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WO2024245664A1 - Steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle - Google Patents

Steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle Download PDF

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Publication number
WO2024245664A1
WO2024245664A1 PCT/EP2024/061716 EP2024061716W WO2024245664A1 WO 2024245664 A1 WO2024245664 A1 WO 2024245664A1 EP 2024061716 W EP2024061716 W EP 2024061716W WO 2024245664 A1 WO2024245664 A1 WO 2024245664A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
rod
guide rod
handlebar
twisting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2024/061716
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Harald Grau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2024245664A1 publication Critical patent/WO2024245664A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445Screw drives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445Screw drives
    • B62D5/0448Ball nuts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H2025/204Axial sliding means, i.e. for rotary support and axial guiding of nut or screw shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle.
  • the rotational fixation of the steering rod is usually achieved via a non-circular contour on the steering rod.
  • the negative form of this contour is shown in the steering housing. This is also where the torque is supported.
  • the lever arm for the torque support is limited by the diameter of the steering rod.
  • the support is usually flat. This results in sliding friction when the handlebar is lifted. Sliding friction is a functionally undesirable effect. In a classic steering system with a mechanical connection to the steering wheel, this has a negative impact on the steering feel. In a steer-by-wire application, control is also made more difficult.
  • Forces acting radially on the steering rod are usually absorbed at several bearing points, such as a steering pinion and a toothing on the rack, a spring-loaded pressure piece, a ball screw and/or an optional support bearing.
  • steering systems for steer-by-wire vehicles also results in new functional requirements for the steering gear.
  • a steering gear with a ball screw no longer requires a steering pinion that converts the manual torque into a translational force. This allows the handlebar to be secured against rotation and stored in a different way.
  • DE 19937376 A1 discloses a rack and pinion steering system, in particular for motor vehicles, with a bearing housing that supports the rack and a pinion meshing therewith in a displaceable or rotatable manner, a tie rod carrier connected to the rack in a frame-like manner, which has a frame member parallel to the rack and side parts connected thereto in a U-shape and extending transversely to the rack axis in a common plane, tie rods arranged on the side parts, offset from the rack axis and guides which are arranged on the bearing housing at its ends adjacent to the side parts and are designed as a rotation lock against rotation of the rack about its axis relative to the bearing housing.
  • the present invention provides a steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle.
  • the steering gear comprises a housing and a steering rod which is arranged at least in sections in a housing interior, which is mounted via a conversion gear and can be connected to a tie rod at each of the axial end sections.
  • the steering gear comprises a drive unit having an electric machine and the conversion gear coupled to the electric machine, which drive unit is designed to move the steering rod axially.
  • the steering gear comprises at least one anti-twisting device connected to the handlebar in a rotationally fixed manner, and a guide rod arranged parallel to the handlebar in the housing, wherein the anti-twisting device is connected to the handlebar at a first end section and rests against the guide rod at a second end section arranged opposite the first end section in such a way that a torque applied to the handlebar can be supported by the anti-twisting device on the guide rod.
  • One idea of the present invention is to enable an effective rotation limitation of the handlebar by providing a guide rod arranged parallel to the handlebar in the housing, to which the anti-twist device can be attached. Furthermore, significantly more torque can be supported via the long lever arm of the anti-twist device.
  • the handlebar now only has a spindle area and a cylindrical shaft. This simplifies production and increases the precision of the components. Because the handlebar no longer has any local cross-sectional cuts, the strength of the handlebar is increased. This means that the handlebar can now be made as a tube or the diameter can be reduced.
  • the anti-twisting device has a force-fitting, form-fitting or material-fitting connection with the handlebar at the first end section and engages around the guide rod at the second end section.
  • connection of the rotating rod to the guide rod by means of the twisted lock thus advantageously enables an effective rotation limitation of the handlebar due to the fact that the anti-rotation device moves with the handlebar as it moves and thus forms a lever arm which rests on the guide rod and thus prevents the handlebar from rotating.
  • the anti-twisting device at the first end section has a, in particular cylindrical, press fit with the handlebar, wherein the handlebar and the anti-twisting device are each made of steel.
  • the pressing force of the press fit on the handlebar is higher than the torque supported by the anti-twisting device on the guide rod.
  • the anti-twisting device is designed to provide a torque support of the torque applied to the handlebar by means of a first lever arm formed between the handlebar and the guide rod by the anti-twisting device.
  • the parallel main guide and torque support allow the axial installation space of the steering system to be significantly reduced. This is reflected in the fact that significantly more axial stroke can be achieved with the same steering rod length.
  • the anti-twisting device at the second end section has a rolling or sliding friction element, in particular a linear ball bearing, which can be displaced along the guide rod during a stroke of the handlebar connected to the anti-twisting device.
  • a cylindrical design of the main guide or guide rod and the torque support makes it easy to use a linear roller guide. This can be done using simple and proven standard parts. The play and friction remain almost constant over the service life. This is important for control and NVH behavior.
  • the main guide can also be designed with inexpensive sliding friction elements.
  • the guide rod and the anti-twisting device that can be guided along the guide rod by the rolling or sliding friction element provide a bearing for the handlebar.
  • the provision of the bearing by the rolling or sliding friction element that can be guided along the guide rod thus advantageously enables a reduction in other bearings for the handlebar.
  • the anti-twisting device has a rolling or sliding friction element, in particular a linear ball bearing, which is fixed to the housing at the second end section, wherein a first anti-twisting device and a second anti-twisting device are firmly connected to the guide rod at a fourth axial end cut of the guide rod.
  • This alternative design of the anti-twist device has increased stability and thus improved mounting of the handlebar due to the provision of two anti-twist devices.
  • the guide rod which is firmly connected to the first anti-twist device and the second anti-twist device can be guided along the rolling or sliding friction element.
  • the guide rod can be designed with a lower rigidity or material thickness, since the torque support is transmitted to the guide rod via two different force introduction points.
  • a second lever arm formed between the anti-twisting device and the axial end sections of the handlebar is constant when the handlebar is subjected to a radial force, in particular via at least one of the tie rods, regardless of the stroke of the handlebar.
  • the distance from the inner joint of the tie rod to the handlebar bearing point thus advantageously remains constant during a lifting movement.
  • the steering rod is mounted adjacent to the first axial end section by a first support bearing arranged in the housing of the steering gear and adjacent to the second axial end section by a second support bearing arranged in the housing of the steering gear.
  • the first and second support bearings thus advantageously enable additional moment support of the radial force applied to the handlebar due to, for example, road surface influences.
  • the support bearings have a radial play when the steering force applied to the handlebar by the drive unit via the conversion gear, in particular a ball screw drive, is up to 1/10 of a maximum support force that can be applied. The support bearings are therefore only used when the steering force applied to the handlebar exceeds 1/10 of the maximum support force that can be applied.
  • the support bearings provide an overload protection, in particular in the case of a transverse force acting on the handlebar, of the bearing of the handlebar provided by the guide rod and the anti-twisting device that can be guided on the guide rod by the rolling or sliding friction element.
  • the overload protection thus advantageously supports transverse forces applied to the handlebar in such a way that overloading of the handlebar is prevented.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle according to a first embodiment of the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the steering gear for the steer-by-wire steering system of the motor vehicle according to a second embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a steering gear 1 for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle.
  • the steering gear 1 comprises a housing 10 and a steering rod 12 which is arranged at least in sections in a housing interior, which is mounted via a conversion gear 14 and can be connected at axial end sections to a respective tie rod 16a, 16b.
  • the steering gear 1 comprises a drive unit 20 having an electric machine (not shown in Fig. 1) and the conversion gear 14 coupled to the electric machine, which is designed to move the steering rod 12 axially.
  • the steering gear 1 comprises at least one anti-twisting device 22 connected to the handlebar 12 in a rotationally fixed manner, and a guide rod 24 arranged parallel to the handlebar 12 in the housing 10, wherein the anti-twisting device 22 is connected to the handlebar 12 at a first end section 22a and rests against the guide rod 24 at a second end section 22b arranged opposite the first end section 22a in such a way that a torque applied to the handlebar 12 can be supported by the anti-twisting device 22 on the guide rod 24.
  • the anti-twisting device 22 has a force-fitting, form-fitting or material-fitting connection with the handlebar 12 at the first end section 22a, and the anti-twisting device 22 engages around the guide rod 24 at the second end section 22b.
  • the anti-twisting device 22 has a, in particular cylindrical, press fit with the handlebar 12 at the first end section 22a.
  • the handlebar 12 and the anti-twisting device 22 are each made of steel.
  • the anti-twisting device 22 is designed to provide a torque support of the torque applied to the handlebar 12 by means of a first lever arm 26 formed between the handlebar 12 and the guide rod 24 by the anti-twisting device 22.
  • the anti-twisting device 22 has a rolling or sliding friction element 28, in particular a linear ball bearing, on the second end section 22b, which can be displaced along the guide rod 24 during a stroke of the handlebar 12 connected to the anti-twisting device 22.
  • the guide rod 24 and the anti-twisting device 22, which can be guided on the guide rod 24 by the rolling or sliding friction element 28, provide a bearing for the steering rod 12.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the steering gear for the steer-by-wire steering system of the motor vehicle according to a second embodiment of the invention.
  • the anti-twisting device 22 has a rolling or sliding friction element 28', in particular a linear ball bearing, which is fixedly connected to the housing at the second end section 22b.
  • a first anti-twisting device 30a is firmly connected to the guide rod 24 at a third axial end section 24a of the guide rod 24, and a second anti-twisting device 30b is firmly connected to the guide rod 24 at a fourth axial end section 24b of the guide rod 24.
  • the steering rod 12 is supported adjacent to the first axial end portion by a first support bearing arranged in the housing 10 of the steering gear 1 and adjacent to the second axial end portion by a second support bearing arranged in the housing 10 of the steering gear 1.
  • the support bearings 34a, 34b have a radial play of up to 1/10 of a maximum support force that can be applied when a steering force is applied to the steering rod 12 by the drive unit 20 via the conversion gear 14, in particular a ball screw drive.
  • the support bearings 34a, 34b provide overload protection, in particular in the event of a transverse force acting on the handlebar 12, for the bearing of the handlebar 12 provided by the guide rod 24 and the anti-twisting device 22 that can be guided on the guide rod 24 by the rolling or sliding friction element 28.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

