DE102013219987A1 - Steering for a motor vehicle - Google Patents
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- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einer Hilfskraftunterstützung, mit einem eine Kugelgewindespindel (21) und eine Kugelgewindemutter (10) aufweisenden Kugelgewindetrieb (20) mit mehreren Gewindegängen zur Führung von hintereinander angeordneten, eine Kugelreihe (22, 23) bildenden Kugeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelgewindemutter (10) zwei Rückführkanäle (24, 25) aufweist, so dass zwei Kugelreihen (22, 23) in zwei separaten Kreisläufen zirkulieren.The invention relates to a steering for a motor vehicle, in particular with an auxiliary power assistance, with a ball screw (21) and a ball screw nut (10) having ball screw (20) having a plurality of threads for guiding successively arranged, a ball row (22, 23) forming balls , characterized in that the ball screw nut (10) has two return channels (24, 25), so that two rows of balls (22, 23) circulate in two separate circuits.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einer Hilfskraftunterstützung, mit einem eine Kugelgewindespindel und eine Kugelgewindemutter aufweisenden Kugelgewindetrieb mit mehreren Gewindegängen zur Führung von hintereinander angeordneten, eine Kugelreihe bildenden Kugeln.The invention relates to a steering for a motor vehicle, in particular with an auxiliary power assistance, having a ball screw and a ball screw nut having ball screw with multiple threads for guiding one behind the other, forming a ball row balls.
Bei einer Zahnstangelenkung wird im Allgemeinen eine Drehbewegung eines Elektroantriebs mit dem Kugelgewindetrieb in eine Translationsbewegung einer Zahnstange umgewandelt. An den Kugelgewindetrieb werden hinsichtlich der Laufruhe hohe Anforderungen gestellt. Bisher weist der Kugelgewindetrieb eine einzige Kugelrückführung auf, der hinsichtlich der Laufeigenschaften problematisch sein kann.In a Zahnstangelenkung a rotary motion of an electric drive with the ball screw is converted into a translational movement of a rack in general. At the ball screw high demands are made in terms of smoothness. So far, the ball screw on a single ball return, which can be problematic in terms of runnability.
Die Erfindung hat die Aufgabe bei der Lenkung der eingangs genannten Art die Laufruhe zu verbessern.The invention has the object in the steering of the type mentioned to improve the smoothness.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Lenkung, bei der erfindungsgemäß die Kugelgewindemutter zwei Rückführkanäle aufweist, so dass zwei Kugelreihen in zwei separaten Kreisläufen zirkulieren. Auf diese Weise wird die Laufruhe des Kugelgewindetriebs respektive der Lenkung signifikant verbessert. Die zwei Rückführkanäle sind vorzugsweise in axialer Richtung hintereinander angeordnet.The invention achieves the stated object with a generic steering, in which according to the invention the ball screw nut has two return channels, so that two rows of balls circulate in two separate circuits. In this way, the smoothness of the ball screw respectively the steering is significantly improved. The two return channels are preferably arranged one behind the other in the axial direction.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kugelgewindemutter zwei Umlenkstücke für die zwei Kreisläufe auf. Die Umlenkstücke lenken die Kugelreihen zwischen den Gewindegängen und der Rückführkanälen um, so dass diese von den Gewindegängen in die Rückführkanäle und andersherum gelangen können.In a preferred embodiment, the ball screw nut has two deflecting pieces for the two circuits. The deflectors divert the rows of balls between the threads and the return channels so that they can pass from the threads into the return channels and vice versa.
Zu diesem Zweck sind die zwei Umlenkstücke zweckmäßigerweise mit Verbindungskanälen versehen, welche die Gewindegänge mit den zwei Rückführkanälen verbinden. Somit können die zwei Kugelreihen in den zwei Kreisläufen zwischen den Gewindegängen und den Rückführkanälen hin und herzirkulieren. Die Verbindungskanäle weisen zwei senkrecht zueinander verlaufende Kanalabschnitte auf, die mit einem 90°-Bogen miteinander verbunden sind.For this purpose, the two deflection pieces are expediently provided with connecting channels which connect the threads with the two return channels. Thus, the two rows of balls in the two circuits can recirculate between the threads and the return channels. The connecting channels have two mutually perpendicular channel sections, which are interconnected by a 90 ° bend.
Die Kugeln können jeweils nur eine einzige punktartige Kontaktstelle zur Kugelgewindespindel und zur Kugelgewindemutter aufweisen. Dadurch wird ebenfalls der ruhige Lauf des Kugelgewindetriebs verbessert.The balls can each have only a single point-like contact point to the ball screw and the ball screw nut. This also improves the smooth running of the ball screw.
Durch die punktartigen Kontaktstellen der Kugeln zur Kugelgewindespindel und zur Kugelgewindemutter können die Kugeln der zwei Kugelreihen mit einer Vorspannung montiert und betrieben werden. Die Kugeln werden durch die Vorspannung gepresst, so dass sie kein Spiel zur Kugelgewindespindel und zur Kugelgewindemutter aufweisen. Dadurch können akustische Störungen ohne eine Einschränkung der Laufeigenschaften ausgeschlossen werden.By the point-like contact points of the balls to the ball screw and the ball screw nut, the balls of the two rows of balls can be mounted and operated with a bias voltage. The balls are pressed by the bias so that they have no clearance to the ball screw and the ball screw nut. As a result, acoustic disturbances can be excluded without restricting the running properties.
