特表 2022-553246 車両のための電気機械的なステアリングシステム用のステアリング伝動装置および車両のための電気機械的なステアリングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-22

(54)【発明の名称】車両のための電気機械的なステアリングシステム用のステアリング伝動装置および車両のための電気機械的なステアリングシステム

(51)【国際特許分類】

   B62D 5/04 20060101AFI20221215BHJP

【ＦＩ】

B62D5/04

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022523019

(86)(22)【出願日】2020-10-14

(85)【翻訳文提出日】2022-05-11

(86)【国際出願番号】 EP2020078842

(87)【国際公開番号】W WO2021074190

(87)【国際公開日】2021-04-22

(31)【優先権主張番号】102019127965.8

(32)【優先日】2019-10-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】597007363

【氏名又は名称】クノル－ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｋｎｏｒｒ－Ｂｒｅｍｓｅ Ｓｙｓｔｅｍｅ ｆｕｅｒ Ｎｕｔｚｆａｈｒｚｅｕｇｅ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｍｏｏｓａｃｈｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ８０， Ｄ－８０８０９ Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン ヴィルト

(72)【発明者】

【氏名】フランツ－トーマス ミッテラー

(72)【発明者】

【氏名】ヤーノス トート

(72)【発明者】

【氏名】スヴェン クリューガー

(72)【発明者】

【氏名】アーメド ザレメ

(72)【発明者】

【氏名】フーバ ネーメト

(72)【発明者】

【氏名】シュテファン クリンケ

【テーマコード（参考）】

3D333

【Ｆターム（参考）】

3D333CB03

3D333CB13

3D333CC16

3D333CD12

3D333CD14

3D333CD16

3D333CD21

3D333CE08

3D333CE12

(57)【要約】

車両のための電気機械的なステアリングシステム用のステアリング伝動装置（１２０）が提案される。ステアリング伝動装置（１２０）は、ステアリングシステムのステアリングコラムに連結可能または連結された入力軸（１２１）と、ステアリングシステムのピットマンアームに連結可能または連結されたセグメント軸（１２２）と、直交形伝動装置（２４０）と、サーボ伝動装置（２５０）と、該サーボ伝動装置（２５０）を駆動するための電動モータ（２３０）とを有している。直交形伝動装置（２４０）は、傘歯車伝動装置として構成されている。入力軸（１２１）および電動モータ（２３０）は、サーボ伝動装置（２５０）に結合されている。サーボ伝動装置（２５０）は、直交形伝動装置（２４０）に結合されている。直交形伝動装置（２４０）は、セグメント軸（１２２）に結合されている。直交形伝動装置（２４０）は、サーボ伝動装置（２５０）からのトルクを２つの伝達経路を介してセグメント軸（１２２）に伝達するように成形されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１００）のための電気機械的なステアリングシステム（１１０）用のステアリング伝動装置（１２０）であって、前記ステアリング伝動装置（１２０）は、前記ステアリングシステム（１１０）のステアリングコラム（１１４）に連結可能または連結された入力軸（１２１）と、前記ステアリングシステム（１１０）のピットマンアーム（１１６）に連結可能または連結されたセグメント軸（１２２）と、直交形伝動装置（２４０）と、サーボ伝動装置（２５０）と、該サーボ伝動装置（２５０）を駆動するための電動モータ（２３０）とを有している、ステアリング伝動装置（１２０）において、
前記直交形伝動装置（２４０）は、傘歯車伝動装置として構成されており、前記入力軸（１２１）および前記電動モータ（２３０）は、前記サーボ伝動装置（２５０）に結合されており、前記サーボ伝動装置（２５０）は、前記直交形伝動装置（２４０）に結合されており、前記直交形伝動装置（２４０）は、前記セグメント軸（１２２）に結合されており、前記直交形伝動装置（２４０）は、前記サーボ伝動装置（２５０）からのトルクを２つの伝達経路を介して前記セグメント軸（１２２）に伝達するように成形されていることを特徴とする、ステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項2】

傘歯車伝動装置として構成された前記直交形伝動装置（２４０）は、傘歯車（２４２）と、第１のピニオン（２４４）と、第２のピニオン（２４６）とを有しており、前記ピニオン（２４４，２４６）は、前記傘歯車（２４２）に係合しており、前記第１のピニオン（２４４）は、前記サーボ伝動装置（２５０）の第１の構成要素（２６６）に結合されており、前記第２のピニオン（２４６）は、前記サーボ伝動装置（２５０）の第２の構成要素（２６２）に結合されており、前記第１のピニオン（２４４）は、前記伝達経路のうちの第１の伝達経路の一部であり、前記第２のピニオン（２４６）は、前記伝達経路のうちの第２の伝達経路の一部である、請求項１記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項3】

前記サーボ伝動装置（２５０）は、第１の遊星歯車伝動装置（２６０）と、第１の平歯車伝動装置（２７０）と、第２の遊星歯車伝動装置（２８０）と、第２の平歯車伝動装置（２９０）とを有しており、前記入力軸（１２１）は、前記第１の平歯車伝動装置（２７０）を介して前記第１の遊星歯車伝動装置（２６０）に結合されており、前記電動モータ（２３０）は、前記第２の遊星歯車伝動装置（２８０）および前記第２の平歯車伝動装置（２９０）を介して前記第１の遊星歯車伝動装置（２６０）に結合されており、前記第１の遊星歯車伝動装置（２６０）は、前記直交形伝動装置（２４０）に結合されている、請求項１または２記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項4】

前記第１の平歯車伝動装置（２７０）は、前記第２の平歯車伝動装置（２９０）と前記第１の遊星歯車伝動装置（２６０）との間に接続されており、前記第２の平歯車伝動装置（２９０）は、前記第２の遊星歯車伝動装置（２８０）と前記第１の平歯車伝動装置（２７０）との間に接続されている、請求項３記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項5】

前記第１の遊星歯車伝動装置（２６０）は、第１のリングギヤ（２６２）と、第１のサンギヤ（２６４）と、少なくとも１つの第１のプラネタリギヤ（２６６）とを有しており、前記第１のサンギヤ（２６４）は、前記平歯車伝動装置（２７０，２９０）に結合されており、前記少なくとも１つの第１のプラネタリギヤ（２６６）は、傘歯車伝動装置として構成されている前記直交形伝動装置（２４０）の２つのピニオン（２４４，２４６）のうちの第１のピニオン（２４４）に結合されており、前記第１のリングギヤ（２６２）は、傘歯車伝動装置として構成されている前記直交形伝動装置（２４０）の２つのピニオン（２４４，２６４）のうちの第２のピニオン（２４６）に結合されている、請求項３または４記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項6】

前記第２の遊星歯車伝動装置（２８０）は、第２のリングギヤ（３８２）と、第２のサンギヤ（３８４）と、少なくとも１つの第２のプラネタリギヤ（３８６）とを有しており、前記第２のリングギヤ（３８２）は、前記ステアリング伝動装置（１２０）のハウジング（４２４）に位置固定されており、前記第２のサンギヤ（３８４）は、前記電動モータ（２３０）に結合されており、前記少なくとも１つの第２のプラネタリギヤ（３８６）は、前記第２の平歯車伝動装置（２９０）に結合されている、請求項３から５までのいずれか１項記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項7】

前記サーボ伝動装置（２５０）は、前記入力軸（１２１）および前記電動モータ（２３０）からのトルクを前記直交形伝動装置（２４０）に伝達するために、平歯車伝動装置段（２７０，２９０）と、遊星歯車伝動装置段（２６０，２８０）とを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項8】

前記電動モータ（２３０）は、前記サーボ伝動装置（２５０）の別の遊星歯車伝動装置（２８０）を介して前記平歯車伝動装置段（２７０，２９０）に結合されている、請求項７記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項9】

前記サーボ伝動装置（２５０）は、前記入力軸（１２１）および前記電動モータ（２３０）からのトルクを前記直交形伝動装置（２４０）に伝達するために、ベルト駆動伝動装置段と、遊星歯車伝動装置段（２６０，２８０）とを有している、請求項１または２記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項10】

前記第１の平歯車伝動装置（２７０）は、ベルト伝動装置、チェーン伝動装置、ウォーム伝動装置、軸伝動装置または偏心伝動装置として構成されている、かつ／または前記第２の遊星歯車伝動装置（２８０）は、ベルト伝動装置、チェーン伝動装置、ウォーム伝動装置、軸伝動装置または偏心伝動装置として構成されている、かつ／または第２の平歯車伝動装置（２９０）は、ベルト伝動装置、チェーン伝動装置、ウォーム伝動装置、軸伝動装置または偏心伝動装置として構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のステアリング伝動装置（１２０）。

【請求項11】

車両（１００）のための電気機械的なステアリングシステム（１１０）であって、該ステアリングシステム（１１０）は、ステアリングコラム（１１４）と、ピットマンアーム（１１６）とを有している、ステアリングシステムにおいて、
請求項１から１０までのいずれか１項記載のステアリング伝動装置（１２０）が設けられており、前記ステアリングコラム（１１４）と前記ピットマンアーム（１１６）とが、前記ステアリング伝動装置（１２０）により互いに結合されていることを特徴とする、ステアリングシステム（１１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のための電気機械的なステアリングシステム用のステアリング伝動装置と、車両、特に商用車のための電気機械的なステアリングシステムとに関する。

