DE102008014402A1

DE102008014402A1 - Electromechanical steering gear for use in motor vehicle, has gear rack, electric motor, and gearbox, where gearbox has belt drive with two belt pulleys and belt for coupling belt pulleys

Info

Publication number: DE102008014402A1
Application number: DE102008014402A
Authority: DE
Inventors: Joachim Thies; Thomas Schneider; Heiko Schumann; André Huk
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2009-09-17

Abstract

The electromechanical steering gear (1) has a gear rack (3), an electric motor (4), and a gearbox. The gearbox has a belt drive with two belt pulleys (7,8) and a belt (10) for coupling the belt pulleys. One of the belt pulleys has an outer ring (20) and an inner ring (21). A damping medium (22) is arranged in a space formed between the outer ring and the inner ring, which couples the external ring with the inner ring in torsionally flexible manner. An independent claim is included for a method for manufacturing a belt pulley for a vehicle steering gear.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromechanische Lenkung, umfassend eine Zahnstange, einen Elektromotor und ein Getriebe zur Übersetzung eines Drehmoments des Elektromotors in eine Axialkraft an der Zahnstange, wobei das Getriebe einen Riementrieb mit einem ersten Riemenrad, einem zweiten Riemenrad und einem diese koppelnden Riemen aufweist.The The invention relates to an electromechanical steering system a rack, an electric motor and a gearbox for translation a torque of the electric motor in an axial force on the rack, the transmission comprising a belt drive with a first pulley, a second pulley and a belt that has these coupling.

Derartige Lenkungen werden beispielsweise in der EP 1 457 405 A1 und der WO2005/000663 A1 beschrieben. Bei diesen Lenkungen wird das Antriebsmoment des Elektromotors über eine Getriebestufe und einen Kugelgewindetrieb an der Zahnstange zur Wirkung gebracht, um den Fahrer eines Kraftfahrzeugs beim Lenken zu unterstützen. Die Getriebestufe weist einen Zahnriementrieb auf, der zwischen einer Ausgangswelle des Elektromotors und einer zur Zahnstange konzentrischen Kugelgewindemutter des Kugelgewindetriebs eingegliedert ist. Über einen Gewindeeingriff der Kugelgewindemutter mit einem Spindelabschnitt der Zahnstange wird eine Drehbewegung der Kugelgewindemutter in eine translatorisches Lenkbewegung der Zahnstange umgesetzt. Der Elektromotor ist dabei achsparallel zur Zahnstange angeordnet.Such steering systems are used for example in the EP 1 457 405 A1 and the WO2005 / 000663 A1 described. In these steering, the drive torque of the electric motor via a gear stage and a ball screw on the rack is brought into action to assist the driver of a motor vehicle when driving. The gear stage comprises a toothed belt drive, which is incorporated between an output shaft of the electric motor and a ball screw concentric to the ball screw nut of the ball screw. A threaded engagement of the ball screw nut with a spindle portion of the rack, a rotational movement of the ball screw nut is converted into a translational steering movement of the rack. The electric motor is arranged axially parallel to the rack.

Das akustische Verhalten derartiger Lenkungen ist jedoch verbesserungsbedürftig, da es durch den Elektromotor zu einer unerwünschten Anregung von akustisch wahrnehmbaren Drehschwingungen kommen kann, welche auf die Zahnstange und die Lenksäule übertragen werden. Üblicherweise wird daher das Lenkgetriebe gegenüber dem Fahrzeugaufbau akustisch entkoppelt.The However, acoustic behavior of such steering systems is in need of improvement, because it is caused by the electric motor to an unwanted excitation of acoustically perceptible torsional vibrations can occur which on the rack and the steering column are transmitted. Usually Therefore, the steering gear is compared to the vehicle body acoustically decoupled.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektromechanische Lenkung der eingangs genannten Art im Hinblick auf die akustischen Eigenschaften zu verbessern.From that Based on the object, an electromechanical Steering of the type mentioned in terms of the acoustic To improve properties.

Diese Aufgabe wird durch eine elektromechanische Lenkung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lenkung umfasst eine Zahnstange, einen Elektromotor und ein Getriebe zur Übersetzung eines Drehmoments des Elektromotors in eine Axialkraft an der Zahnstange. Das Getriebe weist einen Riementrieb mit einem ersten Riemenrad, einem zweiten Riemenrad und einem diese koppelnden Riemen auf. Mindestens eines der Riemenräder weist einen Außenring und einen Innenring auf. Der Innenring ist in dem Außenring angeordnet und vollumfänglich von diesem beabstandet. Ferner ist ein Dämpfungsmedium in dem zwischen dem Außenring und dem Innenring gebildeten Raum angeordnet, welches den Außenring drehelastisch mit dem Innenring koppelt.These Task is by an electromechanical steering system according to claim 1 solved. The steering system according to the invention includes a rack, an electric motor and a transmission for translation a torque of the electric motor in an axial force on the rack. The transmission has a belt drive with a first pulley, a second pulley and a belt coupling these. At least one of the pulleys has an outer ring and an inner ring on. The inner ring is in the outer ring arranged and fully spaced from this. Further is a damping medium in between the outer ring and the inner ring formed space which forms the outer ring torsionally elastic coupled with the inner ring.