The invention relates to a steering gear (1) for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle, comprising: a drive unit (20) having an electric machine and the conversion gear (14) coupled to the electric machine, which is designed for axially moving the steering rod (12); at least one anti-rotation device (22) connected to the steering rod (12) in a rotationally fixed manner; and, a guide rod (24) arranged parallel to the steering rod (12) in the housing (10), wherein the anti-rotation device (22) is connected to the steering rod (12) at a first end portion (22a) and bears against the guide rod (24) at a second end portion (22b) arranged opposite to the first end portion (22a), in such a way that a torque applied to the steering rod (12) can be supported on the guide rod (24) by the anti-rotation device (22).

Description

Beschreibung Description

Titel

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title
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Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für ein Steer-by-Wire Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. The invention relates to a steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle.

Stand der Technik State of the art

Bei einer elektromechanischen Servolenkung mit Kugelgewindetrieb erfolgt die rotative Fixierung der Lenkstange üblicherweise über eine unrunde Kontur an der Lenkstange. Die Negativform dieser Kontur ist im Lenkgehäuse abgebildet. Dort wird auch das Moment abgestützt. Der Hebelarm für die Momentenabstützung ist hierbei durch den Lenkstangendurchmesser begrenzt. In an electromechanical power steering system with a ball screw drive, the rotational fixation of the steering rod is usually achieved via a non-circular contour on the steering rod. The negative form of this contour is shown in the steering housing. This is also where the torque is supported. The lever arm for the torque support is limited by the diameter of the steering rod.

Die Abstützung erfolgt üblicherweise flächig. Bei der Hubbewegung der Lenkstange ergibt sich dadurch Gleitreibung. Die Gleitreibung ist ein funktional unerwünschter Effekt. Bei einer klassischen Lenkung mit mechanischer Verbindung zum Lenkrad hat dies einen negativen Einfluss auf das Lenkgehfühl. Bei einer Steer-by-Wire Anwendung wird die Regelung ferner erschwert. The support is usually flat. This results in sliding friction when the handlebar is lifted. Sliding friction is a functionally undesirable effect. In a classic steering system with a mechanical connection to the steering wheel, this has a negative impact on the steering feel. In a steer-by-wire application, control is also made more difficult.

