WO2010124898A1

WO2010124898A1 - Servolenkung für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2010124898A1
Application number: PCT/EP2010/053101
Authority: WO
Inventors: Martin Budaker; Stephan Wanner; Arthur Rupp
Original assignee: Zf Lenksysteme Gmbh
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2010-11-04
Also published as: US20120061164A1; DE102009002660A1; EP2424764A1; JP2012524697A; EP2424764B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Servolenkung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (1), in welchem eine Lenkstange (3) axial beweglich gehalten ist. Die Lenkstange (3) weist einen Spindelabschnitt (7) auf, der zusammen mit einer drehbar gelagerten Kugelumlaufmutter (9) ein Kugelmutter-Spindel-Getriebe (8) bildet. Zwischen einem axialen Ende (3a) der Lenkstange (3) und der Kugelumlaufmutter (9) ist eine Abstützbuchse (14) ausgebildet, die eine Durchgangsbohrung (15) zur Durchführung der Lenkstange (3) bereitstellt. Die der Lenkstange (3) zugewandte Innenfläche (16) der Abstützbuchse (14) weist eine Kurvenkontur derart auf, dass sich der Öffnungsquerschnitt der Durchgangsbohrung (15) in Richtung auf das Ende (3a) der Lenkstange (3) vergrößert. Die Kurvenkontur ist dabei derart an eine Biegelinie der Lenkstange (3) angepasst, dass die Lenkstange (3), wenn diese aufgrund einer Biegebelastung die Abstützbuchse (14) kontaktiert, flächig an deren Kurvenverlauf anliegt.

Description

Servolenkung für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Servolenkung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, in welchem eine Lenkstange axial beweglich gehalten ist, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Eine gattungsgemäße Servolenkung ist aus der DE 103 10 492 A1 bekannt.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Servolenkungen bekannt, bei denen eine Lenkstange bzw. eine Zahnstange axial beweglich in einem Gehäuse gelagert ist, wobei die Lenkstange einen Spindelabschnitt aufweist, der zusammen mit einer drehbar gelagerten Kugelumlaufmutter ein Kugelmutter-Spindel-Getriebes bildet.

Die DE 103 10 492 A1 beschreibt eine Servolenkung mit einem Kugelmutter-Spindel- Getriebe am Beispiel einer elektrischen Servolenkung, bei der die Kugelumlaufmutter über ein mit einem Elektromotor verbundenes Riemengetriebe angetrieben wird. Die gattungsgemäße elektrische Servolenkung weist ein Gehäuse auf, in welchem die mit einem Spindelabschnitt versehene Lenkstange axial beweglich gehalten ist. Die Lenkstange bildet gemeinsam mit einer Kugelumlaufmutter ein Kugelmutter-Spindel- Getriebe. Achsparallel zu der Lenkstange ist ein Elektromotor angeordnet, welcher mittels eines Zugmittelgetriebes, beispielsweise eines Riemengetriebes, eine Kraft auf die Kugeiumiaufmutter überträgt. Das Zugmittelgetriebe weist in bekannter Weise eine dem Elektromotor zugeordnete Antriebsscheibe und eine der Kugelumlaufmutter zugeordnete Abtriebsscheibe auf, weiche über ein Zugmittel, vorliegend einen Riemen, antriebsmäßig miteinander verbunden sind. Durch das Kugelmutter-Spindel-Getriebe wird die Rotationsbewegung des Elektromotors in eine Axiaibewegung der Lenkstange umgesetzt, wodurch die Lenkstange in Abhängigkeit der Drehrichtung des Elektromotors entsprechend axial in der Gehäuseeinheit bzw. dem Lenkgetriebegehäuse verschoben wird. Durch die Axialverschiebung der Lenkstange werden ebenfalls in bekannter Weise Fahrzeugräder eines Kraftfahrzeugs, weiche mit der Lenkstange beispielsweise über Spurstangen verbunden sind, ausgelenkt. Bei herkömmlichen Servolenkungen wird die Bewegυngs- und Kraftübertragung von dem Kugeimutter-Spindel-Getriebe bzw. der Lenkstange auf die zu lenkenden Räder von Spurstangen übernommen. Diese Spurstangen verlaufen üblicherweise nicht parallel zu der Achse der Kugelumlaufmutter bzw. der Lenkstange, sondern weisen gegenüber derselben einen Knickwinkel auf. Durch unterschiedliche Fahrzustände bzw. Fahrsituationen werden über die Spurstangen unterschiedliche Kräfte in die Lenkstange eingeleitet, die sich aufgrund des Winkels der Spurstangen gegenüber der Zahnstange in radiale und axiale Kraftkomponenten aufteilen. Diese Kräfte können zu einer Verbiegung der Lenkstangen führen.

Aus der DE 10 2005 040 154 A1 ist es bekannt, die Kugelumlaufmutter über ein spezielles Lager mit dem Gehäuse zu verbinden, so dass die Verbiegung zwischen der Kugelmutter und der Lenkstange reduziert wird.

Es besteht bei herkömmlichen Lenk- bzw. Zahnstangen das Problem, dass aufgrund der Biegebeanspruchung eine plastische Verformung der Lenkstange auftreten kann. Eine Abstützung der Lenkstange ist problematisch, weil eine zylindrische Abstütz- bzw, Lagerbuchse die Gewindegänge der Lenkstange, d. h. den Spindelabschnitt, beschädigt würde. Dies deshalb, da, wenn die Lenkstange ausgelenkt bzw. verbogen wird, sich diese an die zylindrische Lagerbuchse anlegt bzw. mit den Gewindegängen in Kontakt mit der Lagerbuchse kommt. Dies kann zu einem Verschleiß an der Lenkstange und/oder der Lagerbuchse führen. Dadurch wird die Lenkstange und/oder die Lagerbuchse beschädigt und somit die Funktion des Lenkgetriebes beeinträchtigt. Des weiteren besteht die Gefahr, dass sich die Zahnstange durch ihre Gewindegänge (Spindel) in die zylindrische Lagerbuchse einhakt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschleiß und eine plastische Verformung der Lenkstange weitgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Lager- bzw. Abstützbuchse wird eine plastische Verformung der Zahnstange bzw, Lenkstange zuverlässig vermieden. Dadurch, dass sich der Öffnungsquerschnitt der Durchgangsbohrung der Abstützbuchse in Richtung auf das Ende der Lenkstange vergrößert und die Kurvenkontur derart an eine Biegelinie der Lenkstange angepasst ist, dass die Lenkstange, wenn diese aufgrund einer Biegebelastung die Abstützbuchse kontaktiert, flächig an deren Kurvenkontur anliegt, wird zuverlässig vermieden, dass die Lenkstange und/oder die Abstützbuchse durch die Kontaktierung beschädigt wird bzw. dort Verschleiß auftritt. Die erfindungsgemäße Lösung vermeidet aufgrund der Kurvenkontur {Biegekurvenkontur) eine Linienkontaktierung der Lenkstange an der Abstützbuchse, so dass die Probleme, die bei einer zylindrischen Lagerbuchse entstehen würde, vermieden werden.

Der Verlauf der Kurvenkontur der Abstützbuchse kann an die jeweils zugeordnete Lenkstange angepasst sein. Einfluss auf die Biegelinie der Lenkstange und somit auch auf die Kurvenkontur der Abstützbuchse haben unter anderem der Lenkstangendurchmesser, die Lenkstangenform, das Lenkstangenmaterial und dergleichen. Des weiteren hängt die Kurvenkontur davon ab, an welcher Stelle die Abstützbuchse zwischen der Kugeiumlaufmutter und dem Ende der Lenkstange angeordnet wird. Die sich daraus ergebende Kurvenkontur der Abstützbuchse kann verhältnismäßig einfach berechnet werden. Die Kurvenkontur der Abstützbuchse muss nicht zwangsläufig einen gleichmäßig Verlauf aufweisen. Die Kurvenkontur kann eine beliebige mathematische Struktur sein, weiche die Biegekurve der Lenkstange in dem Bereich nachbildet, mit dem die Lenkstange an der Abstützbuchse anliegt - wenn die Lenkstange aufgrund einer Biegebeanspruchung entsprechend verbogen ist.

Da die Biegelinie der Lenkstange von deren Eigenschaften abhängt und zudem der daran anzupassenden Verlauf der Kurvenkontur der Abstützbuchse auch noch von der Anordnung der Abstützbuchse und gegebenenfalls der Quβrschnittsflächβ bzw. dem Öffnungsquerschnitt der Durchgangsbohrung abhängt, muss für jeden Lenkstangentyp eine individuelle Berechnung vorgenommen werden.

Von Vorteil ist es, wenn sich die Durchgangsbohrung in Richtung auf das Ende der Lenkstange trichterförmig, vorzugsweise gleichmäßig trichterförmig, öffnet. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der Abstützbuchse. Ein vorzugsweise gleichmäßiges trichterförmiges Öffnen ist jedoch nicht zwingend notwendig. Vielmehr ist es auch vorstellbar, dass die Lenkstange bei einer Verbiegung in verschiedene radiale Richtungen unterschiediiche Biegelinien aufweist und es daher vorteilhaft ist, wenn auch die Abstützbuchse in verschiedene radiale Richtungen eine unterschiedliche Kurvenkontur aufweist.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Kurvenkontur an eine Extrem- Biegelinie der Lenkstange angepasst ist, welche sich bei einer maximal zulässigen, radialen Krafteinwirkung auf das Ende der Lenkstange einstellt.

Die maximal zulässige, radiale Kraftein Wirkung kann für den jeweiligen fahrzeugspezifischen Fall vorzugsweise individuell dadurch ermittelt werden, dass die maximale Hebellänge (maximaler Hub), ausgehend von der Lagerstelle der Kugelumlaufmutter bis zu dem Ende der Lenkstange und die maximale Krafteinwirkung (z. B. beim Bordsteinabdrücken) ermittelt wird. Beachtet werden sollte dabei, dass die maximale Auslenkung der Lenkstange die Elastizitätsgrenze der Lenkstange nicht überschreitet. Bei einer Auslegung der Kurvenkontur angepasst an die Extrem- Biegelinie wird sichergestellt, dass die Lenkstange dann an der Kurvenkontur der Abstützbuchse anliegt, wenn die Extrem-Biegeiinie der Lenkstange erreicht wird. Eine plastische Verformung der Lenkstange wird durch das Anliegen an der Kurvenkontur vermieden.

Wird die Lenkstange nicht bei der maximalen Hebellänge (d. h. dem maximalen Hub), sondern an einer beliebigen Position mit maximaler Krafteinwirkung beansprucht, so verbiegt sich die Lenkstange, aufgrund der verkürzten Hebellänge weniger stark als bei der maximalen Hebellänge. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die Lenkstange nicht an der Abstützbuchse abstützt. Die Funktion der Abstützbuchse tritt durch die Anpassung der Kurvenkontur an die Extrem-Biegelinie nur dann ein, wenn tatsächlich die maximale Krafteinwärkung an der maxämaien Hebeilänge, d. h. am Ende der Lenkstange, einwirkt.

Von Vorteil ist es, wenn die Durchgangsbohrung der Abstützbuchse und die Anordnung der Abstützbuchse zwischen der Kugel umlaufmutter und dem Ende der Lenkstange so gewählt ist, dass die Lenkung erst beim Erreichen der Extrem-Biegelinie an der Kurvenkontur der Abstützbuchse flächig anliegt. Von Vorteil ist es ferner, wenn die Durchgangsbohrung der Abstützbuchse am Eingang und/oder Ausgang einen zusätzliche Radius aufweist, der kleiner ist als der Radius der Kurvenkontur.

Dies hat den Vorteil, dass sich die Lenkstange nicht im Eingangs- oder Ausgangsbereich der Abstützbuchse einhaken kann. Anstelle eines Radius kann auch eine Anschrägung oder dergleichen vorgesehen sein. Ein Einhaken am Eingangsbereich oder am Ausgangsbereich der Abstützbuchse wird vorzugsweise dadurch vermieden, dass die Kurvenkontur in diesen Bereichen verstärkt wird, d. h. der Kurvenrad iuε kleiner ist.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Abstützbuchse einteilig oder aber auch mehrteilig ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Abstützbuchse wenigstens aus zwei Teilen gebildet ist. Ein Teil der Abstützbuchse kann dabei als Einiegeteil bzw. Adapter und ein anderes Teil der Abstützbuchse als Abstützbacke ausgebildet sein. Dabei kann das Einlegeteil einen Außendurchmesser aufweisen, der es ermöglicht, dass das Einiegeteil in dem Gehäuse, welches die Lenkstange umgibt, positioniert werden kann. D. h. der Außendurchmesser des Einlegeteils ist an den Innendurchmesser des Bereiches des Gehäuses angepasst, in dem die Abstützbuchse positioniert werden soll. Das Einlegeteil weist einen vorzugsweise zylindrischen Innendurchmesser auf, der an den Außendurchmesser der Abstützbacke angepasst ist, so dass die Abstützbacke in dem Einiegeteil positioniert und fixiert werden kann. Die Abstützbacke weist an ihrer Innenseite die erfindungsgemäße Kurvenkontur auf. Die beschriebene mehrteilige Ausbildung der Abstützbuchse hat den Vorteil, dass das Einlegeteil als Standardteil hergestellt werden kann. Dadurch kann das Einlegeteil für verschiedene Typen von Lenkstangen unverändert eingesetzt werden. Fahrzeugspezifisch ausgelegt bzw, angepasst an die jeweilige Lenkstange muss lediglich die Abstützbacke der Abstützbuchse sein. Dadurch können die Herstellungskosten der Abstützbuchse reduziert werden.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Abstützbuchse mit dem Gehäuse einstückig ist. Die Abstützbuchse kann durch einen Teilbereich des Gehäuses ausgebildet sein. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Abstützbuchse bzw. deren Kurvenkontur durch Drehen bzw. Abdrehen in die Innenfläche des Gehäuses eingebracht ist.

Von Vorteil ist es, wenn die Abstützbuchse aus einem verschleißfesten Material gebildet ist. Die Abstützbuchse kann vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall, beispielsweise Stahl, gebildet sein.

Eine Abstützbuchse für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs ergibt sich ferner aus Anspruch 13,

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen. Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung prinzipmäßig dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 eine prinzipmäßige Darstellung einer Servolenkung anhand einer elektrischen Servolenkung mit einer Lenkstange, einem Ritzel mit Drehmomentsensor, einem Elektromotor und einer Getriebeeinrichtung;

Fig. 2 einen prinzipmäßigen Längsschnitt durch eine elektrische Servolenkung entlang der Lenkstangenachse ohne eine Darstellung der erfindungsgemäßen Abstützbuchse;

Fig. 3 eine prinzipmäßige Darstellung der maximalen Auslenkung bzw. Durchbiegung einer Lenkstange;

Fig. 4 eine prinzipmäßige Darstellung einer Auslenkung der Lenkstange vor Erreichen der maximalen Auslenkung;

Fig. 5 eine prinzipmäßige Darstellung einer erfindungsgemäßen Abstützbuchse mit einem möglichen Verlauf der Kurvenkontur an der Innenfläche der Durchgangsbohrung; Fig. 6 eine prinzipmäßige Darstellung einer weiteren erfindungsgemäfien Abstützbuchse mit einem möglichen Verlauf der Kurvenkontur an der Innenfläche der Durchgangsbohrung;

Fig. 7 eine Darstellung einer Abstützbuchse in einer zweiteiligen Ausführung; und

Fig. 8 eine Darstellung einer weiteren Abstützbuchse in einer zweiteiligen Ausführung.

Servolenkungen für Kraftfahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt, wozu beispielsweise auf die DE 103 10 492 A1 verwiesen wird, weshalb nachfolgend nur auf die für die Erfindung wesentlichen Merkmale näher eingegangen wird.

Fig. 1 zeigt eine Servolenkung für Kraftfahrzeuge mit einem Gehäuse 1 , einem Elektromotor 2 und einer Lenkstange 3 zum Auslenken von nicht näher dargestellten Fahrzeugrädern. Des weiteren weist die Servolenkung ein Ritzel mit Drehmomentsensor 4 sowie eine Getriebeeinrichtung 5 auf, mittels der die Lenkstange 3 mit einer in Fig. 2 näher dargestellten Ausgangswelle 6 des Elektromotors 2 antriebsmäßig verbunden ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Lenkstange 3 parallel zu dem Elektromotor 2 angeordnet. Die Lenkstange 3 kämmt an einem in Fig. 2 nicht gezeigten Verzahnungsabschnitt mit einem nicht gezeigten Ritzel einer Lenkwelle und weist ein Außengewinde an einem Spindelabschnitt 7 auf. Der Spindelabschnitt 7 der Lenkstange 3 ist Teil eines Kugelmutter-Spindel-Getriebes 8.

Der Spindelabschnitt 7 ist in Eingriff mit einer Kugelumlaufmutter 9, die ebenfalls Teil des Kugelmutter-Spindel-Getriebes 8 ist. Die Kugelumlaufmutter 9 ist axial unbeweglich gelagert und bildet mit der Lenkstange 3 eine Bewegungsschraube. Die Kugeiumiaufmutter 9 ist drehfest mit einer Abtriebsscheibe 10 verbunden und über ein Lager 11 in dem Gehäuse 1 gelagert.

Auf der Ausgangswelle 6 des Elektromotors 2 ist eine Antriebsscheibe 12 festgelegt. Ein als Riemen 13 ausgebildetes Zugmittel ist über die Abtriebsscheibe 10 und die Antriebsscheibe 12 gespannt und bildet zusammen mit diesen ein Zugmittelgetriebe. Über das Zugmittelgetriebe wird eine Kraft von dem Elektromotor 2 auf die Kugelumlaufmutter 9 übertragen.

In den Figuren 3 und 4 ist ein Ende der Lenkstange 3 sowie prinzipmäßig die Position der Lagersteile bzw. das Lager 11 der Kugelumlaufmutter 9 angedeutet. Ferner ist in άen Figuren 3 und 4 prinzipmäßig ein Teil einer erfindungsgemäßen Abstützbuchse 14 dargestellt. Die Abstützbuchse 14 ist zwischen einem axialen Ende 3a der Lenkstange 3 und der Kugelumlaufmutter 9 angeordnet bzw. ausgebildet. Eine mögliche Ausgestaltung der Abstützbuchse 14 ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt.

Wie sich aus einer Zusammenschau der Figuren 3 bis 6 ergibt, weist die Abstützbuchse 14 eine Durchgangsbohrung 15 zur Durchführung der Lenkstange 3 auf bzw. stellt diese bereit. Die der Lenkstange 3 zugewandte Innenfläche 16 der Abstützbuchse 14 weist eine Kurvenkontur auf. Die Kurvenkontur ist derart ausgebildet, dass sich der Öffnungsquerschnitt der Durchgangsbohrung 15 in Richtung auf das Ende 3a der Lenkstange 3 vergrößert. Die Kurvenkontur ist derart an eine Biegelinie der Lenkstange 3 angepasst, dass die Lenkstange 3, wenn diese aufgrund einer Biegebelastung die Abstützbuchse 14 kontaktiert, flächig an deren Kurvenkontur anliegt. Ein flächiges Anliegen der Lenkstange 3 an der Kurvenkontur der Innenfläche 16 der Abstützbuchse 14 ist in Fig. 3 prinzipmäßig dargestellt. Vorzugsweise liegt die Lenkstange 3 über die gesamte Länge bzw. wenigstens annähernd die gesamte Länge der Abstützbuchse 14 an. Alternativ ist auch nur ein Anliegen über ein Teilstück der Abstützbuchse 14 möglich, so lange gewährleistet ist, dass keine die Gewindegänge der Lenkstange 3 beschädigende Linienberührung auftritt.

Fig. 3 zeigt eine sogenannte Extrem-Biegelinie der Lenkstange 3. Hieran ist die Kurvenkontur der Abstützbuchse 14 im Ausführungsbeispiel angepasst. Hierzu ist für den jeweiligen fahrzeugspezifischen Fall zunächst die Extrem-Biegelinie, d. h. die maximale Auslenkung der Lenkstange 3 zu ermitteln. Die Extrem-Biegelinie wird durch die maximale Hebellänge H(max), d. h. öen maximalen Hub und die maximale Krafteinwirkung F, die sich z. B. beim Bordsteinabdrücken ergibt, ermittelt. Die Kraft wird dabei in der Regel von der Spurstange auf die Lenkstange 3 aufgebracht. Hieraus resultiert die maximale Ausienkung A(max). Die maximale Auslenkung A(max) darf die Elastizitätsgrenze der Lenkstange 3 nicht überschreiten, damit eine plastische Verformung vermieden wird. Bevor die plastische Verformung erreicht wird, liegt die Lenkstange 3 an der Kurvenkontur der Innenfläche 16 der Abstützbuchse 14 flächig an, so wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Fig. 4 zeigt die Lenkstange 3 in einer Position, bevor diese die maximale Auslenkυng A(max) erreicht. Diese Position ist in Fig. 4 als dynamische Auslenkung A(dyn) bezeichnet.

Wenn, wie im Ausführungsbeispiel vorgesehen, der Verlauf der Kurvenkontur der Abstützbuchse 14 an die Extrem-Biegeiinie, d. h. die maximale Auslenkung A{max) angepasst ist, ist bei einer Auslenkung unterhalb dieses Wertes gewährleistet, dass sich die Lenkstange 3 nicht an der Abstützbuchse 14 abstützt . Fig. 4 zeigt eine dynamische Auslenkung A(dyn) der Lenkstange 3, bei der die Lenkstange 3 an einer Hebellänge H(dyn) mit der maximalen Krafteinwirkung F beansprucht wird. Die Hebellänge H{dyn) ist somit geringer als die maximale Hebellänge H(max), so dass sich die Lenkstange 3 aufgrund der verkürzten Hebeliänge nicht so stark durchbiegt, dass die maximale Auslenkung A(max) erreicht wird. Es wird lediglich die Auslenkung A(dyn) erreicht, so dass die Lenkstange 3 nicht an der Abstützbuchse 14 anliegt.

Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei mögliche Kurven konturen der Snnenfläche 16. Die Kurvenkontur, die notwendig ist, dass die Lenkstange 3 flächig an der Kurvenkontur der Abstützbuchse 14 anliegt, wenn die Lenkstange 3 die Abstützbuchse 14 kontaktiert, ergibt sich aus einer Vielzahl von Faktoren, die fahrzeugspezifisch unterschiedlich sind, jedoch berechnet oder durch Versuche ermittelt werden können. Die Kurvenkontur der Innenfläche 15 ergibt sich aus der Bäegelinie der Lenkstange 3, die diese aufweist, wenn die Lenkstange 3 die Abstützbuchse 14 kontaktiert. Erreicht werden soll eine Kurvenkontur der Abstützbuchse 14, die es ermöglicht, dass sich die Lenkstange 3 an die Innenfläche 16 der Abstützbuchse 14 anschmiegt, so dass eine flächige Anlage und keine Linienabstützung erfolgt.

Wie sich aus den Figuren 5 und 6 ferner ergibt, weist die Abstützbuchse 14 am Eingang 17 und am Ausgang 18 der Biegekurvenkontur bzw. der Abstützbuchse 14 eine weitere Kurve, im Ausführungsbeispiel einen Radius auf, der kleiner ist als der Radius der Kurvenkontur. Damit wird vermieden, dass die Lenkstange 3 beim Eintritt oder beim Austritt aus der Abstützbuchse 14 einhakt.

im Ausführungsbeispiet kann vorgesehen sein, dass die Abstützbuchse 14 ein- (Fig. 5 und Fig. 6) oder mehrteilig (Fig. 7 und Fig. 8) ausgebildet ist. Ferner kann in nicht dargestellter Weise auch vorgesehen sein, dass die Abstützbuchse 14 durch Abdrehen direkt in dem Gehäuse 1 ausgebildet ist.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine mögliche zweiteilige Ausführung der Abstützbuchse 14 und deren möglichen Einbau in das Gehäuse 1 ,

Wie sich aus Fig. 7 und Fig. 8 ergibt, ist die Abstützbuchse 14 hinsichtlich ihrer Funktion in zwei Teile untergliedert, nämlich in eine Abstützbacke 14a und ein Einlegeteil 14b. Die Abstützbacke 14a stellt sicher, dass die Lenkstange 3, wenn diese entsprechend mit einer Biegebelastung beaufschlagt ist, flächig an der Innenseite der Abstützbacke 14a anliegt. Das Einiegeteil 14b gewährleistet eine zuverlässige Positionierung der Abstützbuchse 14 in dem Gehäuse 1 , welches die Lenkstange 3 umgibt. Die Zweiteilung der Abstützbuchse 14 hat produktionstechnische Vorteile.

Wie sich aus den Figuren 7 und 8 ergibt, weist das Einlegeteϊl 14b einen im Wesentlichen zylindrischen Außendurchmesser und einen im Wesentlichen zylindrischen Innendurchmesser auf. Die Abstützbuchse 14 bildet dabei an deren Innenseite einen Anschlag aus, an welchem die Abstützbacke 14a, wenn diese in das Einlegeteil 14b eingebracht ist, anliegt. Die Abstützbacke 14a weist einen zylindrischen Außendurchmesser auf, der im Wesentlichen dem zylindrischen Innendurchmesser des Einlegeteils 14b entspricht, so dass die Abstützbacke 14a in das Einlegeteil 14b eingesetzt und dort fixiert werden kann. Die Innenfläche der Abstützbacke 14a bzw. der Verlauf der Kurvenkontur der Abstützbacken 14a kann an die Biegelinie der jeweiligen Lenkstange 3 angepasst sein.

Der Auδendurchmesser des Einlegeteils 14b ist an den Innendurchmesser des die Lenkstange 3 umgebenden Gehäuses 1 angepasst, so dass die Abstützbuchse 14 an der vorgesehenen Position fixiert werden kann. Der Außendurchmesser des Einlegeteils 14b entspricht somit im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Gehäuses 1 in diesem Bereich.

Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf den dargestellten Einsatz der Kugelumlaufmutter 9 bzw. des Kugelmutter-Spindel-Getriebes als Teil einer Servolenkung mit achsparallelem Antrieb beschränkt. Vielmehr lässt sich die erfindungsgemäße Lösung bei beliebigen Kugelmutter-Spindel-Getrieben als Teil einer Servolenkung einsetzen. Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Servolenkung mit achsparallelem Antrieb stellt lediglich ein bevorzugtes Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Lösung dar.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse

2 Elektromotor

3 Lenkstange

4 Ritzel mit Drehmomentsensor

5 Getriebeeinrichtung

6 Ausgangswelle

7 Spindeiabschnitt

8 Kugelmutter-Spindel-Getriebe

9 Kugelumlaufmutter

10 Abtriebsscheibe

11 Lager

12 Antriebsscheibe

13 Riemen (Zugmittel)

14 Abstützbuchse

14a Abstützbacke

14b Einlegeteil

15 Durchgangsbohrung

16 Innenfläche

17 Eingang

18 Ausgang

Claims

Ansprüche

1. Servolenkung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse, in welchem eine Lenkstange axial beweglich gehalten ist, wobei die Lenkstange einen Spindelabschnitt aufweist, der zusammen mit einer drehbar gelagerten Kugelumlaufmutter ein Kugelmutter-Spindel-Getriebe bildet, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem axialen Ende (3a) der Lenkstange (3) und der Kugel um) auf mutter (9) eine Abstützbuchse (14) ausgebildet ist, die eine Durchgangsbohrung (15) zur Durchführung der Lenkstange (3) bereitstellt, wobei die der Lenkstange (3) zugewandte Innenfläche (16) der Abstützbuchse (14) eine Kurvenkontur derart aufweist, dass sich der Öffnungsquerschnitt der Durchgangsbohrung (15) in Richtung auf das Ende (3a) der Lenkstange (3) vergrößert und die Kurvenkontur derart an eine Biegelinie der Lenkstange (3) angepasst ist, dass die Lenkstange (3), wenn diese aufgrund einer Biegebelastung die Abstützbuchse (14) kontaktiert, flächig an deren Kurvenkontur anliegt.

2. Servolenkung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenkontur an eine Extrem-Biegelinie der Lenkstange (3) angepasst ist, welche sich bei einer maximal zulässigen, radialen Krafteinwirkung auf das Ende (3a) der Lenkstange (3) einstellt.

3. Servolenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (15) der Abstützbuchse (14) und die Anordnung der Abstützbuchse (14) zwischen der Kugelumlaufmutter (9) und dem Ende (3a) der Lenkstange (3) so gewählt ist, dass die Lenkstange (3) erst beim Erreichen der Extrem- Biegelinie an der Kurvenkontur der Abstützbuchse (14) flächig anliegt.

4. Servolenkung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (15) der Abstützbuchse (14) am Eingang und/oder Ausgang einen zusätzlichen Radius aufweist, der kleiner ist als der Radius der Kurvenkontur.

5. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Durchgangsbohrung (15) in Richtung auf das Ende (3a) der Lenkstange (3) trichterförmig öffnet.

6. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützbuchse (14) einteilig ausgebildet ist.

7. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützbuchse (14) mehrteilig ausgebildet ist.

8. Servolenkung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstϋtzbuchse (14) wenigstens ein Einlegeteil (14b) zum Einsetzen in das die Lenkstange (3) umgebende Gehäuse (1) und eine Abstützbacke (14a) zum Einsetzen in das Einlegeteil (14b) aufweist.

9. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützbuchse (14) mit dem Gehäuse (1 ) einstückig ausgebildet ist.

10. Servolenkung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützbuchse (14) durch einen Teilbereich des Gehäuses (1 ) gebildet ist.

11. Servolenkung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenkontur durch Drehen in die Innenfläche des Gehäuses (1) eingebracht ist.

12. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützbuchse (14) aus einem verschleißfesten Material gebildet ist.

13. Abstützbuchse nach einem der Ansprüche 1 bis 12 für eine Servolenkung eines Kraftfahrzeugs, welche eine Lenkstange mit einem Spindelabschnitt aufweist, die zusammen mit einer drehbar gelagerten Kugelumlaufmutter ein Kugelmutter-Spindel- Getriebe bildet.