WO2014202470A1 - Rack and pinion steering system with two pinions - Google Patents
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- 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
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Definitions
- the present invention relates to a motor vehicle steering with the
- a design of electrically assisted steering gear for motor vehicles is preferred in which the supporting force is introduced via a second toothing in the rack.
- steering gear are known in which the servo drive acts on the rack via a second steering pinion and a second toothing.
- Such steering gears are shown in the published patent applications DE 10 2005 022 867 AI, DE 10 2007 004 218 AI and WO 2006/138209 A2. These steering gears have a relatively large volume of construction, since the servo drive is provided separately next to the engagement steering pinion / rack. In addition, the guide of the rack must be kept free of play in the area of the steering pinion via a pressure piece. This storage is with
- a double-pinion steering gear is known in which the two steering pinions are arranged opposite to the rack at an angle of 90 ° to the rack.
- the two steering pinions are doing an opposite rotation by means of spur gears or bevel gears mechanically positively coupled. Due to the geometric arrangement of the pinion to each other, the elimination of a complex pressure piece in the previously known form is made possible.
- At least one steering pinion is with a
- a motor vehicle steering system with a steering housing, in which a rack is mounted longitudinally displaceably and operatively connected to the pivoting of steerable wheels, wherein the rack is provided with a first toothed segment which meshes with a first steering pinion, comprising a first axis of rotation, and the steering pinion is rotatably connected via a steering shaft with a steering wheel, wherein the rack has a second toothed segment, which is the first toothed segment with respect to the longitudinal axis of the rack opposite, and that a second
- Steering pinion is provided, which is in engagement with the second gear segment and has a second axis of rotation, so that the rack between the first steering pinion and the second steering pinion is arranged, provided, wherein the first steering pinion with the second steering pinion to an opposite rotation about two Spur gears is mechanically positively coupled, with a Steering pinion is arranged offset from the other steering pinion in the direction of the longitudinal axis of the rack.
- this compact design allows a reduction of the rack diameter in the toothing area.
- a first longitudinal section of the rack defined by the first sector gear at least partially coincides with a second longitudinal section of the rack defined by the second segment, so that it overlaps the two sector segments
- the pinions are thus offset along the longitudinal axis of the rack, but arranged in close proximity.
- the arrangement of the pinions is preferably described by a straight line that intersects the two axes of rotation of the pinion perpendicular and the longitudinal axis of the rack at an angle smaller than 90 °.
- the angle thus defined is greater than 55 ° and less than 75 °. In this angular range of the distance of the pinion in the longitudinal direction of the rack is so large that arise for a coupling of the pinion by means of spur gears favorable geometric conditions.
- the axes of rotation of the steering pinions are arranged parallel to each other and inclined to the longitudinal axis of the rack.
- an electric servo drive is preferably provided, which engages on the steering shaft or on the first steering pinion connected to the steering shaft and / or on the second steering pinion.
- Figure 1 a motor vehicle steering system according to the invention with two
- FIG. 1 shows a steering system for a motor vehicle with a steering wheel 1, which is rotatably coupled to an upper steering shaft 2 and a lower steering shaft 3.
- the lower steering shaft 3 is in turn rotatably coupled to a first steering pinion 4.
- the steering pinion 4 meshes in a known manner with a toothed segment 5 of a rack 6.
- the rack 6 is in one
- Steering housing 7 slidably mounted in the direction of its longitudinal axis. At its free end, the rack 6 is connected to tie rods 8 via ball joints, not shown.
- the tie rods 8 themselves are in a known manner via steering knuckles, each with a steered wheel 9 of the
- a rotation of the steering wheel 1 leads via the connection of the steering shaft 2 and 3 and the pinion 4 to a
- Torque on the steering wheel 1 is required.
- a servomotor 11 is provided to assist the driver in this steering movement.
- the servomotor 11 derives, depending on a control, not shown, via a second steering pinion 12 and a second toothed segment 13 a
- the rack 6 is provided in the region of the opposing tooth segments 5 and 13 with an approximately square cross-section.
- Tooth segments 5 and 13 are arranged on two opposite side surfaces of the rack 6 so that the axes of rotation of the first pinion 4 and the second pinion 12 extend parallel and inclined to the longitudinal axis 14 of the rack 6.
- the rack 6 is located centrally between the pinion 4, 12 lying.
- the first steering pinion 4 and the second steering pinion 12 must rotate in opposite directions during operation. A precisely synchronized movement is required for a precise drive of the rack 6.
- the synchronization of Rotary movements of the pinion 4 and 12 should preferably not on the
- the steering pinion is preferably rotatably connected to a first spur gear, while the second steering pinion is rotatably connected to a second spur gear.
- the spur gears are engaged with each other. They have the same circumference, so that the rotational angular velocity of the two pinions is identical. This is necessary with identical trained interventions between the pinion 4 and the toothed segment 5 on the one hand and the pinion 12 and the toothed segment 13 on the other hand. It may also be provided in other embodiments that the toothing interventions are formed differently on both sides of the rack 6, in particular the two pinions have a different circumference or pitch circle. Then the synchronization must be done via appropriately adapted spur gears or other synchronization means.
- the transmission range of the steering of Figure 1 is in the figure 2 in one
- the pinions 4, 12 are arranged offset on opposite sides of the rack 6.
- the position of the pinions 4, 12 is described by a straight line, which cuts both axes of rotation of the pinion perpendicular and the longitudinal axis of the rack in one point. This line intersects the longitudinal axis of the
- the diameter of the rack 6, while maintaining the space for the bearings, can be reduced.
- the strength of the rack can be positively influenced.
- the offset of a pinion gear to the end of the gear lever is shorter by the offset of the pinion, resulting in a lower load in the component.
- the present invention is not limited to those embodiments in which the servo drive 11 is directly coupled to the pinion 12. Rather, an electric servo drive on the upper steering shaft 2, the lower steering shaft 3 or on the pinion 4 act. Then a part of the torque acting on the pinion 4 is transmitted via the teeth between the bevel gears or parallel axes of rotation of the pinion via corresponding spur gears on the second steering pinion, so that at the
- Rack 6 engaging torque is initiated via two gearing interventions. This design makes it possible to choose a steering configuration with a servomotor in the area of the steering column, which can muster very high support torque.
- Servo drives preferably electric motors to provide, of which a
- Servo drive acts directly on the upper steering shaft 2 or the lower steering shaft 3 or the pinion 4, while the second servo drive 11 acts on the second pinion 12. It is also conceivable and possible to represent the mechanical drive coupling of the two drives only on the teeth of the rack. In this case, the drives could be operated independently of each other, for example, to dampen games, as they can occur in particular when changing the direction of rotation. For example, one drive can always be switched first and the second drive can be switched on and off only after the load has increased to prevent backlash.
- the offset double pinion arrangement according to the invention allows a
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Abstract
Description
Zahnstangenlenkung mit zwei Ritzeln Rack and pinion steering with two pinions
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuglenkung mit den The present invention relates to a motor vehicle steering with the
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Features of the preamble of claim 1.
Für große und schwere Fahrzeuge der sogenannten Mittelklasse, der For large and heavy vehicles of the so-called middle class, the
Luxusklasse, für Geländefahrzeuge und für leichte Nutzfahrzeuge wird eine Bauform der elektrischen unterstützten Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge bevorzugt, bei der die Unterstützungskraft über eine zweite Verzahnung in die Zahnstange eingeleitet wird . Hier sind Lenkgetriebe bekannt, bei denen der Servoantrieb über ein zweites Lenkritzel und eine zweite Verzahnung auf die Zahnstange wirkt. Solche Lenkgetriebe sind in den Offenlegungsschriften DE 10 2005 022 867 AI, DE 10 2007 004 218 AI und WO 2006/138209 A2 gezeigt. Diese Lenkgetriebe weisen ein relativ großes Bauvolumen auf, da der Servoantrieb separat neben dem Eingriff Lenkritzel/Zahnstange vorgesehen wird . Zudem muss die Führung der Zahnstange im Bereich des Lenkritzels über ein Druckstück spielfrei gehalten werden. Diese Lagerung ist mit Luxury class, for off-road vehicles and light commercial vehicles, a design of electrically assisted steering gear for motor vehicles is preferred in which the supporting force is introduced via a second toothing in the rack. Here steering gear are known in which the servo drive acts on the rack via a second steering pinion and a second toothing. Such steering gears are shown in the published patent applications DE 10 2005 022 867 AI, DE 10 2007 004 218 AI and WO 2006/138209 A2. These steering gears have a relatively large volume of construction, since the servo drive is provided separately next to the engagement steering pinion / rack. In addition, the guide of the rack must be kept free of play in the area of the steering pinion via a pressure piece. This storage is with
Produktionskosten verbunden und stellt in der Praxis eine mögliche Associated production costs and represents a possible in practice
Geräuschquelle dar, die unerwünscht ist. Noise source that is undesirable.
Aus der DE 10 2010 027 553 AI ist ein Doppelritzel-Lenkgetriebe bekannt, bei dem die beiden Lenkritzel gegenüberliegend an der Zahnstange unter einem Winkel von 90° zur Zahnstange angeordnet sind. Die beiden Lenkritzel sind dabei zu einer gegensinnigen Drehung mittels Stirnräder oder Kegelräder mechanisch zwangsgekoppelt. Durch die geometrische Anordnung der Ritzel zueinander wird der Wegfall eines aufwändigen Druckstücks in der bisher bekannten Form ermöglicht. Mindestens ein Lenkritzel ist mit einem From DE 10 2010 027 553 Al a double-pinion steering gear is known in which the two steering pinions are arranged opposite to the rack at an angle of 90 ° to the rack. The two steering pinions are doing an opposite rotation by means of spur gears or bevel gears mechanically positively coupled. Due to the geometric arrangement of the pinion to each other, the elimination of a complex pressure piece in the previously known form is made possible. At least one steering pinion is with a
Servomotor gekoppelt, der die Lenkung unterstützt. Der Nachteil der Servomotor coupled, which supports the steering. The disadvantage of
Anordnung ist, dass aufgrund von Bauraumengpässen der Lagerstellen sowie der notwendigen Dimensionierung der mechanischen Koppelung ein Arrangement is that due to space constraints of the bearings as well as the necessary dimensioning of the mechanical coupling a
bestimmter Abstand der Ritzel zueinander notwendig ist. Dieser bestimmte Abstand führt dazu, dass die Zahnstange im Verzahnungsbereich einen deutlich größeren Durchmesser aufweist, was einen Zuwachs in Gewicht und Kosten und eine große Gesamtdimension verursacht. Zudem weist die certain distance between the pinions is necessary to each other. This certain distance causes the rack in the gear area has a much larger diameter, which causes an increase in weight and cost and a large overall dimension. In addition, the
Zahnstange durch den größeren Durchmesser im Verzahnungsbereich einen Sprung in dem Durchmesser des Schafts auf, was zu fertigungstechnischen Problemen führt. Rack due to the larger diameter in the toothed area on a jump in the diameter of the shaft, which leads to manufacturing problems.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeuglenkung zu schaffen, deren Lenkgetriebe kompakte Abmessungen aufweist und dennoch die für schwere Kraftfahrzeuge erforderlichen Lenkhilfskräfte zur Verfügung stellen kann. It is therefore an object of the present invention to provide a motor vehicle steering, the steering gear has compact dimensions and yet can provide the necessary for heavy vehicles steering assistance.
Diese Aufgabe wird von einer Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a motor vehicle steering system with the features of claim 1.
Es ist eine Kraftfahrzeuglenkung mit einem Lenkungsgehäuse, in dem eine Zahnstange längsverschiebbar gelagert und zur Verschwenkung von lenkbaren Rädern verbunden mit diesen wirkverbunden ist, wobei die Zahnstange mit einem ersten Zahnsegment versehen ist, welches mit einem ersten Lenkritzel, aufweisend eine erste Drehachse, kämmt und wobei das Lenkritzel über eine Lenkwelle mit einem Lenkrad drehfest verbunden ist, wobei die Zahnstange ein zweites Zahnsegment aufweist, das dem ersten Zahnsegment bezüglich der Längsachse der Zahnstange gegenüber liegt, und dass ein zweites It is a motor vehicle steering system with a steering housing, in which a rack is mounted longitudinally displaceably and operatively connected to the pivoting of steerable wheels, wherein the rack is provided with a first toothed segment which meshes with a first steering pinion, comprising a first axis of rotation, and the steering pinion is rotatably connected via a steering shaft with a steering wheel, wherein the rack has a second toothed segment, which is the first toothed segment with respect to the longitudinal axis of the rack opposite, and that a second
Lenkritzel vorgesehen ist, das mit dem zweiten Zahnsegment in Eingriff steht und eine zweite Drehachse aufweist, so dass die Zahnstange zwischen dem ersten Lenkritzel und dem zweiten Lenkritzel angeordnet ist, vorgesehen, bei der das erste Lenkritzel mit dem zweiten Lenkritzel zu einer gegensinnigen Drehung über zwei Stirnräder mechanisch zwangsgekoppelt ist, wobei ein Lenkritzel gegenüber dem anderen Lenkritzel in Richtung der Längsachse der Zahnstange versetzt angeordnet ist. Bei gleichbleibendem Raum für die Kopplung der Ritzel ermöglicht diese kompakte Bauweise eine Reduzierung des Zahnstangendurchmessers im Verzahnungsbereich. Steering pinion is provided, which is in engagement with the second gear segment and has a second axis of rotation, so that the rack between the first steering pinion and the second steering pinion is arranged, provided, wherein the first steering pinion with the second steering pinion to an opposite rotation about two Spur gears is mechanically positively coupled, with a Steering pinion is arranged offset from the other steering pinion in the direction of the longitudinal axis of the rack. At the same space for the coupling of the pinion this compact design allows a reduction of the rack diameter in the toothing area.
Dabei stimmt vorteilhafterweise ein durch das erste Zahnsegment definierter erster Längsabschnitt der Zahnstange wenigstens teilweise mit einem durch das zweite Zahnsegment definierten zweiten Längsabschnitt der Zahnstange überein, so dass es zu einer Überdeckung der beiden Zahnsegmente in In this case, advantageously, a first longitudinal section of the rack defined by the first sector gear at least partially coincides with a second longitudinal section of the rack defined by the second segment, so that it overlaps the two sector segments
Längsrichtung der Zahnstange kommt. Die Ritzel sind somit zwar versetzt entlang der Längsachse der Zahnstange, aber in räumlicher Nähe angeordnet. Longitudinal direction of the rack comes. The pinions are thus offset along the longitudinal axis of the rack, but arranged in close proximity.
Die Anordnung der Ritzel wird bevorzugt durch eine Gerade, die die beiden Drehachsen der Ritzel senkrecht und die Längsachse der Zahnstange unter einem Winkel kleiner als 90° schneidet, beschrieben. The arrangement of the pinions is preferably described by a straight line that intersects the two axes of rotation of the pinion perpendicular and the longitudinal axis of the rack at an angle smaller than 90 °.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der so definierte Winkel größer als 55° und kleiner als 75°. In diesem Winkelbereich wird der Abstand der Ritzel in Längsrichtung der Zahnstange so groß, dass sich für eine Kopplung der Ritzel mittels Stirnrädern günstige geometrische Verhältnisse ergeben. In an advantageous embodiment, the angle thus defined is greater than 55 ° and less than 75 °. In this angular range of the distance of the pinion in the longitudinal direction of the rack is so large that arise for a coupling of the pinion by means of spur gears favorable geometric conditions.
Weiterhin bevorzugt ist, wenn die Drehachsen der Lenkritzel zueinander parallel und zur Längsachse der Zahnstange geneigt angeordnet sind. It is further preferred if the axes of rotation of the steering pinions are arranged parallel to each other and inclined to the longitudinal axis of the rack.
In den vorhergehenden Ausgestaltung ist vorzugsweise ein elektrischer Servoantrieb vorgesehen ist, der an der Lenkwelle oder an dem mit der Lenkwelle verbunden ersten Lenkritzel und/oder an dem zweiten Lenkritzel angreift. In the preceding embodiment, an electric servo drive is preferably provided, which engages on the steering shaft or on the first steering pinion connected to the steering shaft and / or on the second steering pinion.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen : Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. Show it :
Figur 1 : eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuglenkung mit zwei sich Figure 1: a motor vehicle steering system according to the invention with two
versetzt gegenüber liegenden Antriebritzeln in einer perspektivischen Darstellung, sowie Figur 2 : den Bereich des Lenkgetriebes aus Figur 1 in einer vergrößerten Darstellung in einem Längsschnitt. offset against lying Antriebritzeln in a perspective view, as well Figure 2: the range of the steering gear of Figure 1 in an enlarged view in a longitudinal section.
Die Figur 1 zeigt eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkrad 1, das mit einer oberen Lenkwelle 2 und einer unteren Lenkwelle 3 drehfest gekoppelt ist. Die untere Lenkwelle 3 ist wiederum drehfest mit einem ersten Lenkritzel 4 gekoppelt. Das Lenkritzel 4 kämmt in bekannter Weise mit einem Zahnsegment 5 einer Zahnstange 6. Die Zahnstange 6 ist in einem 1 shows a steering system for a motor vehicle with a steering wheel 1, which is rotatably coupled to an upper steering shaft 2 and a lower steering shaft 3. The lower steering shaft 3 is in turn rotatably coupled to a first steering pinion 4. The steering pinion 4 meshes in a known manner with a toothed segment 5 of a rack 6. The rack 6 is in one
Lenkungsgehäuse 7 in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar gelagert. An ihrem freien Ende ist die Zahnstange 6 mit Spurstangen 8 über nicht dargestellte Kugelgelenke verbunden. Die Spurstangen 8 selbst sind in bekannter Weise über Achsschenkel mit je einem gelenkten Rad 9 des Steering housing 7 slidably mounted in the direction of its longitudinal axis. At its free end, the rack 6 is connected to tie rods 8 via ball joints, not shown. The tie rods 8 themselves are in a known manner via steering knuckles, each with a steered wheel 9 of the
Kraftfahrzeugs verbunden. Eine Drehung des Lenkrades 1 führt über die Verbindung der Lenkwelle 2 und 3 und des Ritzels 4 zu einer Motor vehicle connected. A rotation of the steering wheel 1 leads via the connection of the steering shaft 2 and 3 and the pinion 4 to a
Längsverschiebung der Zahnstange 6 und damit zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder 9. Die gelenkten Räder 9 erfahren über eine Fahrbahn 10 eine Rückwirkung, die der Lenkbewegung entgegen wirkt. Zum Verschwenken der Räder 9 ist folglich eine Kraft erforderlich, die ein entsprechendes Longitudinal displacement of the rack 6 and thus to a pivoting of the steered wheels 9. The steered wheels 9 learn about a roadway 10 a reaction, which counteracts the steering movement. For pivoting the wheels 9 consequently a force is required, which is a corresponding
Drehmoment am Lenkrad 1 erforderlich macht. Ein Servomotor 11 ist vorgesehen, um dem Fahrer bei dieser Lenkbewegung zu unterstützen . Der Servomotor 11 leitet in Anhängigkeit von einer nicht dargestellten Steuerung über ein zweites Lenkritzel 12 und ein zweites Zahnsegment 13 eine Torque on the steering wheel 1 is required. A servomotor 11 is provided to assist the driver in this steering movement. The servomotor 11 derives, depending on a control, not shown, via a second steering pinion 12 and a second toothed segment 13 a
Lenkhilfskraft in die Zahnstange 6 ein. Steering assist in the rack 6 a.
Die Zahnstange 6 ist im Bereich der sich gegenüber liegenden Zahnsegmente 5 und 13 mit einem etwa quadratischen Querschnitt versehen. Die The rack 6 is provided in the region of the opposing tooth segments 5 and 13 with an approximately square cross-section. The
Zahnsegmente 5 und 13 sind an zwei sich gegenüber liegenden Seitenflächen der Zahnstange 6 so angeordnet, dass die Drehachsen des ersten Ritzels 4 und des zweiten Ritzels 12 parallel und geneigt zur Längsachse 14 der Zahnstange 6 verlaufen. Die Zahnstange 6 ist mittig zwischen den Ritzel 4, 12 liegend angeordnet. Tooth segments 5 and 13 are arranged on two opposite side surfaces of the rack 6 so that the axes of rotation of the first pinion 4 and the second pinion 12 extend parallel and inclined to the longitudinal axis 14 of the rack 6. The rack 6 is located centrally between the pinion 4, 12 lying.
Das erste Lenkritzel 4 und das zweite Lenkritzel 12 müssen sich im Betrieb gegensinnig drehen. Eine genau synchronisierte Bewegung ist für einen präzisen Antrieb der Zahnstange 6 erforderlich. Die Synchronisierung der Drehbewegungen der Ritzel 4 und 12 soll vorzugsweise nicht über die The first steering pinion 4 and the second steering pinion 12 must rotate in opposite directions during operation. A precisely synchronized movement is required for a precise drive of the rack 6. The synchronization of Rotary movements of the pinion 4 and 12 should preferably not on the
Zahnstange 6 erfolgen, sondern über eine separate hier nicht dargestellte Synchronisierung. Hierzu wird das Lenkritzel vorzugsweise mit einem ersten Stirnrad drehfest verbunden, während das zweite Lenkritzel mit einem zweiten Stirnrad drehfest verbunden ist. Die Stirnräder stehen miteinander in Eingriff. Sie weisen den gleichen Umfang auf, so dass die Drehwinkelgeschwindigkeit der beiden Ritzel identisch ist. Dies ist bei identisch ausgebildeten Eingriffen zwischen dem Ritzel 4 und dem Zahnsegment 5 einerseits und dem Ritzel 12 und dem Zahnsegment 13 andererseits erforderlich. Es kann in anderen Ausführungsformen auch vorgesehen sein, dass die Verzahnungseingriffe zu beiden Seiten der Zahnstange 6 unterschiedlich ausgebildet sind, insbesondere die beiden Ritzel einen unterschiedlichen Umfang oder Wälzkreis aufweisen. Dann muss die Synchronisierung über entsprechend angepasste Stirnräder oder andere Synchronisierungsmittel erfolgen. Rack 6 done, but via a separate synchronization, not shown here. For this purpose, the steering pinion is preferably rotatably connected to a first spur gear, while the second steering pinion is rotatably connected to a second spur gear. The spur gears are engaged with each other. They have the same circumference, so that the rotational angular velocity of the two pinions is identical. This is necessary with identical trained interventions between the pinion 4 and the toothed segment 5 on the one hand and the pinion 12 and the toothed segment 13 on the other hand. It may also be provided in other embodiments that the toothing interventions are formed differently on both sides of the rack 6, in particular the two pinions have a different circumference or pitch circle. Then the synchronization must be done via appropriately adapted spur gears or other synchronization means.
Der Getriebebereich der Lenkung aus Figur 1 ist in der Figur 2 in einem The transmission range of the steering of Figure 1 is in the figure 2 in one
Längsschnitt detaillierter dargestellt. Longitudinal section shown in more detail.
Die Ritzel 4, 12 sind versetzt auf gegenüberliegenden Seiten der Zahnstange 6 angeordnet. Die Lage der Ritzel 4, 12 ist durch eine Gerade beschrieben, die beide Drehachsen der Ritzel senkrecht und die Längsachse der Zahnstange in einem Punkt schneidet. Diese Gerade schneidet die Längsachse der The pinions 4, 12 are arranged offset on opposite sides of the rack 6. The position of the pinions 4, 12 is described by a straight line, which cuts both axes of rotation of the pinion perpendicular and the longitudinal axis of the rack in one point. This line intersects the longitudinal axis of the
Zahnstange 14 unter einem Winkel 15 kleiner als 90°, vorzugsweise 65° schneidet. Dadurch, dass die Ritzel 4, 12 unter einem Winkel 15 versetzt angeordnet sind, ergibt sich ein zusätzlicher Abstand der Ritzel 4, 12 zueinander, der erlaubt die Verteilungsräder ausreichend groß zu Rack 14 at an angle 15 smaller than 90 °, preferably 65 ° cuts. The fact that the pinions 4, 12 are arranged offset at an angle 15, there is an additional distance of the pinion 4, 12 to each other, which allows the distribution wheels sufficiently large
dimensionieren. Daher kann der Durchmesser der Zahnstange 6, bei einer gleichzeitigen Beibehaltung des Bauraums für die Lagerstellen, verringert werden. Durch den Versatz der Ritzel 4, 12 entlang der Zahnstange 6 in die eine oder andere Richtung kann auch die Festigkeit der Zahnstange positiv beeinflusst werden. Durch die Versatz eines Ritzels hin zum Verzahnungsende wird der Hebel um den Versatz des Ritzels kürzer, was zu einer geringeren Belastung im Bauteil führt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt, bei denen der Servoantrieb 11 unmittelbar mit dem Ritzel 12 gekoppelt ist. Vielmehr kann auch ein elektrischer Servoantrieb auf die obere Lenkwelle 2, die untere Lenkwelle 3 oder auf das Ritzel 4 wirken. Dann wird ein Teil des auf das Ritzel 4 wirkenden Drehmoments über die Verzahnung zwischen den Kegelrädern oder bei parallelen Drehachsen der Ritzel über entsprechende Stirnräder auf das zweite Lenkritzel übertragen, so dass das an der dimension. Therefore, the diameter of the rack 6, while maintaining the space for the bearings, can be reduced. By the offset of the pinion 4, 12 along the rack 6 in one direction or the other, the strength of the rack can be positively influenced. The offset of a pinion gear to the end of the gear lever is shorter by the offset of the pinion, resulting in a lower load in the component. The present invention is not limited to those embodiments in which the servo drive 11 is directly coupled to the pinion 12. Rather, an electric servo drive on the upper steering shaft 2, the lower steering shaft 3 or on the pinion 4 act. Then a part of the torque acting on the pinion 4 is transmitted via the teeth between the bevel gears or parallel axes of rotation of the pinion via corresponding spur gears on the second steering pinion, so that at the
Zahnstange 6 eingreifende Drehmoment über zwei Verzahnungseingriffe eingeleitet wird . Diese Bauform ermöglicht es, eine Lenkungskonfiguration mit einem Servomotor im Bereich der Lenksäule zu wählen, die besonders hohe Unterstützungsmomente aufbringen kann. Rack 6 engaging torque is initiated via two gearing interventions. This design makes it possible to choose a steering configuration with a servomotor in the area of the steering column, which can muster very high support torque.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar und möglich, zwei In one embodiment of the invention, it is conceivable and possible, two
Servoantriebe, bevorzugt Elektromotoren, vorzusehen, von denen ein Servo drives, preferably electric motors to provide, of which a
Servoantrieb (nicht in den Figuren dargestellt) direkt auf die obere Lenkwelle 2 oder die untere Lenkwelle 3 oder das Ritzel 4 einwirkt, während der zweite Servoantrieb 11 auf das zweite Ritzel 12 einwirkt. Dabei ist es auch denkbar und möglich, die mechanische Antriebs-Kopplung der beiden Antriebe nur über die Verzahnungen der Zahnstange darzustellen. In diesem Fall könnten die Antriebe voneinander unabhängig betrieben werden, um beispielsweise Spiele, wie sie insbesondere auch beim Wechsel der Drehrichtung auftreten können, zu dämpfen. So kann beispielsweise immer ein Antrieb zuerst umgeschaltet und der zweite Antrieb erst nach Ansteigen der Last zu- bzw. umgeschaltet werden, um ein Flankenspiel zu verhindern. Servo drive (not shown in the figures) acts directly on the upper steering shaft 2 or the lower steering shaft 3 or the pinion 4, while the second servo drive 11 acts on the second pinion 12. It is also conceivable and possible to represent the mechanical drive coupling of the two drives only on the teeth of the rack. In this case, the drives could be operated independently of each other, for example, to dampen games, as they can occur in particular when changing the direction of rotation. For example, one drive can always be switched first and the second drive can be switched on and off only after the load has increased to prevent backlash.
Die erfindungsgemäße versetzte Doppelritzelanordnung erlaubt es ein The offset double pinion arrangement according to the invention allows a
Lenkgetriebe zu schaffen, das kompakte Abmessungen aufweist und dennoch die für schwere Kraftfahrzeuge erforderlichen Lenkhilfskräfte zur Verfügung stellt. Bezuqszeichenliste To provide steering gear, which has compact dimensions and yet provides the necessary for heavy vehicles steering assistance. LIST OF REFERENCES
1. Lenkrad 1st steering wheel
2. obere Lenkwelle 2nd upper steering shaft
3. untere Lenkwelle 3. lower steering shaft
4. Lenkritzel 4. Steering pinion
5. Zahnsegment 5th toothed segment
6. Zahnstange 6. Rack
7. Lenkungsgehäuse 7. Steering housing
8. Spurstangen 8. Tie rods
9. Rad 9th wheel
10. Fahrbahn 10th lane
11. Servomotor 11. Servomotor
12. Lenkritzel 12. Steering pinion
13. Zahnsegment 13th tooth segment
14. Längsachse der Zahnstange 14. Longitudinal axis of the rack
15. Winkel 15. Angle
16. Stirnrad 16th spur gear
17. Stirnrad 17th spur gear
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102013010363.0 | 2013-06-21 | ||
| DE102013010363.0A DE102013010363A1 (en) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | Rack and pinion steering with two pinions |
Publications (1)
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