DE19849326A1

DE19849326A1 - Electrically-assisted servo steering device for automobile has clutch discs of electromagnetic clutch between electric motor and steering mechanism operated via independent operating device

Info

Publication number: DE19849326A1
Application number: DE1998149326
Authority: DE
Inventors: Peter Brenner; Martin Budaker; Willi Nagel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-04-27

Abstract

The servo steering device has a steering mechanism (1) converting the rotation of a steering wheel into an angular deflection of the steered vehicle wheels and an electric motor (2) coupled to the input shaft (3) of the steering mechanism via an electromagnetic clutch (6) and a conversion drive (10). The 2 clutch discs (5,7) of the electromagnetic clutch are made of a material other than iron and are operated by an independent operating device, e.g. a lifting magnet (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electrically assisted Power steering for motor vehicles according to the generic term of claim 1.

Die Hilfskraftlenkung weist ein Lenkgetriebe auf, auf das durch einen Servomotor eine Hilfskraft ausgeübt werden kann. Ein Untersetzungsgetriebe ist zwischen dem Servomotor und einer Eingangswelle des Lenkgetriebes angeordnet. Zur Übertragung einer Drehbewegung des Servomotors auf eine Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes dient eine elek tromagnetische Kupplung. Von dieser elektromagnetischen Kupplung sind zwei Kupplungsscheiben zwischen dem Servomo tor und der Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes ange ordnet.The power steering system has a steering gear an assistant is exercised by a servo motor can. A reduction gear is between the servo motor and an input shaft of the steering gear. For Transfer of a rotary movement of the servo motor to a An input shaft of the reduction gear serves an elec tromagnetic clutch. From this electromagnetic Clutch are two clutch plates between the Servomo gate and the input shaft of the reduction gear arranges.

Eine solche elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung ist bekannt aus der EP-A1-0 411 600. Bei dieser Hilfskraft lenkung ist die gesamte elektromagnetische Kupplung zwi schen dem Servomotor und dem Untersetzungsgetriebe angeord net. Die elektromagnetische Kupplung besteht dabei aus ei nem Magnetkörper, einem Rotor und einem Anker. Rotor und Anker sind drehfest und axialfest jeweils mit einem Wellen ende der Ausgangswelle des Servomotors bzw. der Eingangs welle des Untersetzungsgetriebes verbunden. Rotor und Anker werden durch eine von dem Magnetkörper erzeugte Magnetkraft axial zusammengepreßt. Dadurch ist im bestromten Zustand die elektromagnetische Kupplung geschlossen, im unbestrom ten Zustand öffnet eine Feder die elektromagnetische Kupp lung. Such an electrically assisted power steering system is known from EP-A1-0 411 600. With this assistant steering is the entire electromagnetic clutch between between the servo motor and the reduction gear net. The electromagnetic clutch consists of egg a magnetic body, a rotor and an armature. Rotor and Anchors are non-rotatable and axially fixed with one shaft each end of the output shaft of the servo motor or the input shaft of the reduction gear connected. Rotor and armature are generated by a magnetic force from the magnetic body axially compressed. This is in the energized state the electromagnetic clutch closed, when de-energized In this state, a spring opens the electromagnetic clutch lung.

Bei dieser Ausführung müssen sowohl der Rotor als auch der Anker der elektromagnetischen Kupplung ferromagnetisch sein, d. h. sie sind in der Regel aus dem Werkstoff Eisen. Aufgrund ihres Werkstoffes und ihrer Abmessungen haben Ro tor und Anker ein relativ hohes Massenträgheitsmoment. Da mit dieses hohe Massenträgheitsmoment die Dynamik des elek trischen Antriebes nicht verschlechtert, muß der Servomotor entsprechend groß dimensioniert werden. Dies verursacht hohe Kosten und erhöht außerdem die Energieaufnahme bzw. die Belastung des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs.In this version, both the rotor and the armature of the electromagnetic clutch ferromagnetic be d. H. they are usually made of iron. Due to their material and their dimensions, Ro gate and anchor have a relatively high mass moment of inertia. There with this high moment of inertia the dynamics of the elec trical drive does not deteriorate, the servo motor be dimensioned accordingly large. This is causing high costs and also increases energy consumption or the load on the vehicle electrical system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat tungsgemäße Hilfskraftlenkung derart zu verbessern, daß die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Insbe sondere soll die Hilfskraftlenkung im Bereich ihrer elek tromagnetischen Kupplung vereinfacht und verkleinert wer den.The invention has for its object a gat to improve power steering in such a way that the Disadvantages of the prior art can be avoided. In particular in particular, the auxiliary power steering should be in the area of their elec tromagnetic clutch simplified and reduced who the.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekenn zeichnete Hilfskraftlenkung gelöst. Die Lösung erfolgt da durch, daß die beiden Kupplungsscheiben aus einem anderen Material als Eisen bestehen. Dadurch wird das Massenträg heitsmoment der bisherigen ferromagnetischen Kupplungs scheiben stark reduziert. Zur Betätigung der elektromagne tischen Kupplung, d. h. zum Schließen der beiden Kupplungs scheiben, ist eine Betätigungseinrichtung unabhängig von den beiden Kupplungsscheiben angeordnet.This object is characterized by the in claim 1 drawn power steering solved. The solution is there through that the two clutch discs from another Material exist as iron. This makes the mass inertia moment of the previous ferromagnetic coupling slices greatly reduced. To actuate the electromagnetic table coupling, d. H. to close the two clutches discs, an actuator is independent of arranged the two clutch discs.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Betäti gungseinrichtung zur Betätigung der elektromagnetischen Kupplungen ist an der den beiden Kupplungsscheiben abge wandten Seite des Elektromotors angeordnet. Die Betäti gungseinrichtung liegt damit an einer Stelle, an der sie keinen besonderen Platz beansprucht. Die Betätigungsein richtung ist entweder als Hubmagnet oder als Elektro- Stelllmotor in Verbindung mit einem Getriebe angeordnet. Däbei wird durch das Getriebe das Drehmoment des Elektro- Stellmotors verstärkt und in eine Axialkraft zur Betätigung der beiden Kupplungsscheiben transformiert.Appropriate and advantageous embodiments of the Er invention are specified in the subclaims. The actuator supply device for actuating the electromagnetic Couplings is abge on the two clutch plates arranged side of the electric motor. The actuator supply device is therefore at a point where it does not occupy a special place. The activity direction is either as a solenoid or as an electrical Actuator motor arranged in connection with a gear. In addition, the torque of the electrical Actuator reinforced and in an axial force for actuation of the two clutch disks transformed.

Die elektromagnetische Kupplung kann als Reibkupplung oder als Zahnkupplung ausgebildet sein. Dazu werden die beiden Kupplungsscheiben entweder mit im wesentlichen ebe nen oder leicht konischen Reibflächen versehen oder die beiden Kupplungsscheiben weisen mit Verzahnungen versehene Stirnflächen auf.The electromagnetic clutch can be used as a friction clutch or be designed as a tooth coupling. To do this, the two clutch discs either with essentially ebe NEN or slightly conical friction surfaces or the both clutch disks have teeth End faces on.

Um zu vermeiden, daß bei der Verwendung einer Zahn kupplung beim Schließen der elektromagnetischen Kupplung zwei Zahnköpfe der beiden Kupplungsscheiben aufeinander treffen, wird der Elektro-Stellmotor beim Schließen der Kupplung derart geregelt, daß er eine schwingende Rotati onsbewegung ausführt. Das Getriebe zur Umwandlung des Drehmoments des Elektro-Stellmotors in eine Axialkraft ent hält zweckmäßigerweise ein Gewinde. Zur Rückstellung in die geöffnete Stellung der elektromagnetischen Kupplung dient eine Spiralfeder.To avoid using a tooth clutch when closing the electromagnetic clutch two tooth heads of the two clutch discs on top of each other hit, the electric servomotor will close when the Coupling regulated in such a way that it has an oscillating rotati movement. The gearbox for converting the Torque of the electric servomotor into an axial force expediently holds a thread. To reset to the open position of the electromagnetic clutch a coil spring.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der elektrisch unterstützten Hilfskraftlenkung werden die Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes und die Ausgangswelle des Elek tromotors als gemeinsame Welle einteilig ausgebildet. Ein Rotor des Elektromotors wird dabei auf der gemeinsamen Wel le axial verschiebbar gelagert. Die eine der beiden Kupp lungsscheiben ist mit dem Rotor des Elektromotors drehfest verbunden, während die andere der beiden Kupplungsscheiben mit der gemeinsamen Welle drehfest verbunden ist. In dem Elektromotor ist ein Magnetkörper integriert, durch den die beiden Kupplungsscheiben aneinander angelegt werden können.According to a further embodiment, the electrical Assisted power steering will be the input shaft of the reduction gear and the output shaft of the elec tromotors formed as a common shaft in one piece. On The rotor of the electric motor is on the common world le axially displaceable. One of the two domes tion discs is rotatable with the rotor of the electric motor connected while the other of the two clutch plates is rotatably connected to the common shaft. By doing Electric motor is integrated into a magnetic body through which the two clutch discs can be put together.

Im folgenden wird die Erfindung anhand dreier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläu tert.The invention is based on three in the Drawing illustrated embodiments explained in more detail tert.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Quer-Schnitt durch ein Untersetzungs getriebe, elektromagnetische Kupplung und Servomotor in einem ersten Ausführungsbei spiel, bei dem die Betätigungseinrichtung zur Betätigung der elektromagnetischen Kupp lung ein Hubmagnet ist; Figure 1 is a cross-section through a reduction gear, electromagnetic clutch and servo motor in a first game Ausführungsbei, in which the actuating device for actuating the electromagnetic clutch development is a solenoid.

Fig. 2 einen entsprechenden Längs-Schnitt in einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die Be tätigungseinrichtung ein Elektro-Stellmotor ist und Fig. 2 shows a corresponding longitudinal section in a second embodiment in which the actuating device is an electric actuator and

Fig. 3 einen entsprechenden Längs-Schnitt in einem dritten Ausführungsbeispiel, bei dem die Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes und die Ausgangswelle des Elektromotors als ge meinsame Welle ausgeführt sind. Fig. 3 shows a corresponding longitudinal section in a third embodiment in which the input shaft of the reduction gear and the output shaft of the electric motor are designed as a common shaft.

Die erfindungsgemäße, elektrisch unterstützte Hilfs kraftlenkung enthält ein Lenkgetriebe 1 zur Umwandlung ei ner Rotationsbewegung eines nicht dargestellten Lenkhandra des in eine die Verstellung zu lenkender Fahrzeugräder be wirkende Bewegung. Das Lenkgetriebe kann beispielsweise die Form eines Zahnstangen- oder eines Kugelmutter-Lenkgetrie bes aufweisen. Die Ausgestaltung des Lenkgetriebes 1 ist nicht erfindungswesentlich. Deshalb wird das Lenkgetriebe 1 nur schematisch angedeutet.The inventive, electrically assisted power steering contains a steering gear 1 for converting egg ner rotational movement of a steering handra, not shown, into a movement to be steered the vehicle wheels movement. The steering gear can for example have the shape of a rack or a ball nut steering gear bes. The design of the steering gear 1 is not essential to the invention. Therefore, the steering gear 1 is only indicated schematically.

Durch einen Elektromotor 2 kann eine Hilfskraft auf eine Eingangswelle 3 des Lenkgetriebes 1 ausgeübt werden.An auxiliary force can be exerted on an input shaft 3 of the steering gear 1 by an electric motor 2 .

An einer Ausgangswelle 4 des Elektromotors 2 ist eine Kupplungsscheibe 5 einer elektromagnetischen Kupplung 6 befestigt. Die Ausgangswelle 4 ist axial verschiebbar gela gert. Eine zweite Kupplungsscheibe 7 der Kupplung 6 ist auf einer Eingangswelle 8 eines Untersetzungsgetriebes 10 befe stigt. Das Untersetzungsgetriebe 10 ist beispielsweise als Schneckengetriebe ausgebildet, mit einer Schnecke 11 und einem Schneckenrad 12. Das Schneckenrad 12 ist mit der Ein gangswelle 3 des Lenkgetriebes 1 drehfest verbunden.A clutch disc 5 of an electromagnetic clutch 6 is attached to an output shaft 4 of the electric motor 2 . The output shaft 4 is axially slidable gela gert. A second clutch disc 7 of the clutch 6 is BEFE Stigt on an input shaft 8 of a reduction gear 10 . The reduction gear 10 is designed, for example, as a worm gear, with a worm 11 and a worm wheel 12 . The worm wheel 12 is rotatably connected to the input shaft 3 of the steering gear 1 .

Zur Betätigung der elektromagnetischen Kupplung 6 dient eine Betätigungseinrichtung, die in dem Ausführungs beispiel nach Fig. 1 durch einen Hubmagneten 13 gebildet ist. Der Hubmagnet 13 besitzt einen Hubanker 14, der axial verschiebbar geführt ist und über ein Axiallager 15 auf die Ausgangswelle 4 des Elektromotors 2 einwirkt. Zwischen dem Hubanker 14 und dem Axiallager 15 ist zweckmäßigerweise eine topfförmige Scheibe 16 eingesetzt. Auf der dem Huban ker 14 und der Scheibe 16 entgegengesetzten Seite des Axiallagers 15 greift eine Druckfeder 17 an, die zum Öffnen der Kupplung 6 bei stromlosem Magneten 13 dient.To actuate the electromagnetic clutch 6 is an actuator, which is formed in the embodiment example of FIG. 1 by a solenoid 13 . The lifting magnet 13 has a lifting armature 14 which is guided in an axially displaceable manner and acts on the output shaft 4 of the electric motor 2 via an axial bearing 15 . A pot-shaped disk 16 is expediently inserted between the lifting armature 14 and the axial bearing 15 . On the Huban ker 14 and the disc 16 opposite side of the thrust bearing 15 engages a compression spring 17 which serves to open the clutch 6 when the magnet 13 is de-energized.

In diesem Ausführungsbeispiel weisen die beiden Kupp lungsscheiben 5 und 7 im wesentlichen ebene Reibflächen auf. Die Reibflächen können jedoch auch unter einem gerin gen Winkel konisch ausgebildet sein. Beide Kupplungsschei ben 5 und 7 bestehen aus einem nicht ferromagnetischen Werkstoff, d. h. aus einem anderen Werkstoff als Eisen. Sie können beispielsweise aus Kunststoff bestehen. In diesem Fall kann die Kupplungsscheibe 5 auf die Ausgangswelle 4 und die Kupplungsscheibe 7 auf die Eingangswelle 8 des Un tersetzungsgetriebes 10 aufgespritzt sein. Da bei dieser Ausführungsform zusätzlich noch der Vorteil besteht, daß nur die beiden Kupplungsscheiben 5 und 7 als Bestandteile der elektromagnetischen Kupplung 6 rotieren, nicht aber der Hubanker 14 und die Scheibe 16, so ergeben sich in jedem Fall wesentlich geringere Massenträgheitsmomente. Wegen dieser geringeren Massenträgheitsmomente kann auch der Elektromotor 2 kleiner dimensioniert werden. Insofern erge ben sich insgesamt niedrigere Herstellkosten, ein kleinerer Stromverbrauch und eine kompaktere Bauweise.In this embodiment, the two clutch discs 5 and 7 have substantially flat friction surfaces. However, the friction surfaces can also be conical at a slight angle. Both clutch discs ben 5 and 7 are made of a non-ferromagnetic material, ie from a material other than iron. For example, they can be made of plastic. In this case, the clutch disc 5 can be sprayed onto the output shaft 4 and the clutch disc 7 onto the input shaft 8 of the reduction gear 10 . Since in this embodiment there is also the advantage that only the two clutch disks 5 and 7 rotate as components of the electromagnetic clutch 6 , but not the lifting armature 14 and the disk 16 , there are in any case significantly lower moments of inertia. Because of these lower moments of inertia, the electric motor 2 can also be dimensioned smaller. In this respect, overall lower manufacturing costs, lower power consumption and a more compact design result.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im wesentli chen gleich aufgebaut wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Es unterscheidet sich jedoch durch folgende Merkma le:
Die Betätigungseinrichtung zur Betätigung der elektro magnetischen Kupplung 6 enthält einen Elektro-Stellmotor 18 und ein Getriebe 19. Das Getriebe 19 dient dazu, das Dreh moment des Elektro-Stellmotors 18 zu verstärken und in eine Axialkraft zum Betätigen der elektromagnetischen Kupplung 6 zu transformieren. Das Getriebe 19 enthält ein Gewinde 20, durch das eine Axialbewegung erzeugt werden kann, die über das Axiallager 15 auf die Ausgangswelle 4 des Elektromo tors 2 übertragen werden kann. Eine Hülse 21, die mit einer Welle 22 des Elektro-Stellmotors 18 verbunden ist, treibt eine Spiralfeder 23. Die Spiralfeder 23 dient dazu, daß dann, wenn der Elektro-Stellmotor stromlos ist, die Hül se 21 zurückgestellt und damit über die Axialverstellung der Welle 22 die Kupplung 6 geöffnet wird.The exemplary embodiment according to FIG. 2 is constructed essentially in the same way as the exemplary embodiment according to FIG. 1. However, it differs by the following features:
The actuating device for actuating the electromagnetic clutch 6 contains an electric servomotor 18 and a gear 19 . The gear 19 serves to amplify the torque of the electric servomotor 18 and to transform it into an axial force for actuating the electromagnetic clutch 6 . The gear 19 includes a thread 20 through which an axial movement can be generated, which can be transmitted via the thrust bearing 15 to the output shaft 4 of the electromo tor 2 . A sleeve 21 , which is connected to a shaft 22 of the electric servomotor 18 , drives a spiral spring 23 . The coil spring 23 is used so that when the electric servomotor is de-energized, the sleeve 21 is reset and thus the clutch 6 is opened via the axial adjustment of the shaft 22 .

