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Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei dem dort offenbarten Lenkgetriebe dient das deckelartige Bauteil zur Aufnahme eines Sensors. Der Sensor ermöglicht die Erfassung eines aufgebrachten Lenkmomentes und eines Lenkwinkels. Durch die Mehrteiligkeit des deckelartigen Bauteils kann eines seiner Bauteile als Adapter ausgebildet sein, welcher in Abhängigkeit des jeweils verwendeten Sensors unterschiedlich lang zu wählen ist.
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Die offenbarte Lösung ist jedoch hinsichtlich der Ausgestaltung möglicher Sensorlösungen eingeschränkt.
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Aus der
JP 2007-261408 A ist ein Lenkgetriebe bekannt geworden, dessen Gehäuse lenkwellenseitig durch einen einteiligen Deckel abgedeckt wird. Der Deckel dient zur Aufnahme zweier magnetostriktiver Sensoren, die axial versetzt um eine Eingangswelle des Lenkgetriebes angeordnet sind. Zur nachgiebigen, radialen Lagerung der Eingangswelle im Bereich der Sensoren sind diese axial durch ein Radiallager beabstandet, welches in einer Aufnahme gehalten ist. Die Aufnahme ihrerseits ist durch einen O-Ring elastisch gegen den Deckel abgestützt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Lenkgetriebe mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiter zu entwickeln, dass hier eine höhere Flexibilität erreicht werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung geht dabei aus von einem Lenkgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einem Gehäuse, aus dem eine bewegungsmäßig mit einem Ritzel verbundene Eingangswelle zumindest teilweise herausragt. Dabei ist das Gehäuse lenkwellenseitig durch ein deckelartiges Bauteil abgedeckt, welches mehrteilig ausgebildet ist und zur Aufnahme wenigstens eines Sensors dient.
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Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, dass durch das deckelartige Bauteil wenigstens zwei Aufnahmeräume zur Aufnahme von jeweils wenigstens einem Sensor gebildet werden.
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Auf diese Weise lässt sich die Flexibilität hinsichtlich der Ausgestaltung einer Sensorlösung und einer gewünschten Funktionalität im Lenkgetriebe deutlich erhöhen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das deckelartige Bauteil zweiteilig ausgebildet mit einem Unterteil und einem Oberteil, wobei durch das Ober- und das Unterteil einerseits ein erster Aufnahmeraum ausgebildet wird und durch das Unterteil und das Gehäuse andererseits ein zweiter Aufnahmeraum.
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Diese Ausbildung trägt zu einem einfachen, montagefreundlichen und kompakten Aufbau des Lenkgetriebes, insbesondere des deckelartigen Bauteils bei.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass der erste Aufnahmeraum durch einen stirnseitig vorstehenden Rand des Oberteils und einen vorstehenden Rand des Unterteils gebildet ist, wobei die Ränder gegeneinander anliegen und zumindest in einem Rand stirnseitig eine umlaufende, rillenartige Vertiefung eingebracht ist.
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Dies erhöht die Montagefreundlichkeit und ermöglicht eine bessere Abdichtbarkeit.
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Nach einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung sind die Aufnahmeräume in Längsrichtung der Eingangswelle durch einen umlaufenden Innenabsatz des Unterteils voneinander beabstandet. Der Innenabsatz umgibt die Eingangswelle koaxial mit radialem Abstand, wobei zwischen dem Innenabsatz und der Eingangswelle eine Dichtung angeordnet ist.
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Somit können die Aufnahmeräume nicht nur örtlich und funktional gut voneinander getrennt werden, sondern es ist auch eine wirksame Abdichtung der Aufnahmeräume gegeneinander möglich.
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Auf diese Weise wird unter anderem gewährleistet, dass im Servicefall ein Sensor problemlos ausgetauscht werden kann, ohne dass dabei der andere Sensor einer erhöhten Verschmutzungsgefahr ausgesetzt werden muss.
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Es ist sehr vorteilhaft, wenn zwischen der Eingangswelle und dem Sensor zumindest im Bereich eines Aufnahmeraums eine Hülse angeordnet ist.
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Auf diese Weise kann die Flexibilität hinsichtlich der Auswahl eines geeigneten Sensors erhöht werden. Durch den Einsatz einer Hülse kann nämlich auch ein Sensor eingesetzt werden, der in seinem radialen Innendurchmesser deutlich größer ist, als der Außendurchmesser der Eingangswelle.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile, wobei entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung weggelassen ist.
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Es zeigen, jeweils schematisch
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1 eine perspektivische Darstellung eines Teils des erfindungsgemäßen Lenkgetriebes,
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2 ein Längsschnitt durch einen Teil des erfindungsgemäßen Lenkgetriebes gemäß Schnittverlauf II aus 1, jedoch um etwa 180 Grad verdreht.
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Es wird auf die 1 und 2 Bezug genommen.
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In den Figuren ist ein Lenkgetriebe 1 mit einem Gehäuse 10 ersichtlich. Aus dem Gehäuse 10 ragt nach oben, zu einer Lenkwelle 17 hin, das verzahnte Ende einer Eingangswelle 11 heraus. Die Eingangswelle 11 ist über einen Torsionsstab 12 bewegungsmäßig mit einem Ritzel 13 verbunden, welches seinerseits wiederum bewegungsmäßig mit einer Zahnstange 14 zusammenwirkt und durch diese antreibbar ist. Torsionsstab 12, Ritzel 13 und Zahnstange 14 sind durch das Gehäuse 10 des Lenkgetriebes 1 verdeckt und lediglich gestrichelt angedeutet.
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Zum Antrieb der Zahnstange 14 dient ein nicht näher dargestellter Getriebemotor 15, welcher über ein Steuergerät 16 ansteuerbar ist.
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Des Weiteren ist die Eingangswelle 11 mit der Lenkwelle 17 bewegungsmäßig über ein Kreuzgelenk 18 verbunden. Hierdurch kann eine Servounterstützung beim Lenken in bekannter Weise realisiert werden.
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Aus den Figuren ist ferner ersichtlich, dass das Gehäuse 10 zur Lenkwelle 17 weisend, also lenkwellenseitig, durch ein deckelartiges Bauteil abgedeckt ist, welches aus einem zum Ritzel 13 weisenden (ritzelseitigen) Unterteil 19 und einem zur Lenkwelle 17 weisenden (lenkwellenseitigen) Oberteil 20 besteht.
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Durch das Unterteil 19 und durch das Gehäuse 10 wird ein erster Aufnahmeraum A1 für einen nicht näher dargestellten Sensor 26 gebildet. Konkret ragt dazu ein stirnseitig vorstehender Rand 210 des Unterteils 19 in eine stirnseitige Ausnehmung 28 des Gehäuses 10 hinein.
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Durch den vorstehenden Rand 210 wird eine stirnseitige Ausnehmung 21 ausgebildet.
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Die stirnseitige Ausnehmung 21 bildet zusammen mit der stirnseitigen Ausnehmung 28 den Aufnahmeraum A1 aus.
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Ferner ist ersichtlich, dass das Unterteil 19 einen umlaufenden Flansch aufweist, der mittels einer Verschraubung 27 am Gehäuse 10 befestigt ist.
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Das Gehäuse 10 und auch das Unterteil 19 weisen im Bereich des Aufnahmeraums A1 einen Querschnitt von in etwa kreisrunder Form auf.
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Durch das Unterteil 19 und durch das Oberteil 20 wird jedoch noch ein zweiter Aufnahmeraum A2 für einen ebenfalls nicht näher dargestellten Sensor 25 ausgebildet.
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Dafür weist das Unterteil 19 lenkwellenseitig einen umlaufenden, stirnseitig vorstehenden Rand 220 auf, durch den eine stirnseitige Ausnehmung 22 gebildet ist.
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Demgegenüber ist das Oberteil 20 mit einem umlaufenden, stirnseitigen Rand 230 versehen, durch den eine stirnseitige Ausnehmung 23 gebildet ist.
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Im Montagezustand liegen die vorstehenden Ränder 220 und 230 stirnseitig aneinander an, so dass durch die stirnseitigen Ausnehmungen 22 und 23 der Aufnahmeraum A2 für den Sensor 25 gebildet ist.
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Ferner ist ersichtlich, dass in dem vorstehenden Rand 230 des Oberteils 20 stirnseitig eine umlaufende, rillenartige Ausnehmung 231 vorhanden ist, die zur Aufnahme eines umlaufenden Dichtelementes 32 dient.
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Unabhängig vom Ausführungsbeispiel kann eine solche rillenartige Ausnehmung alternativ oder zusätzlich auch im vorstehenden Rand 220 des Unterteils 19 vorhanden sein.
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Das Unterteil 19 weist einen umlaufenden Innenabsatz 190 auf. Hierdurch wird radial eine Durchgangsbohrung 191 begrenzt, welche in ihrem Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der Eingangswelle 11 in diesem Bereich. Der dadurch gebildete Freiraum wird mittels einer Dichtung 29 abgedichtet.
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Die Aufnahmeräume A1 und A2 sind in Längsrichtung der Eingangswelle 11 durch den Innenabsatz 190 des Unterteils 19 beabstandet bzw. voneinander getrennt. Dabei umgibt der Innenabsatz 190 die Eingangswelle 11 koaxial, was eine Abdichtbarkeit durch die Dichtung 29 begünstigt.
