DE102016212812A1 - Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit Lenkwelle und Kugelgewindemutter - Google Patents

Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit Lenkwelle und Kugelgewindemutter Download PDF

Info

Publication number
DE102016212812A1
DE102016212812A1 DE102016212812.4A DE102016212812A DE102016212812A1 DE 102016212812 A1 DE102016212812 A1 DE 102016212812A1 DE 102016212812 A DE102016212812 A DE 102016212812A DE 102016212812 A1 DE102016212812 A1 DE 102016212812A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steering
ball screw
screw nut
steering shaft
stop element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016212812.4A
Other languages
English (en)
Inventor
André Huk
Jens Rogall
Marco Vogt
Walid Labadi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102016212812.4A priority Critical patent/DE102016212812A1/de
Publication of DE102016212812A1 publication Critical patent/DE102016212812A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/04Steering gears mechanical of worm type
    • B62D3/06Steering gears mechanical of worm type with screw and nut
    • B62D3/08Steering gears mechanical of worm type with screw and nut using intermediate balls or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkwelle (12), die zumindest teilweise einen Spindelabschnitt (14) mit einer diesen Spindelabschnitt (14) umgebenden Kugelgewindemutter (16) umfasst, wobei die Kugelgewindemutter (16) derart funktional mit der Lenkwelle (12) verbunden ist, dass diese bei Rotation der Lenkwelle (12) in axialer Richtung entlang der Lenkwelle (12) verfahren wird, wobei mindestens ein maximaler Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs durch ein direkt mit der Kugelgewindemutter (16) zusammenwirkendes Anschlagelement (32, 34) begrenzt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit einer Lenkwelle und einer Kugelgewindemutter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere eine Lenkung, bei welcher die Lenkwelle eine Eingangswelle einer Nutzfahrzeug-Lenkung ist. Bei Nutzfahrzeug-Lenkungen werden üblicherweise aufgrund des hohen Fahrzeuggewichts hohe Drehmomente für Lenkbewegungen benötigt, insbesondere wenn die Räder bei stehendem Fahrzeug betätigt werden. Meist werden dann Drehmomente von mindestens 5000 Nm, oft auch mindestens 6000 Nm, mindestens 7000 Nm oder mindestens 8000 Nm benötigt.
  • Aus der Praxis ist es bekannt, den maximalen Lenkwinkel mittels Software und/oder mittels mechanischer Anschläge zu begrenzen, insbesondere um übermäßigen oder nicht bestimmungsgemäßen Belastungen eines Lenkgetriebes entgegenzuwirken und/oder um sicherzustellen, dass es aufgrund einer zu großen Lenkbewegung nicht zu Bauteilkollisionen kommt.
  • Aus DE 10 2011 051 529 A1 ist ein Lenkgetriebe mit einer mechanischen Begrenzung des Abtriebswellenwinkels für Nutzfahrzeuge mit elektrischer Lenkunterstützung bekannt. Dabei soll ein mechanisch wirkendes Anschlagelement insbesondere an der Abtriebswelle vorgesehen sein, welches mit einem Gegenelement an einem das Lenkgetriebe umgebenden Lenkgehäuse zusammenwirkt.
  • In Verbindung mit einer in US 2014/0290432 A1 beschriebenen, elektrisch unterstützten Lenkung ist ebenfalls eine mechanische Begrenzung des Lenkwinkels vorgesehen. Hierzu sind an einem das Lenkgetriebe umgebenden Gehäuse als Anschlag dienende Vorsprünge vorgesehen, die mit dem Pitmanarm bzw. einem fest mit dem Pitmanarm verbundenen Anschlagelement zusammenwirken.
  • Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist, dass die mechanischen Anschlagelemente mit zusätzlichen Konstruktionsarbeiten und einem teilweise erheblichen, zusätzlichen Bauteilgewicht verbunden sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, zur Verfügung zu stellen, bei der eine mechanische Begrenzung des Lenkwinkels mit einer kompakten Bauweise einfach und kostengünstig realisiert ist.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Eine erfindungsgemäße Lenkung für ein Kraftfahrzeug umfasst eine Lenkwelle, insbesondere eine Eingangswelle einer Nutzfahrzeug-Lenkung, die zumindest teilweise einen Spindelabschnitt aufweist, und eine diesen Spindelabschnitt umgebende Kugelgewindemutter. Die Kugelgewindemutter ist derart funktional mit der Lenkwelle verbunden, dass diese bei Rotation der Lenkwelle in axialer Richtung entlang der Lenkwelle, d.h. in axialer Richtung, verfahren wird. Der maximale Lenkwinkel des Kraftfahrzeuges ist durch ein direkt mit der Kugelgewindemutter zusammenwirkendes Anschlagelement begrenzt. Ein Anschlagelement, welches direkt mit der Kugelgewindemutter zusammenwirkt, hat den Vorteil, dass – in axialer Verfahrrichtung der Kugelgewindemutter betrachtet – unmittelbar hinter einem Anschlagelement angeordnete Bauteile vor mechanischer Beschädigung durch die Kugelgewindemutter geschützt angeordnet sind. Im Falle eines nicht oder nicht korrekt funktionierenden softwarebasierten Lenkanschlages wirkt das Anschlagelement damit als Schutzelement. Dadurch können selbst sensible Bauteile, wie z.B. Lenkwinkelsensoren, dicht benachbart zu dem Anschlagelement in kompakter Art und Weise in der Lenkung angeordnet werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Kugelgewindemutter ausschließlich in einem sogenannten Handpfad liegt, d.h. wenn nur ein Handlenkmoment als Antriebsmoment auf die Kugelgewindemutter wirkt. In diesem Fall müssen von dem Anschlagelement nur relativ geringe Kräfte aufgenommen werden. Ein Anschlagelement einer erfindungsgemäßen Lenkung kann daher sehr klein dimensioniert werden, so dass es ein nur geringes Gewicht aufweist.
  • Unter einem Anschlagelement werden vorliegend insbesondere Elemente mit Flächen verstanden, welche der Kugelgewindemutter zugewandt und zumindest teilweise quer zur axialen Verfahrrichtung der Kugelgewindemutter orientiert sind. Bevorzugt ist eine Anschlagfläche eines Anschlagelements senkrecht zur axialen Verfahrrichtung der Kugelgewindemutter orientiert. Kugelgewindemutterseitig kann insbesondere die Stirnseite der Kugelgewindemutter selbst oder eine fest mit der Kugelgewindemutter verbundene oder an dieser ausgebildete, speziell gestaltete Fläche für das Zusammenwirken mit dem Anschlagelement ausgebildet sein. Vorzugsweise ist auch diese, mit dem Anschlagelement zusammenwirkende Fläche bzw. Stirnseite der Kugelgewindemutter überwiegend oder ausschließlich senkrecht zur axialen Verfahrrichtung orientiert.
  • Die Begrenzung des Lenkwinkels erfolgt durch eine geeignete Begrenzung der Länge des Verfahrweges der Kugelgewindemutter in axialer Richtung entlang der Lenkwelle, bei der es sich vorzugsweise um die Lenk-Eingangswelle eines Handpfades handelt, insbesondere eines reinen Handpfades, d.h. eines Pfades, in welchem noch nicht das Lenkhilfsmoments eines Lenk-Hilfsantriebes, insbesondere eines Elektromotors, wirkt. Ein solches Lenkhilfsmoment wird im Falle eines reinen Handpfades erst weiter abtriebsseitig der Kugelgewindemutter eingeleitet.
  • Der Lenkwinkel ist insbesondere auf Gesamtwinkel von etwa 80°–120° begrenzt und entspricht somit einem Lenkwinkel von 50° +/– 10° in jede der beiden Lenkrichtungen. Vorzugsweise sind die maximalen Lenkwinkel in beide Richtungen durch jeweils ein direkt mit der Kugelgewindemutter zusammenwirkendes Anschlagelement begrenzt. Als axialer Verfahrweg der Kugelgewindemutter entlang der Lenkwelle sind insbesondere Längen von 15 mm bis 70 mm, weiter bevorzugt von 25 mm bis 60 mm besonders geeignet, um eine präzise und gleichzeitig kompakte Lenkung für ein Nutzfahrzeug zu realisieren.
