WO2008017633A1 - Getriebe - Google Patents
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- F16H55/22—Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears
- F16H55/24—Special devices for taking up backlash
Definitions
- the invention relates to a transmission, in particular a Wälzkurvengetriebe in one
- DE 40 30 625 C2 describes a power steering gear with a steering unit having a transmission shaft formed as a first transmission member which is rotatable relative to a housing and meshes with an axially displaceable rack in the housing.
- a gear on the transmission shaft meshes with a gear of an input shaft mounted in a secondary housing, formed as a second gear member.
- the sub-housing is radially adjustable with respect to a third axis by means of a pressure piece or biased to adjust the first and the second gear in driving engagement and to avoid play in the toothing.
- the pressure piece is acted upon by a spring and held axially displaceable in a clearance fit in the secondary housing.
- the pressing device formed by the pressure piece, whose leadership and by the spring comprises a plurality of components and requires an additional sealing means for sealing the secondary housing. The space of this pressing is not minimized.
- the invention has for its object to provide a space-saving transmission for a steering system, the game is easily adjustable and the sealable.
- the pressure piece is preferably sealed without the use of a separate sealing means in the frame formed as a gear housing, wherein it is in particular special is compressed radially.
- the position of the pressure piece in the gear housing is previously determined in a setting process of the game between the gear members.
- the play between the gear members of the transmission is preferably adjusted adaptively, wherein the axial and / or radial deflection of the gear members, the torque of the transmission or the contact pressure of the pressure piece on the first and / or second gear member can be used as determinants for the position of the pressure piece ,
- the pressure piece is preferably formed as a tubular, bottomed stopper, which is open to the transmission housing outside.
- the plug with the bottom is guided with a clearance fit in a bore in the transmission housing, but may also preferably over a partial length have an external thread which is screwed into an internal thread of the frame, and is preferably radially evenly pressed therein, causing a transverse interference fit therethrough is that the stopper in its interior, viewed in the radial direction of the first or second gear member facing away from the direction and a closure element is pulled inside the plug to radially expand and compress the plug.
- the pressure piece may also comprise a spring-loaded plunger, which is guided axially displaceably in the pressure piece and presses the first gear member against the second gear member.
- the closure element may be a bevel pin, a ball or a cylindrically shaped plug. The closure element preferably has a predetermined breaking point at which it tears off after reaching the necessary insertion force.
- the pressure piece or its bottom or its plunger can also expediently act on a bearing or a bearing ring for the first or second gear member.
- the transmission is preferably used in a steering system formed as a power steering or foreign power steering system and is suitable as a steering gear or as a sub-reduction gear for an electric actuator.
- Fig. 1 shows a partial cross section through a formed as a worm gear
- Transmission with a pressure piece before it is fixed in the transmission housing, 2 shows a cross section through a gear formed as a worm gear with a compressed pressure piece,
- FIG. 3 shows a further cross section through a transmission formed as a worm gear with a thrust piece with spherical bottom
- FIG. 4 shows a further cross section through a gear formed as a worm gear with a closure element formed as a ball
- FIG. 5 shows a further cross section through a gear formed as a worm gear with an externally threaded pressure piece which is screwed into the frame
- Fig. 6 shows a further cross section through a formed as a worm gear
- Gearbox with a pressure piece with spring-loaded ram Gearbox with a pressure piece with spring-loaded ram.
- gear 1 shows in a partial cross section along an axis 18 of a screw 19, a gear 1 formed as a worm gear, which preferably for torque ment speed transmission of a servomotor in a steering column drive, a
- Pinion drive or double pinion of an electric power steering is used.
- the screw 19 designed as the first gear member 3 is rotatably inserted into a frame 2 which is formed as a gearbox housing 6 in a radially displaceable bearing 20.
- the bearing 20 is arranged at the axial end 21 of the screw 19. At the end 21 opposite the end of the screw 19, this is in a
- the worm 19 is rotatably connected to a shaft, not shown, of a servomotor and with a worm wheel 22 in engagement.
- the worm wheel 22 forms the second gear member 4, the output side of the check gear.
