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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Verschleißausgleichsvorrichtungen für Zahnradsätze, die insbesondere in Servolenkungsmechanismen für Kraftfahrzeuge verwendet werden.
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Ein Servolenkungsmechanismus umfasst einen elektrischen unterstützenden Lenkmotor und eine Schnecke, die an einer Abtriebswelle des Motors angebracht ist und mit einem Zahnrad ineinandergreift, das zum Beispiel an der Lenksäulenwelle befestigt oder über ein Zwischenritzel mit der Lenkzahnstange verbunden ist.
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Im Allgemeinen umfasst der Servolenkungsmechanismus ferner ein System zum automatischen Ausgleichen des Verschleißes des Gewindegangs oder der Gewindegänge der Schnecke und/oder der Zähne des zugeordneten Zahnrades, der über den Verlauf der Zeit auftreten kann. Für weitere Einzelheiten kann zum Beispiel Bezug auf das Dokument
DE-A1-100 53 183 genommen werden, das ein solches Verschleißausgleichssystem illustriert.
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In diesem Dokument umfasst das Verschleißausgleichssystem insbesondere einen Exzenter, der über ein Wälzlager an einem Ende der Schnecke angebracht ist und in der Bohrung eines röhrenförmigen Gehäuses in radiale Berührung kommt, ein Rotationssicherungselement, das an dem Exzenter angebracht ist, und eine Torsionsfeder, die zwischen dem Rotationssicherungselement und dem Exzenter angebracht ist, um konstant eine Umfangskraft auf den Exzenter auszuüben.
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Das in diesem Dokument beschriebene Verschleißausgleichssystem hat den bedeutenden Nachteil, dass es sehr viele Montagevorgänge erfordert. Darüber hinaus können, wenn die Schnecke in der Bohrung des Wälzlagers angebracht wird, die inneren Abmessungseigenschaften des Lagers verändert werden.
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Die vorliegende Erfindung sucht diese Nachteile zu überwinden.
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Im Einzelnen sucht die vorliegende Erfindung eine Verschleißausgleichsvorrichtung für einen Zahnradsatz bereitzustellen, die leicht zu fertigen und zu montieren ist und von kleiner Größe und wirtschaftlich ist.
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Bei einer Ausführungsform umfasst die Verschleißausgleichsvorrichtung für einen Zahnradsatz einen Träger zum Befestigen der Vorrichtung an einem äußeren Element, ein Lager, das dafür vorgesehen ist, an einer Welle angebracht zu werden, die eines der Räder des Zahnradsatzes umfasst, und einen Exzenter, der an dem Lager angebracht und dazu in der Lage ist, sich winklig in Bezug auf den Träger zu bewegen. Der Träger und der Exzenter begrenzen jeweils eine Öffnung, die eine radiale Abmessung hat, die größer ist als der Durchmesser der Bohrung des Lagers. Die Öffnung des Trägers befindet sich in Bezug auf das Lager in Axialrichtung auf der Seite der Öffnung des Exzenters.
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Der Exzenter kann dazu in der Lage sein, sich winklig in Bezug auf den Träger um eine Achse zu bewegen, die in Bezug auf eine Achse des Lagers in Radialrichtung versetzt ist.
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Bei einer Ausführungsform umfasst das Lager einen inneren Ring, der dafür vorgesehen ist, an der Welle angebracht zu werden, die eines der Zahnräder umfasst, und einen äußeren Ring, an dem der Exzenter angebracht ist. Das Lager kann ebenfalls wenigstens eine Reihe von Wälzelementen umfassen, die zwischen den Ringen angeordnet sind.
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Jede der Öffnungen des Trägers und des Exzenters kann eine radiale Abmessung haben, die größer als der Durchmesser der Außenfläche des inneren Ringes des Lagers oder gleich demselben ist.
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Bei einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine abnehmbare Abdeckung, die an dem Träger angebracht und dazu in der Lage ist, die Öffnungen zu verschließen.
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Vorteilhafterweise umfasst der Exzenter Rückhaltemittel, die dazu in der Lage sind, mit dem Träger zusammenzuwirken, um den Exzenter in Axialrichtung im Verhältnis zu dem Träger zurückzuhalten.
