WO2019048123A1

WO2019048123A1 - Festlager für ein lenkgetriebe und verfahren zur herstellung des festlagers

Info

Publication number: WO2019048123A1
Application number: PCT/EP2018/070167
Authority: WO
Inventors: Jens-Uwe Hafermalz; Dennis Fuechsel; Alexander WERTZ
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2019-03-14
Also published as: DE102017215955A1

Abstract

Ein Festlager (6) für ein Lenkgetriebe umfasst ein Drehlager (9), das einen inneren Lagerring (11), der zur Aufnahme einer Ritzelwelle (4) des Lenkgetriebes vorgesehen ist, und einen äußeren Lagerring (12) aufweist. Weiterhin umfasst das Festlager (6) einen Schwenkring (15), der einen Außenring (17) sowie einen Innenring (16) aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege verschwenkbar verbunden sind, wobei der Außenring (17) zur Lagerung des Festlagers (15) in einem Gehäuse (1) des Lenkgetriebes vorgesehen ist. Ein solches Festlager (15) ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) des Schwenkrings (15) und der äußere Lagerring (12) des Drehlagers (9) direkt miteinander verbunden und insbesondere verschweißt sind.

Description

Festlager für ein Lenkgetriebe und Verfahren zur Herstellung des Festlagers

Die Erfindung betrifft ein Festlager für ein Lenkgetriebe und Verfahren zur Herstellung eines solchen Festlagers. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Lenkgetriebe mit einem solchen Festlager sowie ein Lenksystem mit einem solchen Lenkgetriebe für ein Kraftfahrzeug. Bei dem Lenksystem kann es sich insbesondere um ein

Hilfskraftlenksystem handeln.

Bei den meisten Kraftfahrzeugen werden Hilfskraftlenksysteme verbaut, die beim Lenken ein unterstützendes Drehmoment erzeugen und dadurch das von dem Fahrer auf eine Lenksäule des Kraftfahrzeugs aufzubringende Lenkmoment reduzieren.

Die bekannten Hilfskraftlenksysteme basieren auf einem Lenkgetriebe, das die

Antriebsleistung eines hydraulischen oder elektrischen Lenkmotors übersetzt und auf beispielsweise die Lenksäule überträgt. Derartige Lenkgetriebe sind regelmäßig in Form eines Schraubwälzgetriebes und insbesondere als Schraubradgetriebe oder Schneckengetriebe ausgebildet. Diese umfassen ein Zahnrad, das direkt oder indirekt mit der Lenksäule verbunden ist, sowie ein damit kämmendes, über eine Welle von dem Lenkmotor angetriebenes Ritzel.

Als problematisch bei derartigen Lenkgetrieben hat sich Getriebespiel gezeigt, das sich aufgrund von Bauteiltoleranzen, unterschiedlichen Wärmedehnungen der

Getriebeelemente, aufgrund von Verschleiß und/oder aufgrund eines Setzens des Materials bei Zahnrädern aus Kunststoff ausbildet. Insbesondere bei einem

sogenannten Wechsellenken, d.h. bei einem direkt aufeinander folgenden Lenken mit wechselnder Lenkeinschlagsrichtung, erzeugt ein solches Getriebespiel unerwünschte Geräusche, die insbesondere aus dem abwechselnden Anlegen gegenüberliegender Flanken der Zähne von Ritzel und Zahnrad resultieren.

Bekannt ist, dieses Getriebespiel dadurch zu eliminieren, dass die Ritzelwelle verschwenkbar um eine Achse, die senkrecht zur der Längsachse der Ritzelwelle und in einem Abstand zu dem Verzahnungseingriff von Ritzel und Zahnrad verläuft, gelagert ist und mittels eines oder mehrerer Federelemente gegen das Zahnrad gedrückt wird. Die Verschwenkbarkeit der Ritzelwelle wird dabei regelmäßig in eine der zwei Lagerungen, über die die Ritzelwelle endseitig gelagert ist, integriert. Diese Lagerung wird als„Festlager" bezeichnet. Die Lagerung im Bereich des anderen Endes ist dann mit einem definierten Spiel ausgeführt (sogenanntes„Loslager"), um die durch die Schwenkbewegung hervorgerufene Auslenkung zu ermöglichen. Das oder die Federelemente zum Andrücken des Ritzels an das Zahnrad können dabei sowohl in das Loslager als auch das Festlager integriert sein.