- the axis of the worm wheel 22 is arranged perpendicular to the axis 18 of the worm 19 in the illustrated embodiment.
- the transmission 1 and the servomotor form an actuator 17.
- the Plug 7 has been positioned in a clearance fit prior to its compression with gearbox housing 6. It is, as the embodiments in FIGS. 1 to 3 show, conically tapering towards the open end and contains a closure element 12, which in FIGS. 1 to 3 is a cylindrical pin 15 or conical pin 13 and in FIGS to 6 is formed as a ball 14.
- the plug 15 is pulled away to produce a transverse press fit of the plug 7 in the bore 23 by a device radially from the bottom 8 of the plug 7 and ruptures upon reaching a defined press-in force and remains in the plug 7.
- the ball 14 is radially in the direction of the gear members. 3 , 4 pressed and remains in the plug 7.
- the plug 7 is sealingly, non-positively, axially immovable in the
- Fig. 5 shows a cross section through a worm gear with a pressure piece 5 for pressing together the teeth of a worm 19 and a worm wheel 22, wherein the pressure piece 5 is formed plunger-shaped and sealing with the aid of a Querpresssitzes with a ball 14 in the frame 2 is fixed.
- the pressure piece 5 shown in FIG. 5 represents a combination of adjusting screw and sealing plug.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Getriebe (1), insbesondere ein Wälzkurvengetriebe in einem Lenksystem, mit einem Gestell (2) an dem ein erstes Getriebeglied (3) in Eingriff mit einem zweiten Getriebeglied (4) angeordnet ist, und mit einem Druckstück (5), das an dem Gestell (2) angeordnet ist, um das erste Getriebeglied (3) und das zweite Getriebeglied (4) gegeneinander zu pressen. Um ein Getriebe zu schaffen, dessen Spiel auf einfache Weise einstellbar ist und das auf einfache Weise abdichtbar ist, ist vorgesehen, dass das Druckstück (5) in dem Gestell (2) kraftschlüssig, in Richtung auf ein Getriebeglied (3, 4) unverschiebbar festgelegt wird.
Description
Getriebe
Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere ein Wälzkurvengetriebe in einem
Lenksystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die DE 40 30 625 C2 beschreibt ein Servolenkgetriebe mit einer Lenkeinheit, die eine als erstes Getriebeglied gebildete Transmissionswelle aufweist, die bezüglich eines Gehäuses drehbar ist und mit einer axial verschiebbaren Zahnstange in dem Gehäuse kämmt. Ein Zahnrad auf der Transmissionswelle kämmt mit einem in einem Nebengehäuse gelagerten, als zweites Getriebeglied gebildeten Zahnrad einer Eingangswelle. Das Nebengehäuse ist radial bezüglich einer dritten Achse mit Hilfe eines Druckstücks einstellbar oder vorgespannt, um das erste und das zweite Zahnrad in Antriebseingriff einzustellen und Spiel in der Verzahnung zu vermeiden. Das Druckstück ist mit einer Feder beaufschlagt und in einer Spielpassung in dem Nebengehäuse axial verschiebbar gehalten. Die durch das Druckstück, dessen Führung und durch die Feder gebildete Anpressvorrichtung weist eine Vielzahl von Bauteilen auf und bedarf einer zusätzlichen Dichteinrichtung zum Abdichten des Nebengehäuses. Der Bauraum dieser Anpressvorrichtung ist nicht minimiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauraum sparendes Getriebe für ein Lenksystem zu schaffen, dessen Spiel auf einfache Weise einstellbar und das abdichtbar ist.