Durch das Dämpfungsmedium wird die Übertragung von im Elektromotor auftretenden Schwingungen im Riementrieb der Lenkung gedämpft, so dass sich diese nicht mehr störend bemerkbar machen. Im Idealfall wird eine akustische Entkopplung erzielt.By the damping medium is the transmission of in the Electric motor occurring vibrations in the belt drive of the steering subdued, so that they are no longer disturbing to make noticable. Ideally, an acoustic decoupling achieved.

Da das Dämpfungsmedium vollständig in einem Riemenrad untergebracht wird, können die baulichen Gegebenheiten des Riementriebs unverändert beibehalten werden.There the damping medium completely in a pulley is housed, the structural conditions the belt drive are kept unchanged.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are in the claims specified.

Das Dämpfungsmedium besteht bevorzugt aus einem Gummi- oder Elastomermaterial.The Damping medium is preferably made of a rubber or Elastomeric material.

Vorzugsweise ist das Dämpfungsmedium an den Außenring und den Innenring anvulkanisiert, wodurch sich ein einfach zu handhabendes Bauteil ergibt.Preferably is the damping medium to the outer ring and the Vulcanized inner ring, making it easy to handle Component results.

Es ist jedoch auch möglich, das Dämpfungsmedium in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Außenring und dem Innenring zu koppeln, ohne eine feste Verbindung vorzusehen.It However, it is also possible, the damping medium in Circumferential direction positively with the outer ring and to couple to the inner ring without providing a fixed connection.

Ferner kann das Dämpfungsmedium auch lediglich an einen der Ringe anvulkanisiert und mit dem anderen formschlüssig gekoppelt sein.Further The damping medium can also only one of the rings vulcanized and positively coupled with the other be.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung wird das Dämpfungsmedium durch mehrere Pufferkörper gebildet, welche formschlüssig mit Vorsprüngen oder Vertiefungen am Innenumfang des Außenrings und/oder am Außenumfang des Innenrings in Eingriff stehen. Die Pufferkörper können dabei gegebenenfalls in Umfangsrichtung miteinander verbunden sein, so dass das Dämpfungsmedium ein einfach zu handhabendes Ringelement bildet.According to one Another advantageous embodiment is the damping medium formed by a plurality of buffer body, which form fit with projections or depressions on the inner circumference of the outer ring and / or on the outer circumference of the inner ring engage. The buffer body can optionally in Circumferentially connected to each other, so that the damping medium forms an easy-to-use ring element.

Insbesondere bei einem Anvulkanisieren des Dämpfungsmediums können die Kontaktflächen des Außenrings und des Innenrings als einfache kreiszylindrische Wandflächen ausgeführt werden. Das Dämpfungsmedium ist in diesem Fall zwischen einer kreiszylindrischen Innenwand des Außenrings und einer kreiszylindrischen Außenwand des Innenrings angeordnet ist.Especially in a scorching of the damping medium can the contact surfaces of the outer ring and the inner ring designed as a simple circular cylindrical wall surfaces become. The damping medium is in this case between a circular cylindrical inner wall of the outer ring and a circular cylindrical outer wall of the inner ring arranged is.

Vorzugsweise kommt ein Dämpfungsmedium in der Form eines Rings mit konstanter Wanddicke zum Einsatz.Preferably comes a damping medium in the form of a ring with a constant Wall thickness for use.

Es ist jedoch auch möglich, Dämpfungsmedien mit einer zylindrisch unregelmäßigen Form zu verwenden, welche sich insbesondere für einen Formschluss in Umfangsrichtung eignen, jedoch bei Bedarf auch anvulkanisiert werden können.It However, it is also possible damping media with a to use cylindrical irregular shape which in particular for a positive connection in the circumferential direction are suitable, but can also be vulcanized if necessary.

Ferner kann das Dämpfungsmedium in Umfangsrichtung lokale Verdickungen aufweisen.Further the damping medium in the circumferential direction local thickening exhibit.

Vorzugsweise ist das Dämpfungsmedium rotationssymmetrisch, um Unwuchten zu vermeiden.Preferably the damping medium is rotationally symmetric to imbalances to avoid.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Außenring am Außenumfang eine Verzahnung für einen Zahnriemen auf. Jedoch kann der Riementrieb auch für andere Riemenarten wie Flachriemen, Poly-V-Riemen oder Keilriemen konfiguriert sein.According to one further advantageous embodiment of the invention, the outer ring on the outer circumference a toothing for a toothed belt. However, the belt drive can also for other types of belts such as flat belts, poly-V belts or V-belts.

Prinzipiell ist es möglich, beide Riemenräder mit einem Dämpfungsmedium auszustatten. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es in der Regel ausreichend ist, wenn lediglich das antriebseitige Riemenrad eine Dämpfung aufweist.in principle It is possible, both pulleys with a damping medium equip. However, it has been shown that it is usually sufficient is when only the drive-side pulley damping having.