Die zwei Umlenkstücke können in der Mitte der Kugelgewindemutter nebeneinander angeordnet sein. Somit verteilen sich die zwei Kugelreihen über die nahezu gesamte Länge der Gewindemutter, so dass die einzelnen Kugeln jeweils nur eine geringe Stützlast aufnehmen müssen. Dies wirkt sich zusätzlich positiv auf die Laufruhe des Kugelgewindetriebs und auf seine Lebensdauer aus.The two deflecting pieces can be arranged side by side in the middle of the ball screw nut. Thus, the two rows of balls spread over almost the entire length of the threaded nut, so that the individual balls each have to absorb only a small support load. This also has a positive effect on the smoothness of the ball screw and on its life.
Die Kugelgewindemutter kann zwei Öffnungen zur Aufnahme der zwei Umlenkstücke aufweisen. Die Umlenkstücke können somit von außen her in die Kugelgewindemutter eingebaut werden.The ball screw nut may have two openings for receiving the two deflecting pieces. The deflectors can thus be installed from the outside into the ball screw nut.
Um eine genau definierte Einbauposition der Umlenkstücke in der Kugelgewindemutter sicherzustellen, können die Kugelgewindemutter zwei erste Auflageflächen und die Umlenkstücke zwei zweite Auflageflächen aufweisen, die nach dem Einsetzen der Umlenkstücke aneinander anliegen.In order to ensure a precisely defined installation position of the deflecting pieces in the ball screw nut, the ball screw nut may have two first bearing surfaces and the deflecting pieces may have two second bearing surfaces which abut each other after inserting the deflecting pieces.
Die zwei Umlenkstücke können außen Aussparungen aufweisen. Die Aussparungen sind an den Verlauf benachbarter Gewindegänge angepasst und bieten ihnen somit den entsprechenden Freiraum. Auf diese Weise wird eine Kollision zwischen den Umlenkstücken und den benachbarten Gewindegängen vermieden.The two deflecting pieces may have recesses on the outside. The recesses are adapted to the course of adjacent threads and thus offer them the appropriate space. In this way, a collision between the deflectors and the adjacent threads is avoided.
Eine Öffnung des Verbindungskanals, welche an einen der Gewindegänge anschließt, kann eine an den Verlauf des Gewindegangs angepasste Ausnehmung aufweisen. Durch die Ausnehmung können die Kugeln mit minimaler Reibung und tangential zum Gewindegang in das Umlenkstück hineinlaufen und ebenso aus dem Umlenkstück herauslaufen.An opening of the connecting channel, which adjoins one of the threads, may have a recess adapted to the course of the thread. Through the recess, the balls can run with minimal friction and tangential to the thread in the deflection and also run out of the deflection.
Die zwei Umlenkstücke können bereichsweise an die runde Außenkontur der Kugelgewindemutter angepasst sein. Sie können somit bündig mit der Außenkontur der Kugelgewindemutter abschließen. Kollisionen zwischen den Umlenkstücken und die Kugelgewindemutter umgebenden Bauteilen sind folglich ausgeschlossen.The two deflection pieces can be partially adapted to the round outer contour of the ball screw nut. They can thus be flush with the outer contour of the ball screw nut. Collisions between the deflectors and the ball screw nut surrounding components are therefore excluded.
Vorteilhafterweise können die Umlenkstücke aus einem Metalldruckguss, aus Kunststoff oder aus einem Sinterwerkstoff gefertigt sein.Advantageously, the deflection pieces can be made of a die-cast metal, of plastic or of a sintered material.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.
Im Einzelnen zeigen:In detail show:
Ein Kugelgewindetrieb
In dem Kugelgewindetrieb
Die Kugelgewindemutter
Die Umlenkstücke
Die Umlenkstücke
Die Umlenkstücke
Die Kugeln der Kugelreihen
Im Bereich der Stirnseiten weist die Kugelgewindemutter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kugelgewindemutter Ball screw nut
- 1111
- Umlenkstück deflection
- 1212
- Umlenkstück deflection
- 1313
- Abschlussring end ring
- 2020
- Kugelgewindetrieb Ball Screw
- 2121
- Kugelgewindespindel Ball screw
- 2222
- Kugelreihe ball row
- 2323
- Kugelreihe ball row
- 2424
- Rückführkanal Return channel
- 2525
- Rückführkanal Return channel
- 3030
- Auflagefläche bearing surface
- 3131
- Aussparung recess
- 3232
- Öffnung opening
- 3333
- Verbindungskanals connecting channel
- 3434
- Ausnehmung recess
- 3535
- Außenkontur outer contour
- 4040
- Öffnung opening
- 4141
- Auflagefläche bearing surface
- 5050
- Kontaktstelle contact point
- 5151
- Kontaktstelle contact point
- 5252
- Kontaktstelle contact point
- 5353
- Kontaktstelle contact point
Claims (12)
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Legal Events
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