DE102013213708A1 - Worm gear for a power steering device of a motor vehicle with clearance compensation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schneckengetriebe für eine Lenkhilfevorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit Spielausgleich, wobei der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein Schneckengetriebe zur Verfügung zu stellen, das einfach herstellbar und montierbar ist sowie einen geräuscharmen Spielausgleich ermöglicht. Ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe (10) umfasst ein Gehäuse (82) zur Aufnahme einer Schneckenwelle (18) und eines mit der Schneckenwelle (18) im Eingriff stehenden Schneckenrades 14), wobei die Schneckenwelle (18) in radialer Richtung beweglich gelagert ist. Dabei ist mindestens ein Torsionselement (40) einerseits gegenüber der Schneckenwelle (18) und andererseits gegenüber einem gehäusefesten Bauteil festgelegt und derart gestaltet, dass das Torsionselement (40) in seiner Einbaulage im Gehäuse (82) derart auf Torsion beansprucht wird, dass die Schneckenwelle (18) in Richtung des Schneckenrades (14) vorgespannt ist.The invention relates to a worm gear for a power steering device of a motor vehicle with clearance compensation, the invention has the object to provide a worm gear available that is easy to manufacture and assemble and allows low-noise clearance compensation. A worm gear (10) according to the invention comprises a housing (82) for receiving a worm shaft (18) and a worm gear (14) engaged with the worm shaft (18), the worm shaft (18) being movably mounted in the radial direction. In this case, at least one torsion element (40) on the one hand with respect to the worm shaft (18) and on the other hand set against a housing-fixed component and designed such that the torsion element (40) in its installed position in the housing (82) is claimed in such a torsion that the worm shaft ( 18) is biased in the direction of the worm wheel (14).
Description
Die Erfindung betrifft ein Schneckengetriebe für eine Lenkhilfevorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit Spielausgleich. Insbesondere betrifft die Erfindung Schneckengetriebe für lenksäulenbasierte elektrische Lenkhilfevorrichtungen (sogenannte Column type Electric Power Steering Systems, auch CEPS abgekürzt) sowie Lenkhilfevorrichtungen mit derartigen Schneckengetrieben.The invention relates to a worm gear for a power steering device of a motor vehicle with clearance compensation. In particular, the invention relates to worm gear for steering column-based electric power steering devices (so-called Column type Electric Power Steering Systems, also abbreviated CEPS) and power steering devices with such worm gears.
Die von einem im Bereich der Lenksäule angeordneten Ritzel geforderten Drehmomente sind bekanntermaßen hoch und die geforderten Drehzahlen niedrig. Ein im Bereich der Lenksäule angeordneter elektrischer Servomotor wird daher zumeist mit einem Übertragungsmechanismus zur Reduzierung der Drehzahl und zum Erhöhen des Drehmomentes kombiniert. Aufgrund des hohen Untersetzungsverhältnisses werden dazu meist Schneckengetriebe mit Schneckenwelle und Schneckenrad eingesetzt. Die Schneckenwelle ist dann häufig koaxial zu der Welle eines elektrischen Servomotors gelagert und drehfest mit dieser Welle verbunden. Die Schneckenwelle kann aber auch einstückig mit einer von einem Elektromotor angetriebenen Welle ausgeführt sein. The required by a arranged in the steering column pinion torques are known to be high and the required speeds low. An electric servomotor arranged in the region of the steering column is therefore usually combined with a transmission mechanism for reducing the rotational speed and for increasing the torque. Due to the high reduction ratio, worm gears with worm shaft and worm wheel are usually used for this purpose. The worm shaft is then often stored coaxially with the shaft of an electric servomotor and rotatably connected to this shaft. The worm shaft can also be designed in one piece with a shaft driven by an electric motor.
