-
Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs sowie ein Lenksystem mit einem solchen Lenkgetriebe. Bei dem Lenksystem kann es sich insbesondere um ein Hilfskraftlenksystem handeln.
-
Bei den meisten Kraftfahrzeugen werden Hilfskraftlenksysteme verbaut, die beim Lenken ein unterstützendes Drehmoment erzeugen und dadurch das von dem Fahrer auf die Lenksäule aufzubringende Lenkmoment reduzieren.
-
Die bekannten Hilfskraftlenksysteme basieren auf einem Lenkgetriebe, das die Antriebsleistung eines hydraulischen oder elektrischen Lenkmotors übersetzt und auf beispielsweise die Lenksäule überträgt. Derartige Lenkgetriebe sind regelmäßig in Form eines Schraubwälzgetriebes und insbesondere als Schraubradgetriebe oder als Schneckengetriebe ausgebildet. Diese umfassen ein Zahnrad, das direkt oder indirekt mit der Lenksäule verbunden ist, sowie ein damit kämmendes, über eine Welle von dem Lenkmotor angetriebenes Ritzel.
-
Als problematisch bei derartigen Lenkgetrieben hat sich Getriebespiel gezeigt, das sich aufgrund von Bauteiltoleranzen, unterschiedlichen Wärmedehnungen der Getriebeelemente, aufgrund von Verschleiß und/oder aufgrund eines Setzens des Materials bei Zahnrädern aus Kunststoff ausbildet. Insbesondere bei einem sogenannten Wechsellenken, d.h. bei einem direkt aufeinanderfolgenden Lenken mit wechselnder Lenkeinschlagsrichtung, erzeugt ein solches Getriebespiel unerwünschte Geräusche, die aus dem sich abwechselnden Anlegen gegenüberliegender Flanken der Zähne von Ritzel und Zahnrad resultieren.
-
Bekannt ist, dieses Getriebespiel dadurch zu eliminieren, dass die Ritzelwelle schwenkbar um eine Achse, die senkrecht zur der Längsachse der Ritzelwelle und in einem Abstand zu dem Verzahnungseingriff von Ritzel und Zahnrad verläuft, gelagert ist und mittels eines oder mehrerer Federelemente gegen das Zahnrad gedrückt wird. Die Schwenkbarkeit der Ritzelwelle wird dabei regelmäßig in eine der zwei Lagerungen, über die die Ritzelwelle endseitig gelagert ist, integriert. Diese Lagerung wird als Festlager bezeichnet. Die Lagerung im Bereich des anderen Endes ist dann mit einer definierten Beweglichkeit ausgeführt (sogenanntes Loslager), um die mit einer solchen Schwenkbewegung einhergehende Auslenkung zu ermöglichen. Das Festlager kann insbesondere antriebsseitig vorgesehen sein, während das Loslager an dem freien Ende der Ritzelwelle vorgesehen ist. Das oder die Federelemente zum Andrücken des Ritzels an das Zahnrad können dabei sowohl in das Loslager als auch in das Festlager integriert sein.
-
Ein solches Lenkgetriebe, bei dem die Federkraft für die Anfederung mittels des Festlagers erzeugt wird, ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 040 673 A1 und der
EP 2 836 417 B1 bekannt. Ein Lenkgetriebe, bei dem die Federkraft für die Anfederung dagegen im Bereich des Loslagers erzeugt wird, ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 001 878 A1 bekannt.
-
Die Schwenkbarkeit der Ritzelwelle um die durch das Festlager definierte Schwenkachse muss in einem definierten Mindestmaß, dem sogenannten Grundspiel, gegeben sein, um ein Ausweichen der Ritzelwelle infolge von temperaturbedingten Dehnungen, infolge von Geometrieänderungen von aus Kunststoffen ausgebildeten Elementen des Lenkgetriebes, insbesondere des Zahnrads und/oder der Ritzelwelle, aufgrund einer Wasseraufnahme sowie infolge von Rundlaufabweichungen des Zahnrads und/oder der Ritzelwelle zu ermöglichen. Gleichzeitig muss das Grundspiel begrenzt sein, da dann, wenn mittels der Ritzelwelle eine Antriebsleistung von einem Lenkmotor auf das Zahnrad übertragen wird, die federbelastete Ritzelwelle infolge der Verzahnungskräfte in Richtung einer zunehmenden Entfernung von dem Zahnrad geschwenkt wird, bis ein Endanschlag für diese Schwenkbewegung, der insbesondere von dem Loslager des Lenkgetriebes ausgebildet sein kann, erreicht ist.
-
Das im Rahmen der konstruktiven Auslegung eines solchen Lenkgetriebes dimensionierte Grundspiel vergrößert sich im Laufe der Nutzung infolge von Verschleiß sowie aufgrund eines Setzens, d.h. aufgrund einer plastischen Verformung infolge einer dauerhaften Belastung, der Elemente des Lenkgetriebes, insbesondere bei deren Ausgestaltung aus Kunststoff(en). Auch fertigungsbedingte Form- und Lagetoleranzen können zu einer Vergrößerung des Grundspiels führen. Dies führt dazu, dass bei einer Dimensionierung der Anfederung für die Ritzelwelle, die auch ein voraussichtlich zum Ende einer vorgesehenen Nutzungsdauer des Lenkgetriebes gegebenes Grundspiel berücksichtigt, wobei auch dann noch eine ausreichend starke Anfederung gegeben sein soll, die Federbelastung im Neuzustand des Lenkgetriebes so groß gewählt werden muss, dass eine unerwünscht hohe Reibung in der Verzahnung auftritt.
-
Vorteilhaft wäre daher ein über der vorgesehenen Nutzungsdauer möglichst gleichbleibendes Grundspiel zu haben, das zudem lediglich so groß dimensioniert ist, dass die zu erwartenden Einflüsse auf das Getriebespiel, insbesondere infolge von temperaturbedingten Dehnungen, Wasseraufnahme und/oder Fertigungstoleranzen, kompensiert werden können, ohne zu einer unerwünscht hohen Reibung in der Verzahnung zu führen.