  • Die Erfindung ist insbesondere für Lenkungen besonders geeignet, bei welchen mit Hilfe der Kugelgewindemutter ein mit der Kugelgewindemutter verbundener oder an dieser ausgebildeter Zahnstangenabschnitt verfahren wird, welcher in kämmendem Eingriff mit einer Verzahnung einer Abtriebswelle steht, insbesondere mit einer nur wenige (üblicherweise drei) Zahnsegmente umfassenden Abtriebswelle. Durch die Begrenzung des Verfahrwegs der Kugelgewindemutter und dem damit verbundenen Zahnstangenabschnitt, wird eine maximale Rotation der Abtriebswelle sichergestellt und somit verhindert, dass die Verzahnung in eine nicht bestimmungsgemäße Relativanordnung gerät, welche zu einem Verhaken der Lenkung und/oder einer Beschädigung der Zahnsegmente führen könnte.
  • In einer praktischen Ausführungsform ist als Anschlagelement ein in einem die Lenkwelle zumindest teilweise umgebenden Gehäuse angeordnetes, separat hergestelltes Bauteil vorgesehen. Ein separates Bauteil hat den Vorteil, dass keine konstruktiven Veränderungen am Gehäuse vorgenommen werden müssen und somit das Bauteil leicht nachrüstbar bzw. austauschbar ist und gut in bestehende Fertigungs- und Montageprozesse integriert werden kann. Ferner kann die Möglichkeit einer Nachjustierung in Form einer Veränderung der Relativlage des separaten Bauteils gegenüber dem Gehäuse vorgesehen sein.
  • Ein Anschlagelement kann mit einer sehr einfachen Geometrie insbesondere als kreisringförmiges Element ausgebildet sein. Insbesondere kann es als ein sich in radialer Richtung erstreckendes, scheibenartiges Element ausgebildet sein. Ein derartiges kreisringförmiges Element ist nicht nur einfach und kostengünstig herstellbar. Es kann auch mit einer großflächigen Anschlagfläche versehen sein, um im Falle des Anschlages der Kugelgewindemutter die Kräfte über eine große Fläche zu verteilen und die Dicke und das resultierende Gewicht des Anschlagelements gering halten zu können. Dies ist insbesondere dann vor Vorteil, wenn eine – in axialer Verfahrrichtung der Kugelgewindemutter betrachtet – kompakte Bauform einer Lenkung erwünscht ist, beispielsweise, weil hinter einem Anschlagelement eine mit einem Torsionsstab zusammenwirkende Sensorik angeordnet ist.
  • Auf einige Vorteile in Verbindung mit sich überwiegend oder ausschließlich in radialer Richtung erstreckenden Anschlagflächen wurde vorstehend bereits eingegangen. Darüber hinaus hat eine senkrecht zur axialen Verfahrrichtung der Kugelgewindemutter ausgebildete Anschlagfläche den Vorteil, dass beim Anschlagen der Kugelgewindemutter nur Normalkräfte auftreten, d.h. unerwünschte Scherkräfte und damit verbundene Querbelastungen auf das Anschlagelement und/oder auf die Kugelgewindemutter sowie auf die Lenkwelle werden vermieden.
