DE102011012311B4 - Electric Power Steering - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
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- F16H55/26—Racks
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Abstract
Elektromechanische Lenkung (10) mit einer Lenkstange (12), die einerseits mit einem Lenkritzel (14) einer Lenksäule (16) und andererseits mit einem von einem Elektromotor (18) antreibbaren Kugelgewindetrieb (20) in Wirkverbindung steht, wobei eine Ausgangswelle (32) des Elektromotors (18) parallel zu einer Längsachse der Lenkstange (12) ausgerichtet ist, ein Eingriffsbereich (34) des Lenkritzels (14) mit der Lenkstange (12) einstellbar ist und der Eingriffsbereich (34) mittels eines in seiner Position veränderbaren Druckstückes (36) einstellbar ist, das die Lenkstange (12) in Richtung des Lenkritzels (14) mit einer Kraft beaufschlagt, wobei das Druckstück (36) eine mit der Kontur der Lenkstange (12) korrespondierende und der Lenkstange (12) zugewandte randoffene Ausnehmung (48) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (48) mit einer Exzentrizität (52) zu einer Mittelachse (50) des Druckstückes (36) angeordnet ist und die Exzentrizität (52) möglichen Spannpositionen eines Riemens (28) eines Riementriebes zwischen Elektromotor (18) und Lenkstange (12) entspricht.Electromechanical steering (10) with a steering rod (12) which is in operative connection with a steering pinion (14) of a steering column (16) on the one hand and with a ball screw drive (20) which can be driven by an electric motor (18), wherein one output shaft (32) of the electric motor (18) is aligned parallel to a longitudinal axis of the handlebar (12), an engagement region (34) of the steering pinion (14) with the handlebar (12) is adjustable and the engagement region (34) by means of a variable in its position pressure piece (36 ) is adjustable, which acts on the handlebar (12) in the direction of the steering pinion (14) with a force, wherein the pressure piece (36) with the contour of the handlebar (12) and the handlebar (12) facing open-edged recess (48) characterized in that the recess (48) is arranged with an eccentricity (52) to a central axis (50) of the pressure piece (36) and the eccentricity (52) possible clamping positions n of a belt (28) corresponds to a belt drive between the electric motor (18) and the handlebar (12).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Lenkung mit einer Lenkstange, die einerseits mit einem Lenkritzel und andererseits mit einem von einem Elektromotor antreibbaren Kugelgewindetrieb in Wirkverbindung steht, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer elektromechanischen Lenkung.The invention relates to an electromechanical steering with a handlebar, which is on the one hand with a steering pinion and on the other hand with a drivable by an electric motor ball screw in operative connection, and a motor vehicle with an electromechanical steering.
Elektromechanische Lenkungen sind bekannt. So ist beispielsweise aus
Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Lenkung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der einerseits die Möglichkeit des Spannens eines Riemens zwischen einer Ausgangswelle eines Elektromotors und einer Lenkstange möglich ist und andererseits eine Deachsierung weitgehend ausgeschlossen werden kann.The invention has for its object to provide an electromechanical steering of the generic type, in which on the one hand the possibility of tensioning a belt between an output shaft of an electric motor and a handlebar is possible and on the other hand Deachsierung can be largely excluded.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine elektromechanische Lenkung mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, eine Deachsierung der Lenkachse der Lenkstange zur Ausgangswelle des Antriebmotors zu kompensieren oder eine gezielte Deachsierung zu erreichen. Die Aufgabe wird ferner durch ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen elektromechanischen Lenkung gelöst.According to the invention this object is achieved by an electromechanical steering with the features mentioned in claim 1. Thereby, it is advantageously possible to compensate a Deachsierung the steering axis of the handlebar to the output shaft of the drive motor or to achieve a targeted Deachsierung. The object is further achieved by a motor vehicle with the electromechanical steering according to the invention.
Entsprechend einer tatsächlich erfolgten Spannposition eines Riemens, das heißt der den Riemen tragenden Riemenscheiben, wird die Position der Lenkstange zu dem Lenkritzel entsprechend angepasst. Hierdurch wird eine weitgehende Parallelität zwischen der Lenkstange und der Ausgangswelle des Elektromotors auch nach erfolgter Spannung des Riemens sichergestellt. Dies führt zu einem verschleißfreieren Betrieb der elektromechanischen Lenkung, da die beteiligten Bauelemente in definierter Position verbleiben.Corresponding to an actually made clamping position of a belt, that is, the belt pulleys carrying the belt, the position of the handlebar is adapted to the steering pinion accordingly. As a result, a substantial parallelism between the handlebar and the output shaft of the electric motor is ensured even after the tension of the belt. This leads to a wear-free operation of the electromechanical steering, since the components involved remain in a defined position.
Die Einstellbarkeit des Eingriffsbereiches des Lenkritzels mit der Lenkstange kann auch dazu genutzt werden, eine gezielte, das heißt bewusste, Verspannung oder Deachsierung des Kugelgewindetriebes hervorzurufen. Hierdurch wird beispielsweise möglich, insbesondere bei Kugelgewindetrieben, die nicht durch ein Riemengetriebe angetrieben werden, ein Kugelspiel des Kugelgewindetriebes zu minimieren. Hiermit sind Geräuschverminderungen, die durch ein so genanntes Umlenkklacken auftreten können, möglich.The adjustability of the engagement region of the steering pinion with the handlebar can also be used to cause a targeted, that is conscious, tension or Deachsierung the ball screw. This makes it possible, for example, especially in ball screws that are not driven by a belt drive to minimize a ball clearance of the ball screw. This noise reduction, which can occur through a so-called Umlenkklacken possible.
Es ist vorgesehen, dass der Eingriffsbereich des Lenkritzels mit der Lenkstange mittels eines in seiner Position veränderbaren Druckstückes einstellbar ist, das die Lenkstange in Richtung des Lenkritzels mit einer Kraft beaufschlagt. Hierdurch wird in besonders einfacherer Weise ein Ausgleich einer Deachsierung durch Spannen eines Riemens des Kugelgewindetriebes möglich.It is envisaged that the engagement region of the steering pinion with the handlebar by means of a variable in its position pressure piece is adjustable, which acts on the handlebar in the direction of the steering pinion with a force. As a result, a compensation of a Deachsierung by tensioning a belt of the ball screw is possible in a particularly simple manner.
Es ist vorgesehen, dass das Druckstück eine mit der Kontur der Lenkstange korrespondierende und der Lenkstange zugewandte randoffene Ausnehmung aufweist. Hierdurch wird in einfacherer Weise eine Positionierung des Druckstückes in Bezug zu der Lenkstange möglich, so dass über die Position des Druckstückes gleichzeitig der Eingriffsbereich zwischen dem Lenkritzel und der Lenkstange einstellbar ist.It is envisaged that the pressure piece has a flush with the contour of the handlebar and the handlebar facing open-edged recess. As a result, a positioning of the pressure piece in relation to the handlebar is possible in a simpler manner, so that on the position of the pressure member at the same time the engagement region between the steering pinion and the handlebar is adjustable.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Druckstück ein Zylinder ist, dessen die Ausnehmung aufweisende Stirnfläche gegen die Lenkstange spannbar ist, wobei vorzugsweise die Ausnehmung exzentrisch zu einer Längsachse des Druckstückes_angeordnet ist. Hierdurch kann in einfacher Weise eine bistabile Positionierung des Druckstückes erreicht werden, wobei je nach tatsächlicher Anordnung der zwei möglichen Positionen des Druckstückes die Position der Lenkstange veränderbar ist. So kann eine Deachsierung durch Spannen des Riemens der elektromechanischen Lenkung ausgeglichen werden. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the pressure piece is a cylinder, the recess having end face is clamped against the handlebar, wherein preferably the recess is arranged eccentrically to a longitudinal axis of the Druckstückes_angeordnet. In this way, a bistable positioning of the pressure piece can be achieved in a simple manner, depending on the actual arrangement of the two possible positions of the pressure piece, the position of the handlebar is changeable. Thus, a Deachsierung be compensated by tensioning the belt of the electromechanical steering.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Perspektivansicht einer elektromechanischen Lenkung; -
2 eine schematische Draufsicht auf einen Riementrieb der elektromechanischen Lenkung; - Figuren verschiedene Einbaupositionen eines Druckstückes der elektromechanischen 3, 4 und 5 Lenkung und
-
6 eine schematische Ansicht eines Kugelgewindetriebes.
-
1 a schematic perspective view of an electromechanical steering; -
2 a schematic plan view of a belt drive of the electromechanical steering; - Figures different installation positions of a pressure piece of electromechanical 3, 4 and 5 steering and
-
6 a schematic view of a ball screw.
Der Kugelgewindetrieb
Das Lenkritzel
Auf der Lenksäule
Aufbau und Wirkungsweise der elektromechanischen Lenkung
Bei der elektromechanischen Lenkung
Aufgrund von Fertigungstoleranzen des eingesetzten Riemens
Durch Spannen des Riemens
In
Gemäß der Darstellung der
Die Darstellung in
Zum Ausgleich dieser Deachsierung, das heißt zum Ausgleich der Winkel
Das Druckstück
Entsprechend den Darstellungen in den
Je nachdem, ob der Riemen
Bei über der Norm liegender Länge des Riemens
Bei zu kurzem Riemen
Insgesamt wird deutlich, dass je nachdem, ob das Druckstück
In
Mittels des Druckstückes
Durch diese Deachsierung der Lenkstange
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- elektromechanische LenkungElectric Power Steering
- 1212
- Lenkstangehandlebars
- 1414
- Lenkritzelsteering pinion
- 1616
- Lenksäulesteering column
- 1818
- Elektromotorelectric motor
- 2020
- KugelgewindetriebBall Screw
- 2222
- KugelgewindemutterBall screw nut
- 2424
- Gewindeabschnittthreaded portion
- 2626
- Riemenscheibepulley
- 2828
- Riemenbelt
- 3030
- Riemenscheibepulley
- 3232
- Ausgangswelleoutput shaft
- 3434
- Eingriffsbereichengagement area
- 3636
- DruckstückPressure piece
- 3838
- Gehäusecasing
- 4040
- Drehmomentsensortorque sensor
- 4242
- Steuerleitungcontrol line
- 4444
- Pfeilarrow
- 4646
- Stirnflächeface
- 4848
- Ausnehmungrecess
- 5050
- Mittelachsecentral axis
- 5252
- Exzentrizitäteccentricity
- 5454
- Kugelnroll
- 5656
- Lagerungstorage
- 5858
- WälzlagerRolling
- 6060
- Wälzkörperrolling elements
- 6262
- Verlagerung der LenkstangeDisplacement of the handlebar
- 6464
-
Spiel der Kugeln
54 Game ofballs 54 - 6666
-
Spiel der Kugeln
60 Game ofballs 60 - αα
- Winkelcorner
- α'α '
- Winkelcorner
Claims (3)
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|---|---|---|---|
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| DE102011012311B4 true DE102011012311B4 (en) | 2019-11-21 |
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