-
In der bislang unveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung 10 2017 209 563.6 ist ein Lenkgetriebe beansprucht, bei dem dieses Ziel dadurch erreicht wird, dass das Drehlager des Loslagers in einer Loslagerhülse aufgenommen ist, wobei die Loslagerhülse mit einem Führungselement und das Führungselement mit einem Halteelement, das zur feststehenden Integration innerhalb eines Gehäuse des Lenkgetriebes vorgesehen ist, derart zusammenwirken, dass die Loslagerhülse in einer ersten Richtung, die radial bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse und zudem senkrecht bezüglich der von dem Festlager (das gemäß denjenigen, die aus der
DE 10 2008 040 673 A1 und der
EP 2 836 417 B1 bekannt sind, ausgebildet ist) ausgebildeten Schwenkachse ausgerichtet ist, relativ zu dem Halteelement bewegbar ist, wenn die Schraubritzelwelle nicht mit einem Drehmoment belastet ist, während eine solche Relativbewegung verhindert ist, wenn die Schraubritzelwelle mit einem Drehmoment belastet ist, indem dann die Loslagerhülse in einer zweiten Richtung, die ebenfalls radial bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse und zudem senkrecht zu der ersten Richtung ausgerichtet ist, relativ zu dem Halteelement bewegt wird, wodurch das Führungselement in einer Führungsöffnung des Halteelements oder der Loslagerhülse verkantet.
-
Das Funktionsprinzip des Loslagers des in der
deutschen Patentanmeldung 10 2017 209 563.6 beanspruchten Lenkgetriebes beruht darauf, dass infolge der Ausgestaltung des Ritzels als Schraubritzel bei der Übertragung einer Antriebsleistung, die von einem Lenkmotor auf die Schraubritzelwelle und von der Schraubritzelwelle auf das Zahnrad übertragen wird, die Schraubritzelwelle aufgrund der Verzahnungskräfte nicht nur um die eigentliche Schwenkachse des Festlagers sondern in geringem Maße auch um eine senkrecht zu dieser Schwenkachse gelegenen zweite Achse geschwenkt wird, was auf Spiel beziehungsweise eine elastische Verformbarkeit in der Lagerung der Schraubritzelwelle, insbesondere in dem Festlager, zurückzuführen ist. Dies wird mittels der besonderen Ausgestaltung des Loslagers ausgenutzt, um nach einer definierten, wenn auch relativ kleinen Auslenkung (Schwenkweg) der Schraubritzelwelle um diese zweite Achse das Verkanten des Führungselements in der Führungsöffnung zu bewirken, wodurch dann auch ein Schwenken der Schraubritzelwelle um die eigentliche Schwenkachse begrenzt beziehungsweise verhindert wird. Demnach wird durch das Zusammenwirken des Führungselements und der Führungsöffnung ein klemmend wirkender Anschlag für die Schwenkbewegung der Schraubritzelwelle um die (eigentliche) Schwenkachse geschaffen, der, unabhängig von dem tatsächlichen Verschleißzustand des Lenkgetriebes und insbesondere des Zahnrads sowie des Schraubritzels, den dieses/diese in Abhängigkeit von der Nutzungsdauer aufweisen, stets nach im Wesentlichen derselben Schwenkbewegung um die senkrecht zu der eigentlichen Schwenkachse gelegene zweite Achse wirksam wird, wobei die Größe dieser Schwenkbewegung um die zweite Achse über der Nutzungsdauer des Lenkgetriebes im Wesentlichen gleichbleibend ist. Praktisch kann infolge der Anfederung der Schraubritzelwelle erreicht werden, dass der klemmend wirkende Anschlag wirksam wird, bevor die durch die Belastung der Schraubritzelwelle erzeugten Kräfte, die der Anfederung entgegenwirken, die Anfederung überkompensieren, so dass ein solches Loslager ein Schwenken der Schraubritzelwelle um die durch das Festlager definierte Schwenkachse bei und infolge der Belastung der Schraubritzelwelle mit einem Drehmoment im Wesentlichen unmittelbar und damit vollständig verhindert.
-
Damit diese Funktionalität des aus der
deutschen Patentanmeldung 10 2017 209 563.6 bekannten Loslagers möglichst vorteilhaft ausgenutzt werden kann, sollte die Auslenkbarkeit der Schraubritzelwelle um die genannte zweite Achse möglichst widerstandsarm erfolgen können. Es hat sich gezeigt, dass dies durch die Kombination mit dem in der
deutschen Patentanmeldung 10 2017 209 563.6 beschriebenen Festlager nicht optimal umsetzbar ist.
-
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Festlager für ein Lenkgetriebe eines Kraftfahrzeugs anzugeben, dass insbesondere in vorteilhafter Weise mit einem Loslager, wie es in der
deutschen Patentanmeldung 10 2017 209 563.6 offenbart ist, kombiniert werden kann.
-
Diese Aufgabe wird mittels eines Lenkgetriebes für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Lenkgetriebes sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
-
Ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs umfasst zumindest ein Gehäuse, ein Zahnrad, ein mit dem Zahnrad kämmendes Ritzel, insbesondere Schraubritzel, und eine das Ritzel umfassenden Ritzelwelle. Die Ritzelwelle ist dabei auf einer Seite des Ritzels in einem Festlager gelagert, das ein Drehlager (vorzugsweise ein Wälzlager, besonders bevorzugt ein Kugellager) umfasst, in dem die Ritzelwelle aufgenommen ist. Das Drehlager selbst ist in einer Festlagerhülse aufgenommen. Das Festlager umfasst weiterhin einen Schwenkring, der einen Außenring sowie einen Innenring aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege schwenkbar um eine durch den oder die Torsionsstege definierte Schwenkachse miteinander verbunden sind, wobei der Innenring in der Festlagerhülse aufgenommen ist und der Außenring innerhalb des Gehäuses, insbesondere direkt oder indirekt in oder an dem Gehäuse, gelagert ist. Dabei ist vorgesehen, dass der Außenring des Schwenkrings drehbar um eine quer und insbesondere senkrecht zu der Schwenkachse gelegene Drehachse innerhalb des Gehäuses gelagert ist.
-
Die zusätzliche Drehbarkeit beziehungsweise Schwenkbarkeit (d.h. Drehbarkeit um weniger als 360°) der Ritzelwelle um die quer und insbesondere senkrecht zu der Schwenkachse liegende Drehachse, die durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Festlagers realisiert ist, weist insbesondere Vorteile bei einer Ausgestaltung des Lenkgetriebes auf, bei der gemäß dem aus der
deutschen Patentanmeldung 10 2017 209 563.6 bekannten Lenkgetriebe die Ritzelwelle auf der anderen Seite des Ritzels in einem Loslager gelagert ist, das ein Drehlager (vorzugsweise ein Wälzlager, besonders bevorzugt ein Kugellager) umfasst, das einen inneren Lagerring, in dem die Schraubritzelwelle aufgenommen ist, und einen äußeren Lagerring, der in eine Loslagerhülse integriert (d.h. darin aufgenommen oder von der Loslagerhülse selbst ausgebildet) ist, umfasst, wobei die Loslagerhülse mit einem (vorzugsweise bolzenförmigen) Führungselement und das Führungselement mit einem Halteelement, das zur feststehenden Integration innerhalb des Gehäuses des Lenkgetriebes vorgesehen ist, derart zusammenwirken, dass die Loslagerhülse in einer ersten Richtung, die radial bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse und zudem senkrecht bezüglich der von dem Festlager ausgebildeten Schwenkachse ausgerichtet ist, relativ zu dem Halteelement bewegbar ist, wenn die Schraubritzelwelle unbelastet, d.h. nicht mit einem Drehmoment belastet ist. Eine solche Relativbewegung ist dagegen verhindert, wenn die Schraubritzelwelle mit einem Drehmoment belastet ist, weil dann die Loslagerhülse in einer zweiten Richtung, die ebenfalls radial bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse und zudem senkrecht zu der ersten Richtung ausgerichtet ist, relativ zu dem Halteelement bewegt wird, wodurch das Führungselement in einer Führungsöffnung des Halteelements oder der Loslagerhülse (bzw. einem mit der Loslagerhülse verbundenen Element) verkantet. Die für ein solches Verkanten erforderliche, wenn auch nur geringe Beweglichkeit der Ritzelwelle im Bereich des Loslagers in der zweiten Richtung, die einer Schwenkbarkeit der Ritzelwelle um die von dem Festlager ausgebildete Drehachse entspricht, ist infolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Festlagers möglichst widerstandsarm möglich, da hierfür lediglich die Lagerreibung, die in dem diese Drehachse definierenden Drehlager bei einem solchen Schwenken auftritt, überwunden werden muss.
-
Die feststehende Integration des Halteelements in das Gehäuse des Lenkgetriebes kann vorzugsweise dadurch erfolgen, dass das Halteelement von dem Gehäuse selbst ausgebildet oder direkt mit dem Gehäuse verbunden (beispielsweise verschraubt oder auf andere Art und Weise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden) ist.
-
Ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe kann jedoch auch mit anders ausgestalteten Loslagern vorteilhaft kombiniert werden.
-
Als „Längsachse“ wird erfindungsgemäß diejenige Achse eines Körpers oder eines Hohlraums verstanden, die entlang der größten Längserstreckung des Körpers/Hohlraums verläuft und dabei die geometrischen Mittelpunkte der verschiedenen Querschnitte des Körpers/Hohlraums verbindet.
-
Gemäß einer in konstruktiver Hinsicht vorteilhaften Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes kann vorgesehen sein, dass der Außenring des Schwenkrings selbst zwei vorzugsweise zylindrische Lagerzapfen oder zwei vorzugsweise zylindrische Lageraufnahmen ausbildet, deren koaxial ausgerichtete Längsachsen der Drehachse entsprechen. Alternativ kann es auch vorteilhaft sein, dass der Außenring des Schwenkrings vorzugsweise verdrehgesichert und insbesondere unbeweglich in einer Lagerbuchse des Loslagers aufgenommen ist. Diese Lagerbuchse kann dann zwei vorzugsweise zylindrische Lagerzapfen oder zwei vorzugsweise zylindrische Lageraufnahmen ausbildet, deren koaxial ausgerichtete Längsachsen der Drehachse entsprechen. Die Lagerzapfen können weiterhin bevorzugt jeweils innerhalb einer vorzugsweise zylindrischen Lageraufnahme des Gehäuses selbst drehbar aufgenommen sein oder es ist jeweils ein Lagerzapfen des Gehäuses in den Lageraufnahmen des Außenrings oder der Lagerbuchse drehbar aufgenommen, wodurch eine konstruktiv einfache und insbesondere kompakte Ausgestaltung für ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe realisiert werden kann. Alternativ kann jedoch auch eine indirekte (drehbare) Lagerung der Lagervorrichtung bezüglich der Drehachse innerhalb des Gehäuses vorgesehen sein, indem beispielsweise die Lagerzapfen jeweils in einer Lageraufnahme eines sonstigen Bauteils drehbar aufgenommen sind, das wiederum vorzugsweise unbeweglich innerhalb des Gehäuses gelagert ist.
-
Zur Realisierung einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes kann vorgesehen sein, dass der Außenring des Schwenkrings und/oder die Lagerbuchse einen rohrförmigen Abschnitt aufweist/aufweisen, von dem sich die Lagerzapfen erstrecken. Die Lagerzapfen können dabei besonders bevorzugt als separate Bauteile jeweils in einer Öffnung oder Vertiefung des rohrförmigen Abschnitts aufgenommen sein, wodurch sich eine vorteilhafte Herstellbarkeit für ein solches erfindungsgemäßes Lenkgetriebe ergeben kann. Die Lagerzapfen können dabei insbesondere innerhalb der Öffnung oder Vertiefung des rohrförmigen Abschnitts verklebt, verschweißt oder verlötet sein.
-
Eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes, bei der der Außenring des Schwenkrings innerhalb einer Lagerbuchse aufgenommen ist, kann eine Verdrehsicherung, die gegen ein Verdrehen der Lagerbuchse relativ zu dem Außenring des Schwenkrings sichert, in vorteilhafter Weise dadurch realisiert werden, dass der Außenring des Schwenkrings mindestens einen Vorsprung ausbildet, der in eine Vertiefung der Lagerbuchse eingreift. Der oder die Vorsprünge des Außenrings des Schwenkrings können dabei weiterhin bevorzugt in Vertiefungen der Lagerbuchse eingreifen, die (jeweils) innerhalb eines der Lagerzapfen ausgebildet sind. Dadurch wird eine relativ große Dimensionierung des oder der Vorsprünge und der dazugehörigen Vertiefung(en) ermöglicht, wodurch eine entsprechend vorteilhafte Verdrehsicherung zwischen dem Außenring des Schwenkrings der Lagerbuchse realisiert werden kann.
-
Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes kann vorgesehen sein, dass die ein- oder mehrteilige Lagerbuchse aus einem oder mehreren Kunststoffen (vorzugsweise faserverstärkt, insbesondere mit einer Faserfüllung von 30% bis 50%) und dann insbesondere als Spritzgußteil, gegebenenfalls als Mehrkomponenten-Spritzgussteil, oder aus einem oder mehreren Metallen, insbesondere Leichtmetall(en), vorzugsweise Aluminium, dann insbesondere als Druckgussteil, ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Herstellbarkeit für das Festlager und damit für ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe insgesamt. Weiterhin kann sich eine Herstellung der Lagerbuchse aus einem oder mehreren Kunststoffen auch vorteilhaft auf das Gewicht eines entsprechenden Lenkgetriebes auswirken.
-
Der Schwenkring kann dagegen vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Federstahl, sowie weiterhin bevorzugt einstückig ausgebildet sein.
-
Die Führungsöffnung des bereits beschriebenen und vorzugsweise in einem erfindungsgemäßen Lenkgetriebe vorgesehenen Loslagers kann sowohl als einseitig offener Führungskanal (d.h. als Führungsnut) als auch als in Umfangsrichtung vollständig geschlossene Führungsöffnung ausgebildet sein.
-
Gemäß einer insbesondere in konstruktiver Hinsicht vorteilhaften Ausgestaltung eines solchen Loslagers kann zur Erzielung der beschriebenen Funktionalität zudem vorgesehen sein, dass
- - die Loslagerhülse mit dem Führungselement (vorzugsweise direkt) verbunden ist (zumindest derart, dass eine Relativbewegung in Richtung der Längsachse des Führungselements sowie ein Kippen um eine zu der Längsachse der Loslagerhülse parallele Achse verhindert ist; vorzugsweise ist eine vollständig unbewegliche Verbindung vorgesehen) und ein von der Längsachse der Loslagerhülse radial beabstandeter Abschnitt des Führungselements in einer sich in einer radialen Richtung bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse erstreckenden Führungsöffnung des Halteelements axial beweglich geführt ist, oder
- - das Führungselement mit dem Halteelement verbunden ist und mindestens ein von der Längsachse der Loslagerhülse radial beabstandeter Abschnitt des Führungselements in mindestens einer sich in einer radialen Richtung bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse erstreckenden Führungsöffnung der Loslagerhülse (bzw. eines mit der Loslagerhülse verbundenen Elements) axial beweglich geführt ist. Das Führungselement kann dabei einerseits unbeweglich mit dem Halteelement verbunden sein, wobei dann, wie auch bei der Ausführung gemäß der ersten Alternative, das Verkippen des Führungselements in der Führungsöffnung dadurch realisiert wird, dass das Führungselement mit dem Halteelement dezentral bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse verbunden ist beziehungsweise zusammenwirkt. Dadurch führt das aufgrund einer Belastung der Schraubritzelwelle mit einem Drehmoment bewirkte Schwenken um die Drehachse des Festlagers zu einer geringfügigen Rotation der Loslagerhülse oder eines Teils davon um ihre Längsachse, so dass sich dann eine Schrägstellung des Lagerbolzens innerhalb der Führungsöffnung einstellt. Das Führungselement kann andererseits auch schwenkbar (zumindest um eine Achse, die vorzugsweise parallel zu der Längsachse der Loslagerhülse verläuft) mit dem Halteelement verbunden sein, wobei dann die Loslagerhülse zusätzlich gegen ein Drehen um ihre Längsachse gesichert sein sollte, um ein Verkanten des Lagerbolzens innerhalb der Führungsöffnung bei einer Belastung der Schraubritzelwelle mit einem Drehmoment zu gewährleisten. Eine solche Sicherung der Loslagerhülse gegen ein Drehen um ihre Längsachse kann bei einem erfindungsgemäßen Lenkgetriebe vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass diese zumindest drehfest und insbesondere integral mit der Festlagerhülse für das Festlager des Lenkgetriebes ausgebildet ist. Die schwenkbare Verbindung zwischen dem Führungselement und dem Halteelement kann sowohl auf einem Drehgelenk als auch auf einer elastischen Deformation (beispielsweise des Führungselements) beruhen.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform des vorzugsweise von einem erfindungsgemäßen Lenkgetriebe umfassten Loslagers kann vorgesehen sein, dass die Längsachse des Führungselements radial bezüglich der Längsachse der Loslagerhülse verläuft und diese somit schneidet. Dadurch kann eine Symmetrie hinsichtlich der Realisierung eines klemmend wirkenden Anschlags und folglich eine (insbesondere minimale) Schwenkbarkeit der Ritzelwelle um die Schwenkachse erreicht werden, die für beide Drehrichtungen, mit der die Ritzelwelle von dem Lenkmotor angetrieben wird, im Wesentlichen gleich groß ist.
-
Die Erfindung betrifft im Übrigen auch ein Lenksystem, das zumindest ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe sowie einen drehantreibend mit der Ritzelwelle verbundenen Lenkmotor umfasst. Das Zahnrad des Lenkgetriebes kann weiterhin drehfest oder drehantreibend mit einer Lenkwelle, insbesondere einer Lenksäule, des Lenksystems verbunden sein. Das erfindungsgemäße Lenksystem kann insbesondere als Hilfskraftlenksystem ausgebildet sein, durch das mittels des Lenkmotors ein unterstützendes Drehmoment erzeugt werden kann, so dass ein von einem Fahrer eines das Hilfskraftlenksystem umfassenden Kraftfahrzeugs auf die Lenksäule für ein Lenken des Kraftfahrzeugs aufzubringendes Lenkmoment (ggf. temporär auch bis auf null) reduziert ist. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, das Lenksystem derart auszubilden, dass von dem Lenkmotor (stets) das gesamte für ein Lenken erforderliche Lenkmoment erzeugt wird.
-
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Lenksystem.
-
Die unbestimmten Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausgestaltungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
- 1: einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe gemäß einer ersten Ausgestaltungsform;
- 2: eine Lagervorrichtung eines Festlagers und eine Ritzelwelle des Lenkgetriebes gemäß der 1 in einer perspektivischen Ansicht;
- 3: die Lagervorrichtung und die Ritzelwelle gemäß der 2 in einer Ansicht von vorne;
- 4: einen Schwenkring der Lagervorrichtung gemäß den 2 und 3 in einer Ansicht von vorne;
- 5: in einer perspektivischen Darstellung eine Lagervorrichtung für ein Festlager eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform;
- 6: die Lagervorrichtung gemäß der 5 in einer Ansicht von vorne;
- 7: einen Längsschnitt durch die Lagervorrichtung entlang der Schnittebene VII - VII in der 6; und
- 8: einen Längsschnitt durch die Lagervorrichtung entlang der Schnittebene VIII - VIII in der 6.
-
Die 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes. Dieses umfasst ein Gehäuse 1, innerhalb dessen ein Zahnrad 2 sowie ein mit dem Zahnrad 2 kämmendes Ritzel 3 in Form eines Schraubritzels drehbar angeordnet sind. Das Ritzel 3 und eine das Ritzel 3 umfassende (Schraub-)Ritzelwelle 4 sind in Form einer Schnecke integral ausgebildet.
-
Das Zahnrad 2 ist fest auf einer Abtriebswelle 5 des Lenkgetriebes befestigt. Diese Abtriebswelle 5, die in dem gezeigten Ausgestaltungsbeispiel eine Verzahnung für eine sichere drehfeste Verbindung mit dem Zahnrad 2 aufweist, kann beispielsweise mit einer zumindest in einem Abschnitt als Zahnstange ausgebildeten Lenkstange kämmen, wodurch die Zahnstange eine Translationsbewegung durchführt, die in bekannter Weise über Radlenkhebel (nicht dargestellt) in eine Schwenkbewegung lenkbarer Räder (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs übersetzt werden kann. Bei der Abtriebswelle 5 kann es sich aber auch um eine Lenksäule eines Hilfskraftlenksystems handeln, die mit einem Lenkrad verbunden ist und über ein Lenkritzel auf die Lenkstange wirkt.
-
Die Ritzelwelle 4 weist ein antriebsseitiges Ende auf, über das diese mit der Abtriebswelle eines Lenkmotors (nicht dargestellt; z.B. ein Elektro- oder Hydraulikmotor) verbindbar ist. Im Bereich dieses antriebsseitigen Endes ist die Ritzelwelle 4 mittels einer ersten Lagerung in dem Gehäuse 1 gelagert. Diese Lagerung ist als Festlager 6 ausgebildet, das ein Verschwenken der Ritzelwelle 4 um eine Schwenkachse 7 (vgl. 2 bis 4) zulässt. Diese Schwenkachse 7 verläuft dabei in der 1 senkrecht zur Zeichenebene. Ein solches Verschwenken bewirkt ein Auslenken des dem antriebsseitigen Ende gegenüberliegenden Endes der Ritzelwelle 4, die dort mittels eines Loslagers 8 innerhalb des Gehäuses 1 gelagert ist. Dieses Loslager 8 ist so ausgebildet, dass es die sich aus dem Verschwenken der Ritzelwelle 4 ergebende Auslenkung dieses Endes der Ritzelwelle 4 zulässt.
-
Sowohl das Festlager 6 als auch das Loslager 8 umfassen jeweils ein Drehlager 9 in Form eines Kugellagers. In inneren Lagerringen 10 dieser Drehlager 9 sind die entsprechenden Abschnitte der Ritzelwelle 4 gelagert, während äußere Lagerringe 11 der Drehlager 9 in jeweils einer Lagervorrichtung 12, 13 gelagert sind, die wiederum innerhalb des Gehäuses 1 aufgenommen sind. Die Lagervorrichtungen 12, 13 sind konstruktiv so ausgebildet, dass diese im Fall des Festlagers 6 u.a. das Verschwenken der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 und im Fall des Loslagers 8 das Auslenken des freien Endes der Ritzelwelle 4 ermöglichen.
-
Hierzu umfasst die Lagervorrichtung 12 des Festlagers 6 eine Festlagerhülse 14 mit kreisringförmigen Querschnitten, die innenseitig in einem ersten Längsabschnitt das dazugehörige Drehlager 9 und in einem zweiten Längsabschnitt einen Innenring 16 eines Schwenkrings 15 aufnimmt. Dieser Innenring 16 des Schwenkrings 15 und der äußere Lagerring 11 des Drehlagers 9 des Festlagers 6 sind unter Zwischenschaltung einer Ringscheibe 17 axial gesichert innerhalb der Festlagerhülse 14 gelagert, wobei sich der Innenring 16 des Schwenkrings 15 unter Zwischenschaltung der Ringscheibe 17 einerseits an dem äußeren Lagerring 11 des Drehlagers 9 und andererseits an einem ersten, umlaufenden Absatz, der von einer ringförmigen, an dem entsprechenden Ende der Festlagerhülse 14 axial anliegenden Anschlagringscheibe 18 ausgebildet ist, abstützt. In gleicher Weise ist die von dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 distal gelegene Seite des äußeren Lagerrings 11 des Drehlagers 9 an einem zweiten, umlaufenden Absatz, der von der Festlagerhülse 14 an dem entsprechenden axialen Ende ausgebildet ist, abgestützt.
-
Der Schwenkring 15 umfasst neben dem Innenring 16 noch einen Außenring 19. Dieser Außenring 19 ist über zwei Torsionsstege 20 (vgl. 3 und 4) mit dem Innenring 16 verbunden. Der Außenring 19, der Innenring 16 und die Torsionsstege 20 sind einstückig aus beispielsweise Federstahl ausgebildet.
-
Die zwei Torsionsstege 20 definieren die Lage der Schwenkachse 7, um die der Außenring 19 relativ zu dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 verschwenkbar ist. Die Torsionsstege 20 des Schwenkrings 15 ermöglichen dabei nicht nur ein Verschwenken des Außenrings 19 zu dem Innenring 16 und damit der Ritzelwelle 4 relativ zu dem Zahnrad 2 beziehungsweise zu dem Gehäuse 1, sondern bewirken gleichzeitig diejenige Federkraft, durch die das Ritzel 3 in die Verzahnung des Zahnrads 2 gedrückt wird, um ein möglichst geringes Getriebespiel und damit eine möglichst geringe Geräuschentwicklung im Betrieb des Lenkgetriebes, insbesondere bei einem Wechsellenken, zu erreichen. Diese Federkraft ergibt sich daraus, dass bei der Montage des Lenkgetriebes die Ritzelwelle 4 soweit infolge eines Kontakts mit dem Zahnrad 2 ausgelenkt wird, dass sich eine ausreichende Verdrillung der Torsionsstege 20 ergibt, wodurch die elastischen Rückstellmomente, die aus dieser Verdrillung der Torsionsstege 20 resultieren, der Auslenkung der Ritzelwelle 4 entgegenwirken und diese somit gegen das Zahnrad 2 beaufschlagen.