  • Anschlagelemente können relativ zu einem die Lenkwelle zumindest teilweise umgebenden Gehäuse oder zu der Lenkwelle dreh- und verschiebefest angeordnet sein, insbesondere durch eine geeignete kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung. Eine gehäuseseitige Anordnung ist insoweit vorteilhaft, als in diesem Fall weder die Kugelgewindemutter noch das Anschlagelement rotatorisch bewegt werden, wodurch ein durch zusätzliche rotatorische Bewegung verursachten Verkeilen zwischen Anschlagelement und Kugelgewindemutter während des Anschlagens der Kugelgewindemutter ausgeschlossen wird. Je nach Gehäusegeometrie kann es aber auch herstellungs- oder montagetechnisch vorteilhaft sein, ein fest mit der Lenkwelle verbundenes und somit rotierendes Anschlagelement vorzusehen, das durch Ausbildung einer geeigneten Anschlagfläche einer mechanischen Beeinträchtigung, insbesondere durch ein Einschneiden und/oder Verkeilen von Kugelgewindemutter und Anschlagelement entgegengewirkt. Bei drehfester Anordnung des Anschlagelements an der Lenkwelle kann eine gehäuseseitige Bearbeitung, Montage und/oder Fixierung des Anschlagelements vollständig vermieden werden.
  • In einer weiteren praktischen Ausführungsform kann das Anschlagelement einstückig an einem die Lenkwelle zumindest teilweise umgebenden Gehäuse ausgebildet sein, insbesondere durch Ausbildung eines in radialer Richtung nach innen in dem Gehäuse hervorragenden Vorsprungs. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere in Fällen, in welchen eine Veränderung eines Gehäuses ohnehin geplant ist, denn in diesem Fall kann ein derartiger Vorsprung nahezu ohne Mehrkosten durch geeignete Anpassung der geometrischen Gehäuseform vorgesehen werden. Falls Anschlagelemente für beide Lenkanschläge vorgesehen sind, ist es für eine einfache Montage vorteilhaft, wenn mindestens ein Anschlagelement als montierbares, separates Element ausgebildet ist, um eine einfache Montage einer einstückig ausgebildeten Lenkstange mit Kugelgewindemutter und ggf. weiterer Bauteile im Gehäuse zu ermöglichen.
  • Für eine flexible und auch nachträgliche Anpassung der Lenkanschläge sowie zum Ausgleich von Herstellungs- und Montagetoleranzen einzelner Bauteile, wie z.B. des Gehäuses, der Lenkwelle und der Kugelgewindemutter, kann das Anschlagelement mittels einer Justiervorrichtung innerhalb eines Einstellbereiches in axialer Richtung relativ zu der Lenkwelle einstellbar gelagert sein. In diesem Fall kann insbesondere die mechanische Lenkmitte der Lenkung, d.h. die Neutralstellung der Lenkung, eingestellt oder nachjustiert werden.
  • Eine wie vorstehend beschriebene Lenkung wurde insbesondere für Lenkungen konzipiert, bei welchen die Kugelgewindemutter in einem reinen Handpfad einer Nutzfahrzeuglenkung angeordnet ist und bei welcher weiter abtriebsseitig der Kugelgewindemutter eine Lenkhilfsmoment bereitgestellt wird, insbesondere mittels eines Elektromotors. Insoweit wird noch darauf verwiesen, dass eine solche Lenkung vorzugsweise weiter abtriebsseitig der Kugelgewindemutter und eines mit der Kugelgewindemutter kämmenden Zahnstangenabschnitts mit einem mindestens zweistufigen Getriebe funktional verbunden ist, wobei abtriebsseitig dieses Getriebes ein Pitmanarm vorgesehen ist, um damit verbundene Lenkstangen über die eingangs genannten Lenkwinkel anzutreiben.
  • Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Lenkung in einem Querschnitt durch die Rotationsachse R einer Lenkwelle, und
  • 2 den mit II gekennzeichneten Bereich aus 1 in einer vergrößerten Darstellung.
  • In 1 ist eine erfindungsgemäße Lenkung 10 dargestellt. Es handelt sich um die Lenkung 10 eines nicht dargestellten Nutzfahrzeuges mit einem nicht dargestellten elektrischen Hilfsantrieb. Die Lenkung 10 umfasst eine Lenkwelle 12, welche einen Spindelabschnitt 14 umfasst. Eine Kugelgewindemutter 16 ist den Spindelabschnitt 14 umschließend angeordnet und funktional mit dem Spindelabschnitt 14 in bekannter Weise derart gekoppelt, dass bei Drehung der Lenkwelle 12 um ihre Rotationsachse gemäß dem Pfeil R (oder in Gegenrichtung) die Kugelgewindemutter 16 in axialer Richtung verfahren wird.
  • Die Lenkwelle 12 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgebildet. Innerhalb der Lenkwelle 12 ist in bekannter Weise ein Torsionsstab 18 angeordnet.
  • Die Lenkwelle 12 ist mittels eines in 1 erkennbaren oberen Lenkwellenlagers 20 und mittels eines unteren Lenkwellenlagers 48 gelagert. Außenseitig der Lenkwelle 12 sind oberhalb des oberen Lenkwellenlagers 20 Drehwinkelsensoren angeordnet.
  • Eine Abtriebswelle 22 steht mit einer daran ausgebildeten und zur Kugelgewindemutter 16 orientierten Segmentverzahnung 24 in kämmendem Eingriff mit einem an der Kugelgewindemutter 16 ausgebildeten Zahnstangenabschnitt 26 der Kugelgewindemutter 16. Die Abtriebswelle 22 ist funktional mit einem in 1 ansatzweise erkennbaren Pitmanarm 28 gekoppelt, wobei die Kopplung entweder direkt oder unter Zwischenschaltung eines ein- oder mehrstufigen weiteren Getriebes erfolgen kann.
  • Wie in 1 erkennbar ist, sind die Lenkwelle 12 und die Abtriebswelle 22 in dem gezeigten Bereich von einem Gehäuse 30 umschlossen.
  • Ein von einem Fahrzeugführer eines Kraftfahrzeuges, insbesondere über ein nicht dargestelltes Lenkrad, manuell eingeleitetes Handlenkmoment führt zu einer Rotation der Lenkwelle 12. Abhängig von der Rotationsrichtung der Lenkwelle 12 wird die Kugelgewindemutter 16 in Richtung des Pfeils V1 oder des Pfeils V2 axial entlang der Rotationsachse der Lenkwelle 12 verfahren. Aufgrund des kämmenden Eingriffs der Segmentverzahnung 24 der Abtriebswelle 22 mit dem Zahnstangenabschnitt 26 der Kugelgewindemutter 16, wird die Abtriebswelle 22 während des Verfahrens der Kugelgewindemutter 16 verschwenkt.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der maximale Lenkwinkel ausgehend von einer Neutralstellung (Räder befinden sich in Geradstellung) auf +/– 50° begrenzt. Als mechanischer Anschlag zur Begrenzung des Lenkwinkels sind ein erstes Anschlagelement 32 und ein zweites Anschlagelement 34 vorgesehen, welche den axialen Verfahrweg der Kugelgewindemutter 16 begrenzen. Das erste Anschlagelement 32 begrenzt den Verfahrweg der Kugelgewindemutter 16 in eine erste Richtung (in 1 den Verfahrweg gemäß dem Pfeil V1 nach oben), und das zweite Anschlagelement 34 begrenzt den Verfahrweg der Kugelgewindemutter 16 in die entgegengesetzte Richtung (in 1 den Verfahrweg gemäß dem Pfeil V2 nach unten). Der in 1 dargestellte maximale Verfahrweg Vmax der Kugelgewindemutter 16 ist in der gezeigten Ausführungsform auf 50 mm begrenzt.
  • Die Anschlagelemente 32, 34 sind vorliegend als separat hergestellte Bauteile ausgebildet, die vorliegend mit dem Gehäuse verschraubt sind. Eine von mehreren Befestigungsschrauben 40 ist in 1 zu erkennen. Es wird jedoch noch einmal darauf hingewiesen, dass Anschlagelemente 32, 34 alternativ auch auf andere geeignete Art und Weise befestigt oder auch einstückig an dem Gehäuse 30 ausgebildet sein können, insbesondere in Form von Gehäuseabsätzen.
