DE10037485A1

DE10037485A1 - Lenkvorrichtung für Kfz

Info

Publication number: DE10037485A1
Application number: DE2000137485
Authority: DE
Inventors: Helmut Bareis; Uwe Guenther
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-02-14

Abstract

Eine Lenkvorrichtung weist eine Getriebeeinheit, eine Sensoreinheit (9) und mindestens ein, auf eine Zahnstange (3) wirkendes Antriebsritzel (2) auf, das mit einem Elektromotor in Wirkverbindung steht, und zwischen der Getriebeeinheit und der Sensoreinheit (9) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Eine solche Lenkvorrichtung ist beispielsweise bekannt aus der DE 198 14 719 A1. Diese Lenkvorrichtung weist eine Ein gangswelle auf, die mit einem Lenkhandrad in Wirkverbindung steht und die zur Übertragung eines für das Lenken von zu lenkenden Rädern erforderlichen Drehmomentes dient. Ein Ausgangsglied steht mit den zu lenkenden Rädern in Wirkver bindung. Ein Elektromotor, durch den direkt oder indirekt eine Kraft auf das Ausgangsglied ausgeübt werden kann, ist an der Lenkvorrichtung angeordnet und wirkt über ein An triebsritzel auf eine Zahnstange, die über Schubstangen mit den zu lenkenden Rädern eines Fahrzeuges verbunden ist. Die Eingangswelle und das Ausgangsglied sind über ein drehela stisches Glied derart miteinander verbunden, daß zwischen der Eingangswelle und dem Ausgangsglied eine begrenzte Ver drehbewegung möglich ist. Bei Lenkvorrichtungen mit Zahn stangengetriebe ist das Ausgangsglied als Antriebsritzel ausgebildet und steht über eine Zahnstange mit lenkbaren Rädern eines Kraftfahrzeuges in Wirkverbindung. Die Zahn stange steht über ein, vorzugsweise als Schneckengetriebe ausgebildetes Untersetzungsgetriebe mit einem als Elektro motor ausgeführten Servomotor in Wirkverbindung. Das Aus gangsglied ist über das Schneckengetriebe mit dem Elektro motor verbunden. Die Hauptkomponenten des Elektromotors sind ein Rotor und ein Stator. Der Stator ist gehäusefest, der Rotor ist über eine Abtriebswelle mit einer Schnecke welle des Schneckengetriebes verbunden.

Die aus dem Stand der Technik bekanntgewordene Lenkvorrich tung hat die Eigenheit, daß für die Plazierung des Elektro motors oft nicht ausreichend Einbauraum vorhanden ist, was zu aufwendigen Konstruktionen führt. Die starre Anbindung des Elektromotors in Kombination mit dem Schneckengetriebe erfordert einen großen Einbauraum, der bei modernen Fahr zeugen durch viele zusätzliche Aggregate und große Motor blöcke nicht gegeben ist. Zudem birgt diese Kombination von Elektromotor und Schneckengetriebe Gefahren im Crashfall. Durch die große Masse besteht die Möglichkeit, daß die Ag gregate in den Fahrgastraum eindringen und bei Fahrer oder Beifahrer zu Verletzungen führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lenkvorrichtung zu schaffen, die aufgrund ihrer Bauweise leicht an geänderte Einbauverhältnisse angepaßt werden kann und die im Fall eines Frontalaufpralls ein geringeres Si cherheitsrisiko darstellt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs auf weisende, gattungsgemäße Lenkvorrichtung gelöst.

Durch eine mittige Anordnung von Antriebsritzel und Zahn stange können die Baugruppen Getriebe und Sensor räumlich getrennt angeordnet werden, was zu zusätzlichen Freiheiten in der Unterbringung der Baugruppen führt. Jede Baugruppe kann für sich um die Achse des Antriebsritzels geschwenkt und jeder Einbausituation angepaßt werden. Dies erleichtert hauptsächlich das Unterbringen des Elektromotors im Motor raum. Durch die Möglichkeit der flexiblen Unterbringung des Elektromotors im Motorraum kann auch gezielt auf die Crashproblematik eingegangen werden. Der Elektromotor kann so angeordnet werden, daß im Falle eines Frontalaufpralls sichergestellt ist, daß der Elektromotor nicht in den Fahr gastraum eindringt und zu Verletzungen bei Fahrer oder Bei fahrer führen kann. Das Antriebsritzel weist an einem Ende eine Verlängerung auf, die aus Montagegründen einen kleine ren Durchmesser wie das Antriebsritzel selbst aufweist. Das Getriebe steht über eine reib- oder formschlüssige Verbin dung mit dem Antriebsritzel in Wirkverbindung.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist aber nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche be schränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und ein zelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Nachfolgend ist anhand der Figur ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung prinzipgemäß beschrieben.

Die einzige Figur zeigt als eine vorteilhafte Ausführuflgs form der Erfindung eine erfindungsgemäße Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge, bei der ein mit einer Eingangswelle 6 verbundenes Antriebsritzel 2 in einem Gehäuse 1 drehbar gelagert ist. Das Antriebsritzel 2 steht über seine Verzah nung im Eingriff mit einer Zahnstange 3, die in dem Gehäuse 1 senkrecht zur Zeichnungsebene verschiebbar geführt ist. Das Antriebsritzel 2 kann über eine mechanische Lenksäule mit einem Lenkhandrad in Wirkverbindung stehen. Das An triebsritzel 2 ist über einen Drehstab 7 mit der Eingangs welle 6 der Lenkvorrichtung verbunden. Anstelle des Dreh stabes 7 kann auch ein anderes drehelastisches Glied ver wendet werden.

Die Zahnstange 3 steht über nicht dargestellte Spurstangen mit ebenfalls nicht dargestellten, gelenkten Rädern eines Kraftfahrzeuges in Wirkverbindung. Eine von einem nicht dargestellten Elektromotor in Abhängigkeit von einem über das Lenkhandrad aufgebrachten Lenkmoment erzeugten Servoun terstützung wird über ein Schneckengetriebe auf ein verlän gertes Ende der Antriebsritzels 2 übertragen. Dabei weist ein nicht dargestelltes Abtriebselement des Elektromotors eine Schnecke 4 auf, die mit einem Schneckenrad 5 kämmt. Dieses Schneckenrad 5 ist formschlüssig mit der Verlänge rung des Antriebsritzels 2 verbunden. Die vom Elektromotor aufgebrachte Servounterstützung wird auf die Zahnstange 3 übertragen und die Rotationsbewegung des Abtriebselementes des Elektromotors in eine Linearbewegung der Zahnstange 3 umgewandelt. In einem Teil des Gehäuses 1 ist eine Sen soreinheit 9 integriert.

Bezugszeichen

1

Gehäuse

2

Antriebsritzel

3

Zahnstange

4

Schnecke

5

Schneckenrad

6

Eingangswelle

7

Drehstab

8

9

Sensoreinheit

Claims

1. Lenkvorrichtung mit einer Getriebeeinheit, einer Sensoreinheit (9) und mindestens einem, auf eine Zahnstange (3) wirkenden Antriebsritzel (2), das mit einem Elektromo tor in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (2) zwischen der Getriebeeinheit und der Sensoreinheit (9) angeordnet ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Getriebeeinheit und die Sensoreinheit (9) frei um die Achse des Antriebsritzels (2) schwenkbar sind.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Antriebsritzel (2) an einem Ende eine Verlängerung aufweist, die aus Montagegründen einen kleine ren Durchmesser als das Antriebsritzel (2) selbst aufweist.

4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Getriebeeinheit über eine kraft- oder formschlüssige Verbindung mit dem Antriebsritzel (2) in Wirkverbindung steht.

5. .Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Getriebeeinheit eine von einem Elektromo tor angetriebene Schnecke (4) aufweist, die über ein Schneckenrad (5) auf die Verlängerung des Antriebsritzels (2) wirkt.

6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Getriebeeinheit (4, 5) unterhalb der Zahnstange (3) angeordnet ist, wenn die Lenkvorrichtung in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist.