DE102017105055A1

DE102017105055A1 - Lenkungsanordnung mit einer eingespritzten komponente

Info

Publication number: DE102017105055A1
Application number: DE102017105055.8A
Authority: DE
Inventors: Kevin M. McClendon; Niklaus A. von Matt; Paul E. Kern; Casey M. Bentoski; Jeffrey H. Krueger
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2017-09-14
Also published as: CN107187491A; US20170261089A1; US9759307B1; CN107187491B

Abstract

Eine Lenkungsanordnung enthält eine Zahnstangenanordnung, die mit einem Straßenrad gekoppelt ist. Die Zahnstangenanordnung enthält ein Gehäuse, eine Kugelrollspindel, ein Lager und eine Halterung. Das Gehäuse definiert eine Einspritzöffnung. Die Kugelrollspindel ist in dem Gehäuse zumindest teilweise aufgenommen. Das Lager ist in dem Gehäuse aufgenommen und stützt die Kugelrollspindel drehend ab. Die Halterung ist in dem Gehäuse aufgenommen und enthält einen ersten Halterungsabschnitt und einen zweiten Halterungsabschnitt. Der erste Halterungsabschnitt arbeitet mit dem Gehäuse zusammen. Der zweite Halterungsabschnitt erstreckt sich von dem ersten Halterungsabschnitt aus und ist von dem Gehäuse beabstandet. Der zweite Halterungsabschnitt definiert einen Kanal. Der Kanal, der zweite Halterungsabschnitt und eine Oberfläche des Gehäuses definieren eine Einspritzaussparung.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkungsanordnung mit einer eingespritzten Komponente.
Beim Zusammenbau von Lenkungsanordnungen können Toleranzen und Produktionsschwankungen von Komponenten die Passgenauigkeit und/oder das Verhalten der Lenkungsanordnung beeinflussen. Die existierenden Produktionsschwankungen und eine Schwankung einer vorbestimmten Vorbelastung auf verschiedene Komponenten der Lenkungsanordnung kann eine Fehlausrichtung von Komponenten verursachen. Die Fehlausrichtung der Komponenten kann zu Reibung, Geräuschen oder zu einer Verringerung des mechanischen Wirkungsgrads der Lenkungsanordnung beitragen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Lenkungsanordnung bereitgestellt. Die Lenkungsanordnung enthält eine Zahnstangenanordnung, die mit einem Straßenrad gekoppelt ist. Die Zahnstangenanordnung umfasst ein Gehäuse, eine Kugelrollspindel, ein Lager und eine Halterung. Das Gehäuse definiert eine Einspritzöffnung. Die Kugelrollspindel ist zumindest teilweise in dem Gehäuse aufgenommen. Das Lager ist in dem Gehäuse aufgenommen und lagert die Kugelrollspindel drehbar. Die Halterung ist in dem Gehäuse aufgenommen und enthält einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt arbeitet mit dem Gehäuse zusammen. Der zweite Abschnitt erstreckt sich von dem ersten Abschnitt weg und ist von dem Gehäuse beabstandet. Der zweite Abschnitt definiert einen Kanal. Der Kanal, der zweite Abschnitt und eine Oberfläche des Gehäuses definieren eine Einspritzaussparung.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Zahnstangenanordnung bereitgestellt, die mit einer Lenkungsanordnung bereitgestellt wird. Die Zahnstangenanordnung umfasst ein Gehäuse, eine Kugelmutter, ein Lager und eine Halterung. Das Gehäuse weist eine erste abgestufte Oberfläche auf, die sich von einer ersten Oberfläche zu einer zweiten Oberfläche hin erstreckt. Das Gehäuse weist einen Lagerabsatz auf, der sich von der zweiten Oberfläche aus erstreckt. Das Gehäuse definiert eine Einspritzöffnung, die sich durch die erste abgestufte Oberfläche und/oder die zweite Oberfläche hindurch erstreckt. Die Kugelmutter ist auf einer Kugelrollspindel angeordnet, die sich zu dem Gehäuse erstreckt. Das Lager ist um die Kugelmutter herum angeordnet und enthält eine äußere Lauffläche, die mit dem Lagerabsatz in Eingriff steht. Die Halterung ist um die Kugelmutter herum angeordnet. Die Halterung umfasst einen ersten Abschnitt, einen inneren Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt steht mit der ersten Oberfläche und mit der ersten abgestuften Oberfläche in Eingriff. Der innere Abschnitt erstreckt sich von dem ersten Abschnitt aus radial zu der Kugelmutter hin. Der innere Abschnitt steht mit der Kugelmutter und mit der äußeren Lauffläche in Eingriff. Der zweite Abschnitt erstreckt sich von dem ersten Abschnitt aus in axialer Richtung. Der zweite Abschnitt steht mit der äußeren Lauffläche in Eingriff und ist von der zweiten Oberfläche beabstandet. Der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt, die erste abgestufte Oberfläche und die zweite Oberfläche definieren eine Einspritzaussparung.
In Übereinstimmung mit noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Zahnstangenanordnung bereitgestellt, die mit einer Lenkungsanordnung bereitgestellt wird. Die Zahnstangenanordnung umfasst ein Gehäuse und eine Halterung. Das Gehäuse weist eine erste abgestufte Oberfläche auf, die sich von einer ersten Oberfläche aus zu einer zweiten Oberfläche hin erstreckt. Das Gehäuse weist eine abgeschrägte Region auf, die sich zwischen der ersten abgestuften Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt. Das Gehäuse definiert eine Einspritzöffnung, die sich durch die abgeschrägte Region hindurch erstreckt. Die Halterung ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und umfasst einen ersten Abschnitt und einen inneren Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der erste Abschnitt steht mit der ersten Oberfläche und mit der ersten abgestuften Oberfläche in Eingriff. Der innere Abschnitt erstreckt sich von dem ersten Abschnitt aus radial zu einer Kugelmutter hin, die um eine Kugelrollspindel herum angeordnet ist. Der zweite Abschnitt erstreckt sich von dem ersten Abschnitt aus in axialer Richtung. Der zweite Abschnitt steht mit einem Lager in Eingriff, das innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Der zweite Abschnitt ist von der zweiten Oberfläche beabstandet. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt definieren einen Kanal und der Kanal, der zweite Abschnitt, die abgeschrägte Region und die zweite Oberfläche definieren eine Einspritzaussparung.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung besser verständlich werden, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Der Gegenstand, der als die Erfindung betrachtet wird, wird speziell dargelegt und in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung separat beansprucht. Die vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden genauen Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in denen:
1 eine Darstellung einer Lenkungsanordnung ist;
2 eine Ansicht im Teilquerschnitt der Lenkungsanordnung entlang einer Schnittlinie 2-2 ist;
3 eine Ansicht im Teilquerschnitt einer Zahnstangenanordnung ist; und
4 eine Ansicht im Teilquerschnitt der Zahnstangenanordnung ist.
GENAUE BESCHREIBUNG
Mit Bezug nun auf die Figuren, in denen die Erfindung mit Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen beschrieben wird, ohne diese einzuschränken, versteht es sich, dass die offenbarten Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung der Erfindung dienen, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können hervorgehoben oder minimiert sein, um Details von speziellen Komponenten zu zeigen. Daher dürfen spezielle strukturelle und funktionale Details, die hier offenbart sind, nicht als Einschränkung interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage zum Unterrichten des Fachmanns darüber, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise verwendet werden kann.
Mit Bezug nun auf 1 ist eine Lenkungsanordnung 10 gezeigt. Die Lenkungsanordnung 10 kann zusammen mit einem Fahrzeug bereitgestellt sein. Die Lenkungsanordnung 10 enthält eine Lenksäulenanordnung 20 und eine Zahnstangenanordnung 22. Die Lenksäulenanordnung 20 empfängt eine Richtungseingabe von einem Fahrer, die anschließend auf die Zahnstangenanordnung 22 aufgebracht wird, welche ausgestaltet ist, um mindestens ein Straßenrad 24 des Fahrzeugs zu verschwenken.
Die Lenksäulenanordnung 20 enthält ein Lenkrad 30, das mit einer Lenksäule 32 wirksam gekoppelt ist, und eine Lenkwelle 34, das durch einen Getriebemechanismus 36 mit der Zahnstangenanordnung 22 wirksam verbunden ist. Die Lenkwelle 34 erstreckt sich entlang einer Lenksäulenachse 38 durch die Lenksäule 32 hindurch. Die Lenkwelle 34 ist mit dem Lenkrad 30 direkt oder indirekt gekoppelt. In mindestens einer Ausführungsform ist die Lenkungsanordnung 10 als Steer-by-Wire-System ausgestaltet, so dass das Lenkrad 30 mit der Lenkwelle 34 elektrisch gekoppelt ist. Es kann eine Vorrichtung wie etwa ein Drehcodierer bereitgestellt sein, welche eine Drehung des Lenkrads 30 interpretiert und die Information an einen Aktor anlegt, der die Lenkwelle 34 dreht, welche mit dem Getriebemechanismus 36 verbunden ist. Die Drehung der Lenkwelle 34 durch den Aktor dreht den Getriebemechanismus 36 zur Betätigung der Zahnstangenanordnung 22, um das mindestens eine Straßenrad 24 des Fahrzeugs zu verschwenken.
Der Getriebemechanismus 36 ist mit der Zahnstangenanordnung 22 gekoppelt. Der Getriebemechanismus 36 enthält ein Ritzelzahnrad in Verbindung mit der Zahnstangenanordnung 22. Eine Antriebsmotoranordnung 40 steht mit der Zahnstangenanordnung 22 in Verbindung. Die Antriebsmotoranordnung 40 ist Teil eines Servolenkungsassistenzsystems zur Unterstützung eines Fahrers des Fahrzeugs beim Lenken/Neupositionieren mindestens eines Straßenrads 24 des Fahrzeugs. Die Antriebsmotoranordnung 40 bringt durch einen Antriebs- oder Riemenscheibenmechanismus eine Unterstützungslast auf die Zahnstangenanordnung 22 auf.
Die Zahnstangenanordnung 22 ist mit dem mindestens einem Straßenrad 24 des Fahrzeugs wirksam gekoppelt. Die Zahnstangenanordnung 22 ist mit dem mindestens einen Straßenrad 24 des Fahrzeugs durch eine Spurstange 50 gekoppelt, die mit einem Ende der Zahnstangenanordnung 22 verbunden ist. Die Spurstange 50 ist mit einem Achsschenkel 52 wirksam gekoppelt, der mit dem mindestens einen Straßenrad 24 des Fahrzeugs verbunden ist. Die Zahnstangenanordnung 22 verschiebt, verschwenkt oder betätigt in Ansprechen auf eine Drehung des Lenkrads 30 die Spurstange 50, um den Achsschenkel 52 und schließlich das mindestens eine Straßenrad 24 des Fahrzeugs zu verschwenken oder zu drehen.
Die Zahnstangenanordnung 22 erstreckt sich entlang einer Längsachse 60. Die Längsachse 60 ist im Wesentlichen rechtwinklig oder quer zu der Lenksäulenachse 38 angeordnet.
Mit Bezug auf 2 bis 4 enthält die Zahnstangenanordnung 22 ein Gehäuse 62, eine Kugelrollspindel 64, ein Lager 66, eine Kugelmutter 68, eine Halterung 70 und eine eingespritzte Komponente 72. Das Gehäuse 62 kann als zweistückiges Gehäuse mit einem ersten Gehäuseabschnitt 80, der mit einem zweiten Gehäuseabschnitt 82 verbunden ist, ausgestaltet sein. Der erste Gehäuseabschnitt 80 und der zweite Gehäuseabschnitt 82 können miteinander durch eine Vielfalt von Verfahren verbunden sein, etwa Schweißen, Löten, ein Befestigungselement oder dergleichen. Der erste Gehäuseabschnitt 80 und der zweite Gehäuseabschnitt 82 wirken zusammen, um einen Hohlraum 84 zu definieren, der verschiedene Komponenten der Zahnstangenanordnung 22 und der Antriebsmotoranordnung 40 aufnimmt.
Der erste Gehäuseabschnitt 80 enthält eine Wand 90 mit einer Vielzahl von Innenoberflächen. Die Wand 90 enthält eine erste Oberfläche 92, eine erste abgestufte Oberfläche 94, eine zweite Oberfläche 96, eine zweite abgestufte Oberfläche 98, eine dritte Oberfläche 100 und eine dritte abgestufte Oberfläche 102. Die erste Oberfläche 92 ist neben dem zweiten Gehäuseabschnitt 82 angeordnet. Die erste Oberfläche 92 ist im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 60 angeordnet. Die erste Oberfläche 92 definiert eine Vielzahl von Gewindegängen 110.
Die erste abgestufte Oberfläche 94 erstreckt sich von der ersten Oberfläche 92 aus zu der zweiten Oberfläche 96 hin. Die erste abgestufte Oberfläche 94 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten Oberfläche 92 angeordnet. Die erste abgestufte Oberfläche 94 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse 60 angeordnet. Die erste abgestufte Oberfläche 94 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der zweiten Oberfläche 96 angeordnet. Die erste abgestufte Oberfläche 94 erstreckt sich zwischen der ersten Oberfläche 92 und der zweiten Oberfläche 96. Bei mindestens einer Ausführungsform erstreckt sich eine abgeschrägte Region 112 zwischen der ersten abgestuften Oberfläche 94 und der zweiten Oberfläche 96.
Die zweite Oberfläche 96 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der ersten abgestuften Oberfläche 94 angeordnet. Die zweite Oberfläche 96 ist im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 60 angeordnet. Die zweite Oberfläche 96 erstreckt sich von der ersten abgestuften Oberfläche 94 aus zu der zweiten abgestuften Oberfläche 98 hin. Die Kombination aus der ersten Oberfläche 92, der ersten abgestuften Oberfläche 94 und der zweiten Oberfläche 96 definiert einen Halterungsabsatz.
Die zweite abgestufte Oberfläche 98 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der zweiten Oberfläche 96 angeordnet. Die zweite abgestufte Oberfläche 98 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse 60 angeordnet. Die zweite abgestufte Oberfläche 98 erstreckt sich von der zweiten Oberfläche 96 aus zu der dritten Oberfläche 100 hin.
Die dritte Oberfläche 100 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der zweiten abgestuften Oberfläche 98 angeordnet. Die dritte Oberfläche 100 ist im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 60 angeordnet. Die dritte Oberfläche 100 erstreckt sich zwischen der zweiten abgestuften Oberfläche 98 und der dritten abgestuften Oberfläche 102.
Die dritte abgestufte Oberfläche 102 erstreckt sich von der dritten Oberfläche 100 aus. Die dritte abgestufte Oberfläche 102 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der dritten Oberfläche 100 angeordnet. Die dritte abgestufte Oberfläche 102 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse 60 angeordnet. Die Kombination aus der zweiten abgestuften Oberfläche 98, der dritten Oberfläche 100 und der dritten abgestuften Oberfläche 102 definiert einen Lagerabsatz, der sich von der zweiten Oberfläche 96 aus erstreckt.
Der erste Gehäuseabschnitt 80 des Gehäuses 62 definiert eine Einspritzöffnung 120 und eine Überlauföffnung 122. Die Einspritzöffnung 120 erstreckt sich durch die Wand 90 hindurch. Die Einspritzöffnung 120 erstreckt sich durch die erste abgestufte Oberfläche 94 und/oder durch die zweite Oberfläche 96 hindurch. Bei mindestens einer Ausführungsform erstreckt sich die Einspritzöffnung 120 durch die abgeschrägte Region 112 hindurch, die sich zwischen der ersten abgestuften Oberfläche 94 und der zweiten Oberfläche 96 erstreckt.
Die Einspritzöffnung 120 ist unter einem spitzen Winkel relativ zu der Längsachse 60 angeordnet. Die Einspritzöffnung 120 ist unter einem Winkel angeordnet, der zwischen einem Winkel, bei welchem die Einspritzöffnung 120 im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 60 angeordnet ist, und einem Winkel liegt, bei welchem die Einspritzöffnung 120 im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse 60 angeordnet ist.
Die Überlauföffnung 122 ist von der Einspritzöffnung 120 in radialer Richtung beabstandet. Bei mindestens einer Ausführungsform ist die Überlauföffnung 122 diametral entgegengesetzt zu der Einspritzöffnung 120. Die Überlauföffnung 122 erstreckt sich durch die Wand 90 hindurch. Die Überlauföffnung 122 erstreckt sich durch die zweite Oberfläche 96 hindurch. Die Überlauföffnung 122 ist im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsachse 60 angeordnet. Die Überlauföffnung 122 ist im Wesentlichen parallel zu der ersten abgestuften Oberfläche 94 angeordnet.
Der zweite Gehäuseabschnitt 82 des Gehäuses 62 nimmt eine Riemenscheibe 130 der Antriebsmotoranordnung 40 auf. Die Riemenscheibe 130 ist von einer Verbindungsstelle zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt 80 und dem zweiten Gehäuseabschnitt 82 beabstandet.
Die Kugelrollspindel 64 ist in dem Hohlraum 84 des Gehäuses 62 zumindest teilweise aufgenommen. Die Kugelrollspindel 64 erstreckt sich entlang der Längsachse 60. Die Kugelrollspindel 64 ist als Drehelement ausgestaltet, etwa als Zahnstange mit einem Kugelrollspindelprofil. In mindestens einer Ausführungsform verläuft die Kugelrollspindel 64 parallel zu einer Zahnstange und treibt die Zahnstange an.
Das Lager 66 ist innerhalb des Hohlraums 84 des Gehäuses 62 aufgenommen. Das Lager 66 stützt die Kugelrollspindel 64 drehbar ab. Das Lager 66 wird durch den ersten Gehäuseabschnitt 80 des Gehäuses 62 abgestützt. Das Lager 66 ist um die Kugelrollspindel 64 herum angeordnet.
Das Lager 66 enthält eine äußere Lauffläche 140. Die äußere Lauffläche 140 steht mit dem Lagerabsatz in Eingriff. Bei mindestens einer Ausführungsform steht die äußere Lauffläche 140 in Eingriff mit der zweiten Oberfläche 96, der dritten Oberfläche 100 und der dritten abgestuften Oberfläche 102. Die äußere Lauffläche 140 enthält eine äußere Oberfläche 142, ein Paar seitlicher Oberflächen 144 und eine obere Oberfläche 146. Das Paar der Seitenoberflächen 144 erstreckt sich von der äußeren Oberfläche 142 aus zu der oberen Oberfläche 146 hin. Die obere Oberfläche 146 erstreckt sich zwischen dem Paar der seitlichen Oberflächen 144. Die obere Oberfläche 146 steht mit der zweiten Oberfläche 86 in Eingriff.
Die Kugelmutter 68 ist um die Kugelrollspindel 64 herum angeordnet. Die Kugelmutter 68 ist mit der Kugelrollspindel 64 gekoppelt und erstreckt sich durch das Lager 66 hindurch. Die Kugelmutter 68 enthält einen ersten Kugelmutterabschnitt 150 und einen zweiten Kugelmutterabschnitt 152. Der erste Kugelmutterabschnitt 150 ist neben der Riemenscheibe 130 der Antriebsmotoranordnung 40 angeordnet. Der erste Kugelmutterabschnitt 150 steht mit der Riemenscheibe 130 der Antriebsmotoranordnung 40 in Eingriff. Der erste Kugelmutterabschnitt 150 ist von einer inneren Oberfläche des Gehäuses 62 radial beabstandet.
Der zweite Kugelmutterabschnitt 152 erstreckt sich von dem ersten Kugelmutterabschnitt 150 aus. Der zweite Kugelmutterabschnitt 152 ist von einer inneren Oberfläche des Gehäuses 62 radial beabstandet.
Die Halterung 70 ist innerhalb des Hohlraums 84 des Gehäuses 62 aufgenommen. Die Halterung 70 ist um die Kugelmutter 68 herum angeordnet. Die Halterung 70 ist um den ersten Kugelmutterabschnitt 150 herum angeordnet. Die Halterung 70 ist als Halterungsmutter, Sprengring, Gewindering oder Ring ohne Gewinde ausgestaltet. Die Halterung 70 umfasst einen ersten Halterungsabschnitt 160, einen inneren Halterungsabschnitt 162 und einen zweiten Halterungsabschnitt 164.
Der erste Halterungsabschnitt 160 arbeitet mit einer inneren Oberfläche des Gehäuses 62 zusammen. Der erste Halterungsabschnitt 160 steht mit der ersten Oberfläche 92 und der ersten abgestuften Oberfläche 94 in Eingriff. Bei mindestens einer Ausführungsform steht der erste Halterungsabschnitt 160 in Eingriff mit dem Halterungsabsatz. Der erste Halterungsabschnitt 160 ist mit einer Vielzahl von Außengewindegängen 170 versehen. Die Vielzahl von Außengewindegängen 170 ist ausgestaltet, um in die Vielzahl von Gewindegängen 110 der ersten Oberfläche 92 einzugreifen.
Der innere Halterungsabschnitt 162 erstreckt sich von dem ersten Halterungsabschnitt 160 aus radial zu der Kugelmutter 68 hin. Der innere Halterungsabschnitt 162 erstreckt sich von dem ersten Halterungsabschnitt 160 aus radial zu der Längsachse 60 hin. Der innere Halterungsabschnitt 162 steht mit dem Lager 66 und mit der Kugelmutter 68 in Eingriff.
Der zweite Halterungsabschnitt 164 erstreckt sich von dem ersten Halterungsabschnitt 160 aus in axialer Richtung. Der zweite Halterungsabschnitt 164 erstreckt sich von dem ersten Halterungsabschnitt 160 aus entlang der Längsachse 60 in axialer Richtung. Der zweite Halterungsabschnitt 164 steht mit der äußeren Lauffläche 140 des Lagers 66 in Eingriff. Der zweite Halterungsabschnitt 164 ist von einer inneren Oberfläche der Wand 90 beabstandet. Der zweite Halterungsabschnitt 164 ist von der zweiten Oberfläche 96 beabstandet.
Ein Ende 172 des zweiten Halterungsabschnitts 164 ist dem Paar der seitlichen Oberflächen 144 der äußeren Lauffläche 140 des Lagers 66 zugewandt. Das Ende 172 des zweiten Halterungsabschnitts 164, die äußere Oberfläche 142 der äußeren Lauffläche 140 des Lagers 66, eine seitliche Oberfläche des Paars von seitlichen Oberflächen 144 der äußeren Lauffläche 140 des Lagers 66 und die zweite Oberfläche 96 definieren eine erste Stopfbuchse 182. Die äußere Oberfläche 142 der äußeren Lauffläche 140 des Lagers 66, eine seitliche Oberfläche des Paars von seitlichen Oberflächen 144 der äußeren Lauffläche 140 des Lagers 66 und die zweite Oberfläche 96 definieren eine zweite Stopfbuchse 184. Die erste Stopfbuchse 182 und die zweite Stopfbuchse 184 sind voneinander durch das Paar von seitlichen Oberflächen 144 und durch die obere Oberfläche 146 der äußeren Lauffläche 140 des Lagers 66 beabstandet.
Mindestens ein elastomerer Isolator 190, etwa ein O-Ring oder dergleichen, ist um die äußere Lauffläche 140 des Lagers 66 herum angeordnet. Mindestens ein elastomerer Isolator 190 ist innerhalb der ersten Stopfbuchse 182 aufgenommen und mindestens ein elastomerer Isolator 190 ist innerhalb der zweiten Stopfbuchse 184 aufgenommen.
Der mindestens eine elastomere Isolator 190 stellt eine spezifische Funktion von Last über Verformung bereit, um ein optimales Verhalten der Zahnstangenanordnung 22 zu liefern. Der mindestens eine elastomere Isolator 190 wirkt als Element eines Kugelmutterisolationssystems, um eine Vorbelastung für die Zahnstangenanordnung 22 bereitzustellen.
Beim Zusammenbau können Komponententoleranzen und Produktionsschwankungen einen großen Bereich von Kompressionen auf den mindestens einen elastomeren Isolator 190 oder auf das Kugelmutterisolationssystem erzeugen. Die Schwankungen bei den Kompressionen auf den mindestens einen elastomeren Isolator 190 des Kugelmutterisolationssystems kann zu einer nicht akzeptablen Schwankung der Vorbelastung führen, die zu einer Fehlausrichtung der Kugelmutter 68 einer Kugelmutteranordnung mit Bezug auf deren Montagepunkte führt. Die Fehlausrichtung kann zu zusätzlicher Reibung, Geräuschen und einem Verlust beim mechanischen Wirkungsgrad der Zahnstangenanordnung 22 führen. Im Hinblick auf diese Probleme wird die eingespritzte Komponente 72 bereitgestellt, um die Robustheit gegenüber Produktionsschwankungen und Komponententoleranzen zu verbessern, um eine optimale Funktion von Last über Verformung sicherzustellen. Die eingespritzte Komponente 72 ist ein halbfestes Material, etwa ein einspritzbarer Kunststoff oder Gummi.
Die eingespritzte Komponente 72 kann anstelle des mindestens einen elastomeren Isolators 190 bereitgestellt sein oder sie kann in Verbindung mit dem mindestens einen elastomeren Isolator 190 bereitgestellt sein. Nach Beendigung des Zusammenbaus der Zahnstangenanordnung 22 oder der Beendigung des Zusammenbaus der Lenkungsanordnung 10 und nach einer Bestätigung der Ausrichtung der Kugelrollspindel 64 wird die eingespritzte Komponente 72 durch die Einspritzöffnung 120 in die Zahnstangenanordnung 22 eingespritzt, um Leerräume aufzufüllen, Toleranzen der zusammenpassenden Komponenten sowie Produktionsschwankungen zu absorbieren und um ein Flankenspiel der Zahnstangenanordnung 22 zu reduzieren.
Eine Einspritzaussparung 200 ist benachbart zu der ersten Stopfbuchse 182 und/oder der zweiten Stopfbuchse 184 angeordnet und steht damit in Fluidverbindung. Die Einspritzaussparung 200 ist ausgestaltet, um die eingespritzte Komponente 72 aufzunehmen. Die Einspritzaussparung 200 ist durch den ersten Halterungsabschnitt 160, den zweiten Halterungsabschnitt 164, die erste abgestufte Oberfläche 94, die zweite Oberfläche 96 und die abgeschrägte Region 112 definiert.
Bei mindestens einer Ausführungsform definiert der erste Halterungsabschnitt 160 und/oder der zweite Halterungsabschnitt 164 einen Kanal 180. Der Kanal 180 erstreckt sich um einen Umfang des ersten Halterungsabschnitts 160 und/oder des zweiten Halterungsabschnitts 164 herum. Bei dieser Ausführungsform ist die Einspritzaussparung 200 durch den ersten Halterungsabschnitt 160, den zweiten Halterungsabschnitt 162, die erste abgestufte Oberfläche 94, die zweite Oberfläche 96, die abgeschrägte Region 112 und den Kanal 180 definiert.
Die Einspritzöffnung 120 ist unmittelbar auf den Kanal 180 ausgerichtet. Die Einspritzöffnung 120 steht in Fluidverbindung mit dem Kanal 180. Die Überlauföffnung 122 steht in Fluidverbindung mit dem Kanal 180. Der Kanal 180 stellt eine Fluidverbindung der Einspritzöffnung 120 mit der Überlauföffnung 122 her.
Die eingespritzte Komponente 72 wird durch die Einspritzöffnung 120 eingespritzt und füllt den Kanal 180 und/oder die Einspritzaussparung 200 zumindest teilweise. Die eingespritzte Komponente 72 wird durch einen Spalt zwischen dem zweiten Halterungsabschnitt 164 und der zweiten Oberfläche 96 hindurchgedrückt und tritt in die erste Stopfbuchse 182 ein. Wenn die erste Stopfbuchse 182 einen elastomeren Isolator 190 enthält, komprimiert die eingespritzte Komponente 72 den elastomeren Isolator 190, um eine Steifigkeit der Zahnstangenanordnung 22 zu variieren und füllt jeglichen zusätzlichen Raum aus. Die eingespritzte Komponente 72 bringt eine axiale Belastung auf mindestens eine Oberfläche des elastomeren Isolators 192 auf und sie bringt eine radiale Belastung auf die Kugelmutter 68 auf. Die eingespritzte Komponente 72 bringt eine im Wesentlichen gleiche diametrale Belastung auf die elastomeren Isolatoren 190 auf.
Während des Einspritzprozesses der eingespritzten Komponente 72 kann Luft oder überschüssiges Material der eingespritzten Komponente durch die Überlauföffnung 122 entweichen. Die Überlauföffnung 122 kann als visueller Indikator funktionieren, so dass die sichtbare Anwesenheit der eingespritzten Komponente 72 neben der Überlauföffnung 122 sicherstellt, dass die eingespritzte Komponente 72 die erste Stopfbuchse 182 und/oder die zweite Stopfbuchse 184 und/oder die Einspritzaussparung 200 ausgefüllt hat.
Obwohl die Erfindung im Detail in Verbindung mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es leicht zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf diese offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Stattdessen kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Variationen, Veränderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen aufzunehmen, die hier im Vorstehenden nicht beschrieben wurden, aber mit dem Geist und dem Umfang der Erfindung übereinstimmen. Obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich außerdem, dass Aspekte der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen enthalten können. Folglich darf die Erfindung nicht so aufgefasst werden, dass sie durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt wird.

Claims

Lenkungsanordnung, die umfasst: eine Zahnstangenanordnung, die mit einem Straßenrad gekoppelt ist, wobei die Zahnstangenanordnung umfasst: ein Gehäuse, das eine Einspritzöffnung definiert; eine Kugelrollspindel, die zumindest teilweise in dem Gehäuse aufgenommen ist; ein Lager, das in dem Gehäuse aufgenommen ist und die Kugelrollspindel drehend abstützt; und eine Halterung, die in dem Gehäuse aufgenommen ist, wobei die Halterung enthält: einen ersten Halterungsabschnitt, der mit dem Gehäuse zusammenarbeitet, und einen zweiten Halterungsabschnitt, der sich von dem ersten Halterungsabschnitt aus erstreckt und von dem Gehäuse beabstandet ist, wobei der zweite Halterungsabschnitt einen Kanal definiert und der Kanal, der zweite Halterungsabschnitt und eine Oberfläche des Gehäuses eine Einspritzaussparung definieren.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Überlauföffnung definiert, das von der Einspritzöffnung radial beabstandet ist.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Einspritzöffnung unmittelbar mit der Einspritzaussparung ausgerichtet ist.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, die ferner eine in die Einspritzaussparung durch die Einspritzöffnung hindurch eingespritzte Komponente umfasst.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 1, die ferner eine Kugelmutter umfasst, die mit der Kugelrollspindel gekoppelt ist und sich durch das Lager hindurch erstreckt.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 5, wobei der erste Halterungsabschnitt der Halterung und der zweite Halterungsabschnitt mit dem Lager in Eingriff stehen.
Zahnstangenanordnung, die mit einer Lenkungsanordnung bereitgestellt ist, umfassend: ein Gehäuse mit einer ersten abgestuften Oberfläche, die sich von einer ersten Oberfläche zu einer zweiten Oberfläche hin erstreckt und mit einem Lagerabsatz, der sich von der zweiten Oberfläche aus erstreckt, wobei das Gehäuse eine Einspritzöffnung definiert, die sich durch die erste abgestufte Oberfläche und/oder die zweite Oberfläche hindurch erstreckt; eine Kugelmutter, die auf einer Kugelrollspindel angeordnet ist, die sich durch das Gehäuse hindurch erstreckt; ein Lager, das um die Kugelmutter herum angeordnet ist, wobei das Lager eine äußere Lauffläche enthält, die mit dem Lagerabsatz in Eingriff steht; und eine Halterung, die um die Kugelmutter herum angeordnet ist, wobei die Halterung enthält: einen ersten Halterungsabschnitt, der mit der ersten Oberfläche und mit der ersten abgestuften Oberfläche in Eingriff steht, einen inneren Halterungsabschnitt, der sich von dem ersten Halterungsabschnitt aus radial zu der Kugelmutter hin erstreckt, wobei der innere Halterungsabschnitt mit der Kugelmutter und mit der äußeren Lauffläche in Eingriff steht, und einen zweiten Halterungsabschnitt, der sich von dem ersten Halterungsabschnitt aus in axialer Richtung erstreckt, wobei der zweite Halterungsabschnitt mit der äußeren Lauffläche in Eingriff steht und von der zweiten Oberfläche beabstandet ist, wobei der erste Halterungsabschnitt der zweite Halterungsabschnitt, die erste abgestufte Oberfläche und die zweite Oberfläche eine Einspritzaussparung definieren.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 7, wobei der erste Halterungsabschnitt und/oder der zweite Halterungsabschnitt einen Kanal definiert/definieren.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 8, wobei die Einspritzaussparung ferner durch den Kanal definiert ist.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 9, wobei die Einspritzöffnung unmittelbar mit dem Kanal ausgerichtet ist.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 10, wobei das Gehäuse eine abgeschrägte Region definiert, die sich zwischen der ersten abgestuften Oberfläche und der zweiten Oberfläche erstreckt.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 11, wobei sich die Einspritzöffnung durch die abgeschrägte Region hindurch erstreckt.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 7, wobei am Ende des zweiten Halterungsabschnitts, die äußere Lauffläche und die zweite Oberfläche eine Stopfbuchse definieren.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 13, die ferner eine eingespritzte Komponente umfasst, die durch die Einspritzöffnung in die Einspritzaussparung und in die Stopfbuchse eingespritzt ist.
Lenkungsanordnung nach Anspruch 14, die ferner einen elastomeren Isolator umfasst, der um die äußere Lauffläche herum angeordnet ist und innerhalb der Stopfbuchse aufgenommen ist.