  • Das erste Anschlagelement 32, welches in 2 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt ist, ist kreisringförmig als rotationssymmetrisches Bauteil ausgebildet. Es weist eine Anschlagfläche 36 auf, die sich in radialer Richtung nahezu bis zur Lenkwelle 12 erstreckt und welche zu einer oberen Stirnseite 46a der Kugelgewindemutter 16 gerichtet ist.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, ist das Anschlagelement 32 hutförmig ausgebildet und umfasst einen sich radial nach außen erstreckenden Kragenabschnitt 38, welcher im Wesentlichen zur Positionierung und Befestigung des Anschlagelements 32 gegenüber dem Gehäuse 30 dient.
  • Das zweite Anschlagelement 34 ist zwar ebenfalls kreisringförmig, allerdings nur als scheibenartiges Element ausgebildet. Es weist eine in Richtung der Kugelgewindemutter 16 orientierte Anschlagfläche 44 auf, die zum Zusammenwirken mit einer unteren Stirnseite 46b der Kugelgewindemutter 16 bestimmt ist, und ist ebenfalls am Gehäuse 30 befestigt. Es ist ein Spalt zwischen einer das untere Lenkwellenlager 48 gegenüber dem Spindelabschnitt 14 beabstandenden Distanzhülse 42 und dem zweiten Anschlagelement 34 vorgesehen, da die Distanzhülse 42 mit der Lenkwelle 12 rotiert, wohingegen das zweite Anschlagelement 34 gehäusefest angeordnet ist. Das zweite Anschlagelement 34 erstreckt sich zumindest insoweit teilweise sich in radialer Richtung nach außen bis zum Gehäuse 30, dass es den auftretenden Anschlagkräften bei Verfahren der Kugelgewindemutter 16 in Richtung des Pfeiles V2 standhält, ohne dass es zu einer Berührung des zweiten Anschlagelements 34 mit der Distanzhülse 42 und/oder mit dem unteren Lenkwellenlager 48 kommt.
  • Auch wird darauf hingewiesen, dass die Befestigung oder Ausbildung von Anschlagelementen (nicht dargestellt) an weiteren, gehäusefest installierten Elementen einer Lenkung erfolgen kann, insbesondere an Trennwänden, Zwischenwänden, Sensorgehäusen etc.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausführungsform auch ein (nicht dargestelltes) Anschlagelement drehfest gegenüber der Distanzhülse 42 festgelegt oder einstückig mit der Distanzhülse 42 ausgebildet sein kann. Bevorzugt erstreckt sich ein solches Anschlagelement in diesem Fall in radialer Richtung zumindest mit zum Außenring des sich in axialer Richtung anschließenden unteren Lenkwellenlagers 48.
  • In der gezeigten Ausführungsform sind die Anschlagelemente 32, 34 jeweils am Ende des maximalen Verfahrweges Vmax mechanische Anschläge für die Kugelgewindemutter 16. Vorteilhaft ist, dass die Kugelgewindemutter 16 hier nur vom Handlenkmoment eines Kraftfahrzeugführers angetrieben wird und die wirkenden Kräfte daher – im Vergleich zu den bei zusätzlicher Einwirkung einer Lenkhilfsvorrichtung – eher gering sind. Ebenfalls vorteilhaft ist die Ausrichtung der Anschlagflächen 36, 44 und der Stirnseiten 46a, 46b jeweils senkrecht zur axialen Verfahrrichtung der Kugelgewindemutter 16. Auf die Anschlagelemente 32, 34 und die Kugelgewindemutter 16 wirken daher nur Normalkräfte, wodurch eine Biegebelastung der Lenkwelle 12 vermieden wird.
