DE102020105170A1

DE102020105170A1 - Lenksäulenanordnung mit adapter-prägen

Info

Publication number: DE102020105170A1
Application number: DE102020105170.0A
Authority: DE
Inventors: Daniel J. Diffin; Matthew T. Strickler; Jeremy E. Reisig
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2019-03-07
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2020-09-10
Also published as: CN111661146A; US11084522B2; US20200283057A1

Abstract

Es wird eine Lenkungsanordnung mit einer Motoranordnung, einer Schneckenanordnung und einer Kupplungsanordnung bereitgestellt. Die Schneckenanordnung umfasst ein Schneckenelement, das eine Mittelachse definiert und ein erstes und ein zweites Ende aufweist. Die Kupplungsanordnung kann einen Adapter mit einer ersten Wand umfassen, die ein Durchgangsloch definiert, das so bemessen ist, dass es einen Teil des ersten Endes aufnehmen kann. Die Kupplungsanordnung kann die Motoranordnung und die Schneckenanordnung wirksam verbinden. Das Schneckenelement und der Adapter können so miteinander angeordnet werden, dass das Pressen eines Prägewerkzeugs gegen eine Stirnfläche des Schneckenelements in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse das erste Ende verformt, so dass es einen Abschnitt des Schneckenelements auf einen Abschnitt des Adapters benachbart zu dem Durchgangsloch überlappt, um das Schneckenelement und den Adapter aneinander zu befestigen und das Schneckenelement axial in einer Position relativ zu der Mittelachse zu halten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lenksäulenanordnung mit einer Kupplungsanordnung zur Verbindung einer Motoranordnung mit einer Schneckenanordnung.
HINTERGRUND
Eine Lenksäulenanordnung kann eine Kupplungsanordnung zur Verbindung einer Motoranordnung mit einer Schneckenanordnung enthalten. Bei einem Lenksäulenantrieb mit einer hohen Systemleistung kann die Schneckenanordnung einer hohen axialen Belastung ausgesetzt sein. Eine Schneckenachse kann axial fixiert und an einem Lager an der äußeren (nicht motorischen) Seite radial gedämpft sein. Um der hohen axialen Belastung in einem fixierten Zustand entgegenzuwirken, kann eine sekundäre Rückhaltefunktion für eine motorseitige Lagerung erforderlich sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Lenkungsanordnung bereitgestellt. Die Lenkungsanordnung umfasst eine Motoranordnung, eine Schneckenanordnung und eine Kupplungsanordnung. Die Schneckenanordnung umfasst ein Schneckenelement, das eine Mittelachse definiert und ein erstes und ein zweites Ende aufweist. Die Kupplungsanordnung enthält einen Adapter mit einer ersten Wand, die ein Durchgangsloch definiert, das bemessen ist, um ein Teil des ersten Endes darin aufzunehmen. Die Kupplungsanordnung verbindet die Motoranordnung wirksam mit der Schneckenanordnung. Das Schneckenelement und der Adapter sind so miteinander angeordnet, dass das Pressen eines Prägewerkzeugs gegen eine Stirnfläche des Schneckenelements in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Mittelachse das erste Ende verformt, um einen Abschnitt des Schneckenelements auf einen Abschnitt des Adapters benachbart zu dem Durchgangsloch zu überlappen, um das Schneckenelement und den Adapter aneinander zu befestigen und das Schneckenelement axial in einer Position relativ zu der Mittelachse festzuhalten.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine elektrische Unterstützungsanordnung bereitgestellt. Die elektrische Unterstützungsanordnung umfasst eine Motoranordnung, ein Schneckenelement und eine Halteanordnung. Das Schneckenelement definiert eine Mittelachse und enthält ein Schneckenende. Die Halteanordnung umfasst einen Adapter zur Befestigung an der Motoranordnung und zum Pressen gegen das Schneckenende, um den Adapter und das Schneckenelement aneinander zu befestigen und das Schneckenelement in radialer Richtung relativ zu der Mittelachse in Position zu halten. Das Schneckenelement und der Adapter sind so zueinander angeordnet, dass das Pressen eines Prägewerkzeugs gegen das Schneckenende das Schneckenende verformt und Verformungsmaterial des Schneckenelements erzeugt, das den Adapter überlappt, um das Schneckenelement und den Adapter aneinander zu befestigen und das Schneckenelement axial in seiner Position relativ zu der Mittelachse festzuhalten.