WO2019101384A1 - Übertragungsgetriebe für eine lenkeinrichtung - Google Patents
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- WO2019101384A1 WO2019101384A1 PCT/EP2018/074771 EP2018074771W WO2019101384A1 WO 2019101384 A1 WO2019101384 A1 WO 2019101384A1 EP 2018074771 W EP2018074771 W EP 2018074771W WO 2019101384 A1 WO2019101384 A1 WO 2019101384A1
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
- F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
- F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
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- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/17—Toothed wheels
- F16H55/18—Special devices for taking up backlash
- F16H55/20—Special devices for taking up backlash for bevel gears
Definitions
- the invention relates to a transmission gear for a steering device and such a steering device, which is used in a motor vehicle.
- a steering device or steering is used in vehicles
- steering gear which are also referred to as transmission gear, used. These are especially in the
- transmission or steering gear can be used to transfer from a steering handle, eg. A steering wheel, applied hand torque and applied by a servo motor auxiliary torque on a rack of a rack and pinion steering.
- Document EP 1 006 040 B1 describes such a steering device which serves to turn steerable wheels of a motor vehicle.
- This steering device comprises a manually rotatable input member, an output member, a
- Torsionsstange connecting the input member and the output member, an electric motor and first and second intermeshing gears for
- the First and second gears which represent the transmission gear, are a spiroid or worm gear set.
- the transmission described has a first gear and a second gear, which mesh and cooperate for transmitting a torque, the torque to be transmitted can be applied by a driver to a steering handle manual torque and / or a provided by a servo or auxiliary motor auxiliary torque his.
- This torque is introduced via the first gear, which may be formed as a worm, and transmitted to the second gear, which may be formed as a bevel gear. From this, in turn, the moment becomes a drive pinion for one
- the second gear or bevel gear is mounted displaceably in the axial direction, wherein additionally at least one element for applying a contact pressure force is provided on the second gear or bevel gear, which acts in the axial direction towards the first gear.
- the first gear and the second gear are arranged offset in axial direction to each other. Axis offset means that the axis of the first gear, typically the axis of rotation of the first gear, is not aligned with an axis of the second gear. This will be explained in more detail below in connection with FIG.
- a bevel gear In a bevel gear, the axes do not run parallel to each other, but intersect.
- the basic form of the bevel gear is a truncated cone whose outer surface is toothed. The teeth run regularly straight in the direction of the generatrices. In the case of the so-called hypoid wheel, however, they are curved.
- the so-called hypoid gear is a modification of the bevel gear. In this, the axes of drive and ring gear are offset, therefore do not intersect.
- Bevel gear which are also referred to as an angle gear, are used for transmitting rotational movements and torques.
- Such bevel gear generally include input and output shafts whose axes usually have a common point of intersection.
- hypoid gear Axis offset before, so this is referred to as hypoid gear.
- hypoid bevel gearboxes the associated rolling and sliding movements promote higher gear ratios and thus better efficiencies.
- Curved bevel gears are, for example, bevel gears and Hypoidkegeltex.
- the transmission transmission described is characterized by the fact that instead of a worm-gear mesh, a hypoid wheel can be combined with a worm. This has the consequence that a lateral, ie an axial rather than a radial engagement situation of the meshing wheels can be achieved. In addition, a misalignment shift made without correcting the teeth and thus installation space can be saved.
- Hypoid bevel gears are a form of spiral bevel gears. These are characterized by the fact that the pinion and crown gear axes do not converge in one point. This means that the pinion axis is offset from the wheel axis in height. This offset is referred to as offsetting.
- the pinion Due to the axial offset, the pinion has a larger spiral angle than the ring gear. The resulting from the larger spiral angle larger
- Forehead module causes an enlargement of the pitch circle diameter of the hypoid pinion. This results in a higher load capacity of a hypoid gearbox compared to a spiral bevel gear. Therefore, the decrease
- a worm-gear worm gear is provided with a hypoid gear as a bevel gear in combination with a Anfederungselement as an element for applying a contact force, which presses the hypoid wheel axially to the worm and in this way a
- the presented steering device has at least one transmission gear described above and is used in particular in a motor vehicle.
- Hand torque which is applied to a steering handle, and / or a transmission gear for transmitting a servo torque, which is provided by a servo motor may be provided.
- the presented transmission gear has, at least in some of
- Figure 1 shows a steering device according to the prior art.
- FIG. 2 shows a detail from FIG. 1.
- Figure 3 shows an embodiment of the proposed transmission gear.
- FIG. 4 shows another embodiment of the transmission gear described.
- FIG. 5 shows a further embodiment of the transmission gear.
- Figure 1 shows a known steering device, which is generally designated by the reference numeral 10.
- the illustration shows a rack 12, a steering shaft 14 leading to a steering handle (not shown), a servomotor 16, and a transmission gear 18.
- This transmission gear 18 transmits the assist torque provided by the servomotor 16 to the rack 12
- Transmission gear 18 transmits a rotational movement, which in turn is translated into a translational movement of the rack 12.
- the transmission gear shown in Figure 1 18 is shown enlarged in Figure 2.
- the illustration shows a worm 30, via which the moment of the servomotor is initiated.
- the worm 30 cooperates with a bevel gear 32, which in turn typically translates the rack via a drive pinion.
- Transmission gear as presented herein, given. This mode of operation is referred to in the transmission transmission presented.
- the transmission gear 18 of Figure 2 has two compensating elements 34 which serve as springing and on the worm 30 and thus on the element which introduces the force applied by the servo motor or the applied torque in the transmission gear 18, attack.
- this springing has the disadvantages mentioned above.
- FIG 3 shows an embodiment of the proposed transmission gear, which is designated overall by the reference numeral 50.
- This transmission gear 50 can basically be used in a steering device 10, as shown in FIG.
- the illustration shows a worm 52 which is provided with a bevel gear 54
- the worm 52 is thus an embodiment of a gear and represents the element or the component, via which a moment, for example.
- a servo motor or a steering handle applied in the
- Transmission gear 50 is introduced or introduced.
- the bevel gear 54 which cooperates with the worm 52, is connected to a drive pinion 56 whose rotary motion in turn is a rack (not shown).
- This rack causes by their translational movement pivoting of the hinged wheels.
- the drive pinion 56 is mounted in a housing 58 by means of two bearings 60. These bearings 60 are typically designed as ball bearings.
- the illustration also shows an element 62 for applying a
- the element 62 for applying a contact pressure comprises a first spring 64, which is associated with a first damper member 66, and a second spring 68, which is associated with a second damping member 70.
- the element 62 for applying a contact pressure force can have a spring element to which an attenuation element is assigned. The spring element acts on the path of the bevel gear 54, the
- Damper acts on the speed of the bevel gear 54.
- the element 62 acts to apply a contact force on the bevel gear 54 and not on the worm 52.
- Figure 4 shows a further embodiment of the transmission gear, which is generally designated by the reference numeral 100.
- the illustration shows a first gear 102, which is formed in this case as a worm, and a second gear 104, which is designed here as a bevel gear.
- This second gear 104 may be formed as a spiroid, hypoid, globoid, conical or crown wheel.
- the two gears 102, 104 cooperate, so that an initiated by the first gear 102 torque is transmitted to the second gear 104.
- the illustration also shows a bearing 106 for an output shaft 108, which is fixedly connected to the second gear 104 and derives the torque transmitted to this second gear 104.
- a toothing 110 of the second gear 104, springs 112, attenuators 114 and a rack 116 of a steering device can be seen, wherein the rack 116 cooperates with a transmission member 118 of the output shaft 108.
- the teeth 110 may be arcuate, oblique or straight toothed.
- An arcuate toothing is provided, for example, in a hypoid wheel.
- a hypoid wheel as a second gear 104 also allows the use of an axially parallel screw as the first gear 102.
- the springs 112 which serve as springing, it should be noted that the following applies:
- F c * s, where F is the force, c the spring constant and s the spring travel, which is also illustrated here with a double arrow 120.
- the attenuators 114 are here and act parallel to the springs 112.
- Springs 112 and attenuators 114 may be formed as separate components but also as a combined component.
- a layer of an elastomeric material can be used, which has both resilient and damping properties.
- the spring acts on the way, the attenuator on the speed.
- a rotation axis 130 of the first gear 102 and an axis of rotation 132 of the second gear 104 is shown. Perpendicular to the axis of rotation 132 of the second gear 104 is a longitudinal axis 134 of the second gear 104. It can be seen that the axis of rotation 130 of the first gear does not intersect this longitudinal axis 134 is not in alignment with this, but is offset to this, as with a double arrow 136 is illustrated. The two gears 102 and 104 are thus arranged offset in axial direction to each other.
- Reference numeral 140 denotes a displacement possibility, for example, a
- FIG. 5 shows yet another embodiment of the transmission, which is designated overall by the reference numeral 200.
- the illustration shows a first gear 202, which is formed in this case as a worm, and a second gear 204, which here, for example, as a crown wheel, spiroid or hypoid wheel is formed as.
- the two gears 202, 204 cooperate, so that an initiated by the first gear 202 torque is transmitted to the second gear 204.
- the illustration also shows a bearing 206 for an output shaft 208, which is fixedly connected to the second gear 204 and the second
- Gear 204 derived torque derived. Furthermore, a toothing 210 of the second gear 204, springs 212, attenuators 214 and a rack 216 of a steering device can be seen, wherein the rack 216 with a transmission member 218 of the output shaft 208 cooperates.
- Reference numeral 240 denotes a displacement possibility, for example a sliding seat.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Übertragungsgetriebe mit einem ersten Zahnrad und einem zweiten Zahnrad, die zum Übertragen eines Moments zusammenwirken, wobei das Moment über das erste Zahnrad einzuleiten ist und von dem zweiten Zahnrad auf ein Antriebsritzel (56) für eine Zahnstange zu übertragen ist, wobei eine Längsachse des zweiten Zahnrads eine axiale Richtung definiert, wobei das zweite Zahnrad in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist, und wobei zusätzlich mindestens ein Element (62) zum Aufbringen einer Anpresskraft auf das zweite Zahnrad vorgesehen ist, die in axialer Richtung hin zu dem ersten Zahnrad wirkt, und wobei das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad achsversetzt zueinander angeordnet sind.
Description
Beschreibung
Titel
Übertragungsgetriebe für eine Lenkeinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Übertragungsgetriebe für eine Lenkeinrichtung und eine solche Lenkeinrichtung, die in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommt.
Stand der Technik
Eine Lenkeinrichtung bzw. Lenkung ist eine in Fahrzeugen eingesetzte
Einrichtung, die zur Beeinflussung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs dient.
Üblicherweise wird bei dieser ein von einem Fahrer über ein Lenkrad
aufgebrachtes Handmoment so übertragen, dass Räder des Fahrzeugs entsprechend dem Fahrerwunsch angelenkt werden und auf diese Weise das Fahrzeug gesteuert wird.
In Lenkungen werden Lenkgetriebe, die auch als Übertragungsgetriebe bezeichnet werden, eingesetzt. Diese werden insbesondere im
Übertragungsbereich der rotatorischen auf eine translatorische Bewegung eingesetzt. So können Übertragungs- bzw. Lenkgetriebe dazu verwendet werden, das von einer Lenkhandhabe, bspw. einem Lenkrad, aufgebrachte Handmoment und das von einem Servomotor aufgebrachte Hilfsmoment auf eine Zahnstange einer Zahnstangenlenkung zu übertragen.