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Vorzugsweise sind die Rückhaltemittel in Bezug auf die Bohrung des Lagers in Radialrichtung nach außen versetzt.
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Bei einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Stellantrieb, der in Axialrichtung zwischen dem Träger und dem Exzenter angebracht und dazu in der Lage ist, eine Umfangskraft auf den Exzenter auszuüben.
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Vorzugsweise umfasst der Exzenter einen Zentrierungsabschnitt zum Zentrieren des Exzenters. Vorteilhafterweise erstreckt sich der Stellantrieb in Axialrichtung teilweise innerhalb einer Aussparung des Exzenters. Bei einer Ausführungsform ist der Stellantrieb eine Feder, die ein erstes Ende, das an dem Exzenter befestigt ist, und ein entgegengesetztes zweites Ende, das an dem Träger befestigt ist, hat.
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Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ebenfalls einen Servolenkungsmechanismus für ein Kraftfahrzeug, der eine Verschleißausgleichsvorrichtung, wie vorstehend definiert, umfasst.
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Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Montieren einer Verschleißausgleichsvorrichtung, wie vorstehend definiert, wobei ein Werkzeug in die Öffnung des Trägers und/oder in die Öffnung des Exzenters eingeführt wird, wobei das Werkzeug dazu gebracht wird, gegen das Lager zu drücken, danach wird die Welle in der Bohrung des Lager angebracht, während das Werkzeug gegen das Lager gedrückt gehalten wird.
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Die vorliegende Erfindung wird besser zu verstehen sein aus einer Analyse der ausführlichen Beschreibung einiger Ausführungsformen, die nur als nicht begrenzende Beispiele zu betrachten sind und durch die angefügten Zeichnungen illustriert werden, in denen:
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1 eine Ansicht im Axialschnitt einer Verschleißausgleichsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, verknüpft mit einer Schnecke und einem Rad, ist,
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2 eine Ansicht im Axialschnitt der Vorrichtung von 1 vor der Montage ist,
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3 und 4 auseinandergezogene perspektivische Ansichten der Vorrichtung von 2 sind,
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5 eine Ansicht im Axialschnitt der Vorrichtung von 1 bis 4 während der Montage ist,
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6 eine Ansicht im Axialschnitt einer Verschleißausgleichsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, vor der Montage, ist,
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7 eine Ansicht im Axialschnitt einer Verschleißausgleichsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung, vor der Montage, ist und
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8 und 9 auseinandergezogene perspektivische Ansichten der Vorrichtung von 7 sind.
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In 1 ist eine Verschleißausgleichsvorrichtung, die übergreifend mit 10 bezeichnet wird, mit einem Zahnradsatz von der Art der Schnecke 14 und des Rades 12 verknüpft. Der Zahnradsatz ist als ein Schrägachsen-Zahnradsatz illustriert, und die Achsen 12a, 14a des Zahnrades und der Schnecke sind senkrecht.
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Die Vorrichtung 10 umfasst einen Träger 16, der dafür vorgesehen ist, an einem röhrenförmigen Gehäuse 18 der Schnecke befestigt zu werden, das sich außerhalb der Vorrichtung befindet, ein Wälzlager 20, das an einem Endzapfen 14b der Schnecke angebracht ist, einen Exzenter 22, der an dem Wälzlager angebracht und dafür vorgesehen ist, unmittelbar oder mittelbar in Berührung mit dem Gehäuse zu kommen, und eine Torsionsfeder 24, die konstant eine Umfangskraft zwischen dem Träger 16 und dem Exzenter ausüben soll. Die Schnecke 14 erstreckt sich in Axialrichtung teilweise in eine Bohrung 18a des Gehäuses 18. Das Gehäuse umfasst, an einem axialen Ende der Bohrung 18a, eine Öffnung 18b, durch die das Zahnrad 12 hindurchgehen kann, so dass der Gewindegang oder die Gewindegänge der Schnecke mit dem Zahnsatz des Rades ineinandergreift/-greifen.
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Das Lager 20 hat eine Drehachse 20a, koaxial mit der Achse 14a der Schnecke. Wie sichtbarer in 2 illustriert, umfasst das Lager 20 einen äußeren Ring 26, an dem der Exzenter 22 angebracht ist, einen inneren Ring 28, der dafür ausgelegt ist, an dem Zapfen 14b der Schnecke angebracht zu werden, mehrere Wälzelemente 30, hier in der Form von Kugeln hergestellt, und einen Käfig 32 zum Aufrechterhalten des gleichmäßigen umlaufenden Abstandes der Wälzelemente.
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Der äußere Ring 26 umfasst eine zylindrische axiale Außenfläche 26a, an welcher der Exzenter 22 angebracht wird, eine abgestufte Bohrung, zwei entgegengesetzte radiale Stirnflächen 26b und 26c und einen Tiefrillen-Laufring, der im Wesentlichen in der Mitte der Bohrung geformt ist und im Querschnitt ein konkaves inneres Profil hat, das zu den Wälzelementen 30 passt, wobei der Laufring in Radialrichtung nach innen zeigt.
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Der innere Ring 28 umfasst eine zylindrische Bohrung 28a, in welcher der Zapfen 14b der Schnecke angebracht wird, zwei entgegengesetzte radiale Stirnflächen 28b und 28c, eine zylindrische axiale Außenfläche 28d und einen Tiefrillen-Laufring, der im Wesentlichen in der Mitte der Außenfläche 28d geformt ist und im Querschnitt ein konkaves inneres Profil hat, das zu den Wälzelementen 30 passt, wobei der Laufring in Radialrichtung nach außen zeigt. Die Stirnfläche 28b, 28c befindet sich in einer radialen Ebene, welche die jeweilige Stirnfläche 26b, 26c des äußeren Ringes enthält.
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Bei der illustrierten Ausführungsform sind der äußere Ring 28 und der innere Ring 26 massiv. Was mit einem ”massiven Ring” gemeint ist, ist ein Ring, dessen Form erlangt wird durch das maschinelle Bearbeiten mit der Entfernung von Spänen (durch Drehen oder Schleifen) von Röhren, Stangenmaterial, geschmiedeten und/oder gewalzten Rohlingen.
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Der feststehende Träger 16 umfasst eine ringförmige radiale Wand 34, die eine zylindrische axiale Bohrung 36 umfasst, die einen Durchmesser hat, der größer ist als der Durchmesser der Bohrung 28a des inneren Ringes des Lagers Der Durchmesser der Bohrung 36 ist ebenfalls größer als der Durchmesser der Außenfläche 28d des inneren Ringes. Wie später ausführlicher beschrieben werden wird, bildet die Bohrung 36 des feststehenden Trägers eine axiale Öffnung, die, während eines Montageschrittes, das Einführen eines Werkzeugs ermöglicht, das dafür vorgesehen ist, dazu zukommen, in Axialrichtung gegen den inneren Ring 28 zu drücken.
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Der Träger 16 umfasst ebenfalls mehrere axiale Laschen 38, die sich von der radialen Wand 34 aus in Axialrichtung auf der Seite des Exzenters 22 und des Lagers 20 erstrecken. Die Laschen 38 verlängern teilweise die Bohrung 36 des Trägers in einer axialen Richtung und sind mit gleichmäßigem Abstand voneinander in der Umfangsrichtung angeordnet. Bei der illustrierten Ausführungsform gibt es drei von diesen Laschen 38. Jede Lasche 38 hat an ihrem freien Ende einen Haken 40, der sich in Radialrichtung nach außen erstreckt und dafür ausgelegt ist, mit dem Exzenter 22 zusammenzuwirken, um den Träger 16 und den Exzenter in Axialrichtung zu sichern.
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Der Träger 16 umfasst ferner, an der zylindrischen Außenfläche der radialen Wand 34, einen radialen Vorsprung 41, der dafür ausgelegt ist, in einer Rille 18c (1) von entsprechender Form untergebracht zu werden, die an einem axialen Ende der Bohrung 18a des Gehäuses geformt ist. Die Rille 18c erstreckt sich von der Bohrung 18a aus in Radialrichtung nach außen. Der Träger 16 kann zum Beispiel durch Formen eines synthetischen Werkstoffs aus einem einzigen Stück hergestellt sein.
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Der Exzenter 22 ist dazu in der Lage, sich winklig in Bezug auf den feststehenden Träger 16, auf den inneren Ring 28 des Lagers, auf das Gehäuse 18 und auf die Schnecke 14 zu bewegen. Der Exzenter 22 kann zum Beispiel als ein einziges Stück aus einem metallischen Werkstoff oder alternativ durch das Formen eines synthetischen hergestellt sein.
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Der Exzenter 22 umfasst einen ringförmigen axialen Abschnitt 42 mit großem Durchmesser, der eine zylindrische Bohrung 42a hat, in welcher der äußere Ring 26 des Lagers eng angebracht ist, und mit einer zylindrischen Außenfläche 42b, mit einer Achse 22a, die parallel zu der Achse 20a des Lagers und in Bezug auf dieselbe in Radialrichtung versetzt ist. Die Außenfläche 42b der Bohrung kann unmittelbar oder mittelbar in Berührung mit dem Gehäuse 18 kommen.
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Der Exzenter 22 umfasst ferner einen ringförmigen radialen Abschnitt 44, der sich vom dem Ende des axialen Abschnitts 42, das sich auf der gleichen Seite wie der feststehende Träger 16 befindet, in Radialrichtung nach innen erstreckt, und einen ringförmigen axialen Abschnitt 46 mit kleinem Durchmesser, der die in Axialrichtung von dem radialen Abschnitt auf der zu dem axialen Abschnitt 42 mit großen Durchmesser entgegengesetzten Seite erstreckt. Der axiale Abschnitt 46 erstreckt sich in Axialrichtung zu dem Träger 16 hin und umschließt teilweise die Laschen 38 des Trägers in Radialrichtung. Der radiale Abschnitt 44 bildet eine Axialdruckfläche 26b des äußeren Ringes des Lagers. Die axiale Bohrung 44a des radialen Abschnitts 44 hat hier einen Durchmesser, der im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Außenfläche 28d des inneren Ringes ist. Die axiale Bohrung 46 des axialen Abschnitts 46 hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Außenfläche 28d. Die Bohrungen 44a, 46a bilden eine abgestufte axiale Öffnung des Exzenters 22, die eine radiale Abmessung hat, die wenigstens gleich dem Durchmesser der Außenfläche 28d des inneren Ringes ist. Die Öffnung des Exzenters 22 befindet sich in Bezug auf den inneren Ring 28 und allgemeiner in Bezug auf das Lager 20 in Axialrichtung auf der Seite der Bohrung 36 des Trägers.
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Der Exzenter 22 umfasst ebenfalls einen ringförmigen Vorsprung 48, der an dem freien Ende des axialen Abschnitts 46 bereitgestellt wird und sich in Radialrichtung nach innen in der Richtung der Laschen 38 erstreckt. Der Vorsprung 48 bleibt in Radialrichtung entfernt von den Laschen 38. Der Vorsprung 48 befindet sich in Axialrichtung zwischen den Haken 40 und der radialen Wand 34 des Trägers 16. Der Vorsprung 48 hat einen Innendurchmesser, geringer als der Außendurchmesser der Haken 40, so dass das axiale Zurückhalten des Exzenters 22 im Verhältnis zu dem feststehenden Träger 16 durch eine diametrale Übermaßpassung erreicht werden kann. Der Vorsprung 48 und die Haken 40 bilden komplementäre Mittel, die miteinander zusammenwirken, um den Exzenter 22 und den Träger 16 in Axialrichtung zu sichern, so dass die Vorrichtung 10 eine einteilige Einheit bildet, die ohne die Gefahr, dass ihre Bestandteile in Axialrichtung getrennt werden, gehandhabt, befördert und montiert werden kann. Der Vorsprung 48 und die Haken 40 sind in Bezug auf den inneren Ring 28 in Radialrichtung nach außen versetzt.
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Die Vorrichtung 10 umfasst ebenfalls einen schlichten Ring 52, der auf die Außenfläche 42b des axialen Abschnitts 42 des Exzenters aufgepresst wird und der dafür ausgelegt ist, in Radialrichtung in Berührung mit der Bohrung 18a des Gehäuses 18 zu kommen. Als eine Alternative könnte es möglich sein, den Ring 52 nicht bereitzustellen und den axialen Abschnitt 42 des Exzenters unmittelbar an der Bohrung 18a des Gehäuses anzubringen.
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Der Exzenter 22 und der Träger 16 begrenzen zwischen sich einen axialen Raum, in dem die Torsionsfeder 24 angeordnet wird. Die Feder 24 umschließt in Radialrichtung den axialen Abschnitt 46 des Exzenters, der einen Zentrierungsabschnitt für die Feder bildet. Die Feder, die koaxial mit der Achse 20a des Lagers ist, hat ein erstes Ende 24a, das innerhalb eines komplementären Gehäuses angeordnet ist, das in der Dicke des Exzenters 22 an der Basis des axialen Abschnitts 46 geformt ist. Die Feder 24 hat ebenfalls ein entgegengesetztes, zweites, Ende 24b (3), das in der Umfangsrichtung an einem Vorsprung 54 einhakt, der an der radialen Wand 34 des feststehenden Trägers in Axialrichtung auf der gleichen Seite wie die Laschen 38 geformt ist. Die Feder 24 umfasst ferner einen wirksamen Teil 24c, der die Enden 24a, 24b verbindet und in Radialrichtung um den Abschnitt 46 des Exzenters und um die Laschen des feststehenden Trägers gewickelt ist. Bei der illustrierten Ausführungsform zeigen die Windungen der Feder 24 im Querschnitt ein kreisförmiges Profil. Als eine Alternative ist es selbstverständlich möglich, sich Windungen vorzustellen, die ein abweichendes Profil, zum Beispiel ein quadratisches, haben.
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Wenn sich die Vorrichtung 10 in dem Lieferzustand befindet, wie in 2 illustriert, nämlich nachdem ihre Bestandteile montiert worden sind und bevor sie an der Schnecke 14 angebracht wird, übt die Feder 24 eine axiale Vorspannung auf den Träger 16 und auf den Exzenter 22 aus. Die durch die Feder 24 ausgeübte axiale Vorspannung fördert die axiale Berührung zwischen dem Vorsprung 48 des Exzenters und den Haken 40 des Trägers. Die Feder 24 übt ebenfalls eine winklige Vorspannung auf den Träger und auf den Exzenter 22 aus.
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Um zu verhindern, dass sich der Exzenter 22 im Verhältnis zu dem Träger 16 dreht, wenn sich die Vorrichtung 10 in dem montierten Zustand befindet, bevor sie angebracht wird, umfasst die Vorrichtung einen Stift 56, der sich sowohl in ein Loch 58, das in der Dicke der radialen Wand 34 des Trägers hergestellt ist, als auch in eine axiale Rille 60 (2 und 4), die beginnend von dem Vorsprung 48 geformt ist und sich in Axialrichtung in die Dicke des axialen Abschnitts 46 des Exzenters erstreckt. Das Loch 58 und die Rille 60 sind in Axialrichtung ausgerichtet. Der Stift 56 bildet ein Rotationssicherungsmittel, das dazu in der Lage ist, die gewünschte vorbestimmte Winkelposition des Exzenters 22 im Verhältnis zu dem Träger 16 aufrechtzuerhalten. Wenn sich die Vorrichtung 10 in dem montierten Zustand befindet, ist die durch die Torsionsfeder 24 ausgeübte Umfangsvorspannungskraft abhängig von der gewählten relativen Winkelpositionierung des Gehäuses des Exzenters, worin das erste Ende 24a der Feder angebracht ist, des Vorsprungs 54 des Trägers, an dem das zweite Ende 24b der Feder angebracht ist, und des Lochs 58 des Trägers.
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Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine abnehmbare Abdeckung 62 (1, 3 und 4), die dafür ausgelegt ist, an dem feststehenden Träger 16 gegen die radiale Wand 34 in Axialrichtung auf der zu den Laschen 38 entgegengesetzten Seiten angebracht zu werden. Die Abdeckung 62 wird in der Bohrung 36 des Trägers zentriert und dient dazu, die Bohrung und das Loch 58 in dem Träger in Axialrichtung auf der zu dem Lager 20 entgegengesetzten Seite zu verschließen. Die Abdeckung 62 dient ebenfalls dazu, die Öffnung des Exzenters 22 zu verschließen. Die Abdeckung 62 ermöglicht es, dass der Träger 16 und der Exzenter 22 in Axialrichtung auf der zu dem Lager 20 entgegengesetzten Seite verschlossen werden.
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Um die Vorrichtung 10 an der Schnecke 14 und dem Gehäuse 18 anzubringen, ist das Verfahren wie folgt. In einem ersten Schritt wird die einteilige Einheit, die aus dem Lager 20, dem mit dem Ring 52 versehenen Exzenter 22, der Feder 24, dem Träger 16 und dem Stift 56 gebildet wird, in die Bohrung 18a des Gehäuses eingebracht. Die einteilige Einheit wird in die Bohrung 18a eingebracht durch ein Gleiten in Axialrichtung derart, dass der Vorsprung 41 des Trägers 16 in der Rille 18c des Gehäuses untergebracht wird. In dieser vormontierten Position befindet sich der Exzenter 22 über den Ring 52 in radialer Berührung mit der Bohrung 18a des Gehäuses. In einem zweiten Schritt wird der Träger 16 in Bezug auf das Gehäuse 18 festgesetzt, zum Beispiel durch Stauchen oder Umschlagen oder alternativ durch Anbringen eines Sicherungsringes zwischen dem Träger und dem Gehäuse.
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In einem dritten Schritt wird ein Werkzeug (nicht abgebildet) in Axialrichtung von der Außenseite in die Bohrung 36 des feststehenden Trägers und in die Öffnung des Exzenters 22 eingeführt, die durch die Bohrungen 44a, 46a gebildet wird. Das Werkzeug wird in den feststehenden Träger 16 und in den Exzenter 22 eingeführt, bis es dazu kommt, gegen die radiale Fläche 28b des inneren Ringes des Lagers zu drücken. Danach wird, in einem vierten Schritt, der Zapfen 14b der Schnecke, in Axialrichtung von der zu dem Werkzeug entgegengesetzten Seite, in die Bohrung 28a des inneren Ringes gedrückt. Während des letzteren Schrittes wird das Werkzeug gegen die radiale Fläche 28b des inneren Ringes gedrückt gehalten, um so zu vermeiden, die Druckmontagekraft durch die Wälzelemente 30 zu übertragen, weil eine solche Übertragung die Gefahr in sich bergen würde, Vertiefungen an den Laufringen oder den Kugelringen zu erzeugen und daher einen vorzeitigen Lagerausfall zu verursachen. Das Werkzeug hält den inneren Ring 28 in Position. Das Anbringen der Schnecke 14 innerhalb des inneren Ringes 28 des Lagers hat eine Neigung, zu bewirken, dass sich das Lager 20 des Exzenters 22 geringfügig in der axialen Richtung zu dem Träger 16 hin verschiebt. Nachdem die Schnecke 14 angebracht worden ist, verbleibt, wie es in 5 illustriert worden ist, ein gewisser axialer Zwischenraum zwischen dem Vorsprung 48 des Exzenters und den Haken 40 des Trägers.
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In einem fünften Schritt wird der Stift aus dem Exzenter 22 und dem Träger 16 entfernt. Unter der Wirkung der Winkelvorspannung der Feder 24 wird der Exzenter 22 dazu gebracht, sich um die Achse 22a in Bezug auf das Gehäuse 18, auf den Träger 16, auf den inneren Ring und auf die Schnecke 14 in eine Position wie beispielsweise die in 1 illustrierte zu drehen. Dies bewirkt eine radiale Bewegung des Lagers 20 und der Schnecke 14 zu dem Zahnrad 12 hin. Folglich greifen der Gewindegang oder die Gewindegänge der Schnecke 14 und die Zähne des Rades 12 ohne Spiel ineinander. Schließlich wird, in einem sechsten und abschließenden Schritt, die Abdeckung 62 an dem Träger 16 angebracht.
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Während des Betriebs übt die Feder 24 konstant eine Umfangskraft oder ein Drehmoment auf den Exzenter 22 aus, die/das eine Neigung hat, den Exzenter, das Lager 20 und die Schnecke 14 in Radialrichtung zurück zu dem Rad 12 hin zu schieben. Dies macht es möglich, automatisch einen Verschleiß an dem Gewindegang oder den Gewindegängen der Schnecke 14 und/oder an den Zähnen des Zahnrades 12 auszugleichen, der über den Verlauf der Zeit auftreten kann. Was tatsächlich im Fall von Verschleiß geschieht, ist, dass es die konstant durch die Feder 24 auf den Exzenter 22 ausgeübte Umfangskraft möglich macht, dass sich der Exzenter winklig in Bezug auf das Gehäuse 18 und auf den Träger 16 bewegt, was bewirkt, dass sich das Wälzlager 20 und die Schnecke 14 in Radialrichtung zu dem Rad 12 hin bewegen.
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Die in 6 illustrierte Ausführungsform, in der Elemente, die identisch sind, die gleichen Verweise tragen, unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform darin, dass der Träger 16 einen ringförmigen axialen Abschnitt 66 umfasst, der sich in Axialrichtung von der radialen Wand 34 aus erstreckt und die Laschen 38 in Radialrichtung umschließt. Der axiale Abschnitt 66 erstreckt sich in Axialrichtung über die Laschen 38 hinaus, um so ein ringförmiges Gehäuse zu bilden, in dem der Exzenter 22 und das Lager 20 angebracht werden. Der Ring 52 drückt in Radialrichtung gegen die Bohrung des axialen Abschnitts 66 des Trägers. In der Position, in der er in das Gehäuse montiert worden ist, drückt die Außenfläche des axialen Abschnitts 66 des Trägers in Radialrichtung gegen die Bohrung des Gehäuses. Der Exzenter 22 ist dazu in der Lage, sich winklig innerhalb des axialen Abschnitts 66 des feststehenden Trägers zu bewegen. Bei dieser Ausführungsform begrenzen der Exzenter 22 und der Träger 16 in Axial- und in Radialrichtung den Raum, in dem die Feder 24 angeordnet wird.
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Die in 7 bis 9 illustrierte Ausführungsform, in der Elemente, die identisch sind, die gleichen Verweise tragen, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insbesondere darin, dass der axiale Abschnitt 46 des Exzenters einen kleineren Durchmesser hat und sich von der Kante mit kleinem Durchmesser des radialen Abschnitts 44 aus erstreckt, wobei sich der ringförmige Vorsprung 48 des Exzenters in Radialrichtung nach außen erstreckt. Der Durchmesser der Bohrungen 44a und der Bohrungen 46a des radialen und des axialen Abschnitts des Exzenters sind gleich. Die Bohrungen bilden eine axiale Öffnung des Exzenters, die eine radiale Abmessung hat, die größer ist als der Durchmesser der Außenfläche 28d des inneren Ringes.
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Bei dieser Ausführungsform haben die Laschen 38 des feststehenden Trägers eine kleinere axiale Abmessung und umschließen teilweise in Radialrichtung den axialen Abschnitt 46 des Exzenters. In diesem Fall gibt es vier dieser Laschen 38. Die Haken 40 der Laschen erstrecken sich in Radialrichtung nach innen und haben einen Innendurchmesser, der geringer ist als der Außendurchmesser des Vorsprungs 48, so dass der Exzenter 22 durch eine diametrale Übermaßpassung in Axialrichtung im Verhältnis zu dem feststehenden Träger 16 zurückgehalten werden kann. Der Vorsprung 48 und die Haken 40 sind in Bezug auf den inneren Ring 28 in Radialrichtung nach außen versetzt.
