WO2010127915A1 - Lagerung einer schnecke in einem lenkgetriebe - Google Patents

Lagerung einer schnecke in einem lenkgetriebe Download PDF

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WO2010127915A1
WO2010127915A1 PCT/EP2010/054291 EP2010054291W WO2010127915A1 WO 2010127915 A1 WO2010127915 A1 WO 2010127915A1 EP 2010054291 W EP2010054291 W EP 2010054291W WO 2010127915 A1 WO2010127915 A1 WO 2010127915A1
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WO
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worm
outer ring
spring element
spring
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PCT/EP2010/054291
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Werner Bernhard
Marco Grau
Ekkehard Kneer
Jens-Uwe Hafermalz
Dennis FÜCHSEL
Jürgen BIEBER
Rainer SCHÄNZEL
Original Assignee
Zf Lenksysteme Gmbh
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/22—Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears
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    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
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    • F16H—GEARING
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    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
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    • F16H2057/0213—Support of worm gear shafts
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19698—Spiral
    • Y10T74/19828—Worm

Definitions

  • the invention relates to the mounting of a screw in a steering gear according to the preamble of claim 1 and a corresponding steering gear and a power steering system equipped therewith according to the preamble of one of the independent claims.
  • the invention relates to the storage of a screw by means of a floating bearing and a fixed bearing, wherein the fixed bearing is designed as a pivot bearing and a springing is provided for the screw.
  • a first bearing fixed bearing
  • a second bearing floating bearing
  • the worm is radially secured, but can expand in the axial direction and always be sure to engage with a worm wheel due to the pivot bearing.
  • the pivot bearing thus makes it possible that the worm is mounted slightly pivotable in the direction of engagement with the worm wheel.
  • Fig. 1 shows this known construction, namely a steering gear 1, which is designed as a worm gear.
  • the worm 3 and a worm wheel 4 are arranged in the housing 2, wherein the worm engages with the worm wheel and is mounted by means of a coupling 8 with the bearing 11 in a bearing Drive shaft 9 of an electric drive motor 10 is connected.
  • the worm shaft itself is mounted in a shaft bearing 5, which has a ball bearing 6 in the form of a four-point bearing and is designed as a pendulum or pivot bearing.
  • the worm 3 is acted upon radially with a biasing force and permanently pressed against the teeth of the worm wheel 4 and lusterrades.
  • the pressure device 12 may be provided, for example, with a hydraulic device 14 and a pressure piece 15 actuated therefrom, which acts on the bearing 16 there or the worm 3 itself. Although it can be independently compensated for over the lifetime adjusting wear, but it has been shown that noise can occur at the shaft bearing 5, which can be eliminated only partially by the use of an expensive special camp.
  • a bearing of a screw with the features of claim 1. Accordingly, a spring element is provided on a bearing of the screw, in particular on the fixed bearing, which acts on the spring of the worm a portion of the outer ring of the bearing with a spring force, which supports a pivoting of the worm gear towards the worm.
  • Spring element is formed for example as a wedge ring or spring washer having a projection or a nose, which directly on the
  • the bearing itself an axially acting on the pivotal mounting of the worm springing created that virtually no play occurs and thus effectively prevents the noise on the pivot bearing.
  • the springing can be realized inexpensively and space-saving.
  • any other type of elastic element can be used, such. a compression spring which exerts an axial spring force on a location of the outer ring on the same.
  • the spring element is formed asymmetrically or asymmetrically disposed in the housing of the steering gear to act only on the one region of the outer ring of the bearing.
  • the spring element is designed as an annular spring element, in particular as a wedge locking ring having a projection by means of which an axial spring force is exerted on the one region of the outer ring of the bearing.
  • the spring element is formed as a disk-shaped spring element, in particular as a spring washer, which has a projection or nose to exert an axial spring force on the one region of the outer ring of the bearing.
  • the spring washer can also be provided with a set screw.
  • the spring element is e.g. formed as a wedge ring or spring washer, so the projection acts on the region of the outer ring, which is opposite to that portion of the screw which is in engagement with the worm wheel. This is compensated by the axially generated spring force of a tilting or
  • the spring element is designed as an asymmetrically arranged in the housing of the steering gear compression spring, in particular as a helical compression spring. This can with a
  • the compression spring is arranged on the region of the outer ring, which faces that region of the worm, which is in engagement with the worm wheel.
  • the bearing has a combination of a plurality of such spring elements.
  • Storage receptacle be designed as a pivot ring, wherein the spring element (eg, spring washer) acts on the outer ring with an axially acting force and presses against the pivot ring.
  • the spring element eg, spring washer
  • This construction is in the steering gear preferably provided on the fixed bearing of the worm, ie where the inner ring receives the driven shaft end of the worm, which is connected to a servo drive.
  • the spring element preferably presses by means of a projection or a nose selectively and in the axial direction on a portion of the outer ring.
  • the swivel ring has a concave sliding surface and the outer ring has a matching convex sliding surface, so that the one-sided force coming from the spring element causes the worm or worm shaft to pivot toward the worm wheel.
  • Fig. 1 shows a conventional storage in the form of a pivot bearing
  • Fig. 2a / b illustrate a first embodiment of the storage according to the invention, in which the spring element is designed as a wedge locking ring;
  • Fig. 3a / b illustrate a second embodiment of the storage according to the invention, in which the spring element is designed as a spring washer;
  • Fig. 4 illustrates a third embodiment of the storage according to the invention, in which the spring element is designed as a helical compression spring.
  • Fig. 2 comprises the sub-figures 2a and 2b, which illustrate a storage according to the invention in a first embodiment.
  • FIG. 2a shows a spring element FE1, which is designed as a wedge securing ring and serves to spring a worm in the steering gear illustrated in FIG. 2b and directly to one of the bearings, namely to the fixed bearing. is used.
  • the spring element FE1 or the wedge securing ring has a projection N1, which acts directly on the outer ring 1 of the fixed bearing FL in the installed state (see Fig. 2b).
  • the wedge ring has an opening 01 and securing elements E1.
  • the securing elements E1 do not act on the outer ring 1, but on the pivot ring 6 and thus serve in particular for fixing the wedge securing ring FE1 per se.
  • a worm S is mounted at its two shaft ends in the housing G, wherein the drive end shaft end in a bearing FL and the free end of the shaft are radially mounted in a floating bearing.
  • the worm S is engaged with a worm wheel SR.
  • a spring element here also the wedge securing ring FE1 shown in FIG. 2a, is arranged on the fixed bearing FL.
  • the illustrated in Fig. 2b fixed bearing FL corresponds to a pivot bearing, which has substantially an outer ring 1, an inner ring 2 and between them movably received rolling elements 4, in the form of balls.
  • a bearing mount which is formed in the form of a swivel ring 6 with a convex sliding surface, in turn, receives the outer ring 1, the Au z Terminal is concave.
  • the inner ring 2 in turn, accommodates the (connected to the left) shaft end WS of the worm S connected to the servomotor (not shown here).
  • the pivoting device thus created enables the worm S to be mounted so as to be slightly pivotable in the direction of engagement with the worm wheel SR.
  • the other, free shaft end of the screw S (here on the right side) located floating bearing LL causes only a radial bearing of this shaft end. So that a pivoting V of the screw S is possible, the floating bearing LL is arranged so that a corresponding possibility of movement in the radial direction to the worm wheel SR out and vice versa is possible.
  • a slot recording the movable bearing LL or the like may be provided.
  • the spring element FE1 is installed on the pivot bearing (fixed bearing) FL, which axially springs a certain area of the outer ring 1, so here with a rightward Force.
  • a wedge locking ring spring element FE1 is mounted between the pivot ring 6 and a Befest Trentsschraubring BS, wherein the nose-shaped projection N1 (see Fig. 2a) presses directly on the area 1 B of the outer ring 1, that of the area Slug S is opposite which is engaged with the worm wheel SR.
  • the axial spring force is converted into a pivoting moment which pivots the worm S towards the worm wheel SR (see turning arrow V in Fig. 2b).
  • a noise-generating bearing clearance can occur.
  • the provided on the wedge ring FE1 nose N1 extends initially in the radial direction inwards and then in the region of the outer ring 1 in the axial direction (here to the right) angled or has an angled edge (wedge), in the assembled state directly to the outer ring 1 in the area
  • FIG. 3 comprises the subfigures 3 a and 3 b, which illustrate a bearing according to the invention in a second embodiment.
  • Fig. 3a shows a spring element in the form of a spring washer FE2, which also serves to spring the worm (see Fig. 3b).
  • the spring washer FE2 has a projection or a nose N2, which in the installed state acts directly on the one area 1B of the outer ring 1 of the fixed bearing FL (see Fig. 3b).
  • Fig. 3b illustrated fixed warehouse FL corresponds to one
  • FIG. 4 also shows a bearing according to the invention in a third embodiment.
  • the springing of the bearing of the worm S takes place by means of a spring element FE3 designed as a compression spring.
  • the compression spring is a helical compression spring, which in the housing G with respect to the
  • Outer ring 1 is mounted asymmetrically or on one side, namely here in the lower
  • the compression spring FE3 is provided with a pressure peak SP3, which consequently presses on the area 1 B 'of the outer ring 1, that of the one
  • the spring elements described can also be provided multiple times and / or combined with each other. So it is e.g. conceivable that in addition to a springing by means of spring washer, as shown in FIG. 3a / b, nor a springing by means of compression spring, as shown in Fig. 4, is used.
  • the compression spring may also be integrated in the adjusting or screw ring 6 (see FIG.
  • a bearing is provided which is provided for a worm with a worm in engagement in a steering gear.
  • the storage has at least a first bearing, which is preferably designed as a fixed bearing.
  • This bearing has essentially an outer ring, an inner ring and between them movably received rolling elements and is pivotally mounted in a bearing receptacle, which in turn receives the outer ring of the bearing.
  • the inner ring in turn receives one of the two shaft ends of the worm, to store this shaft end of the worm radially in the housing of the steering gear.
  • at least one spring element is provided on the bearing, the one

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Lagerung für eine mit einem Schneckenrad (SR) in Eingriff befindliche Schnecke (S) in einem Lenkgetriebe, wobei die Lagerung mindestens ein Lager (FL) mit einem Außenring (1), einem Innenring (2) und mit dazwischen beweglich aufgenommenen Wälzkörpern (4) aufweist, wobei das Lager (FL) schwenkbar in einer Lagerungsaufnahme (6) angeordnet ist, die den Außenring (1) des Lagers (FL) aufnimmt, und wobei der Innenring (2) eines der beiden Wellenenden der Schnecke (S) aufnimmt, um dieses Wellenende (WS) der Schnecke (S) radial in dem Gehäuse (G) des Lenkgetriebes zu lagern. Zur verbesserten Anfederung der Schnecke (S) ist an dem Lager (FL) mindestens ein Federelement (FE1) vorgesehen, das einen Bereich (1B) des Außenrings (1) des Lagers (FL) mit einer Federkraft beaufschlagt, die ein Verschwenken (V) der Schnecke (S) zum Schneckenrad (SR) hin unterstützt.

Description

Lagerung einer Schnecke in einem Lenkgetriebe
Die Erfindung betrifft die Lagerung einer Schnecke in einem Lenkgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Lenkgetriebe und eine damit ausgestattete Servolenkung gemäß dem Oberbegriff eines der nebengeordneten Ansprüche.
Insbesondere betrifft die Erfindung die Lagerung einer Schnecke mittels eines Loslagers und eines Festlagers, wobei das Festlager als Schwenklager ausgebildet ist und für die Schnecke eine Anfederung vorgesehen ist.
Aus der DE 101 61 715 A1 ist eine Lagerung der eingangs genannten Art bekannt.
Dort ist an dem Wellenende der Schnecke, das mit der Antriebswelle eines Servomotors (Elektromotor) verbunden ist, ein erstes Lager (Festlager) vorgesehen, das selbst wiederum schwenkbar gelagert und somit in Form eines Schwenklagers ausgebildet ist. An dem anderen, freien Wellenende der Schnecke ist ein zweites Lager (Loslager) vorgesehen. Somit ist die Schnecke radial gesichert, kann aber sich in axialer Richtung ausdehnen und aufgrund des Schwenklagers immer sicher im Eingriff mit einem Schneckenrad stehen. Das Schwenklager ermöglicht es also, dass die Schnecke in Eingriffsrichtung zum Schneckenrad hin leicht verschwenkbar gelagert ist. Die Fig .1 zeigt diese bekannte Konstruktion, nämlich ein Lenkgetriebes 1 , das als Schneckengetriebe ausgebildet ist. Dazu sind in dem Gehäuse 2 d ie Schnecke 3 sowie ein Schneckenrad 4 angeordnet, wobei die Schnecke mit dem Schneckenrad in Eingriff steht und mittels einer Kupplung 8 mit der in einem Lager 11 gelagerten Antriebswelle 9 eines elektrischen Antriebsmotors 10 verbunden ist. Die Schneckenwelle selbst ist in einer Wellenlagerung 5 gelagert, die ein Kugellager 6 in Form eines Vierpunktlagers aufweist und als Pendel- bzw. Schwenklager ausgebildet ist. Um das Verzahnungsspiel zwischen Schnecke 3 und Schneckenrad 4 während der gesamten Lebensdauer des Getriebes möglichst konstant zu halten, wird die Schnecke 3 radial mit einer Vorspannkraft beaufschlagt und permanent gegen die Verzahnung des Schneckenrades 4 bzw. Schraubrades gedrückt. Dies geschieht mittels einer Vorspanneinrichtung, die eine Vorspan nfeder 1 3 sowie eine Druckeinrichtu ng 1 2 aufweist. Die Druckeinrichtung 12 kann z.B. mit einer Hydraulikeinrichtung 14 und einem davon betätigtem Druckstück 15 versehen sein, das auf das dortige Lager 16 bzw. die Schnecke 3 selbst wirkt. Zwar kann damit der sich über die Lebenszeit einstellende Verschleiß selbständig kompensiert werden, jedoch hat es sich gezeigt, dass an der Wellenlagerung 5 auch Geräusche auftreten können, die hier nur bedingt durch den Einsatz eines teuren Sonderlagers eliminiert werden können.
Es sind auch andere Wellenlagerungen, insbesondere Festlager, mit Kugellagern bekannt, bei denen der Au ßenring des Kugellagers in einem Gleitlager aufgenommen ist oder bei dem der Innenring des Kugellagers in sog.
Silentbuchsen aufgenommen ist, wodurch die Welle somit ebenfalls schwenkbar gelagert ist. Diese Lösungen sind jedoch aufwendig zu realisieren und weisen ein relativ großes Spiel auf, was wiederum zur Geräuschbildung insbesondere bei Lastenwechseln (Wechsellenken) führt. Außerdem sind diese Wellenlagerungen anfällig gegenüber Temperaturschwankungen und weisen keine allzu große
Lebensdauer auf.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lagerung für die Schnecke in einem Lenkgetriebe so vorzuschlagen, dass die genannten Nachteile in vorteilhafter Weise überwunden werden. Insbesondere sollen eine möglichst kostengünstig zu realisierende und geräuscharme Konstru ktion einer Lagerung, ein damit versehenes Lenkgetriebe und eine damit ausgestattete Servolenkung bereitgestellt werden. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Lagerung einer Schnecke mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Demnach wird an einem Lager der Schnecke, insbesondere an dem Festlager, ein Federelement vorgesehen, das zur Anfederung der Schnecke einen Bereich des Außenrings des Lagers mit einer Federkraft beaufschlagt, die ein Verschwenken der Schnecke zum Schneckenrad hin unterstützt. Das
Federelement ist beispielsweise als Keilsicherungsring oder Federscheibe ausgebildet, die einen Vorsprung oder eine Nase aufweist, welche direkt auf den
Bereich des Außenringes des Lagers drückt, der demjenigen Bereich der Schnecke gegenüberliegt, welcher im Engriff mit dem Schneckenrad ist.
Somit wird im Lager (Festlager) selbst eine axial auf die schwenkbare Lagerung der Schnecke wirkende Anfederung geschaffen, die quasi kein auftretendes Spiel erlaubt und somit die Geräuschbildung am Schwenklager effektiv verhindert. Durch Einsatz einer Federscheibe oder dergleichen kann die Anfederung kostengünstig und bauraumsparend realisiert werden. Als Federelement kann aber auch jede andere Art von elastischem Element eingesetzt werden, wie z.B. eine Druckfeder, der an einer Stelle des Außenringes eine axiale Federkraft auf denselben ausübt.
Vorgeschlagen werden auch ein Lenkgetriebe mit einer solchen Lagerung sowie eine damit ausgestattete Servolenkung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Demnach ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das Federelement asymmetrisch ausgebildet oder in dem Gehäuse des Lenkgetriebes asymmetrisch angeordnet ist, um nur auf den einen Bereich des Außenrings des Lagers zu wirken. Dadurch kann sehr einfach eine einseitige Kraftausübung realisiert werden, die das Verschwenken der Schnecke hin zum Schneckenrad bewirkt bzw. unterstützt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement als ein ringförmiges Federelement ausgebildet, insbesondere als ein Keilsicherungsring, der einen Vorsprung aufweist, mittels dem eine axiale Federkraft auf den einen Bereich des Außenrings des Lagers ausgeübt wird.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement als ein scheibenförmiges Federelement ausgebildet, insbesondere als eine Federscheibe, die einen Vorsprung bzw. Nase aufweist, um eine axiale Federkraft auf den einen Bereich des Außenrings des Lagers auszuüben. Die Federscheibe kann auch mit einer Stellschraube versehen sein.
Ist das Federelement z.B. als Keilsicherungsring oder Federscheibe ausgebildet, so wirkt der Vorsprung auf den Bereich des Außenrings, der demjenigen Bereich der Schnecke gegenüberliegt, welcher im Eingriff mit dem Schneckenrad steht. Som it erg i bt sich au s d er axial erzeugten Federkraft ei n Kipp- bzw.
Schwenkmoment, dass die Schnecke zum Schneckenrad hin verschwenkt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Federelement als eine in dem Gehäuse des Lenkgetriebes asymmetrisch angeordnete Druckfeder ausgebildet, insbesondere als eine spiralförmige Druckfeder. Diese kann mit einer
Druckspitze versehen sein. Die Druckfeder ist an dem Bereich des Außenrings angeordnet, der demjenigen Bereich der Schnecke zugewandt ist, welcher im Eingriff mit dem Schneckenrad steht. Somit ergibt sich aus der axial erzeugten Federkraft ein Kipp- bzw. Schwenkmoment, dass die Schnecke zum Schneckenrad hin verschwenkt.
Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sei n , dass d ie Lagerung eine Kombination aus mehreren solcher Federelemente aufweist.
Bei der hier vorgeschlagenen Lagerung kann die den Außenring aufnehmende
Lagerungsaufnahme als Schwenkring ausgebildet sein, wobei das Federelement (z.B. Federscheibe) den Außenring mit einer axial wirkenden Kraft beaufschlagt und gegen den Schwenkring drückt. Diese Konstruktion wird in dem Lenkgetriebe vorzugsweise an dem Festlager der Schnecke vorgesehen, d.h. dort, wo der Innenring das angetriebene Wellenende der Schnecke aufnimmt, welches mit einem Servoantrieb verbunden ist. Das Federelement drückt vorzugsweise mittels eines Vorsprungs oder einer Nase gezielt und in axialer Richtung auf einen Bereich des Außenringes. Der Schwenkring weist eine konkave Gleitfläche auf und der Außenring weist eine dazu passende konvexe Gleitfläche auf, so dass die von dem Federelement kommende einseitige Kraft für ein Verschwenken der Schnecke bzw. Schneckenwelle zum Schneckenrad hin bewirkt.
Die Erfindung und die sich ergebenden Vorteile werden nachfolgend anhand von
Ausführungsbeispielen im Detail beschrieben, wobei auf folgende schematischen Zeichnungen Bezug genommen wird:
Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Lagerung in Form eines Schwenklagers;
Fig. 2a/b veranschaulichen eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerung, bei der das Federelement als Keilsicherungsring ausgebildet ist;
Fig. 3a/b veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerung, bei der das Federelement als Federscheibe ausgebildet ist; und
Fig. 4 veranschaulicht eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerung, bei der das Federelement als spiralförmige Druckfeder ausgebildet ist.
Die Fig. 2 umfasst die Teilfiguren 2a und 2b, die eine erfindungsgemäße Lagerung in einer ersten Ausführungsform veranschaulichen.
In der Fig. 2a ist ein Federelement FE1 dargestellt, das als Keilsicherungsring ausgebildet ist und in dem in Fig. 2b dargestellten Lenkgetriebe zur Anfederung einer Schnecke dient und dazu direkt an einem der Lager, nämlich am Festlager, eingesetzt wird. Das Federelement FE1 bzw. der Keilsicherungsring weist einen Vorsprung N1 auf, der im eingebauten Zustand direkt auf den Außenring 1 des Festlagers FL wirkt (s. Fig. 2b). Außerdem hat der Keilsicherungsring noch eine Öffnung 01 sowie Sicherungselemente E1. Die Sicherungselemente E1 wirken nicht auf den Außenring 1 , sondern auf den Schwenkring 6 und dienen somit insbesondere zur Fixierung des Keilsicherungsringes FE1 an sich.
Wie die Fig. 2b in einer schematisch Darstellung zeigt, ist in dem Gehäuse G des Lenkgetriebes eine Schnecke S an ihren beiden Wellenenden gelagert, wobei das mit antriebsseitige Wellenende in einem Festlager FL und das freie Wellenende in einem Loslager radial gelagert sind. Die Schnecke S befindet sich im Eingriff mit einem Schneckenrad SR. Zur Verbesserung des Eingriffs und zur Anfederung der Schnecke S ist an dem Festlager FL ein Federelement, hier der auch in Fig. 2a gezeigte Keilsicherungsring FE1 , angeordnet.
Das in der Fig. 2b dargestellte Festlager FL entspricht einem Schwenklager, das im wesentlichen einen Außenring 1 , einen Innenring 2 und dazwischen beweglich aufgenommene Wälzkörper 4, in Form von Kugeln, aufweist. Eine Lagerungsaufnahme, die in Form eines Schwenkringes 6 mit konvexer Gleitfläche ausgebildet ist, nimmt wiederum den Außenring 1 auf, dessen Au ßenfläche konkav ist. Der Innenring 2 wiederum nimmt das mit dem Servomotor (nicht näher dargestellt) verbundene (hier das linke) Wellenende WS der Schnecke S auf. Das som it geschaffene Schwen klager ermögl icht es, dass d ie Schnecke S in Eingriffsrichtung zum Schneckenrad SR hin leicht schwenkbar gelagert ist. Das am anderen, freien Wellenende der Schnecke S (hier auf der rechten Seite) befindliche Loslager LL bewirkt lediglich eine radiale Lagerung dieses Wellenendes. Damit ein Verschwenken V der Schnecke S möglich ist, ist das Loslager LL so angeordnet, dass eine entsprechende Bewegungsmöglichkeit in Radialrichtung zum Schneckenrad SR hin und umgekehrt möglich ist. Hierfür kann z.B. eine Langloch-Aufnahme das Loslagers LL oder dergleichen vorgesehen sein. Um nun das axiale Spiel innerhalb dieser Schwenkkulisse zu unterbinden und insbesondere einer bei Lastwechseln auftretenden Geräuschentwicklung effektiv entgegenzuwirken, wird an dem Schwenklager (Festlager) FL das Federelement FE1 eingebaut, das einen bestimmten Bereich des Außenringes 1 axial anfedert, hier also mit einer nach rechts gerichteten Kraft.
Wie die Fig. 2b zeigt, ist das als Keilsicherungsring ausgebildete Federelement FE1 zwischen Schwenkring 6 und einem Befestigungsschraubring BS montiert, wobei der nasenförmige Vorsprung N1 (s. Fig. 2a) direkt auf den Bereich 1 B des Außenrings 1 drückt, der demjenigen Bereich der Schnecke S gegenüberliegt welcher im Eingriff mit dem Schneckenrad SR steht. Somit wird die axiale Federkraft in ein Schwenkmoment umgesetzt, das die Schnecke S zum Schneckenrad SR hin verschwenkt (s. Drehpfeil V in Fig. 2b). Somit wird verhindert, dass zwischen dem Außenring 1 und dem Schwenkring 6 ein geräuschbildendes Lagerspiel auftreten kann.
Die an dem Keilsicherungsring FE1 vorgesehene Nase N1 erstreckt sich zunächst in radialer Richtung nach Innen und ist dann im Bereich des Außenrings 1 in axialer Richtung (hier nach rechts) abgewinkelt bzw. weist eine abgewinkelte Flanke (Keil) auf, die im montierten Zustand direkt an den Außenring 1 im Bereich
1 B anstößt und dort die axiale Federkraft ausübt.
An seinem äußeren Umfang wird der Keilsicherungsring FE1 zwischen dem Schwenkring 6 und dem Gehäuse G mittels Schraubring bzw. Stellschraube BS montiert und eingespannt. Durch die h ier gezeigte Konstru ktion wird der
Außenring 1 gegen den Schwenkring 6 vorgespannt, so dass kein freies Spiel mehr erlaubt ist und somit das Geräuschniveau im Betrieb einer mit dem Lenkgetriebe ausgestatteten Servolenkung deutlich reduziert wird.
Die Fig. 3 umfasst die Teilfiguren 3a und 3b, die eine erfindungsgemäße Lagerung in einer zweiten Ausführungsform veranschaulichen. In der Fig . 3a ist ein Federelement in Form einer Federscheibe FE2 dargestellt, die ebenfalls zur Anfederung der Schnecke dient (s. Fig. 3b). Die Federscheibe FE2 weist einen Vorsprung bzw. eine Nase N2 auf, der im eingebauten Zustand direkt auf den einen Bereich 1 B des Außenring 1 des Festlagers FL wirkt (s. Fig. 3b). Auch das in der Fig . 3b dargestel lte Festlager FL entspricht einem
Schwenklager, wobei nun mittels der Federscheibe FE2 die Lagerung der Schnecke S angefedert wird. Auch hier drückt der nasenförmige Vorsprung N2 direkt auf den Bereich 1 B des Außenrings 1 , also auf den Bereich, der demjenigen Bereich der Schnecke S gegenüberliegt, welcher im Eingriff mit dem Schneckenrad SR steht. Somit wird auch hier die axiale Federkraft in ein
Schwenkmoment umgesetzt, das die Schnecke S zum Schneckenrad SR hin verschwenkt (s. Drehpfeil V in Fig. 3b).
Die Fig. 4 zeigt noch eine erfindungsgemäße Lagerung in einer dritten Ausführungsform. H ier erfolgt die Anfederung der Lagerung der Schnecke S mittels eines als Druckfeder ausgebildeten Federelementes FE3. Die Druckfeder ist eine spiralförmige Druckfeder, welche im Gehäuse G bezüglich des
Außenringes 1 asymmetrisch bzw. einseitig montiert ist, nämlich hier im unteren
Bereich montiert ist. Die Druckfeder FE3 ist mit einer Druckspitze SP3 versehen, welche folglich auf den Bereich 1 B' des Außenringes 1 drückt, der demjenigen
Bereich der Schnecke S zugewandt ist, welcher im Engriff mit dem Schneckenrad
SR steht. Somit wird auch hier die axiale Federkraft in ein Schwenkmoment umgesetzt, so dass die Schnecke S zum Schneckenrad SR hin verschwenkt wird
(s. Drehpfeil V in Fig. 2b). Somit wird verhindert, dass zwischen dem Außenring 1 und dem Schwenkring 6 ein geräuschbildendes Lagerspiel auftreten kann.
Die beschriebenen Federelemente können auch jeweils mehrfach vorgesehen werden und/oder miteinander kombiniert werden. So ist es z.B. denkbar, dass zusätzlich zu einer Anfederung mittels Federscheibe, wie in Fig . 3a/b gezeigt, noch eine Anfederung mittels Druckfeder, wie in Fig. 4 gezeigt, eingesetzt wird.
Auch andere Kombinationen oder Varianten sind denkbar. Beispielsweise kann die Druckfeder auch in dem Stell- bzw. Schraubring 6 (s. Fig. 2) integriert sein. Zusammenfassend wird eine Lagerung vorgeschlagen, die für eine mit einem Schneckenrad in Eingriff befindliche Schnecke in einem Lenkgetriebe vorgesehen ist. Die Lagerung weist mindestens ein erstes Lager auf, das vorzugsweise als Festlager ausgebildet ist. Dieses Lager weist im wesentlich einen Außenring, einem Innenring und dazwischen beweglich aufgenommene Wälzkörper auf und ist schwenkbar in einer Lagerungsaufnahme angeordnet, die wiederum den Außenring des Lagers aufnimmt. Der Innenring wiederum nimmt eines der beiden Wellenenden der Schnecke auf, um dieses Wellenende der Schnecke radial in dem Gehäuse des Lenkgetriebes zu lagern. Zur verbesserten Anfederung der Schnecke ist an dem Lager mindestens ein Federelement vorgesehen, das einen
Bereich bzw. eine Stelle des Außenrings des Lagers mit einer Federkraft beaufschlagt, die ein Verschwenken der Schnecke zum Schneckenrad hin unterstützt.

Claims

Patentansprüche
1. Lagerung für eine mit einem Schneckenrad (SR) in Eingriff befindliche Schnecke (S) in einem Lenkgetriebe, wobei die Lagerung mindestens ein
Lager (FL) mit einem Außenring (1 ), einem Innenring (2) und mit dazwischen beweglich aufgenommenen Wälzkörpern (4) aufweist, wobei das Lager (FL) schwenkbar in einer Lagerungsaufnahme (6) angeordnet ist, die den Außenring (1 ) des Lagers (FL) aufnimmt, und wobei der Innenring (2) eines der beiden Wellenenden der Schnecke (S) aufnimmt, um dieses Wellenende
(WS) der Schnecke (S) radial in dem Gehäuse (G) des Lenkgetriebes zu lagern, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lager (FL) mindestens ein Federelement (FE1 ) vorgesehen ist, das zur Anfederung der Schnecke (S) einen Bereich (1 B) des Außenrings (1 ) des Lagers (FL) mit einer Federkraft beaufschlagt, die ein Verschwenken (V) der
Schnecke (S) zum Schneckenrad (SR) hin unterstützt.
2. Lagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (FE1 ; FE2) auf den Bereich (1 B) des Außenrings (1 ) des Lagers (FL) wirkt, der demjenigen Bereich der Schnecke (S) gegenüberliegt, mit dem die Schnecke
(S) sich in Engriff mit dem Schneckenrad (SR) befindet.
3. Lagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (FE3) auf den Bereich (1 B') des Außenrings (1 ) des Lagers (FL") wirkt, der demjenigen Bereich der Schnecke (S) zugewandt ist, mit dem die Schnecke
(S) sich in Engriff mit dem Schneckenrad (SR) befindet.
4. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (FE1 ; FE2; FE3) asymmetrisch ausgebildet oder in dem Gehäuse (G) asymmetrisch angeordnet ist, um nur auf den einen Bereich des Außenrings (1 ) des Lagers (FL) zu wirken.
5. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement ein ring - oder scheibenförmiges Federelement (FE1 , FE2) ist.
6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement ein ringförmiges Federelement ist, insbesondere ein Keilsicherungsring (FE1 ) ist, und einen Vorsprung (N1 ) aufweist, mittels dem das Federelement eine axiale Federkraft auf den einen Bereich des Außenrings (1 ) des Lagers (FL) ausübt.
7. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement ein scheibenförmiges Federelement ist, insbesondere eine Federscheibe (FE2) ist, und einen Vorsprung (N2) aufweist, mittels dem das Federelement eine axiale Federkraft auf den einen Bereich des Außenrings (1 ) des Lagers (FL") ausübt.
8. Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Federscheibe (FE2) mit einer Stellschraube versehen ist.
9. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 , 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Gehäuse (G) asymmetrisch angeordnete Federelement als eine Druckfeder, insbesondere als eine spiralförmige Druckfeder (FE3), ausgebildet ist.
10. Lagerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfeder
(FE3) mit einer Druckspitze (SP3) versehen ist.
11. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement einer Kombination aus mehreren Federelemente entspricht.
12. Lenkgetriebe mit einer Lagerung für eine mit einem Schneckenrad (SR) in Eingriff befindliche Schnecke (S), wobei die Lagerung mindestens ein Lager (FL) mit einem Außenring (1 ), einem Innenhng (2) und mit dazwischen beweglich aufgenommenen Wälzkörpern (4) aufweist, wobei das Lager (FL) schwenkbar in einer Lagerungsaufnahme (6) angeordnet ist, die den Außenring (1 ) des Lagers (FL) aufnimmt, und wobei der Innenring (2) eines der beiden Wellenenden der Schnecke (S) aufnimmt, um dieses Wellenende der Schnecke (S) radial in dem Gehäuse (G) des Lenkgetriebes zu lagern, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lager (FL) mindestens ein Federelement (FE1 ) vorgesehen ist, das zur Anfederung der Schnecke (S) einen Bereich des Außenrings (1 ) des Lagers (FL) mit einer Federkraft beaufschlagt, die ein Verschwenken (V) der
Schnecke (S) zum Schneckenrad (SR) hin unterstützt.
13. Servolenkung mit einem Lenkgetriebe, das eine Lagerung für eine mit einem Schneckenrad (SR) in Eingriff befindliche Schnecke (S) aufweist, wobei die Lagerung mindestens ein Lager (FL) mit einem Außenring (1 ), einem
Innenring (2) und mit dazwischen beweglich aufgenommenen Wälzkörpern (4) aufweist, wobei das Lager (FL) schwenkbar in einer Lagerungsaufnahme (6) angeordnet ist, die den Außenring (1 ) des Lagers (FL) aufnimmt, und wobei der Innenring (2) eines der beiden Wellenenden der Schnecke (S) aufnimmt, um dieses Wellenende der Schnecke (S) radial in dem Gehäuse (G) des
Lenkgetriebes zu lagern, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lager (FL) mindestens ein Federelement (FE1 ) vorgesehen ist, das zur Anfederung der Schnecke (S) einen Bereich des Außenrings (1 ) des Lagers (FL) mit einer Federkraft beaufschlagt, die ein Verschwenken (V) der
Schnecke (S) zum Schneckenrad (SR) hin unterstützt.
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