Das vorstehend erläuterte Riemenrad des Riementriebs wird bevorzugt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 13 hergestellt. Hierbei wird zunächst der Außenring mit einer fertigbearbeiteten Außenlauffläche für den Riemen hergestellt. Anschließend wird ein lediglich an seinem Außenumfang fertigbearbeiteter Innenringrohling in den Außenring eingelegt. Darauf erfolgt das Anbringen des Dämpfungsmediums zwischen dem Außenring und dem Innenringrohling zur drehelastischen Kopplung derselben. Der Außenring und der Innenringrohling werden hierdurch berührungsfrei zueinander positioniert. Erst danach wird eine Innenöffnung an dem Innenringrohling konzentrisch zur Außenlauffläche des Außenrings gefertigt.The above-described pulley of the belt drive is preferred produced according to the method of claim 13. Here, first, the outer ring with a Finished outer tread for made the belt. Subsequently, a merely Finished inner ring blank on its outer circumference inserted in the outer ring. Then the attachment takes place the damping medium between the outer ring and the inner ring blank for the torsionally elastic coupling of the same. Of the Outer ring and the inner ring blank are thereby contactless positioned to each other. Only then will an inner opening on the inner ring blank concentric with the outer raceway made of the outer ring.

Diese Vorgehensweise besitzt den Vorteil, dass durch den Fügeprozess des Dämpfungsmediums keine Unrundheit und damit keine Unwucht im Riementrieb entsteht.These Procedure has the advantage that through the joining process the damping medium no ovality and thus no imbalance created in the belt drive.

Vorzugsweise eignet sich dieses Verfahren für ein Anvulkanisieren des Dämpfungsmediums an den Außenring und den Innenringrohling. Jedoch kann das Verfahren auch für formschlüssig gefügte Riemenräder zum Einsatz kommen.Preferably This method is suitable for vulcanising the Damping medium to the outer ring and the inner ring blank. However, the method may also be for positive locking joined pulleys are used.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:following the invention will be described with reference to embodiments shown in the drawings explained in more detail. The drawing shows in:

1 eine schematische Längsschnittansicht einer elektromechanischen Lenkung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 a schematic longitudinal sectional view of an electromechanical steering according to an embodiment of the invention,

2 eine Ansicht auf die Stirnseite des Riementriebs der Lenkung, 2 a view on the front side of the belt drive of the steering,

3 eine Detailansicht des Dämpfungsmediums des Riementriebs, 3 a detailed view of the damping medium of the belt drive,

4 eine erste Variante für das Dämpfungsmedium, 4 a first variant of the damping medium,

5 eine zweite Variante für das Dämpfungsmedium, 5 a second variant for the damping medium,

6 eine dritte Variante für das Dämpfungsmedium, und in 6 a third variant for the damping medium, and in

7 eine vierte Variante für das Dämpfungsmedium. 7 a fourth variant for the damping medium.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine elektromechanische Lenkung 1 für ein Personenkraftfahrzeug. Diese weist ein Lenkgetriebegehäuse 2 auf, durch das sich eine Zahnstange 3 erstreckt. An der Zahnstange 3 greift ein nicht näher dargestelltes Lenkungsritzel an, um einen vom Fahrer aufgebrachten Lenkbefehl an die Fahrzeugräder zu übertragen. Weiterhin ist in dem Lenkgetriebegehäuse 2 achsparallel zu der Zahnstange 3 ein Elektromotor 4 zur Erzeugung einer Lenkunterstützung angeordnet. Das Abtriebsmoment des Elektromotors 4 wird über eine Getriebestufe 5 und einen Kugelgewindetrieb 6 als axiale Hilfskraft an der Zahnstange 3 zur Wirkung gebracht.The embodiment shows an electromechanical steering 1 for a passenger vehicle. This has a steering gear housing 2 on, through which a rack 3 extends. At the rack 3 engages a steering pinion not shown in detail to transmit a driver applied steering command to the vehicle wheels. Furthermore, in the steering gear housing 2 paraxial to the rack 3 an electric motor 4 arranged to generate a steering assistance. The output torque of the electric motor 4 is about a gear stage 5 and a ball screw 6 as axial power to the rack 3 brought to action.

Die Getriebestufe 5 ist als Riementrieb ausgebildet. Dabei sitzt ein erstes Riemenrad 7 auf einer Abtriebswelle des Elektromotors 4. Ein zweites Riemenrad 8 ist an einer Kugelgewindemutter 9 des Kugelgewindetriebs 6 angeflanscht. Beide Riemenräder 7 und 8 sind über einen Riemen 10 antriebsmäßig miteinander gekoppelt. Die Kugelgewindemutter 9 dient dazu, ein rotatorisches Antriebsmoment des Elektromotors 4 in eine translatorische Bewegungskomponente an der Zahnstange 3 zu übersetzten, um den Fahrer beim Lenken zu unterstützen. Sowohl die Kugelgewindemutter 9 als auch die Zahnstange 3 weisen jeweils einen Gewindeabschnitt 11 bzw. 12 auf und stehen über diese Gewindeabschnitte 11 und 12 mittels Kugeln 13 miteinander in Eingriff.The gear stage 5 is designed as a belt drive. This is a first pulley sits 7 on an output shaft of the electric motor 4 , A second pulley 8th is on a ball screw nut 9 of the ball screw 6 flanged. Both pulleys 7 and 8th are over a belt 10 drivingly coupled together. The ball screw nut 9 serves to a rotary drive torque of the electric motor 4 in a translational motion component on the rack 3 to translate to assist the driver in steering. Both the ball screw nut 9 as well as the rack 3 each have a threaded portion 11 respectively. 12 on and stand over these threaded sections 11 and 12 by means of balls 13 engaged with each other.

