DE102005061433B4 - actuator - Google Patents
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Abstract
Aktuator, insbesondere für ein Lenksystem eines Fahrzeugs, mit einem Elektromotor (2), der über eine getriebliche Verbindung (3) ein axial verlagerbares Bauelement (4) antreibt, wobei der Elektromotor (2) nicht koaxial zu dem axial verlagerbaren Bauelement (4) angeordnet ist, wobei im axialen Bereich (a) des Elektromotors (2) und der getrieblichen Verbindung (3) die getriebliche Verbindung (3) und das axial verlagerbare Bauelement (4) in einem einteiligen Gehäuse (5) angeordnet und gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) in dem einteiligen Gehäuse (5) angeordnet und gelagert ist.Actuator, in particular for a steering system of a vehicle, with an electric motor (2) which drives an axially displaceable component (4) via a gear connection (3), the electric motor (2) not being arranged coaxially with the axially displaceable component (4) The geared connection (3) and the axially displaceable component (4) are arranged and mounted in a one-piece housing (5) in the axial region (a) of the electric motor (2) and the geared connection (3), characterized in that that the electric motor (2) is arranged and mounted in the one-piece housing (5).
Description
Die Erfindung betrifft einen Aktuator, insbesondere für ein Lenksystem eines Fahrzeugs, mit einem Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an actuator, in particular for a steering system of a vehicle, with an electric motor according to the preamble of claim 1.
Die
Der Elektromotor, die getriebliche Verbindung und die Zahnstange sind in einem mehrteiligen Gehäuse, dessen Einzelteile formschlüssig lösbar miteinander verbunden sind, untergebracht. Es besteht dadurch zum einen ein großer radialer Abstand der Gehäuseteile des Elektromotors zu den Gehäuseteilen des Zahnstangengehäuses.The electric motor, the gear connection and the rack are housed in a multi-part housing, the individual parts of which are connected to one another in a form-fitting manner. On the one hand, there is a large radial distance between the housing parts of the electric motor and the housing parts of the rack housing.
Der Elektromotor ist zum anderen an einem Flansch des Zahnstangengehäuses befestigt, was bewirkt, dass sich der Elektromotor im Betrieb relativ zu dem Zahnstangengehäuse bewegt. Diese Relativbewegung des Elektromotors bedingt Eingriffsstörungen der getrieblichen Verbindung, was Getriebegeräusche verursacht.On the other hand, the electric motor is attached to a flange of the rack housing, which causes the electric motor to move relative to the rack housing during operation. This relative movement of the electric motor causes interference in the gear connection, which causes gear noise.
Aus der gattungsbildenden
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aktuator, insbesondere für ein Lenksystem eines Fahrzeugs anzugeben, dessen Bauraum minimiert und dessen Betriebsgeräusch vermindert ist.The invention has for its object to provide an actuator, in particular for a steering system of a vehicle, the installation space is minimized and the operating noise is reduced.
Die Aufgabe wird mit einem Aktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved with an actuator with the features of claim 1.
Dadurch dass das Gehäuse des Aktuators im axialen Bereich des Elektromotors und im axialen Bereich der getrieblichen Verbindung, in der Summe der axialen Erstrekkung dieser Elemente des Aktuators also, einteilig gebildet ist, und der Elektromotor in diesem einteiligen, ausgesteiften Gehäuse und die getriebliche Verbindung und das axial verlagerbare Bauelement in diesem ausgesteiften Gehäuse angeordnet und gelagert sind, ist ein Aktuator geschaffen, der auch bei der nicht koaxialen Anordnung von Elektromotor und axial verlagerbarem Bauelement kompakt baut und einen von inneren Verformungen freien und dadurch geräuscharmen Betrieb ermöglicht.Characterized in that the housing of the actuator is formed in one piece in the axial area of the electric motor and in the axial area of the gear connection, in the sum of the axial extent of these elements of the actuator, and the electric motor in this one-piece, stiffened housing and the gear connection and that axially displaceable component are arranged and supported in this stiffened housing, an actuator is created which, even in the non-coaxial arrangement of the electric motor and the axially displaceable component, has a compact construction and enables operation free of internal deformations and therefore low in noise.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred explanations result from the subclaims.
Das Gehäuse des Aktuators ist auch im überwiegenden Teil der axialen Erstreckung des verlagerbaren Bauelements einteilig gebildet und weist lediglich eine bevorzugt axiale Montageöffnung für den Elektromotor, die getriebliche Verbindung und das axial verlagerbare Bauelement auf. Eine Wand des Gehäuses, die den Elektromotor umgibt, ist bevorzugt auch Teil einer Wand des Gehäuses, das das axial verlagerbare Bauelement umgibt.The housing of the actuator is also formed in one piece in the major part of the axial extent of the displaceable component and has only one preferably axial mounting opening for the electric motor, the gear connection and the axially displaceable component. A wall of the housing that surrounds the electric motor is preferably also part of a wall of the housing that surrounds the axially displaceable component.
Die Montageöffnung ist zweckmäßigerweise mit einem Deckel verschlossen, der auf der, der getrieblichen Verbindung abgewandten Seite des Elektromotors an dem Gehäuse lösbar festgelegt ist. Die Montageöffnung kann auch auf der Seite der getrieblichen Verbindung liegen und bevorzugt mit einem Deckel mit länglicher, abgerundeter Form zur Abdeckung der für den Elektromotor und die getriebliche Verbindung erforderliche Öffnung verschlossen sein. Das Gehäuse ist bevorzugt als Gussbauteil aus Leichtmetall gebildet.The mounting opening is expediently closed with a cover which is detachably fixed to the housing on the side of the electric motor facing away from the gear connection. The mounting opening can also be on the side of the gear connection and preferably be closed with a cover with an elongated, rounded shape to cover the opening required for the electric motor and the gear connection. The housing is preferably formed as a cast component made of light metal.
Bevorzugt ist die Längsachse des Elektromotors parallel zu der Längsachse des axial verlagerbaren Bauelements angeordnet. Es kann aber auch zweckmäßig sein die Längsachse des Elektromotors, in Abhängigkeit von der Bauraumverfügbarkeit schräg oder quer zu der Längsachse des axial verlagerbaren Bauelements anzuordnen, wobei dann die getriebliche Verbindung zwischen einer Abtriebswelle des Elektromotors und dem axial verlagerbaren Bauelement als Kegelrad- oder Schraubradgetriebe gebildet ist.The longitudinal axis of the electric motor is preferably arranged parallel to the longitudinal axis of the axially displaceable component. However, it can also be expedient to arrange the longitudinal axis of the electric motor obliquely or transversely to the longitudinal axis of the axially displaceable component, depending on the space available, the gear connection between an output shaft of the electric motor and the axially displaceable then Component is formed as a bevel gear or helical gear.
Das axial verlagerbare Bauelement ist in dem einteiligen Gehäuseteil des Aktuators über den überwiegenden Teil seiner Länge radial und axial gelagert, wobei insbesondere zur Montage des axial verlagerbaren Bauelements das Gehäuse eine Trennstelle oder Trennebene aufweist, die außerhalb des axialen Bereichs des Elektromotors und der getrieblichen Verbindung liegt.The axially displaceable component is mounted radially and axially in the one-part housing part of the actuator over the major part of its length, in particular for mounting the axially displaceable component the housing having a separating point or parting plane which lies outside the axial region of the electric motor and the gear connection ,
Bei dem Aktuator handelt es sich bevorzugt um einen Teil einer Zahnstangen- oder Kugelmutterumlauflenkung, sodass das axial verlagerbare Bauelement eine Spindel oder eine Zahnstange ist. Um die Spindel ist in dem Gehäuse des Aktuators eine Kugelumlaufmutter angeordnet, die axial unverschiebbar ist. Die Kugelumlaufmutter ist drehfest mit einer Riemenscheibe oder einem Zahnrad verbunden und die Riemenscheibe oder das Zahnrad ist von dem Elektromotor über einen als Keilrippenriemen oder Zahnriemen gebildeten Riemen oder über ein Zahnrad an der Abtriebswelle des Elektromotors angetrieben.The actuator is preferably part of a rack or ball nut recirculation, so that the axially displaceable component is a spindle or a rack. A ball nut, which is axially immovable, is arranged in the housing of the actuator around the spindle. The ball nut is rotatably connected to a pulley or a gear and the pulley or gear is driven by the electric motor via a belt formed as a V-ribbed belt or toothed belt or via a gear on the output shaft of the electric motor.
Die Spindel kann auch einen Verzahnungsabschnitt zum Eingriff eines mit einer Lenkwelle drehfest verbundenen Ritzels aufweisen. Es kann auch zweckmäßig sein, anstatt der Spindel eine Zahnstange in dem Gehäuse des Aktuators zu lagern und zu führen.The spindle can also have a toothed section for engaging a pinion connected in a rotationally fixed manner to a steering shaft. It may also be expedient to store and guide a toothed rack in the housing of the actuator instead of the spindle.
Durch die einteilige Ausbildung des überwiegenden Teils des Gehäuses des Aktuators kann der Elektromotor unmittelbar mit seinem Stator in dem Gehäuse festgelegt sein. Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung mit Leistungstransistoren und Drehmomentsensorik lässt sich entweder separat an dem Gehäuse oder als vormontierte Einheit mit dem Elektromotor in dem Gehäuse anordnen, wodurch der Montageaufwand für den gesamten Aktuator minimiert ist.Due to the one-piece design of the predominant part of the housing of the actuator, the electric motor can be fixed directly in the housing with its stator. The control and / or regulating device with power transistors and torque sensors can either be arranged separately on the housing or as a preassembled unit with the electric motor in the housing, as a result of which the assembly effort for the entire actuator is minimized.
Der Aktuator ist bevorzugt Teil einer Servolenkung (Hilfskraft- oder Fremdkraftlenkung) eines Personenkraftwagens oder leichten Nutzkraftwagens und dessen Spindel oder Zahnstange ist in bekannter Weise über Spurhebel und Radlenkhebel mit lenkbaren Rädern des Fahrzeugs verbunden. Der Aktuator eignet sich auch als Steller für ein aktives Fahrwerk oder für sonstige Baugruppen eines Fahrzeugs.The actuator is preferably part of a power steering (power steering or power steering) of a passenger car or light commercial vehicle and its spindle or rack is connected in a known manner to the steerable wheels of the vehicle via track levers and wheel steering levers. The actuator is also suitable as an actuator for an active chassis or for other components of a vehicle.
Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine Seitenansicht eines Lenkgetriebes mit einem elektrischen Aktuator, -
2 einen schematischen, teilweisen Längsschnitt durch den Aktuator in1 .
-
1 2 shows a side view of a steering gear with an electric actuator, -
2 a schematic, partial longitudinal section through the actuator in1 ,
In
Es kann auch zweckmäßig sein, die Montageöffnung
Die Abtriebswelle
Eine oder mehrere Trennstellen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Aktuatoractuator
- 22
- Elektromotorelectric motor
- 33
- Verbindung, getrieblichConnection, geared
- 44
- Bauelement, axial verlagerbarComponent, axially displaceable
- 55
- Gehäusecasing
- 66
- Deckelcover
- 77
- Seitepage
- 88th
- Längsachse, v. 2Longitudinal axis, v. 2
- 99
- Längsachse, v. 4Longitudinal axis, v. 4
- 1010
- Trennstelleseparation point
- 1111
- Gehäuseteilhousing part
- 1212
- Spindelspindle
- 1313
- Muttermother
- 1414
- KugelumlaufmutterBall nut
- 1515
- Riemenscheibepulley
- 1616
- Riemenbelt
- 1717
- Abtriebswelle, v. 2Output shaft, v. 2
- 1818
- Statorstator
- 1919
- Steuer- und/oder RegelungseinrichtungControl and / or regulating device
- 2020
- ZahnstangenabschnittRack section
- 21/21'21/21 '
- Ende, v. 4End, v. 4
- 2222
- Lenkwellesteering shaft
- 2323
- Riemenscheibepulley
- 2424
- Montageöffnungmounting hole
- 2525
- Wand wall
- aa
- Bereich, axialArea, axial
- bb
- Erstreckung, axial, v. 4Extension, axial, v. 4
Claims (12)
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2005
- 2005-12-22 DE DE102005061433.7A patent/DE102005061433B4/en not_active Expired - Fee Related
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