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Montage einer Lenkungsanordnung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Einführen eines Endes mit Rändelungen eines Schneckenelements in ein Durchgangsloch eines Adapters, so dass sich ein Abschnitt des Endes mit Rändelungen in einen durch den Adapter definierten Hohlraum hinein erstreckt, das Pressen des Adapters auf das Ende mit Rändelungen, um den Adapter an dem Schneckenelement zu befestigen, und das Pressen eines Prägeabschnitts eines Prägewerkzeugs auf eine Stirnfläche des Endes mit Rändelungen, so dass sich ein Abschnitt des Schneckenelements verformt und eine erste Wand des Adapters überlappt, um das Schneckenelement axial relativ zu einer Schneckenelementmittelachse in Position festzuhalten.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für einen Teil einer Lenkungsanordnung;
2A ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Beispiels für einen Teil einer Lenkungsanordnung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
2B ist eine detaillierte perspektivische Ansicht eines Beispiels für ein Schneckenelement der Lenkungsanordnung von 2A in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
2C ist eine perspektivische Ansicht im Teilquerschnitt eines Beispiels für ein Schneckenelement und einen Adapter der Lenkungsanordnung von 2A in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
3 ist eine Seitenansicht im Querschnitt eines Teils der Lenkungsanordnung von 2A in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
4 ist eine detaillierte Ansicht im Querschnitt eines Teils der Lenkungsanordnung von 2A, die einen weiteren Aspekt der Erfindung veranschaulicht;
5 ist eine Seitenansicht im Querschnitt eines Beispiels für einen Teil eines Verfahrens zur Montage einer Lenkungsanordnung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Prägewerkzeugs zur Unterstützung der Montage einer Lenkungsanordnung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung; und
7 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zum Zusammenbau einer Lenkungsanordnung in Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wird, ohne diese einzuschränken, veranschaulicht 1 ein Beispiel für eine Lenksäulenanordnung, die hier allgemein als Lenkungsanordnung 10 bezeichnet ist. Die Lenkungsanordnung 10 ist in 1 in einem Fahrzeug 12 angeordnet dargestellt. Die Lenkungsanordnung 10 kann bei der Umwandlung von Benutzereingaben von einem Lenkrad 16 in eine direkte Bewegung des Fahrzeugs 12 helfen. In diesem Beispiel ist das Fahrzeug 12 ein Auto, es wird jedoch in Betracht gezogen, dass die Lenkungsanordnung 10 zur Unterstützung der Lenkung anderer Fahrzeugtypen wie Lastwagen, Boote, Flugzeuge oder ähnlicher Fahrzeuge verwendet werden kann, ohne von einem Anwendungsbereich der vorliegenden Offenlegung abzuweichen.
Die Lenkungsanordnung 10 kann ein Lenkrad 16 enthalten, das drehbar an einer elektrischen Servolenkungsanordnung 18 befestigt ist. Die elektrische Servolenkungsanordnung 18 kann mit einem Zahnstangensystem 20 wirksam verbunden sein. Das Lenkrad 16, die elektrische Servolenkungsanordnung 18 und das Zahnstangensystem 20 können miteinander so angeordnet sein, dass eine Bewegung eines Vorderradsatzes 24 (nur ein Vorderrad 24 ist in 1 dargestellt) des Fahrzeugs 12 auf der Grundlage einer Eingabe des Fahrers gelenkt werden kann. So kann beispielsweise das Zahnstangensystem 20 mit jedem Rad des Vorderradsatzes 24 über Achsschenkel und Spurstangen wirksam verbunden sein, um die Eingaben des Fahrers vom Lenkrad 16 für die Bewegung jedes Rades des Vorderradsatzes 24 zu übertragen.
Die Lenkungsanordnung 10 kann mit einem Steuergerät 29 in Verbindung stehen. Das Steuergerät 29 kann eine Programmierung für den direkten Betrieb von Komponenten der Lenkungsanordnung 10 und/oder für den direkten Betrieb anderer Komponenten des Fahrzeugs 12 enthalten. Die Programmierung kann zum Beispiel die Ausgabe eines oder mehrerer Fahrzeugbetriebsbefehle auf der Grundlage von empfangenen Signalen oder erkannten Fahrzeugzuständen auslösen.
Optional kann die Lenkungsanordnung 10 mit einem Mechanismus 30 zum selbständigen Lenken, wie z.B. einem fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystem oder ähnlichem, in Verbindung stehen. Der Mechanismus 30 zum selbständigen Lenken kann eine Programmierung zur direkten Bewegung des Fahrzeugs 12 ohne Eingaben des Fahrers am Lenkrad 16 beinhalten.
2A ist eine Explosionsdarstellung eines Teils eines Beispiels für eine Lenkungsanordnung, die hier allgemein als Lenkungsanordnung 50 bezeichnet wird. Die Lenkungsanordnung 50 kann eine Motoranordnung wie einen Elektromotor 54, eine flexible Kupplungsanordnung 56, einen Haltering 58, einen Kupplungsadapter 60, ein erstes Kugellager 62, eine Schneckenanordnung mit einem Schneckenelement 64, eine Unterstützungsanordnung 66 und ein zweites Kugellager 68 umfassen. Die flexible Kupplungsanordnung 56 kann an den Elektromotor 54 montiert sein. Der Kupplungsadapter 60 und das erste Kugellager 62 können an das Schneckenelement 64 gepresst sein. Der Haltering 58 kann dazu beitragen, den Kupplungsadapter 60, das erste Kugellager 62 und das Schneckenelement 64 innerhalb der Unterstützungsanordnung 66 zu halten. Das zweite Kugellager 68 kann an ein äußeres Ende des Schneckenelements 64 montiert und durch einen (nicht abgebildeten) Entlastungsmechanismus in Position gehalten werden, der in der Unterstützungsanordnung 66 untergebracht ist.
Der Elektromotor 54 kann so arbeiten, dass er Kraft für die Übertragung auf das Schneckenelement 64 erzeugt. Das Schneckenelement 64 kann mit einem Schneckenrad (nicht in 2A dargestellt) kämmen, um Drehmoment auf eine Welle 71 zu übertragen. Die Welle 71 kann mit einem Lenkrad mechanisch gekoppelt sein, um die Drehung des Lenkrads mit einem von dem Elektromotor 54 erzeugten Drehmoment zu unterstützen. Diese Kupplungsanordnung kann auch als Servolenkung bezeichnet werden.
Die flexible Kupplungsanordnung 56 kann betrieben werden, um die mechanische Kopplung zwischen dem Elektromotor 54 und dem Schneckenelement 64 zu unterstützen, um Drehmoment zwischen ihnen zu übertragen. Der Haltering 58 kann den Kupplungsadapter 60, das erste Kugellager 62 und das Schneckenelement 64 in einem Gehäuse der Unterstützungsanordnung 66 so sichern, dass das Schneckenelement 64 in seiner Position gehalten werden kann und sich drehen kann. Der Kupplungsadapter 60 kann dazu beitragen, eine Antriebswelle des Elektromotors 54 mit dem Schneckenelement 64 funktionsfähig zu verbinden. Zum Beispiel können der Kupplungsadapter 60 und das erste Kugellager 62 an das Schneckenelement 64 gepresst werden, um eine Fügeoperation zu ermöglichen.
Das erste Kugellager 62 und das zweite Kugellager 68 können zusammen mit dem Schneckenelement 64 angeordnet sein, um das Schneckenelement 64 in dem Gehäuse der Unterstützungsanordnung 66 zu halten und gleichzeitig eine Drehung des Schneckenelements 64 zu ermöglichen. Zum Beispiel kann das erste Kugellager 62 innerhalb der Lenkungsanordnung 50 angeordnet sein, um die Funktion des Entlastungsmechanismus zu unterstützen, der das zweite Kugellager 68 trägt, so dass das Schneckenelement 64 am ersten Kugellager 62 verschwenken kann.
2B ist eine detaillierte perspektivische Ansicht des Schneckenelements 64. Das Schneckenelement 64 kann eine Mittelachse 72 definieren und ein erstes Ende 74 und ein zweites Ende 76 umfassen. Ein Schneckengewinde 80 kann sich zwischen dem ersten Ende 74 und dem zweiten Ende 76 erstrecken. Das Schneckengewinde 80 kann eine Nut zum Kämmen mit Zähnen eines Zahnrads definieren, wie hier weiter beschrieben. Das erste Ende 74 kann eine Fläche 82 auf einer Ebene definieren, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Mittelachse 72 verläuft. Das erste Ende 74 kann auch eine oder mehrere Rändelungen 84 definieren, die bei der Befestigung des Schneckenelements 64 an einem Adapterteil einer Lenkungsanordnung helfen, wie hier weiter beschrieben. Jede Rändelung der einen oder mehreren Rändelungen 84 kann in gleichem Abstand von der Mittelachse 72 angeordnet sein. Die eine oder die mehreren Rändelungen 84 helfen bei der Bereitstellung eines radialen Sicherungsmerkmals des Schneckenelements 64. Ein Hauptzweck jeder der einen oder mehreren Rändelungen 84 besteht darin, eine Interferenz bereitzustellen, um sicherzustellen, dass der Kupplungsadapter 60 bei der Montage an dem Schneckenelement 64 nicht verrutscht.
Wenn beispielsweise der Kupplungsadapter 60 an dem ersten Ende 74 des Schneckenelements 64 montiert wird, verformen sich Teile des Schneckenelements 64 und überlappen sich mit dem Kupplungsadapter 60, um den Kupplungsadapter 60 an dem Schneckenelement 64 zu befestigen, wie unten weiter beschrieben. Daher kann der Kupplungsadapter 60 das Schneckenelement 64 radial halten und eine Bewegung des Schneckenelements 64 in radialer Richtung relativ zur Mittelachse 72 verhindern.
2C ist eine perspektivische Ansicht im Teilquerschnitt eines Beispiels für einen Verbindungsbereich des Kupplungsadapters 60 und des Schneckenelements 64. Der Kupplungsadapter 60 kann eine erste Wand 86 und eine zweite Wand 88 enthalten. Die erste Wand 86 kann eine erste Kreisform definieren, deren Durchmesser kleiner ist als ein Durchmesser, der durch eine zweite Kreisform der zweiten Wand 88 definiert ist. Obwohl in 2C mit unterschiedlichen Durchmessern dargestellt, wird in Betracht gezogen, dass die erste Wand 86 und die zweite Wand 88 den gleichen Durchmesser haben können. Die erste Wand 86 kann eine Öffnung 90 definieren, die ausgelegt ist, um einen Teil des ersten Endes 74 des Schneckenelements 64 aufzunehmen. Ein innerer Rand des Kupplungsadapters 60 kann sich um die Öffnung 90 erstrecken. Die zweite Wand 88 kann einen Hohlraum 92 definieren. Der Kupplungsadapter 60 und das Schneckenelement 64 können so miteinander angeordnet sein, dass sich das erste Ende 74 des Schneckenelements 64 zumindest teilweise durch die Öffnung 90 hindurch und in den Hohlraum 92 hinein erstreckt. Der Kupplungsadapter 60 und das erste Ende 74 des Schneckenelements 64 können z.B. durch Verformung des Kupplungsadapters 60 relativ zu der einen oder den mehreren Rändelungen 84 aneinander befestigt sein.
Diese Anordnung kann dazu beitragen, die Befestigung des Kupplungsadapters 60 an dem ersten Ende 74 des Schneckenelements 64 zu ermöglichen. Eine Werkzeuganordnung kann Druckkräfte auf den Kupplungsadapter 60 ausüben. Diese Druckkräfte können das Material der ersten Wand 86 so verformen, dass das verformte Material mit der einen oder den mehreren Rändelungen 84 überlappt und den Kupplungsadapter 60 an dem Schneckenelement 64 befestigt. Diese Befestigung trägt dazu bei, das Schneckenelement 64 in Position zu halten und axiale und/oder radiale Bewegungen des Schneckenelements 64 relativ zu der Mittelachse 72 zu verhindern. Das Schneckenelement 64 und der Kupplungsadapter 60 können so miteinander angeordnet sein, dass beim Pressen des Adapters auf das erste Ende 74 des Schneckenelements 64 eine Adaptermittelachse mit der Mittelachse 72 des Schneckenelements übereinstimmt. Diese Befestigung trägt ferner zum Übertragen der Kraft vom Elektromotor 54 auf die Unterstützungsanordnung 66 bei, wie jetzt beschrieben wird.
3 veranschaulicht Details einer wirksamen Verbindung des Elektromotors 54 und der Unterstützungsanordnung 66. Der Kupplungsadapter 60 kann zum Beispiel wie oben beschrieben an dem Schneckenelement 64 befestigt sein, um eine Drehung von einer Elektromotorwelle 95 auf das Schneckenelement 64 zu übertragen. Das erste Kugellager 62 und das zweite Kugellager 68 können miteinander oder getrennt arbeiten, um eine entlang der Mittelachse 72 erzeugte axiale Belastung und/oder eine relativ zu der Mittelachse 72 erzeugte radiale Belastung auszugleichen.
4 veranschaulicht Einzelheiten eines Teils eines Verfahrens zur Montage von Komponenten einer Lenkungsanordnung wie der hier beschriebenen Lenkungsanordnung 10. In 4 ist ein Prägewerkzeug 97 einer Werkzeuganordnung gezeigt, das teilweise in das Schneckenelement 64 eingeführt ist. Dieses teilweise Einführen des Prägewerkzeugs 97 verformt einen Teil des Schneckenelements 64 so, dass Material des Schneckenelements 64 verformt wird und einen Teil des Kupplungsadapters 60 überlappt, um den Kupplungsadapter 60 an dem Schneckenelement 64 zu befestigen, wie hier weiter beschrieben wird.
Wie in 3 dargestellt, kann das Schneckengewinde 80 des Schneckenelements 64 mit Zähnen eines Schneckenrads 96 kämmen, um Kraft von dem Elektromotor 54 an das Schneckenrad 96 zu übertragen. Das Schneckenrad 96 kann mit einem Teil einer Lenkungsanordnung wirksam derart verbunden sein, dass der Elektromotor 54 z.B. die Bereitstellung von Servolenkungsfähigkeiten unterstützen kann.
5 bis 7 veranschaulichen Teile eines Verfahrens zum Zusammenbau von Komponenten einer Lenkungsanordnung.
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein Teil eines Prägewerkzeugs 100 zeigt, das durch eine Kraft (dargestellt durch den Kraftpfeil 102) in das erste Ende 74 des Schneckenelements 64 gepresst wird. Das Prägewerkzeug 100 kann z.B. an eine manuelle oder automatische Pressmaschine montiert sein. Das Prägewerkzeug 100 kann eine Nase 104 zum Anpressen an das erste Ende 74 enthalten. Die Nase 104 kann hier auch als zweiter Teil 128 bezeichnet werden. Wenn die Nase 104 gegen das erste Ende 74 gepresst wird, kann das erste Ende 74 so verformt werden, dass Material davon verformt wird und den Kupplungsadapter 60 überlappt, wie es Überlappungsmaterialien 108 zeigen, um den Kupplungsadapter 60 an dem Schneckenelement 64 zu befestigen. In diesem Beispiel ist die Nase 104 mit einer zylindrischen Form dargestellt, jedoch sind verschiedene Formen für die Nase 104 verfügbar, die auf einer gewünschten Verformung des Materials basieren, gegen das die Nase 104 gepresst wird.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für einen Teil eines Prägewerkzeugs 120. Das Prägewerkzeug 120 dient zum Anpressen z.B. gegen das erste Ende 74 des Schneckenelements 64. Das Prägewerkzeug 120 umfasst einen Basisabschnitt 124, einen ersten Abschnitt 126, der sich von dem Basisabschnitt 124 aus erstreckt, und einen zweiten Abschnitt 128, der sich von dem ersten Abschnitt 126 aus erstreckt. Der zweite Abschnitt 128 kann hier auch als Nase bezeichnet werden. Sowohl der Basisabschnitt 124 als auch der erste Abschnitt 126 können zylindrisch geformt sein, wie in 6 dargestellt. Es wird auch in Betracht gezogen, dass der Basisabschnitt 124 und der erste Abschnitt 126 jeweils andere Formen definieren können.