Die Kugelgewindemutter 9 stützt sich über ein Wälzlager 14 im Lenkgetriebegehäuse 2 ab. Das Wälzlager 14 sitzt an einem axialen Endabschnitt der Kugelgewindemutter 9 und weist einen inneren Laufring 15 sowie einen äußeren Laufring 16 auf, zwischen denen eine Vielzahl von Kugeln 17 aufgenommen sind. An dem äußeren Laufring 16 des Wälzlagers 14 ist ein radialer Flansch 18 ausgebildet, über den das Wälzlager 14 an dem Lenkungsgehäuse 2 mittels Befestigungsschrauben festgelegt ist.The ball screw nut 9 is supported by a rolling bearing 14 in the steering gearbox 2 from. The rolling bearing 14 sits on an axial end portion of the ball screw nut 9 and has an inner race 15 and an outer race 16 on, between which a multitude of balls 17 are included. On the outer race 16 of the rolling bearing 14 is a radial flange 18 formed over which the rolling bearing 14 on the steering housing 2 is determined by means of fastening screws.

Der Elektromotor 4 ist in einem Gehäuseabschnitt des Lenkungsgehäuses 2 angeordnet, der hierzu eine entsprechende Ausnehmung 19 aufweist. Diese Ausnehmung 19 ist von der gleichen Seite her zugänglich, wie die das Wälzlager 14 aufnehmende Ausnehmung um die Zahnstange 3. Der Elektromotor 4 und das Wälzlager 14 können achsparallel in ihre entsprechenden Ausnehmungen eingeschoben werden. Anschließend kann die Montage des Riementriebs erfolgen.The electric motor 4 is in a housing portion of the steering housing 2 arranged, for this purpose a corresponding recess 19 having. This recess 19 is accessible from the same side as the rolling bearing 14 receiving recess around the rack 3 , The electromo gate 4 and the rolling bearing 14 can be inserted axially parallel in their corresponding recesses. Subsequently, the assembly of the belt drive can be done.

Um zu vermeiden, dass von dem Elektromotor 4 Drehschwingungen an die Zahnstange 3 übertragen werden und sich akustisch störend bemerkbar machen, ist erfindungsgemäß eine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen, welche im Idealfall eine akustische Entkopplung zwischen dem Elektromotor 4 und der Zahnstange 3 ermöglicht. Die Dämpfungsvorrichtung ist in den Riementrieb integriert, so dass für diese kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird.To avoid that from the electric motor 4 Torsional vibrations to the rack 3 be transferred and make acoustically disturbing noticeable, according to the invention a damping device is provided, which in the ideal case, an acoustic decoupling between the electric motor 4 and the rack 3 allows. The damping device is integrated in the belt drive, so that no additional space is required for this.

Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird die Dämpfungsvorrichtung durch ein Dämpfungsmedium bereitgestellt, welches einen Außenring und einen Innenring eines Riemenrads drehelastisch miteinander koppelt. Prinzipiell können beide Riemenräder 7 und 8 jeweils mit einem Außenring und einem Innenring ausgebildet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es in den meisten Fällen ausreichend ist, lediglich ein Riemenrad mit einer inneren Dämpfungsvorrichtung auszustatten, um eine ausreichende akustische Dämpfung zu erzielen. In den 1 und 2 weist lediglich das antriebsseitige Riemenrad 7 eine solche Dämpfungsvorrichtung aus. Jedoch kann, je nach Gegebenheit, auch das abtriebseitige Riemenrad 8 mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet werden. Ferner eignet sich die Dämpfungsvorrichtung auch für solche Lenkungen, bei denen die Übertragung des Antriebsmoments über einen Riementrieb erfolgt, der Elektromotor jedoch nicht achsparallel sondern beispielsweise quer zur Zahnstange 3 angeordnet ist.In the in the 1 to 3 the first embodiment shown, the damping device is provided by a damping medium, which elastically couples an outer ring and an inner ring of a pulley with each other. In principle, both pulleys 7 and 8th are each formed with an outer ring and an inner ring. However, it has been found that in most cases it is sufficient to provide only one pulley with an internal damping device in order to achieve sufficient acoustic damping. In the 1 and 2 has only the drive-side pulley 7 such a damping device. However, depending on the circumstances, the output side pulley 8th be equipped with a damping device. Furthermore, the damping device is also suitable for those steering systems in which the transmission of the drive torque via a belt drive, the electric motor but not axially parallel but, for example, transversely to the rack 3 is arranged.

Da durch das Dämpfungsmedium zusätzliche Elastizitäten in die Lenkung eingebracht werden, welche sich unter Umständen unvorteilhaft auf das Lenkgefühl auswirken können, muss die Dämpfungsvorrichtung entsprechend abgestimmt werden, um einerseits eine ausreichende akustische Entkopplung zu gewährleisten und andererseits ein schwammiges Lenkgefühl zu vermeiden. Dies erfolgt vorliegend über die Geometrie und Materialauswahl des Dämpfungsmediums.There additional elasticities due to the damping medium be introduced into the steering, which may be can affect the steering feel unfavorably, the damping device must be adjusted accordingly, on the one hand to ensure sufficient acoustic decoupling and on the other hand to avoid a spongy steering feel. In the present case, this is done via the geometry and material selection of the damping medium.

Das in den 1 bis 3 dargestellte Riemenrad 7 weist einen Außenring 20 und einen Innenring 21 auf. Der Innenring 21 ist in dem Außenring 20 angeordnet. Dabei ist der Außendurchmesser des Innenrings 21 kleiner, als der freie Öffnungsdurchmesser des Außenrings 20, so dass beide vollumfänglich von einander beabstandet sind und einander nicht unmittelbar berühren. In dem zwischen dem Außenring 20 und dem Innenring 21 gebildeten Raum ist das Dämpfungsmedium 22 angeordnet, welches den Außenring 20 drehelastisch mit dem Innenring 21 koppelt. Der Innenring 21 des Riemenrads 7 ist auf die Abtriebswelle 23 des Elektromotors 4 aufgesteckt und an dieser befestigt. Anstelle der in 3 dargestellten Nut/Feder-Verbindung können auch andere Welle/Nabe-Verbindungen zum Einsatz kommen, wie beispielsweise eine Kerbverzahnung oder dergleichen. Das Drehmoment des Elektromotors 4 wird folglich von der Abtriebswelle 23 auf den Innenring 21 und von dort über das Dämpfungsmedium 22 auf den Außenring 20 übertragen, der seinerseits an seinem Außenumfang mit dem Riemen 10 in Eingriff steht.That in the 1 to 3 shown pulley 7 has an outer ring 20 and an inner ring 21 on. The inner ring 21 is in the outer ring 20 arranged. In this case, the outer diameter of the inner ring 21 smaller than the free opening diameter of the outer ring 20 so that both are completely spaced from each other and do not touch each other directly. In the between the outer ring 20 and the inner ring 21 formed space is the damping medium 22 arranged, which the outer ring 20 torsionally elastic with the inner ring 21 coupled. The inner ring 21 the pulley 7 is on the output shaft 23 of the electric motor 4 attached and attached to this. Instead of in 3 shown groove / spring connection can also be used other shaft / hub connections, such as a serration or the like. The torque of the electric motor 4 is therefore from the output shaft 23 on the inner ring 21 and from there via the damping medium 22 on the outer ring 20 transferred, in turn, on its outer circumference with the belt 10 engaged.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Riemenräder 7 und 8 als Zahnriemenräder dargestellt, welche über einen Zahnriemen 10 miteinander gekoppelt sind. Jedoch können auch andere Riemenarten wie beispielsweise Flachriemen, Poly-V-Riemen oder Keilriemen zum Einsatz kommen. Die Außenlaufflächen der Riemenräder 7 und 8 werden jeweils an den gewählten Riemen 10 angepasst.In the illustrated embodiment, the pulleys 7 and 8th shown as toothed belt wheels, which via a toothed belt 10 coupled together. However, other types of belts such as flat belts, poly-V belts or V-belts may be used. The outer raceways of the pulleys 7 and 8th are each on the selected belt 10 customized.

Das Dämpfungsmedium 22 kann, wie bereits angedeutet, in unterschiedlicher Weise gestaltet sein. Insbesondere kann die Geometrie in einer zylindrischen Regelgeometrie bestehen. Jedoch ist auch eine zylindrisch unregelmäßige Form möglich, die jedoch vorzugsweise rotationssymmetrisch sein sollte. Die Befestigung am Außenring 20 und am Innenring 21 kann durch Anvulkanisieren erfolgen. Auch eine formschlüssige Festlegung ist möglich. Zudem können beide Befestigungstechniken miteinander kombiniert werden.The damping medium 22 can, as already indicated, be designed in different ways. In particular, the geometry may consist of a cylindrical rule geometry. However, a cylindrical irregular shape is possible, but should preferably be rotationally symmetric. The attachment to the outer ring 20 and on the inner ring 21 can be done by vulcanization. A positive fixing is possible. In addition, both attachment techniques can be combined.

In 3 wird das Dämpfungsmedium 22 durch mehrere Pufferkörper 24 aus Gummimaterial gebildet, welche formschlüssig mit Vertiefungen 25 und 26 am Innenumfang 27 des Außenrings 20 und am Außenumfang 28 des Innenrings 21 in Eingriff stehen. Die Pufferkörper 24 können in den Vertiefungen 25 und 26 zusätzlich anvulkanisiert sein.In 3 becomes the damping medium 22 through several buffer bodies 24 formed of rubber material, which form-fitting with recesses 25 and 26 on the inner circumference 27 of the outer ring 20 and on the outer circumference 28 of the inner ring 21 engage. The buffer bodies 24 can in the wells 25 and 26 additionally vulcanized.

Bei der in 4 gezeigten Variante sind die Pufferkörper 24 zusätzlich in Umfangsrichtung miteinander verbunden, wie dies durch die Stege 29 angedeutet ist. Die so gebildete zylindrisch unregelmäßige Form ist rotationssymmetrisch. An den Pufferkörpern 24 weist das Dämpfungsmedium 22 in Umfangsrichtung lokale Verdickungen auf.At the in 4 variant shown are the buffer body 24 additionally interconnected in the circumferential direction, as by the webs 29 is indicated. The thus formed cylindrical irregular shape is rotationally symmetric. At the buffer bodies 24 has the damping medium 22 in the circumferential direction on local thickening.

5 zeigt eine weitere Variante, bei der das Dämpfungsmedium 22 zwischen einer kreiszylindrischen Innenwand 30 des Außenrings 20 und einer kreiszylindrischen Außenwand 31 des Innenrings 21 angeordnet ist. Das Dämpfungsmedium 22 ist in diesem Fall ein einfacher Ring 32 mit konstanter Wanddicke, der an die Wände 30 und 31 anvulkanisiert ist. 5 shows a further variant in which the damping medium 22 between a circular cylindrical inner wall 30 of the outer ring 20 and a circular cylindrical outer wall 31 of the inner ring 21 is arranged. The damping medium 22 is a simple ring in this case 32 with constant wall thickness, attached to the walls 30 and 31 is vulcanized.

Bei der in 6 gezeigten Variante, ist der Ring 32 in Umfangsrichtung durch mehrere Entlastungsöffnungen 33 unterbrochen. Die Entlastungsöffnungen 33 sind in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichbeabstandet angeordnet und erstrecken sich über die gesamte Breite des Riemenrads.At the in 6 shown variant, is the ring 32 in the circumferential direction through a plurality of relief openings 33 interrupted. The relief openings 33 are preferably in the circumferential direction arranged equidistantly and extend over the entire width of the pulley.

7 veranschaulicht eine Möglichkeit der Kombination eines teils anvulkanisierten, teils formschlüssig festgelegten Dämpfungsmediums 22. Bei der dargestellten Variante ist das Dämpfungsmedium vollumfänglich an eine kreiszylindrische Innenwand 30 des Außenrings 20 anvulkanisiert. In Richtung des Außenumfangs 28 des Innenrings 21 bildet das Dämpfungsmedium Vorsprünge 34 aus, welche mit entsprechenden Vertiefungen 35 am Außenumfang 28 des Innenrings 21 formschlüssig in Eingriff stehen. 7 illustrates a possibility of combining a partly vulcanized, partly positively fixed damping medium 22 , In the illustrated variant, the damping medium is fully on a circular cylindrical inner wall 30 of the outer ring 20 vulcanized. Towards the outer circumference 28 of the inner ring 21 the damping medium forms projections 34 out, which with corresponding wells 35 on the outer circumference 28 of the inner ring 21 positively engage.

Die vorstehend erläuterten Varianten für das Dämpfungsmedium 22 stellen lediglich eine Auswahl möglicher Konfigurationen dar, ohne dass die Erfindung auf die dargestellten Varianten beschränkt wäre. Insbesondere ist es möglich, Merkmale der einzelnen Varianten untereinander in nicht bildlich dargestellter Weise zu kombinieren oder im Rahmen der Patentansprüche zu modifizieren.The above-explained variants for the damping medium 22 represent only a selection of possible configurations, without the invention being limited to the illustrated variants. In particular, it is possible to combine features of the individual variants with one another in a manner not shown in the illustration or to modify them within the scope of the patent claims.

In sämtlichen Fällen ist das Dämpfungsmedium 22 jedoch im Wesentlichen vollständig innerhalb des Riemenrads 7 aufgenommen, so dass durch die innere Dämpfungsvorrichtung im Riemenrad 7 kein zusätzlicher Bauraumbedarf entsteht.In all cases, the damping medium 22 however, substantially completely within the pulley 7 absorbed so that through the inner damping device in the pulley 7 no additional space requirement arises.

Ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Außenring 20 und dem Innenring 21, welcher eine Schallbrücke bilden könnte, ist in sämtlichen Fällen ausgeschlossen. Durch eine so vorgenommene akustische Entkopplung können andere Maßnahmen zur Geräuschverminderung, wie beispielsweise eine Entkopplung des Lenkgetriebes zum Fahrzeug, entfallen, wodurch Aufwand und Kosten eingespart werden.A direct contact between the outer ring 20 and the inner ring 21 , which could form a sound bridge, is excluded in all cases. By so made acoustic decoupling other measures for noise reduction, such as a decoupling of the steering gear to the vehicle omitted, thereby saving effort and costs.

Für eine präzise Lenkunterstützung müssen die Trummkräfte im Riemen 10 möglichst genau eingehalten werden. Durch die Aufteilung eines Riemenrads 7 bzw. 8 in mehrere Komponenten und die Zwischenschaltung eines Dämpfungsmediums 22 besteht die Gefahr von Unrundheiten der Außenlauffläche des Außenrings 20 zur Drehachse der Abtriebswelle 23 des Elektromotors 4 für das dargestellte Riemenrad 7 bzw. zur Drehachse der Kugelgewindemutter, sofern die Dämpfungsvorrichtung am abtriebsseitigen Riemenrad 8 angebracht wird.For a precise steering assistance, the running forces in the belt must 10 be kept as accurately as possible. By dividing a pulley 7 respectively. 8th in several components and the interposition of a damping medium 22 there is a risk of ovality of the outer surface of the outer ring 20 to the axis of rotation of the output shaft 23 of the electric motor 4 for the illustrated pulley 7 or to the axis of rotation of the ball screw nut, provided that the damping device on the output side pulley 8th is attached.

Solche Unrundheiten, welche unerwünschte Unwuchten verursachen, lassen sich durch ein besonderes Verfahren zur Herstellung eines Riemenrads für eine Fahrzeuglenkung weitgehend ausschalten.Such Out-of-roundness causing unwanted imbalance can be achieved by a special process for the production of a Switch off belt pulley for vehicle steering largely.

Hiernach wird zunächst ein Außenring 20 hergestellt, der insbesondere eine fertigbearbeitete Außenlauffläche für den Riemen aufweist. Vorzugsweise wird der gesamte Außenring 20 vor seinem Zusammenbau zu einem Riemenrad fertigbearbeitet.After this, first an outer ring 20 made, in particular, has a finished outer surface for the belt. Preferably, the entire outer ring 20 finished before his assembly to a pulley.

In den Außenring 20 wird dann ein Innenringrohling eingesetzt, der zwar an seinem Außenumfang bereits fertigbearbeitet ist, jedoch noch keine fertigbearbeitete Innenöffnung für die Abtriebswelle 23 bzw. die Kugelgewindemutter aufweist.In the outer ring 20 Then an inner ring blank is used, which is already finished on its outer circumference, but still no finished inner opening for the output shaft 23 or having the ball screw nut.

Der Innenringrohling und der Außenring 20 werden berührungsfrei zueinander positioniert. Anschließend wird das Dämpfungsmedium zwischen den Außenring 20 und den Innenringrohling eingebracht, um beide Komponenten drehelastisch miteinander zu koppeln. Hierzu kann beispielsweise in einem Formwerkzeug eine Gummimischung zwischen den Außenring 20 und den Innenringrohling eingespritzt werden. Es ist jedoch auch möglich, bei einer lediglich formschlüssigen Verbindung entsprechende Gummielemente als Pufferkörper 24 in den zwischen dem Außenring 20 und dem Innenringrohling gebildeten Raum einzupressen. Ferner ist es möglich, ein Dämpfungsmedium zunächst an eine Komponente anzuspritzen und diese Einheit dann mit der verbleibenden Komponente zu verpressen.The inner ring blank and the outer ring 20 are positioned without touching each other. Subsequently, the damping medium between the outer ring 20 and the inner ring blank introduced to couple both components torsionally. For this purpose, for example, in a mold a rubber compound between the outer ring 20 and the inner ring blank are injected. However, it is also possible for a merely positive connection corresponding rubber elements as a buffer body 24 in between the outer ring 20 and to press in the space formed in the inner ring blank. Furthermore, it is possible first to inject a damping medium to a component and then to press this unit with the remaining component.

Erst nach diesem Schritt erfolgt die Fertigung der Innenöffnung 37 an dem Innenringrohling konzentrisch zur Außenlauffläche des Außenrings 20. Hierdurch werden Unrundheiten auf ein Minimum reduziert.Only after this step, the production of the inner opening takes place 37 on the inner ring blank concentric with the outer race of the outer ring 20 , This reduces roundness to a minimum.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie weiterer Varianten näher erläutert. Sie ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The The invention has been described above with reference to an embodiment and further variants explained in more detail. she is not limited to this, but includes all Embodiments defined by the claims.

11: Lenkungsteering
22: LenkgetriebegehäuseSteering gear housing
33: Zahnstangerack
44: Elektromotorelectric motor
55: Getriebestufegear stage
66: KugelgewindetriebBall Screw
77: Riemenradpulley
88th: Riemenradpulley
99: KugelgewindemutterBall screw nut
1010: Riemenbelt
1111: Gewindeabschnitt der Kugelgewindemutterthreaded portion the ball screw nut
1212: Gewindeabschnitt der Zahnstangethreaded portion the rack
1313: KugelBullet
1414: Wälzlagerroller bearing
1515: Innenringinner ring
1616: Außenringouter ring
1717: KugelBullet
1818: Flanschflange
1919: Gehäuseabschnitthousing section
2020: Außenringouter ring
2121: Innenringinner ring
2222: Dämpfungsmediumdamping medium
2323: Abtriebswelleoutput shaft
2424: Pufferkörperbuffer body
2525: Vertiefungdeepening
2626: Vertiefungdeepening
2727: Innenumfanginner circumference
2828: Außenumfangouter periphery
2929: Stegweb
3030: kreiszylindrische Innenwandcircular cylindrical inner wall
3131: kreiszylindrische Außenwandcircular cylindrical outer wall
3232: Ring aus Elastomermaterialring made of elastomeric material
3333: Entlastungsöffnungrelief opening
3434: Vorsprunghead Start
3535: Vertiefungdeepening
3636: Verzahnunggearing
3737: Innenöffnunginner opening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1457405 A1 [0002] EP 1457405 A1 [0002]
- WO 2005/000663 A1 [0002] WO 2005/000663 A1 [0002]

Claims

Elektromechanische Lenkung, umfassend: – eine Zahnstange (3), – einen Elektromotor (4), und – ein Getriebe zur Übersetzung eines Drehmoments des Elektromotors (4) in eine Axialkraft an der Zahnstange (3), wobei das Getriebe einen Riementrieb mit einem ersten Riemenrad (7), einem zweiten Riemenrad (8) und einem diese koppelnden Riemen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eines der Riemenräder (7, 8) einen Außenring (20) und einen Innenring (21) aufweist, der Innenring (21) in dem Außenring (20) angeordnet und vollumfänglich von diesem beabstandet ist, und ein Dämpfungsmedium (22) in einem zwischen dem Außenring (20) und dem Innenring (21) gebildeten Raum angeordnet ist, welches den Außenring (20) drehelastisch mit dem Innenring (21) koppelt.Electromechanical steering, comprising: - a rack ( 3 ), - an electric motor ( 4 ), and - a gear for translating a torque of the electric motor ( 4 ) in an axial force on the rack ( 3 ), wherein the transmission is a belt drive with a first pulley ( 7 ), a second pulley ( 8th ) and one of these coupling belts ( 10 ), characterized in that the at least one of the pulleys ( 7 . 8th ) an outer ring ( 20 ) and an inner ring ( 21 ), the inner ring ( 21 ) in the outer ring ( 20 ) and is completely spaced therefrom, and a damping medium ( 22 ) in one between the outer ring ( 20 ) and the inner ring ( 21 ) is arranged, which forms the outer ring ( 20 ) torsionally elastic with the inner ring ( 21 ) couples.

Elektromechanische Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium an den Außenring (20) und/oder den Innenring (21) anvulkanisiert ist.Electromechanical steering system according to claim 1, characterized in that the damping medium to the outer ring ( 20 ) and / or the inner ring ( 21 ) is vulcanized.

Elektromechanische Lenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium (22) in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Außenring (20) und/oder dem Innenring (21) gekoppelt ist.Electromechanical steering system according to claim 1 or 2, characterized in that the damping medium ( 22 ) in the circumferential direction with the outer ring ( 20 ) and / or the inner ring ( 21 ) is coupled.

Elektromechanische Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium (22) durch mehrere Pufferkörper (24) gebildet wird, welche formschlüssig mit Vorsprüngen oder Vertiefungen (25, 26) am Innenumfang des Außenrings (20) und/oder am Außenumfang des Innenrings (21) in Eingriff stehen.Electromechanical steering system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the damping medium ( 22 ) by a plurality of buffer bodies ( 24 ) is formed, which positively with projections or depressions ( 25 . 26 ) on the inner circumference of the outer ring ( 20 ) and / or on the outer circumference of the inner ring ( 21 ) are engaged.

Elektromechanische Lenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferkörper (24) in Umfangsrichtung miteinander verbunden sind.Electromechanical steering system according to claim 4, characterized in that the buffer bodies ( 24 ) are interconnected in the circumferential direction.

Elektromechanische Lenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium (22) zwischen einer kreiszylindrischen Innenwand (30) des Außenrings (20) und einer kreiszylindrischen Außenwand (31) des Innenrings (21) angeordnet ist.Electromechanical steering system according to claim 1 or 2, characterized in that the damping medium ( 22 ) between a circular cylindrical inner wall ( 30 ) of the outer ring ( 20 ) and a circular cylindrical outer wall ( 31 ) of the inner ring ( 21 ) is arranged.

Elektromechanische Lenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium (22) ein Ring (32) mit konstanter Wanddicke ist.Electromechanical steering system according to claim 6, characterized in that the damping medium ( 22 ) a ring ( 32 ) with constant wall thickness.

Elektromechanische Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium (22) eine zylindrisch unregelmäßige Form aufweist.Electromechanical steering system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the damping medium ( 22 ) has a cylindrical irregular shape.

Elektromechanische Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium in Umfangsrichtung lokale Verdickungen aufweist.Electromechanical steering according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the damping medium has in the circumferential direction local thickening.

Elektromechanische Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium (22) rotationssymmetrisch ist.Electromechanical steering system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the damping medium ( 22 ) is rotationally symmetric.

Elektromechanische Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (20) am Außenumfang eine Verzahnung (36) für einen Zahnriemen aufweist.Electromechanical steering system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the outer ring ( 20 ) on the outer circumference a toothing ( 36 ) for a toothed belt.

Elektromechanische Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich das antriebseitige Riemenrad (7) ein Dämpfungsmedium (22) aufweist.Electromechanical steering system according to one of claims 1 to 11, characterized in that only the drive-side pulley ( 7 ) a damping medium ( 22 ) having.

Verfahren zur Herstellung eines Riemenrads (7, 8) für eine Fahrzeuglenkung, umfassend folgende Schritte: Herstellen eines Außenrings (20) mit einer fertigbearbeiteten Außenlauffläche für einen Riemen, Einsetzen eines lediglich an seinem Außenumfang fertigbearbeiteten Innenringrohlings in den Außenring (20), Anbringen eines Dämpfungsmediums (22) zwischen dem Außenring (20) und dem Innenringrohling (21) zur drehelastischen Kopplung derselben, Fertigen einer Innenöffnung an dem Innenringrohling konzentrisch zur Außenlauffläche des Außenrings (20).Method of manufacturing a pulley ( 7 . 8th ) for a vehicle steering, comprising the following steps: 20 ) with a finished outer raceway for a belt, inserting an inner ring blank finished only on its outer circumference into the outer ring ( 20 ), Attaching a damping medium ( 22 ) between the outer ring ( 20 ) and the inner ring blank ( 21 ) for torsionally elastic coupling of the same, making an inner opening on the inner ring blank concentric with the outer surface of the outer ring ( 20 ).

Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsmedium (22) an den Außenring (20) und den Innenringrohling anvulkanisiert wird.Method according to claim 13, characterized in that the damping medium ( 22 ) to the outer ring ( 20 ) and the inner ring blank is vulcanized.