Radial auf die Lenkstange wirkende Kräfte werden üblicherweise an mehreren Lagerstellen aufgenommen wie z.B. einem Lenkritzel und einer Verzahnung an der Zahnstange, einem angefederten Druckstück, einem Kugelgewindetrieb und/oder einem optionalen Stützlager. Forces acting radially on the steering rod are usually absorbed at several bearing points, such as a steering pinion and a toothing on the rack, a spring-loaded pressure piece, a ball screw and/or an optional support bearing.

Bedingt durch die Anwendung der Lenksysteme für Steer-by-Wire Fahrzeuge ergeben sich ferner neue funktionale Anforderungen an das Lenkgetriebe. Bei einem Lenkgetriebe mit Kugelgewinde wird beispielsweise kein Lenkritzel mehr benötigt, welches das Handmoment in eine translatorische Kraft überträgt. Dadurch kann eine Verdrehsicherung der Lenkstange und die Lagerung auf eine andere Art und Weise erfolgen. The use of steering systems for steer-by-wire vehicles also results in new functional requirements for the steering gear. For example, a steering gear with a ball screw no longer requires a steering pinion that converts the manual torque into a translational force. This allows the handlebar to be secured against rotation and stored in a different way.

Der axiale Platzbedarf für eine Verzahnung wird bei der Verwendung einer reinen Kugelgewindespindel nicht mehr benötigt. Steer-by-Wire Systeme fordern zudem einen größeren Axialhub > ±100mm. Die Längen der Lenkstangen bleiben jedoch unverändert. Dies führt zu dem Problem das die sequentiell geschalteten Funktionen Kugelgewindetrieb, Verdrehsicherung und Lagerung nur schwer auf der Lenkstangenachse untergebracht werden kann. The axial space required for gearing is no longer needed when using a pure ball screw spindle. Steer-by-wire systems also require a larger axial stroke > ±100mm. The lengths of the steering rods, however, remain unchanged. This leads to the problem that the sequentially switched functions of ball screw drive, anti-twist device and bearing are difficult to accommodate on the steering rod axis.

DE 19937376 A1 offenbart eine Zahnstangenlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem die Zahnstange sowie ein damit kämmendes Ritzel verschiebbar bzw. drehbar lagernden Lagergehäuse, einem mit der Zahnstange rahmenartig verbundenen Spurstangenträger, welcher ein zur Zahnstange paralleles Rahmenglied sowie damit U-förmig verbundene, quer zur Zahnstangenachse in einer gemeinsamen Ebene erstreckte Seitenteile aufweist, an den Seitenteilen angeordneten, zur Zahnstangenachse versetzten Spurstangen und Führungen, welche am Lagergehäuse an dessen den Seitenteilen benachbarten Enden angeordnet und als Verdrehsicherung gegen eine Drehung der Zahnstange um ihre Achse relativ zum Lagergehäuse ausgebildet sind. DE 19937376 A1 discloses a rack and pinion steering system, in particular for motor vehicles, with a bearing housing that supports the rack and a pinion meshing therewith in a displaceable or rotatable manner, a tie rod carrier connected to the rack in a frame-like manner, which has a frame member parallel to the rack and side parts connected thereto in a U-shape and extending transversely to the rack axis in a common plane, tie rods arranged on the side parts, offset from the rack axis and guides which are arranged on the bearing housing at its ends adjacent to the side parts and are designed as a rotation lock against rotation of the rack about its axis relative to the bearing housing.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Lenkgetriebe für ein Steer-by-Wire Lenksystem eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welches eine für Steer-by-Wire Lenksysteme optimierte Verdrehsicherung und Momentenabstützung der Lenkstange ermöglicht. It is therefore the object of the invention to provide a steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle, which enables an anti-twisting device and torque support of the steering rod that is optimized for steer-by-wire steering systems.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is solved by the subject matter of patent claim 1.

Offenbarung der Erfindung disclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft ein Lenkgetriebe für ein Steer-by-Wire Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Das Lenkgetriebe umfasst ein Gehäuse und eine zumindest abschnittsweise in einem Gehäuseinnenraum angeordnete Lenkstange, welche über ein Wandlungsgetriebe gelagert und an axialen Endabschnitten mit jeweils einer Spurstange verbindbar ist. The present invention provides a steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle. The steering gear comprises a housing and a steering rod which is arranged at least in sections in a housing interior, which is mounted via a conversion gear and can be connected to a tie rod at each of the axial end sections.

Des Weiteren umfasst das Lenkgetriebe eine, eine elektrische Maschine und das mit der elektrischen Maschine gekoppelte Wandlungsgetriebe aufweisende Antriebseinheit, welche dazu ausgebildet ist, die Lenkstange axial zu bewegen. Furthermore, the steering gear comprises a drive unit having an electric machine and the conversion gear coupled to the electric machine, which drive unit is designed to move the steering rod axially.

Darüber hinaus umfasst das Lenkgetriebe zumindest eine mit der Lenkstange drehfest verbundene Verdrehsicherung, und eine parallel zur Lenkstange im Gehäuse angeordnete Führungsstange, wobei die Verdrehsicherung an einem ersten Endabschnitt mit der Lenkstange verbunden ist und an einem, zum ersten Endabschnitt gegenüberliegend angeordneten zweiten Endabschnitt derart an der Führungsstange anliegt, dass ein auf die Lenkstange aufgebrachtes Drehmoment durch die Verdrehsicherung an der Führungsstange abstützbar ist. In addition, the steering gear comprises at least one anti-twisting device connected to the handlebar in a rotationally fixed manner, and a guide rod arranged parallel to the handlebar in the housing, wherein the anti-twisting device is connected to the handlebar at a first end section and rests against the guide rod at a second end section arranged opposite the first end section in such a way that a torque applied to the handlebar can be supported by the anti-twisting device on the guide rod.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen der parallel zur Lenkstange im Gehäuse angeordneten Führungsstange, an welcher die Verdrehsicherung anlegbar ist, eine effektive Drehbegrenzung der Lenkstange zu ermöglichen. Über den langen Hebelarm der Verdrehsicherung kann ferner deutlich mehr Moment abgestützt werden. One idea of the present invention is to enable an effective rotation limitation of the handlebar by providing a guide rod arranged parallel to the handlebar in the housing, to which the anti-twist device can be attached. Furthermore, significantly more torque can be supported via the long lever arm of the anti-twist device.