Das mit der Schnecke im Eingriff stehende Schneckenrad ist üblicherweise drehfest mit der Lenksäule des Fahrzeugs gekoppelt, um den Drehantrieb der Lenksäule oder des Lenkungsritzels zu unterstützen. Ein bekannter Nachteil der beschriebenen Schneckengetriebe ist das Spiel zwischen den Zahnflanken der Schneckenwelle und des Schneckenrades. Dieses Spiel führt dazu, dass die Zahnflanken der Schneckenwelle und des Schneckenrades, insbesondere bei Drehrichtungswechseln, die mit einem Wechsel der Zahnflankenseite verbunden sind, kurzzeitig nicht miteinander im Eingriff stehen. Das neue In-Kontakt-Treten der Zahnflanken führt zu einer ungewünschten Geräuschbildung, welche auch als „Umlenkklacken“ bezeichnet wird. Derartige Geräusche treten meist im Fahrbetrieb auf, insbesondere bei Fahrtrichtungsänderungen und Fahrtrichtungskorrekturen (Spurhalten). Nachteilig an dem beschriebenen Spiel ist ferner, dass es vom Fahrer beim Lenken wahrnehmbar ist und die Lenkung in diesem Fall als indirekt empfunden wird.The worm gear meshing with the worm is usually rotatably coupled to the steering column of the vehicle to assist the rotary drive of the steering column or the steering pinion. A known disadvantage of the worm gear described is the play between the tooth flanks of the worm shaft and the worm wheel. This game causes the tooth flanks of the worm shaft and the worm wheel, in particular when changing direction, which are associated with a change of the tooth flank side, are not temporarily engaged with each other. The new contacting of the tooth flanks leads to an unwanted noise, which is also referred to as "deflection clinker". Such noises usually occur while driving, in particular when changing direction and correction of direction (tracking). A disadvantage of the described game is further that it is perceived by the driver when driving and the steering is felt in this case as indirect.
Aus
In der
Aus
Die beschriebenen Lösungen sind teilweise mit neuen Geräuschproblemen verbunden, erfordern teilweise die Herstellung kostenintensiver, spezieller Bauteile und/oder sind teilweise mit aufwendigen Montagearbeiten verbunden.The solutions described are partly associated with new noise problems, in part require the production of costly, special components and / or are sometimes associated with complex assembly work.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneckengetriebe zur Verfügung zu stellen, das einfach herstellbar und montierbar ist sowie einen geräuscharmen Spielausgleich ermöglicht.The invention has for its object to provide a worm gear available that is easy to manufacture and assemble and allows low-noise clearance compensation.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. The object is achieved according to the invention with the features of claim 1.
Ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe für eine Lenkhilfevorrichtung umfasst ein Gehäuse zur Aufnahme einer Schneckenwelle und eines mit der Schneckenwelle im Eingriff stehenden Schneckenrades, wobei die Schneckenwelle in radialer Richtung beweglich gelagert ist. Das Schneckengetriebe umfasst ferner mindestens ein Torsionselement, welches einerseits gegenüber der Schneckenwelle und andererseits gegenüber einem gehäusefesten Bauteil festgelegt und derart gestaltet ist, dass das Torsionselement in seiner Einbaulage im Gehäuse derart auf Torsion beansprucht wird, dass die Schneckenwelle in Richtung des Schneckenrades vorgespannt ist. Unter einer Festlegung des Torsionselementes gegenüber der Schneckenwelle wird sowohl ein Befestigen des Torsionselementes an der Schneckenwelle selbst als auch ein Befestigen des Torsionselementes an einem mit der Schneckenwelle fest verbundenen Bauteil, insbesondere eines auf der Schneckenwelle angeordneten Lagers, verstanden. Die Torsion des Torsionselementes kann entweder dadurch erzeugt werden, dass das Torsionselement gegenüber einem gehäusefesten Bauteil und gegenüber der Schneckenwelle festgelegt und anschließend durch Relativbewegung der Schneckenwelle zu dem gehäusefesten Bauteil tordiert wird. Eine derartige Relativbewegung kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass die Bohrungen im Gehäuse für die Schneckenwelle und das Schneckenrad relativ zueinander so angeordnet sind, dass die Schneckenwelle aufgrund der Position des Schneckenrades nach der Endmontage (geringfügig) radial ausgelenkt ist. Dazu kann beispielsweise der Achsabstand der Bohrungen für die Schneckenwelle und das Schneckenrad bewusst verkleinert werden.A worm gear according to the invention for a power steering device comprises a housing for receiving a worm shaft and a worm gear meshing with the worm shaft, wherein the worm shaft is movably mounted in the radial direction. The worm gear further comprises at least one torsion element which is fixed on the one hand relative to the worm shaft and on the other hand with respect to a housing-fixed component and designed such that the torsion element is claimed in its installed position in the housing to torsion, that the worm shaft is biased in the direction of the worm wheel. A determination of the torsion element with respect to the worm shaft is understood as meaning both securing the torsion element to the worm shaft itself and fastening the torsion element to a component fixedly connected to the worm shaft, in particular a bearing arranged on the worm shaft. The torsion of the torsion element can be generated either by the fact that the torsion element is fixed relative to a housing-fixed component and with respect to the worm shaft and then twisted by relative movement of the worm shaft to the housing-fixed component. Such a relative movement can be generated, for example, that the holes in the Housing for the worm shaft and the worm wheel are arranged relative to each other so that the worm shaft (slightly) is radially deflected due to the position of the worm wheel after final assembly. For this purpose, for example, the center distance of the holes for the worm shaft and the worm wheel can be deliberately reduced.
Alternativ oder in Ergänzung zu der vorstehend und beschriebenen Möglichkeit, eine Torsion des Torsionselementes in seiner Einbaulage zu erzielen, kann das gehäusefeste Bauteil an welchem das Torsionselement festegelegt wird, derart gestaltet und angeordnet sein, dass während der Festlegung des Torsionselementes (beispielsweise einer Verschraubung) tordiert werden muss bzw. zwangsläufig tordiert wird.Alternatively or in addition to the above and described possibility to achieve a torsion of the torsion element in its installed position, the housing-fixed component on which the torsion element is fixed, be designed and arranged so that during the determination of the torsion element (for example, a screw) twisted must be or is inevitably twisted.
Für ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe geeignete Torsionselemente sind nicht nur geometrisch einfach im Aufbau und kostengünstig herstellbar, sondern lassen sich auch einfach montieren. Ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe mit einem derartigen Torsionselement hat den weiteren Vorteil, dass eine permanente Vorspannung aufgrund einer Torsionsbewegung erzeugt wird, wobei die Torsionsbewegung im Wesentlichen geräuschlos ist. Wie nachfolgend anhand von praktischer Ausführungen verdeutlicht werden wird, lassen sich ein oder mehrere Torsionselemente auch auf einfache Art und Weise so in ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe integrieren, dass eine Geräuschbildung aufgrund von Relativbewegungen zwischen dem Torsionselement und den angrenzenden Bauteilen praktisch ausgeschlossen sind. For a worm gear according to the invention suitable torsion elements are not only geometrically simple in construction and inexpensive to produce, but can also be easily installed. An inventive worm gear with such a torsion element has the further advantage that a permanent bias is generated due to a torsional movement, wherein the torsional motion is substantially silent. As will be clarified below by means of practical embodiments, one or more torsion elements can also be integrated in a simple manner into a worm gear according to the invention such that noise generation due to relative movements between the torsion element and the adjacent components is virtually eliminated.
Ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen lässt sich an Schneckengetrieben realisieren, bei welchen die Motorwelle eines Elektromotors und die koaxial zu der Motorwelle angeordnete Schneckenwelle zweiteilig ausgebildet und über eine Steckverzahnung drehfest miteinander verbunden sind. Sie lässt sich darüber hinaus auch an Schneckengetrieben ausbilden, bei welchen die Motorwelle einteilig zusammen mit der Schneckenwelle ausgebildet ist. Auf Einzelheiten hierzu wird in Verbindung mit den Zeichnungen noch im Detail eingegangen.An inventive worm gear with the features described above can be realized on worm gears, in which the motor shaft of an electric motor and coaxial with the motor shaft arranged worm shaft are formed in two parts and rotatably connected to each other via a spline. It can also be trained on worm gears, in which the motor shaft is formed integrally with the worm shaft. Details will be discussed in detail in connection with the drawings.
In einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneckengetriebes ist das Torsionselement gegenüber der Schneckenwelle an einem Lager und/oder gehäuseseitig an einem Lagerschild oder dem Gehäuse selbst festgelegt. Die Festlegung des Torsionselements gegenüber der Schneckenwelle an einem Lager ist insbesondere aus Packagegründen und Montagegründen geeignet. In diesem Fall können aus dem Stand der Technik bekannte Schneckenwellen unverändert beibehalten werden, so dass zur Umkonstruktion eines bekannten Schneckengetriebes lediglich das Lager und/oder das Lagerschild beziehungsweise das Gehäuse geändert werden müssen. Bereits vorhandene Baugruppen, insbesondere eine aus Schneckenwelle und Lagern bestehende Baugruppe oder eine vormontierte Baugruppe aus sonstigen Elementen, können ebenso wie die Montageabläufe beibehalten werden, weil das Torsionselement eines erfindungsgemäßen Schneckengetriebes erst in einem relativ späten Montageschritt hinzugefügt wird.In a practical embodiment of the worm gear according to the invention, the torsion element is fixed relative to the worm shaft on a bearing and / or on the housing side on a bearing plate or the housing itself. The determination of the torsion element relative to the worm shaft on a bearing is particularly suitable for package reasons and installation reasons. In this case, known from the prior art screw shafts can be kept unchanged, so that only the bearing and / or the bearing plate or the housing must be changed for the reconstruction of a known worm gear. Already existing assemblies, in particular a consisting of worm shaft and bearings assembly or a pre-assembled assembly of other elements can be maintained as well as the assembly procedures, because the torsion of a worm gear according to the invention is added only in a relatively late assembly step.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform weisen das Lager und/oder das Lagerschild und/oder das Gehäuse einen Absatz und/oder eine Nut für die Aufnahme des Torsionselementes auf. Auf einen Absatz kann ein Torsionselement in axialer Richtung auf ein Lager aufgeschoben werden und weist dann einen einseitigen axialen Anschlag auf. Die Ausbildung einer Nut hat den Vorteil, dass ein auf die Geometrie der Nut abgestimmtes Torsionselement axial in beide Richtungen fixiert werden kann. Im letztgenannten Fall muss allerdings konstruktiv sichergestellt sein, dass das Torsionselement (möglichst einfach und ohne Schädigung des Torsionselements) in die Nut eingebracht werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass da Lager zweiteilig ausgebildet wird. In a further practical embodiment, the bearing and / or the bearing plate and / or the housing have a shoulder and / or a groove for receiving the torsion element. On a paragraph, a torsion element can be pushed in the axial direction on a bearing and then has a one-sided axial stop. The formation of a groove has the advantage that a matched to the geometry of the groove torsion element can be fixed axially in both directions. In the latter case, however, it must be structurally ensured that the torsion element (as simply as possible and without damage to the torsion element) can be introduced into the groove. This can be done, for example, by designing bearings in two parts.
Alternativ kann das Torsionselement so ausgebildet sein, dass es zur Montage auf dem Lager elastisch aufweitbar ist.Alternatively, the torsion element may be formed so that it is elastically expandable for mounting on the bearing.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform umfasst das Torsionselement einen ringförmigen Körper mit mindestens einem radialen nach außen hervorragenden Torsionsarm. Vorzugsweise umfasst das Torsionselement zwei auf gegenüberliegenden Seiten angeordnete Torsionsarme oder mehrere Torsionsarme, die – besonders bevorzugt – gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Torsionsarme werden insbesondere so angeordnet, dass sie bei bestimmungsgemäßer Bewegung der Schneckenwelle in radialer Richtung tordiert werden und somit ein Rückstellmoment auf die Schneckenwelle ausüben. In another practical embodiment, the torsion element comprises an annular body with at least one radially outwardly projecting torsion arm. The torsion element preferably comprises two torsion arms arranged on opposite sides or a plurality of torsion arms, which are particularly preferably distributed uniformly over the circumference. In particular, torsion arms are arranged so that they are twisted in the radial direction when the worm shaft is moved as intended and thus exert a restoring torque on the worm shaft.
