DE102017221153A1

DE102017221153A1 - Lageranordnung und Lenkgetriebe

Info

Publication number: DE102017221153A1
Application number: DE102017221153.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Ein Waldt; Gerhard Friederich; Hendrik Buer
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2019-05-29
Also published as: CN109838466A; US10690189B2; US20190162236A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (16, 31, 41, 51, 64) zum Lagern einer Schnecke (4) eines Lenkgetriebes (48) an einem Getriebegehäuse (49) des Lenkgetriebes (48), aufweisend wenigstens ein drehfest mit der Schnecke (4) verbundenes Radiallager (17, 34, 43, 53, 65) und wenigstens ein das Radiallager (17, 34, 43, 53, 65) mit dem Getriebegehäuse (48) verbindendes und federnd ausgebildetes Halteelement (21, 55, 67). Um eine hinsichtlich des erforderlichen Bauraums optimierte und dauerhaftere Lageranordnung (16, 31, 41, 51, 64) mit reduziertem Spiel bereitzustellen, ist das Halteelement (21, 55, 67) radiallagerseitig ausschließlich mit einer Außenmantelfläche (22) eines Lageraußenrings (19, 33, 46, 52, 66) des Radiallagers (17, 34, 43, 53, 65) verbunden und bezüglich einer Längsmittelachse (23) des Radiallagers (17, 34, 43, 53, 65) axial unbeweglich an der Außenmantelfläche (22) des Lageraußenrings (19, 33, 46, 52, 66) fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung zum Lagern einer Schnecke eines Lenkgetriebes an einem Getriebegehäuse des Lenkgetriebes, aufweisend wenigstens ein drehfest mit der Schnecke verbundenes Radiallager und wenigstens ein das Radiallager mit dem Getriebegehäuse verbindendes und federnd ausgebildetes Halteelement. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Lenkgetriebe für ein elektrisches Hilfskraftlenksystem eines Fahrzeugs, aufweisend ein Getriebegehäuse, eine in dem Getriebegehäuse angeordnete Schnecke und wenigstens eine Lageranordnung, über die die Schnecke drehbar an dem Getriebegehäuse gelagert ist.
Ein elektrisches Hilfskraftlenksystem eines Fahrzeugs dient einer Reduzierung eines mit einer Lenkbetätigung eines Lenkrads des Fahrzeugs verbundenen Kraftaufwands. Hierzu unterstützt das elektrische Hilfskraftlenksystem einen Fahrer beim Lenken, indem die vom Fahrer aufgebrachte Lenkkraft unter Verwendung eines Elektromotors des elektrischen Hilfskraftlenksystems verstärkt wird. Der Elektromotor treibt ein Lenkgetriebe des elektrischen Hilfskraftlenksystems an, das in der Regel als Schneckengetriebe ausgebildet ist. Insbesondere treibt der Elektromotor eine Schnecke des Lenkgetriebes an, die mit einem Schneckenrad in Eingriff steht, das mit einer Lenksäule des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
Eine Schnecke eines Lenkgetriebes ist herkömmlich an einem Ende über ein Festlager und an einem anderen Ende über ein Loslager an einem Getriebegehäuse des Lenkgetriebes drehbar gelagert. Im Bereich des Loslagers oder des Festlagers ist die Schnecke üblicherweise mit einer Kraft in Richtung des Schneckenrads vorgespannt, um einen optimalen Kontakt zwischen dem Gewinde der Schnecke und der Verzahnung des Schneckenrads dauerhaft zu gewährleisten. Hierbei wird die Kontaktkraft zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad optimal eingestellt, wodurch die Reibung zwischen der Schnecke und dem Schneckenrad reduziert sowie NVH-Eigenschaften (Noise-Vibration-Harshness-Eigenschaften) und die Dauerhaftigkeit des Lenkgetriebes verbessert werden können.
Es sind verschiedene Ausgestaltungen von Lagerungen einer Schnecke eines Lenkgetriebes in einem Getriebegehäuse des Lenkgetriebes bekannt. Eine dieser Ausgestaltungen verwendet antriebsseitig ein Festlager, mit dem die Schnecke in Richtung des Schneckenrads vorgespannt ist. Das Festlager weist ein Radiallager auf, das in einem Radiallagergehäuse aus Blech angeordnet ist. Das Radiallagergehäuse verbindet das Radiallager mit dem Getriebegehäuse. Das Radiallagergehäuse weist einen Abschnitt mit federnden Eigenschaften auf, wodurch Toleranzen und durch die Umgebung verursachte Effekte durch Temperaturen/Feuchte und teilweise der Verschleiß kompensiert werden können. Ein Loslager hält das andere Ende der Schnecke und kann auf irgendeine Art und Weise ausgebildet sein, um zur Einschränkung von NVH-Effekten eine Beweglichkeit der Schnecke zu begrenzen, und stellt einen stabilen Eingriff der Schnecke in das Schneckenrad über die Lebensdauer des Lenkgetriebes sicher.
Die US 8 667 858 B2 betrifft ein Lenkgetriebe mit einem Schraubritzel, das über eine Welle mit einem Antrieb verbindbar ist und in das ein Schraubrad eingreift. Das Lenkgetriebe weist an dem antriebsseitigen Ende der Welle eine als Festlager ausgebildete Wellenlagerung auf, die zur Lagerung der Welle ein erstes Wälzlager aufweist. Das Lenkgetriebe weist an dem freien Ende des Schraubritzels eine als Loslager ausgebildete Lagerungsvorrichtung auf, die zur Lagerung des Schraubritzels ein zweites Wälzlager aufweist. Die Wellenlagerung weist eine in einem Gehäuseabschnitt des Lenkgetriebes montierte Halterung mit Aussparungen auf, die eine Schwenkbewegung für einen ringförmigen Abschnitt der Halterung ermöglichen, der mit dem ersten Wälzlager montiert ist. Die Halterung weist einen mit den Aussparungen versehenen scheibenförmigen Abschnitt auf, gegenüber dem der ringförmige Abschnitt verschwenkbar ist. Der ringförmige Abschnitt ist entweder mit dem Außenring des ersten Wälzlagers montiert und der scheibenförmige Abschnitt an dem Gehäuseabschnitt befestigt, oder der ringförmige Abschnitt ist mit dem Innenring des ersten Wälzlagers montiert und der scheibenförmige Abschnitt an der Welle befestigt.
Die DE 10 2009 015 025 B4 betrifft eine Wälzlageranordnung mit einem Abrollflächenelement, auf dem Wälzkörper zum Abrollen vorgesehen sind, einem Verbindungselement mit einem hohlzylinderartigen, am Außenmantel des Abrollflächenelements fest anliegenden Abschnitt, der an einem axialen Ende in Umfangsabschnitten axial über das Abrollflächenelement übersteht, und einem scheibenförmigen und eine zylindrische zentrische Ausnehmung aufweisenden, radial nach außen über die anderen Elemente flanschartig überstehenden Federelement, das im Bereich des Überstandes befestigt ist. Das Federelement weist zwei zueinander konzentrisch angeordnete Ringscheiben auf, die an wenigstens zwei voneinander getrennten Umfangsbereichen miteinander verbunden sind. Der Überstand des Verbindungselements ist sich lediglich in den Umfangsbereichen erstreckend ausgebildet, in denen das Federelement frei von einer Verbindung der beiden Ringscheiben ist.
Die DE 10 2007 023 456 A1 betrifft eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer ersten Lagerstelle und in einer axial von der ersten Lagerstelle beabstandeten zweiten Lagerstelle mit jeweils einem Lager. Mindestens eines der Lager ist derart mittels elastischen Mitteln relativ zu einem Gehäuse angeordnet, dass gegen die Federkraft der elastischen Mittel eine Auslenkung des Lagers in radiale Richtung möglich ist. Die elastischen Mittel sind als hülsenförmiges Element ausgebildet, wobei das hülsenförmige Element zumindest über einen Teil seines Umfangs einen im Radialschnitt mindestens viertelkreisförmig ausgebildeten Abschnitt aufweist.
Die DE 10 2008 042 281 A1 betrifft eine Wellenlagerung in einem Lenksystem, die zur Lagerung einer Welle ein Kugellager mit einem Außenring und mit einem Innenring aufweist, wobei der Außenring in einem Gehäuseabschnitt des Lenksystems gelagert ist. Die Wellenlagerung weist eine mit der Welle verbindbare Halterung auf, die den Innenring des Kugellagers aufnimmt. Die Halterung weist Aussparungen auf, die eine Bewegung zumindest für einen Abschnitt der Halterung ermöglichen, der den Innenring des Kugellagers aufnimmt.
Die US 9 102 351 B2 betrifft eine elektrische Servolenkvorrichtung, bei der ein Spiel einer Abtriebswelle eines Elektromotors über eine lange Zeit stabil unterdrückt wird, um Vibrationen und störende Geräusche, die während des Betriebs auftreten, zu reduzieren. Ein vorderer Endabschnitt der Ausgangswelle und ein Endabschnitt einer Schnecke sind derart miteinander verbunden, dass ein Drehmoment übertragen werden kann und dass eine relative Verschiebung in der axialen Richtung möglich ist. Ein elastisches Element mit einer elastischen Kraft in einer Richtung, die die Ausgangswelle und die Schnecke trennt, ist in dem Verbindungsabschnitt zwischen der Ausgangswelle und der Schnecke vorgesehen. Aufgrund der elastischen Kraft des elastischen Elements wird zusammen mit den Kontaktwinkeln der Tandemanordnung die Vorspannung auf ein Paar Kugellager aufgebracht, die die Ausgangswelle in Bezug auf das Motorgehäuse derart abstützen, dass sich die Ausgangswelle frei drehen kann.
Die US 8 567 553 B2 betrifft ein Untersetzungsgetriebe, das mit einem Elektromotor gekoppelt ist. Das Untersetzungsgetriebe weist ein erstes Lager, das einen ersten Endabschnitt einer Schneckenwelle drehbar lagert, so dass die Schneckenwelle in einer Schwingungsrichtung um den ersten Endabschnitt schwingen kann, und ein erstes elastisches Element auf, das ein zweites Lager in einer derartigen Richtung elastisch drängt, dass sich ein Achsabstand zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckenrad verringert. Der erste Endabschnitt und eine Ausgangswelle des Elektromotors sind durch eine Verbindung gekoppelt. Ein zweites elastisches Element, das zwischen der Verbindung und dem ersten Endabschnitt angeordnet ist, drängt die Schneckenwelle zu einem zweiten Endabschnitt hin und legt eine Vorspannung an das erste Lager an. Ein äußerer Ring des ersten Lagers ist in einer axialen Richtung in das dritte elastische Element und das vierte elastische Element eingefügt.
Die DE 20 2016 103 802 U1 betrifft eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug, mit einer um eine axial verlaufende Drehachse drehbaren Schneckenwelle, die an einem Gehäuse über ein um eine Schwenkachse schwenkbares Drehlager gelagert ist, welches mit einer sphärischen Außenfläche in einem stationären Schwenkring aufgenommen ist. Die Getriebeeinheit weist zudem ein tangential wenigstens teilweise um die Drehachse herum verlaufendes Federelement auf, das sich in axialer Richtung einerseits am Gehäuse und andererseits mit zwei einander in Richtung der Schwenkachse gegenüberliegenden, axial vorspringenden Anlageabschnitten am Drehlager abstützt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hinsichtlich des erforderlichen Bauraums optimierte und dauerhaftere Lageranordnung der eingangs genannten Art mit reduziertem Spiel bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, bei der das Halteelement radiallagerseitig ausschließlich mit einer Außenmantelfläche eines Lageraußenrings des Radiallagers verbunden ist und bezüglich einer Längsmittelachse des Radiallagers axial unbeweglich an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings fixiert ist.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Erfindungsgemäß ist das Halteelement lediglich mit der Außenmantelfläche des Lageraußenrings des Radiallagers verbunden, wobei das Halteelement und der Lageraußenring derart ausgebildet sind, dass das Halteelement bezüglich der Längsmittelachse des Radiallagers axial unbeweglich an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings fixiert werden kann. Vorzugsweise ist das Halteelement zerstörungsfrei lösbar an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings fixiert, so dass die Montage der Lageranordnung vereinfacht und beispielsweise ein einfacher Austausch von Komponenten der Lageranordnung möglich ist.
Bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung ist das Radiallager also nicht in einem Radiallagergehäuse angeordnet, wie es beispielsweise bei US 8 667 858 B2 der Fall ist. Dies hat den Vorteil, dass über die Lebensdauer der Lageranordnung eine gewünschte Steifigkeit bzw. eine gewünschte Beweglichkeit des Radiallagers und somit der Schnecke zuverlässiger gewährleistet werden kann. Zudem kann ein herkömmliches Radiallagergehäuse dahingehend nachteilig sein, dass eine Spielfreiheit, beispielsweise zwischen dem Radiallager und dem Radiallagergehäuse und durch Biegung, nur eingeschränkt realisiert werden kann. Das bei einer Verwendung eines Radiallagergehäuses zwangsläufig gegebene Spiel zwischen dem Radiallager und dem Radiallagergehäuse kann gewünschte Verformungen der Lagerung einschränken. Des Weiteren kann sich die Steifigkeit des Radiallagergehäuses über die Lebensdauer einer entsprechenden herkömmlichen Lageranordnung ändern, so dass sich die Eigenschaften der herkömmlichen Lageranordnung verschlechtern können. Zudem ist es bei einer entsprechenden herkömmlichen Lageranordnung schwierig, eine Vorspannung, insbesondere der Schnecke, über den gesamten Betriebsbereich sicherzustellen. Ferner schränkt das Vorhandensein eines Radiallagergehäuses den verfügbaren Bauraum ein, wodurch die Funktion der Lagerung eingeschränkt sein kann.
Diese Nachteile treten bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung nicht auf, da das herkömmliche Radiallagergehäuse durch das Halteelement ersetzt ist, über das das Radiallager mit dem Getriebegehäuse verbunden werden kann. Durch das Weglassen eines herkömmlichen Radiallagergehäuses sind Schwankungen einer Steifigkeit eines solchen Radiallagergehäuses und einer Vorspannung bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung nicht gegeben. Zudem muss eine Schwankung eines Spiels eines Radiallagergehäuses bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung nicht berücksichtigt werden, insbesondere da bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung kein Spiel zwischen dem Radiallager und dem Halteelement gegeben ist. Der durch das Nichtvorhandensein eines Radiallagergehäuses gewonnene Bauraum kann zur Schaffung eines Radiallagers mit höherer Leistungsfähigkeit genutzt werden, so dass hohe Kippmomente bzw. radiale Kräfte, die durch die mit dem Halteelement erzeugte Vorspannung bewirkt werden, und Betriebskräfte der Vorspannung innerhalb der ineinandergreifenden Verzahnungen von Schnecke und Schneckenrad aufrechterhalten werden können. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist also, dass das Radiallager und das Halteelement spielfrei miteinander verbunden sind und dass die Steifigkeit dieser Verbindung über die gesamte Lebensdauer der Lageranordnung konstant gehalten werden kann. Ferner ist im Gegensatz zu einer herkömmlichen Lageranordnung mit Radiallagergehäuse bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung kein zusätzliches vorgespanntes Federelement zum Aufrechterhalten der Vorspannung über die Lebensdauer der Lageranordnung erforderlich.
Mit der erfindungsgemäßen Lageranordnung kann somit die Reibung innerhalb des Radiallagers konstant gehalten werden, da das Radiallager nicht durch ein Radiallagergehäuse verformt wird. Hierdurch wird die Dauerhaftigkeit der erfindungsgemäßen Lageranordnung verbessert. Des Weiteren kann bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung die Positionierung des Radiallagers bzw. der Schnecke relativ zum Schneckenrad verbessert sein, wodurch konstante Eigenschaften der Lageranordnung sichergestellt werden. Insbesondere können dadurch Schwankungen mit Bezug auf die Lagerposition beseitigt werden. Zudem ist die erfindungsgemäße Lageranordnung unter geringerem Aufwand und unter Verwendung von wenigeren Bauteilen herstellbar, was mit einer Kosten- und Gewichtsreduzierung einhergeht.
Das Radiallager kann als Radialwälzlager oder Radialgleitlager ausgebildet sein. Zusätzlich kann das Radiallager die Funktion eines Axiallagers aufweisen, um die Schnecke gegen Bewegungen in Richtung ihrer Längsmittelachse zu sichern. Das Radiallager weist zudem einen Lagerinnenring auf, der drehfest mit der Schnecke verbunden ist. Die Schnecke kann hierzu einen Gewindeabschnitt, der mit dem Schneckenrad des Lenkgetriebes zusammenwirkt, und sich axial an den Gewindeabschnitt anschließende Lagerzapfen aufweisen, von denen ein Lagerzapfen drehfest mit dem Lagerinnenring verbunden ist.
Das Halteelement ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere einem Stahl, hergestellt. Durch eine elastische Verformung des Halteelements in einem funktionsgemäßen Einbauzustand wird eine Vorspannung des Radiallagers bzw. der Schnecke in Richtung des Schneckenrads erzeugt. Diese Vorspannung kann insbesondere durch die Materialeigenschaften des Halteelements, die geometrische Ausgestaltung des Halteelements, die Position der Schneckenwellenachse zur Radachse und die axiale Positionierung des Halteelements relativ zu dem Radiallager eingestellt werden. Beispielsweise kann das Halteelement außermittig mit dem Radiallager verbunden sein. Zudem kann das Halteelement umfangsverteilt zueinander angeordnete Federstege aufweisen, durch deren jeweilige Lage in Umfangsrichtung eine Einstellung der Eigenschaften des Halteelements in der benötigten Steifigkeitsebene erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Lageranordnung kann zur Realisierung eines Lenkgetriebes eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Verwendung eingeschränkt. Alternativ kann die erfindungsgemäße Lageranordnung zur Realisierung eines Sitzverstellungsgetriebes, einer Einzelrad-Aktuierung von Rädern durch Drehen um die Radhochachse, eines Getriebes einer Steer-by-Wire-Force-Feedback-Einheit, eines Fensterhebergetriebes, einer Werkzeugmaschine oder dergleichen verwendet werden. Wesentlich ist lediglich, dass mittels der erfindungsgemäßen Lageranordnung eine Schnecke gegen ein Schneckenrad vorgespannt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung bilden das Halteelement und der Lageraußenring einen Bajonettverschluss aus. Hierdurch kann das Halteelement auf einfache und sichere Weise dauerhaft zerstörungsfrei lösbar mit dem Radiallager verbunden werden. Zur Realisierung des Bajonettverschlusses kann an dem Lageraußenring wenigstens ein teilweise umlaufender, radial nach außen weisender Kragen angeordnet sein der nach einem Aufstecken des Halteelements auf den Lageraußenring und eine anschließende Verdrehung des Halteelements um eine Längsmittelachse des Radiallagers relativ zu dem Lageraußenring von einem radial nach innen weisenden Abschnitt des Halteelements hintergriffen wird, um das Halteelement axial unbeweglich an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings zu fixieren. Zudem muss noch eine Verdrehsicherung vorhanden sein, mit der verhindert wird, dass sich das Halteelement ungewollt relativ zu dem Lageraußenring dreht bzw. dass sich dadurch der Bajonettverschluss löst.
Vorteilhafterweise weist die Lageranordnung wenigstens einen Sicherungsring auf, der in eine umlaufend an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings ausgebildete Nut eingreift und der auf einer einem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten Seite des Halteelements unmittelbar benachbart zu dem Halteelement angeordnet ist. Mit dem Sicherungsring wird bei einem Bajonettverschluss zwischen dem Halteelement und dem Lageraußenring sichergestellt, dass sich das Halteelement nicht ungewollt von dem Lageraußenring löst. Der Sicherungsring kann zudem die Funktion einer oben genannten Verdrehsicherung übernehmen. Der Sicherungsring ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt und kann entsprechend einem Kolbenring ausgebildet sein.
Es ist zudem von Vorteil, wenn an einem dem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche des Halteelements und/oder des Sicherungsrings eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung ausgebildet ist und an dem Lageraußenring wenigstens eine mit der Abschrägung zusammenwirkende, gleichgerichtete und zumindest teilweise umlaufende Abschrägung ausgebildet ist. Durch den Kontakt der Abschrägungen und durch Radialkräfte wird das Halteelement bzw. der Sicherungsring axial von dem Gewinde der Schnecke weg vorgespannt. Hierbei kann das Halteelement beispielsweise gegen eine umlaufende Schulter an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings vorgespannt werden. Alternativ oder additiv kann der Sicherungsring gegen die dem Gewinde der Schnecke zugewandte Seite des Halteelements vorgespannt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Lageraußenring an einem axialen Endabschnitt, der einem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordnet ist, einen Außendurchmesser aufweist, der unter Bildung einer umlaufenden Schulter an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings kleiner ist als ein Außendurchmesser eines sich auf der dem Gewinde der Schnecke abgewandt angeordneten Seite des axialen Endabschnitts an den axialen Endabschnitt anschließenden Abschnitts des Lageraußenrings, das Halteelement auf den axialen Endabschnitt des Lageraußenrings aufgesteckt ist und sich einseitig axial an der Schulter abstützt, und an einer Außenmantelfläche des axialen Endabschnitts des Lageraußenrings eine umlaufende Nut ausgebildet ist, in die ein Sicherungsring eingreift, der auf einer dem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten Seite des Halteelements unmittelbar benachbart zu dem Halteelement angeordnet ist. Das Halteelement kann hierbei beispielsweise ringförmig ausgebildet sind, um formschlüssig auf den axialen Endabschnitt des Lageraußenrings gesteckt werden zu können. Mit dem Sicherungsring wird sichergestellt, dass sich das Halteelement nicht ungewollt von dem Lageraußenring löst. Der Sicherungsring ist aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt und kann entsprechend einem Kolbenring ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist an einem dem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche des Sicherungsrings eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung ausgebildet, wobei an dem axialen Endabschnitt des Lageraußenrings wenigstens eine mit der Abschrägung zusammenwirkende, gleichgerichtete, zumindest teilweise umlaufende Abschrägung ausgebildet ist. Durch den Kontakt der Abschrägungen und durch Radialkräfte wird der Sicherungsring axial von dem Gewinde der Schnecke weg vorgespannt. Hierbei wird der Sicherungsring gegen die dem Gewinde der Schnecke zugewandte Seite des Halteelements vorgespannt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings wenigstens eine umlaufende Nut ausgebildet, in die das Halteelement formschlüssig eingreift. Dies stellt eine konstruktiv einfache Auegestaltung dar, bei der die axiale Sicherung des Halteelements an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings durch den formschlüssigen Eingriff des Halteelements in die Nut an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings realisiert wird. Hierbei ist das Halteelement nicht als geschlossener Ring ausgebildet. Beispielsweise kann das Halteelement wenigstens zwei umfangsversetz zueinander an dem Lageraußenring angeordnete Halteelementteile aufweisen oder U-förmig ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist an einem dem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche des Halteelements eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung ausgebildet, wobei an der Nut wenigstens eine mit der Abschrägung zusammenwirkende, gleichgerichtete, zumindest teilweise umlaufende Abschrägung ausgebildet ist. Durch den Kontakt der Abschrägungen und durch Radialkräfte wird das Halteelement axial von dem Gewinde der Schnecke weg vorgespannt. Hierbei kann das Halteelement beispielsweise gegen eine dem Gewinde der Schnecke zugewandte Seitenwand der Nut vorgespannt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Halteelement wenigstens zwei umfangsversetzt zueinander an dem Radiallager angeordnete Halteelementteile auf. Hierdurch kann die Montage der Lageranordnung vereinfacht werden. Die Halteelementteile können beispielsweise gleichmäßig umfangsversetzt zueinander an dem Radiallager angeordnet sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Halteelement scheibenförmig ausgebildet ist und/oder zumindest teilweise umlaufend an dem Radiallager angeordnet ist und/oder zumindest teilweise aus einem Federstahl hergestellt ist und/oder wenigstens eine teilweise umlaufende Materialausnehmung aufweist. Dass das Halteelement scheibenförmig ausgebildet ist, soll bedeuten, dass das Halteelement im Vergleich zu seinen sonstigen Abmessungen eine relativ geringe Materialstärke aufweist und ebene Hauptflächen aufweist. Das Halteelement kann teilweise oder vollständig umlaufend an dem Radiallager angeordnet sein. Insbesondere kann das Halteelement derart angeordnet und ausgebildet sein, dass es axial nicht über das Radiallager hinaus vorsteht. Durch die Herstellung des Halteelements aus einem Federstahl wird dem Halteelement die gewünschte Federungseigenschaft dauerhaft verliehen. Durch die jeweilige Wahl der Anzahl, der Formgebung und der relativen Anordnung der Materialausnehmungen bzw. Durchbrechungen können die Federungs- bzw. Vorspannungseigenschaften des Halteelements optimal eingestellt werden.
Die obige Aufgabe wird des Weiteren durch ein Lenkgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst, bei dem die Lageranordnung gemäß einer der obigen Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ausgebildet ist.
Mit dem Lenkgetriebe sind die oben mit Bezug auf die Lageranordnung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Das erfindungsgemäße Lenkgetriebe ist als Schneckengetriebe ausgebildet. Das erfindungsgemäße Lenkgetriebe kann zusätzlich ein Loslager aufweisen, über das ein weiterer Endabschnitt der Schnecke gelagert ist. Zudem kann an dem Getriebegehäuse wenigstens ein Begrenzungsvorsprung ausgebildet sein, mit dem die Beweglichkeit des Loslagers innerhalb des Getriebegehäuses begrenzt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem Getriebegehäuse wenigstens eine zumindest teilweise umlaufend angeordnete Schulter ausgebildet ist, an der eine dem Gewinde der Schnecke zugewandte Seite des Halteelements axial anliegt, wobei eine Außenmantelfläche des Halteelements sich konisch in Richtung des Gewindes der Schnecke verjüngt und wobei eine mit der Außenmantelfläche des Halteelements in Kontakt stehende umlaufende Kontaktfläche des Getriebegehäuses entsprechend der Außenmantelfläche des Halteelements in Richtung der Schulter verjüngt ist. Durch die verjüngte Ausbildung der Außenmantelfläche des Halteelements und der Kontaktfläche des Getriebegehäuses wird auf das Halteelement eine radial nach innen weisende Kraft ausgeübt, wodurch das Halteelement zwischen der Kontaktfläche und dem Lageraußenring des Radiallagers eingespannt wird. Auf der dem Gewinde der Schnecke abgewandten Seite der Kontaktfläche kann an dem Getriebegehäuse ein Innengewinde ausgebildet sein, in das ein weiteres Bauteil mit einem Außengewinde eingeschraubt werden kann, um das Halteelement in Richtung des Gewindes der Schnecke zu drängen bzw. gegen die die Kontaktfläche auf der dem Gewinde zugewandten Seite begrenzende, radial nach innen weisende, umlaufende Schulter an dem Getriebegehäuse vorzuspannen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Halteelement U-Förmig ausgebildet und weist zwei miteinander verbundene Schenkel auf, deren freie Endabschnitte jeweils an dem Getriebegehäuse fixiert sind. Das Halteelement kann derart in dem Getriebegehäuse angeordnet sein, dass sich der die beiden Schenkel miteinander verbindende Abschnitt des Halteelements bezüglich der Längsmittelachse des Radiallagers bzw. der Schnecke auf einer gegenüberliegenden Seite zu dem Schneckenrad befindet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:

1a eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Lenkgetriebes,
1b eine schematische Darstellung eines Details der in 1a gezeigten Festlageranordnung,
2a eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung,
2b eine schematische Darstellung der in 2a gezeigten Lageranordnung,
3 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung,
4 eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung,
5a eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe,
5b eine schematische Darstellung der in 5a gezeigten Lageranordnung,
5c eine schematische Schnittdarstellung eines Details des In 5a gezeigten Lenkgetriebes,
6a eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung, und
6b eine schematische Schnittdarstellung eines Details der in 6a gezeigten Lageranordnung.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
1a zeigt eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Lenkgetriebes 1 für ein nicht gezeigtes elektrisches Hilfskraftlenksystem eines nicht gezeigten Fahrzeugs. Das Lenkgetriebe 1 ist als Schneckengetriebe ausgebildet.
Das Lenkgetriebe 1 weist ein Getriebegehäuse 2 auf, von dem in 1a lediglich ein Begrenzungsvorsprung 3 gezeigt ist, dessen Funktion unten erläutert wird. Des Weiteren weist das Lenkgetriebe 1 eine in dem Getriebegehäuse 2 angeordnete Schnecke 4 auf, die um ihre Längsachse 5 drehbar gelagert ist. Zudem weist das Lenkgetriebe 1 ein in Eingriff mit der Schnecke 4 stehendes Schneckenrad 6 auf, das über eine Achse 7 drehbar gelagert ist. Drehbewegungen der Achse 7 und/oder der Achse 5 können sensorisch erfasst werden, um das elektrische Hilfskraftlenksystem entsprechend ansteuern zu können.
Das Lenkgetriebe 1 weist eine Festlageranordnung 8 auf, über die die Schnecke 4 drehbar an dem Getriebegehäuse 2 gelagert ist. Die Festlageranordnung 8 kann entsprechend US 8 667 858 B2 ausgebildet sein und weist ein Radiallagergehäuse 10 auf, in dem ein in 1b gezeigtes Radiallager angeordnet ist. Des Weiteren weist die Festlageranordnung 8 eine teilweise innerhalb des Radiallagergehäuses 10 angeordnete Haltescheibe 11 auf, über die die Festlageranordnung 8 mit dem Getriebegehäuse 2 verbunden ist. Die Schnecke 4 ist durch eine elastische Verformung der Haltescheibe 11 gegen das Schneckenrad 6 vorgespannt. Hierbei erzeugt die Haltescheibe 11 ein durch den Pfeil 13 angedeutetes Kippmoment an dem Radiallager.
Des Weiteren weist das Lenkgetriebe 1 ein Loslager 12 auf, an dem die Schnecke 4 zusätzlich drehbar gelagert ist. Um die Bewegbarkeit der Schnecke 4 von dem Schneckenrad 6 weg zu begrenzen, ist der Begrenzungsvorsprung 3 an dem Getriebegehäuse 2 ausgebildet, an dem sich das Loslager 12 abstützen kann. Die Verzahnungsseparation kann zu einer Bewegung der Schnecke 4 führen.
1b zeigt eine schematische Darstellung eines Details des in 1a gezeigten Lenkgetriebes 1. Es ist die Haltescheibe 11 gezeigt, die mit dem in dem in 1a gezeigten Radiallagergehäuse 10 angeordneten Radiallager 14 verbunden ist. Die Haltescheibe 11 weist Durchbrechungen 15 auf, über die die Federeigenschaften der Haltescheibe 11 eingestellt sind.
2a zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 16 zum Lagern einer nicht gezeigten Schnecke eines nicht gezeigten Lenkgetriebes an einem nicht gezeigten Getriebegehäuse des Lenkgetriebes.
Die Lageranordnung 16 weist ein drehfest mit der Schnecke verbundenes Radiallager 17 in Form eines Radialwälzlagers auf. Das Radiallager 17 weist einen spielfrei mit der Schnecke verbundenen Lagerinnenring 18, einen Lageraußenring 19 und zwischen dem Lagerinnenring 18 und dem Lageraußenring 19 angeordnete Wälzkörper 20 auf.
Des Weiteren weist die Lageranordnung 16 ein das Radiallager 17 mit dem Getriebegehäuse verbindendes und federnd ausgebildetes Halteelement 21 auf. Das Halteelement 21 ist radiallagerseitig ausschließlich mit einer Außenmantelfläche 22 des Lageraußenrings 19 verbunden. Das Halteelement 21 ist bezüglich einer Längsmittelachse 23 des Radiallagers 17 axial unbeweglich an der Außenmantelfläche 22 des Lageraußenrings 19 fixiert.
Das Halteelement 21 ist scheibenförmig und ringförmig ausgebildet. Das Halteelement 21 ist vollständig umlaufend an dem Radiallager 17 angeordnet. Das Halteelement 21 ist vollständig aus einem Federstahl hergestellt. Das Halteelement 21 weist zwei jeweils teilweise umlaufende Materialausnehmungen 24 auf, von denen in 2a lediglich eine Materialausnehmung 24 gezeigt ist. Der Aufbau des Halteelements 21 wird deutlicher aus 2b. Das Halteelement 21 und der Lageraußenring 19 bilden einen Bajonettverschluss aus, dessen Aufbau aus einer Zusammenschau der 2a und 2b deutlicher wird.
Der Lageraußenring 19 weist einen axial vorstehenden axialen Endabschnitt 25 mit reduziertem Außendurchmesser auf, an dem das Halteelement 21 axial unbeweglich fixiert ist. An einem freien Endabschnitt des axialen Endabschnitts 25 sind zwei radial nach außen weisende, teilweise umlaufende Kragen 26 umfangsversetzt zueinander angeordnet, von denen in 2a lediglich ein Kragen 26 gezeigt ist.
2b zeigt eine schematische Darstellung der in 2a gezeigten Lageranordnung 16. Es sind die beiden bezüglich der Längsmittelachse 23 des Radiallagers 17 einander diametral gegenüberliegenden Kragen 26 zu sehen, zwischen denen teilweise umlaufende Ausnehmungen 27 ausgebildet sind. Des Weiteren ist zu sehen, dass das Halteelement 21 einen durchgehenden Außenring 28, zwei entsprechend den Kragen 26 umfangsversetzt zueinander und teilweise umlaufend angeordnete Innenringteile 29 sowie zwei Verbindungsabschnitts 30 aufweist, über die die Innenringteile 29 monolithisch mit dem Außenring 28 verbunden sind.
Um das Halteelement 21 mit dem Lageraußenring 19 zu verbinden bzw. den Bajonettverschluss auszubilden, wird das Halteelement 21 gegenüber der in 2b gezeigten Stellung um die Längsmittelachse 23 des Radiallagers 17 um 90° gedreht, so dass die Innenringteile 29 axial durch die Ausnehmungen 27 zwischen den Kragen 26 geführt werden können. Anschließend wird das Halteelement 21 axial relativ zu dem Lageraußenring 19 bewegt, bis die Innenringteile 29 die Kragen 26 passiert haben. Danach wird das Halteelement 21 um die Längsmittelachse 23 des Radiallagers 17 um 90° in die in 2b gezeigte Stellung gedreht. Zudem ist das Halteelement 21 in der in 2b gezeigten Stellung relativ zu dem Lageraußenring 19 mittels einer nicht gezeigten Verdrehsicherung gegen Drehungen um die Längsmittelachse 23 des Radiallagers 17 gesichert.
3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 31 zum Lagern einer nicht gezeigten Schnecke eines nicht gezeigten Lenkgetriebes an einem nicht gezeigten Getriebegehäuse des Lenkgetriebes.
Die Lageranordnung 31 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von dem in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispiel, dass sie zusätzlich einen Sicherungsring 32 aufweist, der in eine umlaufend an der Außenmantelfläche 22 des Lageraußenrings 33 des Radiallagers 34 ausgebildete Nut 35 eingreift und der auf einer einem nicht gezeigten Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten Seite des Halteelements 21, also in 3 rechts von dem Halteelement 21, unmittelbar benachbart zu dem Halteelement 21 angeordnet ist, wobei das Halteelement 21 in dieselbe Nut 35 eingreift. Die Nut 35 weist einen tieferen gewindefernen Abschnitt 36, in den das Halteelement 21 eingreift, und einen gewindenahen Abschnitt 37 mit geringerer Tiefe auf, in den der Sicherungsring 32 eingreift.
An einem dem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche 38 des Sicherungsrings 32 ist eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung 39 ausgebildet ist. An dem Lageraußenring 33 bzw. der Nut 35 ist eine mit der Abschrägung 39 zusammenwirkende, gleichgerichtete und zumindest teilweise umlaufende Abschrägung 40 ausgebildet. Der Sicherungsring 32 ist in der gezeigten Stellung derart elastisch verformt, dass in ihm eine Rückstellkraft erzeugt wird, durch die der Sicherungsring 32 radial gegen die Abschrägung 40 gedrückt und hierdurch axial in Richtung des Halteelements 21 bzw. gegen das Halteelement 21 vorgespannt wird.
4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Abschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 41 zum Lagern einer nicht gezeigten Schnecke eines nicht gezeigten Lenkgetriebes an einem nicht gezeigten Getriebegehäuse des Lenkgetriebes.
Die Lageranordnung 41 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von dem in den 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispiel, dass das Halteelement 21, das einen vollständig umlaufend an dem Lageraußenring 42 angeordneten, nicht weitergehender gezeigten Innenringteil aufweist, und der Lageraußenring 42 des Radiallagers 43 keinen Bajonettverschluss ausbilden und dass der Lageraußenring 42 an einem axial vorstehenden axialen Endabschnitt 44, der einem nicht gezeigten Gewinde der Schnecke zugewandt angeordnet ist, einen Außendurchmesser aufweist, der unter Bildung einer umlaufenden Schulter 45 an der Außenmantelfläche 22 des Lageraußenrings 42 kleiner ist als ein Außendurchmesser eines sich auf der dem Gewinde der Schnecke abgewandt angeordneten Seite des axialen Endabschnitts 44 an den axialen Endabschnitt 44 anschließenden Abschnitts 46 des Lageraußenrings 42. Das Halteelement 21 ist auf den axialen Endabschnitt 44 des Lageraußenrings 42 aufgesteckt und stützt sich einseitig axial an der Schulter 45 ab.
An einer Außenmantelfläche des axialen Endabschnitts 44 des Lageraußenrings 42 ist eine umlaufende Nut 47 ausgebildet, in die ein Sicherungsring 32 eingreift, der auf einer dem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten Seite des Halteelements 21 unmittelbar benachbart zu dem Halteelement 21 angeordnet ist, also in 4 rechts von dem Halteelement 21. An einem dem Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche 38 des Sicherungsrings 32 ist eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung 39 ausgebildet. An dem axialen Endabschnitt 44 des Lageraußenrings 42 ist eine mit der Abschrägung 39 zusammenwirkende, gleichgerichtete, zumindest teilweise umlaufende Abschrägung 40 ausgebildet. Der Sicherungsring 32 ist in der gezeigten Stellung derart elastisch verformt, dass in ihm eine Rückstellkraft erzeugt wird, durch die der Sicherungsring 32 radial gegen die Abschrägung 40 gedrückt und hierdurch axial in Richtung des Halteelements 21 bzw. gegen das Halteelement 21 vorgespannt wird. Ein Außendurchmesser des Sicherungsrings 32 ist größer als ein Innendurchmesser des Halteelements 21.
5a zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe 48 für ein nicht gezeigtes elektrisches Hilfskraftlenksystem eines nicht gezeigten Fahrzeugs. Das Lenkgetriebe 48 ist als Schneckengetriebe ausgebildet.
Das Lenkgetriebe 48 weist ein Getriebegehäuse 49 auf, von dem in 5a lediglich ein Lagerungsvorsprung 50 gezeigt ist, dessen Funktion unten erläutert wird. Des Weiteren weist das Lenkgetriebe 48 eine in dem Getriebegehäuse 49 angeordnete, nicht gezeigte Schnecke auf, die um ihre nicht gezeigte Längsachse drehbar gelagert ist. Zudem weist das Lenkgetriebe 48 ein in Eingriff mit der Schnecke stehendes, nicht gezeigtes Schneckenrad auf, das über eine Achse drehbar gelagert ist. Drehbewegungen der Achse können sensorisch erfasst werden, um das elektrische Hilfskraftlenksystem entsprechend ansteuern zu können.
Das Lenkgetriebe 48 weist eine Lageranordnung 51 auf, über die die Schnecke drehbar an dem Getriebegehäuse 49 gelagert ist. Des Weiteren kann das Lenkgetriebe 48 ein nicht gezeigtes Loslager aufweisen, an dem die Schnecke zusätzlich drehbar gelagert ist. Um die Bewegbarkeit der Schnecke von dem Schneckenrad weg zu begrenzen, kann ein nicht gezeigter Begrenzungsvorsprung an dem Getriebegehäuse 49 ausgebildet sein, an dem sich das Loslager abstützen kann. Bezüglich des Loslagers kann das Lenkgetriebe 48 entsprechend 1a ausgebildet sein.
Die Lageranordnung 51 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass an der Außenmantelfläche 22 des Lageraußenrings 52 bzw. des axialen Endabschnitts 44 des Lageraußenrings 52 des Radiallagers 53 eine umlaufende Nut 54 ausgebildet ist, in die lediglich ein Halteelement 55 formschlüssig eingreift. An einem dem nicht gezeigten Gewinde der Schnecke zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche 38 des Halteelements 55 ist eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung 39 ausgebildet. An der Nut 54 ist eine mit der Abschrägung 39 zusammenwirkende, gleichgerichtete, zumindest teilweise umlaufende Abschrägung 40 ausgebildet.
Des Weiteren unterscheidet sich die Lageranordnung 51 dadurch von dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, dass das Halteelement 55 zwei umfangsversetzt zueinander an dem Radiallager 53 angeordnete Halteelementteile 56 aufweist, von denen in 5a lediglich ein Halteelementteil 56 gezeigt ist. Der vollständige Aufbau des Halteelements 55 ist in 5b gezeigt.
An dem Getriebegehäuse 49 bzw. dem Lagerungsvorsprung 50 ist eine zumindest teilweise umlaufend angeordnete Schulter 57 ausgebildet, an der eine dem nicht gezeigten Gewinde der Schnecke zugewandte Seite des Halteelements 55 bzw. Halteelementteils 56 axial anliegt. Eine Außenmantelfläche 58 des Halteelements 55 bzw. Halteelementteils 56 verjüngt sich konisch in Richtung des Gewindes der Schnecke. Eine mit der Außenmantelfläche 58 des Halteelements 55 bzw. Halteelementteils 56 in Kontakt stehende umlaufende Kontaktfläche 59 des Getriebegehäuses 49 bzw. Lagerungsvorsprungs 50 ist entsprechend der Außenmantelfläche 58 des Halteelements 55 bzw. Halteelementteils 56 in Richtung der Schulter 57 verjüngt. Auf der dem Gewinde der Schnecke abgewandten Seite der Kontaktfläche 59 schließt sich an diese ein umlaufendes Innengewinde 60 an, so dass ein nicht gezeigtes Bauteil mit einem Außengewinde in das Getriebegehäuse 49 eingeschraubt werden kann, wodurch das Halteelement 55 bzw. das Halteelementteil 56 gegen die Schulter 57 vorgespannt wird. Hierbei wird das Halteelementteil 56 gleichzeitig durch den Kontakt zwischen der Außenmantelfläche 58 des Halteelementteils 56 und der Kontaktfläche 59 radial nach innen gegen das Radiallager 53 vorgespannt. Diese Merkmale des Lenkgetriebes 48 werden deutlicher aus 5c.
5b zeigt eine schematische Darstellung der in 5a gezeigten Lageranordnung 51. Es sind die beiden Halteelementteile 56 gezeigt, die denselben Aufbau aufweisen. Insbesondere weist jedes Halteelementbauteil 56 einen in die in 5a gezeigte Nut an dem Lageraußenring 52 bzw. dem axialen Endabschnitt 44 des Lageraußenrings 52 eingreifenden Innenringteil 61, einen radial außen und beabstandet zu dem Innenringteil 61 angeordneten Außenringteil 62 und einen den Innenringteil 61 mit dem Außenringteil 62 verbindenden Verbindungsabschnitt 63 auf. Der jeweilige Innenringteil 61 erstreckt sich über einen größeren Winkel als das jeweilige Außenringteil 62.
5c zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Details des In 5a gezeigten Lenkgetriebes 48 im Bereich des Lagerungsvorsprungs 50 des Getriebegehäuses 49. Es ist die gleichgerichtete Verjüngung der Außenmantelfläche 58 des Halteelementteils 56 und der Kontaktfläche 59 des Lagerungsvorsprungs 50 zu sehen.
6a zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Lageranordnung 64 zum Lagern einer nicht gezeigten Schnecke eines nicht gezeigten Lenkgetriebes an einem nicht gezeigten Getriebegehäuse des Lenkgetriebes.
Die Lageranordnung 64 weist ein drehfest mit der Schnecke verbundenes Radiallager 65 in Form eines Radialwälzlagers auf. Das Radiallager 65 weist einen spielfrei mit der Schnecke verbundenen Lagerinnenring 18, einen Lageraußenring 66 und zwischen dem Lagerinnenring 18 und dem Lageraußenring 66 angeordnete, nicht gezeigte Wälzkörper auf.
Des Weiteren weist die Lageranordnung 64 ein das Radiallager 65 mit dem Getriebegehäuse verbindendes und federnd ausgebildetes Halteelement 67 auf. Das Halteelement 67 ist radiallagerseitig ausschließlich mit einer in 6b gezeigten Außenmantelfläche des Lageraußenrings 66 verbunden. Das Halteelement 67 ist bezüglich einer Längsmittelachse 23 des Radiallagers 65 axial unbeweglich an der Außenmantelfläche des Lageraußenrings 66 fixiert. Der Aufbau des Lageraußenrings 66 ergibt sich besser aus 6b.
Das Halteelement 67 ist scheibenförmig ausgebildet. Das Halteelement 21 ist teilweise umlaufend an dem Radiallager 65 angeordnet. Das Halteelement 67 ist vollständig aus einem Federstahl hergestellt. Das Halteelement 67 weist eine teilweise umlaufende Materialausnehmung 24 auf. Das Halteelement 67 ist U-Förmig ausgebildet und weist zwei miteinander verbundene Schenkel 68 auf, deren freie Endabschnitte an Befestigungsstellen 69 an dem Getriebegehäuse fixiert werden können.
6b zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Details der in 6a gezeigten Lageranordnung 64. An der Außenmantelfläche 22 des Lageraußenrings 66 ist eine umlaufende Nut 70 ausgebildet, in die das Halteelement 67 formschlüssig eingreift. Insbesondere ist die Nut 70 an einem axial in Richtung eines nicht gezeigten Gewindes der Schnecke vorstehenden axialen Endabschnitt 9 des Lageraußenrings 66 angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: Lenkgetriebe
2: Getriebegehäuse
3: Begrenzungsvorsprung
4: Schnecke
5: Längsmittelachse von 4
6: Schneckenrad
7: Achse
8: Festlageranordnung
9: axialer Endabschnitt von 66
10: Radiallagergehäuse
11: Haltescheibe
12: Loslager
13: Pfeil (Kippmoment)
14: Radiallager
15: Durchbrechung an 11
16: Lageranordnung
17: Radiallager
18: Lagerinnenring
19: Lageraußenring
20: Wälzkörper
21: Halteelement
22: Außenmantelfläche von 19, 33, 42, 52, 66
23: Längsmittelachse von 17
24: Materialausnehmung an 21, 67
25: axialer Endabschnitt von 19
26: Kragen an 25
27: Ausnehmung an 25
28: Außenring von 21
29: Innenringteil von 21
30: Verbindungsabschnitt von 21
31: Lageranordnung
32: Sicherungsring
33: Lageraußenring
34: Radiallager
35: Nut an 33
36: gewindeferner Abschnitt von 35
37: gewindenaher Abschnitt von 35
38: Innenmantelfläche von 32
39: Abschrägung an 38
40: Abschrägung von 35
41: Lageranordnung
42: Lageraußenring
43: Radiallager
44: axialer Endabschnitt von 42, 52, 66
45: Schulter an 42
46: Abschnitt von 42
47: Nut an 44
48: Lenkgetriebe
49: Getriebegehäuse
50: Lagerungsvorsprung
51: Lageranordnung
52: Lageraußenring
53: Radiallager
54: Nut an 52
55: Halteelement
56: Halteelementteil
57: Schulter an 50
58: Außenmantelfläche von 55, 56
59: Kontaktfläche von 50
60: Innengewinde
61: Innenringteil von 56
62: Außenringteil von 56
63: Verbindungsabschnitt von 56
64: Lageranordnung
65: Radiallager
66: Lageraußenring
67: Halteelement
68: Schenkel von 67
69: Befestigungsstelle an 68
70: Nut an 66

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8667858 B2 [0005, 0016, 0039]
DE 102009015025 B4 [0006]
DE 102007023456 A1 [0007]
DE 102008042281 A1 [0008]
US 9102351 B2 [0009]
US 8567553 B2 [0010]
DE 202016103802 U1 [0011]

Claims

Lageranordnung (16, 31, 41, 51, 64) zum Lagern einer Schnecke (4) eines Lenkgetriebes (48) an einem Getriebegehäuse (49) des Lenkgetriebes (48), aufweisend wenigstens ein drehfest mit der Schnecke (4) verbundenes Radiallager (17, 34, 43, 53, 65) und wenigstens ein das Radiallager (17, 34, 43, 53, 65) mit dem Getriebegehäuse (48) verbindendes und federnd ausgebildetes Halteelement (21, 55, 67), dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (21, 55, 67) radiallagerseitig ausschließlich mit einer Außenmantelfläche (22) eines Lageraußenrings (19, 33, 46, 52, 66) des Radiallagers (17, 34, 43, 53, 65) verbunden ist und bezüglich einer Längsmittelachse (23) des Radiallagers (17, 34, 43, 53, 65) axial unbeweglich an der Außenmantelfläche (22) des Lageraußenrings (19, 33, 46, 52, 66) fixiert ist.
Lageranordnung (16, 31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (21) und der Lageraußenring (19, 33) einen Bajonettverschluss ausbilden.
Lageranordnung (31) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen Sicherungsring (32), der in eine umlaufend an der Außenmantelfläche (22) des Lageraußenrings (33) ausgebildete Nut (35) eingreift und der auf einer einem Gewinde der Schnecke (4) zugewandt angeordneten Seite des Halteelements (21) unmittelbar benachbart zu dem Halteelement (21) angeordnet ist.
Lageranordnung (31) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Gewinde der Schnecke (4) zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche (38) des Halteelements (21) und/oder des Sicherungsrings (32) eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung (39) ausgebildet ist und an dem Lageraußenring (33) wenigstens eine mit der Abschrägung (39) zusammenwirkende, gleichgerichtete und zumindest teilweise umlaufende Abschrägung (40) ausgebildet ist.
Lageranordnung (41) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lageraußenring (42) an einem axialen Endabschnitt (44), der einem Gewinde der Schnecke (4) zugewandt angeordnet ist, einen Außendurchmesser aufweist, der unter Bildung einer umlaufenden Schulter (45) an der Außenmantelfläche (22) des Lageraußenrings (42) kleiner ist als ein Außendurchmesser eines sich auf der dem Gewinde der Schnecke (4) abgewandt angeordneten Seite des axialen Endabschnitts (44) an den axialen Endabschnitt (44) anschließenden Abschnitts (46) des Lageraußenrings (42), das Halteelement (21) auf den axialen Endabschnitt (44) des Lageraußenrings (42) aufgesteckt ist und sich einseitig axial an der Schulter (45) abstützt, und an einer Außenmantelfläche (22) des axialen Endabschnitts (44) des Lageraußenrings (42) eine umlaufende Nut (47) ausgebildet ist, in die ein Sicherungsring (32) eingreift, der auf einer dem Gewinde der Schnecke (4) zugewandt angeordneten Seite des Halteelements (21) unmittelbar benachbart zu dem Halteelement (21) angeordnet ist.
Lageranordnung (41) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Gewinde der Schnecke (4) zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche (38) des Sicherungsrings (32) eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung (39) ausgebildet ist und an dem axialen Endabschnitt (44) des Lageraußenrings (42) wenigstens eine mit der Abschrägung (39) zusammenwirkende, gleichgerichtete, zumindest teilweise umlaufende Abschrägung (40) ausgebildet ist.
Lageranordnung (51, 64) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenmantelfläche (22) des Lageraußenrings (52, 66) wenigstens eine umlaufende Nut (54, 70) ausgebildet ist, in die das Halteelement (55, 67) formschlüssig eingreift.
Lageranordnung (51) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Gewinde der Schnecke (4) zugewandt angeordneten axialen Endabschnitt einer Innenmantelfläche (38) des Halteelements (55) eine zumindest teilweise umlaufende Abschrägung (39) ausgebildet ist und an der Nut (54) wenigstens eine mit der Abschrägung (39) zusammenwirkende, gleichgerichtete, zumindest teilweise umlaufende Abschrägung (40) ausgebildet ist.
Lageranordnung (51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (55) wenigstens zwei umfangsversetzt zueinander an dem Radiallager (52) angeordnete Halteelementteile (56) aufweist.
Lageranordnung (16, 31, 41, 51, 64) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (21, 55, 67) scheibenförmig ausgebildet ist und/oder zumindest teilweise umlaufend an dem Radiallager (17, 34, 43, 53, 65) angeordnet ist und/oder zumindest teilweise aus einem Federstahl hergestellt ist und/oder wenigstens eine teilweise umlaufende Materialausnehmung (24) aufweist.
Lenkgetriebe (48) für ein elektrisches Hilfskraftlenksystem eines Fahrzeugs, aufweisend ein Getriebegehäuse (49), eine in dem Getriebegehäuse (49) angeordnete Schnecke (4) und wenigstens eine Lageranordnung (16, 31, 41, 51, 64), über die die Schnecke (4) drehbar an dem Getriebegehäuse (49) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung (16, 31, 41, 51, 64) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Lenkgetriebe (48) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Getriebegehäuse (49) wenigstens eine zumindest teilweise umlaufend angeordnete Schulter (57) ausgebildet ist, an der eine dem Gewinde der Schnecke (4) zugewandte Seite des Halteelements (55) axial anliegt, eine Außenmantelfläche (58) des Halteelements (55) sich konisch in Richtung des Gewindes der Schnecke (4) verjüngt und eine mit der Außenmantelfläche (58) des Halteelements (55) in Kontakt stehende umlaufende Kontaktfläche (59) des Getriebegehäuses (49) entsprechend der Außenmantelfläche (58) des Halteelements (55) in Richtung der Schulter (57) verjüngt ist.
Lenkgetriebe (48) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (67) U-Förmig ausgebildet ist und zwei miteinander verbundene Schenkel (68) aufweist, deren freie Endabschnitte jeweils an dem Getriebegehäuse (49) fixiert sind.