DE102022207303A1 - Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel, Lenkvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung und/oder Lenkvorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel, Lenkvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung und/oder Lenkvorrichtung Download PDF

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Alessio LoCoco
Heinz-Dieter Heitzer
Frank Jaehde
Roger Hooke
Matthias Kaussen
Angelo Piantoni
Dominik Streeck
Luca Tabaglio
Pradeepkumar Thandapani
Christian Wutzler
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange (3) an ein Ritzel (4), mit einem Druckstück (5), mit einem Lagerelement (14), und mit einem in axialer Richtung einer Mittellängsachse (8) der Vorrichtung (2, 47) wirkenden Vorspannelement (15), und mit einer Nachstelleinrichtung (17) zum Ausgleichen von Verschleiß, sowie mit einer Axialspieleinrichtung (21) zum Vorgeben eines maximalen Spiels des Druckstücks (5) in axialer Richtung zur Mittellängsachse (8), wobei die Axialspieleinrichtung (21) zwischen der Nachstelleinrichtung (17) und dem Lagerelement (14) angeordnet ist und die Axialspieleinrichtung (21) ein in axialer Richtung zur Mittellängsachse (8) wirkendes elastisches Federelement (22) aufweist. Um ein Mindestspiel innerhalb der Vorrichtung (2, 47) bzw. hinsichtlich des Druckstück (5) vorzugeben, ist die Vorrichtung (2, 47) dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) in einer Vertiefung (23) gelagert ist, wobei die Vertiefung (23) in einer der Nachstelleinrichtung (17) zugewandten Seite (32) des Lagerelementes (14) ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel, mit einem Druckstück, mit einem Lagerelement, und mit einem in axialer Richtung einer Mittellängsachse der Vorrichtung wirkenden Vorspannelement, wobei mittels des zwischen dem Lagerelement und dem Druckstück angeordneten Vorspannelementes das Druckstück mit einer Vorspannkraft in axialer Richtung zur Mittellängsachse und von dem Lagerelement weg gerichtet beaufschlagt ist, und mit einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleichen von Verschleiß, wobei die Nachstelleinrichtung zwischen dem Druckstück und dem Lagerelement angeordnet ist, und mit einer Axialspieleinrichtung zum Vorgeben eines Mindestspiels des Druckstücks in axialer Richtung zur Mittellängsachse, wobei die Axialspieleinrichtung zwischen der Nachstelleinrichtung und dem Lagerelement angeordnet ist und die Axialspieleinrichtung ein in axialer Richtung zur Mittellängsachse wirkendes elastisches Federelement aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug und mit einer Zahnstange, die in Richtung einer Längsachse der Zahnstange verschieblich gelagert ist, und mit einem Ritzel, wobei die Zahnstange in das Ritzel eingreift und mit einer eingangs genannten Vorrichtung zum Andrücken der Zahnstange an das Ritzel.
  • Eine derartige Vorrichtung bzw. Lenkvorrichtung ist aus der US 8 899 119 B2 bekannt. Hierbei ist eine Federscheibe als elastisches Federelement zwischen der Nachstelleinrichtung und dem als Stellschraube ausgebildeten Lagerelement angeordnet, wobei die Federscheibe zwischen der Nachstelleinrichtung und der Stellschraube geklemmt bzw. festgesetzt und somit dort gelagert ist. Die Stellschraube weist eine Vertiefung aus, wobei sich die Federscheibe aufgrund des Zusammenwirkens mit einer Nase der Nachstelleinrichtung und einer teilweisen elastischen Verformung der Federscheibe in den mittels der Vertiefung bereit gestellten Raum hinein erstrecken kann.
  • Darüber hinaus sind weitere Vorrichtungen zum Andrücken einer Zahnstange sowie Lenkvorrichtungen für ein Fahrzeug mit einer Zahnstange in verschiedenen Ausführungen aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Insbesondere weisen derartige Lenkvorrichtungen ein Lenkgetriebe mit der Zahnstange und dem Ritzel, vorzugsweise einer Ritzelwelle, auf, wobei das Ritzel oder die Ritzelwelle mit einem gezahnten Bereich der Zahnstange kämmt. Eine über ein Lenkrad auf die Lenkwelle und das Ritzel oder die Ritzelwelle aufgebrachte Rotationskraft kann in eine Kraft zum Verschieben der Zahnstange umgewandelt und hierüber an lenkbare Räder des Fahrzeugs weitergeleitet werden. Lenkvorrichtungen mit einer Zahnstange können als hydraulische, elektrohydraulische oder elektrische Lenkungen ausgebildet sein, die beispielsweise einen Fahrzeugführer beim Lenkvorgang unterstützen. Darüber hinaus kann eine Lenkvorrichtung mit einer Zahnstange als eine sogenannte Steerby-Wire Lenkung ausgebildet sein.
  • Da in einem Lenkgetriebe teilweise erhebliche Kräfte auftreten können, wurde bereits früh erkannt, dass besondere Vorkehrungen zu treffen sind, um die Zahnstange in möglichst spielfreiem Eingriff mit dem Ritzel oder der Ritzelwelle zu halten. Ansonsten besteht die Gefahr, dass sich die Zahnstange unter Belastung beispielsweise vom Ritzel oder der Ritzelwelle wegbewegt, indem sie sich beispielsweise quer zur Zahnstangenlängsrichtung verformt. Hierbei kann es zu einer unerwünschten Erhöhung des Spiels in der Lenkung kommen, wobei ein erhöhtes Spiel in der Lenkung das Lenkverhalten des Fahrzeugs negativ beeinflussen und/oder störende Klopfgeräusche verursachen kann.
  • Um dies zu verhindern, wird im Bereich des Ritzels oder der Ritzelwelle üblicherweise ein Druckstück eingesetzt, welches die Zahnstange mit einer möglichst konstanten Andruckkraft gegen das Ritzel oder die Ritzelwelle beaufschlagt. Das Einstellen einer gewünschten oder vorgegebenen Andruckkraft und/oder die Berücksichtigung von Verschleißerscheinungen und/oder die Vermeidung von störenden Klappergeräuschen während des Betriebs stellen hierbei Herausforderungen an die Ausbildung der Vorrichtung zum Andrücken der Zahnstange und einer mit einer solchen Vorrichtung ausgebildeten Lenkvorrichtung dar.
  • Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Vorrichtung und/oder eine Lenkvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, sodass Verschleißerscheinungen möglichst zuverlässig ausgeglichen und/oder vorgegebene Toleranzen eingehalten werden können. Vorzugsweise soll ein Mindestspiel innerhalb der Vorrichtung bzw. hinsichtlich des Druckstück in axialer Richtung vorgegeben sein. Insbesondere soll eine alternative Ausführungsform bereitgestellt werden.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und mittels einer Lenkvorrichtung nach Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel ausgebildet. Insbesondere weist die Vorrichtung eine Zahnstange und ein Ritzel, insbesondere in der Ausbildung des Ritzels als eine Ritzelwelle, auf. Die Vorrichtung hat ein Druckstück. Des Weiteren kann die Vorrichtung ein Gehäuse aufweisen, wobei das Druckstück innerhalb des Gehäuses in axialer Richtung einer Mittellängsachse der Vorrichtung und/oder eines Gehäuseinnenraumes des Gehäuses verschieblich geführt ist. Der Gehäuseinnenraum des Gehäuses kann hohlzylindrisch ausgebildet sein.