Die Druckschrift EP 1 006 040 Bl beschreibt eine solche Lenkeinrichtung, die zum Drehen lenkbarer Räder eines Kraftfahrzeugs dient. Diese Lenkeinrichtung umfasst ein manuell drehbares Eingabeglied, ein Ausgangsglied, eine
Torsionsstange, die das Eingabeglied und das Ausgabeglied verbindet, einen Elektromotor und erste und zweite ineinandergreifende Zahnräder zum
Übertragen einer Antriebskraft des Elektromotors auf das Ausgangsglied. Die
ersten und zweiten Zahnräder, die das Übertragungsgetriebe darstellen, sind dabei ein Spiroid bzw. Schneckenrad-Satz.
Bekannte Übertragungsgetriebe in Lenkungen verwenden Schneckenrad- bzw. Schraubradgetriebe als Übertragungsgetriebe für die Lenkkraftunterstützung. Diese Anwendungen benötigen jedoch beim Einsatz im Lenkgetriebe viele Ausgleichselemente zur Anfederung, um die Funktion des Lenkgetriebes hinsichtlich Akustik, Haptik und Lebensdauer zu erfüllen. Hierbei ist zu beachten, dass diese Ausgleichselemente weitere Störeffekte verursachen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Übertragungsgetriebe nach Anspruch 1 und eine Lenkeinrichtung mit einem solchen Übertragungsgetriebe gemäß Anspruch 12 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Das beschriebene Übertragungsgetriebe weist ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad auf, die ineinandergreifen und zum Übertragen eines Moments Zusammenwirken, Das zu übertragende Moment kann dabei ein von einem Fahrer an einer Lenkhandhabe aufgebrachtes Handmoment und/oder ein von einem Servo- bzw. Hilfsmotor bereitgestelltes Hilfsmoment sein. Dieses Moment wird über das erste Zahnrad, das als Schnecke ausgebildet sein kann, eingeleitet und auf das zweite Zahnrad, das als Kegelrad ausgebildet sein kann, übertragen. Von diesem wiederum wird das Moment auf ein Antriebsritzel für eine
Zahnstange übertragen. Die Längsachse bzw. Drehachse des zweiten Zahnrads bzw. Kegelrads und damit des Antriebsritzels definiert dabei eine axiale
Richtung. Das zweite Zahnrad bzw. Kegelrad ist in axialer Richtung verschiebbar gelagert, wobei zusätzlich mindestens ein Element zum Aufbringen einer Anpresskraft auf das zweite Zahnrad bzw. Kegelrad vorgesehen ist, die in axialer Richtung hin zu dem ersten Zahnrad wirkt. Zudem sind das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad achsversetzt zueinander angeordnet.
Achsversetzt bedeutet, dass die Achse des ersten Zahnrads, typischerweise die Drehachse des ersten Zahnrads, nicht in Flucht zu einer Achse des zweiten Zahnrads liegt. Dies wird nachstehend in Verbindung mit Figur 4 näher erläutert.
Bei einem Kegelrad verlaufen die Achsen nicht parallel zueinander, sondern schneiden sich. Die Grundform des Kegelrads ist ein Kegelstumpf, dessen Mantelfläche verzahnt ist. Die Zähne verlaufen regelmäßig gerade in Richtung der Mantellinien. Beim sogenannten Hypoid-Rad verlaufen diese hingegen bogenförmig. Das sogenannte Hypoidgetriebe stellt eine Abwandlung des Kegelradgetriebes dar. Bei diesem sind die Achsen von Antriebs- und Tellerrad versetzt, schneiden sich folglich nicht.
Das beschriebene Übertragungsgetriebe stellt in Ausführung eine Art eines Kegelradgetriebes dar. Kegelradgetriebe, die auch als Winkelgetriebe bezeichnet werden, dienen zum Übertragen von Drehbewegungen und Drehmomenten. Solche Kegelradgetriebe umfassen grundsätzlich An- und Abtriebswellen, deren Achsen üblicherweise einen gemeinsamen Schnittpunkt besitzen. Die
Kraftübertragung erfolgt bei diesen durch Kegelräder. Liegt jedoch ein
Achsversatz vor, so wird dies als Hypoid-Getriebe bezeichnet. Bei Hypoid- Kegelradgetrieben begünstigen die damit verbundene Wälz- und Gleitbewegung höhere Übersetzungsverhältnisse und damit bessere Wirkungsgrade.
In Kegelradgetrieben kommen bspw. geradverzahnte Kegelräder,
schrägverzahnte Kegelräder oder bogenverzahnte Kegelräder zum Einsatz. Bogenverzahnte Kegelräder sind bspw. Spiralkegelräder und Hypoidkegelräder.
Das beschriebene Übertragungsgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass anstelle einer Schneckenrad-Schnecke- Verzahnung ein Hypoid-Rad mit einer Schnecke kombiniert werden kann. Dies hat zur Folge, dass eine seitliche, also eine axiale anstatt einer radialen Eingriffssituation der kämmenden Räder erreicht werden kann. Außerdem kann eine Achsversatz-Verschiebung ohne Korrektur der Verzahnung vorgenommen und somit Einbauraum eingespart werden.
Hypoid-Kegelräder sind eine Form der Spiralkegelräder. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass die Ritzel- und Tellerradachsen nicht in einem Punkt zusammenlaufen. Dies bedeutet, dass die Ritzelachse gegenüber der Radachse in der Höhe versetzt ist. Dieser Versatz wird als Achsversetzung bezeichnet.
Durch die Achsversetzung hat das Ritzel einen größeren Spiralwinkel als das Tellerrad. Der sich aus dem größeren Spiralwinkel ergebende größere
Stirnmodul bewirkt eine Vergrößerung des Teilkreisdurchmessers des Hypoid- Ritzels. Daraus ergibt sich eine höhere Belastbarkeit eines Hypoid-Getriebes gegenüber einem Spiralkegelradsatz. Daher verringern sich die
Flächenpressungen auf den Zähnen. Durch die Vergrößerung des Spiralwinkels des Ritzels wird der Überdeckungsgrad der Verzahnung erhöht. Somit können bei gleichen Abmessungen höhere Übersetzungen als bei Kegelrad- oder Schraubradverzahnungen verwirklicht werden.
In einer Ausführung ist somit eine Schneckenrad-Schnecke-Verzahnung mit einem Hypoid-Rad als Kegelrad in Kombination mit einem Anfederungselement als Element zum Aufbringen einer Anpresskraft vorgesehen, welches das Hypoid-Rad axial an die Schnecke andrückt und auf diese Weise eine
Anfederung verwirklicht. Durch diese Anfederung wird der Verzahnungseingriff auch bei Verschleiß einer Nachführung sichergestellt. Durch die reine axiale Bewegung wirkt das Anfederungselement auch direkt auf die Bewegung und somit auf den Verzahnungseingriff. Somit kann auch auf einfache Weise eine Dämpfung in den Aufbau integriert werden.
Die vorgestellte Lenkeinrichtung weist mindestens ein vorstehend beschriebenes Übertragungsgetriebe auf und kommt insbesondere in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Dabei kann ein Übertragungsgetriebe zum Übertragen eines
Handmoments, das an einer Lenkhandhabe aufgebracht wird, und/oder ein Übertragungsgetriebe zum Übertragen eines Servo- bzw. Hilfsmoments, das von einem Servomotor bereitgestellt wird, vorgesehen sein.
Das vorgestellte Übertragungsgetriebe weist, zumindest in einigen der
Ausführungen, eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere ist kein Einsatz von zusätzlichen Ausgleichselementen erforderlich. So ermöglichen die hierin
vorgestellten Anfederungskonzepte eine einfachere Bauart im Vergleich zu bekannten Ausgleichselementen. Weiterhin liegen weniger emittierte Störgrößen vor. Die veränderte Bauart ermöglicht zudem einen größeren Einsatzbereich. Zu beachten ist weiterhin, dass statt eines Schwenkens eine reine axiale Bewegung durchgeführt wird.
Zu berücksichtigen ist, dass durch das vorgestellte Konzept der Anfederung die Verzahnungen besser ineinander gehalten werden. Es ist somit keine zusätzliche Kompensation des Anfederungselements erforderlich. Weiterhin erfolgt durch die axiale Anfederung eine lineare Bewegung anstatt einer Schwenkbewegung, was wiederum genauere Toleranzführungen zur Folge hat.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt eine Lenkeinrichtung nach dem Stand der Technik.
Figur 2 zeigt ein Detail aus Figur 1.
Figur 3 zeigt eine Ausführung des vorgestellten Übertragungsgetriebes.
Figur 4 zeigt noch eine Ausführung des beschriebenen Übertragungsgetriebes. Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Übertragungsgetriebes.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Figur 1 zeigt eine bekannte Lenkeinrichtung, die insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Die Darstellung zeigt eine Zahnstange 12, einen Lenkschaft 14, der zu einer Lenkhandhabe (nicht dargestellt) führt, einen Servomotor 16 und ein Übertragungsgetriebe 18. Dieses Übertragungsgetriebe 18 überträgt das vom Servomotor 16 bereitgestellte Hilfsmoment auf die Zahnstange 12. Das
Übertragungsgetriebe 18 überträgt dabei eine Drehbewegung, die wiederum in eine translatorische Bewegung der Zahnstange 12 übersetzt wird.
Das in Figur 1 dargestellte Übertragungsgetriebe 18 ist in Figur 2 vergrößert wiedergegeben. Die Darstellung zeigt eine Schnecke 30, über die das Moment des Servomotors eingeleitet wird. Die Schnecke 30 wirkt mit einem Kegelrad 32 zusammen, das wiederum typischerweise über ein Antriebsritzel die Zahnstange translatorisch bewegt.
Die vorstehend beschriebene Funktionsweise ist auch bei dem
Übertragungsgetriebe, wie dieses hierin vorgestellt wird, gegeben. Auf diese Funktionsweise wird bei dem vorgestellten Übertragungsgetriebe Bezug genommen.
Das Übertragungsgetriebe 18 der Figur 2 verfügt über zwei Ausgleichselemente 34, die als Anfederung dienen und an der Schnecke 30 und damit an dem Element, das die vom Servomotor aufgebrachte Kraft bzw. das aufgebrachte Moment in das Übertragungsgetriebe 18 einleitet, angreifen. Diese Anfederung hat jedoch die eingangs genannten Nachteile.
Figur 3 zeigt eine Ausführung des vorgestellten Übertragungsgetriebes, das insgesamt mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet ist. Dieses Übertragungsgetriebe 50 kann grundsätzlich in einer Lenkeinrichtung 10, wie diese in Figur 1 dargestellt ist, eingesetzt werden.
Die Darstellung zeigt eine Schnecke 52, die mit einem Kegelrad 54
zusammenwirkt. Die Schnecke 52 ist somit eine Ausführung eines Zahnrads und stellt das Element bzw. die Komponente dar, über die ein Moment, bspw. von einem Servomotor oder einer Lenkhandhabe, aufgebracht, in das
Übertragungsgetriebe 50 eingeleitet bzw. eingebracht wird. Das Kegelrad 54, das mit der Schnecke 52 zusammenwirkt, ist mit einem Antriebsritzel 56 verbunden, dessen Drehbewegung wiederum eine Zahnstange (nicht dargestellt)
translatorisch antreibt. Diese Zahnstange bewirkt durch ihre translatorische Bewegung ein Schwenken der angelenkten Räder. Das Antriebsritzel 56 ist in einem Gehäuse 58 mittels zweier Lagerungen 60 gelagert. Diese Lagerungen 60 sind typischerweise als Kugellager ausgebildet.
Die Darstellung zeigt weiterhin ein Element 62 zum Aufbringen einer
Anpresskraft, das auf das Kegelrad 54 wirkt. Dieses ist in axialer Richtung beweglich gelagert, insbesondere ist das Kegelrad 54, das als Hypoid-Rad ausgebildet sein kann, auf einem verschiebbaren Sitz, der durch die beiden Lagerungen 60 gegeben sein kann, gelagert. Das Element 62 zum Aufbringen einer Anpresskraft umfasst eine erste Feder 64, der ein erstes Dämfungsglied 66 zugeordnet ist, und eine zweite Feder 68, der ein zweites Dämpfungsglied 70 zugeordnet ist. Grundsätzlich kann das Element 62 zum Aufbringen einer Anpresskraft ein Federelement aufweisen, dem ein Dämpfungsglied zugeordnet ist. Das Federelement wirkt dabei auf den Weg des Kegelrads 54, das
Dämpfungsglied wirkt auf die Geschwindigkeit des Kegelrads 54. Von Bedeutung ist, dass das Element 62 zum Aufbringen einer Anpresskraft auf das Kegelrad 54 und nicht auf die Schnecke 52 wirkt.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Übertragungsgetriebes, welche insgesamt mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet ist. Die Darstellung zeigt ein erstes Zahnrad 102, das in diesem Fall als Schnecke ausgebildet ist, und ein zweites Zahnrad 104, das hier als Kegelrad ausgebildet ist. Dieses zweite Zahnrad 104 kann als Spiroid-, Hypoid-, Globoid-, Kegel-, oder Kronenrad ausgebildet sein. Die beiden Zahnräder 102, 104 wirken zusammen, so dass ein von dem ersten Zahnrad 102 eingeleitetes Moment auf das zweite Zahnrad 104 übertragen wird.
Die Darstellung zeigt weiterhin eine Lagerung 106 für eine Abtriebswelle 108, die fest mit dem zweiten Zahnrad 104 verbunden ist und das auf dieses zweite Zahnrad 104 übertragene Moment ableitet. Des Weiteren sind eine Verzahnung 110 des zweiten Zahnrads 104, Federn 112, Dämpfungsglieder 114 und eine Zahnstange 116 einer Lenkeinrichtung zu erkennen, wobei die Zahnstange 116 mit einem Übertragungsglied 118 der Abtriebswelle 108 zusammenwirkt.
Die Verzahnung 110 kann bogenförmig, schräg oder gerade verzahnt sein. Eine bogenförmige Verzahnung ist bspw. bei einem Hypoid-Rad vorgesehen. Ein Hypoid-Rad als zweites Zahnrad 104 ermöglicht auch den Einsatz einer achsparallelen Schnecke als erstes Zahnrad 102. Bei den Federn 112, die als Anfederung dienen, ist zu beachten, dass gilt:
F = c * s, wobei F die Kraft, c die Federkonstante und s der Federweg ist, der hier auch mit einem Doppelpfeil 120 verdeutlicht ist.
Die Dämpfungsglieder 114 liegen und wirken hier parallel zu den Federn 112. Federn 112 und Dämpfungsglieder 114 können als getrennte Bauteile aber auch als ein kombiniertes Bauteil ausgebildet sein. So kann bspw. eine Schicht aus einem elastomeren Werkstoff verwendet werden, die sowohl federnde als auch dämpfende Eigenschaften aufweist. Die Feder wirkt dabei auf den Weg, das Dämpfungsglied auf die Geschwindigkeit.
Weiterhin ist eine Drehachse 130 des ersten Zahnrads 102 und eine Drehachse 132 des zweiten Zahnrads 104 eingezeichnet. Senkrecht auf der Drehachse 132 des zweiten Zahnrads 104 steht eine Längsachse 134 des zweiten Zahnrads 104. Zu erkennen ist, dass die Drehachse 130 des ersten Zahnrads diese Längsachse 134 nicht schneidet also nicht in der Flucht dieser liegt, sondern zu dieser versetzt verläuft, wie mit einem Doppelpfeil 136 verdeutlicht ist. Die beiden Zahnräder 102 und 104 sind somit achsversetzt zueinander angeordnet.
Bezugsziffer 140 bezeichnet eine Verschiebemöglichkeit, bspw. einen
Schiebesitz.
Figur 5 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des Übertragungsgetriebes, welche insgesamt mit der Bezugsziffer 200 bezeichnet ist. Die Darstellung zeigt ein erstes Zahnrad 202, das in diesem Fall als Schnecke ausgebildet ist, und ein zweites Zahnrad 204, das hier bspw. als Kronenrad, Spiroidrad oder Hypoid-Rad als ausgebildet ist. Die beiden Zahnräder 202, 204 wirken zusammen, so dass ein von dem ersten Zahnrad 202 eingeleitetes Moment auf das zweite Zahnrad 204 übertragen wird.
Die Darstellung zeigt weiterhin eine Lagerung 206 für eine Abtriebswelle 208, die fest mit dem zweiten Zahnrad 204 verbunden ist und das auf dieses zweite
Zahnrad 204 übertragene Moment ableitet. Des Weiteren sind eine Verzahnung 210 des zweiten Zahnrads 204, Federn 212, Dämpfungsglieder 214 und eine Zahnstange 216 einer Lenkeinrichtung zu erkennen, wobei die Zahnstange 216 mit einem Übertragungsglied 218 der Abtriebswelle 208 zusammenwirkt.
Auch in dieser Darstellung ist die achsversetzende Positionierung der beiden Zahnräder 202 und 204 zu erkennen. Für die Komponenten trifft im Wesentlichen das zu, was bereits in Verbindung mit Figur 4 erläutert wurde. Bezugsziffer 240 bezeichnet eine Verschiebemöglichkeit, bspw. einen Schiebesitz.
Claims
1. Übertragungsgetriebe mit einem ersten Zahnrad (102, 202) und einem zweiten Zahnrad (104, 204), die zum Übertragen eines Moments Zusammenwirken, wobei das Moment über das erste Zahnrad (102, 202) einzuleiten ist und von dem zweiten Zahnrad (104, 204) auf ein Antriebsritzel (56) für eine Zahnstange (116, 216) zu übertragen ist, wobei eine Längsachse des zweiten Zahnrads (104, 204) eine axiale Richtung definiert, wobei das zweite Zahnrad (104, 204) in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist, und wobei zusätzlich mindestens ein Element (62) zum Aufbringen einer Anpresskraft auf das zweite Zahnrad (104, 204) vorgesehen ist, die in axialer Richtung hin zu dem ersten Zahnrad (102,
202) wirkt, und wobei das erste Zahnrad (102, 202) und das zweite Zahnrad (104, 204) achsversetzt zueinander angeordnet sind.
2. Übertragungsgetriebe nach Anspruch 1, bei der das erste Zahnrad (102, 202) als Schnecke (52) ausgebildet ist.
3. Übertragungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das mindestens eine Element (62) eine Feder (64, 68, 112, 212) ist.
4. Übertragungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das mindestens eine Element (62) ein Körper aus einem elastomeren Material ist.
5. Übertragungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem dem Element (62) ein Dämpfungsglied (66, 70, 114, 214) zugeordnet ist.
6. Übertragungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das zweite Zahnrad (104, 204) als Kegelrad (54) ausgebildet ist.
7. Übertragungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das zweite Zahnrad (104, 204) als Hypoid-Rad ausgebildet ist.
8. Übertragungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das zweite Zahnrad (104, 204) als Kronenrad ausgebildet ist.
9. Übertragungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem ein
Gehäuse (58) vorgesehen ist, in dem das Übertragungsgetriebe (50, 100, 200) zumindest abschnittsweise aufgenommen ist.
10. Übertragungsgetriebe nach Anspruch 9, das das Antriebsritzel (56) für eine Zahnstange (116, 216) aufweist, wobei das zweite Zahnrad (104, 204) mit dem
Antriebsritzel (56) verbunden ist und das Antriebstitzei (56) mit mindestens einer Lagerung in dem Gehäuse (58) gelagert ist.
11. Übertragungsgetriebe nach Anspruch 10, bei dem die mindestens eine Lagerung (60, 106, 206) als Kugellager ausgebildet ist.
12. Lenkeinrichtung mit mindestens einem Übertragungsgetriebe (50, 100, 200) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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