Die Torsionsarme können gehäuseseitig beispielsweise durch Einstecken in entsprechende Ausnehmungen des Gehäuses oder eines Lagerschildes drehfest fixiert sein. The torsion can be fixed on the housing side, for example, by inserting into corresponding recesses of the housing or a bearing plate rotation.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform schließt sich an jeden Torsionsarm mindestens eine Anschraubfläche zur Verschraubung mit und/oder ein ringförmiger Körper zur Festlegung an einem gehäusefesten Bauteil an, insbesondere zur Verschraubung mit oder zur Festlegung an einem Lagerschild oder dem Gehäuse. Wenn diese Anschraubfläche kreisringförmig ausgebildet ist, um von einem Schraubenkopf klemmend gehalten zu werden, weist die Anschraubfläche für die Verschraubung eine ideale Form auf. Die Anschraubfläche kann in dem Fall auch als „Anschraubauge“ bezeichnet werden. In a particularly preferred embodiment, each Torsionsarm joins at least one Anschraubfläche for screwing with and / or an annular body for fixing to a housing-fixed component, in particular for screwing or fixing to a bearing plate or the housing. If this Anschraubfläche is annular in order to clamped by a screw head to be, has the Anschraubfläche for screwing an ideal shape. The attachment surface can also be referred to as "attachment eye" in this case.
Um einen Torsionskörper elastisch aufweitbar und dennoch betriebssicher zu gestalten, kann der ringförmige Körper zwei offene Enden aufweisen. Insbesondere kann der ringförmige Körper nach Art eines Sicherungsrings mit zwei offenen Enden und einer dazwischen liegenden Freimachung ausgebildet sein. Unter einer Freimachung wird in diesem Zusammenhang eine Unterbrechung der ringförmigen Struktur verstanden, die durch Auseinanderdrücken der offenen Enden vergrößert werden kann, insbesondere so weit, dass das Torsionselement über ein anderes Element, insbesondere ein Lager, geführt und in eine in diesem Element ausgebildete Nut eingebracht werden kann. Unter einem ringförmigen Körper werden in diesem Zusammenhang auch solche Elemente verstanden, die nur aus einem Kreisringsegment bestehen. So können sich insbesondere außenseitig an die Torsionsarme zwei kreisringsegmentartige ringförmige Körper mit offenen Enden anschließen. To make a torsion body elastically expandable and yet reliable, the annular body may have two open ends. In particular, the annular body may be formed in the manner of a locking ring with two open ends and an intermediate franking. Under a clearing in this context, an interruption of the annular structure understood that can be increased by pushing apart the open ends, in particular so far that the torsion over another element, in particular a bearing, out and introduced into a groove formed in this element can be. Under an annular body are understood in this context, such elements which consist only of a circular ring segment. Thus, in particular, two annular ring-like annular bodies with open ends can connect to the outside of the torsion arms.
Um das Auseinanderdrücken der offenen Enden zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn ein an dem Torsionselement ausgebildeter ringförmiger Körper im Bereich der offenen Enden jeweils mindestens eine Ausnehmung oder eine Abflachung für den Angriff eines Spreizwerkzeuges oder eines Stauchwerkzeuges aufweist. In diesem Fall kann das Torsionselement im Bereich von Ausnehmungen bei der Montage durch Einführen eines – insbesondere zangenartigen – Spreizwerkzeuges gehalten und gleichzeitig mit diesem Spreizwerkzeug aufgeweitet und positioniert werden. Ein Torsionselement mit Abflachungen kann bei der Montage durch Klemmen mit Hilfe eines Stauchwerkzeuges zusammengedrückt und somit gestaucht werden, insbesondere um es in axialer Richtung entlang einer Schneckenwelle in eine im Gehäuse oder Lagerschild ausgebildete Nut bewegen zu können. In order to facilitate the pressing apart of the open ends, it is advantageous if an annular body formed on the torsion element in the region of the open ends has at least one recess or a flattening for the attack of a spreading tool or an upsetting tool. In this case, the torsion element can be held in the region of recesses in the assembly by inserting a - in particular pincers - spreading tool and simultaneously expanded and positioned with this spreading tool and positioned. A torsion element with flats can be compressed during assembly by clamping using a compression tool and thus compressed, in particular in order to move it in the axial direction along a worm shaft in a groove formed in the housing or bearing plate can.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneckengetriebes weist das Torsionselement an dem ringförmigen Körper im Bereich der Torsionsarme radial nach innen ragende Vorsprünge und/oder Ausnehmungen auf. Die Ausbildung derartiger Vorsprünge und/oder Ausnehmungen bewirkt eine vorteilhafte Spannungsverteilung im Torsionselement während einer Aufspreizung und/oder Stauchung und gewährleistet eine hohe Dauerfestigkeit während des (Torsions-)Betriebes. Zur weiteren Verbesserung der Spannungsverteilung und der Dauerfestigkeit können an dem Torsionselement weitere radiale, nach innen ragende Vorsprünge ausgebildet sein. Diese sind vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die radial nach innen ragenden Vorsprünge liegen mit ihren inneren Seiten nach dem Einsetzen des Torsionselementes in einer Nut eines Lagers an der äußeren Umfangsfläche der Nut an. In a further practical embodiment of the worm gear according to the invention, the torsion element on the annular body in the region of the torsion arms radially inwardly projecting projections and / or recesses. The formation of such projections and / or recesses causes an advantageous stress distribution in the torsion element during a spreading and / or compression and ensures a high fatigue strength during (torsional) operation. To further improve the stress distribution and the fatigue strength further radial, inwardly projecting projections may be formed on the torsion. These are preferably distributed uniformly over the circumference. The radially inwardly projecting projections abut with their inner sides after insertion of the torsion element in a groove of a bearing on the outer peripheral surface of the groove.
Das Torsionselement kann auch nur mittelbar gegenüber der Schneckenwelle und/oder gegenüber einem gehäusefesten Bauteil festgelegt sein, indem es gegenüber einem separaten Montagehilfsmittel fixiert ist und das Montagehilfsmittel der Schneckenwelle und/oder gegenüber dem gehäusefesten Bauteil festgelegt ist. Eine solche mittelbare Festlegung kann Montagevorteile haben, insbesondere weil das Montagehilfsmittel konstruktiv an die Montagebedingungen anpassbar ist. So kann für das Montagehilfsmittel beispielsweise ein anderer Werkstoff eingesetzt werden und/oder es können Maßanpassungen vorgenommen werden, um das Torsionselement an bereits vorhandene Geometrien anderer Bauteile anzupassen.The torsion element can also be fixed only indirectly with respect to the worm shaft and / or with respect to a component fixed to the housing by being fixed in relation to a separate assembly aid and by fixing the assembly aid of the worm shaft and / or with respect to the component fixed to the housing. Such an indirect fixing may have mounting advantages, in particular because the assembly aid is structurally adaptable to the mounting conditions. Thus, for example, another material can be used for the assembly aid and / or dimensional adjustments can be made in order to adapt the torsion element to already existing geometries of other components.
In einer besonders praktischen Ausführungsform ist das Montagehilfsmittel nach Art eines Sicherungsrings mit zwei offenen Enden ausgebildet. In diesem Fall kann das Montagehilfsmittel beispielsweise aufgrund seiner Geometrie und aufgrund des eingesetzten Materials besonders elastisch gestaltet sein. In a particularly practical embodiment, the assembly aid is designed in the manner of a securing ring with two open ends. In this case, the assembly tool can be designed to be particularly elastic, for example, due to its geometry and because of the material used.