Die Aufgabe wird mit einem Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch dass das Druckstück in dem erfindungsgemäßen Getriebe in dem Gestell kraftschlüssig in Richtung auf ein Getriebeglied unverschiebbar festgelegt ist, wobei die Position des Druckstücks in einem Einstellvorgang des Getriebespiels zuvor ermittelt worden ist, ist auf einfache Weise eine Bauraum sparende Möglichkeit das Spiel der Getriebeglieder einzustellen, geschaffen.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Druckstück ist bevorzugt ohne Anwendung eines gesonderten Dichtmittels dichtend in dem als Getriebegehäuse gebildeten Gestell festgelegt, wobei es insbe-
sondere radial verpresst ist. Die Position des Druckstücks in dem Getriebegehäuse wird zuvor in einem Einstellvorgang des Spiels zwischen den Getriebegliedern ermittelt. Das Spiel zwischen den Getriebegliedern des Getriebes wird bevorzugt adaptiv eingestellt, wobei die axiale und/oder radiale Auslenkung der Getriebeglieder, das Durchdrehmoment des Getriebes oder die Anpresskraft des Druckstücks auf das erste und/oder zweite Getriebeglied als Determinanten für die Position des Druckstücks herangezogen werden können.
Das Druckstück ist bevorzugt als rohrförmiger, mit einem Boden versehener Stopfen gebildet, der zur Getriebegehäuse-Außenseite offen ist. Der Stopfen mit dem Boden ist mit einer Spielpassung in eine Bohrung in dem Getriebegehäuse geführt, kann aber auch bevorzugt über eine Teillänge ein Außengewinde aufweisen, das in ein Innengewinde des Gestells geschraubt ist, und ist bevorzugt radial gleichmäßig darin verpresst, wobei ein Querpresssitz dadurch bewirkt wird, dass der Stopfen sich in seinem Inneren, in radialer Richtung von dem ersten oder zweiten Getriebeglied betrachtet, abgewandten Richtung verengt und ein Verschlusselement im Inneren des Stopfens gezogen wird um den Stopfen radial zu weiten und zu verpressen. Das Druckstück kann auch einen federbelasteten Stößel umfassen, der axial verschieblich in dem Druckstück geführt ist und das erste Getriebeglied gegen das zweite Ge- triebeglied presst. Das Verschlusselement kann ein Kegelstift, eine Kugel oder auch ein zylindrisch geformter Stopfen sein. Das Verschlusselement weist bevorzugt eine Sollbruchstelle auf, an der es nach Erreichen der notwendigen Einpresskraft abreißt.
Das Druckstück oder dessen Boden oder dessen Stößel kann auch zweckmäßiger- weise auf ein Lager oder einen Lagerring für das erste oder zweite Getriebeglied wirken.
Das Getriebe wird bevorzugt in einem als Hilfskraft- oder Fremdkraftlenksystem gebildeten Lenksystem angewandt und eignet sich als Lenkgetriebe oder als Unter- Setzungsgetriebe für einen elektrischen Aktuator.
Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben.
Fig. 1 zeigt einen teilweisen Querschnitt durch ein als Schneckengetriebe gebildetes
Getriebe, mit einem Druckstück vor dessen Festlegung im Getriebegehäuse,
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein als Schneckengetriebe gebildetes Getriebe mit einem verpressten Druckstück,
Fig. 3 zeigt einen weiteren Querschnitt durch ein als Schneckengetriebe gebildetes Getriebe mit einem Druckstück mit balligem Boden,
Fig. 4 zeigt einen weiteren Querschnitt durch ein als Schneckengetriebe gebildetes Getriebe mit einem als Kugel gebildeten Verschlusselement,
Fig. 5 zeigt einen weiteren Querschnitt durch ein als Schneckengetriebe gebildetes Getriebe mit einem mit Außengewinde versehenen Druckstück, das in das Gestell geschraubt ist,
Fig. 6 zeigt einen weiteren Querschnitt durch ein als Schneckengetriebe gebildetes
Getriebe mit einem Druckstück mit federbelastetem Stößel.
In Fig. 1 ist in einem teilweisen Querschnitt entlang einer Achse 18 einer Schnecke 19 ein als Schneckengetriebe gebildetes Getriebe 1 gezeigt, das bevorzugt zur Drehmo- ment- Drehzahlübertragung eines Servomotors bei einem Lenksäulenantrieb, einem
Ritzelantrieb oder Doppelritzelantrieb einer elektrischen Servolenkung eingesetzt wird. Die als erstes Getriebeglied 3 ausgebildete Schnecke 19 ist in ein als Getriebegehäuse 6 gebildetes Gestell 2 drehbar in einem radialverschieblichen Lager 20 eingesetzt. Das Lager 20 ist an dem axialen Ende 21 der Schnecke 19 angeordnet. An dem, dem Ende 21 gegenüberliegenden Ende der Schnecke 19 ist diese in einem
Festlager in dem Getriebegehäuse 6 gehalten. Die Schnecke 19 ist drehfest mit einer nicht gezeigten Welle eines Servomotors verbunden und mit einem Schneckenrad 22 in Eingriff. Das Schneckenrad 22 bildet als zweites Getriebeglied 4 die Abtriebsseite des Scheckengetriebes. Die Achse des Schneckenrads 22 ist in dem gezeigten Aus- führungsbeispiel senkrecht zu der Achse 18 der Schnecke 19 angeordnet. Das Getriebe 1 und der Servomotor bilden einen Aktuator 17.
Ein als Stopfen 7 in der Art eines Rohrs mit balligem oder ebenem Boden 8 (vgl. Fig. 3, 4) gebildetes Druckstück 5 ist in einer Bohrung 23 in dem Getriebegehäuse 6 ver- presst und wirkt radial mit einer Anpresskraft F auf das Lager 20 um das Spiel in der
Verzahnung zwischen dem Schneckenrad 22 und der Schnecke 19 einzustellen. Der
Stopfen 7 ist in einer Spielpassung vor seinem Verpressen mit dem Getriebegehäuse 6 positioniert worden. Er ist, wie die Ausführungsbeispiele in den Figuren 1 bis 3 zeigen, in seinem Inneren konisch sich verjüngend zum offenen Ende hin gebildet und birgt ein Verschlusselement 12, das in den Figuren 1 bis 3 als zylinderförmiger Zapfen 15 oder Kegelstift 13 und in den Figuren 4 bis 6 als Kugel 14 gebildet ist. Der Zapfen
15 wird zur Herstellung eines Querpresssitzes des Stopfens 7 in der Bohrung 23 von einer Vorrichtung radial von dem Boden 8 des Stopfens 7 weggezogen und reißt bei Erreichen einer definierten Einpresskraft ab und verbleibt in dem Stopfen 7. Die Kugel 14 wird radial in Richtung der Getriebeglieder 3, 4 verpresst und verbleibt in dem Stopfen 7. Der Stopfen 7 liegt dichtend, kraftschlüssig, axial unverschiebbar in der
Bohrung 23 des Getriebegehäuses 6 fest und definiert mit seiner Position ein gewünschtes Spiel zwischen dem ersten und zweiten Getriebeglied 3, 4. In dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 und 2 ist der Stopfen 7 ohne einen Boden rohrartig gebildet und der Zapfen 15 oder der Kegelstift 13 übernimmt die Abdichtung des Stopfens 7.
Die Figuren 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Druckstücken 5 in Schneckengetrieben. Für gleiche Bauteile gelten dieselben Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 4.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein Schneckengetriebe mit einem Druckstück 5 zum Aneinanderpressen der Verzahnungen einer Schnecke 19 und eines Schneckenrades 22, wobei das Druckstück 5 stopfenförmig gebildet ist und auch dichtend mit Hilfe eines Querpresssitzes mit einer Kugel 14 in dem Gestell 2 festgelegt ist.
Zusätzlich zu der kraftschlüssigen Festlegung ist das Druckstück aber mit Hilfe eines über eine Teillänge vorgesehenen Außengewindes 9 in ein Innengewindel O in das Gestell 2 geschraubt und in seiner axialen Position vor dem Verpressen fixiert. Das in Fig. 5 gezeigte Druckstück 5 stellt eine Kombination aus Einstellschraube und Dicht- stopfen dar.
Es kann auch zweckmäßig sein, das Druckstück 5 zwar mit einem Querpresssitz in dem Gestell 2 festzulegen, es aber mit einem axialverschieblich, federbelasteten Stößel 1 1 , der zwischen dem Verschlusselement 12 und dem Boden 8 angeordnet ist, auszubilden. Der Druckstückboden 8 dient als Endanschlag für einen Lagerring 24
des Lagers 20 der Schnecke 19. Sein durch den Boden 8 ragender Stößel 1 1 sorgt für einen spielfreien Verzahnungseingriff von Schnecke 19 und Schneckenrad 22.
Durch eine geeignete Werkstoffwahl der Kontaktflächen von Lagerring 24 und Boden 8 oder durch die Gestalt der Konturen der Kontaktflächen lässt sich bei Belastung eine progressive Federkennlinie darstellen.
Claims
1. Getriebe, insbesondere Wälzkurvengetriebe in einem Lenksystem, mit einem Gestell (2) an dem ein erstes Getriebeglied (3) in Eingriff mit einem zweiten
Getriebeglied (4) angeordnet ist, und mit einem Druckstück (5) das an dem Gestell (2) angeordnet ist um das erste Getriebeglied (3) und das zweite Getriebeglied (4) gegeneinander zu pressen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Druckstück (5) in dem Gestell (2) kraftschlüssig, in Richtung auf ein Ge- triebeglied (3, 4) unverschiebbar, festgelegt ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gestell (2) als Getriebegehäuse (6) gebildet ist und das Druckstück (5) dichtend darin festgelegt ist.
3. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (5) nach einem Einstellvorgang des Spiels zwischen dem ersten Getriebeglied (3) und dem zweiten Getriebeglied (4) in dem Gestell (2) festgelegt ist.
4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiel zwischen dem ersten Getriebeglied (3) und dem zweiten Getriebeglied (4) adaptiv eingestellt ist.
5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen des
Spiels die axiale und/oder radiale Auslenkung des ersten und/oder zweiten Getriebegliedes (3, 4) als Determinante gewählt ist.
6. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen des Spiels ein Durchdrehmoment des Getriebes (1 ) als Determinante gewählt ist.
7. Getriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen des Spiels ein Getriebegeräusch des Getriebes (1 ) als Determinante gewählt ist.
8. Getriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen des Spiels die Anpresskraft F des Druckstücks (5) auf das erste und/oder zweite Getriebeglied (3, 4) als Determinante gewählt ist.
9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das
Druckstück (5) als Stopfen (7) gebildet ist.
10. Getriebe nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfen (7) vor dem Einstellen des Spiels zwischen dem ersten und zweiten Ge- triebeglied (3, 4) mit einer Spielpassung in das Gestell (2) geführt ist.
1 1. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (5) oder der Stopfen (7) rohrartig mit einem Boden (8) gebildet ist.
12. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (5) oder der Boden (8) mit einem Außengewinde (9) in ein Innengewinde (10) des Gestells (2) greift.
13. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das
Druckstück (5) einen federbelasteten Stößel (11 ) aufweist, der das erste Getriebeglied (3) gegen das zweite Getriebeglied (4) presst.
14. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (5) oder der Stopfen (7) durch Dehnen in dem Gestell (2) oder
Getriebegehäuse (6) kraftschlüssig festgelegt ist.
15. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucksstück (5) oder der Stopfen (7) mit Hilfe eines Querpresssitzes in dem Gestell (2) oder Ge- triebegehäuse (6) gehalten ist.
16. Getriebe nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (5) oder der Stopfen (7) in radialer Richtung von dem ersten oder zweiten Getriebeglied (3, 4) weg sich im Innern verengt und der Querpresssitz durch ein in dem Stopfen (7) oder Druckstück (5) radial von dem ersten oder zweiten Getriebeglied (3, 4) wegbewegten Verschlusselement (12) bewirkt ist.
17. Getriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (12) ein Kegelstift (13) oder eine Kugel (14) oder ein zylindrischer Zapfen (15) ist.
18. Getriebe nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (12) eine Sollbruchstelle (16) aufweist, an der es nach Erreichen des Querpresssitzes abreißt.
19. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (5) oder dessen Boden (8) oder dessen Stößel (1 1 ) auf ein Lager (20) des ersten oder zweiten Getriebegliedes (3, 4) wirkt.
20. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1 ) ein Getriebe eines Aktuators (17) für ein Servolenksystem oder ein Lenkgetriebe ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 07802484 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: RU |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 07802484 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |