DE20221954U1 - Motorized power steering system - Google Patents
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Abstract
Motorbetriebenes Servolenksystem (1), das dazu ausgelegt ist, eine Drehung einer Drehwelle (16) eines elektrischen Motors (15) über eine Schneckenwelle (18) und ein Schneckenrad (19) an einen Lenkmechanismus (4, 5, 6, 7, 8) zu übertragen, um einen Lenkvorgang zu unterstützen, wobei das System aufweist:
ein erstes und ein zweites Lagerglied (23, 33; 41, 33), die ein erstes bzw. zweites Ende (21, 22) der Schneckenwelle (18) drehbar lagern; und
Vorspannmittel (40) zum Vorspannen des zweiten Endes (22) der Schneckenwelle (18) in radialer Richtung hin zu dem Schneckenrad (19), und zwar über das zweite Lagerglied,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerglied (23; 41) eine Schwenklagerfläche (26a; 46) aufweist, um das erste Ende (21) der Schneckenwelle (18) schwenkbar zu lagern.Motor-driven power steering system (1) adapted to rotate a rotary shaft (16) of an electric motor (15) via a worm shaft (18) and a worm gear (19) to a steering mechanism (4, 5, 6, 7, 8) to assist in steering, the system comprising:
first and second bearing members (23, 33; 41, 33) rotatably supporting first and second ends (21, 22) of the worm shaft (18), respectively; and
Biasing means (40) for biasing the second end (22) of the worm shaft (18) radially toward the worm wheel (19) via the second bearing member;
characterized in that the first bearing member (23; 41) has a pivot bearing surface (26a; 46) for pivotally supporting the first end (21) of the worm shaft (18).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein motorbetriebenes Servolenksystem, das einen elektrischen Motor als eine Quelle einer Lenkhilfskraft verwendet.The The present invention relates to a motor-driven power steering system, an electric motor as a source of power steering used.
Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the state of technology
Einige motorbetriebene Lenksysteme für Kraftfahrzeuge weisen eine erste Lenkwelle, die mit einem Lenkrad gekoppelt ist, und eine zweite Lenkwelle auf, die über eine Drehfeder bzw. einen Torsionsstab mit der ersten Lenkwelle und mit einem Lenkmechanismus gekoppelt ist. Ein derartiges System ist dazu ausgelegt, einen relativen Winkelversatz zwischen der ersten und der zweiten Lenkwelle in einer Drehrichtung mittels eines Drehmomentsensors zu erfassen und eine Rotation eines elektrischen Motors über einen Untersetzungsgetriebemechanismus auf die zweite Lenkwelle zu übertragen, und zwar auf der Grundlage des Ergebnisses der Erfassung durch den Drehmomentsensor, wodurch die Betätigung des Lenkmechanismus durch die Rotation des elektrischen Motors in Übereinstimmung mit der Rotation des Lenkrades unterstützt wird. Demzufolge wird der Aufwand eines Fahrers zur Lenkbetätigung erleichtert.Some motorized steering systems for motor vehicles have a first steering shaft coupled to a steering wheel and a second steering shaft Steering shaft, which has a torsion spring or a torsion bar coupled with the first steering shaft and with a steering mechanism is. Such a system is designed to provide a relative angular offset between the first and the second steering shaft in one direction of rotation means a torque sensor to detect and a rotation of an electric Motors via a reduction gear mechanism to transmit the second steering shaft, on the basis the result of the detection by the torque sensor, thereby the operation of the steering mechanism by the rotation of the electric motor in accordance with the rotation of the Steering wheel is supported. As a result, the effort becomes a driver for steering operation easier.
Als der Untersetzungsgetriebemechanismus wird ein Getriebemechanismus verwendet, der eine Schnecke und ein Schneckenrad aufweist. Die Schnecke und das Schneckenrad sind um eine Schneckenwelle bzw. um die zweite Lenkwelle herum vorgesehen, und die Schneckenwelle und die zweite Lenkwelle sind jeweils so gelagert, dass in Längsrichtung entgegengesetzte Endabschnitte hiervon durch Lager gehalten werden, um eine radiale bzw. axiale Bewegung hiervon zu verhindern.When the reduction gear mechanism becomes a gear mechanism used, which has a worm and a worm wheel. The snail and the worm wheel are about a worm shaft and about the second Steering shaft provided around, and the worm shaft and the second Steering shaft are each mounted so that in the longitudinal direction opposite end portions thereof are held by bearings, to prevent radial or axial movement thereof.
Wenn die Schneckenwelle und das Schneckenrad in ihren Positionen montiert sind, wird ein Spiel (”backlash”) zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad geeignet eingestellt, und zwar innerhalb des Bereiches einer Bearbeitungs- bzw. Fertigungstoleranz. Die Einstellung des Spiels ist jedoch sehr aufwendig. Das heißt, es werden Teile für jede der Komponenten gemäß der dimensionsmäßigen Genauigkeit klassifiziert (sog. Stratifizierung), und Teile für die jeweiligen Komponenten werden geeignet angepasst bzw. geeignet zusammengefügt, um in Kombination eine akzeptierbare Genauigkeit im zusammengebauten Zustand bereitzustellen (sog. angepasste Montage, ”matching assembling”). Ferner wird das Spiel generell eingestellt, indem eine Distanz zwischen den Achsen der Schneckenwelle und des Schneckenrades eingestellt wird, und zwar nachdem ein Antriebsbetrieb unter hoher Last zum Einlaufen bzw. Einfahren durchgeführt worden ist (sog. Hochlast-Einfahrbetrieb).If the worm shaft and the worm wheel mounted in their positions are, a game ("backlash") between the The worm and the worm wheel are set appropriately, and indeed within the range of a machining or manufacturing tolerance. The attitude the game is very expensive. That is, it will be Parts for each of the components according to the dimensional accuracy classified (so-called. Stratification), and parts for the respective components are suitably adapted or suitably joined together, in combination, an acceptable accuracy in the assembled State to provide (so-called adapted assembly, "matching assembling "). Furthermore, the game is generally set, by a distance between the axes of the worm shaft and the Worm wheel is set, after a drive operation carried out under high load to run in or retract has been (so-called high-load-Einfahrbetrieb).
Zur Verhinderung von Geräuschen, die aufgrund des Spiels auftreten, sind die Zähne des Schneckenrades generell aus einem Kunstharz aufgebaut.to Preventing noise that occurs due to the game The teeth of the worm wheel are generally made of a synthetic resin built up.
Das Schneckenrad aus dem Kunstharz ist jedoch gegenüber dimensionsmäßigen Abweichungen aufgrund von Temperaturveränderungen und Feuchtigkeitsabsorption empfänglicher und neigt dazu, abzunützen und abgeflacht zu werden. Dies führt zu einer Änderung der Distanz zwischen den Achsen der Schneckenwelle und des Schneckenrades und führt folglich zu einer Änderung des Spiels, wodurch Geräusche und Drehmomentvariationen bei einem größeren Betätigungswiderstand hervorgerufen werden.The However, worm wheel made of the synthetic resin is dimensionally opposite Deviations due to temperature changes and moisture absorption more receptive and tends to wear off and flattened to become. This leads to a change in the distance between the axes of the worm shaft and the worm wheel and thus leads to a change of the game, which Noises and torque variations at a larger one Be actuation resistance caused.
Ein
Ansatz zur Lösung dieses Problems besteht darin, ein Ende
der Schneckenwelle in Richtung hin zu dem Schneckenrad vorzuspannen,
und zwar durch Vorspannmittel, um das Spiel konstant zu halten,
wie es beispielsweise in der
In diesem Fall wird die Schneckenwelle um ihr anderes Ende herum verschwenkt. Diese Schwenkbewegung wird zugelassen bzw. ermöglicht durch einen kleinen internen Abstand (”spacing”) in dem Lager, das das andere Ende der Schneckenwelle abstützt.In In this case, the worm shaft is pivoted about its other end. This pivotal movement is permitted or made possible by a small internal spacing ("spacing") in the Bearing that supports the other end of the worm shaft.
In der Praxis wird das Lager, das das andere Ende der Schneckenwelle abstützt, jedoch hebelartig zusammengedrückt (”pried”), wodurch das Ziel nicht erreicht wird, einen für die Einstellung des Spiels hinreichenden Schwenkwinkel bereitzustellen.In In practice, the bearing becomes the other end of the worm shaft supported, but pressed like a lever ("pried"), whereby the goal is not reached, one for the attitude provide the game sufficient swing angle.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein motorbetriebenes Servolenksystem anzugeben, das mit Gewissheit eine Zunahme des Spiels und von Geräuschen unterdrückt, die aufgrund der Zunahme des Spiels auftreten, usw.It is an object of the present invention, a motor-driven Specify the power steering system, with certainty an increase in the game and suppressed by noises due to the increase of the game, etc.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Erzielung der obigen Aufgabe wird ein motorbetriebenes Servolenksystem angegeben, das dazu ausgelegt ist, eine Drehung einer Drehwelle eines elektrischen Motors über eine Schneckenwelle und ein Schneckenrad an einen Lenkmechanismus zu übertragen, um einen Lenkvorgang bzw. eine Lenkbetätigung zu unterstützen, wobei das System aufweist: ein erstes und ein zweites Lagerglied, die ein erstes bzw. ein zweites Ende der Schneckenwelle drehbar lagern; und Vorspannmittel zum Vorspannen des zweiten Endes der Schneckenwelle in radialer Richtung hin zu dem Schneckenrad, und zwar über das zweite Lagerglied, wobei das erste Lagerglied eine Schwenklagerfläche aufweist, um das erste Ende der Schneckenwelle schwenkbar zu lagern.According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, there is provided a power steering motor system configured to transmit rotation of a rotary shaft of an electric motor via a worm shaft and a worm wheel to a steering mechanism to control a steering operation support, the system comprising: first and second bearing members having first and second ends, respectively rotatably support the worm shaft; and biasing means for biasing the second end of the worm shaft in a radial direction toward the worm wheel via the second bearing member, the first bearing member having a pivot bearing surface for pivotably supporting the first end of the worm shaft.
Bei der vorliegenden Erfindung ist das zweite Ende der Schneckenwelle in Richtung hin zu dem Schneckenrad vorgespannt, um die Schneckenwelle um das erste Ende hiervon laufruhig zu verschwenken, und zwar selbst dann, wenn ein dimensionsmäßiger Fehler zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenrad aufgrund einer Temperaturveränderung oder einer Abnutzung des Schneckenrades zunimmt. Demzufolge kann die Zunahme des Spiels mit Gewissheit unterdrückt werden. Im Ergebnis kann ein Hochlast-Einfahrbetrieb verkürzt oder vermieden werden, und die Stratifizierung und die aneinander angepasste Montage können umgangen werden.at The present invention is the second end of the worm shaft biased toward the worm wheel, around the worm shaft to smoothly swivel the first end of it, and that itself then, if a dimensional error between the worm shaft and the worm wheel due to a temperature change or a wear of the worm wheel increases. As a result, can the increase of the game can be suppressed with certainty. As a result, a high-load run-in operation can be shortened or avoided, and the stratification and the adapted ones Assembly can be bypassed.
Der Begriff Lagerglied soll vorliegend ein Lager und eine Lagereinheit mit einem Lager beinhalten. Der Begriff Lager soll sich vorliegend sowohl auf Wälzlager als auch auf Gleitlager beziehen.Of the Term bearing member is in this case a bearing and a storage unit with a warehouse. The term bearing should be present refer both to rolling bearings and plain bearings.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.preferred Embodiments of the present invention are disclosed With reference to the accompanying drawings.
Mit
gegenüberliegenden Enden der Zahnstangenwelle
Die
Lenkwelle
Es
ist ein Drehmomentsensor
Unter
Bezugnahme auf
Die
Schneckenwelle
Der
erste Lagermechanismus, der das erste Ende
Das
erste Ende
Das
erste Ende
Als
der zweite Lagermechanismus, der das zweite Ende
Ein
Hohlraum
Ein
Lagerstück
Gemäß dieser
Ausführungsform kann die Zunahme des Spiels mit Gewissheit
unterdrückt werden, indem das zweite Ende
Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt. Beispielsweise kann ein selbsteinstellendes
bzw. selbstausrichtendes Lager mit der gleichen Konstruktion wie
das selbsteinstellende Lager
Obgleich die vorliegende Erfindung im Detail anhand spezieller Ausführungsformen hiervon beschrieben worden ist, ergeben sich für Fachleute, die das Vorstehende vollständig verstanden haben, auf einfache Weise Variationen, Modifikationen und äquivalente Anordnungen der Ausführungsformen. Demgemäß ist der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert und soll sämtliche Äquivalente beinhalten, wie sie in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.Although the present invention in detail with reference to specific embodiments has been described, it will be apparent to those skilled in the art, who have fully understood the above, to simple ones Way variations, modifications and equivalent arrangements the embodiments. Accordingly, the Protection of the present invention by the attached Claims defines and is intended to include all equivalents include, as in the scope of the attached Claims fall.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - JP 2000-43739 [0007] - JP 2000-43739 [0007]
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---|---|---|---|
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JP2001013510A JP3799236B2 (en) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | Electric power steering device |
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Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20090924 |
|
R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20090923 |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20100201 |
|
R071 | Expiry of right |