【0002】

商用車のステアリングシステムの一部としてのパワーステアリングシステムは通常、ハイドロリックシステムとして実現されていてよい。ハイドロリックシステムは、エネルギ効率に関して不利であることがあり、操舵力を提供するために常時高い体積流量がステアリングを通して圧送されなければならない。さらに、たとえばドライバ支援システムのような、実際の操舵機能に対して付加的な機能拡張は、実現するのに手間がかかる。さらに、ステアリングポンプとステアリング伝動装置との間で、これらの組込み箇所が離れていることに基づいて、通常は複数の管路が必要となってしまう。これらの管路は、車両の組立て時に設置され、充填され、試験されなければならない。

【0003】

このような背景から、本発明の課題は、車両のための電気機械的なステアリングシステム用の改善されたステアリング伝動装置と、車両のための改善された電気機械的なステアリングシステムを提供することである。

【0004】

この課題は、独立請求項に記載の、車両のための電気機械的なステアリングシステム用のステアリング伝動装置および車両のための電気機械的なステアリングシステムにより解決される。

【0005】

複数の実施形態により、特に商用車のためのステアリングシステムのパワーステアリングもしくは商用車のためのステアリングシステムのためのステアリング伝動装置として、傘歯車伝動装置として構成された直交形伝動装置を、遊星歯車サーボ伝動装置による電気的なパワーステアリングのために提供することができる。商用車のためのこのようなパワーステアリング伝動装置は、たとえばステアリング伝動装置の回転運動を傘歯車伝動装置によって出力軸の旋回運動に変換するように構成されていてよい。傘歯車伝動装置は、このような支援伝動装置の入力トルクが、ステアリング伝動装置の出力軸もしくはセグメント軸に結合されていてもよい傘歯車にトルクを加える２つの分配経路に分配されるように、構成されていてもよい。

【0006】

有利には、複数の実施形態により、頑丈でメンテナンスが少なく、信頼性のよいコンパクトなステアリング伝動装置もしくは電気機械的なステアリング伝動装置を提供することができる。このためには、操舵補助を、電動モータにより駆動されている、特に直列接続された２つの遊星歯車サーボ伝動装置によって増幅することができる。２つの遊星歯車サーボ伝動装置の間には、たとえば少なくとも１つの平歯車伝動装置が配置されていてもよい。これにより、ステアリングコラムもしくはステアリングホイールへの接続も実現されていてもよく、ステアリングホイール入力をサーボ伝動装置ユニットに加えることができる。特に、最後の伝動装置段において、ステアリング入力および支援トルクを傘歯車伝動装置に加えることができる。傘歯車伝動装置は、回転運動をピットマンアーム（Lenkstockhebel）の旋回運動に変換することができる。このピットマンアームは、操舵伝動装置の出力軸もしくはセグメント軸に取り付けられていてもよい。傘歯車伝動装置は、たとえば、このような支援伝動装置の入力トルクが２つの分配経路に分配され、これらの分配経路が、出力軸もしくはセグメント軸に結合されている傘歯車伝動装置の傘歯車にトルクを加えるように設計されていてもよい。

【0007】

車両のための電気機械的なステアリングシステム用のステアリング伝動装置は、ステアリングシステムのステアリングコラムに連結可能または連結された入力軸と、ステアリングシステムのピットマンアームに連結可能または連結されたセグメント軸と、直交形伝動装置と、サーボ伝動装置と、このサーボ伝動装置を駆動するための電動モータとを有しており、直交形伝動装置が、傘歯車伝動装置として構成されており、入力軸と電動モータとが、サーボ伝動装置に結合されており、サーボ伝動装置が、直交形伝動装置に結合されており、直交形伝動装置が、セグメント軸に結合されており、直交形伝動装置は、サーボ伝動装置からのトルクを２つの伝達経路を介してセグメント軸に伝達するように成形されている。

【0008】

車両は、乗員と、付加的または代替的に物品とを輸送する自動車、特に商用車、たとえばトラック等であってもよい。各伝動装置は、伝動装置ユニットと呼ぶこともできる。２つの構成要素が互いに係合、接続、または連結している場合、これらの構成要素間で形状結合と、付加的または代替的に摩擦結合とが生じていてもよい。

【0009】

特に、傘歯車伝動装置として構成された直交形伝動装置は、傘歯車、第１のピニオンおよび第２のピニオンを有していてもよい。ここで、これらのピニオンは傘歯車と係合していてもよい。第１のピニオンは、サーボ伝動装置の第１の構成要素に結合されていてもよい。第２のピニオンは、サーボ伝動装置の第２の構成要素に結合されていてもよい。第１のピニオンは、２つの伝達経路のうちの第１の伝達経路の一部であってもよい。第２のピニオンは、２つの伝達経路のうちの第２の伝達経路の一部であってもよい。この場合、ピニオンは、傘歯車の直径の対峙する端部で傘歯車に係合することができる。このような実施形態は、セグメント軸への信頼性のよい堅牢なトルク伝達を達成することができるという利点を提供する。

【0010】

１つの実施形態によれば、サーボ伝動装置は、第１の遊星歯車伝動装置、第１の平歯車伝動装置、第２の遊星歯車伝動装置および第２の平歯車伝動装置を有していてもよい。入力軸は、第１の平歯車伝動装置を介して第１の遊星歯車伝動装置に結合されていてもよい。電動モータは、第２の遊星歯車伝動装置および第２の平歯車伝動装置を介して第１の遊星歯車伝動装置に結合されていてもよい。第１の遊星歯車伝動装置は、直交形伝動装置に結合されていてもよい。これにより、有利な変速比と有利なトルク分配およびトルク伝達を実現することができる。

【0011】

第１の平歯車伝動装置は、第２の平歯車伝動装置と第１の遊星歯車伝動装置との間に接続されていてもよい。この場合、第２の平歯車伝動装置は、第２の遊星歯車伝動装置と第１の平歯車伝動装置との間に接続されていてもよい。このような実施形態は、平歯車伝動装置によって簡単な構造形式ならびに高い効率を達成することができるという利点を提供する。

【0012】

第１の遊星歯車伝動装置は、第１のリングギヤ、第１のサンギヤおよび少なくとも１つの第１のプラネタリギヤを有していてもよい。ここで、第１のサンギヤは、平歯車伝動装置に結合されていてもよい。少なくとも１つの第１のプラネタリギヤは、傘歯車伝動装置として構成された直交形伝動装置の２つのピニオンのうちの第１のピニオンに結合されていてもよい。第１のリングギヤは、傘歯車伝動装置として構成された直交形伝動装置の２つのピニオンのうちの第２のピニオンに結合されていてもよい。これにより、入力軸からのトルクと電動モータからのトルクを信頼性よく合成し、２つの伝達経路への有利なトルク分配を達成することができる。

【0013】

さらに、第２の遊星歯車伝動装置は、第２のリングギヤ、第２のサンギヤおよび少なくとも１つの第２のプラネタリギヤを有していてもよい。この場合、第２のリングギヤは、ステアリング伝動装置のハウジングに位置固定されていてもよい。第２のサンギヤは、電動モータに結合されていてもよい。少なくとも１つの第２のプラネタリギヤは、第２の平歯車伝動装置に結合されていてもよい。このような実施形態は、電動モータのトルクを有利な変速比で増幅することができるという利点を提供する。

【0014】

換言すると、サーボ伝動装置は、入力軸からのトルクおよび電動モータからのトルクを直交形伝動装置に伝達するために平歯車伝動装置段と遊星歯車伝動装置段とを有していてもよい。このような実施形態は、簡単な構造、有利な変速比ならびに高い効率を実現することができるという利点を提供する。

【0015】

電動モータは、サーボ伝動装置の別の遊星歯車伝動装置を介して平歯車伝動装置段に結合されていてもよい。このような実施形態は、電動モータのトルクの信頼性のよい増幅を引き起こすことができるという利点を提供する。

【0016】

１つの実施形態によれば、サーボ伝動装置は、入力軸からのトルクおよび電動モータからのトルクを直交形伝動装置に伝達するために、ベルト駆動伝動装置段および遊星歯車伝動装置段を有していてもよい。ベルト駆動伝動装置段は、ベルト伝動装置段とも呼ぶことができる。このような実施形態は、廉価かつメンテナンスの少ないトルク伝達を実現することができるという利点を提供する。

【0017】

特に、第１の平歯車伝動装置は、ベルト伝動装置、チェーン伝動装置、ウォーム伝動装置、軸伝動装置、または偏心伝動装置として構成されていてもよい。付加的または代替的には、第２の遊星歯車伝動装置が、ベルト伝動装置、チェーン伝動装置、ウォーム伝動装置、軸伝動装置、または偏心伝動装置として構成されていてもよい。付加的または代替的には、第２の平歯車伝動装置が、ベルト伝動装置、チェーン伝動装置、ウォーム伝動装置、軸伝動装置、または偏心伝動装置として構成されていてもよい。したがって、伝動装置タイプの多様な構成もしくは多様な使用および伝動装置の組み合わせの多様な構成もしくは多様な使用が生じる。

【0018】

車両のための電気機械的なステアリングシステムは、ステアリングコラムとピットマンアームとを有しており、電気機械的なステアリングシステムは、上述のステアリング伝動装置の１つの実施形態を有しており、ステアリングコラムとピットマンアームとは、ステアリング伝動装置によって互いに結合されている。

【0019】

電気機械的なステアリングシステムに関連して、ステアリングホイールにおけるステアリング入力のトルクを表すステアリングトルクと、電動モータおよびサーボ伝動装置により提供されるトルクを表す支援トルクとを直交形伝動装置を介してセグメント軸に加えるために、上述のステアリング伝動装置の１つの実施形態を有利に使用または利用することができる。電気機械的なステアリングシステムは、電気機械的なパワーステアリング、または電気機械的な駆動装置を備えたパワーステアリングとも呼ぶことができる。

【0020】

本明細書において提示されるアプローチの実施例を、図に関連した以下の説明においてもより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】１つの実施例による電気機械的なステアリングシステムを備えた車両の概略図である。

【図2】１つの実施例によるステアリング伝動装置の概略図である。

【図3】図２に示したステアリング伝動装置の概略図である。

【図4】図２もしくは図３に示したステアリング伝動装置の概略図である。

【図5】図２，図３もしくは図４に示したステアリング伝動装置の概略図である。

【図6】図２，図３，図４および図５に示したステアリング伝動装置の概略図である。

【図7】図２，図３，図４，図５および図６に示したステアリング伝動装置の概略図である。

【図8】図２，図３，図４，図５，図６および図７に示したステアリング伝動装置の概略図である。

【0022】

図１は、１つの実施例による電気機械的なステアリングシステム１１０を備えた車両１００の概略図を示している。車両１００は、自動車、特にたとえばトラック等のような商用車である。ステアリングシステム１１０は、ステアリングコラム１１４とピットマンアーム１１６とを有している。ステアリングコラム１１４は、ステアリングホイール１１２に結合されている。ステアリングホイール１１２は、ステアリングシステム１１０の一部であってもよい。ピットマンアーム１１６は、適切な装置を介して、たとえば車両１００の１つのアクスルの操舵可能なホイールに連結されている。さらにステアリングシステム１１０は、ステアリング伝動装置１２０を有している。ステアリング伝動装置１２０は、電気機械的なステアリング伝動装置として、もしくは電気機械的な駆動装置を備えて構成されている。ステアリング伝動装置１２０により、もしくはステアリング伝動装置１２０を介して、ステアリングコラム１１４およびピットマンアーム１１６が互いに結合されている。図１にはステアリング伝動装置１２０の入力軸１２１およびセグメント軸１２２も示されている。入力軸１２１は、ステアリングコラム１１４に結合されている。セグメント軸１２２は、ピットマンアーム１１６に結合されている。ステアリング伝動装置１２０について、下記の図面に関連して詳細に説明する。

【0023】

図２は、１つの実施例によるステアリング伝動装置１２０の概略図を示している。ステアリング伝動装置１２０は、図１に示したステアリング伝動装置に対応または類似している。したがって、ステアリング伝動装置１２０は、車両のための電気機械的なステアリングシステムのために設けられている。ステアリング伝動装置１２０は、ステアリングシステムのステアリングコラムに連結可能または連結された入力軸１２１と、ステアリングシステムのピットマンアームに連結可能または連結されたセグメント軸１２２と、直交形伝動装置２４０と、サーボ伝動装置２５０と、サーボ伝動装置２５０、ひいては直交形伝動装置２４０も駆動するための電動モータ２３０とを含んでいる。さらに、図２では、可視化する目的で、ステアリングシステムのステアリングホイール１１２が入力軸１２１に結合するものとして示されている。

【0024】

直交形伝動装置２４０は、傘歯車伝動装置として構成されている。入力軸１２１と電動モータ２３０とは、サーボ伝動装置２５０に結合されている。サーボ伝動装置２５０は、直交形伝動装置２４０に結合されている。直交形伝動装置２４０は、セグメント軸１２２に結合されている。直交形伝動装置２４０は、サーボ伝動装置２５０からのトルクを２つの伝達経路を介してセグメント軸１２２に伝達するように成形されている。

【0025】

傘歯車伝動装置として構成された直交形伝動装置２４０は、傘歯車２４２と、第１のピニオン２４４と、第２のピニオン２４６とを含んでいる。第１のピニオン２４４と第２のピニオン２４６とは、中間アクスル２４８に沿って延びる１つの共通の回転軸線を中心として回転可能に支承されている。第１のピニオン２４４は、中間アクスル２４８に取り付けられている。ピニオン２４４，２４６は、傘歯車２４２と係合している。傘歯車２４２の回転軸線は、中間アクスル２４８に対して垂直に、または直交して延びている。傘歯車２４２は、セグメント軸１２２に結合されている。第１のピニオン２４４は、２つの伝達経路のうちの第１の伝達経路の一部である。第２のピニオン２４６は、２つの伝達経路のうちの第２の伝達経路の一部である。

【0026】

サーボ伝動装置２５０は、第１の遊星歯車伝動装置２６０と、第１の平歯車伝動装置２７０と、第２の遊星歯車伝動装置２８０と、第２の平歯車伝動装置２９０とを有している。入力軸１２１は、第１の平歯車伝動装置２７０を介して第１の遊星歯車伝動装置２６０に結合されている。電動モータ２３０は、第２の遊星歯車伝動装置２８０および第２の平歯車伝動装置２９０を介して第１の遊星歯車伝動装置２６０に結合されている。第１の遊星歯車伝動装置２６０は、直交形伝動装置２４０に結合されている。

【0027】

第１の遊星歯車伝動装置２６０は、第１のリングギヤ２６２と、第１のサンギヤ２６４と、少なくとも１つの第１のプラネタリギヤ２６６とを有している。第１のサンギヤ２６４は、平歯車伝動装置２７０，２９０に結合されており、より詳細には、第１の平歯車伝動装置２７０に直接に結合されている。少なくとも１つの第１のプラネタリギヤ２６６は、直交形伝動装置２４０の第１のピニオン２４４に結合されている。したがって、第１のピニオン２４４は、サーボ伝動装置２５０の第１の構成要素としての少なくとも１つの第１のプラネタリギヤ２６６に結合されている。第１のリングギヤ２６２は、直交形伝動装置２４０の第２のピニオン２４６に結合されている。したがって、第２のピニオン２４６は、サーボ伝動装置２５０の第２の構成要素として第１のリングギヤ２６２に結合されている。

【0028】

たとえば、電動モータ２３０は、２０ニュートンメートルのトルクを有しており、第２の遊星歯車伝動装置２８０および第２の平歯車伝動装置２９０は、９７パーセントの効率を有しており、第１の平歯車伝動装置２７０は、約０．５０の変速比および９９パーセントの効率を有しており、第１の遊星歯車伝動装置２６０は、約－６の変速比および約９７．５パーセントの効率を有しており、直交形伝動装置２４０の両伝達経路は、約３の変速比および９０パーセントの効率を有しており、この場合、セグメント軸１２２において８５００ニュートンメートルのトルクが生じる。

【0029】

図３は、図２に示したステアリング伝動装置１２０の概略図を示している。図３に示したステアリング伝動装置１２０は、付加的に第２の遊星歯車伝動装置２８０および第２の平歯車伝動装置２９０が明示的もしくはより詳細に図示されていることを除いて、図２に示したステアリング伝動装置に一致する。

【0030】

第２の遊星歯車伝動装置２８０は、第２のリングギヤ３８２と、第２のサンギヤ３８４と、少なくとも１つの第２のプラネタリギヤ３８６とを有している。第２のリングギヤ３８２は、ステアリング伝動装置１２０のハウジングに位置固定されている。第２のサンギヤ３８４は、電動モータ２３０に結合されている。少なくとも１つの第２のプラネタリギヤ３８６は、第２の平歯車伝動装置２９０に結合されている。したがって、第１の平歯車伝動装置２７０は、第２の平歯車伝動装置２９０と第１の遊星歯車伝動装置２６０との間に接続されている。第２の平歯車伝動装置２９０は、第２の遊星歯車伝動装置２８０と第１の平歯車伝動装置２７０との間に接続されている。

【0031】

電動モータ２３０は、たとえば、運転時に２０ニュートンメートルのトルクを有しており、第２の遊星歯車伝動装置２８０は、たとえば、５．０の変速比を有しており、第２の平歯車伝動装置２９０は、たとえば２．５６の変速比を有しており、この場合、第１の遊星歯車伝動装置２６０において、たとえば組み合わせられた伝動装置２８０，２９０のための効率が９７％である場合に、入力側でたとえば２４８ニュートンメートルの第１のトルクが生じ、たとえば伝動装置２６０のための効率が９８％である場合に、たとえば１４５３ニュートンメートルの第２のトルクと、たとえば１６９５ニュートンメートルの第３のトルクとが出力側で生じる。したがって、直交形伝動装置２４０において、たとえば直交形伝動装置２４０のための効率が９０％である場合に、第１の伝達経路のために、たとえば４５７７ニュートンメートルのトルクが出力側で生じ、第２の伝達経路のために、たとえば３９２３ニュートンメートルのトルクが出力側で生じ、セグメント軸１２２において、たとえば８５００Ｎｍである合算された総トルクが生じる。

【0032】

図４は、図２もしくは図３に示したステアリング伝動装置１２０の概略図を示している。ここでは、ステアリング伝動装置１２０が斜視図で図示されている。図示の関係で、図４では、ステアリング伝動装置１２０のうち、入力軸１２１、セグメント軸１２２、電動モータ２３０、さらに直交形伝動装置の傘歯車２４２、第１のピニオン２４４、第２のピニオン２４６および中間アクスル２４８、さらにサーボ伝動装置の第１の遊星歯車伝動装置２６０、第１の平歯車伝動装置２７０、第２の遊星歯車伝動装置２８０および第２の平歯車伝動装置２９０ならびに付加的に別の入力軸４２３およびハウジング４２４が明示的に示されている。

【0033】

図４に図示された実施例による、商用車のための電気機械的なステアリング伝動装置１２０は、トーションバーにより傘歯車伝動装置２４０の中間軸２４８に結合されている別の入力軸４２３を含んでいる。傘歯車伝動装置２４０は、出力軸またはセグメント軸１２２に結合されており、出力軸もしくはセグメント軸は、ピットマンアームおよび結合された被操舵ホイール、特に車両のフロントホイールへの操舵入力のための旋回運動を実施する。第１の遊星歯車伝動装置２６０および第１の平歯車伝動装置２７０は、ステアリングホイールに直接に結合された入力軸１２１によって導入されたステアリングトルクおよび運動量を増幅させる。電動モータ２３０により形成される支援トルクは、第２の遊星歯車伝動装置２８０および第２の平歯車伝動装置２９０によって増幅されて、第１の遊星歯車伝動装置２６０に伝達される。

【0034】

ステアリング伝動装置１２０は、たとえば２５０ミリメートル×６３５ミリメートル×２５５ミリメートルの構造空間に対応する寸法を例示的に有している。

【0035】

図５は、図２，図３もしくは図４に示したステアリング伝動装置１２０の概略図を示している。ステアリング伝動装置１２０は、図５では、中間アクスル２４８に関して垂直もしくは直交する平面図で図示されている。図５の図面は、図５では視点が異なっており、図示の関係でセグメント軸が隠れていることを除いて、図４の図面に一致している。

【0036】

図６は、図２，図３，図４もしくは図５に示したステアリング伝動装置１２０の概略図を示している。ステアリング伝動装置１２０は、図６では、中間アクスル２４８に関して垂直もしくは直交する平面図で、かつ図５に示した視点に対して約９０度回転されて図示されている。図６の図面は、図６では視点が異なっており、図示の関係で入力軸が隠れていることを除いて、図４の図面に一致している。

【0037】

図７は、図２，図３，図４，図５もしくは図６に示したステアリング伝動装置１２０の概略図を示している。ステアリング伝動装置１２０は、図７では、電動モータ２３０を中間アクスルに沿って上から見た平面図で図示されている。図７の図面は、図７では図示の関係でステアリング伝動装置１２０のうち、入力軸１２１、セグメント軸１２２、電動モータ２３０、第１の平歯車伝動装置２７０、第２の平歯車伝動装置２９０およびハウジング４２４のみが明示的に示されていることを除いて、図４，図５もしくは図６の図面に一致する。

【0038】

図８は、図２，図３，図４，図５，図６および図７に示したステアリング伝動装置１２０の概略図を示している。ステアリング伝動装置１２０は、図８では、中間アクスルに沿った概略的な部分断面図で図示されている。図８の図面は、図８では見やすさおよび利用可能なスペースの理由から、ステアリング伝動装置１２０のうち、入力軸１２１、セグメント軸１２２、電動モータ２３０、平歯車伝動装置２４０およびサーボ伝動装置２５０のみが示されていることを除いて、図２もしくは図３の図面に類似または一致する。

【0039】

上記で説明した図面を参照しながら、１つの実施例によるステアリング伝動装置もしくは運転中のステアリング伝動装置の機能について、以下にもう一度要約して異なる言葉で説明する。

【0040】

ドライバに起因するステアリングトルクは、平歯車伝動装置段もしくは第１の平歯車伝動装置２７０によって、第１の遊星歯車伝動装置セットもしくは第１の遊星歯車伝動装置２６０の、第１のサンギヤ２６４を支持するサンギヤ軸に伝達される。第１の遊星歯車伝動装置２６０は、サンギヤ軸、少なくとも１つの第１のプラネタリギヤ２６６を支持するキャリヤ軸および第１のリングギヤ２６２を支持するリングギヤ軸ならびに負のストールトルク比（Standuebersetzung）を有する従来の公転伝動装置列として構成されている。第１の遊星歯車伝動装置２６０は、入力された出力を、分離した２つの経路、すなわち遊星キャリヤに沿った一方の経路と、リングギヤ軸に沿った他方の経路とに分配するように構成されている。遊星キャリヤまたはキャリヤ軸は、中間軸２４８に結合されており、傘歯車伝動装置セットもしくは直交形伝動装置２４０の第１のピニオン２４４を駆動する。リングギヤ軸は、直交形伝動装置２４０の第２のピニオン２４６に結合されている。キャリヤ軸の回転方向は、リングギヤ軸の回転方向と反対である。第１の遊星歯車伝動装置２６０のキャリヤ軸およびリングギヤ軸の出力が負であるので、トルクも互いに異なる方向を有している。直交形伝動装置２４０のピニオン２４４、２４６は、反対に位置する側で噛み合うか、または係合するので、両出力経路もしくは伝達経路から到来する出力は、出力軸もしくはセグメント軸１２２に合算される。

【0041】

電動モータ２３０により形成された支援トルクは、第２の遊星歯車伝動装置２８０および第２の平歯車伝動装置２９０により増幅されて、第１の遊星歯車伝動装置２６０のサンギヤ軸に伝達され、ここで、変換されたステアリングトルクに重畳される。第２の遊星歯車伝動装置２８０は、第２のサンギヤ３８４を支持するサンギヤ軸、少なくとも１つの第２のプラネタリギヤ３８６を支持するキャリヤ軸および第２のリングギヤ３８２を支持するリングギヤ軸ならびに負のストールトルク比を有する従来の公転伝動装置列として構成されている。第２のリングギヤ３８２は、ステアリング伝動装置１２０のハウジング４８４に位置固定されている。電動モータ２３０のロータ軸もしくは回転軸の入力トルクは、第２の遊星歯車伝動装置２８０において、公転伝動装置列の一般法則に従って増幅されてキャリヤ軸に伝達される。キャリヤ軸は、後置された平歯車伝動装置段もしくは第２の平歯車伝動装置２９０のピニオンに結合されている。第２の平歯車伝動装置２９０の被駆動ギヤは、第１の遊星歯車伝動装置２６０のサンギヤ軸に取り付けられている。これ以降は、出力の流れ経路は、ドライバのステアリングトルクの流れ経路と同一である。

【0042】

これらの実施例の別の利点は、たとえば顧客の要望または製造者の要望に応じたステアリング伝達比の調整が、平歯車伝動装置２７０の平歯車の対応する設計もしくは寸法設定により容易に実現可能であり、さらにステアリングホイール１１２、入力軸１２１および第１の平歯車伝動装置２７０の省略によってステアリング・バイ・ワイヤ・ステアリングシステムの簡単な実現が与えられ、多様な伝動装置タイプの構成もしくは多様な伝動装置タイプの利用および第１の平歯車伝動装置２７０、第２の遊星歯車伝動装置２８０および第２の平歯車伝動装置２９０の伝動装置の組み合わせが可能であることにある。その際に考えられる伝動装置バリエーションは、ベルト伝動装置、チェーン伝動装置、ウォーム伝動装置、軸伝動装置、偏心伝動装置のような全ての汎用もしくは既知のタイプを含んでいる。

【符号の説明】

【0043】

１００ 車両
１１０ ステアリングシステム
１１２ ステアリングホイール
１１４ ステアリングコラム
１１６ ピットマンアーム
１２０ ステアリング伝動装置
１２１ 入力軸
１２２ セグメント軸
２３０ 電動モータ
２４０ 直交形伝動装置
２４２ 傘歯車
２４４ 第１のピニオン
２４６ 第２のピニオン
２４８ 中間アクスル
２５０ サーボ伝動装置
２６０ 第１の遊星歯車伝動装置
２６２ 第１のリングギヤ
２６４ 第１のサンギヤ
２６６ 第１のプラネタリギヤ
２７０ 第１の平歯車伝動装置
２８０ 第２の遊星歯車伝動装置
２９０ 第２の平歯車伝動装置
３８２ 第２のリングギヤ
３８４ 第２のサンギヤ
３８６ 第２のプラネタリギヤ
４２３ 別の入力軸
４２４ ハウジング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】