DE102006036215A1 - Assembling method for steering gear with clamping medium-free belt drive, involves assigning belt class to each axle base with which belt tension is adjusted in defined area of tolerance in installed condition of belt - Google Patents

Assembling method for steering gear with clamping medium-free belt drive, involves assigning belt class to each axle base with which belt tension is adjusted in defined area of tolerance in installed condition of belt Download PDF

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Abstract

The assembling method involves measuring the actual axle base distance of the belt pulley (1,2) at a belt drive, provided with a belt (3), of a steering gear. Multiple categories of belts are reproached, which differ by a different length and width. A belt class is assigned to each axle base, with which a belt tension is adjusted in a defined area of tolerance in the installed condition of the belt. A belt is selected from the associated belt class and installed for the measured axle base.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Montageverfahren für Lenkgetriebe mit spannmittelfreiem Riementrieb.The The invention relates to a mounting method for steering gear with tension-free belt drive.

Bei der Montage eines Riemens an zwei Riemenscheiben mit vorgegebenem Achsabstand stellt sich infolge der Vorspannung des Riemens eine bestimmte Riementrumkraft ein. Diese hängt im wesentlichen von der Länge und Breite des Riemens sowie dessen Steifigkeit ab. Von der Riementrumkraft hängen wiederum die in den Lagern der Riemenscheiben auftretenden Lagerkräfte ab.at the mounting of a belt on two pulleys with given Center distance is due to the bias of the belt one certain Riementrumkraft. This depends essentially on the Length and Width of the belt and its stiffness. From the Riementrumkraft hang again the bearing forces occurring in the bearings of the pulleys from.

Ist der Achsabstand der Riemenscheiben fest vorgegeben, kommt es in der Serienfertigung infolge von Fertigungstoleranzen zu Schwankungen bei der Riementrumkraft und damit bei den Lagerkräften.is the center distance of the pulleys fixed, it comes in Series production as a result of manufacturing tolerances to fluctuations the Riementrumkraft and thus at the bearing forces.

Die Lagerkräfte in den Lagern der Riemenscheiben besitzen einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer des Riementriebs sowie dessen Geräuschemissionen. Um die Lagerkräfte zu begrenzen, werden bei Riementrieben die Toleranzen stark eingeschränkt, wie dies in der DE 100 52 275 A1 als Alternative zu dem Einsatz von Spannrollen beschrieben ist.The bearing forces in the bearings of the pulleys have a significant influence on the life of the belt drive and its noise emissions. In order to limit the bearing forces, in belt drives, the tolerances are severely limited, as in the DE 100 52 275 A1 is described as an alternative to the use of tension rollers.

Ferner ist es möglich, zumindest die Achse einer Riemenscheibe in ihrer Lage verstellbar auszuführen.Further Is it possible, at least the axis of a pulley in position adjustable perform.

Enge Toleranzen sowie zusätzliche Spannrollen oder Verstellmöglichkeiten einer Riemenscheibenachse bedingen jedoch einen hohen Fertigungsaufwand.narrowness Tolerances as well as additional Tensioning rollers or adjustment options However, a pulley axis require a high production cost.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage eines Riemens an zwei Riemenscheiben eines Lenkgetriebes anzugeben, das bei geringem Fertigungsaufwand eine hohe Lebensdauer und ein gutes Geräuschverhalten des Riementriebs ermöglicht.Of the Invention is therefore the object of a method for mounting a belt on two pulleys of a steering gear, the low production costs a long life and a good noise behavior allows the belt drive.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.These Task is achieved by a method having the features of claim 1 solved. Advantageous embodiments are specified in the further claims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:following the invention with reference to an embodiment shown in the drawing explained in more detail. The Drawing shows in:

1 eine schematische Ansicht eines Lenkgetriebes mit einem spannmittelfreien Riementrieb, und in 1 a schematic view of a steering gear with a tension-free belt drive, and in

2 eine schematische Seitenansicht des Riementriebs. 2 a schematic side view of the belt drive.

Herkömmliche Riementriebe weisen oftmals Verstellmechanismen und Spannrollen zur Einstellung der Riemenspannung auf. Solche Riementriebe sind nicht Gegenstand der nachfolgenden Betrachtungen.conventional Belt drives often have adjusting mechanisms and tension rollers for adjusting the belt tension. Such belt drives are not the subject of the following considerations.

Diese gehen vielmehr von einem Lenkgetriebe mit einem spannmittelfreien Riementrieb aus, der zwei Riemenscheiben 1 und 2 sowie einen diese antriebsmäßig miteinander koppelnden Riemen 3 aufweist. Die Riemenscheiben 1 und 2 besitzen dabei einen festen, nicht-verstellbaren Achsabstand d zueinander. Zudem lässt der Riemen 3 aufgrund seines Aufbaus, beispielsweise aufgrund einer Verstärkung mit einer Glasfasercorde, Dehnungen nur in einem geringen Maße zu. Kleine Maßabweichungen beim Achsabstand d führen bei gleichen Riemen folglich zu stark unterschiedlichen Riemenspannungen.Rather, these are based on a steering gear with a tension-free belt drive, the two pulleys 1 and 2 and a belt drivingly coupling these together 3 having. The pulleys 1 and 2 have a fixed, non-adjustable center distance d to each other. In addition, the belt leaves 3 due to its construction, for example, due to a reinforcement with a glass fiber cords, stretching only to a small extent. Small deviations in the axial distance d thus lead to very different belt tensions with the same belt.

In dem erfindungemäßen Lenkgetriebe ist eine erste Riemenscheibe 1 mit einem Motor 4 gekoppelt, der ein Antriebsmoment für eine Lenkunterstützung erzeugt. Die Drehachse A1 des Motors 4 und der mit diesem gekoppelten ersten Riemenscheibe 1 verläuft parallel zu einer Zahnstange 5 der Lenkung. Die zweite Riemenscheibe 2 des Riementriebs sitzt an einem Kugelgewindetrieb, der mit der Zahnstange 5 in Eingriff steht, um die Drehbewegung des Motors 4 in eine Axialbewegung der Zahnstange 5 zu übersetzen. Die Axialbewegung wird wiederum über geeignete Verbindungsglieder an den Fahrzeugrädern in Form eines Lenkeinschlags zur Wirkung gebracht.In the inventive steering gear is a first pulley 1 with a motor 4 coupled, which generates a drive torque for a steering assistance. The axis of rotation A 1 of the engine 4 and the coupled with this first pulley 1 runs parallel to a rack 5 the steering. The second pulley 2 The belt drive sits on a ball screw, with the rack 5 engages the rotation of the motor 4 in an axial movement of the rack 5 to translate. The axial movement is in turn brought about suitable links on the vehicle wheels in the form of a steering angle to the effect.

Die Drehachse der an einer Kugelgewindemutter 10 des Kugelgewindetriebs vorgesehenen zweiten Riemenscheibe 2 ist in den Figuren mit A2 bezeichnet.The axis of rotation of a ball screw nut 10 the ball screw provided second pulley 2 is denoted by A 2 in the figures.

Weiterhin ist eine Lenksäule 6 zu erkennen, die an einem Ende ein Lenkrad 7 und am anderen Ende ein Lenkungsritzel 8 aufweist, um einen fahrerseitigen Lenkbefehl an die nicht dargestellten Fahrzeugräder zu übertragen.Furthermore, a steering column 6 to recognize, at one end a steering wheel 7 and at the other end a steering pinion 8th has to transmit a driver-side steering command to the vehicle wheels, not shown.

Ein Lenkgetriebegehäuse 9 nimmt den Riementrieb, den Motor 4, die Zahnstange 5 sowie den Kugelgewindetrieb mit der Kugelgewindemutter 10 auf. In dem Lenkgetriebegehäuse 9 kann ferner das Lenkungsritzel 8 gelagert sein.A steering gear housing 9 takes the belt drive, the engine 4 , the rack 5 as well as the ball screw with the ball screw nut 10 on. In the steering box 9 may also be the steering pinion 8th be stored.

Wie bereits ausgeführt, ist die Lage der Drehachsen A1 und A2 der Riemenscheiben 1 und 2 des Riementriebs zueinander fest vorgegeben, jedoch mit Fertigungstoleranzen behaftet. Dies hat den Vorteil, dass die Lager der Riemenscheiben 1 und 2 einfach bleiben, führt jedoch infolge von Fertigungstoleranzen in Bezug auf den Abstand d der Achsen A1 und A2 je nach eingebautem Riemen 3 in der Serie zu unterschiedlichen Lagerkräften FLager1 und FLager2 in den Lagern der Riemenscheiben 1 und 2. Dem könnte durch enge Toleranzen auf Seiten des Achsabstands d sowie des Riemens 3 begegnet werden. Hohe Genauigkeiten sind jedoch fertigungstechnisch aufwändig.As already stated, the position of the axes of rotation A 1 and A 2 of the pulleys 1 and 2 the belt drive fixed to each other, but subject to manufacturing tolerances. This has the advantage that the bearings of the pulleys 1 and 2 remain simple, but due to manufacturing tolerances with respect to the distance d of the axes A 1 and A 2 depending on the built-in belt 3 in series to different bearing forces F bearings1 and F bearings2 in the bearings of the pulleys 1 and 2 , This could be due to tight tolerances on the side of the axle distance d and the belt 3 be countered. However, high accuracies are complex in terms of production engineering.

Erfindungsgemäß wird daher eine andere Vorgehensweise vorgeschlagen, die trotz verhältnismäßig grober Toleranzen in Bezug auf den Achsabstand d sowie den Riemen 3 in der Serie zu gleichbleibenden Lagerkräften bzw. einer genauen Einhaltung der Riemenspannung führt.According to the invention therefore another approach is proposed, despite relatively coarse tolerances with respect to the axial distance d and the belt 3 in the series to constant bearing forces and an accurate compliance with the belt tension leads.

Dazu wird an einem mit einem Riemen 3 zu versehenden Riementrieb eines Lenkgetriebes zunächst der tatsächliche Achsabstand d der Riemenscheiben 1 und 2 gemessen.This is done on a with a belt 3 to be provided belt drive a steering gear initially the actual center distance d of the pulleys 1 and 2 measured.

Weiterhin werden mehrere Klassen von Riemen 3 vorgehalten, die sich allein durch eine unterschiedliche Länge unterscheiden. Jedem Achsabstand ist eine Riemenklasse zugeordnet, in der sich Riemen mit einem bestimmten Längenspektrum befinden. Die Zuordnung der Achsabstände zu den Riemenklassen erfolgt dabei derart, dass sich im montierten Zustand eines Riemens 3 stets eine Riemenspannung in einem definierten Toleranzbereich einstellt.Continue to be several classes of belts 3 held, which differ only by a different length. Each wheelbase is assigned a belt class in which belts with a certain length spectrum are located. The assignment of the center distances to the belt classes is carried out such that in the assembled state of a belt 3 always sets a belt tension in a defined tolerance range.

Für einen gemessenen Achsabstand d kann folglich ein Riemen 3 aus der zugehörigen Riemenklasse ausgewählt und anschließend montiert werden.For a measured center distance d, consequently, a belt 3 selected from the associated belt class and then mounted.

Es hat sich gezeigt, dass bereits mit vier Riemenklassen bei grober Tolerierung des Achsabstands d gute Ergebnisse in Bezug auf die Geräuschbildung und die Lebensdauer des Riementriebs erzielen lassen.It has already shown that with four belt classes at grosser Tolerance of the center distance d good results in terms of noise and the life of the belt drive can be achieved.

Anstelle einer Klassifizierung der Riemen über die Länge kann prinzipiell auch eine Klassifizierung allein über die Riemenbreite erfolgen, sofern man eine gleichbleibende Riemenlänge gewährleistet. Hierbei macht man sich zunutze, dass ein Riementrieb bei einer reduzierten Riemenbreite das gleiche Drehmoment übertragen kann, wie ein Riementrieb mit einer geringeren Riementrumkraft und einer großen Riemenbreite.Instead of a classification of the belt over the length can in principle also a Classification alone about the belt width is made, provided you ensure a consistent belt length. This makes use of the fact that a belt drive at a reduced Belt width can transmit the same torque as a belt drive with a lower belt torque and a large belt width.

Alternativ hierzu können die Riemenklassen auch über eine Kombination von Riemenlänge und Riemenbreite definiert werden, und zwar derart, das sämtliche in eine Klasse fallenden Riemen in Verbindung mit einem Toleranzbereich für den Achsabstand d zu einer definierten Riemenspannung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs führen.alternative can do this the belt classes also over a combination of belt length and belt width are defined, in such a way that all Belts falling into a class in conjunction with a tolerance range for the Center distance d to a defined belt tension within a lead specified tolerance range.

Infolgedessen lassen sich über die Klassifizierung der Riemen und eine entsprechende Zuordnung zu tatsächlich gemessenen Achsabständen d die Lagerkräfte FLager1 und FLager2 sehr genau einstellen. Die genaue Einhaltung der Lagerkräfte ermöglicht es, eine Überlastung der Lager infolge von Fertigungstoleranzen zu vermeiden, wodurch sowohl eine hohe Lebensdauer der Lager und damit des Riementriebs als auch ein homogenes Geräuschverhalten gewährleistet werden können.As a result, the bearing forces F Bearing 1 and F Bearing 2 can be adjusted very precisely by the classification of the belts and a corresponding assignment to actually measured center distances d. The exact compliance with the bearing forces makes it possible to avoid overloading of the bearing due to manufacturing tolerances, whereby both a long life of the bearing and thus the belt drive and a homogeneous noise behavior can be ensured.

Nach der erfolgten Montage kann die erreichte Riemenspannung FTrum in verschiedenen Lagen des Riementriebs bestimmt werden, um sicherzustellen, dass die für ein Riemenüberspringen, das Geräuschverhalten und die Lebensdauer ermittelten Grenzwerte nicht überschritten werden.After the assembly has been completed, the belt tension F Trum achieved can be determined in different layers of the belt drive to ensure that the limit values determined for belt skip, noise behavior and service life are not exceeded.

Gegenüber Lenkgetrieben mit einem Verstellmechanismus für die Achsen der Riemenscheiben oder mit separaten Spannrollen ergibt sich durch die Erfindung ein erheblich vereinfachter Aufbau verbunden mit einem verringerten Gewicht und geringeren Abmessungen.Opposite steering gears with an adjustment mechanism for the axes of the pulleys or with separate tensioning rollers results itself connected by the invention a considerably simplified structure with a reduced weight and smaller dimensions.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The The invention has been described above with reference to a preferred embodiment explained in more detail. she but is not on this embodiment limited, but comprises all embodiments defined by the claims.

11
Riemenscheibepulley
22
Riemenscheibepulley
33
Riemenbelt
44
Motorengine
55
Zahnstangerack
66
Lenksäulesteering column
77
Lenkradsteering wheel
88th
Lenkungsritzelsteering gear
99
Gehäusecasing
1010
KugelgewindemutterBall screw nut
A1 A 1
Drehachse der ersten Riemenscheibe 1 Rotary axis of the first pulley 1
A2 A 2
Drehachse der zweiten Riemenscheibe 2 Rotary axis of the second pulley 2
dd
AchsabstandWheelbase
FLager1 F bearing1
Lagerkraft der der ersten Riemenscheibe 1 Bearing force of the first pulley 1
FLager2 F camp2
Lagerkraft der der zweiten Riemenscheibe 2 Bearing force of the second pulley 2
FTrum F Trum
RiemenspannkraftBelt tension force

Claims (5)

Montageverfahren für Lenkgetriebe mit spannmittelfreiem Riementrieb, wobei der Riementrieb zwei Riemenscheiben (1, 2) mit festem, nicht verstellbarem Achsabstand (d) aufweist, die über einen vorgespannten Riemen (3) miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass – der tatsächliche Achsabstand der Riemenscheiben (1, 2) an einem mit einem Riemen (3) zu versehenden Riementrieb eines Lenkgetriebes gemessen wird, – mehrere Klassen von Riemen vorgehalten werden, die sich allein durch eine unterschiedliche Länge und/oder Breite unterscheiden, – jedem Achsabstand (d) eine Riemenklasse zugeordnet ist, mit der sich im montierten Zustand des Riemens eine Riemenspannung in einem definierten Toleranzbereich einstellt, und – für den gemessenen Achsabstand ein Riemen aus der zugehörigen Riemenklasse ausgewählt und anschließend montiert wird.Assembly method for steering gear with tension-free belt drive, wherein the belt drive two pulleys ( 1 . 2 ) with a fixed, non-adjustable center distance (d), which is provided by a pretensioned belt ( 3 ) are coupled together, characterized in that - the actual center distance of the pulleys ( 1 . 2 ) at one with a belt ( 3 ) is to be provided belt drive of a steering gear, - several classes of belts are held, which differ only by a different length and / or width, - each wheelbase (d) is associated with a belt class, with the in the assembled state of the belt Sets the belt tension in a defined tolerance range, and - for the measured center distance, a belt is selected from the associated belt class and then mounted. Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Riemen mit einer Glasfaserzugcorde zum Einsatz kommt.Mounting method according to claim 1, characterized that a belt with a Glasfaserzugcorde is used. Montageverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Montage des Riemens die erreichte Riemenspannung ermittelt wird.Assembly method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that after the assembly of the belt reached the Belt tension is determined. Montageverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenklassen sich ausschließlich durch die Länge der Riemen unterscheiden.Mounting method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the belt classes are exclusively by the length the belt differ. Montageverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenklassen sich ausschließlich durch die Breite der Riemen unterscheiden.Mounting method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the belt classes are exclusively by the width of the straps differ.
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