Die Lenkstange weist nun nur noch einen Spindelbereich und einen zylindrischen Schaft auf. Dies vereinfacht die Fertigung und erhöht die Genauigkeit der Komponenten. Dadurch, dass die Lenkstange keine lokalen Querschnittseinschnitte mehr aufweist, erhöht sich die Festigkeit der Lenkstange. Dadurch kann die Lenkstange nun als Rohr ausgeführt werden, bzw. der Durchmesser reduziert werden. The handlebar now only has a spindle area and a cylindrical shaft. This simplifies production and increases the precision of the components. Because the handlebar no longer has any local cross-sectional cuts, the strength of the handlebar is increased. This means that the handlebar can now be made as a tube or the diameter can be reduced.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung am ersten Endabschnitt eine kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindung mit der Lenkstange aufweist und am zweiten Endabschnitt die Führungsstange umgreift. Advantageous embodiments and further developments emerge from the subclaims and from the description with reference to the figures. According to a preferred development, it is provided that the anti-twisting device has a force-fitting, form-fitting or material-fitting connection with the handlebar at the first end section and engages around the guide rod at the second end section.

Die Verbindung der Drehstange mit der Führungsstange durch die verdrehte Sicherung ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine effektive Drehbegrenzung der Lenkstange aufgrund der Tatsache, dass sich die Verdrehsicherung mit Bewegung der Lenkstange mit dieser mit bewegt und somit einen Hebelarm ausbildet, welcher an der Führungsstange anliegt und damit die Drehung der Lenkstange verhindert. The connection of the rotating rod to the guide rod by means of the twisted lock thus advantageously enables an effective rotation limitation of the handlebar due to the fact that the anti-rotation device moves with the handlebar as it moves and thus forms a lever arm which rests on the guide rod and thus prevents the handlebar from rotating.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung am ersten Endabschnitt einen, insbesondere zylindrischen, Pressverband mit der Lenkstange aufweist, wobei die Lenkstange und die Verdrehsicherung jeweils aus Stahl ausgebildet sind. According to a further preferred development, it is provided that the anti-twisting device at the first end section has a, in particular cylindrical, press fit with the handlebar, wherein the handlebar and the anti-twisting device are each made of steel.

Eine Presskraft des Pressverbands auf die Lenkstange ist dabei höher als das durch die Verdrehsicherung mittels der Führungsstange abgestützten Drehmoments. The pressing force of the press fit on the handlebar is higher than the torque supported by the anti-twisting device on the guide rod.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung dazu ausgebildet ist, eine Momentenabstützung des auf die Lenkstange aufgebrachten Drehmoments durch einen zwischen der Lenkstange und der Führungsstange durch die Verdrehsicherung ausgebildeten ersten Hebelarms bereitzustellen. According to a further preferred development, it is provided that the anti-twisting device is designed to provide a torque support of the torque applied to the handlebar by means of a first lever arm formed between the handlebar and the guide rod by the anti-twisting device.

Durch die parallel verlaufende Hauptführung und Momentenabstützung kann der axiale Bauraum des Lenksystems deutlich reduziert werden. Dies äußert sich dadurch, dass bei gleicher Lenkstangenlänge deutlich mehr axialer Hub gefahren werden kann. The parallel main guide and torque support allow the axial installation space of the steering system to be significantly reduced. This is reflected in the fact that significantly more axial stroke can be achieved with the same steering rod length.

Der Kugelgewindetrieb wird bei bisherigen Anwendungen in Lenksystemen bauartbedingt mit Querkräften beaufschlagt. Querkräfte sind jedoch für einen KGT ungünstig und können zu einer vorzeitigen Schädigung führen. Dies kann zu unerwünschten Effekten wie z.B. Unstetigkeiten oder einem Hakeln führen. Durch die neue zusätzliche Hauptführung wird der KGT somit besser vor Querkräften geschützt. In previous applications in steering systems, the ball screw drive is subjected to transverse forces due to its design. However, transverse forces are unfavourable for a ball screw drive and can lead to premature damage. This can lead to undesirable effects such as discontinuities or snagging. The new additional main guide thus provides better protection for the KGT against transverse forces.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung am zweiten Endabschnitt ein Roll- oder Gleitreibungselement, insbesondere ein Linearkugellager, aufweist, welches bei einem Hub der mit der Verdrehsicherung verbundenen Lenkstange entlang der Führungsstange verschiebbar ist. According to a further preferred development, it is provided that the anti-twisting device at the second end section has a rolling or sliding friction element, in particular a linear ball bearing, which can be displaced along the guide rod during a stroke of the handlebar connected to the anti-twisting device.

Durch eine zylindrische Ausführung der Hauptführung bzw. Führungsstange und der Momentenabstützung kann auf einfache Art und Weise eine lineare Rollenführung verwendet werden. Dies kann über einfache und bewährte Normteile erfolgen. Das Spiel und die Reibung bleiben über Lebensdauer nahezu konstant. Dies ist wichtig für die Regelung und das NVH-Verhalten. Die Hauptführung kann alternativ jedoch auch mit günstigen Gleitreibungselementen ausgeführt werden. A cylindrical design of the main guide or guide rod and the torque support makes it easy to use a linear roller guide. This can be done using simple and proven standard parts. The play and friction remain almost constant over the service life. This is important for control and NVH behavior. Alternatively, the main guide can also be designed with inexpensive sliding friction elements.

Durch die Reduzierung der Reibung (Rollreibung statt Gleitreibung), kann die Detektion der Lenkkraft nun deutlich genauer erfolgen. Dies wirkt sich positiv auf die Regelung aus. Das Lenkgefühl und die Mittenrückstellung verbessert sich dadurch. Speziell der Übergang von Haftreibung zu Gleitreibung (stick-slip- Effekt) wird deutlich reduziert. By reducing friction (rolling friction instead of sliding friction), the steering force can now be detected much more accurately. This has a positive effect on the control system. The steering feel and the centering are improved. In particular, the transition from static friction to sliding friction (stick-slip effect) is significantly reduced.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Führungsstange und die an der Führungsstange durch das Roll- oder Gleitreibungselement führbare Verdrehsicherung eine Lagerung der Lenkstange bereitstellt. Das Bereitstellen der Lagerung durch das entlang der Führungsstange führbare Roll- oder Gleitreibungselement ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine Reduzierung sonstiger Lager der Lenkstange. According to a further preferred development, it is provided that the guide rod and the anti-twisting device that can be guided along the guide rod by the rolling or sliding friction element provide a bearing for the handlebar. The provision of the bearing by the rolling or sliding friction element that can be guided along the guide rod thus advantageously enables a reduction in other bearings for the handlebar.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung am zweiten Endabschnitt ein gehäusefest verbundenes Rolloder Gleitreibungselement, insbesondere ein Linearkugellager, aufweist, wobei an einem dritten axialen Endabschnitt der Führungsstange eine erste Verdrehsicherung und an einem vierten axialen Endschnitt der Führungsstange eine zweite Verdrehsicherung mit der Führungsstange fest verbunden sind. According to a further preferred development, it is provided that the anti-twisting device has a rolling or sliding friction element, in particular a linear ball bearing, which is fixed to the housing at the second end section, wherein a first anti-twisting device and a second anti-twisting device are firmly connected to the guide rod at a fourth axial end cut of the guide rod.

Diese alternative Ausgestaltung der Verdrehsicherung weist aufgrund des Vorsehens von zwei Verdrehsicherungen eine erhöhte Stabilität und damit eine verbesserte Lagerung der Lenkstange auf. This alternative design of the anti-twist device has increased stability and thus improved mounting of the handlebar due to the provision of two anti-twist devices.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass bei einem Hub der Lenkstange die mit der ersten Verdrehsicherung und der zweiten Verdrehsicherung fest verbundene Führungsstange entlang dem Roll- oder Gleitreibungselement führbar ist. According to a further preferred development, it is provided that when the handlebar is lifted, the guide rod which is firmly connected to the first anti-twist device and the second anti-twist device can be guided along the rolling or sliding friction element.

Aufgrund der beiden Verdrehsicherungen, die an jeweiligen axialen Endabschnitt in der Führungsstange an dieser befestigt sind, kann die Führungsstange mit einer geringeren Steifigkeit bzw. Materialstärke ausgebildet sein, da die Momentenabstützung über zwei unterschiedliche Krafteinleitungspunkte auf die Führungsstange übertragen wird. Due to the two anti-twisting devices that are attached to the guide rod at each axial end section, the guide rod can be designed with a lower rigidity or material thickness, since the torque support is transmitted to the guide rod via two different force introduction points.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein zwischen der Verdrehsicherung und den axialen Endabschnitten der Lenkstange bei Beaufschlagen der Lenkstange, insbesondere über zumindest eine der Spurstangen, mit einer Radialkraft ausgebildeter zweiter Hebelarm unabhängig von dem Hub der Lenkstange konstant ist. Der Abstand von Innengelenk der Spurstange zur Lenkstangen Lagerstelle bleibt bei einer Hubbewegung somit in vorteilhafter Weise konstant. According to a further preferred development, it is provided that a second lever arm formed between the anti-twisting device and the axial end sections of the handlebar is constant when the handlebar is subjected to a radial force, in particular via at least one of the tie rods, regardless of the stroke of the handlebar. The distance from the inner joint of the tie rod to the handlebar bearing point thus advantageously remains constant during a lifting movement.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lenkstange benachbart zum ersten axialen Endabschnitt durch ein im Gehäuse des Lenkgetriebes angeordnetes erstes Stützlager und benachbart zum zweiten axialen Endabschnitt durch ein im Gehäuse des Lenkgetriebes angeordnetes zweites Stützlager gelagert ist. According to a further preferred development, it is provided that the steering rod is mounted adjacent to the first axial end section by a first support bearing arranged in the housing of the steering gear and adjacent to the second axial end section by a second support bearing arranged in the housing of the steering gear.

Das erste und zweite Stützlager ermöglichen somit in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Momentenabstützung der auf die Lenkstange aufgebrachten Radialkraft aufgrund von beispielsweise Fahrbahneinflüssen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Stützlager bei einer durch die Antriebseinheit über das Wandlungsgetriebe, insbesondere einen Kugelgewindetrieb, auf die Lenkstange aufgebrachten Lenkkraft bis zu 1/10 einer maximal aufbringbaren Unterstützungskraft ein Radialspiel aufweisen. Die Stützlager kommen somit nur dann zum Einsatz, wenn die auf die Lenkstange aufgebrachte Lenkkraft 1/10 der maximal aufbringbaren Unterstützungskraft überschreitet. The first and second support bearings thus advantageously enable additional moment support of the radial force applied to the handlebar due to, for example, road surface influences. According to a further preferred development, the support bearings have a radial play when the steering force applied to the handlebar by the drive unit via the conversion gear, in particular a ball screw drive, is up to 1/10 of a maximum support force that can be applied. The support bearings are therefore only used when the steering force applied to the handlebar exceeds 1/10 of the maximum support force that can be applied.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Stützlager eine Überlastsicherung, insbesondere bei einer auf die Lenkstange wirkenden Querkraft, der durch die Führungsstange und die an der Führungsstange durch das Roll- oder Gleitreibungselement führbare Verdrehsicherung bereitstellte Lagerung der Lenkstange vorsehen. Die Überlastsicherung stützt somit in vorteilhafter Weise auf die Lenkstange aufgebrachte Querkräfte derart ab, dass eine Überlastung der Lenkstange verhindert wird. According to a further preferred development, it is provided that the support bearings provide an overload protection, in particular in the case of a transverse force acting on the handlebar, of the bearing of the handlebar provided by the guide rod and the anti-twisting device that can be guided on the guide rod by the rolling or sliding friction element. The overload protection thus advantageously supports transverse forces applied to the handlebar in such a way that overloading of the handlebar is prevented.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. The described designs and further training courses can be combined as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Further possible embodiments, further developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with respect to the embodiments that are not explicitly mentioned.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Short description of the drawings

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. The accompanying drawings are intended to provide a further understanding of embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, in conjunction with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Es zeigen: Other embodiments and many of the above advantages will become apparent upon consideration of the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale with respect to one another. They show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Lenkgetriebes für ein Steer-by- Wire Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 1 is a schematic representation of a steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle according to a first embodiment of the invention; and

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Lenkgetriebes für das Steer-by-Wire Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 is a schematic representation of the steering gear for the steer-by-wire steering system of the motor vehicle according to a second embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. In the figures of the drawings, identical reference symbols designate identical or functionally identical elements, parts or components, unless otherwise stated.

Fig. 1 zeigt ein Lenkgetriebe 1 für ein Steer-by-Wire Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Fig. 1 shows a steering gear 1 for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle.

Das Lenkgetriebe 1 umfasst ein Gehäuse 10 und eine zumindest abschnittsweise in einem Gehäuseinnenraum angeordneten Lenkstange 12, welche über ein Wandlungsgetriebe 14 gelagert und an axialen Endabschnitten mit jeweils einer Spurstange 16a, 16b verbindbar ist. The steering gear 1 comprises a housing 10 and a steering rod 12 which is arranged at least in sections in a housing interior, which is mounted via a conversion gear 14 and can be connected at axial end sections to a respective tie rod 16a, 16b.

Des Weiteren umfasst das Lenkgetriebe 1 eine, eine (in Fig. 1 nicht gezeigte) elektrische Maschine und das mit der elektrischen Maschine gekoppelte Wandlungsgetriebe 14 aufweisende Antriebseinheit 20, welche dazu ausgebildet ist, die Lenkstange 12 axial zu bewegen. Furthermore, the steering gear 1 comprises a drive unit 20 having an electric machine (not shown in Fig. 1) and the conversion gear 14 coupled to the electric machine, which is designed to move the steering rod 12 axially.

Darüber hinaus umfasst das Lenkgetriebe 1 zumindest eine mit der Lenkstange 12 drehfest verbundene Verdrehsicherung 22, und eine parallel zur Lenkstange 12 im Gehäuse 10 angeordnete Führungsstange 24, wobei die Verdrehsicherung 22 an einem ersten Endabschnitt 22a mit der Lenkstange 12 verbunden ist und an einem, zum ersten Endabschnitt 22a gegenüberliegend angeordneten zweiten Endabschnitt 22b derart an der Führungsstange 24 anliegt, dass ein auf die Lenkstange 12 aufgebrachtes Drehmoment durch die Verdrehsicherung 22 an der Führungsstange 24 abstützbar ist. Die Verdrehsicherung 22 weist am ersten Endabschnitt 22a eine kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindung mit der Lenkstange 12 auf und am zweiten Endabschnitt 22b umgreift die Verdrehsicherung 22 die Führungsstange 24. In addition, the steering gear 1 comprises at least one anti-twisting device 22 connected to the handlebar 12 in a rotationally fixed manner, and a guide rod 24 arranged parallel to the handlebar 12 in the housing 10, wherein the anti-twisting device 22 is connected to the handlebar 12 at a first end section 22a and rests against the guide rod 24 at a second end section 22b arranged opposite the first end section 22a in such a way that a torque applied to the handlebar 12 can be supported by the anti-twisting device 22 on the guide rod 24. The anti-twisting device 22 has a force-fitting, form-fitting or material-fitting connection with the handlebar 12 at the first end section 22a, and the anti-twisting device 22 engages around the guide rod 24 at the second end section 22b.

Ferner weist die Verdrehsicherung 22 am ersten Endabschnitt 22a einen, insbesondere zylindrischen, Pressverband mit der Lenkstange 12 auf. Die Lenkstange 12 und die Verdrehsicherung 22 sind dabei jeweils aus Stahl ausgebildet. Furthermore, the anti-twisting device 22 has a, in particular cylindrical, press fit with the handlebar 12 at the first end section 22a. The handlebar 12 and the anti-twisting device 22 are each made of steel.

Die Verdrehsicherung 22 ist dazu ausgebildet, eine Momentenabstützung des auf die Lenkstange 12 aufgebrachten Drehmoments durch einen zwischen der Lenkstange 12 und der Führungsstange 24 durch die Verdrehsicherung 22 ausgebildeten ersten Hebelarm 26 bereitzustellen. The anti-twisting device 22 is designed to provide a torque support of the torque applied to the handlebar 12 by means of a first lever arm 26 formed between the handlebar 12 and the guide rod 24 by the anti-twisting device 22.

Des Weiteren weist die Verdrehsicherung 22 am zweiten Endabschnitt 22b ein Roll- oder Gleitreibungselement 28, insbesondere ein Linearkugellager, auf, welches bei einem Hub der mit der Verdrehsicherung 22 verbundenen Lenkstange 12 entlang der Führungsstange 24 verschiebbar ist. Furthermore, the anti-twisting device 22 has a rolling or sliding friction element 28, in particular a linear ball bearing, on the second end section 22b, which can be displaced along the guide rod 24 during a stroke of the handlebar 12 connected to the anti-twisting device 22.

Die Führungsstange 24 und die an der Führungsstange 24 durch das Roll- oder Gleitreibungselement 28 führbare Verdrehsicherung 22 stellen eine Lagerung der Lenkstange 12 bereit. The guide rod 24 and the anti-twisting device 22, which can be guided on the guide rod 24 by the rolling or sliding friction element 28, provide a bearing for the steering rod 12.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Lenkgetriebes für das Steer-by- Wire Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 shows a schematic representation of the steering gear for the steer-by-wire steering system of the motor vehicle according to a second embodiment of the invention.

Die Verdrehsicherung 22 weist am zweiten Endabschnitt 22b ein gehäusefest verbundenes Roll- oder Gleitreibungselement 28‘, insbesondere ein Linearkugellager, auf. The anti-twisting device 22 has a rolling or sliding friction element 28', in particular a linear ball bearing, which is fixedly connected to the housing at the second end section 22b.

An einem dritten axialen Endabschnitt 24a der Führungsstange 24 ist ferner eine erste Verdrehsicherung 30a und an einem vierten axialen Endschnitt 24b der Führungsstange 24 eine zweite Verdrehsicherung 30b mit der Führungsstange 24 fest verbunden. Bei einem Hub der Lenkstange 12 ist die mit der ersten Verdrehsicherung 22 und der zweiten Verdrehsicherung 22 fest verbundene Führungsstange 24 entlang dem Roll- oder Gleitreibungselement 28 führbar. Furthermore, a first anti-twisting device 30a is firmly connected to the guide rod 24 at a third axial end section 24a of the guide rod 24, and a second anti-twisting device 30b is firmly connected to the guide rod 24 at a fourth axial end section 24b of the guide rod 24. When the handlebar 12 is lifted, the guide rod 24, which is firmly connected to the first anti-twisting device 22 and the second anti-twisting device 22, can be guided along the rolling or sliding friction element 28.

Die im folgenden beschriebenen Merkmale der Erfindung sind sowohl auf die erste Ausführungsform als auch auf die zweite Ausführungsform anwendbar. The features of the invention described below are applicable to both the first embodiment and the second embodiment.

Ein zwischen der Verdrehsicherung 22 und den axialen Endabschnitten der Lenkstange 12 bei Beaufschlagen der Lenkstange 12, insbesondere über zumindest eine der Spurstangen 16a, 16b, mit einer Radialkraft ausgebildeter zweiter Hebelarm 32 ist unabhängig von dem Hub der Lenkstange 12 konstant. A second lever arm 32 formed between the anti-twisting device 22 and the axial end sections of the handlebar 12 when the handlebar 12 is subjected to a radial force, in particular via at least one of the tie rods 16a, 16b, is constant regardless of the stroke of the handlebar 12.

Die Lenkstange 12 ist benachbart zum ersten axialen Endabschnitt durch ein im Gehäuse 10 des Lenkgetriebes 1 angeordnetes erstes Stützlager und benachbart zum zweiten axialen Endabschnitt durch ein im Gehäuse 10 des Lenkgetriebes 1 angeordnetes zweites Stützlager gelagert. The steering rod 12 is supported adjacent to the first axial end portion by a first support bearing arranged in the housing 10 of the steering gear 1 and adjacent to the second axial end portion by a second support bearing arranged in the housing 10 of the steering gear 1.

Die Stützlager 34a, 34b weisen bei einer durch die Antriebseinheit 20 über das Wandlungsgetriebe 14, insbesondere einen Kugelgewindetrieb, auf die Lenkstange 12 aufgebrachten Lenkkraft bis zu 1/10 einer maximal aufbringbaren Unterstützungskraft ein Radialspiel auf. The support bearings 34a, 34b have a radial play of up to 1/10 of a maximum support force that can be applied when a steering force is applied to the steering rod 12 by the drive unit 20 via the conversion gear 14, in particular a ball screw drive.

Ferner sehen die Stützlager 34a, 34b eine Überlastsicherung, insbesondere bei einer auf die Lenkstange 12 wirkenden Querkraft, der durch die Führungsstange 24 und die an der Führungsstange 24 durch das Roll- oder Gleitreibungselement 28 führbare Verdrehsicherung 22 bereitstellte Lagerung der Lenkstange 12 vor. Furthermore, the support bearings 34a, 34b provide overload protection, in particular in the event of a transverse force acting on the handlebar 12, for the bearing of the handlebar 12 provided by the guide rod 24 and the anti-twisting device 22 that can be guided on the guide rod 24 by the rolling or sliding friction element 28.

Claims

Ansprüche claims 1. Lenkgetriebe (1) für ein Steer-by-Wire Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit: einem Gehäuse (10) und einer zumindest abschnittsweise in einem Gehäuseinnenraum angeordneten Lenkstange (12), welche über ein Wandlungsgetriebe (14) gelagert und an axialen Endabschnitten (12a, 12b) mit jeweils einer Spurstange (16a, 16b) verbindbar ist; einer eine elektrische Maschine und das mit der elektrischen Maschine gekoppelte Wandlungsgetriebe (14) aufweisenden Antriebseinheit (20), welche dazu ausgebildet ist, die Lenkstange (12) axial zu bewegen; zumindest einer mit der Lenkstange (12) drehfest verbundenen Verdrehsicherung (22); und einer parallel zur Lenkstange (12) im Gehäuse (10) angeordneten Führungsstange (24), wobei die Verdrehsicherung (22) an einem ersten Endabschnitt (22a) mit der Lenkstange (12) verbunden ist und an einem, zum ersten Endabschnitt (22a) gegenüberliegend angeordneten zweiten Endabschnitt (22b) derart an der Führungsstange (24) anliegt, dass ein auf die Lenkstange (12) aufgebrachtes Drehmoment durch die Verdrehsicherung (22) an der Führungsstange (24) abstützbar ist. 1. Steering gear (1) for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle, with: a housing (10) and a steering rod (12) which is arranged at least in sections in a housing interior and which is mounted via a conversion gear (14) and can be connected to a tie rod (16a, 16b) at axial end sections (12a, 12b); a drive unit (20) having an electric machine and the conversion gear (14) coupled to the electric machine, which drive unit is designed to move the steering rod (12) axially; at least one anti-twisting device (22) connected to the steering rod (12) in a rotationally fixed manner; and a guide rod (24) arranged parallel to the handlebar (12) in the housing (10), wherein the anti-twist device (22) is connected to the handlebar (12) at a first end section (22a) and rests against the guide rod (24) at a second end section (22b) arranged opposite the first end section (22a) in such a way that a torque applied to the handlebar (12) can be supported by the anti-twist device (22) on the guide rod (24). 2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 , wobei die Verdrehsicherung (22) am ersten Endabschnitt (22a) eine kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindung mit der Lenkstange (12) aufweist und am zweiten Endabschnitt (22b) die Führungsstange (24) umgreift. 2. Steering gear according to claim 1, wherein the anti-twisting device (22) has a force-fitting, form-fitting or material-fitting connection with the steering rod (12) at the first end section (22a) and engages around the guide rod (24) at the second end section (22b). 3. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, wobei die Verdrehsicherung (22) am ersten Endabschnitt (22a) einen, insbesondere zylindrischen, Pressverband mit der Lenkstange (12) aufweist, wobei die Lenkstange (12) und die Verdrehsicherung (22) jeweils aus Stahl ausgebildet sind. 3. Steering gear according to claim 2, wherein the anti-twisting device (22) has a, in particular cylindrical, press fit with the handlebar (12) at the first end portion (22a), wherein the handlebar (12) and the anti-twisting device (22) are each made of steel. 4. Lenkgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdrehsicherung (22) dazu ausgebildet ist, eine Momentenabstützung des auf die Lenkstange (12) aufgebrachten Drehmoments durch einen zwischen der Lenkstange (12) und der Führungsstange (24) durch die Verdrehsicherung (22) ausgebildeten ersten Hebelarm (26) bereitzustellen. 4. Steering gear according to one of the preceding claims, wherein the anti-twisting device (22) is designed to provide a torque support of the torque applied to the handlebar (12) by a first lever arm (26) formed between the handlebar (12) and the guide rod (24) by the anti-twisting device (22). 5. Lenkgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdrehsicherung (22) am zweiten Endabschnitt (22b) ein Roll- oder Gleitreibungselement (28), insbesondere ein Linearkugellager, aufweist, welches bei einem Hub der mit der Verdrehsicherung (22) verbundenen Lenkstange (12) entlang der Führungsstange (24) verschiebbar ist. 5. Steering gear according to one of the preceding claims, wherein the anti-twisting device (22) has a rolling or sliding friction element (28), in particular a linear ball bearing, at the second end section (22b), which can be displaced along the guide rod (24) during a stroke of the steering rod (12) connected to the anti-twisting device (22). 6. Lenkgetriebe nach Anspruch 5, wobei die Führungsstange (24) und die an der Führungsstange (24) durch das Roll- oder Gleitreibungselement (28) führbare Verdrehsicherung (22) eine Lagerung der Lenkstange (12) bereitstellt. 6. Steering gear according to claim 5, wherein the guide rod (24) and the anti-twisting device (22) which can be guided on the guide rod (24) by the rolling or sliding friction element (28) provide a bearing for the steering rod (12). 7. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verdrehsicherung (22) am zweiten Endabschnitt (22b) ein gehäusefest verbundenes Roll- oder Gleitreibungselement (28‘), insbesondere ein Linearkugellager, aufweist, wobei an einem dritten axialen Endabschnitt (24a) der Führungsstange (24) eine erste Verdrehsicherung (30a) und an einem vierten axialen Endschnitt (24b) der Führungsstange (24) eine zweite Verdrehsicherung (30b) mit der Führungsstange (24) fest verbunden sind. 7. Steering gear according to one of claims 1 to 4, wherein the anti-twisting device (22) has a rolling or sliding friction element (28'), in particular a linear ball bearing, which is connected to the housing at the second end section (22b), wherein a first anti-twisting device (30a) is connected to a third axial end section (24a) of the guide rod (24) and a second anti-twisting device (30b) is connected to the guide rod (24) at a fourth axial end section (24b) of the guide rod (24). 8. Lenkgetriebe nach Anspruch 7, wobei bei einem Hub der Lenkstange (12) die mit der ersten Verdrehsicherung (22) und der zweiten Verdrehsicherung (22) fest verbundene Führungsstange (24) entlang dem Roll- oder Gleitreibungselement (28) führbar ist. 8. Steering gear according to claim 7, wherein during a stroke of the steering rod (12), the guide rod (24) firmly connected to the first anti-twist device (22) and the second anti-twist device (22) can be guided along the rolling or sliding friction element (28). 9. Lenkgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zwischen der Verdrehsicherung (22) und den axialen Endabschnitten der Lenkstange (12) bei Beaufschlagen der Lenkstange (12), insbesondere über zumindest eine der Spurstangen (16a, 16b), mit einer Radialkraft ausgebildeter zweiter Hebelarm (32) unabhängig von dem Hub der Lenkstange (12) konstant ist. 9. Steering gear according to one of the preceding claims, wherein a device between the anti-twist device (22) and the axial end sections of the steering rod (12) is provided with a The second lever arm (32) is designed for radial force and is constant regardless of the stroke of the handlebar (12). 10. Lenkgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lenkstange (12) benachbart zum ersten axialen Endabschnitt (12a) durch ein im Gehäuse (10) des Lenkgetriebes (1) angeordnetes erstes Stützlager (34a) und benachbart zum zweiten axialen Endabschnitt (12b) durch ein im Gehäuse (10) des Lenkgetriebes (1) angeordnetes zweites Stützlager (34b) gelagert ist. 10. Steering gear according to one of the preceding claims, wherein the steering rod (12) is mounted adjacent to the first axial end portion (12a) by a first support bearing (34a) arranged in the housing (10) of the steering gear (1) and adjacent to the second axial end portion (12b) by a second support bearing (34b) arranged in the housing (10) of the steering gear (1). 11 . Lenkgetriebe nach Anspruch 10, wobei die Stützlager (34a, 34b) bei einer durch die Antriebseinheit (20) über das Wandlungsgetriebe (14), insbesondere einen Kugelgewindetrieb, auf die Lenkstange (12) aufgebrachten Lenkkraft bis zu 1/10 einer maximal aufbringbaren Unterstützungskraft ein Radialspiel aufweisen. 11. Steering gear according to claim 10, wherein the support bearings (34a, 34b) have a radial play of up to 1/10 of a maximum applicable support force when a steering force is applied to the steering rod (12) by the drive unit (20) via the conversion gear (14), in particular a ball screw drive. 12. Lenkgetriebe nach Anspruch 10 oder 11 , wobei die Stützlager (34a, 34b) eine Überlastsicherung, insbesondere bei einer auf die Lenkstange (12) wirkenden Querkraft, der durch die Führungsstange (24) und die an der Führungsstange (24) durch das Roll- oder Gleitreibungselement (28) führbare Verdrehsicherung (22) bereitstellte Lagerung der Lenkstange12. Steering gear according to claim 10 or 11, wherein the support bearings (34a, 34b) provide an overload protection, in particular in the case of a transverse force acting on the steering rod (12), the bearing of the steering rod provided by the guide rod (24) and the anti-twisting device (22) which can be guided on the guide rod (24) by the rolling or sliding friction element (28). (12) vorsehen. (12) .
PCT/EP2024/061716 2023-05-26 2024-04-29 Steering gear for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle Pending WO2024245664A1 (en)

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