  • Die Vorrichtung hat ein Lagerelement. Das Lagerelement kann in axialer Richtung zur Mittellängsachse am Gehäuse festgesetzt sein. Das Lagerelement kann als eine Abdeckung oder als ein Deckel ausgebildet sein, mit dem der Gehäuseinnenraum verschlossen ist.
  • Des Weiteren weist die Vorrichtung ein in axialer Richtung der Mittellängsachse der Vorrichtung wirkendes Vorspannelement auf. Das Vorspannelement ist zwischen dem Lagerelement und dem Druckstück angeordnet. Mittels des Vorspannelementes ist das Druckstück mit einer Vorspannkraft in axialer Richtung zur Mittellängsachse und von dem Lagerelement weg gerichtet beaufschlagt. Insbesondere bewirkt das Vorspannelement das Andrücken des Druckstücks an die Zahnstange und hierüber ein Andrücken der Zahnstange an das Ritzel. Das Vorspannelement kann sich einerseits an dem Lagerelement und andererseits an dem Druckstück abstützen. Insbesondere liegt das Vorspannelement mit einem ersten Ende oder einer ersten Seite unmittelbar an dem Lagerelement und mit einer von dem ersten Ende oder von der ersten Seite abgewandten zweiten Ende oder zweiten Seite unmittelbar an dem Druckstück an.
  • Die Vorrichtung hat eine Nachstelleinrichtung zum Ausgleichen von Verschleiß, wobei die Nachstelleinrichtung zwischen dem Druckstück und dem Lagerelement angeordnet ist. Insbesondere weist die Nachstelleinrichtung zwei relativ zueinander verdrehbare Scheiben auf. Die beiden Scheiben können an Kontaktflächen aneinander anliegen. Vorzugsweise weisen die Scheiben und/oder die Kontaktflächen mindestens zwei schräge Flächensegmente oder Keilabschnitte auf. Die Nachstelleinrichtung kann eine Drehfeder aufweisen. Die beiden Scheiben können durch die Drehfeder relativ zueinander verdreht werden. Die Nachstelleinrichtung kann somit selbsttätig ein im Laufe des Betriebes entstehendes verschleißbedingtes Spiel und/oder ein Setzen der Zahnstange, des Druckstücks und/oder einen Verschleiß eines zwischen Zahnstange und Druckstück angeordneten Gleitelementes ausgleichen. Vorzugsweise ist mittels der Nachstelleinrichtung ein sich im Laufe des Betriebes einstellendes und/oder verschleißbedingtes zusätzliches Spiel, insbesondere in axialer Richtung der Mittellängsachse, reduzierbar oder ausgleichbar.
  • Insbesondere weist die Vorrichtung ein Gleitelement auf. Hierbei ist das Gleitelement an einer von dem Vorspannelement abgewandten Seite des Druckstücks zum Anlegen an die Zahnstange angeordnet. Im Betrieb kann die Zahnstange mittels des Ritzels in Längsrichtung der Zahnstange zum Lenken von Rädern verschoben werden. Hierbei gleitet die Zahnstange entlang des Gleitelementes und wird zugleich an das Ritzel gedrückt. Vorzugsweise weist das Gleitelement einen kreisbogenabschnittsartigen oder im Wesentlichen kreisbogenabschnittsartigen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt ist zum Anliegen an die Zahnstange ausgebildet. Das Gleitelement kann aus einem Kunststoff, beispielsweise reibungsarmen PTFE, gebildet sein oder diesen aufweisen.
  • Des Weiteren weist die Vorrichtung eine Axialspieleinrichtung zum Vorgeben eines Mindestspiels des Druckstücks in axialer Richtung zur Mittellängsachse auf. Hierbei ist die Axialspieleinrichtung zwischen der Nachstelleinrichtung und dem Lagerelement angeordnet. Die Axialspieleinrichtung weist ein in axialer Richtung zur Mittellängsachse wirkendes elastisches Federelement auf.
  • Erfindungsgemäß ist das Federelement in einer Vertiefung angeordnet bzw. gelagert, wobei die Vertiefung in einer der Nachstelleinrichtung zugewandten Seite des Lagerelementes ausgebildet ist.
  • Hierbei ist von Vorteil, dass mittels des elastischen Federelementes ein Mindestspiel der Vorrichtung, insbesondere ein Mindestspiel des Druckstücks in axialer Richtung der Mittellängsachse, definiert vorgegeben bzw. vorgebbar ist. Vorzugsweise ist das Federelement in der Vertiefung des Lagerelementes gehalten und/oder festgesetzt. Mittels des in der Vertiefung angeordneten bzw. gelagerten Federelementes ist somit ein Mindestwert für ein axiales Spiel, hier als Mindestspiel bezeichnet, innerhalb der Vorrichtung bzw. hinsichtlich des Druckstück vorgegeben bzw. vorgebbar. Aufgrund des somit vorgegeben Mindestspiels sind Toleranzen der Vorrichtung ausgleichbar. Beispielsweise sind Unebenheiten einer Verzahnung zwischen dem Ritzel und der Zahnstange, Unrundheiten des Ritzels und/oder andere toleranzbedingte Abweichungen ausgleichbar. Insbesondere ist das erforderliche Mindestspiel bzw. ein Mindestwert für das axiale Spiel der Vorrichtung in axialer Richtung der Mittellängsachse, insbesondere des Druckstücks, ausschließlich mittels der Axialspieleinrichtung vorgegeben.
  • Gemäß einer Weiterbildung erstreckt sich das Federelement, insbesondere in einem Betriebszustand, bis zu einem vorgegebenen maximalen Überstandsmaß aus der Vertiefung heraus. Hierbei übt das Federelement eine Druckkraft in axialer Richtung der Mittellängsachse direkt oder indirekt auf die Nachstelleinrichtung und hierüber auf das Druckstück aus. Das Überstandsmaß gibt ein oder das Mindestspiel der Nachstelleinrichtung und/oder des Druckstückes in axialer Richtung der Mittellängsachse vor. Somit ist mittels der Axialspieleinrichtung bzw. mittels des Federelementes der Axialspieleinrichtung das Mindestspiel der Vorrichtung in Längsrichtung der Mittellängsachse definiert bzw. vorgegeben. Die Axialspieleinrichtung ermöglicht somit innerhalb des vorgegebenen maximalen Überstandsmaß ein Spiel bzw. eine Bewegung der Nachstelleinrichtung und/oder des Druckstückes in Richtung der Zahnstange und/oder von der Zahnstange weg. Hierdurch können in vorgegebener Weise toleranzbedingte und/oder fertigungsbedingte Abweichungen ausgeglichen werden.
  • Das maximale Überstandsmaß kann weniger als 150 µm betragen. Insbesondere liegt das maximale Überstandsmaß im Bereich von 100 µm. Vorzugsweise liegt das maximale Überstandsmaß in einem Montagezustand in einem Bereich von 100 µm. Hierbei kann sich eine maximale Abweichung von +/- 20 µm ergeben bzw. vorgegeben sein. Insbesondere beträgt das maximale Überstandsmaß maximal 60 µm. Beispielsweise in einem Betriebszustand der Vorrichtung und/oder des Federelementes der Axialspieleinrichtung kann das maximale Überstandsmaß 60 µm betragen. Somit kann mittels des Federelementes ein Mindestspiel der Nachstelleinrichtung und/oder des Druckstückes in axialer Richtung der Mittellängsachse von weniger als 150 µm oder im Bereich von 100 µm oder maximal 60 µm gegeben sein.
  • Vorzugsweise ist die Vorrichtung im Betriebszustand in einer Lenkvorrichtung endmontiert. Insbesondere ist die Vorrichtung im Montagezustand in einem für die Montage in der Lenkvorrichtung vorgesehenen Zustand. Mit anderen Worten befindet sich die Vorrichtung im Montagezustand nicht in einem endmontierten Zustand. Das Federelement kann im Montagezustand stärker komprimiert sein als im Betriebszustand. Vorzugsweise ist das Federelement im Montagezustand maximal komprimiert.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist die Vertiefung in der der Nachstelleinrichtung zugewandten Seite des Lagerelementes als eine Nut, insbesondere als eine Ringnut, oder als hohlzylinderartige Vertiefung ausgebildet. Die Vertiefung kann eine Mittelachse aufweisen, wobei vorzugsweise die Mittelachse der Vertiefung mit der Mittellängsachse der Vorrichtung zusammenfällt. In der Ausbildung der Vertiefung als eine Ringnut kann diese konzentrisch und/oder koaxial zur Mittelachse der Vertiefung bzw. zur Mittellängsachse der Vorrichtung ausgebildet sein. Das Lagerelement kann eine Durchgangsöffnung aufweisen. Insbesondere ist die Durchgangsöffnung des Lagerelementes konzentrisch und/oder koaxial zur Mittellängsachse der Vorrichtung ausgebildet. Somit kann eine Mittelachse der Durchgangsöffnung mit der Mittellängsachse der Vorrichtung zusammenfallen. Eine als Ringnut ausgebildete Vertiefung kann die mittig zur Ringnut ausgebildete Durchgangsöffnung umlaufen bzw. umringen. In der Ausbildung der Vertiefung als eine hohlzylinderartige Vertiefung kann die mittig in der hohlzylinderartigen Vertiefung ausgebildete Durchgangsöffnung in einer Bodenfläche der hohlzylinderartigen Vertiefung realisiert sein.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist das elastische Federelement als ein O-Ring oder als eine Ringfederscheibe ausgebildet. In der Ausbildung des Federelementes als ein O-Ring kann dieser aus einem elastischen Kunststoffmaterial oder Gummimaterial hergestellt sein. In der Ausbildung des Federelementes als eine Ringfederscheibe kann diese aus Metall gebildet sein. Insbesondere ist die Ringfederscheibe als eine Wellenringfederscheibe ausgebildet. Vorzugsweise ist die Ringfederscheibe hinsichtlich ihrer Maße und/oder ihrer Elastizität kalibriert. Die Maße und/oder die Elastizität der Ringfederscheibe können innerhalb eines, insbesondere sehr geringen oder engen, Toleranzbereiches liegen.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Axialspieleinrichtung ein Spielbegrenzungselement auf. Hierbei ist das Spielbegrenzungselement zwischen dem elastischen Federelement und der Nachstelleinrichtung angeordnet. Vorzugsweise liegt das Spielbegrenzungselement einerseits an dem elastischen Federelement und andererseits an der Nachstelleinrichtung, insbesondere einer Scheibe der Nachstelleinrichtung, an. Insbesondere ist das Spielbegrenzungselement außerhalb der Vertiefung angeordnet. Mittels des Spielbegrenzungselementes kann das maximale Überstandsmaß, mit dem sich das Federelement aus der Vertiefung heraus erstreckt, vorgegeben sein.
  • Das Spielbegrenzungselement kann mindestens einen äußeren und in Bezug zur Mittellängsachse der Vorrichtung radialen Randabschnitt aufweisen. Insbesondere weist das Spielbegrenzungselement zwei voneinander abgewandte radiale Randabschnitte auf. Der mindestens eine Randabschnitt oder die beiden Randabschnitte können vorsprungartig ausgebildet sein. Insbesondere ist der mindestens eine radiale Randabschnitt oder sind die beiden radialen Randabschnitte in einer Haltenut des Lagerelementes angeordnet. Aufgrund des Zusammenwirkens der Haltenut und des Spielbegrenzungselementes kann das maximale Überstandsmaß vorgegeben sein, mit dem sich das Federelement aus der Vertiefung heraus erstreckt.
  • Insbesondere weist das Lagerelement einen ringartigen Wandabschnitt zum Aufnehmen der Nachstelleinrichtung auf. Die Nachstelleinrichtung kann mittels des ringartigen Wandabschnittes in axialer Richtung der Mittellängsachse geführt sein.
  • Die Haltenut ist in einer Innenseite und in radialer Verlängerung der der Nachstelleinrichtung zugewandten Seite des Lagerelementes ausgebildet. Vorzugsweise ist die sich parallel zur Mittellängsachse der Vorrichtung ergebende Höhe der Haltenut im Verhältnis zur Materialdicke des mindestens einen radialen Randabschnittes des Spielbegrenzungselementes derart ausgebildet, dass sich für das Spielbegrenzungselement ein maximales Spiel in axialer Richtung bzw. in Längsrichtung der Mittellängsachse entsprechend des vorgegebenen maximalen Überstandsmaßes ergibt.
  • Die Innenseite des ringartigen Wandabschnittes kann mindestens eine parallel zur Mittellängsachse ausgerichtete Einführnut zum Einführen des mindestens Randabschnittes des Spielbegrenzungselementes aufweisen. Die mindestens eine Einführnut ermöglicht somit die Montage des Spielbegrenzungselementes in der Haltenut des Lagerelementes.
  • Vorzugsweise ist das Spielbegrenzungselement als eine Ringscheibe, insbesondere aus Metall, ausgebildet. Das Spielbegrenzungselement kann mindestens eine Ausnehmung zum Zusammenwirken mit einem Einführwerkzeug aufweisen. Mittels des Einführwerkzeugs kann das Spielbegrenzungselement in die mindestens eine Einführnut oder in zwei einander gegenüberliegende Einführnuten eingeführt und in der Haltenut montiert werden.
  • Von besonderem Vorteil ist eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug und mit einer Zahnstange, die in Richtung einer Längsachse der Zahnstange verschieblich gelagert ist. Hierbei weist die Lenkvorrichtung ein Ritzel auf, wobei die Zahnstange in das Ritzel eingreift. Die Lenkvorrichtung weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Andrücken der Zahnstange an das Ritzel auf, wobei mittels der Vorrichtung die Zahnstange an das Ritzel gedrückt ist, und das Druckstück innerhalb eines Gehäuses und in axialer Richtung der Mittellängsachse verschiebbar angeordnet ist, wobei das Lagerelement am Gehäuse festgesetzt ist. Insbesondere ist die Lenkvorrichtung gemäß den im Zusammenhang mit der hier beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung erläuterten Ausgestaltungen weitergebildet.
  • Des Weiteren ist ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung von Vorteil. Hierbei werden zunächst das Druckstück und das Vorspannelement als einzelne Bauteile und aufeinander folgend in einen Gehäuseinnenraum eines Gehäuses eingesetzt. Anschließend wird eine Montageeinheit bestehend aus einem Montageelement, dem Lagerelement, der Axialspieleinrichtung und der Nachstelleinrichtung in dem Gehäuse festgesetzt, insbesondere eingeschraubt. Hierbei wird das Federelement, das innerhalb der Montageeinheit in einem Montagezustand ist, vollständig innerhalb der in dem Lagerelement ausgebildeten Vertiefung aufgenommen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente. Es zeigen:
    • 1 einen Ausschnitt einer geschnittenen Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung und mit einer erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung,
    • 2 eine Explosionsdarstellung von Einzelteilen der erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung gemäß 1,
    • 3 eine geschnittene Seitenansicht eines Lagerelementes für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung gemäß 1 oder 2,
    • 4 eine perspektivische Ansicht des Lagerelementes und eines ersten Federelementes für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung gemäß 1 oder 2 in einem unmontierten Zustand,
    • 5 eine perspektivische Ansicht des Lagerelementes mit dem montierten ersten Federelement und einem unmontierten Spielbegrenzungselement für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung gemäß 1 oder 2,
    • 6 eine teiltransparente, perspektivische Ansicht des Lagerelementes mit dem montierten ersten Federelement und dem teilmontierten Spielbegrenzungselement für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung gemäß 1 oder 2,
    • 7 eine teiltransparente, perspektivische Seitenansicht des Lagerelementes mit dem montierten ersten Federelement und dem montierten Spielbegrenzungselement für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung gemäß 1 oder 2,
    • 8 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung mit einem Montageelement,
    • 9a-9e verschiedene Ansichten einer Montageeinheit zum Realisieren der erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung gemäß 8,
    • 10 eine Explosionsdarstellung von Einzelteilen einer erfindungsgemäßen weiteren Vorrichtung,
    • 11 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen weitere Vorrichtung mit einem Montagestift, und
    • 12a-b Ausschnitte von schematischen geschnittenen Seitenansichten eines weiteren Federelementes für die erfindungsgemäße weitere Vorrichtung.
  • 1 zeigt einen Ausschnitt einer geschnittenen Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung 1 mit einer erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung 2. Die Lenkvorrichtung 1 weist eine Zahnstange 3 auf. Des Weiteren weist die Lenkvorrichtung 1 ein Ritzel 4 auf, wobei das Ritzel 4 hier als eine Ritzelwelle realisiert ist. Die Zahnstange 3 wird mittels der Vorrichtung 2 an das Ritzel 4 gedrückt. Hierdurch stehen Zähne der Zahnstange 3 und des Ritzels 4 in Eingriff miteinander. Zum Andrücken der Zahnstange 3 an das Ritzel 4 weist die Vorrichtung 2 ein Druckstück 5 auf. Die Vorrichtung 2 bzw. das Druckstück 5 ist auf einer von dem Ritzel 4 abgewandten Seite der Zahnstange 3 angeordnet.
  • Die Lenkvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 6 auf. Das Gehäuse 6 kann als ein eigenständiges Gehäuse oder als ein einstückiger Bestandteil eines Getriebegehäuses eines Lenkgetriebes für die Lenkvorrichtung 1 ausgebildet sein. Das Gehäuse 6 bildet einen Gehäuseinnenraum 7. Die Vorrichtung 2 und damit auch das Druckstück 5 sind innerhalb des Gehäuses 6 bzw. in dem Gehäuseinnenraum 7 angeordnet. Das Druckstück 5 ist hierbei in axialer Richtung einer Mittellängsachse 8 des Gehäuseinnenraums 7 verschieblich geführt. Hierbei stellt die Mittellängsachse 8 zugleich die Mittellängsachse 8 der Vorrichtung 2 dar. Der Gehäuseinnenraum 7 ist bei diesem Ausführungsbeispiel hohlzylindrisch ausgebildet. Das Druckstück 5 liegt gleitbeweglich an einer Innenseite des Gehäuseinnenraums 7 an. Entsprechend weist das Druckstück 5 eine korrespondierend zu der Innenseite des Gehäuseinnenraums 7 zylindrische Außenfläche 9 auf. In der Außenfläche 9 des Druckstücks 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine umlaufende Nut 10 ausgebildet. In der Nut 10 ist eine Dichtung 11 angeordnet. Die Dichtung 11 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als ein O-Ring realisiert.
  • Zwischen dem Druckstück 5 und der Zahnstange 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Gleitelement 12 angeordnet. Im Betrieb kann die Zahnstange 3 mittels des Ritzels 4 in Längsrichtung der Zahnstange 3 zum Lenken von hier nicht näher dargestellten Rädern verschoben werden. Hierbei gleitet die Zahnstange 3 entlang des Gleitelementes 12 und wird zugleich mittels des Druckstücks 5 an das Ritzel 4 gedrückt. Hierbei ist das Gleitelement 12 an dem Druckstück 5 gehalten. Das Gleitelement 12 weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen kreisbogenabschnittsartigen Querschnitt auf, der ein teilweises Umschließen bzw. Anliegen an der Zahnstange 3 ermöglicht. Das Gleitelement 12 ist in einer korrespondierend hierzu ausgebildeten Ausnehmung 13 des Druckstücks 5 angeordnet. Für ein reibungsarmes Gleiten der Zahnstange 3 an dem Gleitelement 12 ist dieses bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem PTFE-Kunststoff gebildet.
  • Des Weiteren weist die Vorrichtung 2 ein Lagerelement 14 auf. Das Lagerelement 14 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Abdeckung bzw. als ein Deckel bzw. als ein Verschluss ausgebildet. Der Gehäuseinnenraum 7 ist mittels des Lagerelementes 14 verschlossen. Im Einzelnen ist eine von dem Ritzel 4 abgewandte Öffnung des Gehäuses 6 bzw. des Gehäuseinnenraums 7 mittels des Lagerelementes 14 verschlossen. Das Lagerelement 14 ist in axialer Richtung zur Mittellängsachse 8 an dem Gehäuse 6 festgesetzt.
  • Darüber hinaus weist die Vorrichtung 2 ein in axialer Richtung zur Mittellängsachse 8 wirkendes Vorspannelement 15 auf. Das Druckstück 5 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Ringnut 16 auf, in der das Vorspannelement 15 angeordnet ist und sich aus der Ringnut heraus in Richtung des Lagerelementes 14 erstreckt. Somit ist das Vorspannelement 15 in dem hier dargestellten montierten Zustand zwischen dem Druckstück 5 und dem Lagerelement 14 angeordnet. Das Vorspannelement 15 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Druckfeder bzw. Schraubenfeder ausgebildet. Hierbei wird mittels des Vorspannelementes 15 das Druckstück 5 mit einer Vorspannkraft in axialer Richtung zur Mittellängsachse 8 und von dem Lagerelement 14 weg gerichtet beaufschlagt. Das Vorspannelement 15 stützt sich somit einerseits unmittelbar an dem Druckstück 5 und andererseits unmittelbar an dem Lagerelement 14 ab.
  • Des Weiteren weist die Vorrichtung 2 eine Nachstelleinrichtung 17 zum Ausgleichen von Verschleiß auf. Hierbei ist die Nachstelleinrichtung 17 zwischen dem Druckstück 5 und dem Lagerelement 14 angeordnet. Die Nachstelleinrichtung 17 weist zwei relativ zueinander verdrehbare Scheiben 18, 19 auf. Des Weiteren weist die Nachstelleinrichtung 17 eine Drehfeder 20 auf. Die Drehfeder 20 ist zwischen den beiden Scheiben 18, 19 angeordnet, wobei die beiden Scheiben 18, 19 mittels der Drehfeder 20 relativ zueinander verdreht werden können. Bei einem Verschleiß werden die beiden Scheiben 18, 19 mittels der Drehfeder relativ zueinander verdreht, wodurch eine Höhe der Nachstelleinrichtung 17 in axialer Richtung der Mittellängsachse 8 zunimmt. Mittels der Nachstelleinrichtung 17 kann somit selbstständig bzw. selbsttätigein im Laufe des Betriebes entstehender Verschleiß ausgeglichen werden. Ein Zurückdrehen der beiden Scheiben 18, 19 ist mittels einer geeignet ausgebildeten und zwischen den beiden Scheiben 18, 19 wirkenden Selbsthemmung verhindert.
  • Die Vorrichtung 2 weist eine Axialspieleinrichtung 21 zum Vorgeben eines Mindestspiels des Druckstücks 5 in Bezug zu einer Bewegung in axialer Richtung zur Mittellängsachse 8 auf. Die Axialspieleinrichtung 21 ist zwischen der Nachstelleinrichtung 17 und dem Lagerelement 14 angeordnet. Hierbei weist die Axialspieleinrichtung 21 ein in axialer Richtung zur Mittellängsachse 8 wirkendes elastisches Federelement 22 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Federelement 22 als ein O-Ring ausgebildet. Das Federelement 22 ist in einer Vertiefung 23 angeordnet bzw. gelagert. Die Vertiefung 23 ist in einer der Nachstelleinrichtung 17 zugewandten Seite des Lagerelementes 14 ausgebildet. Darüber hinaus weist bei diesem Ausführungsbeispiel die Axialspieleinrichtung 21 ein Spielbegrenzungselement 24 auf. Das Spielbegrenzungselement 24 ist zwischen dem elastischen Federelement 22 und der Nachstelleinrichtung 17 sowie außerhalb der Vertiefung 23 angeordnet.
  • In dem hier dargestellten Betriebszustand der Vorrichtung 2 ist eine Durchgangsöffnung 25 des Lagerelementes 14 mittels eines Verschlusselementes 26 verschlossen.
  • 2 zeigt eine Explosionsdarstellung von Einzelteilen der erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung 2 gemäß 1. Gleiche Merkmale tragen die gleichen Bezugszeichen wie zuvor. Insoweit wird zur Vermeidung von Wiederholungen auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
  • Als eine Alternative für das Verschlusselement 26 ist hier ein Montageelement 27 zusätzlich dargestellt. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, wird das Montageelement 27 zur Montage der Vorrichtung 2 in dem Gehäuse 6 gemäß 1 benötigt.
  • 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Lagerelementes 14 für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung 2 gemäß 1 oder 2. Die als Ringnut ausgebildete Vertiefung 23 weist eine hier nicht näher dargestellte Mittelachse auf, die mit der Mittellängsachse 8 zusammenfällt.
  • An einem Außenumfang des Lagerelementes 14 ist ein Außengewinde 28 ausgebildet. Mittels des Außengewindes 28 wird das Lagerelement 14 in ein korrespondierend ausgebildetes Innengewinde in einer Innenseite des Gehäuses 6 bzw. des Gehäuseinnenraums 7 zum Festsetzen an dem Gehäuse 6 gemäß 1 eingeschraubt.
  • Des Weiteren weist bei diesem Ausführungsbeispiel das Lagerelement 14 an seinem Außenumfang eine Ringnut 29 zum Aufnehmen eines Dichtelementes in Gestalt eines O-Rings auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Außendurchmesser des Lagerelementes 14 im Bereich des Außengewindes 28 größer ausgebildet als im Bereich der Ringnut 29.
  • Das Lagerelement 14 weist einen ringartigen Wandabschnitt 30 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Außendurchmesser des ringartigen Wandabschnittes 30 kleiner ausgebildet als der Außendurchmesser im Bereich des Außengewindes 28.
  • Gemäß 1 dient der ringartige Wandabschnitt 20 zum Aufnehmen der Nachstelleinrichtung 17. In einer Innenseite des Wandabschnitts 30 ist eine Haltenut 31 ausgebildet. Hierbei erstreckt sich die Haltenut in radialer Verlängerung der gemäß 1 der Nachstelleinrichtung 17 zugewandten Seite 32 des Lagerelementes 14. Die Seite 32 bildet zugleich einen Boden für den Innenraum, der mittels des ringartigen Wandabschnittes 20 gebildet ist. Die Haltenut 31 weist eine sich parallel zur Mittellängsachse 8 erstreckende Höhe 33 auf.
  • Wie nachfolgend noch besser erkennbar weist die Innenseite des ringartigen Wandabschnitts 30 bei diesem Ausführungsbeispiel zwei parallel zur Mittellängsachse 8 ausgerichtete und einander gegenüberliegende Einführnuten 34, 35 auf.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lagerelementes 14 und des ersten Federelementes 22 in der Ausbildung als ein O-Ring für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung 2 gemäß 1 oder 2 in einem unmontierten Zustand. Zur Montage des Federelementes 22 wird dieses in der formkorrespondierend zur Gestalt des Federelementes 22 ausgebildeten Vertiefung 23 angeordnet. Gut zu erkennen sind hier zudem die beiden Einführnuten 34, 35 in der Innenseite des ringartigen Wandabschnittes 30 ausgebildet sind, wobei die Einführnuten 34, 35, wie nachfolgend noch dargestellt, zum Einführen bzw. Montieren des Spielbegrenzungselements 24 dienen.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lagerelementes 14 mit dem montierten ersten Federelement 22 und dem unmontierten Spielbegrenzungselement 24 für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung 2 gemäß 1 oder 2. Das als O-Ring ausgebildete Federelement 22 ist in der ringartigen Vertiefung 23 gemäß 4 angeordnet. Das Spielbegrenzungselement 24 ist als eine Ringscheibe und bei diesem Ausführungsbeispiel aus Metall gebildet. Das Spielbegrenzungselement 24 weist bei diesem Ausführungsbeispiel zwei äußere und in Bezug zur Mittellängsachse 8 gemäß 1 radial nach außen vorstehende Randabschnitte 36, 37 auf. Hierbei sind die beiden Randabschnitte 36, 37 voneinander abgewandt. Die Randabschnitte 36, 37 und die Einführnuten 34, 35 sind formkorrespondierend zueinander ausgebildet. Abgesehen von den Randabschnitten 36, 37 bzw. abgesehen von den Einführnuten 34, 35 ist ein Außendurchmesser des Spielbegrenzungselementes 24 formkorrespondierend zu einem Innendurchmesser des ringartigen Wandabschnitts 30 ausgebildet. Zur Montage des Spielbegrenzungselementes 24 werden die Randabschnitte 36, 37 über die Einführnuten 34, 35 geführt, bis das Spielbegrenzungselement 24 an dem Federelement 22 anliegt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Spielbegrenzungselement 24 zwei Ausnehmungen 38, 39 zum Zusammenwirken mit einem hier nicht näher dargestellten Einführwerkzeug auf. Die beiden Ausnehmungen 38, 39 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als zwei voneinander abgewandt angeordnete Schlitze am Außenumfang des ringscheibenförmigen Spielbegrenzungselementes 24 realisiert. Bei diesem Beispiel sind die Ausnehmungen 38, 39 in einem Winkel von 90° zu den Randabschnitten 36, 37 angeordnet.
  • 6 zeigt eine teiltransparente, perspektivische Ansicht des Lagerelementes 14 mit dem montierten ersten Federelement 22 und dem teilmontierten Spielbegrenzungselement 24 für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung 2 gemäß 1 oder 2. Ein hier lediglich schematisch angedeutetes Einführwerkzeug 40 dient zur Montage des Spielbegrenzungselementes 24 in dem Lagerelement 14. Hierbei ist das Einführwerkzeug 40 zum Zusammenwirken mit den Ausnehmungen 38, 39 gemäß 5 ausgebildet.
  • Mittels des Einführwerkzeugs 40 wird das Spielbegrenzungselement 24 in Richtung des Lagerelementes 14 gedrückt, bis das Spielbegrenzungselement 24 an der Seite 32 des Lagerelementes 14 gemäß 3 anliegt. Anschließend wird das Spielbegrenzungselement 24 mittels des Einführwerkzeugs 40 gegenüber dem Lagerelement 14 und um die Mittellängsachse 8 gemäß 1 oder 3 um ca. 90° gedreht. Hierdurch gelangen, wie nachfolgend noch näher dargestellt, die Randabschnitte 36, 37 des Spielbegrenzungselementes 24 in die Haltenut 31 des Lagerelementes 14, siehe hierzu die nachfolgende 7.
  • 7 zeigt eine teiltransparente, perspektivische Seitenansicht des Lagerelementes 14 mit dem montierten ersten Federelement 22 und dem montierten Spielbegrenzungselement 24 für die erfindungsgemäße erste Vorrichtung 2 gemäß 1 oder 2. Durch das Verdrehen des Spielbegrenzungselements 24 mittels des Einführwerkzeugs 40 gelangen die Randabschnitte 36, 37 des Spielbegrenzungselements 24 in die Haltenut 31. Hierdurch ist das Spielbegrenzungselement 24 zuverlässig in der Haltenut 31 gehalten.
  • Hierbei ist die Höhe 33 der Haltenut 31 in Bezug zur Materialdicke der Randabschnitte 36, 37 bzw. des Spielbegrenzungselementes 24 derart ausgebildet, dass sich eine Beweglichkeit des Spielbegrenzungselements 24 in Längsrichtung der Mittellängsachse 8 ergibt, sodass in Zusammenwirkung mit dem Federelement 22 die Axialspieleinrichtung 21 ein Mindestspiel für das Druckstück 5 gemäß 1 vorgegeben ist. Mit anderen Worten ist mittels des Spielbegrenzungselements 24 in Zusammenwirkung mit der Höhe der Haltenut 31 ein maximales Überstandsmaß 49 vorgegeben, mit dem sich das Federelement 22 aus der Vertiefung 23 heraus erstrecken kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt das maximale Überstandsmaß 49 bzw. das Mindestspiel des Druckstücks 5 gemäß 1 in axialer Richtung der Mittellängsachse 8 etwa oder genau 60 µm.
  • 8 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung 2 mit dem Montageelement 27. Mittels des Montageelementes 27, das bei diesem Ausführungsbeispiel stiftartig ausgebildet ist, werden die Nachstelleinrichtung 17, die Axialspieleinrichtung 21 und das Lagerelement 14 zum Zwecke der Montage der Vorrichtung 2 in die Lenkvorrichtung 1 bzw. in das Gehäuse 6 gemäß 1 zusammengehalten. Hierzu erstreckt sich das Montageelement 27 durch die Durchgangsöffnung 25 des Lagerelementes 14 sowie korrespondierende Öffnungen des Spielbegrenzungselements 24 und der Nachstelleinrichtung 17 bis in einen Freiraum 41 des Druckstücks 5. Hierbei stützt sich das Montageelement 27 einerseits mittels eines Kopfstückes 42 an einer Außenseite des Lagerelementes 14 und andererseits mittels Halteabschnitten 43 an einer von dem Lagerelement 14 abgewandten Seite der Nachstelleinrichtung 21 bzw. der ersten Scheibe 18 ab.
  • 9a bis 9e zeigen verschiedene Ansichten und Zustände einer Montageeinheit zum Herstellen der erfindungsgemäßen ersten Vorrichtung 2 gemäß 8.
  • Gemäß 9a ist das Lagerelement 14 gemäß 7 gezeigt. Somit ist das hier nicht näher erkennbare Federelement 22 sowie das Spielbegrenzungselement 24 bereits in dem Lagerelement 14 montiert. Des Weiteren ist die hier ebenfalls nicht näher erkennbare Nachstelleinrichtung 17 bereits in dem Lagerelement 14 angeordnet. Um nun eine Montageeinheit bestehend aus dem Lagerelement 14, der Axialspieleinrichtung 21 und der Nachstelleinrichtung 17 bereitzustellen, wird das stiftartige Montageelement 27 verwendet.
  • Das Montageelement 27 weist an einem ersten Ende das Kopfstück 42 und an einem von dem ersten Ende bzw. von dem Kopfstück 42 abgewandten Ende mehrere, bei diesem Ausführungsbeispiel drei, Halteabschnitte 43 auf. Die Halteabschnitte 43 sind als stegartige Vorsprünge ausgebildet und gleichmäßig am Umfang des Montageelements 27 verteilt angeordnet. Mit anderen Worten stehen die Halteabschnitte in radialer Richtung zu einer Längsachse des Montageelementes 27 nach außen ab.
  • Des Weiteren weist das Montageelement 27 eine erste Positionierungsmarke 44 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Kopfstück 42 die erste Positionierungsmarke 44 auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Positionierungsmarke 44 in einer Stirnseite des Kopfstücks 42 ausgebildet. Das Lagerelement 14 weist eine zweite Positionierungsmarke 45 auf. Die zweite Positionierungsmarke 45 ist bei diesem Ausführungsbeispiel auf einer von der hier nicht näher erkennbaren Seite 32 gemäß 3 abgewandten Seite angeordnet. Die Positionierungsmarken 44, 45 sind hier beispielhaft als Stege bzw. Nuten ausgebildet.
  • Zum Einführen des Montageelements 27 durch die Durchgangsöffnung 25 und durch die hier nicht näher erkennbare Axialspieleinrichtung 21 sowie die Nachstelleinrichtung 17 wird das Montageelement 27 gemäß 9b derart ausgerichtet, dass die erste Positionierungsmarke 44 und die zweite Positionierungsmarke 45 korrespondierend zueinander ausgerichtet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Positionierungsmarken 44, 45 auf einer gemeinsamen Linie liegend zueinander ausgerichtet.
  • Gemäß 9c weist die Nachstelleinrichtung 17 bzw. mindestens die Scheibe 18 korrespondierend zum Querschnitt des von dem Kopfstück 42 abgewandten Endes des Montageelements 27 mit den Halteabschnitten 43 eine formkorrespondierende Öffnung 46 auf.
  • Während des Einführens des Montageelements 27 im Sinne der 9a bis 9c wird die Nachstelleinrichtung 17 in hier nicht näher dargestellter Weise in Richtung des Lagerelementes 14 gedrückt, wodurch auch das Federelement 22 der Axialspieleinrichtung 21 zusammengedrückt wird. Hierdurch liegt das hier nicht näher erkennbare Spielbegrenzungselement 24 an der in 3 gezeigten Seite 32 des Lagerelementes 14 an. Das Federelement 22 ist hierbei vollständig in die Vertiefung 23 gedrückt.
  • Sodann wird gemäß 9d das Montageelement 27 gemäß Pfeil 47 verdreht. Hierdurch wird die zunächst korrespondierende Lage der beiden Positionierungsmarken 44, 45 aufgelöst. Das Montageelement 27 wird bei diesem Ausführungsbeispiel um etwa 60° um seine Längsachse rotiert.
  • Hierdurch hintergreifen die Halteabschnitte 43 gemäß 9e die Nachstelleinrichtung 17 bzw. die Scheibe 18. Hierdurch ist die gewünschte Montageeinheit bestehend aus dem Montageelement 27, dem Lagerelement 14, der Axialspieleinrichtung 21 und der Nachstelleinrichtung 17 gebildet. Das Druckstück 5 und das Vorspannelement 15 sind dagegen nicht Bestandteil der Montageeinheit.
  • Zur Montage der Vorrichtung 2 in dem Gehäuse 6 gemäß 1 werden zunächst das Druckstück 5 und das Vorspannelement 15 als Einzelbauteile in dem Gehäuseinnenraum 7 und anschließend die vorstehend beschriebene Montageeinheit eingeschraubt. Abschließend wird das Montageelement 27 wieder entfernt und durch das Verschlusselement 26 ersetzt.
  • 10 zeigt eine Explosionsdarstellung von Einzelteilen einer erfindungsgemäßen weiteren Vorrichtung 47. Gleiche Merkmale tragen die gleichen Bezugszeichen wie zuvor. Insoweit wird zur Vermeidung von Wiederholungen auch auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
  • Im Unterschied zu der Vorrichtung 2 gemäß 1 oder 2 sind bei der hier gezeigten Vorrichtung 47 das Spielbegrenzungselement 24 der Vorrichtung 2 weggelassen und das Federelement 22 ist bei der Vorrichtung 47 als eine Ringfederscheibe, bei diesem Ausführungsbeispiel als eine Wellenfederscheibe, ausgebildet. Des Weiteren ist hier zusätzlich zu der Dichtung 11 für die Nut 10 des Druckstücks 5 eine weitere Dichtung 11 für die Ringnut 29 des Lagerelements 14 dargestellt, siehe hierzu auch die nachfolgende 11.
  • 11 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen weiteren Vorrichtung 47 mit einem Montageelement 48, dessen grundsätzlicher Aufbau dem des Montageelements 27 entspricht.
  • Das Lagerelement 14 der Vorrichtung 47 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Vertiefung 23 auf, die als eine hohlzylinderartige Vertiefung 23 ausgebildet ist. In der hohlzylinderartigen Vertiefung 23 ist das Federelement 22, welches hier als eine Ringfederscheibe ausgebildet ist, angeordnet. Hierbei stützt sich das als Ringfederscheibe ausgebildete Federelement 22 an einer Bodenfläche der Vertiefung 23 und an der Nachstelleinrichtung 17 bzw. hier der Scheibe 19 ab.
  • Mittels des Montageelementes 48 ist die Montageeinheit bestehend aus dem Montageelement 48, dem Lagerelement 14, der Axialspieleinrichtung 21 und der Nachstelleinrichtung 17 gebildet.
  • 12a und 12b zeigen Ausschnitte von schematischen geschnittenen Seitenansichten des Federelementes 22 für die erfindungsgemäße weitere Vorrichtung 47 gemäß 10 und 11.
  • Hierbei zeigt 12a die Axialspieleinrichtung 21 für die Vorrichtung 47 gemäß 10 und 11 in einem Betriebszustand. Hierbei erstreckt sich das Federelement 22 mit einem vorgegebenen maximalen Überstandsmaß 49 aus der Vertiefung 23 des schematisch angedeuteten Lagerelementes 14 in Richtung der schematisch angedeuteten Scheibe 19 heraus. Hierbei bestimmt das maximale Überstandsmaß 49 zugleich den maximalen Abstand bzw. das maximale Spiel zwischen dem Lagerelement 14 und der Nachstelleinrichtung 17 bzw. der Scheibe 19 in axialer Richtung der Mittellängsachse 8. In hier nicht näher dargestellter Weise ist hierdurch zugleich ein Mindestspiel des Druckstücks 5 vorgegeben.
  • 12b zeigt die Axialspieleinrichtung 21 der Vorrichtung 47 in einem Montagezustand, wie sich dies mit dem Montageelement 48 gemäß 11 ergibt. In dem Montagezustand wird die Nachstelleinrichtung 17 mittels des Montageelementes 48 in Richtung des Lagerelementes 14 gezogen, sodass die Scheibe 19 an dem Lagerelement 14 anliegt. Hierdurch ist das Federelement 22 der Vorrichtung 47 im Montagezustand vollständig innerhalb der Vertiefung 23 angeordnet. Nach einem Entfernen des Montageelements 48 geht die Axialspieleinrichtung 21 in den Betriebszustand gemäß 12a über.
  • Bezugszeichen
  • 1
    Lenkvorrichtung
    2
    Vorrichtung
    3
    Zahnstange
    4
    Ritzel
    5
    Druckstück
    6
    Gehäuse
    7
    Gehäuseinnenraum
    8
    Mittellängsachse
    9
    Außenfläche
    10
    Nut
    11
    Dichtung
    12
    Gleitelement
    13
    Ausnehmung
    14
    Lagerelement
    15
    Vorspannelement
    16
    Ringnut
    17
    Nachstelleinrichtung
    18
    Scheibe
    19
    Scheibe
    20
    Drehfeder
    21
    Axialspieleinrichtung
    22
    Federelement
    23
    Vertiefung
    24
    Spielbegrenzungselement
    25
    Durchgangsöffnung
    26
    Verschlusselement
    27
    Montageelement
    28
    Außengewinde
    29
    Ringnut
    30
    Wandabschnitt
    31
    Haltenut
    32
    Seite
    33
    Höhe
    34
    Einführnut
    35
    Einführnut
    36
    Randabschnitt
    37
    Randabschnitt
    38
    Ausnehmung
    39
    Ausnehmung
    40
    Einführwerkzeug
    41
    Freiraum
    42
    Kopfstück
    43
    Halteabschnitt
    44
    Positionierungsmarke
    45
    Positionierungsmarke
    46
    Öffnung
    47
    Vorrichtung
    48
    Montageelement
    49
    Überstandsmaß
  • 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
    • US 8899119 B2 [0002]

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange (3) an ein Ritzel (4), mit einem Druckstück (5), mit einem Lagerelement (14), und mit einem in axialer Richtung einer Mittellängsachse (8) der Vorrichtung (2, 47) wirkenden Vorspannelement (15), wobei mittels des zwischen dem Lagerelement (14) und dem Druckstück (5) angeordneten Vorspannelementes (15) das Druckstück (5) mit einer Vorspannkraft in axialer Richtung zur Mittellängsachse (8) und von dem Lagerelement (14) weg gerichtet beaufschlagt ist, und mit einer Nachstelleinrichtung (17) zum Ausgleichen von Verschleiß, wobei die Nachstelleinrichtung (17) zwischen dem Druckstück (5) und dem Lagerelement (14) angeordnet ist, und mit einer Axialspieleinrichtung (21) zum Vorgeben eines Mindestspiels des Druckstücks (5) in axialer Richtung zur Mittellängsachse (8), wobei die Axialspieleinrichtung (21) zwischen der Nachstelleinrichtung (17) und dem Lagerelement (14) angeordnet ist und die Axialspieleinrichtung (21) ein in axialer Richtung zur Mittellängsachse (8) wirkendes elastisches Federelement (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (22) in einer Vertiefung (23) gelagert ist, wobei die Vertiefung (23) in einer der Nachstelleinrichtung (17) zugewandten Seite (32) des Lagerelementes (14) ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Federelement (22), insbesondere in einem Betriebszustand, bis zu einem vorgegebenen maximalen Überstandsmaß (49) aus der Vertiefung (23) heraus erstreckt und eine Druckkraft in axialer Richtung der Mittellängsachse (8) direkt oder indirekt auf die Nachstelleinrichtung (17) ausübt, wobei das Überstandsmaß (49) ein oder das Mindestspiel der Nachstelleinrichtung (17) und/oder des Druckstückes (5) in axialer Richtung der Mittellängsachse (8) vorgibt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das maximale Überstandsmaß (49) weniger als 150 µm beträgt oder im Bereich von 100 µm liegt oder maximal 60 µm beträgt, insbesondere ist mittels des Federelementes (22) ein oder das Mindestspiel der Nachstelleinrichtung (17) und/oder des Druckstückes (5) in axialer Richtung der Mittellängsachse (8) von weniger als 150 µm oder im Bereich von 100 µm oder maximal 60 µm gegeben.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (23) als eine Nut, insbesondere als eine Ringnut, oder als eine hohlzylinderartige Vertiefung ausgebildet ist, vorzugsweise fällt eine Mittelachse der Vertiefung (23) mit der Mittellängsachse (8) der Vorrichtung (2, 47) zusammen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Federelement (22) als ein O-Ring oder als eine Ringfederscheibe ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialspieleinrichtung (21) ein Spielbegrenzungselement (24) aufweist, wobei das Spielbegrenzungselement (24) zwischen dem elastischen Federelement (22) und der Nachstelleinrichtung (17) angeordnet ist, insbesondere ist das Spielbegrenzungselement (24) außerhalb der Vertiefung (23) angeordnet, vorzugsweise ist mittels des Spielbegrenzungselementes (24) ein maximales Überstandsmaß (49) vorgegeben, mit dem sich das Federelement (22) aus der Vertiefung (23) heraus erstreckt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein äu-ßerer in Bezug zur Mittellängsachse (8) radialer Randabschnitt (36, 37) des Spielbegrenzungselementes (24) in einer Haltenut (31) des Lagerelementes (14) angeordnet ist, vorzugsweise sind zwei voneinander abgewandte radiale Randabschnitte (36, 37) des Spielbegrenzungselementes (24) in der Haltenut (31) des Lagerelementes (14) angeordnet, insbesondere aufgrund des Zusammenwirkens von Haltenut (31) und Spielbegrenzungselement (24) ein maximales Überstandsmaß (49) vorgegeben, mit dem sich das Federelement (22) aus der Vertiefung (23) heraus erstreckt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (14) einen ringartigen Wandabschnitt (30) zum Aufnehmen der Nachstelleinrichtung (17) aufweist, wobei die Haltenut (31) in einer Innenseite und in radialer Verlängerung der der Nachstelleinrichtung (17) zugewandten Seite (32) des Lagerelementes (14) ausgebildet ist, insbesondere weist die Innenseite des ringartigen Wandabschnittes (30) mindestens eine parallel zur Mittellängsachse (8) ausgerichtete Einführnut (34, 35) zum Einführen des Randabschnittes (36, 37) des Spielbegrenzungselementes (24) auf.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielbegrenzungselement (24) als eine Ringscheibe, insbesondere aus Metall, ausgebildet ist, vorzugsweise weist das Spielbegrenzungselement (24) mindestens eine Ausnehmung (38, 39) zum Zusammenwirken mit einem Einführwerkzeug auf.
  10. Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug und mit einer Zahnstange (3), die in Richtung einer Längsachse der Zahnstange (3) verschieblich gelagert ist, und mit einem Ritzel (4), wobei die Zahnstange (3) in das Ritzel (4) eingreift, sowie mit einer Vorrichtung (2, 47) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels dieser Vorrichtung (2, 47) die Zahnstange (3) an das Ritzel (4) gedrückt ist, und das Druckstück (5) innerhalb eines Gehäuses (6) und in axialer Richtung der Mittellängsachse (8) verschiebbar angeordnet ist, wobei das Lagerelement (14) am Gehäuse (6) festgesetzt ist.
  11. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (2, 47) nach Anspruch 1 und/oder einer Lenkvorrichtung (1) nach Anspruch 10, wobei zunächst das Druckstück (5) und das Vorspannelement (15) als einzelne Bauteile in einen Gehäuseinnenraum (7) eines Gehäuses (6) eingesetzt werden und anschließend eine Montageeinheit bestehend aus einem Montageelement (27, 48), dem Lagerelement (14), der Axialspieleinrichtung (21) und der Nachstelleinrichtung (17) in dem Gehäuse (6) festgesetzt wird, wobei das Federelement (22) in einem Montagezustand vollständig innerhalb der in dem Lagerelement (14) ausgebildeten Vertiefung (23) aufgenommen wird.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63188566A (ja) 1987-01-31 1988-08-04 Tokai T R W Kk ラツク・ピニオンステアリング機構
DE10354776A1 (de) 2003-11-21 2005-06-30 Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren Township Zahnstangenlenkung
DE102006006535A1 (de) 2006-02-10 2007-08-16 Thyssenkrupp Presta Steertec Gmbh Druckstück für ein Lenkgetriebe
US8899119B2 (en) 2010-04-28 2014-12-02 Zf Lenksysteme Gmbh Device for pressing on a rack
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