Die Festlegung des Torsionselements an dem Montagehilfsmittel kann besonders einfach und kostengünstig erfolgen, wenn an dem Montagehilfsmittel mindestens ein Klemmelement zur Fixierung des Torsionselements (
Die Festlegung des Torsionselements gegenüber der Schneckenwelle und/oder gegenüber einem gehäusefesten Bauteil kann in Bezug auf den Montagevorgang vereinfacht werden, wenn einerseits an dem gehäusefesten Bauteil (insbesondere Gehäuse oder Lagerschild) und andererseits an dem Torsionselement oder an dem Montagehilfsmittel korrespondierende Fasen ausgebildet sind, die bei axialer Montagebewegung eine Aufweitung oder Stauchung des Torsionselements oder des Montagehilfsmittels bewirken. In diesem Fall kann zur Montage des Torsionselements eine rein axiale Bewegung durchgeführt werden, um das Torsionselement beispielsweise in eine in eine in einem gehäusefesten Bauteil angeordnete Nut einzuführen, da eine ggf. erforderliche Stauchung bzw. Aufweitung durch die Fase bewirkt wird. The determination of the torsion element relative to the worm shaft and / or with respect to a housing-fixed component can be simplified with respect to the assembly process, if on the one hand on the housing-fixed component (in particular housing or end shield) and on the other hand on the torsion element or on the mounting tool corresponding chamfers are formed cause an expansion or compression of the torsion element or the mounting tool during axial assembly movement. In this case, a purely axial movement can be carried out for mounting the torsion element in order to introduce the torsion element, for example, into a groove arranged in a housing-fixed component, since any necessary compression or expansion by the chamfer is effected.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schneckengetriebes ist das Torsionselement außenseitig an einem ersten Lager der Schneckenwelle angeordnet und ferner ein zweites Lager zur Lagerung der Schneckenwelle vorgesehen, wobei das zweite Lager, insbesondere durch die außenseitige Anordnung einer (ggf. elastischen) Lagerbuchse und/oder mindestens eines radial nach außen hervorragenden elastischen Rings, in radialer Richtung beweglich ausgebildet ist. Durch die Anordnung mehrerer elastischer Ringe mit verschiedenen Elastizitäten und/oder durch die Anordnung mehrerer elastischer Ringe, die verschieden weit radial nach außen gegenüber dem Außenring des Lager hervorragen, kann eine Progression der Federkennlinie für das zweite Lager eingestellt werden. In a further practical embodiment of the worm gear according to the invention, the torsion element is arranged on the outside on a first bearing of the worm shaft and Furthermore, a second bearing for supporting the worm shaft is provided, wherein the second bearing, in particular by the outside arrangement of a (possibly elastic) bearing bush and / or at least one radially outwardly outstanding elastic ring, is designed to be movable in the radial direction. By arranging a plurality of elastic rings with different elasticities and / or by the arrangement of a plurality of elastic rings that protrude different degrees radially outward relative to the outer ring of the bearing, a progression of the spring characteristic for the second bearing can be adjusted.
Wenn die Schneckenwelle über eine Steckverzahnung drehfest und koaxial mit einer Motorwelle eines Elektromotors verbunden ist, ist es vorteilhaft, wenn bei einem erfindungsgemäßen Schneckengetriebe das Ende der Motorwelle im Bereich der Steckverzahnung ballig ausgebildet ist, insbesondere so, dass die Schneckenwelle um das Ende „abgerollt“ und somit verschwenkt werden kann. Die ballige Ausbildung der Motorwelle ist in diesem Fall vorzugsweise auf die radiale Beweglichkeit der Schneckenwelle abgestimmt. Vorzugsweise wird durch die ballige Struktur ein Schwenkwinkel von weniger als 5°, bevorzugt weniger als 2° und besonders bevorzugt weniger als 1°, begünstigt. Dies wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die jeweils äußerste Tangente an die ballige Struktur mindestens den vorstehend genannten Winkel gegenüber der Drehachse der Schneckenwelle aufweist. If the worm shaft is non-rotatably connected via a spline and is coaxially connected to a motor shaft of an electric motor, it is advantageous if the end of the motor shaft in the wedge gear is crowned in the area of the spline, in particular so that the worm shaft is "unrolled" around the end. and thus can be pivoted. The spherical design of the motor shaft is preferably tuned in this case to the radial mobility of the worm shaft. Preferably, by the spherical structure, a pivot angle of less than 5 °, preferably less than 2 ° and more preferably less than 1 °, favors. This is preferably realized in that the respective outermost tangent to the spherical structure has at least the aforementioned angle with respect to the axis of rotation of the worm shaft.
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further practical embodiments and advantages of the invention are described below in conjunction with the drawings. Show it:
Die
Das Schneckenrad
Wie insbesondere in
Die Schneckenwelle
Wie insbesondere in den
Um das Torsionselement
Wie insbesondere in
Die Funktionsweise eines erfindungsgemäßen Schneckengetriebes
Der Achsabstand A zwischen der Lenksäulenachse
Die Montage eines erfindungsgemäßen Schneckengetriebes
Zunächst wird das Torsionselement
First, the
Das zweite Lager
Die in
Anschließend wird die vorstehend bereits erwähnte Zusammenbaugruppe ZSB-Loslager vormontiert. Für die Baugruppe ZSB-Loslager ist im Gehäuse eine Aufnahmebohrung vorzuhalten, zu der ein geeignetes Spiel entstehen kann. Subsequently, the above-mentioned assembly assembly ZSB floating bearing is pre-assembled. For the assembly ZSB floating bearing a housing bore is provided in the housing, to which a suitable game can arise.
Wenn sich die Zusammenbaugruppe ZSB-Motor zusammen mit der angebauten Schneckenwelle
Wie bereits beschrieben, kann durch eine gezielte Verringerung des Achsabstandes A zwischen der Schneckenwellenachse
Das Loslager
Es ist möglich, einen Exzenter (nicht dargestellt) in einer Zusammenbaugruppe ZSB-Abtriebswellenlagerung, d.h. seitens der Lenksäule
Ein erfindungsgemäßes Schneckengetriebe
Die
Die in den
In den
In den
In den
Bei der in den
Die in den
Die in den
Das in
Das ist
Die
Wie in
In dem Gehäuse
Die
Wie insbesondere in
Allgemein gilt, dass die Auslegung der, insbesondere durch das Torsionselement
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments. The invention is not limited to the described embodiments. It can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the person skilled in the art.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Schneckengetriebe worm gear
- 1212
- Lenksäule steering column
- 1414
- Schneckenrad worm
- 1616
- Lenksäulenachse steering column axis
- 1818
- Schneckenwelle worm shaft
- 2020
- erstes Lager (Festlager) first camp (fixed camp)
- 2222
- zweites Lager (Loslager) second bearing (floating bearing)
- 2424
- Schneckenwellenachse Worm shaft axis
- 2626
- Lagerbuchse bearing bush
- 2828
- elastischer Ring elastic ring
- 30a, 30b30a, 30b
- elastischer Ring elastic ring
- 3232
- Steckverzahnung splines
- 3434
- Motorwelle motor shaft
- 3636
- Elektromotor electric motor
- 3838
- Nut groove
- 4040
- Torsionselement torsion
- 42a, 42b42a, 42b
- Torsionsarm torsion arm
- 44a, 44b44a, 44b
- Anschraubfläche bolting
- 44c, 44d44c, 44d
- Anschraubfläche bolting
- 4646
- ringförmiger Körper annular body
- 48a, 48b48a, 48b
- offenes Ende open end
- 5050
- Freimachung franking
- 52a, 52b52a, 52b
- Ausnehmung recess
- 5454
- Lagerschild end shield
- 5656
- gestrichelte Linie dashed line
- 5858
- gestrichelte Linie dashed line
- 60a, 60b60a, 60b
- Schraube screw
- 62a, 62b62a, 62b
- Schraubdome screw bosses
- 6464
- Vorsprung head Start
- 6666
- Rotor rotor
- 6868
- Stator stator
- 7070
- ringförmiger Körper annular body
- 7272
- ringförmiger Körper annular body
- 74a, 74b74a, 74b
- offenes Ende open end
- 7676
- Ausnehmung recess
- 7878
- Abflachung flattening
- 8080
- Nut groove
- 8282
- Gehäuse casing
- 8484
- Ausnehmung recess
- 8686
- Fase chamfer
- 8888
- Montagewerkzeug assembly tool
- 9090
- Montagehilfsmittel installation equipment
- 9292
- Bereich mit korrespondierenden Ausnehmungen Area with corresponding recesses
- 94a, 94b94a, 94b
- offenes Ende open end
- 96a, 96b96a, 96b
- Ausnehmung recess
- 9898
- Klemmelement clamping element
- 100100
- Fase chamfer
- 102102
- Vorsprung head Start
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- EP 1731404 A1 [0006] EP 1731404 A1 [0006]
Claims (14)
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-
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