Bis hierher wurde beschrieben, daß der Elektro-Stell motor 18 zusammen mit dem Getriebe 19 einfach den Hubmagne ten 13 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ersetzen kann. Zusätzlich kann noch die als Reibkupplung ausgebildete Kupplung 6 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 durch eine Zahnkupplung 24 ersetzt werden, wie sie in Fig. 2 darge stellt ist. Dazu tragen die beiden Kupplungsscheiben 25 und 26 an ihren einander zugewandten Stirnflächen Verzah nungen 27.So far it has been described that the electric actuator 18 together with the gear 19 can simply replace the Hubmagne th 13 of the embodiment of FIG. 1. In addition, the clutch 6 designed as a friction clutch of the exemplary embodiment according to FIG. 1 can be replaced by a toothed clutch 24 , as shown in FIG. 2 is Darge. For this purpose, the two clutch discs 25 and 26 have toothings 27 on their mutually facing end faces.

Wenn die Zahnkupplung 24 durch Erregung des Elektro- Stellmotors 18 geschlossen werden soll, dann kann der Fall auftreten, daß Zahnköpfe der beiden Kupplungsscheiben 25 und 26 aufeinanderstoßen. Um diesen Zustand zu vermeiden, wird der Elektro-Stellmotor 18 derart geregelt, daß er beim Schließen der Zahnkupplung 24 eine schwingende Rotationsbe wegung ausführt.If the toothed clutch 24 is to be closed by excitation of the electric servomotor 18 , then the case may arise that toothed heads of the two clutch plates 25 and 26 collide. In order to avoid this state, the electric servomotor 18 is regulated in such a way that it executes an oscillating rotational movement when the tooth coupling 24 is closed.

Der Vorteil der Zahnkupplung 24 liegt darin, daß sich bei gleicher Anpreßkraft über die Verzahnung 27 ein wesent lich größeres Moment übertragen läßt als bei einer als Reibkupplung ausgeführten Kupplung 6 nach Fig. 1. Dadurch läßt sich die Zahnkupplung 24 kompakter bauen. Wegen der kleineren erforderlichen Anpreßkraft der Zahnkupplung 24 kann bei deren Verwendung der Elektro-Stellmotor 18 bzw. der Hubmagnet 13 kleiner dimensioniert werden.The advantage of the toothed clutch 24 is that, with the same contact force, a significantly greater torque can be transmitted via the toothing 27 than in the case of a clutch 6 designed as a friction clutch according to FIG. 1. As a result, the toothed clutch 24 can be made more compact. Because of the smaller required contact pressure of the tooth coupling 24 , the electric servomotor 18 or the lifting magnet 13 can be dimensioned smaller when they are used.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, benötigen die beiden bis hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zwischen der Ausgangswelle 4 des Elektromotors 2 und der Eingangs welle 8 des Untersetzungsgetriebes 10 jeweils ein Lager 28.As is apparent from FIGS. 1 and 2, the two need to embodiments described herein between the output shaft 4 of the electric motor 2 and the input shaft 8 of the reduction gear 10 are each a bearing 28.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 vermeidet ein sol ches Lager dadurch, daß die Ausgangswelle des Elektromo tors 2 und die Eingangswelle des Untersetzungsgetriebes 10 als gemeinsame Welle 30 einteilig ausgebildet werden. Auf der Welle 30 ist ein Rotor 31 des Elektromotors 2 axial verschiebbar gelagert.The embodiment of Fig. 3 avoids a sol ches bearing in that the output shaft of the electromotive 2 and the input shaft of the reduction gear 10 are formed as a common shaft 30 in one piece. A rotor 31 of the electric motor 2 is mounted axially displaceably on the shaft 30 .

Der Rotor 31 trägt an seiner einen Stirnseite einen Reibring und bildet dadurch eine Kupplungsscheibe 32. Eine zweite Kupplungsscheibe 33 ist mit der gemeinsamen Welle 30 drehfest und axial unverschiebbar verbunden. Die beiden Kupplungsscheiben 32 und 33 bilden zusammen mit einem Mag netkörper 34 eine elektromagnetische Kupplung 35. Der Mag netkörper ist in dem Elektromotor 2 auf der den Kupplungs scheiben 32 und 33 abgewandten Seite des Rotors 31 inte griert. Zwischen der Kupplungsscheibe 33 und dem Rotor 31 befindet sich eine Feder 36, die zur Öffnung der Kupp lung 35 dient. Die Funktion der elektromagnetisch betätig ten Kupplung 35 wird durch den Verlauf des magnetischen Flusses 37 verdeutlicht.The rotor 31 carries a friction ring on one end face and thereby forms a clutch disc 32 . A second clutch disc 33 is rotatably connected to the common shaft 30 and axially immovable. The two clutch plates 32 and 33 together with a magnetic net body 34 form an electromagnetic clutch 35 . The Mag netkörper is inte grated in the electric motor 2 on the clutch discs 32 and 33 facing away from the rotor 31 . Between the clutch disc 33 and the rotor 31 there is a spring 36 , which serves to open the coupling 35 . The function of the electromagnetically actuated clutch 35 is illustrated by the course of the magnetic flux 37 .

Die Welle 30 und der Rotor 31 sind aus dem Werkstoff Eisen. Sie leiten den magnetischen Fluß 27 und sind somit Bestandteil der elektromagnetischen Kupplung 35. Die Wel le 30 und der Rotor 31 übernehmen somit diese Kupplungs funktion zusätzlich zu ihrer Funktion als Lagerteil bzw. als Motorteil ohne technischen Mehraufwand. Lediglich der Magnetkörper 34 und die Kupplungsscheibe 33 werden aus schließlich für die Funktion der elektromagnetischen Kupp lung benötigt. Gegenüber bekannten Lösungen kommt die elek tromagnetische Kupplung 35 dieses Ausführungsbeispieles mit deutlich weniger Bauteilen aus. Geringere Kosten und ein geringeres Massenträgheitsmoment sind die Vorteile. The shaft 30 and the rotor 31 are made of iron. They conduct the magnetic flux 27 and are therefore part of the electromagnetic clutch 35 . The Wel le 30 and the rotor 31 thus take over this coupling function in addition to their function as a bearing part or as a motor part without additional technical effort. Only the magnetic body 34 and the clutch disc 33 are finally needed for the function of the electromagnetic clutch processing. Compared to known solutions, the elec tromagnetic clutch 35 of this embodiment comes with significantly fewer components. Lower costs and a lower moment of inertia are the advantages.