  • Mittels den Anschlagelementen 32, können die Lenkwellenlager 20, 48, insbesondere deren Wälzkörper und Lageraußenringe, vor mechanischer Beschädigung durch die Kugelgewindemutter 16, insbesondere bei Fehlfunktionen der Lenkung, geschützt werden. Das erste Anschlagelement 32 hat die weiteren Vorteile, dass in dem sich in axialer Richtung anschließenden Bauraum angeordnete Drehwinkelsensoren geschützt werden und eine kompakte Anordnung realisiert werden kann. Ferner ist aufgrund der hutförmigen Ausbildung des ersten Anschlagelements 32 das obere Lenkwellenlager 20 auch in radialer Richtung von außen geschützt angeordnet.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Lenkung
    12
    Lenkwelle
    14
    Spindelabschnitt
    16
    Kugelgewindemutter
    18
    Torsionsstab
    20
    oberes Lenkwellenlager
    22
    Abtriebswelle
    24
    Verzahnung
    26
    Zahnstangenabschnitt
    28
    Pitmanarm
    30
    Gehäuse
    32
    erstes Anschlagelement
    34
    zweites Anschlagelement
    36
    Anschlagfläche (des ersten Anschlagelements)
    38
    Kragenabschnitt
    40
    Schraube
    42
    Distanzhülse
    44
    Anschlagfläche (des zweiten Anschlagelements)
    46a, 46b
    obere/untere Stirnseite der Kugelgewindemutter
    48
    unteres Lenkwellenlager
    R
    Rotationsachse der Lenkwelle
    Vmax
    maximaler Verfahrweg der Kugelgewindemutter
  • 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 102011051529 A1 [0003]
    • US 2014/0290432 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Lenkung für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkwelle (12), die zumindest teilweise einen Spindelabschnitt (14) mit einer diesen Spindelabschnitt (14) umgebenden Kugelgewindemutter (16) umfasst, wobei die Kugelgewindemutter (16) derart funktional mit der Lenkwelle (12) verbunden ist, dass diese bei Rotation der Lenkwelle (12) in axialer Richtung entlang der Lenkwelle (12) verfahren wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein maximaler Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs durch ein direkt mit der Kugelgewindemutter (16) zusammenwirkendes Anschlagelement (32, 34) begrenzt ist.
  2. Lenkung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der Kugelgewindemutter (16) ein mit der Kugelgewindemutter (16) verbundener oder an dieser ausgebildeter Zahnstangenabschnitt (26) verfahrbar ist, welcher in kämmendem Eingriff mit einer Verzahnung (24) einer Abtriebswelle (22) steht.
  3. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Anschlagelement (32, 34) ein in einem die Lenkwelle (12) zumindest teilweise umgebenden Gehäuse (30) angeordnetes, separat hergestelltes Bauteil ausgebildet ist.
  4. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (32, 34) als kreisringförmiges Element ausgebildet ist.
  5. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (32, 34) eine sich in ausschließlich radialer Richtung erstreckende Anschlagfläche (36, 44) umfasst, die mit einer sich in einer ausschließlich radialen Richtung erstreckenden Stirnseite (46) der Kugelgewindemutter (16) zusammenwirkt.
  6. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (32, 34) relativ zu der Lenkwelle (12) dreh- und verschiebefest angeordnet ist.
  7. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (32, 34) einstückig an einem die Lenkwelle (12) zumindest teilweise umgebenden Gehäuse (30) ausgebildet ist.
  8. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (32, 34) mittels einer Justiervorrichtung innerhalb eines Einstellbereichs in axialer Richtung relativ zu der Lenkwelle (12) einstellbar gelagert ist.
  9. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelgewindemutter (16) in einem Handpfad einer Nutzfahrzeuglenkung angeordnet ist.
  10. Lenkung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelgewindemutter (16) in Richtung Abtrieb der Lenkung (10) betrachtet ein mindestens zweistufiges Getriebe funktional nachgeschaltet ist und/oder die Lenkwelle (12) in Wirkverbindung mit einem Pitmanarm (28) steht.
DE102016212812.4A 2016-07-13 2016-07-13 Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit Lenkwelle und Kugelgewindemutter Withdrawn DE102016212812A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016212812.4A DE102016212812A1 (de) 2016-07-13 2016-07-13 Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit Lenkwelle und Kugelgewindemutter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016212812.4A DE102016212812A1 (de) 2016-07-13 2016-07-13 Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit Lenkwelle und Kugelgewindemutter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016212812A1 true DE102016212812A1 (de) 2018-01-18

Family

ID=60782851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016212812.4A Withdrawn DE102016212812A1 (de) 2016-07-13 2016-07-13 Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit Lenkwelle und Kugelgewindemutter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016212812A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12060114B2 (en) 2018-08-16 2024-08-13 Thyssenkrupp Presta Ag Steering gear for a steer-by-wire steering system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1297498B (de) * 1965-10-15 1969-06-12 Servomecanismos S A Lenkgetriebe fuer Kraftfahrzeuge
DE4414162A1 (de) * 1994-04-22 1995-10-26 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge
JP2004262336A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Koyo Seiko Co Ltd ボールねじ式舵取装置
DE102011051529A1 (de) 2011-07-04 2013-01-10 Zf Lenksysteme Gmbh Lenkgetriebe mit einer mechanischen begrenzung des abtriebswellenwinkels für schwere nutzkraftwagen mit elektrischer lenkunterstützung
US20140290432A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 Showa Corporation Arm stopper mechanism, and electric power-steering device using arm stopper mechanism

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1297498B (de) * 1965-10-15 1969-06-12 Servomecanismos S A Lenkgetriebe fuer Kraftfahrzeuge
DE4414162A1 (de) * 1994-04-22 1995-10-26 Zahnradfabrik Friedrichshafen Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge
JP2004262336A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Koyo Seiko Co Ltd ボールねじ式舵取装置
DE102011051529A1 (de) 2011-07-04 2013-01-10 Zf Lenksysteme Gmbh Lenkgetriebe mit einer mechanischen begrenzung des abtriebswellenwinkels für schwere nutzkraftwagen mit elektrischer lenkunterstützung
US20140290432A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 Showa Corporation Arm stopper mechanism, and electric power-steering device using arm stopper mechanism

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12060114B2 (en) 2018-08-16 2024-08-13 Thyssenkrupp Presta Ag Steering gear for a steer-by-wire steering system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2233381B1 (de) Kostengünstiges Zahnstangenlenkgetriebe
EP3571110B1 (de) Elektrisch verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug
DE102015224775A1 (de) Spindelantrieb und Aktuator mit Spindelantrieb
DE102013213708A1 (de) Schneckengetriebe für eine Lenkhilfevorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit Spielausgleich
EP2345569B1 (de) Schraubradgetriebe für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs
WO2017182502A1 (de) Steer-by-wire lenkvorrichtung für kraftfahrzeuge
DE102017124388A1 (de) Elektromechanischer Lenkungsaktuator
WO2016071270A1 (de) Rückstellmomenterzeugungsvorrichtungen
DE102011003086A1 (de) Zahnstangenlenkgetriebe und damit ausgestattete Servolenkung
DE102016210221B4 (de) Aktuator mit einem Schublager für eine Spindel sowie Aktuator für eine Hinterachslenkung
EP1032522B1 (de) Elektromotorischer stellantrieb für eine fahrzeuglenkanlage
DE102021213456A1 (de) Spindelantrieb sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen
DE102017208248A1 (de) Elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung
DE102016212812A1 (de) Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Nutzfahrzeug, mit Lenkwelle und Kugelgewindemutter
DE102010039202A1 (de) Zahnstangenlenkung
DE102012013964B4 (de) Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel
EP3477157A1 (de) Differentialsperre
EP2167354A1 (de) Befestigungsanordnung
DE102005005400A1 (de) Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel
EP2517946B1 (de) Zahnstangen-Lenkgetriebe für ein Fahrzeug
DE10254129B4 (de) Elektromotorischer Möbelantrieb zum Verstellen von Teilen eines Möbels relativ zueinander
DE102009046141A1 (de) Lenkgetriebe für ein Lenksystem und Verfahren zur Montage desselben
DE102015213225A1 (de) Steuerstange zum Verstellen von einem Rotorblatt eines Hubschraubers
DE102014217041A1 (de) Lenkanordnung für ein Fahrzeug
DE102010047998A1 (de) Fahrzeuglenkung mit einer Lenkungsverriegelung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R163 Identified publications notified
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee