DE102010028153A1

DE102010028153A1 - Power steering, particularly for motor vehicle, has servo motor which drives axially displaceable component by nut supported rotatably in frame but axially in non-reloctable manner

Info

Publication number: DE102010028153A1
Application number: DE102010028153A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jörg Gold
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-10-27

Abstract

The power steering has a servo motor which drives an axially displaceable component (2) by a nut (4) supported rotatably in a frame (3) but axially in non-reloctable manner. The nut is supported in a radial bearing (5) in the frame. A bearing ring (6) or carrier (7) of the radial bearing is supported under intermediate layer of an element (8) with elastomeric properties at the frame. The element with elastomeric properties is indirectly connected to both sides (9,10) of the bearing ring. The element with elastomeric properties is formed of a natural or synthetic elatomer or a soft plastic.

Description

Die Erfindung betrifft eine Servolenkung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Servomotor, der ein axial verlagerbares Bauelement über eine, in einem Gestell drehbar, aber axial unverschiebbar gelagerte Mutter antreibt, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a power steering, in particular for a motor vehicle, with a servomotor, which drives an axially displaceable component via a rotatable in a frame, but axially immovably mounted nut, according to the preamble of claim 1.

Die DE 103 31 598 A1 zeigt und beschreibt eine Servolenkung für einen Personenkraftwagen mit einem Aktuator aus einem Servomotor, der ein axial verlagerbares Bauelement in Form einer Schubstange mit einem Spindelabschnitt antreibt. Die Schubstange bildet ein in einem als Lenkgetriebegehäuse gebildeten Gestell axial verlagerbares Bauteil. Der Spindelabschnitt der Schubstange ist mit seinem Gewinde in Eingriff mit einem Muttergewinde einer Kugelumlaufmutter. Die Kugelumlaufmutter ist in dem Gestell drehbar, aber axial weitestgehend unverschiebbar gelagert. Die Lagerung der Kugelumlaufmutter erfolgt über ein Axial- und Radialkräfte aufnehmendes Radiallager. Die Radiallager für solche Anwendungen sind Wälzlager, wie Kugellager, mit einem geringen Axialspiel. Solche bekannten Radiallager erlauben allerdings nur geringe Schwenkbewegungen des axial verlagerbaren Bauelementes wie sie unter Wirkung von Biegemomenten in dem axial verlagerbaren Bauelement auftreten können. Zudem weisen solche Radiallager keine Dämpfungseigenschaften in Axialrichtung auf.The DE 103 31 598 A1 shows and describes a power steering system for a passenger car with an actuator from a servomotor, which drives an axially displaceable component in the form of a push rod with a spindle portion. The push rod forms an axially displaceable component in a frame formed as a steering gear housing. The spindle portion of the push rod is with its thread in engagement with a female thread of a ball nut. The ball nut is rotatable in the frame, but axially mounted largely immovable. The bearing of the ball nut via an axial and radial forces receiving radial bearing. The radial bearings for such applications are rolling bearings, such as ball bearings, with a low axial play. However, such known radial bearings allow only small pivoting movements of the axially displaceable component as they can occur under the action of bending moments in the axially displaceable component. In addition, such radial bearings have no damping properties in the axial direction.

Ferner sind Vierpunkt-Lager bekannt, die zwar ein sehr niedriges Axialspiel aufweisen jedoch keine nennenswerten Schwenkbewegungen des Vierpunkt-Lagers und ebenfalls keine Dämpfung in axialer Richtung ermöglichen.Furthermore, four-point bearings are known which, although having a very low axial play but not allow significant pivotal movements of the four-point bearing and also no damping in the axial direction.

Die DE 601 03 257 T2 beschreibt ein Wälzlager, insbesondere für eine Lenksäule von Kraftfahrzeugen, zur radialen und axialen Lagerung einer Lenkwelle in einer Lenksäule. Ein Innenring des Wälzlagers stützt sich über einen axial begrenzt verlagerbaren Ausgleichsring an einem Dämpfungselement der Lenksäule ab. Das Dämpfungselement kann elastomere Eigenschaften aufweisen oder axial zwischen dem Dämpfungselement und dem Ausgleichsring ist ein Element mit elastomeren Eigenschaften, wie etwa eine axial elastische Federscheibe angeordnet. Auf diese Weise lassen sich die inneren Spiele des Wälzlagers beseitigen und es wird ein beständiger, spielfreier Kontakt zwischen den Ringen und den Wälzkörpern des Wälzlagers sichergestellt.The DE 601 03 257 T2 describes a rolling bearing, in particular for a steering column of motor vehicles, for the radial and axial mounting of a steering shaft in a steering column. An inner ring of the rolling bearing is supported via an axially displaceable compensation ring on a damping element of the steering column. The damping element may have elastomeric properties or axially between the damping element and the balance ring is arranged an element with elastomeric properties, such as an axially elastic spring washer. In this way, the internal games of the bearing can be eliminated and it is ensured a stable, backlash-free contact between the rings and the rolling elements of the bearing.

Die DE 10 2004 034 701 A1 zeigt und beschreibt ein Wälzlager mit einem Lageraußenring und einem Lagerinnenring. Das Wälzlager stützt sich an seinem Lageraußenring unter Zwischenlage von in axialer Richtung an dem Lageraußenring zu beiden Seiten angeordneten Dämpfungselementen an einem Lagernest ab, sodaß eine gewisse Schwenkbewegung der zu lagernden Welle und Dämpfungseigenschaften des Wälzlagers sichergestellt sind.The DE 10 2004 034 701 A1 shows and describes a rolling bearing with a bearing outer ring and a bearing inner ring. The rolling bearing is supported on its bearing outer ring with the interposition of axially on the outer bearing ring on both sides arranged damping elements on a bearing nest, so that a certain pivotal movement of the shaft to be supported and damping properties of the bearing are ensured.

Aus dem Stand der Technik sind weitere Bauformen von Wälzlagern unter Anwendung von Elementen mit elastomeren Eigenschaften wie etwa in der EP 0165 699 A1 bekannt.Other types of rolling bearings are known from the prior art using elements with elastomeric properties such as in EP 0165 699 A1 known.

Die in Servolenkungen bisher verbauten Radiallager weisen jedoch zum einen den Nachteil auf, dass sie auf Biegemomente in den zu lagernden Wellen nicht adäquat Verspannungen des Systems Welle – Lager – Gestell – vermeiden können. Zum anderen weisen solche Radiallager den Nachteil auf, dass sie viele Bauteile, die einzeln zu montieren sind, umfassen.However, the radial bearings previously installed in power steering systems have, on the one hand, the disadvantage that they can not adequately avoid distortions of the shaft-bearing-frame system in bending moments in the waves to be supported. On the other hand, such radial bearings have the disadvantage that they include many components that are to be mounted individually.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Servolenkung anzugeben, deren axial verlagerbares Bauelement mit Hilfe eines Radiallagers gelagert ist, das einfach zu montieren ist und das eine Schiefstellung der Welle ohne Verspannungen des Systems Welle – Radiallager – Gestell – zu verursachen, ermöglicht.The invention is therefore an object of the invention to provide a power steering, whose axially displaceable component is mounted by means of a radial bearing, which is easy to assemble and which causes a misalignment of the shaft without tension of the system shaft - radial bearing - frame.

Die Aufgabe wird mit einer Servolenkung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The object is achieved with a power steering system with the features of claim 1.

Dadurch, dass jedes Element mit elastomeren Eigenschaften, welches zu beiden axialen Seiten eines Lagerringes des Radiallagers angeordnet ist, zumindest mittelbar fest mit dem Lagerring, an dem sich das Radiallager in dem Gestell abstützt, verbunden ist, ist eine Baueinheit aus Lagerring und Element mit elastomeren Eigenschaften geschaffen, die einfach handhabbar und montierbar ist und ein einziges Bauelement darstellt. Das Element mit elastomeren Eigenschaften kann mittelbar, im Sinne von Zwischenschaltung eines weiteren Bauelements zwischen dem Lagerring und dem Element an dem Lagerring festgelegt sein. Das Element mit elastomeren Eigenschaften kann auch unmittelbar an dem Lagerring festgelegt sein.Characterized in that each element with elastomeric properties, which is arranged on both axial sides of a bearing ring of the radial bearing, at least indirectly fixed to the bearing ring on which the radial bearing is supported in the frame, is an assembly of bearing ring and element with elastomeric Created properties that is easy to handle and assemble and represents a single component. The element with elastomeric properties can be indirectly determined in the sense of interposing a further component between the bearing ring and the element on the bearing ring. The element with elastomeric properties may also be fixed directly to the bearing ring.

Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments emerge from the subclaims.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Servolenkung ist das Element mit elastomeren Eigenschaften um den Umfang des Lagerringes an einer Lagerscheibe festgelegt, wobei die Lagerscheibe wiederum fest mit dem Lagerring verbunden ist. Ist hier von einer singulären Anordnung von Bauteilen die Rede, so ist vorzugsweise diese Anordnung zu beiden Seiten des Lagerringes des Radiallagers gemeint.In a particularly preferred embodiment of the power steering element with elastomeric properties around the circumference of the bearing ring is fixed to a bearing disc, wherein the bearing disc is in turn firmly connected to the bearing ring. If this is the case of a singular arrangement of components, this arrangement is preferably meant on both sides of the bearing ring of the radial bearing.

Das Element mit elastomeren Eigenschaften erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte radiale Breite des Lagerringes und stützt den Lagerring um dessen gesamten Umfang an dem Gestell ab. Dadurch ist eine dämpfende, um den gesamten Umfang vorzugsweise gleichmäßige Abstützung des Radiallagers in dem Gestell bewirkt. Biegemomente an dem axial verlagerbaren Bauelement können in beliebiger Richtung gleichmäßig abgestützt werden. Es ist zweckmäßig, die an dem Lagerring zu beiden axialen Stirnseiten angebrachten Lagerscheiben in einem S-förmigen Querschnittsverlauf zu bilden. So kann eine Flanke der Lagerscheibe, die zu dem Lagerring zugewandt ist, einen Hinterschneidungsbereich mit einer Feder bilden, die wiederum in eine radial zu einer Längsachse des Radiallagers geöffneten Nut eingreifen kann. Dadurch lässt sich die Lagerscheibe jeweils in dem Lagerring formschlüssig lösbar einclipsen. Die Lagerscheibe bildet mit dem Element mit elastomeren Eigenschaften eine bauliche Einheit, sodaß sich durch das formschlüssige Fügen von Lagerscheibe und Lagerring ein einziges, für die Montage des Radiallagers vorbereitetes Bauteil ergibt.The element having elastomeric properties preferably extends over the whole radial width of the bearing ring and supports the bearing ring from around the entire circumference of the frame. This causes a damping, preferably uniform support around the entire circumference of the radial bearing in the frame. Bending moments on the axially displaceable component can be supported uniformly in any direction. It is expedient to form the mounted on the bearing ring to both axial end faces bearing discs in an S-shaped cross-sectional profile. Thus, an edge of the bearing disc, which faces the bearing ring, form an undercut region with a spring, which in turn can engage in a groove which is open radially to a longitudinal axis of the radial bearing. As a result, the bearing disk can be clipped releasably into the bearing ring in each case in a form-fitting manner. The bearing disc forms with the element with elastomeric properties a structural unit, so that there is a single, prepared for the assembly of the radial bearing component by the positive joining of bearing disc and bearing ring.

Die Lagerscheibe erstreckt sich vorzugsweise mit ihrer zweiten Flanke axial und radial über das Element mit elastomeren Eigenschaften und kann so als Anlage zusammen mit dem Element mit elastomeren Eigenschaften an einem Lagernest dienen. Dadurch können in radialer Richtung des Radiallagers Umfangsbereiche mit gleicher oder verschiedener Steifigkeit für die Anlage des Lagerringes in dem Gestell geschaffen sein. Es ist zweckmäßig, das Element mit elastomeren Eigenschaften mit zumindest einer gleichen radialen Erstreckung oder Breite wie den Lagerring zu versehen, sodaß keine Kippmomente von Seiten des Elements mit elastomeren Eigenschaften auf dem Lagerring entstehen.The bearing disc preferably extends axially and radially with its second flank over the element having elastomeric properties, and thus may serve as an abutment together with the element having elastomeric properties on a bearing nest. As a result, circumferential regions with the same or different rigidity for the bearing of the bearing ring in the frame can be created in the radial direction of the radial bearing. It is expedient to provide the element with elastomeric properties with at least a same radial extent or width as the bearing ring, so that no tilting moments arise from the side of the element having elastomeric properties on the bearing ring.

Es kann auch zweckmäßig sein, das Element mit elastomeren Eigenschaften und/oder die Lagerscheibe mit einer größeren radialen Erstreckung als den Lagerring zu versehen, etwa die Lagerscheibe teilweise um den Lagerring axial zu führen.It may also be expedient to provide the element with elastomeric properties and / or the bearing disk with a larger radial extent than the bearing ring, for example, to guide the bearing disk partly axially around the bearing ring.

Die Lagerscheibe kann aus einem Metallwerkstoff oder aus einem Kunststoff gebildet sein. So kann Federstahl als Werkstoff ebenso dienen wie auch ein Weichkunststoff wie Polyethylen. Im Vergleich zu den meisten Kunststoffen besitzt Polyethylen niedrige Festigkeit, Härte und Steifigkeit, jedoch eine hohe Dehnbarkeit und sehr hohe Schlagzähigkeit. Polyethylen kann durch Thermoformen und Schweißen weiterverarbeitet werden, sodaß beispielsweise auch das Element mit elastomeren Eigenschaften an einer aus diesem Werkstoff gebildeten Lagerscheibe geschweißt werden kann. Polyethylen weist ferner drei Haupttypen auf, wie das langkettige, verzweigte PE niedriger Dichte (PE-LD), das relativ biegsam und weich ist. Ferner das wenig und kurzkettig verzweigte PE hoher Dichte, das fester und härter ist (Hart-PE) und das lineare PE niederer Dichte (PE-LLD), dessen physikalische Eigenschaften oft zwischen PE-LD und PE-HD liegen und das bis über 110°C anwendbar ist.The bearing disc may be formed of a metal material or of a plastic. Thus, spring steel can serve as a material as well as a soft plastic such as polyethylene. Compared to most plastics, polyethylene has low strength, hardness and rigidity but high ductility and very high impact strength. Polyethylene can be further processed by thermoforming and welding, so that, for example, the element with elastomeric properties can be welded to a bearing disc formed from this material. Polyethylene also has three main types, such as the long-chain branched low density PE (PE-LD), which is relatively flexible and soft. Furthermore, the low-density and short-chain branched high-density PE (hard PE) and the linear low-density PE (PE-LLD), whose physical properties are often between PE-LD and PE-HD and more than 110 ° C is applicable.

Polyethylen kann auf vielfältige Weise als Homopolymerisat oder durch Copolymerisation durch Mischen mit anderen Polymeren, mit Füll- und Verstärkungsstoffen oder sonstigen Substanzen, und durch chemische Reaktionen mit sonstigen Polymeren abgewandelt werden.Polyethylene can be modified in many ways as a homopolymer or by copolymerization by mixing with other polymers, with fillers and reinforcing agents or other substances, and by chemical reactions with other polymers.

Das Element mit elastomeren Eigenschaften kann aus einem permanenten Elastomeren z. B. Gummi, Kautschuk oder aus einem thermoplastischen Elastomeren (Vinyl-Elastomere) gebildet sein. Es kann eine stoff- oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Lagerring, der Lagerscheibe und dem Element mit elastomeren Eigenschaften gebildet sein, etwa durch Kleben. Das Element mit elastomeren Eigenschaften kann scheiben- oder ringförmig gebildet sein und einen rechteckigen, rautenförmigen oder auf andere Art gestalteten Querschnitt aufweisen, sodaß es vorzugsweise mit einem gleichen Querschnitt um den gesamten Umfang der Lagerscheibe angeordnet ist. Da es an beiden Seiten des Radiallagers angeordnet ist, lassen sich wechselnde Lasten an der Kugelumlaufmutter aufnehmen. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Aussenring des Radiallagers mit der Anordnung aus Lagerscheibe und Element mit elastomeren Eigenschaften versehen.The element having elastomeric properties may be made of a permanent elastomer, e.g. As rubber, rubber or a thermoplastic elastomer (vinyl elastomers) may be formed. It may be a material or non-positive connection between the bearing ring, the bearing disc and the element formed with elastomeric properties, such as by gluing. The element having elastomeric properties may be disc-shaped or annular and may have a rectangular, diamond-shaped or otherwise shaped cross-section, so that it is preferably arranged with a same cross-section around the entire circumference of the bearing disc. Since it is located on both sides of the radial bearing, changing loads can be absorbed by the recirculating ball nut. In a particularly preferred embodiment, the outer ring of the radial bearing is provided with the arrangement of bearing disc and element with elastomeric properties.

Das Radiallager mit dem erfindungsgemäßen Aussenring lässt sich bevorzugt für die Lagerung einer Welle in einem Lenkgetriebe, wie etwa einer Lenkspindel in einem Kugelmutter-Umlauf-Lenkgetriebe einer elektrischen oder hydraulischen Servolenkung einsetzen.The radial bearing with the outer ring according to the invention can be preferably used for the storage of a shaft in a steering gear, such as a steering shaft in a ball-nut-circulation steering gear of an electric or hydraulic power steering.

Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnungen widergegeben.The invention will now be described in more detail with reference to an embodiment and reproduced with reference to the accompanying drawings.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 einen teilweisen nicht maßstäblichen, schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Servolenkung, 1 a partial not to scale, schematic longitudinal section through a power steering according to the invention,

2 ein Radiallager der Servolenkung in 1 2 a radial bearing of the power steering in 1

In 1 ist in einem teilweisen, schematischen und nicht maßstäblichen Längsschnitt eine als elektrische Hilfskraftlenkung gebildete Servolenkung 1 für einen Personenkraftwagen gezeigt. Wesentliche Bauteile der Servolenkung 1 sind ein als geschlossenes Lenkgetriebegehäuse 21 gebildetes Gestell 3 aus Aluminiumdruckguß. An einem nicht gezeigten Radialflansch des Lenkgetriebegehäuses 21 ist ein nicht gezeigter elektrischer Servomotor angeschraubt. Der elektrische Servomotor dient zur Bereitstellung einer Lenkhilfskraft auf einen Gewindeabschnitt einer Zahnstange 22. Die Zahnstange 22 stellt ein axial verlagerbares Bauelement 2 in dem Lenkgetriebegehäuse 21 dar. An nicht gezeigten Enden der Zahnstange 22 sind gelenkig Spurstangen festgelegt, die mit Radlenkhebeln gelenkter Räder des Personenkraftwagens zur Lenkwinkelverstellung der Räder bei einer Axialverschiebung der Zahnstange 22 dienen.In 1 is in a partial, schematic and not to scale longitudinal section formed as an electric power steering power steering 1 shown for a passenger car. Essential components of the power steering 1 are as a closed steering gear housing 21 formed frame 3 made of die-cast aluminum. On a radial flange, not shown, of the steering gear housing 21 An electric servomotor, not shown, is screwed on. The electric servomotor serves to provide a steering assist force to a threaded portion of a rack 22 , The rack 22 represents an axially displaceable component 2 in the steering gear housing 21 dar. At not shown ends of the rack 22 articulated tie rods are set, the steered wheels of the passenger car steering wheels for steering angle adjustment of the wheels at an axial displacement of the rack 22 serve.

Ein Gewindeabschnitt der Zahnstange 22 ist mit seinem Gewinde mit einem Muttergewinde 24 einer Mutter 4 in Eingriff. Die Mutter 4 ist als Kugelmutter oder Kugelumlaufmutter gebildet. Eine von dem elektrischen Servomotor angetriebene Bewegungsschraube 25 ist dadurch gebildet. Die Mutter 4 ist um den Gewindeabschnitt in dem Gestell 3 rotierbar gelagert, aber axial weitestgehend unverschieblich angeordnet.A threaded section of the rack 22 is with its thread with a nut thread 24 a mother 4 engaged. The mother 4 is formed as a ball nut or ball nut. A driven by the electric servomotor movement screw 25 is formed by it. The mother 4 is around the threaded portion in the frame 3 rotatably mounted, but axially arranged largely immovable.

Die Mutter 4 ist axial und radial über ein Radiallager 5, das als Rillenkugellager 18 gebildet ist, in dem Gestell 3 oder Lenkgetriebegehäuse 21 gelagert. Ein als Aussenring 17 gebildeter Lagerring 6 weist an seinen beiden axialen Seiten 9, 10, insbesondere an seinen Stirnseiten u-förmige Umfangsnuten 26, 27 auf, die radial zu einer Längsachse 28 des Radiallagers 5 (vgl. 2) offen sind. Jeweils in eine u-förmige Umfangsnut 26, 27 ist ein zungenartiger Umfangswulst 29, 30 einer Lagerscheibe 11 formschlüssig lösbar eingeclipst. Die axial jeweils äußere Flanke 31, 32 bildet somit mit der Lagerscheibe 11 einen Hinterschneidungsbereich 13 für die Lagerscheibe 11.The mother 4 is axial and radial via a radial bearing 5 as a deep groove ball bearing 18 is formed in the frame 3 or steering gear housing 21 stored. One as outer ring 17 formed bearing ring 6 has at its two axial sides 9 . 10 , in particular at its end sides U-shaped circumferential grooves 26 . 27 on, which is radial to a longitudinal axis 28 of the radial bearing 5 (see. 2 ) are open. Each in a U-shaped circumferential groove 26 . 27 is a tongue-like bulge 29 . 30 a bearing disc 11 positively releasably clipped. The axially outer flank 31 . 32 thus forms with the bearing disc 11 an undercut area 13 for the bearing disc 11 ,

Die so gebildete Nut- und Federverbindung 14 ist axial und radial in der Weise elastisch vorgespannt, dass sich eine spielfreie Anlage der Lagerscheiben 11 an die jeweilige Seite 9, 10 des Aussenringes 17 sich ergibt. Die Lagerscheiben 11 sind aus einem technischen Kunststoff und weisen insgesamt einen Querschnittsverlauf in der Art einer S-Form auf. Axial etwa bündig mit der Aussenumfangsfläche des Lagerringes 6 erstreckt sich in axialer Richtung von den jeweiligen Stirnseiten des Lagerringes 6 weg, je ein zungenartiger Umfangsabschnitt 16 an der jeweiligen Lagerscheibe 11.The tongue and groove joint thus formed 14 is elastically biased axially and radially in such a way that a play-free system of bearing washers 11 to the respective page 9 . 10 of the outer ring 17 results. The bearing washers 11 are made of a technical plastic and have a total of a cross-sectional profile in the manner of an S-shape. Axial approximately flush with the outer peripheral surface of the bearing ring 6 extends in the axial direction of the respective end faces of the bearing ring 6 away, each a tongue-like peripheral portion 16 at the respective bearing disc 11 ,

Die Breite b des zungenartigen Umfangsabschnittes 16 ist gleichgroß wie die Breite a des Elements 8 mit elastomeren Eigenschaften.The width b of the tongue-like peripheral portion 16 is the same size as the width a of the element 8th with elastomeric properties.

Der zungenartige Umfangsabschnitt 16 überragt je ein Element 8 mit elastomeren Eigenschaften. Das jeweils zu beiden Seiten 9, 10 des Lagerringes 6 an der jeweiligen Lagerscheibe 11 stoffschlüssig oder kraftschlüssig festgelegte Element 8 ist als mit einem etwa rechteckförmigen Querschnitt gebildete, flache Scheibe ausgebildet. Jedes Element 8 erstreckt sich über einen radialen Teilbereich 15 der Lagerscheibe 11 und weist zusammengenommen eine etwa identische radiale Erstreckung x zusammen mit dem zungenartigen Umfangsabschnitt 16 der Lagerscheibe 11 auf, wie die Lagerscheibe 11 insgesamt aufweist. Der zungenartige Umfangsabschnitt 16 der Lagerscheibe 11 und das Element 8 mit elastomeren Eigenschaften erstrecken sich zusammengenommen über den gesamten Radialbereich 12 des Lagerringes 6 und darüber hinaus in Richtung auf die Längsachse des Radiallagers 5.The tongue-like peripheral portion 16 surpasses one element each 8th with elastomeric properties. That on both sides 9 . 10 of the bearing ring 6 at the respective bearing disc 11 cohesively or non-positively fixed element 8th is formed as formed with an approximately rectangular cross-section, flat disc. Every element 8th extends over a radial portion 15 the bearing disc 11 and taken together has an approximately identical radial extent x together with the tongue-like peripheral portion 16 the bearing disc 11 on, like the bearing disc 11 total. The tongue-like peripheral portion 16 the bearing disc 11 and the element 8th with elastomeric properties taken together extend over the entire radial region 12 of the bearing ring 6 and beyond in the direction of the longitudinal axis of the radial bearing 5 ,

Axial stützt sich der zungenartige Umfangsabschnitt 16 und das Element 8 mit elastomeren Eigenschaften jeweils an einem ringförmigen Träger 7 für das Radiallager 5 ab, von dem in 1 lediglich einer gezeigt ist.Axially supports the tongue-like peripheral portion 16 and the element 8th with elastomeric properties each on an annular support 7 for the radial bearing 5 from, of which in 1 only one is shown.

Ein Innenring 33 des Radiallagers 5 ist auf einer Aussenumfangsfläche der Mutter 4, die als Kugelmutter 20 gebildet ist, mit jeweils Axialanschlägen 34, 35 festgelegt. Ein Anschlag 35 wird von einer Riemenscheibe 23, die drehfest mit der Mutter 4 verbunden ist, gebildet. Der nicht gezeigte elektrische Servomotor ist über ein nicht gezeigtes Zugmittelgetriebe mit der Mutter 4 wirkverbunden, wobei ein als Zahnriemen gebildeter Riemen auf der Riemenscheibe 23 an der Mutter 4 abläuft. Die Riemenscheibe 23 ist in der Art einer stufenzylindrischen Hülse gebildet. Sie bildet mit ihrer, dem Radiallager 5 zugewandten Stirnseite 36 den Anschlag 35 und liegt an einem Umfangswulst 37 der Mutter 4 axial gesichert an. Eine Mutter 38, die auf die Mutter 4 oder Kugelmutter 20 aufgedreht ist, bildet den anderen Axialanschlag 34 für den Innenring 33. Die Kugelmutter 20 ist mit ihrem Muttergewinde 24 in Eingriff mit einer Spindel 19 oder einem Spindelabschnitt des ansonsten als Zahnstange 22 gebildeten, axial verlagerbaren Bauelements 2.An inner ring 33 of the radial bearing 5 is on an outer peripheral surface of the nut 4 as a ball nut 20 is formed, each with axial stops 34 . 35 established. An attack 35 is from a pulley 23 , rotatably with the mother 4 connected, formed. The electric servomotor, not shown, is connected via a not shown Zugmittelgetriebe with the mother 4 operatively connected, with a belt formed as a toothed belt on the pulley 23 at the mother 4 expires. The pulley 23 is formed in the manner of a stepped cylindrical sleeve. She forms with her, the radial bearing 5 facing end face 36 the stop 35 and lies on a circumferential bead 37 mother 4 secured axially. A mother 38 on the mother 4 or ball nut 20 turned up, forms the other axial stop 34 for the inner ring 33 , The ball nut 20 is with her mother thread 24 in engagement with a spindle 19 or a spindle portion of the otherwise as a rack 22 formed axially displaceable component 2 ,

Der nicht gezeigte Servomotor wird nach Maßgabe von Sensorsignalen, die einen gewünschten Lenkwinkel und einen Radlenkwinkel abbilden, von einer nicht gezeigten Steuer- und/oder Regelungseinrichtung angesteuert. Er kann pulsweitenmoduliert betrieben sein. Dadurch wird die Kugelmutter 20 in die eine oder andere Richtung gedreht und die Zahnstange 22 in die eine oder andere Richtung axial verschoben. Auf die Kugelmutter 20 werden andererseits auch Axialkräfte, die von Radreaktionskräften abgeleitet sind, eingeleitet. Zudem ergeben sich bei Lenkbewegungen an einer Lenkhandhabe in die eine oder andere Richtung wechselnde Axialkräfte an der Kugelmutter 20.The servomotor, not shown, is controlled by a control and / or regulating device, not shown, in accordance with sensor signals which represent a desired steering angle and a wheel steering angle. It can be operated with pulse width modulation. This will cause the ball nut 20 turned in one direction or the other and the rack 22 axially displaced in one direction or the other. On the ball nut 20 On the other hand, axial forces derived from wheel reaction forces are also initiated. In addition, resulting in steering movements on a steering handle in one or the other direction changing axial forces on the ball nut 20 ,

Durch den relativ großen Abstand der Radialführungen der Zahnstange 22 in dem Lenkgetriebegehäuse 21 ergeben sich Verbiegungen der Zahnstange 22 im Betrieb, woraus eine Schiefstellung des Radiallagers 5 resultiert. Diese Schiefstellung ist durch die axial-elastische Aufhängung des Lagerringes 6 in dem Lenkgetriebegehäuse 21 ausgeglichen und führt zu keinen verschleißerhöhenden Verspannungen der Bauelemente des Radiallagers 5.Due to the relatively large distance between the radial guides of the rack 22 in the steering gear housing 21 There are deflections of the rack 22 in operation, resulting in a misalignment of the radial bearing 5 results. This misalignment is by the axial-elastic suspension of the bearing ring 6 in the steering gear housing 21 balanced and leads to no wear-increasing tension of the components of the radial bearing 5 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: ServolenkungPower steering
22: Bauelement, axial verlagerbarComponent, axially displaceable
33: Gestellframe
44: Muttermother
55: Radiallagerradial bearings
66: Lagerringbearing ring
77: Trägercarrier
88th: Element mit elastomeren EigenschaftenElement with elastomeric properties
99: Seitepage
1010: Seitepage
1111: Lagerscheibebearing disk
1212: Radialbereich, v. 6 Radial area, v. 6
1313: Hinterschneidungsbereichundercut
1414: Nut-FederverbindungTongue and groove connection
1515: Teilbereich, radialPartial area, radial
1616: Umfangsabschnittperipheral portion
1717: Außenringouter ring
1818: RillenkugellagerDeep groove ball bearings
1919: Spindelspindle
2020: Kugelmutterball nut
2121: LenkgetriebegehäuseSteering gear housing
2222: Zahnstangerack
2323: Riemenscheibepulley
2424: Muttergewindenut thread
2525: Bewegungsschraubeleading screw
2626: Umfangsnutcircumferential groove
2727: Umfangsnutcircumferential groove
2828: Längsachselongitudinal axis
2929: Umfangswulstperipheral bead
3030: Umfangswulstperipheral bead
3131: Flanke, v. 11 Flank, v. 11
3232: Flanke, v. 11 Flank, v. 11
3333: Innenringinner ring
3434: Anschlagattack
3535: Anschlagattack
3636: Stirnseitefront
3737: Umfangswulstperipheral bead
3838: Muttermother
aa: Breite, axial v. 8 Width, axial v. 8th
bb: Breite, axial v. 16 Width, axial v. 16
xx: Erstreckung, radial v. 8, 11 Extension, radial v. 8th . 11

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10331598 A1 [0002]
DE 60103257 T2 [0004]
DE 102004034701 A1 [0005]
EP 0165699 A1 [0006]

Claims

Power steering, in particular for a motor vehicle, with a servomotor comprising an axially displaceable component ( 2 ) over one, in a rack ( 3 ) rotatably but axially non-displaceably mounted nut ( 4 ), whereby the mother ( 4 ) in a radial bearing ( 5 ) in the frame ( 3 ) and a storage ring ( 6 ) or carrier ( 7 ) of the radial bearing ( 5 ) with the interposition of an element ( 8th ) with elastomeric properties on the frame ( 3 ), characterized in that the element ( 8th ) with elastomeric properties at least indirectly on both sides ( 9 . 10 ) of the bearing ring ( 6 ) is firmly connected to this.

Power steering system according to claim 1, characterized in that the element ( 8th ) with elastomeric properties on a fixed to the bearing ring ( 6 ) associated bearing disc ( 11 ).

Power steering system according to claim 2, characterized in that the bearing disc ( 11 ) positively or non-positively on the bearing ring ( 6 ).

Power steering system according to one of claims 2 or 3, characterized in that the element ( 8th ) with elastomeric properties over the entire radial region ( 12 ) of the bearing ring ( 6 ).

Power steering system according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the bearing disk ( 11 ) has an S-shaped cross-sectional profile, wherein the bearing disc ( 11 ) with an undercut area ( 13 ) and a tongue and groove connection ( 14 ) on the bearing ring ( 6 ).

Power steering system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the element ( 8th ) having elastomeric properties over a radial portion ( 15 ) of the bearing disk ( 11 ) and with a tongue-like peripheral portion ( 16 ) of the bearing disk ( 11 ) is projected radially.

Power steering system according to claim 6, characterized in that the tongue-like peripheral portion ( 16 ) at least approximately the same axial width (b) as the axial width (a) of the element ( 8th ) having elastomeric properties.

Power steering system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bearing disc ( 11 ) and / or the element ( 8th ) having elastomeric properties have a greater radial extent (x), as the bearing ring ( 6 ).

Power steering system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bearing disc ( 11 ) is formed of a metal material or a plastic.

Power steering system according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the element ( 8th ) is formed with elastomeric properties of a natural or synthetic elastomer or of a soft plastic,

Power steering system according to one of claims 1 to 10, characterized in that a cohesive connection between the bearing ring ( 6 ) and the bearing disc ( 11 ) and between the bearing disc ( 11 ) and the element ( 8th ) is formed with elastomeric properties.

Power steering system according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the element ( 8th ) is formed with elastomeric properties disk or annular.

Power steering system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the bearing ring ( 6 ) an outer ring ( 17 ) of a deep groove ball bearing ( 18 ) or a four-point bearing.

Power steering system according to one of claims 1 to 13, characterized in that on both sides ( 9 . 10 ) of the outer ring ( 17 ) one element each ( 8th ) is arranged with elastomeric properties.

Power steering system according to one of claims 1 to 14, characterized in that the axially displaceable component ( 2 ) a spindle ( 19 ) or a rack ( 22 ) with a threaded portion to the one axially non-displaceably mounted ball nut ( 20 ) rotates.

Power steering system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the frame ( 3 ) a steering gear housing ( 21 ) is a ball-nut spindle gear or ball-nut hydraulic transmission of an electric or hydraulic power or power steering system.

Power steering system according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the servomotor is an electric motor which has a pulley rotatably connected to its motor shaft and a belt one with the nut ( 4 ) rotatably connected pulley ( 28 ) drives.