BezugszeichenReference numerals

11

Lenkgetriebe
Steering gear

22nd

Elektromotor
Electric motor

33rd

Eingangswelle von Input shaft of

11

44th

Ausgangswelle von Output shaft from

22nd

55

Kupplungsscheibe
Clutch disc

66

Kupplung
clutch

77

Kupplungsscheibe
Clutch disc

88th

Eingangswelle von Input shaft of

1010th

99

-
-

1010th

Untersetzungsgetriebe
Reduction gear

1111

Schnecke
slug

1212th

Schneckenrad
Worm wheel

1313

Hubmagnet
Solenoid

1414

Hubanker
Lifting anchor

1515

Axiallager
Thrust bearing

1616

Scheibe
disc

1717th

Druckfeder
Compression spring

1818th

Elektro-Stellmotor
Electric actuator

1919th

Getriebe
transmission

2020th

Gewinde
thread

2121

Hülse
Sleeve

2222

Welle
wave

2323

Spiralfeder
Coil spring

2424th

Zahnkupplung
Tooth coupling

2525th

Kupplungsscheibe
Clutch disc

2626

Kupplungsscheibe
Clutch disc

2727

Verzahnung
Gearing

2828

Lager
camp

2929

-
-

3030th

Welle
wave

3131

Rotor
rotor

3232

Kupplungsscheibe
Clutch disc

3333

Kupplungsscheibe
Clutch disc

3434

Magnetkörper
Magnetic body

3535

Kupplung
clutch

3636

Feder
feather

3737

magnetischer Fluß
magnetic river

Claims

1. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge,

1. mit einem Lenkgetriebe (1) zur Umwandlung einer Rota tionsbewegung eines Lenkhandrades in eine die Verstel lung zu lenkender Fahrzeugräder bewirkende Bewegung,
2. mit einem Elektromotor (2), durch den eine Hilfskraft auf das Lenkgetriebe (1) ausgeübt werden kann,
3. mit einem Untersetzungsgetriebe (10), das zwischen dem Elektromotor (2) und einer Eingangswelle (3) des Lenk getriebes (1) angeordnet ist,
4. mit einer elektromagnetischen Kupplung (6; 24; 35) zur Übertragung einer Drehbewegung des Elektromotors (2) auf eine Eingangswelle (8) des Untersetzungsgetrie bes (10),
5. wobei zwei Kupplungsscheiben (5, 7; 25, 26; 32, 33) der elektromagnetischen Kupplung (6; 24; 35) zwischen dem Elektromotor (2) und der Eingangswelle (8) des Un tersetzungsgetriebes (10) angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungsscheiben (5, 7; 25, 26; 32, 33) aus einem anderen Material als Eisen bestehen und daß eine Betätigungsein richtung zur Betätigung der elektromagnetischen Kupp lung (6; 24; 35) unabhängig von den beiden Kupplungsschei ben (5, 7; 25, 26; 32, 33) angeordnet ist.1. Electrically assisted power steering for motor vehicles,

1. with a steering gear ( 1 ) for converting a rotation movement of a steering handwheel into a movement causing the adjustment to be steered vehicle wheels,
2. with an electric motor ( 2 ) through which an auxiliary force can be exerted on the steering gear ( 1 ),
3. with a reduction gear ( 10 ) which is arranged between the electric motor ( 2 ) and an input shaft ( 3 ) of the steering gear ( 1 ),
4. with an electromagnetic clutch ( 6 ; 24 ; 35 ) for transmitting a rotary movement of the electric motor ( 2 ) to an input shaft ( 8 ) of the reduction gear ( 10 ),
5 in which two clutch discs (5, 7; 25, 26; 32, 33) of the electromagnetic clutch (6;; 24 35) between the electric motor (2) and the input shaft (8) tersetzungsgetriebes of Un (10) arranged,

characterized in that the two clutch plates ( 5 , 7 ; 25 , 26 ; 32 , 33 ) are made of a material other than iron and in that an actuating device for actuating the electromagnetic clutch ( 6 ; 24 ; 35 ) is independent of the two clutch plates ben ( 5 , 7 ; 25 , 26 ; 32 , 33 ) is arranged.

2. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung zur Betätigung der elektromagneti schen Kupplung (6; 24) an der den beiden Kupplungsscheiben (5, 7; 25, 26) abgewandten Seite des Elektromotors (2) ein Hubmagnet (13) angeordnet ist.2. Electrically assisted power steering according to claim 1, characterized in that as an actuating device for actuating the electromagnetic clutch's ( 6 ; 24 ) on the two clutch plates ( 5 , 7 ; 25 , 26 ) facing away from the electric motor ( 2 ) a solenoid ( 13 ) is arranged.

3. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung zur Betätigung der elektromagneti schen Kupplung (6; 24) an der den beiden Kupplungsscheiben (5, 7; 25, 26) abgewandten Seite des Elektromotors (2) ein Elektro-Stellmotor (18) und ein Getriebe (19) angeordnet sind, wobei durch das Getriebe (19) das Drehmoment des Elektro-Stellmotors (18) verstärkt und in eine Axialkraft zur Betätigung der beiden Kupplungsscheiben (5, 7; 25, 26) transformiert wird.3. Electrically assisted power steering according to claim 1, characterized in that as an actuator for actuating the electromagnetic clutch's ( 6 ; 24 ) on the two clutch plates ( 5 , 7 ; 25 , 26 ) facing away from the electric motor ( 2 ) an electric -Actuator ( 18 ) and a gear ( 19 ) are arranged, the gear ( 19 ) amplifying the torque of the electric servomotor ( 18 ) and transforming it into an axial force for actuating the two clutch disks ( 5 , 7 ; 25 , 26 ) becomes.

4. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach ei nem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Kupplungsscheiben (5, 7; 32, 33) im wesentlichen ebene Reibflächen aufweisen.4. Electrically assisted power steering system according to egg nem of claims 2 or 3, characterized in that the two clutch plates ( 5 , 7 ; 32 , 33 ) have substantially flat friction surfaces.

5. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach ei nem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Kupplungsscheiben (25, 26) mit Verzahnungen (27) versehene Stirnflächen aufweisen.5. Electrically assisted power steering according to egg NEM of claims 2 or 3, characterized in that the two clutch plates ( 25 , 26 ) with teeth ( 27 ) have end faces.

6. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach An spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektro-Stellmotor (18) beim Schließen der Kupplung (6; 24) eine schwingende Rotationsbewegung ausführt.6. Electrically assisted power steering according to claim 5, characterized in that the electric servomotor ( 18 ) performs an oscillating rotational movement when the clutch ( 6 ; 24 ) is closed.

7. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach An spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (19) ein Gewinde (20) zur Umwandlung des Drehmo mentes in eine Axialkraft aufweist und daß für eine Rück stellung der elektromagnetischen Kupplung (6; 24) in ihre geöffnete Stellung eine Spiralfeder (23) angeordnet ist.7. Electrically assisted power steering according to claim 3, characterized in that the gear ( 19 ) has a thread ( 20 ) for converting the torque into an axial force and that for a return position of the electromagnetic clutch ( 6 ; 24 ) in its open Position a coil spring ( 23 ) is arranged.

8. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach ei nem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Eingangswelle des Unterset zungsgetriebes (10) und die Ausgangswelle des Elektromo tors (2) als gemeinsame Welle (30) einteilig ausgebildet sind und daß ein Rotor (31) des Elektromotors (2) auf der gemeinsamen Welle (30) axial verschiebbar gelagert ist.8. Electrically assisted power steering according to egg NEM of claims 1 to 7, characterized in that the input shaft of the gear reduction gear ( 10 ) and the output shaft of the electromotor ( 2 ) as a common shaft ( 30 ) are integrally formed and that a rotor ( 31 ) of the electric motor ( 2 ) is axially displaceably mounted on the common shaft ( 30 ).

9. Elektrisch unterstützte Hilfskraftlenkung nach An spruch 8, dadurch gekennzeichnet,

1. daß eine der beiden Kupplungsscheiben (32) mit dem Rotor (31) des Elektromotors (2) drehfest verbunden ist,
2. daß die andere der beiden Kupplungsscheiben (32) mit der gemeinsamen Welle (30) drehfest und axial unver schiebbar verbunden ist und
3. daß in dem Elektromotor (2) ein Magnetkörper (34) in tegriert ist.

9. Electrically assisted power steering according to claim 8, characterized in

1. that one of the two clutch discs ( 32 ) with the rotor ( 31 ) of the electric motor ( 2 ) is rotatably connected,
2. that the other of the two clutch discs ( 32 ) with the common shaft ( 30 ) is rotatably and axially non-slidably connected and
3. that in the electric motor ( 2 ) a magnetic body ( 34 ) is integrated.