebigen Ort des Fahrzeugs angeordnet sein. Soweit es der Bauraum erlaubt, ist jedoch eine bauliche Nähe zu dem Überlagerungsgetriebe vorteilhaft.The superposition gearbox can basically at any point in the steering column overlap a steering angle between the steering wheel and the steered wheels. For example, the superposition gear is in the range the steering shaft, ie between the steering wheel and steering gear in the steering device integrated. In another embodiment, the superposition gear integrated into the steering wheel. The drive device can due to their spatially separated arrangement of the superposition gearing basically arranged at any location of the vehicle be. As far as the space allowed, however, is a structural proximity advantageous to the superposition gear.
In einer Ausgestaltung sind sowohl das Überlagerungsgetriebe als auch die Antriebsvorrichtung in das Lenkrad integriert. Die Antriebsvorrichtung befindet sich dabei beispielsweise im Bereich einer Speiche des Lenkrads, während das Überlagerungsgetriebe drehfest mit dem Lenkradboden verbunden ist. Dabei kann des weiteren vorgesehen sein, dass mindestens ein Bestandteil des Getriebegehäuses, das der Lagerung und/Fixierung eines Getriebeelementes des Überlagerungsgetriebes dient, in den Lenkradboden des Lenkrads integriert ist, oder mindestens ein Bestandteil des Getriebegehäuses den Lenkradboden zumindest teilweise bildet.In In one embodiment, both the superposition gear as well as the drive device integrated into the steering wheel. The Drive device is located, for example, in the area a spoke of the steering wheel, while the superposition gearbox rotatably connected to the steering wheel floor. It can further be provided that at least one component of the transmission housing, which serves for the storage and / or fixing of a transmission element of the superposition gearing, is integrated into the steering wheel floor of the steering wheel, or at least a component of the transmission housing the steering wheel floor at least partially forms.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme von Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei wird darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich Prinzipdarstellungen sind, die nicht reale Anordnungen und Größenverhältnisse der einzelnen Bauteile sowie deren Verbindungen untereinander zeigen. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to figures of the drawing explained in more detail with reference to several embodiments. It should be noted that the figures are only schematic representations are not real arrangements and proportions the individual components and their connections show each other. Show it:
Die
Eine
Drehung der Lenkwelle
Gemäß der
Das Überlagerungsgetriebe
Räumlich
getrennt von dem Getriebegehäuse
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Antriebsvorrichtung
Die
Bei
der Ausgestaltung der
Die
flexible Welle
Die
Ausbildung der Verbindung zwischen der Antriebsvorrichtung
Die
Die
Antriebsvorrichtung
Die
Anordnung einer elastischen Kupplung gemäß der
Gemäß der
Die
Das
Lenkrad besteht aus einem Lenkradkranz
Das
Getriebegehäuse
Eine
Lenkbewegung des Fahrers wird ebenso wie eine durch das Überlagerungsgetriebe
Ebenso
wird eine über den Antriebsmotor
Der
Antriebsmotor
Die Erfindung ist in ihrer Ausgestaltung nicht auf die vorstehend dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. Insbesondere sind der Ort der Anordnung des Überlagerungsgetriebes im Lenkstrang, die Art der Ausbildung des Überlagerungsgetriebes sowie die dargestellte Kopplung zwischen Antriebsvorrichtung und Überlagerungsgetriebe lediglich beispielhaft zu verstehen.The The invention is not in its embodiment on the above Embodiments limited. In particular, the place the arrangement of the superposition gear in the steering column, the Type of training of the superposition gear and the illustrated coupling between the drive device and superposition gear merely to be understood as an example.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - WO 2007/009420 A1 [0004, 0044] WO 2007/009420 A1 [0004, 0044]
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: MAIKOWSKI & NINNEMANN PATENTANWAELTE, DE |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: TAKATA AKTIENGESELLSCHAFT, DE Free format text: FORMER OWNER: TAKATA-PETRI AG, 63743 ASCHAFFENBURG, DE Effective date: 20120904 |
|
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: MAIKOWSKI & NINNEMANN PATENTANWAELTE, DE Effective date: 20120904 |
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| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20150203 |