DE102011003562A1 - Kugelgewindetrieb und damit ausgestattete Lenkeinrichtung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Kugelgewindetrieb für eine Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs beschrieben, der eine Gewindespindel (2) und eine Mutter (3) mit einem auf der Gewindespindel (2) über in Kugelkanälen geführte Kugeln (4) laufenden Mutterkörper aufweist, wobei der Mutterkörper ein erstes Körperelement (5) und ein zweites Körperelement (6) aufweist, die über wenigstens einen, zwischen diesen angeordneten, elastischen Dämpfungskörper (7) in Wechselwirkung stehen. Darüber hinaus wird eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug beschrieben, in dem der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb verwendet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kugelgewindetrieb, insbesondere für eine Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine damit ausgestattete Lenkeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
  • Kugelgewinde kommen in unterschiedlichen Anwendungen beispielsweise im Automobilbau zum Einsatz. Eine konkrete Anwendung, bei der im Hinblick auf die Fertigungsgenauigkeit des Kugelgewindetriebs besondere Anforderungen gestellt werden, ist der Einsatz eines Kugelgewindetriebs in oder als Teil einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Eine solche Lenkeinrichtung umfaßt ein Lenkgehäuse, in dem eine mit einer Lenksäule in getrieblicher Verbindung stehende Zahnstange zur Auslenkung von Fahrzeugrädern axial verschiebbar gelagert ist. Über die Verschiebung der Zahnstange wird der Lenkwinkel in bekannter Weise verändert, das heißt, die Zahnstange ist über entsprechende Querlenker und ähnliche mechanische Verbindungen mit den zu lenkenden Rädern, seien es Vorder- oder Hinterräder, gekoppelt.
  • Zur Unterstützung des Fahrers beim Lenken ist der Kugelgewindetrieb vorgesehen, der eine Gewindespindel umfaßt, die mit der Zahnstange gekoppelt ist, also in den längsbeweglichen mechanischen Strang eingebunden ist. Die Gewindespindel wird bei Bewegen der Zahnstange ebenfalls bewegt. Auf der Gewindespindel läuft in bekannter Weise die in diesem Fall lagefeste Mutter. Die Mutter kann beispielsweise über einen Antriebsmotor mittels eines Riemens angetrieben werden. Über diesen Motor wird die vom Fahrer initiierte Lenkbewegung unterstützt, nachdem die Mutter aktiv gedreht und infolge dessen die Gewindespindel und mit ihr die Zahnstange bzw. die gesamte Mimik bewegt wird. Eine derartige Lenkeinrichtung wird auch als elektrische bzw. elektrisch angetriebenen Servolenkung mit einem Zahnstangenantrieb (Rack-type EPAS, EPAS = Electric Power Assisted Steering) bezeichnet.
  • An einem in einer solchen Lenkeinrichtung zu integrierenden Kugelgewindetrieb werden sehr hohe Genauigkeitsanforderungen gestellt. So ist insbesondere das Axialspiel zwischen Mutter und Spindel sehr eng definiert (beispielsweise wenige μm). Durch ein sehr geringes Spiel kann einerseits eine hochpräzise Lenkung realisiert werden, andererseits soll die Entstehung von Klappergeräuschen verhindert werden.
  • Klappergeräusche am Kugelgewindetrieb aufgrund eines Axialspiels können zum Beispiel dadurch entstehen, dass die während des Betriebs des Kugelgewindetriebs stattfindende Rotation der Mutter eine parametererregte Schwingung erzeugt, bei der sich die Mutter relativ gegenüber der Gewindespindel in Form eines Grenzzykels bewegt. Es ist an sich bekannt, dass an derartigen rotierenden Maschinenteilen, wie zum Beispiel der Mutter, durch den eigenen Betrieb der Maschine (hier: des Kugelgewindetriebs) oder aber auch durch Anregung von außen Schwingungen an den Maschinenteilen entstehen können. Dies wird insbesondere dadurch begünstigt, dass die Maschinenteile im Allgemeinen eine geringe Materialdämpfung aufweisen.