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Im Bereich des Aufnahmeraums A2 ist zwischen der Eingangswelle 11 und dem eingesetzten Sensor 25 eine Hülse 24 angeordnet. Auf diese Weise können Sensoren mit unterschiedlichen Innendurchmessern verbaut werden, wobei eine Anpassung alleine durch eine Anpassung der Hülse 24 möglich ist. Die Verwendung einer solchen Hülse ist auch im Bereich des Aufnahmeraums A1 denkbar.
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Eine radiale Abstützung der Sensoren 25, 26 erfolgt entweder durch die Eingangswelle 11 oder mittels der Hülse 24.
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Zur Verhinderung einer Verdrehung der Sensoren 25 und/oder 26 um die Längsachse der Eingangswelle 11 können ein oder mehrere radial nach außen weisende Stege vorhanden sein, welche einstückig mit den Gehäusen der Sensoren 25, 26 verbunden sind und zwischen den stirnseitigen Verbindungsbereichen der Gehäuseteile 19, 20 bzw. 19, 10 festgeklemmt werden können (nicht näher dargestellt). Ebenfalls nicht näher dargestellt ist die Lagerung der Eingangswelle 11 im Gehäuse 10, was für das Verständnis der Erfindung jedoch nicht von Bedeutung ist.
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Vorzugsweise ist der Sensor 26 als kombinierter Momenten-/Relativ-Drehwinkelsensor ausgebildet, während der Sensor 25 ein Absolut-Drehwinkelsensor ist.
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Eine stirnseitige, kreisringartige Anformung 33 des Oberteils 20 dient zur Befestigung eines nicht näher dargestellten Gummibalges zum Schutz des Kreuzgelenks 18.
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Die Gehäuseteile 19 und 20 können aus Kunststoff oder auch Metall (beispielsweise Aluminium) gefertigt sein. Dabei kommt im Einsatzfall von Kunststoff vorzugsweise eine Herstellung im Spritzgussverfahren und im Einsatzfall von Metall vorzugsweise eine fräsende Bearbeitung in Betracht.
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Schließlich ist noch erkennbar, dass das Oberteil 20 und das Unterteil 19 zumindest teilweise eine exzentrische Anformung 30 aufweisen. Auch der Aufnahmeraum A2 weist daher eine solche exzentrische Ausgestaltung auf.
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Auf diese Weise wird ausreichend Platz für einen Sensor mitsamt einem elektrischen Steckergehäuse im Aufnahmeraum A2 geschaffen, wobei eine Öffnung 31 zur Herausführung eines nicht näher dargestellten Kabels dient, welches mit dem Steuergerät 16 verbunden wird.
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Durch die Sensoren 25 und/oder 26 erfasste Größen werden in Signale umgesetzt und über die erwähnte, aus der Öffnung 31 heraustretende Verkabelung an das Steuergerät 16 geleitet. Dort werden Steuersignale für den Getriebemotor 15 zum bedarfsgerechten Antreiben der Zahnstange 14 erzeugt.
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Es ist zusätzlich denkbar, dass das Steuergerät 16 an ein nicht näher dargestelltes Bussystem der Bordelektronik angeschlossen ist und dadurch von den Sensoren 25, 26 erfasste Größen als Signale auch an anderen Stellen der Bordelektronik (z. B. ausgewählten Fahrerassistenzsystemen) verfügbar gemacht werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkgetriebe
- 10
- Gehäuse
- 11
- Eingangswelle
- 12
- Torsionsstab
- 13
- Ritzel
- 14
- Zahnstange
- 15
- Getriebemotor
- 16
- Steuergerät
- 17
- Lenkwelle
- 18
- Kreuzgelenk
- 19
- Unterteil
- 190
- Innenabsatz
- 191
- Durchgangsbohrung
- 20
- Oberteil
- 21
- stirnseitige Ausnehmung
- 210
- vorstehender Rand
- 22
- stirnseitige Ausnehmung
- 220
- vorstehender Rand
- 23
- stirnseitige Ausnehmung
- 230
- vorstehender Rand
- 231
- rillenartige Ausnehmung
- 24
- Hülse
- 25
- Sensor
- 26
- Sensor
- 27
- Verschraubung
- 28
- stirnseitige Ausnehmung
- 29
- Dichtung
- 30
- exzentrische Anformung
- 31
- Öffnung
- 32
- umlaufendes Dichtelement
- 33
- kreisringartige Anformung
- A1
- Aufnahmeraum für Sensor
- A2
- Aufnahmeraum für Sensor
