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DE102011119161B4 - SBW with anti-twist device on a ball screw drive - Google Patents

SBW with anti-twist device on a ball screw drive Download PDF

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DE102011119161B4
DE102011119161B4 DE201110119161 DE102011119161A DE102011119161B4 DE 102011119161 B4 DE102011119161 B4 DE 102011119161B4 DE 201110119161 DE201110119161 DE 201110119161 DE 102011119161 A DE102011119161 A DE 102011119161A DE 102011119161 B4 DE102011119161 B4 DE 102011119161B4
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Germany
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sleeve
lever arms
threaded spindle
steering device
rail
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Michael Scholten
Robert Galehr
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ThyssenKrupp Presta AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung der by-wire-Bauart mit elektromechanischer Unterstützung, wobei einem Kugelgewindetrieb ein Elektromotor zugeordnet ist. Zur Abstützung eines auf eine Gewindespindel eingetragenes Drehmoment weist die Lenkeinrichtung eine Verdrehsicherung auf, die auf der Gewindespindel positioniert ist.The invention relates to a steering device of the by-wire type with electromechanical support, wherein a ball screw is associated with an electric motor. To support a registered on a threaded spindle torque, the steering device has an anti-rotation, which is positioned on the threaded spindle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.The invention relates to a steering device according to the preamble of the independent claim 1.

Im Gegensatz zu konventionellen Lenksystemen ist bei by-wire-Lenksystemen die Stellung der gelenkten Räder nicht direkt mit dem Lenkrad gekoppelt. Über einen Lenkradsensor wird ein Lenkwunsch eines Fahrers mittels eines entsprechenden Signals, welches auch modifiziert sein kann, an ein Lenkgetriebe oder einen Lenksteller im Allgemeinen übermittelt. Das Lenkgetriebe bzw. der Lenksteller regelt die Lenkung der Räder in Abhängigkeit der empfangenen Signale.In contrast to conventional steering systems, the position of the steered wheels is not coupled directly to the steering wheel in by-wire steering systems. About a steering wheel sensor is a steering request of a driver by means of a corresponding signal, which may also be modified, transmitted to a steering gear or a steering actuator in general. The steering gear or the steering actuator controls the steering of the wheels in response to the received signals.

Bei diesen auf eine zwischen einem Lenkrad und dem Lenkgetriebe angeordnete Mechanik verzichtenden Systemen kann sowohl der Fahrkomfort als auch die Fahrstabilität weiter gegenüber den konventionellen Systemen erhöht werden, indem eine Rückwirkung auf das Lenkrad induziert wird. Diese Rückwirkung soll dem Fahrer ein haptisches Gefühl am Lenkrad geben, wie beispielsweise die Fahrbahnbeschaffenheit ist. Eine solche Rückwirkung wird bekanntermaßen über einen sogenannte Feedback-Aktuator erzeugt, der in einem oberen Bereich der Lenkstange angeordnet ist. In dem Feedback-Aktuator werden unterschiedliche in einer entsprechenden Steuereinheit weiterverarbeitete Signale in haptische Impulse weiterverarbeitet. Der Feedback-Aktuator besteht in der Regel aus einem Elektromotor, der durch ein Getriebe auf die Lenksäule wirkt.In these systems, which dispense with a mechanism dispensing with a mechanism between a steering wheel and the steering gear, both the ride comfort and the driving stability can be further increased over the conventional systems by inducing a reaction to the steering wheel. This reaction is to give the driver a tactile feeling on the steering wheel, such as the road condition. Such a reaction is known to be generated via a so-called feedback actuator, which is arranged in an upper region of the handlebar. In the feedback actuator different processed in a corresponding control unit signals are further processed into haptic pulses. The feedback actuator usually consists of an electric motor, which acts through a gearbox on the steering column.

Die by-wire-Lenkungen kommen aufgrund geforderter Fehlertoleranzen heutzutage noch nicht ohne eine Rückfallebene aus, die entweder mit einer mechanischen Verbindung zwischen Lenkstange und Lenkgetriebe oder aber mit einer hydraulischen Verbindung beider Bauteile erreicht wird. Die Rückfallebene erlaubt bei Ausfall der by-wire-Lenkung eine sichere Übertragung des Fahrerlenkwunsches und ermöglicht somit eine Lenkung des Fahrzeugs.Due to the required fault tolerances, the by-wire steering systems today do not yet operate without a fallback level, which is achieved either with a mechanical connection between the steering rod and the steering gear or with a hydraulic connection between the two components. The fallback level allows in case of failure of the by-wire steering a secure transmission of the driver's steering request and thus allows steering of the vehicle.

Rückfallebene und Feedback-Aktuator können miteinander kombiniert werden, indem nämlich der Elektromotor des Feeback-Aktuators auf einen Hydraulikzylinder wirkt, der der Lenkstange zugeordnet ist. Der Elektromotor wirkt über ein endloses Zugmittel auf eine Kugelmutter eines Kugelgewindetriebs, wobei die Kugelmutter als Kolben des Hydraulikzylinders wirkt. Die Kugelmutter steht in Eingriff mit einer Gewindespindel, die im Wesentlichen zentrisch in dem Zylinder angeordnet ist und einer Kolbenstange entspricht. Durch den Elektromotor werden indes Kräfte auf die Gewindespindel durch die Kugelmutter übertragen, wodurch sich diese verformen kann, was nachteilig für die Präzision der Stellglieder ist.Fallback level and feedback actuator can be combined with each other, namely, by the electric motor of the Feeback actuator acts on a hydraulic cylinder, which is associated with the handlebar. The electric motor acts via an endless traction means on a ball nut of a ball screw, wherein the ball nut acts as a piston of the hydraulic cylinder. The ball nut is in engagement with a threaded spindle, which is arranged substantially centrally in the cylinder and corresponds to a piston rod. By the electric motor meanwhile forces are transmitted to the threaded spindle through the ball nut, which can deform this, which is detrimental to the precision of the actuators.

Ein Fahrzeug-Lenksystem der by-wire-Bauart mit einer hydraulischen Rückfallebene ist aus der DE 10 2009 018 047 A1 bereits bekannt.A vehicle steering system of the by-wire design with a hydraulic fallback level is out of the DE 10 2009 018 047 A1 already known.

Weiterhin offenbart die Offenlegungsschrift DE 10 2004 061 834 A1 ein Lenkgetriebe mit Überlagerungslenkung. In einer Ausführungsform wird mittels eines Elektromotors eine Spindel-Mutter in Drehbewegung um die Spindel-Längsachse versetzt, was eine translatorische Verlagerung der Getriebe-Spindel und letztendlich somit einen gewünschten Lenkeinschlag der lenkbaren Räder hervorruft. Hierfür ist die Getriebe-Spindel nur längsverschiebbar, nicht jedoch um ihre Längsachse verdrehbar im Gehäuse geführt und zwar über eine sogenannte Verdrehsicherungs-Nut. Eine einseitige Verdrehsicherungs-Nut hat den Nachteil, dass durch die Verdrehung der Getriebe-Spindel Hebelkräfte auftreten, die dazu führen, dass eine Torsion der Getriebe-Spindel nicht komplett verhindert werden kann. Weiterhin beschränkt eine Nut in der Getriebe-Spindel die Materialauswahl der Sicherung und somit die Belastung und Präzision. Weiterer Nachteil einer Verdrehsicherungs-Nut ist, dass durch die Länge der Nut der Verstellweg begrenzt ist.Furthermore, the published patent application DE 10 2004 061 834 A1 a steering gear with superposition steering. In one embodiment, by means of an electric motor, a spindle nut is set in rotary motion about the spindle longitudinal axis, which causes a translational displacement of the gear spindle and ultimately thus a desired steering angle of the steerable wheels. For this purpose, the gear spindle is only longitudinally displaceable, but not guided around its longitudinal axis rotatable in the housing and via a so-called anti-rotation groove. A one-sided anti-rotation groove has the disadvantage that due to the rotation of the gear spindle leverage forces occur, which cause a torsion of the gear spindle can not be completely prevented. Furthermore, a groove in the gear spindle limits the material selection of the fuse and thus the load and precision. Another disadvantage of an anti-rotation groove is that is limited by the length of the groove of the adjustment.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Lenkeinrichtung weiter zu entwickeln und eine Lenkeinrichtung bereit zu stellen, die eine höhere Präzision der Stellgrößen erlaubt. Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs genannten Hydraulikzylinder weiter zu entwickeln.It is therefore an object of the present invention to further develop the above-mentioned steering device and to provide a steering device that allows a higher precision of the manipulated variables. Furthermore, it is an object of the present invention to further develop the hydraulic cylinder mentioned above.