  • Wird das Axialspiel dagegen unterschritten, so kann es vorkommen, dass die Kugeln unter Vorspannung zwischen Spindel und Mutter geführt sind. Dies ist wiederum insoweit nachteilig, als hierüber die Lenkung schwergängiger wird, da in diesem Fall die vorgespannten Kugeln der Lenkbewegung respektive Spindeldrehung entgegenwirken. Weiterhin kann es bei üblichen Kugelgewindetrieben mit Kugelkette, bei der die Kugeln aneinanderliegen, zu einem Slip-Stick-Effekt kommen, bei dem die Kugeln aneinanderhaften können und somit nicht korrekt abwälzen.
  • Ein sehr geringes bzw. gar kein Axialspiel zwischen Mutter und Gewindespindel einzuhalten, ist mit beachtlich hohem Fertigungsaufwand verbunden und läßt sich bei herkömmlichen Kugelgewindetrieben mit vertretbarem Aufwand bestenfalls näherungsweise erreichen, jedoch nicht vollständig beseitigen.
  • Aus der DE 10 2007 039 733 A1 ist eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkungsgehäuse, einem Elektromotor und einer Schubstange zur Auslenkung von Fahrzeugrädern bekannt, wobei in dem Lenkungsgehäuse eine Getriebevorrichtung vorgesehen ist, die mehrere drehbewegliche Getriebeelemente für eine Kraftübertragung von dem Elektromotor auf die Schubstange aufweist. Ausgehend von dem Elektromotor wird ein dort erzeugtes Drehmoment über eine Ausgangswelle bzw. Rotorwelle zunächst auf einen Riementrieb übertragen. Der Riementrieb ist Teil der Getriebevorrichtung und umfaßt weitere Getriebeelemente, nämlich eine erste Riemenscheibe, die auf der Rotorwelle angebracht ist, eine zweite Riemenscheibe, die auf einer Lenkmutter angebracht ist, und einen Riemen, der die beiden Riemenscheiben miteinander verbindet. Die Lenkmutter ist Teil eines Kugelumlaufgetriebes und steht in Eingriff mit einem auf der Schubstange angebrachten Kugelgewinde.
  • Vor diesem Hintergrund hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Kugelgewindetrieb, der insbesondere für den Einsatz in einer Lenkeinrichtungen eines Kraftfahrzeugs geeignet ist, und eine solche Lenkeinrichtung aufzuzeigen, wobei der Kugelgewindetrieb sowie die damit ausgestattete Lenkeinrichtung bei möglichst einfachem Aufbau gute Optimierungsmöglichkeiten hinsichtlich der Schwingungseigenschaften des Kugelgewindetriebs bietet und somit die Entstehung von unerwünschten Klappergeräuschen wirksam verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Kugelgewindetrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst sowie durch eine damit ausgestattete Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit dem Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Gemäß der Erfindung weist ein Kugelgewindetrieb für eine Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs eine Gewindespindel und eine Mutter mit einem auf der Gewindespindel über in Kugelkanälen geführte Kugeln laufenden Mutterkörper auf. Der Mutterkörper weist ein erstes Körperelement und ein zweites Körperelement auf, die über wenigstens einen, zwischen diesen angeordneten elastischen Dämpfungskörper in Wechselwirkung stehen. Die Teilung des Mutterkörpers in zwei einzelne Körperelemente und die Kopplung dieser beiden Körperelemente über wenigstens einen elastischen Dämpfungskörper ermöglicht es, das Schwingungsverhalten des Kugelgewindetriebs, insbesondere das Schwingungsverhalten der Mutter und der Gewindespindel, gezielt zu beeinflussen.
  • Die Schwingungstrennung der einzelnen Körperelemente bzw. Körpermassen und die elastisch dämpfende Kopplung zwischen diesen bietet durch eine geeignete Wahl und gezielte Festlegung von Schwingungsparametern, wie zum Beispiel die Massen der schwingenden Körper, die Steifigkeit sowie die Dämpfung des Dämpfungskörpers, die Möglichkeit, das Schwingungsverhalten des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebs hinsichtlich einer (vollständigen) Schwingungseliminierung zu optimieren. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau der Mutter wird ebenso eine kompakte Ausbildung des Kugelgewindetriebs erreicht, mit dem die Schwingungen der Mutter gegenüber der Gewindespindel bei bestimmten (Dreh-)Frequenzen bzw. in einem bestimmten (Dreh-)Frequenzbereich reduzierbar sind. Die Entstehung von durch das Schwingungsverhalten der Mutter und der Gewindespindel verursachten Klappergeräuschen kann durch diesen Aufbau wirksam verhindert werden.
  • Die vorgenannten Parameter zur Steuerung des Schwingungsverhaltens des Kugelgewindetriebs bzw. der Mutter und der Gewindespindel, insbesondere die Masse, die Steifigkeit bzw. Elastizität sowie die Dämpfung, lassen sich zum Beispiel durch die Auswahl eines Dämpfungskörpers mit geeigneter Steifigkeit/Elastizität und Dämpfung sowie durch die Auslegung der beiden Körperelemente mit geeigneten Massen festlegen. Zweckmäßigerweise bildet hierbei das erste Körperelement eine Hauptmasse der Mutter, der gegenüber die Masse des zweiten Körperelements für ein gewünschtes Schwingungsverhalten in einfacher Weise anpaßbar ist.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das zweite Körperelement koaxial und beabstandet zum ersten Körperelement angeordnet ist, da dieser Aufbau eine weitere Optimierung der Schwingungseigenschaften des Kugelgewindetriebs bei gleichzeitig kompakter und einfacher Anordnung ermöglicht. in diesem Sinne ist es von Vorteil, dass der zwischen den Körperelementen angeordnete Dämpfungskörper ringförmig ausgebildet ist. Die koaxiale Anordnung der Körperelemente, insbesondere eine Anordnung, bei der das zweite Körperelement koaxial und radial beabstandet zum ersten Körperelement ist, stellt zudem einen weiteren, leicht veränderbaren Parameter für die Schwingungsoptimierung des Kugelgewindetriebs bereit, nämlich den radialen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Körperelement. Mit diesem kann das Massenträgheitsmoment des zweiten Körperelements bezüglich der Rotation der Mutter festgelegt werden, ohne im Wesentlichen die Masse des zweiten Körperelements selbst verändern zu müssen.
  • Zur weiteren Optimierung der Schwingungseigenschaften des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebs weist der Dämpfungskörper in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in radialer Richtung eine höhere Steifigkeit auf als in tangentialer Richtung. Somit wirkt der Dämpfungskörper hauptsächlich in Rotationsrichtung elastisch dämpfend, um die Massenträgheit der ersten und zweiten Körperelemente kompensieren zu können.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Dämpfungskörper zwischen dem ersten und dem zweiten Körperelement einvulkanisiert, das heißt der Dämpfungskörper ist zweckmäßigerweise ein entsprechend geeigneter Kautschuk/Kautschukmischung bzw. ein geeignetes Elastomer/Elastomermischung. Somit wird eine sichere Verbindung des Dämpfungskörpers mit dem jeweiligen Körperelement sichergestellt. Ferner lassen sich über die den Dämpfungskörper bildenden Ausgangsstoffe und deren Zusammensetzung in an sich bekannter Weise die gewünschten Elastizitäts-, Steifigkeits-, Dämpfungs- und Temperatureigenschaften des Dämpfungskörpers festlegen.
  • Wie bereits erwähnt, kann der Dämpfungskörper unmittelbar zwischen den Körperelementen einvulkanisiert sein, was einen besonders kompakten Aufbau der Mutter ermöglicht. Alternativ kann der Dämpfungskörper, insbesondere ein ringförmiger Dämpfungskörper, jedoch an seinem Innenumfang und seinem Außenumfang jeweils eine Hülse aufweisen, zum Beispiel eine Metallhülse, zwischen denen er einvulkanisiert ist. Die Außenhülse des Dämpfungskörpers wird dann zweckmäßigerweise mit Preßsitz in den Innenumfang eines zum Beispiel ebenfalls ringförmigen zweiten Körperelements eingepreßt und die Innenhülse des Dämpfungskörpers entsprechend mit Preßsitz auf den Außenumfang eines ringförmigen ersten Körperelements, wodurch sich die Montage des Dämpfungskörpers vereinfacht. Anstatt eines Preßsitzes können die jeweiligen Hülsen auch durch andere geeignete Verbindungstechniken wie zum Beispiel Kleben mit den jeweiligen Körperelementen verbunden sein. Ebenso kann der Dämpfungskörper beispielsweise unmittelbar, das heißt ohne die vorstehend beschriebenen Hülsen, mit dem jeweiligen Körperelement durch Kleben, Schrauben, Nieten, Pressen und dergleichen verbunden sein.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Kontaktfläche des ersten Körperelements und/oder des zweiten Körperelements für den Dämpfungskörper eine Profilierung auf. Die Profilierung dient dazu, einen sicheren Sitz des Dämpfungskörpers an dem jeweiligen Körperelement zu gewährleisten, so dass sich der Dämpfungskörper beispielsweise nicht in axialer Richtung und/oder tangentialer Richtung relativ zu den Körperelementen verschieben kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht an dem zweiten Körperelement einen Riemensitz zur Aufnahme eines Antriebsriemens an dem Außenumfang des zweiten Körperelements vor. Insbesondere weist das zweite Körperelement an seinem Außenumfang wenigstens eine, zum Beispiel v-förmige oder rechteckige, Rille auf, in welcher der das zweite Körperelement umschlingende Antriebsriemen stabil geführt wird. Der Antriebsriemen treibt die gesamte Mutter auf der Gewindespindel über die zwischen dem zweiten Körperelement, dem Dämpfungskörper und dem ersten Körperelement vorliegende Wirkverbindung an. Der Antriebsriemen selbst kann beispielsweise über einen Elektromotor angetrieben werden, mit dessen Abtriebswelle eine weitere Riemenscheibe drehfest verbunden ist, die ebenfalls von dem Antriebsriemen umschlungen wird. In dieser Ausgestaltung ist der erfindungemäße Kugelgewindetrieb besonders für den Einsatz in einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs geeignet, bei der ein Elektro- bzw. Servomotor eine Lenkkraft mittels des Kugelgewindetriebs auf die mit der Gewindespindel verbundene Zahnstange zur schwenkbaren Auslenkung der Fahrzeugräder überträgt.
  • Eine solche Lenkeinrichtung weist allgemein ein Lenkgehäuse auf, in dem eine mit einer Lenksäule in getrieblicher Verbindung stehende Zahnstange und eine mit der Zahnstange verbundene Gewindespindel, die Teil eines Kugelgewindetriebs ist, zur Auslenkung von Fahrzeugrädern axial verschiebbar gelagert sind. In bevorzugter Ausgestaltung weist das zweite Körperelement außenumfänglich einen Riemensitz zur Aufnahme eines Antriebsriemens auf, wobei der Antriebsriemen mittels eines an dem Lenkgehäuse angeordneten Elektromotors antreibbar ist, zum Beispiel in einer so genannten achsparallelen Anordnung. Ferner ist die Mutter gegenüber der Gewindespindel lagefest, zum Beispiel an dem Lenkgehäuse, gelagert. Somit bewirkt das Drehen der Mutter eine Verschiebung der Zahnstange bzw. Gewindespindel in axiale Richtung, das heißt der Kugelgewindetrieb setzt eine Drehbewegung der Mutter in eine Längsbewegung der Zahnstange zum Auslenken der Fahrzeugräder um.
  • Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb weist in besonders vorteilhafter Weise einen einfachen und kompakten Aufbau auf und bietet darüber hinaus gute Optimierungsmöglichkeiten, die Schwingungseigenschaften des Kugelgewindetriebs hinsichtlich der Vermeidung von unerwünschten Klappergeräuschen gezielt zu beeinflussen, das heißt insbesondere die Schwingungsneigung der Mutter für eine bestimmte (Dreh-)Frequenz bzw. für einen bestimmten (Dreh-)Frequenzbereich wirksam zu verringern.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Seitenschnittansicht eines erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebs.
  • 1 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebs 1 in einer Seitenschnittansicht dar. Der Kugelgewindetrieb 1 umfasst eine Gewindespindel 2 sowie eine Mutter 3, die auf der Gewindespindel 2 jeweils über in Kugelkanälen geführte Kugeln 4 läuft. Die Mutter 3 wird ebenso als Kugelumlaufmutter des Kugelgewindetriebs 1 bezeichnet. Ihr genauer Aufbau, insbesondere der Verlauf der Kugelkanäle und die den Kugelkanälen zugeordneten Kugelrückführungen, ist in 1 nicht näher dargestellt. Dieser Aufbau ist an sich bekannt.
  • Die Mutter 3 weist ein erstes Körperelement 5 und ein zweites Körperelement 6 auf, die über einen elastischen Dämpfungskörper 7 miteinander in Wechselwirkung stehen. Der Dämpfungskörper 7 ist zwischen dem ersten Körperelement 5 und dem zweiten Körperelement 6 angeordnet. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Körperelement 5 und 6 jeweils rotationssymmetrische, zum Beispiel zylinderförmige Elemente, wobei das zweite Körperelement 6 koaxial und beabstandet zum ersten Körperelement 5 angeordnet ist. insbesondere ist das zweite Körperelement 6 koaxial mit einem radialen Abstand um eine Außenumfangsfläche 8 des ersten Körperelements 5 angeordnet. Die Körperelemente 5 und 6 bilden somit einen ringförmigen Zwischenraum zwischen der Außenumfangsfläche 8 des ersten Körperelements 5 und der Innenumfangsfläche 9 des zweiten Körperelements 6. Der Dämpfungskörper 7 ist ringförmig zwischen den Körperelementen 5 und 6 ausgebildet. Somit ist ein kompakter Aufbau der Mutter 3 bzw. des gesamten Kugelgewindetriebs 1 realisierbar.
  • Der Dämpfungskörper 7 ist beispielsweise für einen sicheren Sitz zwischen den Körperelementen 5 und 6 einvulkanisiert. Alternative Verbindungstechniken, wie zum Beispiel Kleben, Pressen, Nieten, Verschrauben und dergleichen, sind ebenfalls zur Verbindung des Dämpfungskörpers 7 mit den jeweiligen Körperelementen 5, 6 verwendbar. Ebenfalls kann der in 1 dargestellte Dämpfungskörper 7 an seinem Außenumfang und Innenumfang jeweils mit einer Hülse, beispielsweise einer Metallhülse, umgeben sein. Derartige Hülsen könnten dann beispielsweise mit einem Preßsitz zwischen dem ersten und dem zweiten Körperelement 5 und 6 eingepreßt sein, um einen sicheren Sitz des Dämpfungskörpers 7 zwischen den Körperelementen 5 und 6 zu gewährleisten und die Montage des Dämpfungskörpers 7 zu erleichtern.
  • Eine weitere Alternative zur Bereitstellung eines sicheren Sitzes des Dämpfungskörpers 7 ist, die Kontaktfläche 8 des ersten Körperelements 5 und/oder die Kontaktfläche 9 des zweiten Körperelements 6 für den Dämpfungskörper 7 mit einer Profilierung zu versehen. Eine solche Profilierung ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zwar nicht explizit dargestellt, könnte jedoch zum Beispiel eine radiale Ausnehmung (Radialnut) entlang des Außenumfangs 8 und/oder des Innenumfangs 9 umfassen, in welcher der Dämpfungskörper 7 aufgenommen wäre, um beispielsweise eine axiale Verschiebung des Dämpfungskörpers 7 zu verhindern. Andere Profilierungen der Kontaktflächen 8 und/oder 9, die zum Beispiel eine tangentiale Verschiebung des Dämpfungskörpers 7 zwischen den jeweiligen Körperelementen 5, 6 verhindern, sind ebenfalls möglich.
  • In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das zweite Körperelement 6 an seinem Außenumfang mit einem Riemensitz 10 zur Aufnahme eines in der 1 nicht dargestellten Antriebsriemens versehen. Der Riemensitz 10 weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere v-förmige Rillen auf, in denen der Antriebsriemen sicher und stabil geführt wird. Der Antriebsriemen umschlingt das zweite Körperelement 6 und treibt dieses in an sich bekannter Weise an, das heißt der Antriebsriemen wird beispielsweise von einem ebenfalls in 1 nicht dargestellten Elektromotor angetrieben. Hierdurch ist der erfindungemäße Kugelgewindetrieb 1 insbesondere für den Einsatz in einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs geeignet, bei der ein Elektro- bzw. Servomotor eine Lenkkraft mittels des Kugelgewindetriebs 1 auf eine mit der Gewindespindel 2 in Verbindung stehende Zahnstange zur schwenkbaren Auslenkung von Fahrzeugräder überträgt.
  • Zur weiteren Optimierung der Schwingungseigenschaften des Kugelgewindetriebs 1 weist der Dämpfungskörper 7 in radialer Richtung eine höhere Steifigkeit auf als in tangentialer Richtung. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform bewirkt dies eine Trennung der von dem Antriebsriemen auf das zweite Körperelement 6 ausgeübten radialen sowie tangentialen Kräfte hinsichtlich der Schwingungsdämpfung. Somit wirkt der Dämpfungskörper 7 hauptsächlich in Rotationsrichtung elastisch dämpfend, um die Massenträgheit der ersten und zweiten Körperelemente 5 und 6 zu kompensieren. In radialer Richtung nimmt der Dämpfungskörper 7 die von dem Antriebsriemen auf das zweite Körperelement 6 ausgeübten Kräfte im Wesentlichen ungedämpft auf.
  • Eine Lenkeinrichtung weist zum Beispiel ein in 1 schematisch dargestelltes Lenkgehäuse 11 auf, in dem eine mit einer Lenksäule in getrieblicher Verbindung stehende Zahnstange und eine mit der Zahnstange verbundene Gewindespindel 2, die Teil des erfindungsgemäßen Kugelgewindetriebs 1 ist, zur Auslenkung von Fahrzeugrädern axial verschiebbar gelagert sind. In bevorzugter Ausgestaltung weist das zweite Körperelement 6 außenumfänglich einen Riemensitz 10 zur Aufnahme eines Antriebsriemens auf, wobei der Antriebsriemen mittels eines ebenfalls an dem Lenkgehäuse 11 angeordneten Elektromotors antreibbar ist. Die Mutter 3 ist an dem Lenkgehäuse 11 in Axialrichtung der Gewindespindel 2 unverschiebbar, das heißt gegenüber der Gewindespindel 2 lagefest gelagert, zum Beispiel mittels entsprechender, in der 1 erkennbarer Lager 12 (Kugellager). Somit bewirkt das Drehen des zweiten Körperelements 6 ein Drehen des ersten Körperelementes 5 und somit also ein Drehen der Mutter 3 und folglich eine Verschiebung der Gewindespindel 2 bzw. der Zahnstange in axiale Richtung. Der Kugelgewindetrieb 1 setzt demnach eine Drehbewegung des zweiten Körperelements 6 bzw. der Mutter 3 in eine Längsbewegung der Zahnstange zum Auslenken der Fahrzeugräder um.
  • In bevorzugter Ausführung wird der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb in einer Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs verwendet und umfaßt eine Gewindespindel und eine Mutter mit einem auf der Gewindespindel über in Kugelkanälen geführte Kugeln laufenden Mutterkörper. Der Mutterkörper weist ein erstes Körperelement und ein zweites Körperelement auf, die über wenigstens einen, zwischen diesen angeordneten, elastischen Dämpfungskörper in Wechselwirkung stehen. Ferner ist das zweite Körperelement koaxial und radial beabstandet zu dem ersten Körperelement angeordnet und der Dämpfungskörper ringförmig zwischen diesen ausgebildet. Das zweite Körperelement weist an seinem Außenumfang einen Riemensitz zur Aufnahme eines Antriebsriemens auf.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kugelgewindetrieb
    2
    Gewindespindel
    3
    Mutter
    4
    Kugel
    5
    Erstes Körperelement von 3
    6
    Zweites Körperelement von 3
    7
    Elastischer Dämpfungskörper
    8
    Außenumfangsfläche von 5, Kontaktfläche
    9
    Innenumfangsfläche von 6, Kontaktfläche
    10
    Riemensitz
    11
    Lenkgehäuse
    12
    Kugellager
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007039733 A1 [0008]

Claims (9)

  1. Kugelgewindetrieb für eine Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Gewindespindel (2) und eine Mutter (3) mit einem auf der Gewindespindel (2) über in Kugelkanälen geführte Kugeln (4) laufenden Mutterkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Mutterkörper ein erstes Körperelement (5) und ein zweites Körperelement (6) aufweist, die über wenigstens einen, zwischen diesen angeordneten, elastischen Dämpfungskörper (7) in Wechselwirkung stehen.
  2. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Körperelement (6) koaxial und beabstandet zum ersten Körperelement (5) angeordnet ist.
  3. Kugelgewindetrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungskörper (7) ringförmig ausgebildet ist.
  4. Kugelgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungskörper (7) in radialer Richtung eine höhere Steifigkeit aufweist als in tangentialer Richtung.
  5. Kugelgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungskörper (7) zwischen dem ersten Körperelement (5) und dem zweiten Körperelement (6) einvulkanisiert ist.
  6. Kugelgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (8) des ersten Körperelements (5) und/oder die Kontaktfläche (9) des zweiten Körperelements (6) für den Dämpfungskörper (7) eine Profilierung aufweist.
  7. Kugelgewindetrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Körperelement (6) an seinem Außenumfang einen Riemensitz (10) zur Aufnahme eines Antriebsriemens aufweist.
  8. Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkgehäuse (11), in dem eine mit einer Lenksäule in getrieblicher Verbindung stehende Zahnstange und eine mit der Zahnstange verbundene Gewindespindel (2), die Teil eines Kugelgewindetriebs (1) ist, zur Auslenkung von Fahrzeugrädern axial verschiebbar gelagert sind, wobei der Kugelgewindetrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  9. Lenkeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Körperelement (6) außenumfänglich einen Riemensitz (10) zur Aufnahme eines Antriebsriemens aufweist, der mittels eines an dem Lenkgehäuse (11) angeordneten Elektromotors antreibbar ist, und die Mutter (3) an dem Lenkgehäuse (11) in Axialrichtung der Gewindespindel (2) unverschiebbar gelagert ist.
DE102011003562A 2011-02-03 2011-02-03 Kugelgewindetrieb und damit ausgestattete Lenkeinrichtung Pending DE102011003562A1 (de)

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