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Die radiale Wand 34 des feststehenden Trägers ist aus einem ersten ringförmigen radialen Teil 34a mit einer kleinen Dicke und einem kleinen Durchmesser und aus einem zweiten ringförmigen radialen Teil 34b, der den ersten Teil in Radialrichtung nach außen erweitert und eine größere axiale Dicke hat, aufgebaut. Die Laschen 38 erstrecken sich in Axialrichtung von dem ersten radialen Teil 34a aus, der die Bohrung 36 begrenzt. Der Durchmesser der Bohrung 36 des Trägers ist größer als der Durchmesser der Außenfläche 28d des inneren Ringes und größer als der Durchmesser der Bohrungen 44a, 46a des Exzenters. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich der Vorsprung 54 des Trägers, an dem das zweite Ende 24b der Feder einhakt, von dem ersten radialen Teil 34a der radialen Wand 34 aus. Der zweite radiale Teil 34b der Wand bildet eine Lagerfläche für die Feder 24.
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Um die axiale Größe der Vorrichtung 10 zu verringern, umfasst der Exzenter 22, an dem axialen Abschnitt 42, eine ringförmige axiale Aussparung 70, geformt beginnend von derjenigen Fläche des radialen Abschnitts 44, die in Axialrichtung zu dem Träger 16 zeigt und in die sich die Feder 24 teilweise erstreckt. Das erste Ende 24a der Feder ist innerhalb eines komplementären Gehäuses angebracht, das in der Dicke des axialen Abschnitts 42 geformt ist, angeordnet in Radialrichtung zwischen der Aussparung 70 und dem äußeren Ring 26 des Lagers. Der axiale Abschnitt 42 des Exzenters bildet einen Zentrierungsabschnitt zum Zentrieren der Feder 24. Die Rille 60, in welcher der Stift 56 zur Verhinderung, dass sich der Exzenter 22 im Verhältnis zu den Träger 16 dreht, untergebracht ist, wird in diesem Fall an dem axialen Abschnitt 42 des Exzenters bereitgestellt und öffnet sich in dem Bereich des radialen Abschnitts 44.
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Wenn die Vorrichtung montiert wird, wird das Werkzeug, das dafür verwendet wird, den inneren Ring 28 im Position zu halten, während die Schnecke in seine Bohrung eingepresst wird, durch die Bohrung 36 des Trägers und die Bohrung 44a, 46a des Exzenters eingeführt, bis es dazu kommt, gegen die radiale Fläche 28b des inneren Ringes zu drücken.
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Die Tatsache, dass eine axiale Öffnung mit einer radialen Abmessung, die größer ist als der Innendurchmesser der radialen Fläche 28b des inneren Ringes, an dem Exzenter 22 und an dem feststehenden Träger 16 bereitgestellt wird, bedeutet, dass die radiale Fläche wenigstens teilweise frei gelassen werden kann, so dass sie als eine Bezugsfläche verwendet werden kann, um das Werkzeug während der Montage gegen den inneren Ring nach oben zu bringen. Der Exzenter 22 und der feststehende Träger 16 lassen die radiale Fläche 28b des inneren Ringes frei.
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Bei den illustrierten Ausführungsformen ist das Lager ein Wälzlager. Als eine Alternative könnte das Lager ein Gleitlager sein, das zwei Ringe, die in Radialrichtung gegeneinander drückend angebracht sind, oder sogar eine Laufbuchse oder eine schlichte Lagerbuchse umfasst.
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Bei den illustrierten Ausführungsformen wird die Verschleißausgleichsvorrichtung für einen Zahnradsatz von der Art einer Schnecke und eines Rades verwendet, der in einem Servolenkungsmechanismus angebracht werden kann. Jedoch kann die Vorrichtung für andere Arten von Zahnradsätzen mit schrägen Achsen oder sich schneidenden Achsen, zum Beispiel einen Satz von Zahnrädern, einen Kegelradsatz, einen Satz von Zahnstange und Ritzel, verwendet werden und in anderen Anwendungen verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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