Eine Lenkeinrichtung zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 auf. Danach handelt es sich um eine Lenkeinrichtung der by-wire-Bauart für ein Fahrzeug, zumindest umfassend einen Rückwirkungen der Straße auf ein Lenkrad übertragenden Feedback-Aktuator und einer als hydraulischer Zylinder ausgebildeten Rückfallebene, wobei eine als Kolben ausgebildete Kugelmutter Teil eines eine Gewindespindel aufweisenden Kugelgewindetriebs ist, das von dem Feeback-Aktuator antreibbar ist, wobei die Gewindespindel eine Verdrehsicherung aufweist und wobei die Verdrehsicherung die Gewindespindel zumindest teilweise umgibt. Durch die Verdrehsicherung können in die Spindel eingeleitete Drehmomente besser als bislang abgestützt werden. Hierdurch können genauere Lenkmanöver gefahren werden, bei denen zudem mindestens in der Notfallebene ein bessere Rückwirkung auf das Lenkrad erreicht wird.A steering device for achieving this object has the features of independent claim 1. Thereafter, it is a by-wire type steering device for a vehicle, at least comprising feedback effects of the road on a steering wheel transmitting feedback actuator and a fallback plane formed as a hydraulic cylinder, wherein a ball nut formed as a piston part of a ball screw having a threaded spindle is, which is drivable by the Feeback actuator, wherein the threaded spindle has an anti-rotation and wherein the rotation of the threaded spindle at least partially surrounds. Due to the anti-rotation, torques introduced into the spindle can be better supported than previously. As a result, more accurate steering maneuvers can be driven, in which also at least in the emergency level a better reaction to the steering wheel is achieved.

Durch das Umgeben der Verdrehsicherung ist gewährleistet, dass die Verdrehsicherung vollständig auf der Gewindespindel aufliegt und eine Torsion der Gewindespindel verhindert wird.By surrounding the rotation is ensured that the rotation completely rests on the threaded spindle and torsion of the threaded spindle is prevented.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Verdrehsicherung wenigstens eine Hülse aufweisen, die die Gewindespindel umfangsseitig umgibt, wobei zwischen der Hülse und der Gewindespindel wenigstens ein Fixiermittel angeordnet ist. Durch die Fixiermittel wird die Verdrehsicherung auf der Gewindespindel befestigt, wobei insbesondere so eine Drehbewegung der Hülse auf der Gewindespindel vermieden wird. According to an advantageous embodiment of the invention, the rotation can have at least one sleeve which surrounds the threaded spindle on the circumference, wherein at least one fixing means is arranged between the sleeve and the threaded spindle. By fixing the rotation is secured to the threaded spindle, in particular as a rotational movement of the sleeve is avoided on the threaded spindle.

Weiterhin kann nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass auf der Hülse wenigstens zwei Vorsprünge, insbesondere Hebelarme angeordnet sind, die quer zu einer Längserstreckung der Kolbenstange von dieser weggerichtet sind. Durch die abstehenden Auskragungen in Form von Hebelarmen kann die Gewindespindel an einer Rotation gehindert werden, indem nämlich die Hebelarme in Eingriff mit einem Widerlager gebracht werden.Furthermore, it can be provided according to a further preferred embodiment, that on the sleeve at least two projections, in particular lever arms are arranged, which are directed transversely to a longitudinal extent of the piston rod of this. By protruding projections in the form of lever arms, the threaded spindle can be prevented from rotating, namely by the lever arms are brought into engagement with an abutment.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Verdrehsicherung, insbesondere können die Hebelarme, zumindest teilweise in einer entsprechenden Schiene geführt sein. Die Schiene umschließt die Hebelarme, damit diese zumindest in einer Umfangsrichtung stabil gehalten werden.According to an advantageous embodiment of the invention, the rotation, in particular the lever arms, at least partially be guided in a corresponding rail. The rail encloses the lever arms, so that they are kept stable at least in a circumferential direction.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, wenn die Hülse mit den Hebelarmen und die Schiene innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind. Das Gehäuse ist entsprechend einer äußeren Kontur aus Hülse und Hebelarmen ausgebildet, wobei zusätzlich auch die Schienen aufgenommen sind. Hierfür sind entsprechende Ausnehmungen vorgesehen.Furthermore, it can be advantageously provided when the sleeve with the lever arms and the rail are arranged within a housing. The housing is formed according to an outer contour of sleeve and lever arms, in addition, the rails are added. For this purpose, corresponding recesses are provided.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Hülse beabstandet von einer Innenseite des Gehäuses angeordnet sein, insbesondere ein Zwischenraum zwischen der Hülse und der Innenseite des Gehäuses vorgesehen sein. Zur leichteren Montage des Hydraulikzylinders mit der Verdrehsicherung, ist die Verdrehsicherung etwas kleiner als das umschließende Gehäuse ausgebildet, damit die Verdrehsicherung leicht in das Gehäuse eingeschoben werden kann. Zudem kann auf diese Weise auch eine Hydraulikflüssigkeit zwischen den Zwischenräumen hindurchfließen, wenn die Verdrehsicherung in einer Kammer des Hydraulikzylinders vorgesehen ist.According to a further embodiment, the sleeve may be spaced from an inner side of the housing, in particular a gap between the sleeve and the inside of the housing may be provided. For easier mounting of the hydraulic cylinder with the rotation, the rotation is slightly smaller than the enclosing housing designed so that the rotation can be easily inserted into the housing. In addition, in this way, a hydraulic fluid flow through between the interstices, when the rotation is provided in a chamber of the hydraulic cylinder.

Nach einer anderen Ausführungsform, kann die Hülse, insbesondere können die Hebelarme, beabstandet von der Schiene angeordnet sein, insbesondere ein Spalt zwischen der Hülse bzw. den Hebelarmen und der Schiene vorgesehen sein. Der Abstand zur Schiene erlaubt eine bessere Handhabung eines Spielausgleichs. Durch den Abstand lässt sich auch die jeweilige Schiene leichter in das Gehäuse einführen.According to another embodiment, the sleeve, in particular the lever arms, can be arranged at a distance from the rail, in particular a gap can be provided between the sleeve or the lever arms and the rail. The distance to the rail allows better handling of a clearance compensation. The distance also makes it easier to insert the respective rail into the housing.

Ferner kann nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wenigstens ein Gleitlager zwischen der Hülse, vorzugsweise den Hebelarmen, und der korrespondierenden Schiene vorgesehen sein, wobei insbesondere das Gleitlager einen Gleitstein aufweist. Durch das Gleitlager kann die Verdrehsicherung in einer Längserstreckung der Schienen beweglich in diesen angeordnet werden. Damit ist die Verdrehsicherung unabhängig von dem umgebenden Gehäuse ist.Furthermore, according to a particularly preferred embodiment, at least one sliding bearing between the sleeve, preferably the lever arms, and the corresponding rail may be provided, wherein in particular the sliding bearing has a sliding block. Through the plain bearing, the rotation can be arranged in a longitudinal extension of the rails movable in this. Thus, the rotation is independent of the surrounding housing.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Hebelarme im Bereich des Gleitlagers eine Ausnehmung aufweisen zur Aufnahme wenigstens eines Gleitsteines. Der Gleitstein ist etwas dicker als der Spalt zwischen der Hülse und der Schiene ausgebildet. Die Ausnehmung entspricht in etwa einer äußeren Kontur des Gleitsteins, wodurch der Gleitstein im Wesentlichen formschlüssig in der Ausnehmung aufgenommen wird. Der Gleitstein liegt auf einer Oberfläche der Schiene an, wodurch die Verdrehsicherung in der Schiene gelagert ist. Die Schiene selbst kann keine besondere Aufnahme für den Gleitstein aufweisen, es sind aber auch Ausführungsbeispiele denkbar, in denen die Schiene eine gesonderte Ausnehmung aufweist zur Aufnahme eines Teils eines Gleitsteins.Advantageously, it can be provided that the lever arms in the region of the sliding bearing have a recess for receiving at least one sliding block. The sliding block is slightly thicker than the gap formed between the sleeve and the rail. The recess corresponds approximately to an outer contour of the sliding block, whereby the sliding block is received in a form-fitting manner in the recess substantially. The sliding block rests on a surface of the rail, whereby the anti-rotation device is mounted in the rail. The rail itself can not have a special receptacle for the sliding block, but embodiments are also conceivable in which the rail has a separate recess for receiving a portion of a sliding block.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Schiene eine im Wesentlichen runde äußere und eine im Wesentlichen eckige innere Kontur aufweisen. Die innere eckige Kontur entspricht im Wesentlich einer äußeren Kontur des jeweiligen Hebelarms, der zusammen mit einem oder mehreren Gleitsteinen in der Schiene angeordnet ist. Die äußere runde Kontur entspricht einer inneren Oberflächengeometrie des Gehäuses. Das Gehäuse ist vorzugsweise nicht rotationssymmetrisch ausgebildet, sondern weist je nach Anzahl der Hebelarme einen oder mehrere Vorsprünge auf, die in dem Gehäuse eine Ausnehmung für den oder die Hebelarme bilden. Diese Vorsprünge können als Widerlager für die Hebelarme dienen.According to a further embodiment of the invention, the rail may have a substantially round outer and a substantially angular inner contour. The inner angular contour substantially corresponds to an outer contour of the respective lever arm, which is arranged together with one or more sliding blocks in the rail. The outer round contour corresponds to an inner surface geometry of the housing. The housing is preferably not rotationally symmetrical, but, depending on the number of lever arms, has one or more projections which form a recess for the lever arm or arms in the housing. These projections can serve as an abutment for the lever arms.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Fixiermittel im Bereich der Hebelarme angeordnet ist, vorzugsweise radial zwischen den Hebelarmen und der Gewindespindel. Im Bereich der Hebelarme besteht eine größere Querschnittsfläche in der Hülse, weshalb dort größere Fixiermittel anordenbar sind und der Querschnitt nicht über die Maßen geschwächt wird. Kleinere Fixiermittel in Form von Einlegesteinen sind indes auch an anderen Stellen der Verdrehsicherung möglich.Furthermore, it can be provided that the fixing means is arranged in the region of the lever arms, preferably radially between the lever arms and the threaded spindle. In the area of the lever arms there is a larger cross-sectional area in the sleeve, which is why larger fixative can be arranged there and the cross-section is not weakened beyond measure. Smaller fixatives in the form of insertion stones, however, are also possible at other locations of the rotation.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Further advantageous embodiments of the present invention are given in the subclaims.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. In dieser zeigt: Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this shows:

1 eine perspektivische Seitenansicht eines Kugelgewindetriebs mit einer Verdrehsicherung und einer innen liegenden Kolbenstange. 1 a perspective side view of a ball screw with an anti-rotation and an internal piston rod.

Eine Verdrehsicherung 10 auf einer Gewindespindel 11 ist in 1 gezeigt als Teil eines Hydraulikzylinders einer Rückfallebene, wobei diese Bestandteil einer Lenkeinrichtung eines Fahrzeuges ist. In der Zeichnungsebene oberhalb der Gewindespindel 11 ist wenigstens ein Teil eines Feedback-Aktuators 12 dargestellt.An anti-twist device 10 on a threaded spindle 11 is in 1 shown as part of a hydraulic cylinder a fallback level, which is part of a steering device of a vehicle. In the drawing plane above the threaded spindle 11 is at least part of a feedback actuator 12 shown.

Der Feedback-Aktuator 12 ist nach Art eines dem Fachmann bekannten Systems ausgebildet, nämlich in Form eines Elektromotors 13. Der Motor 13 ist über einen endlosen Zugmitteltrieb 17 mit einer Kugelmutter 14 der Gewindespindel 11 verbunden. Die Kugelmutter 14 ist auf der Gewindespindel 11 in axialer Richtung beweglich angeordnet, wobei durch Drehung der Kugelmutter 14, diese auf der Gewindespindel 11 in die eine oder andere Richtung verfahren werden kann.The feedback actuator 12 is designed in the manner of a system known in the art, namely in the form of an electric motor 13 , The motor 13 is about an endless traction drive 17 with a ball nut 14 the threaded spindle 11 connected. The ball nut 14 is on the threaded spindle 11 Movably arranged in the axial direction, wherein by rotation of the ball nut 14 , this on the threaded spindle 11 can be moved in one direction or the other.

Zur Abstützung von durch die Kugelmutter 14 auf die Gewindespindel 11 eingebrachten Drehmomente weist die Gewindespindel die Verdrehsicherung 10 auf, die benachbart zu der Kugelmutter 14 des Kugelgewindetriebs angeordnet ist. In alternativen Ausführungsbeispielen ist die Verdrehsicherung 10 weiter beabstandet davon angeordnet. Die Verdrehsicherung 10 ist in einem Bereich der Gewindespindel 11 angeordnet, die kein Gewinde aufweist, vielmehr ist dieser Bereich im Wesentlich glatt ausgeführt, damit eine Hülse 15 der Verdrehsicherung 10 plan auf der Gewindespindel 11 aufliegen kann.To support by the ball nut 14 on the threaded spindle 11 introduced torques, the threaded spindle, the rotation 10 on, which is adjacent to the ball nut 14 the ball screw is arranged. In alternative embodiments, the anti-rotation device 10 further spaced therefrom. The anti-twist device 10 is in an area of the threaded spindle 11 arranged, which has no thread, but this area is carried out essentially smooth, so that a sleeve 15 the anti-twist device 10 plan on the threaded spindle 11 can rest.

Die Hülse 15 umgibt somit vorzugsweise in einer Dichtlage die Gewindespindel 11. Zur Befestigung der Hülse 15 auf der Gewindespindel 11 ist ein nicht dargestelltes Fixiermittel vorgesehen.The sleeve 15 thus preferably surrounds the threaded spindle in a sealing position 11 , For fastening the sleeve 15 on the threaded spindle 11 an unillustrated fixative is provided.

Die Hülse 15 weist umfangsseitig, in einer radial nach außen gerichteten Richtung, drei Hebelarme 16 auf, von denen nur zwei in der 1 dargestellt sind. In alternativen Ausführungsformen der Lenkeinrichtung können auch weniger oder mehr Hebelarme 16 vorgesehen sein. Die Hebelarme 16 sind gleichmäßig über einen Umfang der Hülse 15 verteilt angeordnet. Die Hebelarme 16 sind im Wesentlich rechtwinkelig ausgebildet, wobei in jeweiligen Eckbereichen abgerundete Ecken vorgesehen sind.The sleeve 15 has circumferentially, in a radially outward direction, three lever arms 16 of which only two in the 1 are shown. In alternative embodiments of the steering device may also have fewer or more lever arms 16 be provided. The lever arms 16 are even over a circumference of the sleeve 15 arranged distributed. The lever arms 16 are formed substantially rectangular, with rounded corners are provided in respective corner areas.

Der Feedback-Aktuator 12 zusammen mit der Gewindespindel ist Teil einer Lenkeinrichtung und in einem Bereich eines nicht dargestellten Lenkrads bzw. einer oberen Lenkstange vorgesehen. Der Feeback-Aktuator 12 überträgt eine von den Rädern eines Fahrzeugs erhaltene Rückwirkung auf das Lenkrad, wodurch ein Fahrer einen haptischen Kontakt zu einer Fahrbahn erfährt.The feedback actuator 12 together with the threaded spindle is part of a steering device and provided in a region of a steering wheel, not shown, and an upper handlebar. The Feeback actuator 12 transmits a reaction received from the wheels of a vehicle to the steering wheel, whereby a driver experiences a haptic contact with a roadway.

Die Hülse 15 der Verdrehsicherung 10 weist innenseitig, benachbart zur Gewindespindel 11 Ausnehmungen auf, in denen das Fixiermittel angeordnet ist, wobei die Ausnehmungen mit weiteren Ausnehmungen in der Gewindespindel 11 korrespondieren, in die die Fixiermittel ebenfalls in Eingriff bringbar sind. Dadurch ist die Verdrehsicherung 10 in umfangsseitiger Richtung unbeweglich auf der Gewindespindel 11 angeordnet.The sleeve 15 the anti-twist device 10 points inside, adjacent to the threaded spindle 11 Recesses in which the fixing means is arranged, wherein the recesses with further recesses in the threaded spindle 11 correspond, in which the fixing means are also engageable. This is the rotation 10 immobile in the circumferential direction on the threaded spindle 11 arranged.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können die Hebelarme 16 jeweils in einer Schiene 18 geführt sein, die sich in Längserstreckung der Gewindespindel 11 und somit auch der Verdrehsicherung 10 erstrecken. Es ist vorgesehen, pro Hebelarm 16 eine Schiene 18 bereit zustellen, wobei die beiden Bauteile korrespondierende Konturen aufweisen. Die Hebelarme 16 und die Schienen 18 stehen über Gleitlager miteinander in Eingriff, sind aber ansonsten beabstandet zueinander angeordnet. Das Gleitlager kann Nuten in entweder einem oder beiden Bauteilen aus Hebelarm und Schiene aufweisen, in denen jeweils ein Gleitstein angeordnet ist, wodurch sich eine Reibung zwischen der Schiene 18 und der Hülse 15 bzw. den Hebelarmen 16 reduziert. Zudem kann somit ein Spielausgleich erreicht werden.In an embodiment of the invention, not shown, the lever arms 16 each in a rail 18 be guided, extending in the longitudinal extension of the threaded spindle 11 and thus also the rotation 10 extend. It is intended, per lever arm 16 a rail 18 ready to deliver, wherein the two components have corresponding contours. The lever arms 16 and the rails 18 are via plain bearings with each other, but are otherwise spaced from each other. The sliding bearing may have grooves in either one or both of the lever arm and the rail, in each of which a sliding block is arranged, whereby a friction between the rail 18 and the sleeve 15 or the lever arms 16 reduced. In addition, a game compensation can thus be achieved.

Die Hülse 15 ist somit längsbeweglich in den Schienen 18 über die Hebelarme 16 angeordnet, weshalb die Hülse 15, die fest mit der Gewindespindel 11 verbunden ist, in Axialrichtung der Gewindespindel 11 in der Verdrehsicherung 10 beweglich ist.The sleeve 15 is thus longitudinally movable in the rails 18 over the lever arms 16 arranged, which is why the sleeve 15 that stuck with the threaded spindle 11 is connected, in the axial direction of the threaded spindle 11 in the anti-twist device 10 is mobile.

Weiterhin kann die Hülse 15 zusammen mit den in den Schienen 18 geführten Hebelarmen 16 in einem Gehäuse positioniert sein. Das Gehäuse dient als Aufnahme für die Schienen 18, die wiederum die Hülse 15 führen. Eine Innenkontur des Gehäuses entspricht im Wesentlichen einer äußeren Kontur aus Hülse 15 und Schienen 18, wobei sich durch die gleichmäßige Verteilung der Hebelarme 16 eine dreigliedrige Kontur ergibt. Die Schienen 18 sind außenseitig rund ausgebildet und liegen formschlüssig an einer Innenseite des Gehäuses an. In einem Bereich zwischen jeweils zwei benachbarten Schienen 18 weist die Innenseite des Gehäuses eine im Wesentlichen korrespondierende Form zu einer Außenseite der Hülse 15 auf, wobei zwischen der Hülse 15 und der Gehäuseinnenseite ein Zwischenraum in Form eines Spalts gebildet ist. Die Schienen 18 sind als Einlegeteile ausgebildet, wodurch sich die Fertigung der Lenkeinrichtung zumindest im Bereich der Verdrehsicherung 10 vereinfacht. Die Schienen 18 sind demnach also lose in dem Gehäuse angeordnet.Furthermore, the sleeve 15 along with those in the rails 18 guided lever arms 16 be positioned in a housing. The housing serves as a receptacle for the rails 18 , in turn, the sleeve 15 to lead. An inner contour of the housing substantially corresponds to an outer contour of sleeve 15 and rails 18 , being characterized by the even distribution of the lever arms 16 gives a tripartite contour. The rails 18 are formed on the outside round and lie positively against an inside of the housing. In an area between each two adjacent rails 18 For example, the inside of the housing has a substantially corresponding shape to an outside of the sleeve 15 on, being between the sleeve 15 and the inside of the housing, a gap is formed in the form of a gap. The rails 18 are formed as inserts, whereby the manufacture of the steering device at least in the field of rotation 10 simplified. The rails 18 Accordingly, therefore, are arranged loosely in the housing.

Das Gehäuse wird endseitig von einer Gehäusewand abgeschlossen, wobei die Gewindespindel 11 sich durch die Verdrehsicherung 10 hindurcherstreckt. Die Verdrehsicherung 10 überdeckt nur einen Teil der Gewindespindel 11, wobei auch mehr als nur eine Verdrehsicherung 10 auf der Gewindespindel 11 angeordnet sein kann, beispielsweise zu beiden Seiten des Kugelgewindetriebs.The housing is closed at the end by a housing wall, wherein the threaded spindle 11 by the rotation 10 extends. The anti-twist device 10 covers only part of the threaded spindle 11 , where more than just a rotation 10 on the threaded spindle 11 may be arranged, for example, on both sides of the ball screw.

Die Verdrehsicherung 10 ist zusammen mit dem Gehäuse fest in die Lenkeinrichtung integriert, wodurch die Drehmomente, die durch den Kugelgewindetrieb in die Gewindespindel 11 eingebracht werden, abgestützt werden können.The anti-twist device 10 is integral with the housing fixed in the steering device, whereby the torques generated by the ball screw in the threaded spindle 11 be introduced, can be supported.

Das Gehäuse kann auch in einem anderen Ausführungsbeispiel als Lenkgetriebegehäuse ausgebildet sein, weshalb es dann nicht gesondert in der Lenkeinrichtung befestigt werden muss. In dem Lenkgetriebegehäuse ist die Gewindespindel 11 angeordnet sowie die Kugelmutter 14.The housing may also be formed in another embodiment as a steering gear housing, which is why it need not be separately secured in the steering device. In the steering gear housing is the threaded spindle 11 arranged as well as the ball nut 14 ,

Zusammenfassend betrifft somit die Erfindung eine Lenkeinrichtung der by-wire-Bauart mit elektromechanischer Unterstützung, wobei einem Kugelgewindetrieb ein Elektromotor zugeordnet ist. Zur Abstützung eines auf eine Gewindespindel eingetragenes Drehmoment weist die Lenkeinrichtung eine Verdrehsicherung auf, die auf der Gewindespindel positioniert ist.In summary, therefore, the invention relates to a steering device of the by-wire type with electromechanical support, wherein a ball screw is associated with an electric motor. To support a registered on a threaded spindle torque, the steering device has an anti-rotation, which is positioned on the threaded spindle.

Claims (11)

Lenkeinrichtung der by-wire-Bauart für ein Fahrzeug, zumindest umfassend einen Rückwirkungen der Straße auf ein Lenkrad übertragenden Feedback-Aktuator (12) und einer als hydraulischer Zylinder ausgebildeten Rückfallebene, wobei eine als Kolben ausgebildete Kugelmutter (14) Teil eines eine Gewindespindel (11) aufweisenden Kugelgewindetriebs ist, das von dem Feeback-Aktuator (12) antreibbar ist, wobei die Gewindespindel (11) eine Verdrehsicherung (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (10) die Gewindespindel (11) zumindest teilweise umgibt.Steering device of the by-wire type for a vehicle, at least comprising a feedback effects of the road on a steering wheel transmitting feedback actuator ( 12 ) and formed as a hydraulic cylinder fallback level, wherein a piston designed as a ball nut ( 14 ) Part of a threaded spindle ( 11 ) having a ball screw, that of the Feeback actuator ( 12 ) is drivable, wherein the threaded spindle ( 11 ) an anti-twist device ( 10 ), characterized in that the anti-twist device ( 10 ) the threaded spindle ( 11 ) at least partially surrounds. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (10) wenigstens eine Hülse (15) aufweist, die die Gewindespindel (11) umfangsseitig umgibt, wobei zwischen der Hülse (15) und der Gewindespindel (11) wenigstens ein Fixiermittel angeordnet ist.Steering device according to claim 1, characterized in that the anti-twist device ( 10 ) at least one sleeve ( 15 ), which the threaded spindle ( 11 ) circumferentially, wherein between the sleeve ( 15 ) and the threaded spindle ( 11 ) at least one fixing agent is arranged. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hülse (15) wenigstens zwei Vorsprünge, insbesondere Hebelarme (16) angeordnet sind, die quer zu einer Längserstreckung der Kolbenstange von dieser weggerichtet sind.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that on the sleeve ( 15 ) at least two projections, in particular lever arms ( 16 ) are arranged, which are directed transversely to a longitudinal extent of the piston rod of this. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (10), insbesondere die Hebelarme (16), zumindest teilweise in einer entsprechenden Schiene (18) geführt ist.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the anti-twist device ( 10 ), in particular the lever arms ( 16 ), at least partially in a corresponding rail ( 18 ) is guided. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (15) mit den Hebelarmen (16) und die Schiene (18) innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 15 ) with the lever arms ( 16 ) and the rail ( 18 ) are arranged within a housing. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (15) beabstandet von einer Innenseite des Gehäuses angeordnet ist, insbesondere ein Zwischenraum zwischen der Hülse (15) und der Innenseite des Gehäuses vorgesehen ist.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 15 ) is spaced from an inner side of the housing, in particular a gap between the sleeve ( 15 ) and the inside of the housing is provided. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (15), insbesondere die Hebelarme (16), beabstandet von der Schiene (18) angeordnet ist, insbesondere ein Spalt zwischen der Hülse (15) bzw. den Hebelarmen (16) und der Schiene (18) vorgesehen ist.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the sleeve ( 15 ), in particular the lever arms ( 16 ), spaced from the rail ( 18 ) is arranged, in particular a gap between the sleeve ( 15 ) or the lever arms ( 16 ) and the rail ( 18 ) is provided. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Gleitlager zwischen der Hülse (15), vorzugsweise den Hebelarmen (16), und der korrespondierenden Schiene (18) vorgesehen ist, wobei insbesondere das Gleitlager einen Gleitstein aufweist.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one sliding bearing between the sleeve ( 15 ), preferably the lever arms ( 16 ), and the corresponding rail ( 18 ) is provided, in particular, the sliding bearing has a sliding block. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelarme (16) im Bereich des Gleitlagers eine Ausnehmung aufweisen zur Aufnahme wenigstens eines Gleitsteines.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the lever arms ( 16 ) have in the region of the sliding bearing a recess for receiving at least one sliding block. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiene (18) eine im Wesentlichen runde äußere und eine im Wesentlichen eckige innere Kontur aufweist.Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rail ( 18 ) has a substantially round outer and a substantially angular inner contour. Lenkeinrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermittel im Bereich der Hebelarme (16) angeordnet ist, vorzugsweise radial zwischen den Hebelarmen (16) und der Gewindespindel (11).Steering device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the fixing means in the region of the lever arms ( 16 ) is arranged, preferably radially between the lever arms ( 16 ) and the threaded spindle ( 11 ).
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