-
Eine axiale Lagesicherung des inneren Lagerrings 10 des Drehlagers 9 des Festlagers 6 auf der Ritzelwelle 4 ebenso wie der innerhalb der Festlagerhülse 14 angeordneten Komponenten erfolgt unter Zwischenschaltung eines an dem inneren Lagerring 10 anliegenden Druckstücks 21 mittels einer Schraube 22, die in ein Innengewinde, das in das antriebsseitige Ende der Ritzelwelle 4 integriert ist, eingeschraubt ist.
-
Eine Lagerung des Außenrings 19 des Schwenkrings 15 und damit der gesamten Lagervorrichtung 12 des Festlagers 6 innerhalb des Gehäuses 1 erfolgt mittels einer Lagerbuchse 23, die einen ringförmigen Abschnitt 24, in den der Außenring 19 des Schwenkrings 15 eingebettet ist, sowie zwei sich diametral gegenüberliegend von dem ringförmigen Abschnitt 24 erstreckende Lagerzapfen 25 umfasst. Die zylindrischen Lagerzapfen 25, deren Längsachsen 26 senkrecht bezüglich der Schwenkachse 7 ausgerichtet sind und die diese schneiden, sind in dazu passend, d.h. mit einem minimalen Übermaß, dimensionierten, zylindrischen Lageraufnahmen 27 des Gehäuses 1 drehbar gelagert. Die Längsachsen 26 der Lagezapfen 25 entsprechen dadurch einer Drehachse 28, um die der Außenring 19 des Schwenkrings 15 und damit die gesamte Lagervorrichtung 12 des Festlagers 6 sowie die darin gelagerte Ritzelwelle 4 in eng gesetzten Grenzen, die durch das Loslager 8 definiert werden, schwenkbar sind. Diese Drehachse 28 schneidet dabei nicht nur die Schwenkachse 7 sondern zusätzlich auch die Längs- beziehungsweise Rotationachse 29 der Ritzelwelle 4. Anders als bei einem Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 führt ein Schwenken um die Drehachse 28 jedoch nicht zu einem elastischen Rückstellmoment.
-
Wie es sich insbesondere aus den 1 und 4 ergibt, erstrecken sich von dem Außenring 19 des Schwenkrings 15 in diametraler Anordnung zwei in etwa rechteckige Vorsprünge 30, die sich jeweils bis in eine der von der Lagerbuchse 23 ausgebildeten Lagerzapfen 25 erstrecken und dort in eine entsprechende ausgebildete Vertiefung eingreifen, wobei diese in das Material der Lagerzapfen 25 eingebettet sind. Die Lagerzapfen 25 beziehungsweise die gesamte Lagerbuchse 23 ist aus einem Kunststoff ausgebildet, wobei für eine Herstellung der Lagervorrichtung 12 u.a. vorgesehen sein kann, dass der Außenring 19 des Schwenkrings 15 mittels des für die Ausbildung der Lagerbuchse 23 vorgesehenen Kunststoffs im Rahmen eines Spritzgussprozesses umspritzt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Lagerbuchse 23 aus Aluminium und aus zwei entlang einer radialen Ebene geteilten Hälften ausgebildet ist, die nach dem Einsetzen des Außenrings 19 des Schwenkrings 15 zusammengesetzt werden und zumindest durch die Aufnahme der Lagerzapfen 25 in den Lageraufnahmen des Gehäuses 1 zueinander lagefixiert sind. Durch das Eingreifen der Vorsprünge 30 des Außenrings 19 des Schwenkrings 15 in die Vertiefungen in den Lagerzapfen 25 der Lagerbuchse 23 wird eine Verdrehsicherung ausgebildet, durch die ein relatives Verdrehen zwischen dem Schwenkring 15 und der Lagerbuchse 23 verhindert ist.
-
Die Lagervorrichtung 13 des Loslagers 8 umfasst eine Loslagerhülse 31 mit einer kreisringförmigen Querschnittsfläche. Innerhalb eines Längsabschnitts der Loslagerhülse 31 ist ein ebenfalls als Kugellager ausgebildetes Drehlager 9 angeordnet, wobei die Außenseite des äußeren Lagerrings 11 dieses Drehlagers 9 im direkten Kontakt mit der Innenseite der Loslagerhülse 31 steht. In einem zweiten Längsabschnitt der Loslagerhülse 31 und somit axial von dem Drehlager 9 beabstandet ist innerhalb der Loslagerhülse 31 ein Haltering 32 angeordnet, der eine Mantelöffnung ausbildet, innerhalb der ein Ende eines Führungselements 33 fixiert angeordnet ist. Dieses Führungselement 33 erstreckt sich ausgehend von dem Haltering 32 in radialer Richtung nach außen, wobei es durch eine mit definiertem Übermaß dimensionierte Durchgangsöffnung in der Loslagerhülse 30 ragt. Das Führungselement 33 ragt dabei bis in eine Führungsöffnung 34, die von einem mit dem Gehäuse 1 unbeweglich verbundenen Halteelement 35 ausgebildet ist. Die Längsachse 36 des Führungselements 33 ist radial bezüglich der Längsachse 29 der Loslagerhülse 31 ausgerichtet und schneidet diese somit, wobei gleichzeitig eine im Wesentlichen senkrechte Ausrichtung vorgesehen ist. Die Längsachse der einen kreisförmigen Öffnungsquerschnitt aufweisenden und folglich zylindrischen Führungsöffnung 34 ist bei unbelastetem Lenkgetriebe parallel zu der Längsachse 36 des Führungselements 33 ausgerichtet. Weiterhin ist der Öffnungsquerschnitt beziehungsweise der Durchmesser der Führungsöffnung 34 definiert, wenn auch in einem nur geringen Maße, größer als die Querschnittsfläche beziehungsweise der Durchmesser des darin aufgenommenen Abschnitts des Führungselements 33 ausgelegt, wodurch u.a. eine axiale Verschiebbarkeit des Führungselements 33 innerhalb der Führungsöffnung 34 möglich ist. Infolge dieser Verschiebbarkeit ermöglicht das Loslager 8 grundsätzlich ein Schwenken der Ritzelwelle 4 um die von dem Festlager 6 ausgebildete Schwenkachse 7, die möglichst exakt senkrecht (jedoch beabstandet) zu der Längsachse 36 des Führungselements 33 des Loslagers 8 verläuft.
-
Wird die Ritzelwelle 4 im Betrieb des Lenkgetriebes in einer der zwei möglichen Drehrichtungen mittels des Lenkmotors rotierend angetrieben, führt dies aufgrund der Verzahnungskräfte nicht nur zu Kräften, die ein Schwenken der Ritzelwelle 4 (in der 1 nach oben) unter zunehmender elastischer Vorspannung der Torsionsstege 20 des Festlagers 6 um die von diesen ausgebildete Schwenkachse 7 bewirken würden, sondern auch zu einem geringfügigen Schwenken um die Drehachse 28. Diese Schwenkbewegung wird von der Schraubritzelwelle 4 auf das Drehlager 9 des Loslagers 8 und von diesem auf die Loslagerhülse 31 übertragen und führt bereits nach einer sehr kurzen diesbezüglichen Auslenkung zu einem Kontakt des Führungselements 33 mit der Wandung der Führungsöffnung 34. Infolge der nur einseitigen und exzentrischen Abstützung der Loslagerhülse 31 mittels des an die Wandung der Führungsöffnung 34 anstoßenden Führungselements 33 führt ein weitergehendes Schwenken der Schraubritzelwelle 4 um die Drehachse 28 dann zu einer geringfügigen Verdrehung des Halterings 32 mit dem daran befestigten Führungselement 33 innerhalb der Loslagerhülse 31, wodurch das Führungselement 33 innerhalb der Führungsöffnung 34 verkannt. Sobald dieses Verkanten erfolgt ist, verhindert das Loslager 8 nicht nur ein weitergehendes Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Drehachse 28 sondern auch um die Schwenkachse 7, so dass für die entsprechende Schwenkbewegung der Ritzelwelle 4 ein Endanschlag ausgebildet ist. Dieser Endanschlag für ein Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 hängt somit direkt davon ab, wie weit ein Schwenken der Schraubritzelwelle 4 um die zu der Schwenkachse 7 senkrecht gelegene Drehachse 28 möglich ist, bevor das Führungselement 33 innerhalb der Führungsöffnung 34 verkanntet. Da diese Schwenkbarkeit der Ritzelwelle 4 konstruktiv weitestgehend exakt dimensioniert werden kann und im Wesentlichen unabhängig von dem Verschleißzustand des Lenkgetriebes und gegebenenfalls auch dem Setzungszustand des Schraubritzels 3 sowie des Zahnrads 2 ist, wird infolge der Ausgestaltung des Loslagers 8 eine Begrenzung für ein Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 realisiert, die bei einer Belastung der Schraubritzelwelle 4 mittels eines Drehmoments, d.h. im Betrieb des Lenkgetriebes, ebenfalls unabhängig von diesem Verschleiß- und gegebenenfalls auch Setzungszustand ist und insbesondere unmittelbar wirksam ist, wenn die Ritzelwelle 4 mittels eines Drehmoments belastet wird, beziehungsweise wirksam wird, bevor die durch die Belastung der Schraubritzelwelle 4 erzeugten Kräfte die entgegengesetzten Kräfte, die sich aus der Anfederung mittels des Festlagers 6 ergeben, überkompensieren, so dass ein dadurch bewirktes Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 im Betrieb des Lenkgetriebes durch das Loslager 8 verhindert ist.
-
Das Loslager 8 bewirkt somit prinzipiell und während der gesamten Nutzungsdauer des Lenkgetriebes eine weitestgehend oder vollständig verhinderte Schwenkbarkeit der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7, sofern die Ritzelwelle 4 im Betrieb des Lenkgetriebes mit einem Drehmoment belastet ist, so dass sich ein minimales Grundspiel beziehungsweise diesbezüglich eine weitestgehende Spielfreiheit einstellt. Dies ermöglicht wiederum, dass auch mit einer relativ schwachen Vorspannung (Torsion) der Torsionsstege 20 des Festlagers 6 eine ausreichende Anfederung der Ritzelwelle 4 gegen das Zahnrad 2 gewährleistet werden kann, wodurch ein ungewolltes Geräuschverhalten, insbesondere bei einem Wechsellenken, vermieden werden kann. Gleichzeitig können temperaturbedingte Dehnungen und Geometrieänderungen aufgrund einer Wasseraufnahme bei Elementen aus Kunststoff immer dann ausgeglichen werden, wenn die Ritzelwelle 4 gerade nicht mit einem Drehmoment belastet wird (d.h. wenn das Lenksystem des Kraftfahrzeugs keine Lenkbewegung durchführt), weil dann durch das Loslager 8 eine Schwenkbarkeit der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 möglich ist. Dadurch kann eine unerwünscht hohe Reibung in insbesondere der Verzahnung, die zwischen dem Schraubritzel 3 und dem Zahnrad 2 ausgebildet ist, vermieden werden.
-
Das Lenkgetriebe umfasst weiterhin ein Verbindungselement 37, das die Festlagerhülse 14 mit der Loslagerhülse 31 verbindet und hierzu einstückig und materialeinheitlich mit den Lagerhülsen 14, 31 ausgebildet ist. Wie es sich aus den 1 und 2 ergibt, ist das Verbindungselement 37 rohrförmig mit kreisringförmigen oder teilkreisringförmigen Querschnitten ausgebildet, wobei dieses eine Mantelöffnung 38 aufweist, die in einem mittigen Abschnitt des Verbindungselements 37 angeordnet ist und die sich über einen Abschnitt von dessen Umfang erstreckt. Durch diese Mantelöffnung 38 kann ein Abschnitt des Zahnrads 2 in das von dem Verbindungselement 37 begrenzte und die Ritzelwelle 4 in dem u.a. das Ritzel 3 ausbildenden Abschnitt aufnehmende Innenvolumen ragen, um einen Eingriff der Verzahnungen des Zahnrads 2 und des Ritzels 3 zu ermöglichen.
-
Mittels des Verbindungselements 37 wird zum einen bewirkt, dass die elastischen Rückstellmomente, die aus der Torsion der Torsionsstege 20 des Schwenkrings 15 des Festlagers 6 resultieren, nicht ausschließlich über das Drehlager 9 des Festlagers 6 auf die Ritzelwelle 4 übertragen werden, was mit einer relativ hohen Kippbelastung dieses Drehlagers 9 verbunden wäre. Vielmehr werden diese elastischen Rückstellmomente primär über die Festlagerhülse 14 des Festlagers 6 und das damit integral verbundene Verbindungselement 37 sowie über die Loslagerhülse 31 auf das Drehlager 9 des Loslagers 8 übertragen. Zum anderen wird durch das Verbindungselement 37 ein relatives Verdrehen zwischen der Festlagerhülse 14 und der Loslagerhülse 31 um deren Längsachsen 29 verhindert.
-
Die 5 bis 8 zeigen eine alternative Ausgestaltungsform einer Lagervorrichtung 12 für ein Festlager 6 eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes, insbesondere eines Lenkgetriebes, wie es im Übrigen in der 1 dargestellt ist.
-
Die Lagervorrichtung 12 gemäß den 5 bis 8 umfasst wiederum eine Festlagerhülse 14, wobei innerhalb der Festlagerhülse 14 ein Drehlager 9 in Form eines Kugellagers, ein Innenring 16 eines Schwenkrings 15 sowie eine Stützscheibe 39 angeordnet sind. Der Innenring 16 des Schwenkrings 15 ist wiederum über zwei Torsionsstege 20, die sich durch entsprechende Durchgangsöffnungen 40 der Festlagerhülse 14 erstrecken, mit einem Außenring 19 des Schwenkrings 15 verbunden. Der Außenring 19 des Schwenkrings 15 ist topfförmig ausgebildet und umfasst demnach einen radial verlaufenden Abschnitt 41 sowie einen axial verlaufenden, rohrförmigen Abschnitt 42 mit kreisringförmigem Querschnitt. Der rohrförmige Abschnitt 42 erstreckt sich dabei ausgehend von der von dem Drehlager 9 abgewandten Seite des radial verlaufenden Abschnitts 41 des Außenrings 16 des Schwenkrings 15. Im Bereich des rohrförmigen Abschnitts 42 bildet die Wandung des Außenrings 16 des Schwenkrings 15 zwei sich diametral gegenüberliegende Durchgangsöffnungen aus, in denen jeweils ein Lagerzapfen 25 fixiert aufgenommen ist. Die Lagerzapfen 25 überragen dabei e die Außenseite der Wandung des Außenrings 16 des Schwenkrings 15. Es ist vorgesehen, dass die Lagerzapfen 25 mit diesen Abschnitten in entsprechend ausgebildete Lageraufnahmen 27 eines Gehäuses 1 des Lenkgetriebes eingreifen, um die Drehbarkeit der Lagervorrichtung 12 bezüglich einer Drehachse 28, die senkrecht zu der Schwenkachse 7 angeordnet ist, zu gewährleisten, wie dies in entsprechender Weise für das Lenkgetriebe gemäß den 1 bis 4 gezeigt ist.
-
Zur Herstellung der Lagervorrichtung 12 gemäß dem 5 bis 8 ist vorgesehen, ein rohrförmiges Werkstück zur Ausbildung der Festlagerhülse 14 bereitzustellen und einen ersten axialen Anschlag, konkret den zu dem Drehlager 9 benachbart gelegenen Anschlag, durch Umformen eines ersten Endabschnitts des Werkstücks auszubilden, so dass dieser Endabschnitt radial nach innen ragt. Anschließend wird das Drehlager 9, der Innenring 16 des Schwenkrings 15 sowie die Stützscheibe 39 ausgehend von dem noch offenen, d.h. noch keinen axialen Anschlag ausbildenden Ende in die Festlagerhülse 14 eingesetzt. Daraufhin wird ein zweiter axialer Anschlag durch Umformen des anderen Endabschnitts des Werkstücks ausgebildet und dadurch die innerhalb der Festlagerhülse 14 aufgenommenen Komponenten, d.h. der äußere Lagerring 11 des Drehlagers 9 beziehungsweise das gesamte Drehlager 9, der Innenring 16 des Schwenkrings 15 beziehungsweise der gesamte Schwenkring 15 sowie die Stützscheibe 39, axial lagegesichert.
-
Der wiederum vorzugsweise einstückig und weiterhin bevorzugt aus Federstahl ausgebildete Schwenkring 15 der Lagervorrichtung 12 gemäß den 5 bis 8 kann ebenfalls durch ein Umformen, beispielsweise durch ein Tiefziehen, und in Verbindung mit einem Stanzen hergestellt worden sein.
-
Die Fixierung der Lagerzapfen 25 innerhalb der Durchgangsöffnungen der Wandung des Außenrings 19 des Schwenkrings 15 ist vorzugsweise unlösbar gewählt und kann insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten oder Verkleben, erfolgen. Kraftschlüssige (z.B. mittels einer Presspassung) und formschlüssige (z.B. mittels einer Verschraubung), dann gegebenenfalls auch lösbare, Verbindungvarianten sind ebenfalls möglich.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gehäuse
- 2
- Zahnrad
- 3
- Schraubritzel
- 4
- Schraubritzelwelle
- 5
- Abtriebswelle
- 6
- Festlager
- 7
- Schwenkachse
- 8
- Loslager
- 9
- Drehlager
- 10
- innerer Lagerring eines Drehlagers
- 11
- äußerer Lagerring eines Drehlagers
- 12
- Lagervorrichtung des Festlagers
- 13
- Lagervorrichtung des Loslagers
- 14
- Festlagerhülse
- 15
- Schwenkring
- 16
- Innenring des Schwenkrings
- 17
- Ringscheibe
- 18
- Anschlagringscheibe
- 19
- Außenring des Schwenkrings
- 20
- Torsionssteg
- 21
- Druckstück
- 22
- Schraube
- 23
- Lagerbuchse
- 24
- ringförmiger Abschnitt der Lagerbuchse
- 25
- Lagerzapfen
- 26
- Längsachse eines Lagerzapfens
- 27
- Lageraufnahme des Gehäuses
- 28
- Drehachse
- 29
- Längsachse der Ritzelwelle / der Lagerhülsen
- 30
- Vorsprung des Außenrings des Schwenkrings
- 31
- Loslagerhülse
- 32
- Haltering
- 33
- Führungselement
- 34
- Führungsöffnung
- 35
- Halteelement
- 36
- Längsachse des Führungselement
- 37
- Verbindungselement
- 38
- Mantelöffnung des Verbindungselements
- 39
- Stützscheibe
- 40
- Durchgangsöffnung der Festlagerhülse
- 41
- radial verlaufenden Abschnitt des Außenrings des Schwenkrings
- 42
- axial verlaufender, rohrförmiger Abschnitt des Außenrings des Schwenkrings
-
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 102008040673 A1 [0006, 0010]
- EP 2836417 B1 [0006, 0010]
- DE 102008001878 A1 [0006]
- DE 102017209563 [0010, 0011, 0012, 0013, 0016]