In dem in 6 gezeigten Beispiel definiert der zweite Abschnitt 128 einen Winkelabschnitt 130. Der Winkelabschnitt 130 kann auch als erste Kontaktfläche bezeichnet werden und ist um einen Winkel 134 relativ zu einer oberen Fläche des ersten Abschnitts 126 versetzt. Ein Wert des Winkels 134 kann auf einer zusätzlichen axialen Robustheit der Haltefähigkeit des Kupplungsadapters 60 beruhen. Ein Wert des Winkels 134 kann auf einem Betrag der gewünschten Verformung basieren, ohne über eine Endfestigkeit hinauszugehen. In einem Beispiel kann der Winkelwert im Wesentlichen zwischen 18 Grad und 28 Grad liegen. Eine obere Fläche des zweiten Abschnitts 128 kann als zweite Kontaktfläche 140 bezeichnet werden. Die zweite Kontaktfläche 140 kann einen Teil der Stirnfläche 82 (die Stirnfläche 82 ist in 2B dargestellt) des Schneckenelements 64 kontaktieren, wenn das Prägewerkzeug 120 gegen das Schneckenelement 64 gepresst wird.
7 ist ein Flussdiagramm, das Arbeitsschritte eines Verfahrens zum Zusammenbau von Komponenten einer Lenkungsanordnung veranschaulicht, das hier allgemein als Verfahren 150 bezeichnet wird. In Operation 154 kann ein Ende mit Rändelungen eines Schneckenelements, wie z.B. das erste Ende 74 des Schneckenelements 64, in ein Durchgangsloch eines Adapters eingeführt werden, wie z.B. das Einführen des ersten Endes 74 in die Öffnung 90 des Kupplungsadapters 60. Das Ende mit Rändelungen des Schneckenelements kann so in das Durchgangsloch eingeführt werden, dass sich ein Teil des Endes mit Rändelungen in einen Hohlraum hinein erstreckt, der durch den Adapter definiert ist, wie den Hohlraum 92, der durch den oben beschriebenen Kupplungsadapter 60 definiert ist.
In Operation 156 kann ein Teil eines Adapters gegen das Ende mit Rändelungen des Schneckenelements gepresst werden, um den Adapter an dem Ende mit Rändelungen zu befestigen. In Operation 158 kann ein Prägeteil eines Werkzeugs, wie z.B. des Prägewerkzeugs 100, gegen eine Stirnfläche des Endes mit Rändelungen, wie z.B. die Stirnfläche 82, gepresst werden. Dieses Pressen des Prägebereichs gegen die Stirnfläche kann Material des Schneckenelements so verformen, dass das Material den Adapter überlappt, um das Schneckenelement an dem Adapter zu befestigen.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit nur einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen detailliert beschrieben wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die Erfindung nicht auf diese offengelegten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung so modifiziert werden, dass sie eine beliebige Anzahl von Variationen, Änderungen, Substitutionen oder gleichwertigen Anordnungen enthält, die bisher nicht beschrieben wurden, die aber dem Geist und der Tragweite der Erfindung entsprechen. Darüber hinaus sind zwar verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, aber es ist zu verstehen, dass Aspekte der Erfindung nur einige der beschriebenen Ausführungsformen umfassen können. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung beschränkt anzusehen.

Claims

Lenkungsanordnung, umfassend: eine Motoranordnung; eine Schneckenanordnung mit einem Schneckenelement, das eine Mittelachse definiert und ein erstes und ein zweites Ende aufweist; und eine Kupplungsanordnung mit einem Adapter, der eine erste Wand aufweist, die ein Durchgangsloch definiert, das bemessen ist, um einen Teil des ersten Endes darin aufzunehmen, wobei die Kupplungsanordnung die Motoranordnung und die Schneckenanordnung wirksam verbindet, wobei das Schneckenelement und der Adapter so miteinander angeordnet sind, dass das Pressen eines Prägewerkzeugs gegen eine Stirnfläche des Schneckenelements in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse das erste Ende verformt, um einen Abschnitt des Schneckenelements auf einen Abschnitt des Adapters benachbart zu dem Durchgangsloch zu überlappen, um das Schneckenelement und den Adapter aneinander zu befestigen und das Schneckenelement axial in einer Position relativ zu der Mittelachse zu halten.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das erste Ende einen Satz von Rändelungen entlang einer äußeren Oberfläche definiert, wobei das erste Ende ferner die Stirnfläche definiert, die in einer Ebene im Wesentlichen rechtwinklig zu der Mittelachse ausgerichtet ist, wobei das Schneckenelement und der Adapter ferner so miteinander angeordnet sind, dass das Pressen der ersten Wand des Adapters gegen den Satz von Rändelungen das Schneckenelement radial in einer Position relativ zu der Mittelachse hält.
Anordnung nach Anspruch 2, wobei jede Rändelung des Satzes von Rändelungen in gleichem Abstand von der Mittelachse angeordnet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Unterstützungsanordnung, die das Schneckenelement aufnimmt, wobei die Kupplungsanordnung ferner einen Haltering umfasst, der zwischen der Motoranordnung und dem Schneckenelement angeordnet ist, wobei der Haltering mit dem Adapter angeordnet ist, um das Schneckenelement und den Adapter innerhalb der Unterstützungsanordnung zu halten.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei das Schneckenelement und der Adapter weiterhin so miteinander angeordnet sind, dass, wenn der Adapter an das erste Ende des Schneckenelements gepresst wird, eine AdapterMittelachse mit der Mittelachse des Schneckenelements übereinstimmt.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei das Schneckenelement und der Adapter ferner so miteinander angeordnet sind, dass das Pressen eines Winkelabschnitts des Prägewerkzeugs gegen die Stirnfläche des Schneckenelements das erste Ende verformt, um den Abschnitt des Schneckenelements auf den Abschnitt des Adapters benachbart zu dem Durchgangsloch zu überlappen, um das Schneckenelement und den Adapter aneinander zu befestigen und das Schneckenelement axial in einer Position relativ zu der Mittelachse zu halten.
Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Adapter ferner eine zweite Wand aufweist, die einen zu dem Durchgangsloch offenen Hohlraum definiert, und das Schneckenelement und der Adapter ferner so miteinander angeordnet sind, dass sich ein Teil des ersten Endes des Schneckenelements in den Hohlraum hinein erstreckt.
Elektrische Unterstützungsanordnung, umfassend: eine Motoranordnung; ein Schneckenelement, das eine Mittelachse definiert und ein Schneckenende enthält; und eine Halteanordnung mit einem Adapter zur Befestigung an der Motoranordnung und zum Pressen gegen das Schneckenende, um den Adapter und das Schneckenelement aneinander zu befestigen und das Schneckenelement radial in Position relativ zu der Mittelachse zu halten, wobei das Schneckenelement und der Adapter so miteinander angeordnet sind, dass das Pressen eines Prägewerkzeugs gegen das Schneckenende das Schneckenende verformt und Verformungsmaterial des Schneckenelements erzeugt, um den Adapter zu überlappen, um das Schneckenelement und den Adapter aneinander zu befestigen und das Schneckenelement axial in Position relativ zu der Mittelachse zu halten.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei der Adapter eine erste Wand aufweist, die ein Durchgangsloch definiert, das bemessen ist, um einen Teil des Schneckenendes aufzunehmen, wobei die erste Wand bemessen ist und aus einem Material besteht, um eine Kraft zu empfangen, um die erste Wand und das Schneckenende miteinander zu verbinden.
Anordnung nach Anspruch 9, wobei der Adapter ferner eine zweite Wand aufweist, die einen zu dem Durchgangsloch offenen Hohlraum definiert, wobei das Schneckenelement und der Adapter ferner so miteinander angeordnet sind, dass sich ein Teil des Schneckenendes in den Hohlraum hinein erstreckt.
Anordnung nach Anspruch 9, die ferner umfasst: eine Unterstützungsanordnung mit einem Gehäuse; ein erstes Kugellager, das an dem Schneckenelement zwischen dem Schneckenende und einem Schneckengewinde angeordnet ist; und ein zweites Kugellager, das an einem anderen, der Schnecke gegenüberliegenden Schneckenende angeordnet ist, wobei das erste Kugellager und das zweite Kugellager mit dem Schneckenelement angeordnet sind, um das Festhalten des Schneckenelements in dem Gehäuse zu unterstützen und gleichzeitig ein Drehen des Schneckenelements um die Mittelachse zu ermöglichen.
Anordnung nach Anspruch 9, die ferner ein Schneckenrad mit einem Satz von Zähnen umfasst, wobei das Schneckenrad in wirksamer Verbindung mit einem Lenkrad steht, das Schneckenelement ferner einen zentralen Bereich mit einem Schneckengewinde definiert, das Schneckenelement und das Schneckenrad so miteinander angeordnet sind, dass der Satz von Zähnen mit dem Schneckengewinde kämmt, um eine Drehbewegung von der Motoranordnung auf das Schneckenrad zu übertragen.
Anordnung nach Anspruch 12, die ferner eine Welle und ein an der Welle montiertes Lenkrad umfasst, wobei das Schneckenrad eine Zahnradmittelachse definiert und die Welle an dem Schneckenrad montiert ist und sich entlang der Zahnradmittelachse erstreckt, so dass die Motoranordnung dem Lenkrad Kraft zuführt, um als Servolenkungssystem zu arbeiten.
Anordnung nach Anspruch 8, wobei das Schneckenende ein Ende mit Rändelungen mit einer oder mehreren Rändelungen und einer Stirnfläche in einer Ebene ist, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Mittelachse ausgerichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 8, die ferner eine Unterstützungsanordnung umfasst, die das Schneckenelement aufnimmt, wobei die Halteanordnung ferner einen Haltering umfasst, der zwischen der Motoranordnung und dem Schneckenelement angeordnet ist, wobei der Haltering mit dem Adapter angeordnet ist, um das Schneckenelement und den Adapter innerhalb der Unterstützungsanordnung zu halten.
Verfahren zum Zusammenbau einer Lenkungsanordnung, umfassend: Einführen eines Endes mit Rändelungen eines Schneckenelements in ein Durchgangsloch eines Adapters, so dass sich ein Teil des Endes mit Rändelungen in einen durch den Adapter definierten Hohlraum hinein erstreckt; Pressen des Adapters auf das Ende mit Rändelungen, um den Adapter am Schneckenelement zu befestigen; und Pressen eines Prägeabschnitts eines Prägewerkzeugs in eine Stirnfläche des Endes mit Rändelungen, so dass sich ein Teil des Schneckenelements verformt und eine erste Wand des Adapters überlappt, um das Schneckenelement axial in seiner Position relativ zu einer Mittelachse des Schneckenelements zu halten.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Prägeabschnitt eine Nase mit einer Kontaktfläche aufweist, die einen ersten Bereich definiert, wobei die Stirnfläche des Endes mit Rändelungen einen zweiten Bereich definiert, der größer als der erste Bereich ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Ende mit Rändelungen und der Adapter so miteinander angeordnet werden, dass das Pressen des Adapters auf das Ende mit Rändelungen das Schneckenelement axial in seiner Position relativ zur Mittelachse des Schneckenelements hält.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner umfasst: ein erstes Kugellager, das einen ersten Mittelpunkt definiert, der sich auf der Mittelachse des Schneckenelements befindet; und ein zweites Kugellager, das einen zweiten Mittelpunkt definiert, der sich auf der Mittelachse des Schneckenelements befindet, wobei die Kugellager mit dem Schneckenelement so angeordnet sind, dass die entlang der Mittelachse erzeugten Axialbelastungen ausgeglichen werden.