Ein solches Lenkgetriebe, bei dem die Federkraft für die Anfederung mittels des Festlagers erzeugt wird, ist beispielsweise aus der DE 10 2012 103 146 A1 bekannt. Bei diesem Lenkgetriebe ist vorgesehen, das Wälzlager, das die Ritzelwelle im Bereich des Festlagers aufnimmt, innerhalb einer Lagerhülse zu lagern. Innerhalb der

Lagerhülse ist zudem ein Innenring eines Schwenkrings klemmend fixiert

aufgenommen. Dieser Schwenkring umfasst weiterhin einen den Innenring und die Lagerhülse umgebenden Außenring, der weitgehend spielfrei in einer Aufnahme eines Gehäuses des Lenkgetriebes gehalten ist. Der Außenring und der Innenring des Schwenkrings sind über zwei Torsionsstege verbunden, die bei einem Verdrehen von Außenring zu Innenring tordiert werden. Nach der Montage des Lenkgetriebes sind die Torsionsstege derart tordiert, dass die dadurch erzeugte, elastische Rückstellwirkung die Anfederung der Ritzelwelle bewirkt.

Ausgestaltungen von Lenkgetrieben, die zu demjenigen der DE 10 2012 103 146 A1 ähnlich sind, sind aus der DE 10 2008 040 673 A1 und der DE 10 2009 054 655 A1 bekannt.

Auch bei dem aus der DE 10 2012 103 146 A1 bekannten Lenkgetrieben kann sich unter Umständen ein ungewolltes Geräuschverhalten zeigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkgetriebe, wie es grundsätzlich aus der DE 10 2012 103 146 A1 bekannt ist, hinsichtlich des Geräuschverhaltens zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch ein Festlager für ein Lenkgetriebe gemäß dem

Patentanspruch 1 gelöst. Verfahren zur Herstellung konkreter Ausgestaltungsformen eines solchen Festlagers sind Gegenstände der Patentansprüche 9 und 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Festlagers sowie bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung. Ein erfindungsgemäßes Festlager für ein Lenkgetriebe umfasst ein Drehlager, insbesondere ein Wälzlager und vorzugsweise ein Kugellager, das einen inneren Lagerring, der zur Aufnahme einer Ritzelwelle des Lenkgetriebes vorgesehen ist, und einen äußeren Lagerring aufweist. Weiterhin umfasst das Festlager einen

Schwenkring, der einen Außenring sowie einen Innenring aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege verschwenkbar verbunden sind, wobei der Außenring zur Lagerung des Festlagers in einem Gehäuse des Lenkgetriebes vorgesehen ist. Ein solches Festlager ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring des Schwenkrings und der äußere Lagerring des Drehlagers direkt miteinander verbunden sind.

Durch den erfindungsgemäßen Verzicht auf die Lagerhülse, in dem das Drehlager bei dem Festlager gemäß der DE 10 2012 103 146 A1 aufgenommen ist, und die wiederum mit dem Schwenkring verbunden ist, kann einerseits die Anzahl der Bauteile, die zur Ausbildung des Festlagers vorgesehen sind, reduziert werden, was zu einer relativ einfachen konstruktiven Ausgestaltung des Festlagers führt. Weiterhin umfasst ein erfindungsgemäßes Festlager keine Verbindungsstelle zwischen einer separaten Lagerhülse und dem Schwenkring, wodurch Relativbewegungen im Bereich einer solchen Verbindungsstelle und dadurch bedingte, ungewollte Geräuschentwicklungen bei der Verwendung des Festlagers vermieden werden.

Eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Festlagers, die sich dadurch

auszeichnet, dass die dieses ausbildenden Elemente nicht zueinander relativbeweglich sind, kann dadurch realisiert werden, dass der Innenring des Schwenkrings und der äußere Lagerring des Drehlagers miteinander verschweißt sind. Ein solches

Verschweißen kann gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere mittels Laserschweißen, d.h. unter Verwendung eines Laserstrahls zum Einbringen der für das Verschweißen erforderlichen thermischen Energie, erfolgen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Innenring des Schwenkrings mit dem äußeren Lagerring des Drehlagers axial und/oder radial bezüglich der Rotationsachse des Drehlagers mittels eines Laserstrahls verschweißt wird. Die Angaben„axial" und„radial" beziehen sich dabei auf die Richtung, in der sich der für das Verschweißen genutzte Laserstrahl erstreckt.

Insbesondere um ein Verschweißen des äußeren Lagerrings des Drehlagers mit dem Innenring des Schwenkrings zu ermöglichen, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der äußere Lagerring des Drehlagers zumindest teilweise, d.h. insbesondere im Bereich einer für das Verschweißen vorgesehenen Kontaktfläche, über die der äußere Lagerring den Innenring des Schwenkrings kontaktiert, und vorzugsweise vollständig aus einem entsprechend gut schweißbaren Material (Metall) ausgebildet ist. Im

Gegensatz dazu sind diejenigen Materialien (insbesondere 10006), die üblicherweise zur Ausbildung von Lagerringen von Drehlagern verwendet werden, nicht oder nur unter einem erheblich erhöhten Aufwand schweißbar.

Eine in konstruktiver Hinsicht besonders einfache Ausgestaltung eines

erfindungsgemäßen Festlagers ergibt sich dann, wenn der Schwenkring insgesamt beziehungsweise vollständig scheibenförmig ausgebildet ist. Dabei kann zudem vorgesehen sein, dass die Stärke, d.h. die Erstreckung entlang der Rotationsachse des Drehlagers, des scheibenförmigen Schwenkrings oder zumindest des Innenrings davon, kleiner als die Länge, d.h. die Erstreckung entlang der Rotationsachse, des Drehlagers ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eines solchen erfindungsgemäßen Festlager kann dann noch vorgesehen sein, dass der äußere Lagerring des Drehlagers axial mittig innerhalb des Schwenkrings angeordnet ist und folglich die beidseitigen axialen Überstände des Außenrings des Drehlagers bezüglich des Innenrings des

Schwenkrings im Wesentlichen gleich sind. Dadurch kann eine möglichst vorteilhafte Übertragung von Kräften und Momenten zwischen dem Innenring des Schwenkrings und dem Außenring des Drehlagers realisiert werden.

Alternativ zu einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Festlagers, bei dem der Schwenkring insgesamt scheibenförmig ausgebildet ist, kann vorgesehen sein, dass der Innenring des Schwenkrings einen hülsenförmigen Fortsatz ausbildet, d.h.

einstückig integriert, innerhalb dessen der äußere Lagerring des Drehlagers aufgenommen ist. Dadurch kann eine möglichst große Fläche für den Kontakt zwischen dem Innenring des Schwenkrings und dem äußeren Lagerring des

Drehlagers realisiert werden, wodurch sich eine vorteilhafte Übertragung von Kräften und Momenten zwischen dem Innenring des Schwenkrings und dem äußeren

Lagerring des Drehlagers ergeben kann.

Weiterhin bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der hülsenförmige Fortsatz unterbrechungsfrei ausgebildet ist, wodurch einerseits eine möglichst steife

Ausgestaltung des hülsenförmigen Fortsatzes erreicht werden kann, die sich vorteilhaft auf die Übertragung von Kräften und Momenten zwischen dem Innenring des

Schwenkrings und dem äußeren Lagerring des Drehlagers auswirkt. Andererseits kann sich die unterbrechungsfrei Ausgestaltung des hülsenförmigen Fortsatzes vorteilhaft auf die Herstellbarkeit des Schwenkrings auswirken. Dies gilt insbesondere, wenn, wie dies grundsätzlich für einen Schwenkring eines erfindungsgemäßen Festlagers mit hülsenförmigem Fortsatz bevorzugt vorgesehen ist, der den hülsenförmigen Fortsatz aufweisende Innenring und vorzugsweise der gesamte Schwenkring durch Tiefziehen eines Metallblechs (z.B. aus Federstahl) ausgebildet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Festlagers, dessen Innenring einen hülsenförmigen Fortsatz ausbildet, kann vorgesehen sein, dass der hülsenförmige Fortsatz (insbesondere an einem längsaxialen Ende) einen (insbesondere durch Umformen ausgebildeten) Anschlag, der ein erstes längsaxiales Ende des Lagerrings des Drehlagers kontaktiert, vorzugsweise einstückig integriert. Dieser Anschlag kann insbesondere in Form eines radial nach innen weisenden Endabschnitts des hülsenförmigen Fortsatzes ausgebildet sein. Weiterhin kann noch ein mit dem hülsenförmigen Fortsatz des Innenrings des Schwenkrings verbundenes Anschlagelement, das das zweite längsaxiale Ende des Lagerrings des Drehlagers kontaktiert, vorgesehen sein. Auf diese Weise ergibt sich eine relativ einfache

Herstellbarkeit eines erfindungsgemäßen Festlagers.

Das Anschlagelement kann vorzugsweise mit dem hülsenförmigen Fortsatz verschweißt sein. Dies kann insbesondere mittels Laserschweißens erfolgen, wobei das Verschweißen des Anschlagelements mit dem Fortsatz axial und/oder radial bezüglich der Rotationsachse des Drehlagers erfolgen kann.

Die Erfindung betrifft im Übrigen auch ein Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, das neben einem erfindungsgemäßen Festlager zumindest ein Zahnrad, ein mit dem Zahnrad kämmendes Schraubritzel und eine das Schraubritzel umfassende Ritzelwelle, wobei die Ritzelwelle auf der einen Seite des Schraubritzels in dem erfindungsgemäßen Festlager gelagert ist und wobei der Außenring des

Schwenkrings des Festlagers direkt oder indirekt in einem Gehäuse des Lenkgetriebes festgelegt angeordnet ist, umfasst.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Lenksystem, dass zumindest ein

erfindungsgemäßes Lenkgetriebe sowie einen drehantreibend mit der Ritzelwelle verbundenen Lenkmotor umfasst. Das Zahnrad des Lenkgetriebes kann weiterhin drehfest oder drehantreibend mit einer Lenkwelle, insbesondere einer Lenksäule, des Lenksystems verbunden sein. Das erfindungsgemäße Lenksystem kann insbesondere als Hilfskraftlenksystem ausgebildet sein, durch das mittels des Lenkmotors ein unterstützendes Drehmoment erzeugt werden kann, so dass ein von einem Fahrer eines das Hilfskraftlenksystem umfassenden Kraftfahrzeugs auf die Lenksäule für ein Lenken des Kraftfahrzeugs aufzubringendes Lenkmoment reduziert (ggf. temporär auch bis auf null) ist. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, das Lenksystem derart auszubilden, dass von dem Lenkmotor (stets) das gesamte für ein Lenken erforderliche Lenkmoment erzeugt wird.

Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen

Lenksystem.

Die unbestimmten Artikel („ein",„eine",„einer" und„eines"), insbesondere in den Patentansprüchen und in der die Patentansprüche allgemein erläuternden

Beschreibung, sind als solche und nicht als Zahlwörter zu verstehen. Entsprechend damit konkretisierte Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und mehrfach vorhanden sein können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten

Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 : einen Längsschnitt durch ein Lenkgetriebe mit einem erfindungsgemäßen

Festlager gemäß einer ersten Ausgestaltungsform;

Fig. 2: einen Längsschnitt durch das Festlager des Lenkgetriebes gemäß der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 3: einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Festlager gemäß einer zweiten Ausgestaltungsform;

Fig. 4: eine Ansicht von vorne auf ein erfindungsgemäßes Festlager gemäß einer dritten Ausgestaltungsform;

Fig. 5: einen ersten Längsschnitt durch das Festlager gemäß der Fig. 4;

Fig. 6: eine Ansicht von hinten auf das Festlager gemäß den Fig. 4 und 5; und

Fig. 7: einen zweiten Längsschnitt durch das Festlager gemäß den Fig. 4 bis 6.

Die Fig. 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile eines ein erfindungsgemäßes Festlager 6 aufweisenden Lenkgetriebes für ein im Übrigen nicht dargestelltes Lenksystems. Das Lenkgetriebe umfasst ein Gehäuse 1 , innerhalb dessen ein Zahnrad 2 sowie ein mit dem Zahnrad 2 kämmendes Schraubritzel 3 drehbar angeordnet sind. Das

Schraubritzel 3 und eine das Schraubritzel 3 umfassende (Schraub-)Ritzelwelle 4 sind in Form einer Schnecke integral ausgebildet.

Das Zahnrad 2 ist fest auf einer Abtriebswelle 5 des Lenkgetriebes befestigt. Diese Abtriebswelle 5, die in dem gezeigten Ausgestaltungsbeispiel eine Verzahnung für eine drehfeste Verbindung mit dem Zahnrad 2 aufweist, kann beispielsweise mit einer zumindest in einem Abschnitt als Zahnstange ausgebildeten Lenkstange kämmen, wodurch die Zahnstange eine Translationsbewegung durchführt, die in bekannter Weise über Radlenkhebel (nicht dargestellt) in eine Schwenkbewegung lenkbarer Räder (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs übersetzt werden kann. Bei der

Abtriebswelle 5 kann es sich aber auch um eine Lenksäule eines Hilfskraftlenksystems handeln, die mit einem Lenkrad verbunden ist und über ein Lenkritzel auf die

Lenkstange wirkt.

Die Schraubritzelwelle 4 weist ein antriebsseitiges Ende auf, über das diese mit der Abtriebswelle (nicht dargestellt) eines Lenkmotors (z.B. ein Elektromotor) verbindbar ist. Im Bereich dieses antriebsseitigen Endes ist die Schraubritzelwelle 4 mittels einer ersten Lagerung in dem Gehäuse 1 gelagert. Diese Lagerung ist als

erfindungsgemäßes Festlager 6 ausgebildet, das ein Verschwenken der

Schraubritzelwelle 4 um eine Schwenkachse 7 (vgl. Fig. 4 und 6) zulässt. Dieses Verschwenken bewirkt ein Auslenken des dem antriebsseitigen Ende

gegenüberliegenden Endes der Schraubritzelwelle 4, die dort mittels eines Loslagers 8 in einer entsprechenden Aufnahme des Gehäuses 1 gelagert ist. Dieses Loslager 8 ist so ausgebildet, dass es die sich aus dem Verschwenken der Schraubritzelwelle 4 ergebende Auslenkung dieses Endes der Schraubritzelwelle 4 in Grenzen zulässt.

Sowohl das Festlager 6 als auch das Loslager 8 umfassen jeweils ein Drehlager 9, 10 in Form eines Kugellagers. In inneren Lagerringen 1 1 dieser Drehlager 9, 10 ist jeweils ein Abschnitt der Schraubritzelwelle 4 gelagert, während äußere Lagerringe 12 der Drehlager 9, 10 in jeweils einer Lagervorrichtung 13, 14 gelagert sind, die wiederum in dazugehörigen Aufnahmen des Gehäuses 1 aufgenommen sind. Die

Lagervorrichtungen 13, 14 sind konstruktiv so ausgebildet, dass diese, im Fall des Festlagers 6, das Verschwenken der Schraubritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 oder, im Fall des Loslagers 8, das Auslenken des freien Endes der Schraubritzelwelle 4 ermöglichen. Hierzu umfasst die Lagervorrichtung 13 des Festlagers 6 einen Schwenkring 15, der einen Innenring 16 und einen Außenring 17 ausbildet. Der Außenring 17 ist über zwei Torsionsstege 18 (vgl. Fig. 2) mit dem Innenring 16 verbunden. Der Innenring 16 bildet einen hülsenförmigen Fortsatz 19 aus, der innenseitig den äußeren Lagerring 12 des Drehlagers 9 direkt kontaktierend aufnimmt. Der Außenring 17, der Innenring 16 (einschließlich des Fortsatzes 19) und die Torsionsstege 18 sind einstückig aus beispielsweise Federstahl ausgebildet. Eine Herstellung dieser Einheit kann beispielsweise mittels Tiefziehens eines Federstahlblechs sowie nachträglichem und/oder vorausgehendem Feinschneiden und/oder Fräsen eines Blechmaterials erfolgen. Das Drehlager 9 ist innerhalb des rohrförmigen Fortsatzes 19 dadurch in axialer Richtung bezüglich dessen Rotationsachse 20 lagegesichert, indem die Außenseite des äußeren Lagerrings 12 des Drehlagers 9 mit der Innenseite des Fortsatzes 19 verschweißt (z.B. mittels Lasers) wurde.

Eine axiale Lagesicherung des Drehlagers 9 auf der Schraubritzelwelle 4 erfolgt unter Zwischenschaltung eines Kupplungsstücks 21 mittels einer Schraube 22, die in ein Innengewinde, das in das antriebsseitige Ende der Schraubritzelwelle 4 integriert ist, eingeschraubt ist. Das Kupplungsstück 21 dient auch der Übertragung einer

Antriebsleistung des Lenkmotors auf die Schraubritzelwelle 4, wozu diese drehfest miteinander verbunden sind. Diese drehfeste Verbindung wird durch ein Eingreifen einer Außenverzahnung 23 der Schraubritzelwelle 4 in eine komplementäre

Innenverzahnung des Kupplungsstücks 21 erreicht.

Eine axiale Lagesicherung des Außenrings 17 des Schwenkrings 15 innerhalb des Gehäuses 1 erfolgt mittels eines Schraubrings 24, der ein Außengewinde aufweist, das in ein komplementäres Innengewinde des Gehäuses 1 eingeschraubt ist.

Die Torsionsstege 18 des Schwenkrings 15 ermöglichen nicht nur ein Verschwenken des Außenrings 17 zu dem Innenring 16 und damit der Schraubritzelwelle 4 relativ zu dem Zahnrad 2 beziehungsweise zu dem Gehäuse 1 , sondern bewirken gleichzeitig diejenige Federkraft, durch die das Schraubritzel 3 der Schraubritzelwelle 4 in die Verzahnung des Zahnrads 2 gedrückt wird, um ein möglichst geringes Getriebespiel und damit eine geringe Geräuschentwicklung im Betrieb des Lenkgetriebes, insbesondere beim sogenannten Wechsellenken, zu erreichen. Diese Federkraft ergibt sich daraus, dass bei der Montage des Lenkgetriebes die Schraubritzelwelle 4 soweit infolge eines Kontakts mit dem Zahnrad 2 ausgelenkt wird, dass sich eine

ausreichende Torsion der Torsionsstege 18 ergibt, wodurch die elastischen Rückstellmomente, die aus der Torsion der Torsionsstege 18 resultieren, entgegen dieser Auslenkung der Schraubritzelwelle 4 wirken und diese somit gegen das Zahnrad 2 beaufschlagen.

Die in der Fig. 3 dargestellte Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Festlagers 6, das beispielsweise ersatzweise für das Festlager 6 gemäß den Fig. 1 und 2 in ein Lenkgetriebe gemäß der Fig. 1 integriert werden kann, unterscheidet sich von demjenigen gemäß den Fig.1 und 2 darin, dass der Innenring 16 des Schwenkrings 15 keinen hülsenförmigen Fortsatz 19 ausbildet. Vielmehr ist der Schwenkring 15 insgesamt scheibenförmig ausgebildet, wodurch die Herstellbarkeit gegenüber dem Schwenkring gemäß der Fig. 2 vereinfacht ist, da der Prozess des Tiefziehens entfallen kann. Vielmehr kann ein solcher Schwenkring 15 ausschließlich durch Feinschneiden und/oder Fräsen aus einem Metall- und insbesondere einem

Federstahlblech ausgebildet werden.

Um eine möglichst symmetrische Einleitung von zwischen dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 und dem äußeren Lagerring 12 des Drehlagers 9 zu übertragenen Kräften und Momenten zu gewährleisten, ist der äußere Lagerring 12 beziehungsweise das gesamte Drehlager 9 axial mittig innerhalb des Innenrings 16 beziehungsweise des gesamten Schwenkrings 15 angeordnet. Eine axiale Lagesicherung des

Drehlagers 9 innerhalb des Schwenkrings 15 ist wiederum dadurch realisiert, dass der äußere Lagerring 12 des Drehlagers 9 mit dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 verschweißt wurde.

Alternativ zu einem Verschweißen des äußeren Lagerrings 12 des Drehlagers 9 mit dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 können auch andere Arten der axialen Lagesicherung, die grundsätzlich stoffschlüssig (z.B. durch Löten und/oder Verkleben) und/oder kraftschlüssig (d.h. durch eine Pressverbindung) und/oder formschlüssig ausgebildet sein können, vorgesehen sein. Eine Möglichkeit einer formschlüssigen Verbindung kann darin liegen, dass der äußere Lagerring 12 des Drehlagers 9 einen ersten axialen Anschlag, beispielsweise in Form eines umlaufenden Anschlagrings, (insbesondere einstückig) integriert, an dem der Innenring 16 des Schwenkrings 15 mit einer Seite abgestützt ist. Auf der anderen Seite kann der Innenring 16 an einem beispielsweise ringförmigen Anschlagelement abgestützt sein, das nach dem

Einsetzen des Drehlagers 9 in den Innenring 16 mit dem äußeren Lagerring 12 des Drehlagers 9 verbunden wird. Dies kann auf beliebige Art und Weise, beispielsweise formschlüssig, erfolgen. Hierzu kann das Anschlagelement beispielsweise als Sprengring ausgebildet sein, der unter elastischer Vorspannung in eine Verriegelungsnut, die in Umfangsrichtung verlaufend in die Außenseite des äußeren Lagerrings 12 des Drehlagers 9 eingebracht worden ist, eingreift.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen in verschiedenen Ansichten eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Festlagers 6, das alternativ zu demjenigen gemäß den Fig. 1 und 2 bei einem Lenkgetriebe gemäß der Fig. 1 zum Einsatz kommen kann. Der Innenring 16 des Schwenkrings 15 dieses Festlagers 6 weist, ebenso wie derjenige des

Festlagers 6 gemäß den Fig. 1 und 2, einen hülsenförmigen Fortsatz 19 auf, innerhalb dessen das Drehlager 9 aufgenommen ist. Dabei ist jedoch nicht vorgesehen, den äußeren Lagerring 12 des Drehlagers 9 mit dem Innenring 16 zu verschweißen.

Vielmehr wird das Drehlager 9 dadurch axial innerhalb des Innenrings 16 des

Schwenkrings 15 lagegesichert, dass dessen äußerer Lagerring 12 weitestgehend spielfrei zwischen zwei axialen Anschlägen 25, 26 angeordnet ist. Ein erster (25) dieser Anschläge 25, 26 wird von dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 ausgebildet, indem ein Abschnitt eines der längsaxialen Enden des Fortsatzes 19 beziehungsweise des Innenrings 16, im gezeigten Ausgestaltungsbeispiel das innerhalb des Außenrings 17 gelegene Ende, zumindest teilweise (bezüglich der Umfangsrichtung) radial nach innen umgebogenen ausgebildet ist, was im Rahmen der Herstellung des Schwenkrings 16 mittels (u.a.)Tiefziehens erfolgen kann. Der zweite (26) der Anschläge 25, 26 wird von einem ringförmigen Anschlagelement 27 ausgebildet, das an dem anderen Ende innerhalb des Fortsatzes 19 befestigt angeordnet ist. Die Befestigung zwischen dem Fortsatz 19 beziehungsweise dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 und dem

Anschlagelement 27 kann vorzugsweise mittels Schweißens erfolgt sein. Alternativ sind jedoch auch beliebige andere Verbindungsarten, d.h. stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungsarten, möglich.

Ein Vorteil der Ausgestaltung des Schwenkrings 15 gemäß den Fig. 4 bis 7 gegenüber denjenigen gemäß den Fig. 1 bis 3 liegt darin, dass in vorteilhafter Weise

handelsübliche Drehlager eingesetzt werden können, deren Werkstoffe, die

üblicherweise für die Ausgestaltung der äußeren Lagerringe verwendet werden, nicht oder nur mit einem erheblichen Aufwand schweißbar sind. Der Werkstoff des ringförmigen Anschlagelements 27 kann dagegen auf einfache Weise für eine möglichst gute Schweißbarkeit im Zusammenwirken mit dem Werkstoff des Innenrings 16 des Schwenkrings 15 ausgewählt werden. Ein Nachteil dieses Schwenkrings 15 gemäß den Fig. 4 des 7 gegenüber denjenigen gemäß den Fig. 1 bis 3 liegt gegebenenfalls in der etwas komplexeren Herstellbarkeit. Alternativ zu der Herstellung des ersten Anschlags 25 des Innenrings 16 des

Schwenkrings 15 in Form eines umgebogenen Endabschnitts kann auch vorgesehen sein, diesen, ebenso wie den zweiten Anschlag 26, mittels eines Anschlagelements 27, das mit dem Innenring 16 vor oder nach dem Einsetzen des Drehlagers 19 verbunden wird, auszubilden.

Alternativ zu der Anordnung des Anschlagelements 27 innerhalb eines Endabschnitts des Fortsatzes 19 des Innenrings 16 des Schwenkrings 15 kann auch vorgesehen sein, diesen stirnseitig mit dem Fortsatz 19 zu verbinden. Um dabei eine axial spielfreie Anordnung des äußeren Lagerrings 12 des Drehlagers 9 innerhalb des Innenrings 16 zu gewährleisten, sollte die Länge des Fortsatzes 19 derart gewählt werden, dass dieses bündig mit dem entsprechenden Ende des äußeren Lagerrings 12 abschließt, so dass ein direkter Kontakt des Anschlagelements mit dem äußeren Lagerring 12 gegeben ist. Alternativ kann aber auch durch ein Zwischenstück zwischen dem stirnseitig mit dem Fortsatz 19 verbundenen Anschlagelement die gewünschte axiale Spielfreiheit realisiert werden.

Bezugszeichenliste Gehäuse

Zahnrad

Schraubritzel

(Schraub-)Ritzelwelle

Abtriebswelle

Festlager

Schwenkachse

Loslager

Drehlager des Festlagers

Drehlager des Loslagers

innerer Lagerring eines Drehlagers

äußerer Lagerring eines Drehlagers

Lagervorrichtung des Festlagers

Lagervorrichtung des Loslagers

Schwenkring

Innenring des Schwenkrings

Außenring des Schwenkrings

Torsionssteg

hülsenförmiger Fortsatz des Innenrings des Schwenkrings

Rotations- und Längsachse der Drehlager und der Schraubritzelwelle Kupplungsstück

Schraube

Außenverzahnung der Schraubritzelwelle

Schraubring

erster axialer Anschlag des Innenrings des Schwenkrings zweiter axialer Anschlag des Innenrings des Schwenkrings

Anschlagelement

Claims

Patentansprüche:

Festlager (6) für ein Lenkgetriebe mit einem Drehlager (9), das einen inneren Lagerring (1 1 ), der zur Aufnahme einer Ritzelwelle (4) des Lenkgetriebes vorgesehen ist, und einen äußeren Lagerring (12) umfasst, sowie mit einem Schwenkring (15), der einen Außenring (17) sowie einen Innenring (16) aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege (18) verschwenkbar verbunden sind, wobei der Außenring (17) zur Lagerung des Festlagers (6) in einem Gehäuse (1 ) des Lenkgetriebes vorgesehen ist, dadurch

gekennzeichnet, dass der Innenring (16) des Schwenkrings (15) und der äußere Lagerring (12) des Drehlagers (9) direkt miteinander verbunden sind.

Festlager (6) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der

Innenring (16) des Schwenkrings (15) und der äußere Lagerring (12) des Drehlagers (9) verschweißt sind.

Festlager (6) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkring (15) insgesamt scheibenförmig ausgebildet ist.

Festlager (6) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lagerring (12) axial mittig innerhalb des Schwenkrings (15) angeordnet ist.

Festlager (6) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) des Schwenkrings (15) einen hülsenförmigen Fortsatz (19) ausbildet, innerhalb dessen der äußere Lagerring (12) des Drehlagers (9) aufgenommen ist.

Festlager (6) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der

Innenring (16) des Schwenkrings (15) einen Anschlag (25), der ein erstes längsaxiales Ende des äußeren Lagerrings (12) des Drehlagers (9) kontaktiert, integriert.

Festlager (6) gemäß Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch ein mit dem Innenring (16) des Schwenkrings (15) verbundenes Anschlagelement (27), das ein längsaxiales Ende des äußeren Lagerrings (12) des Drehlagers (9) kontaktiert.

8. Festlager (6) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (27) mit dem Innenring (16) des Schwenkrings (15) verschweißt ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Festlagers (6) gemäß Anspruch 2 oder einem der von Anspruch 2 abhängigen Ansprüche oder gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) des Schwenkrings (15) mit dem äußeren Lagerring (12) des Drehlagers (9) und/oder das Anschlagelement (27) mit dem Innenring (16) des Schwenkrings (15) axial und/oder radial bezüglich der Rotationsachse (20) des Drehlagers (9) mittels Laserstrahls verschweißt werden.

10. Verfahren zur Herstellung eines Festlagers (6) gemäß Anspruch 5 oder einem der von Anspruch 5 abhängigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) des Schwenkrings (15) durch Tiefziehen eines Metallblechs ausgebildet wird.