DE102006039740A1 - Auxiliary drive, particularly electromechanical auxiliary drive for steering gear, has housing device, spur gear, spiral spindle is held in housing device and engages with spur gear over meshing zone - Google Patents

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Abstract

The auxiliary drive has a housing device (1), a spur gear (2), a spiral spindle (4) is held in the housing device and engages with the spur gear over a meshing zone (Z). The drive also has a mounting arrangement comprising a bearing (5) and another bearing (6). The former bearing is arranged, such that tilting of the former bearing section (A1) is permitted at an axial pair, which implements within one of the former bearing section and runs in a level (E1) radial to the longitudinal axis of the spiral spindle.

Description

Bezeichnung der ErfindungName of the invention

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hilfsantrieb für ein Lenkgetriebe. Insbesondere bezieht sich die Erfindung hierbei auf einen elektromechanischen Hilfsantrieb, bei welchem ein zur erleichterten Abwicklung eines Lenkvorganges beitragendes Lenkhilfsdrehmoment durch einen in den Hilfsantrieb eingebundenen und entsprechend angesteuerten Elektromotor bereitgestellt wird. Dieser Hilfsantrieb findet insbesondere bei Zahnstangenlenkungen AnwendungThe The invention relates to an auxiliary drive for a steering gear. Especially the invention relates to an electromechanical auxiliary drive, in which a to facilitate the processing of a steering operation contributing auxiliary steering torque through one in the auxiliary drive integrated and appropriately controlled electric motor provided becomes. This auxiliary drive finds particular in rack and pinion steering application

Aus DE 29 13 641 02 ist eine Zahnstangenlenkung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Diese bekannte Zahnstangenlenkung umfasst eine zur Anbindung an die Spurstangen einer Fahrzeugvorderradaufhängung vorgesehene Zahnstange. Diese Zahnstange ist in einem Lenkgehäuse in axialer Richtung geführt. Die Aufbringung einer diese Zahnstange in die jeweils geforderte Position bringenden Querkraft erfolgt über ein Lenkritzel das als solches mit der Zahnstange in Eingriff steht. Das Lenkritzel bildet den Endabschnitt eines Lenkwellenzapfens der über eine Lenkwellenanordnung nach Maßgabe eines auf ein Fahrzeuglenkrad aufgebrachten Lenkmomentes gedreht wird.Out DE 29 13 641 02 a rack and pinion steering for a motor vehicle is known. This known rack and pinion steering system comprises a rack provided for connection to the tie rods of a vehicle front wheel suspension. This rack is guided in a steering housing in the axial direction. The application of this rack in each required position bringing transverse force via a steering pinion which is engaged as such with the rack. The steering pinion forms the end portion of a steering shaft journal which is rotated via a steering shaft assembly in accordance with a steering torque applied to a vehicle steering wheel.

Aus DE 10 2004 014 825 A1 ist ein elektromechanischer Hilfsantrieb für ein Lenkgetriebe der vorgenannten Art bekannt. Über diesen Hilfsantrieb wird es möglich in einen Lenkwellenstrang eines Fahrzeuglenksystems ein Antriebsdrehmoment einzukoppeln und hierdurch den Lenkvorgang zu unterstützen. Dieser Hilfsantrieb umfasst ein Stirnrad das als solches auf einem Lenkwellenabschnitt sitzt und mit einer Schneckenspindel in Eingriff steht. Die Schneckenspindel ist mit einem elektromechanischen Servoantrieb gekoppelt.Out DE 10 2004 014 825 A1 is an electromechanical auxiliary drive for a steering gear of the aforementioned type known. About this auxiliary drive, it is possible to couple a drive torque in a steering shaft of a vehicle steering system and thereby support the steering operation. This auxiliary drive comprises a spur gear which as such sits on a steering shaft section and engages with a worm spindle. The worm spindle is coupled with an electromechanical servo drive.

Aus DE 198 22 478 A1 ist ebenfall ein elektromechanischer Hilfsantrieb für ein Lenkgetriebe bekannt. Auch dieser Hilfsantrieb umfasst ein Stirnrad das als solches auf einem Lenkwellenabschnitt sitzt und mit einer Schneckenspindel in Eingriff steht. Die Schneckenspindel ist ebenfalls mit einem elektromechanischen Servoantrieb gekoppelt. Die Lagerung jener Schneckenspindel ist derart bewerkstelligt, dass die Schneckenspindel in axialer Richtung geringfügig gegen eine durch eine Elastomer-, oder Federstruktur aufgebrachte Axialkraft verlagerbar ist.Out DE 198 22 478 A1 is also known an electromechanical auxiliary drive for a steering gear. Also, this auxiliary drive comprises a spur gear as such sits on a steering shaft portion and is in engagement with a worm spindle. The worm spindle is also coupled with an electromechanical servo drive. The storage of those screw spindle is accomplished such that the screw spindle in the axial direction is slightly displaceable against a force applied by an elastomer or spring structure axial force.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen anzugeben durch welche es möglich wird, auf kostengünstigem Wege das mechanische Betriebsverhalten einer mit einem Hilfsantrieb der vorgenannten Art ausgestatteten Lenkgetriebeeinrichtung zu verbessern.Of the Invention has for its object to provide solutions by which it possible will, on cost-effective Ways the mechanical performance of one with an auxiliary drive to improve the aforementioned type equipped steering gear device.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Hilfsantrieb für eine Lenkgetriebeeinrichtung mit einer Gehäuseeinrichtung, einem Stirnrad, das als solches auf einer Stellwelle sitzt und in der Gehäuseeinrichtung drehbar gelagert ist, einer Schneckenspindel die ebenfalls in der Gehäuseeinrichtung aufgenommen ist und mit dem Stirnrad über eine Zahneingriffzone in Eingriff steht, und einer Lagerungsanordnung zur Lagerung der Schneckenspindel, wobei diese Lagerungsanordnung ein erstes Lager und ein von diesem beabstandetes zweites Lager umfasst, wobei das erste und das zweite Lager derart angeordnet sind dass sich die genannte Zahneingriffszone zwischen dem ersten und dem zweiten Lager befindet, und wobei das erste Lager als Wälzlager ausgeführt ist, in welchem ein erster Lagerabschnitt der Schneckenspindel sitzt, wobei sich dieser Hilfsantrieb dadurch auszeichnet, dass das erste Wälzlager derart ausgeführt ist, dass dieses ein Kippen des ersten Lagerabschnittes um ein Achsenpaar gestattet welches innerhalb einer den ersten Lagerungsabschnitt durchsetzenden und zur Längsachse der Schneckenspindel radial verlaufenden Ebene verläuft.The The aforementioned object is achieved by an auxiliary drive according to the invention for one Steering gear device with a housing device, a spur gear, which sits as such on a control shaft and in the housing device rotatably mounted, a screw spindle also in the housing means is received and with the spur gear via a tooth meshing zone in Engage, and a storage arrangement for supporting the screw, this bearing arrangement being a first bearing and one of this spaced second bearing, wherein the first and the second Bearings are arranged such that the said tooth engagement zone is located between the first and the second bearing, and wherein the first Bearings as rolling bearings accomplished is, in which a first bearing portion of the screw shaft is seated, wherein this auxiliary drive is characterized in that the first rolling bearing executed in such a way is that this is a tilting of the first bearing section about a pair of axles which permits within a first storage section passing through and to the longitudinal axis the worm spindle extends radially extending plane.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, einen Hilfsantrieb für eine Lenkgetriebeeinrichtung zu schaffen, der sich durch eine besondere Laufruhe und Leichtgängigkeit auszeichnet. Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes für die Lagerung der Schneckenspindel wird es in vorteilhafter Weise möglich, auch bei Aufbringung größerer Antriebsmomente ungünstige Eingriffszustände zwischen der Schneckenspindel und dem mit dieser in Eingriff stehenden Stirnrad zu vermeiden.Thereby is it possible in an advantageous manner an auxiliary drive for to provide a steering gear device, which is characterized by a very smooth running and ease of movement distinguished. Based on the inventive concept for storage The screw spindle, it is possible in an advantageous manner, too when applying larger drive torques unfavorable engagement states between the screw spindle and the engaged with this To avoid spur gear.

Vorzugsweise befindet sich das erste Lager auf einer, einem Schneckenspindelantrieb zugewandten Seite der Schneckenspindel. Dieser Schneckenspindelantrieb ist vorzugsweise als elektromechanischer Servoantrieb ausgeführt. Die Anbindung der Schneckenspindel an einem entsprechendem Servoantriebsmotor kann direkt, oder auch unter Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes erfolgen.Preferably the first bearing is on one, a worm spindle drive facing side of the screw. This screw spindle drive is preferably designed as an electromechanical servo drive. The Connection of the worm spindle to a corresponding servo drive motor can directly, or even with the interposition of a transmission gear respectively.

Vorzugsweise ist auch das zweite Lager als Wälzlager ausgeführt. Auch dieses Lager kann so gestaltet sein, dass dieses ein Kippen des ersten Lagerabschnittes um ein Achsenpaar gestattet welches innerhalb einer den zweiten Lagerungsabschnitt durchsetzenden und zur Längsachse der Schneckenspindel radial verlaufenden Ebene verläuft.Preferably is also the second bearing as a rolling bearing executed. Also, this camp can be designed so that this tilting the first bearing section allowed around an axis pair which within one passing through the second storage section and the longitudinal axis the worm spindle extends radially extending plane.

Vorzugsweise ist zumindest das erste Wälzlager als Kugelschwenklager ausgeführt. Dieses Wälzlager umfasst vorzugsweise einen auf dem ersten Lager abschnitt sitzenden Innenring, jene als Kugel ausgeführte Wälzkörper sowie einen Außenring. Der Außenring kann in dem zur Lagerung der Schneckenspindel vorgesehenen Gehäuse festgespannt sein. Der Innenring des Wälzlagers ist vorzugsweise ebenfalls auf dem ersten Lagerabschnitt in axialer Richtung fixiert. Das erste Lager fungiert in soweit als Festlager. Durch dieses Festlager wird die Axialposition der Schneckenspindel festgelegt sowie eine radiale Abstützung derselben bewirkt. Die Durchbiegung der Schneckenspindel wird durch dieses Lager nicht behindert.Preferably is at least the first rolling bearing designed as a ball pivot bearing. This rolling bearing preferably comprises a section sitting on the first bearing Inner ring, those executed as a ball Rolling elements as well an outer ring. Of the outer ring may be tightened in the housing provided for supporting the worm screw. The inner ring of the rolling bearing is preferably also on the first bearing portion in the axial direction fixed. The first bearing acts in this respect as a fixed bearing. By This fixed bearing is set the axial position of the screw as well as a radial support causes the same. The deflection of the screw is through this camp is not obstructed.

Vorzugsweise ist auch das zweite Lager als Wälzlager ausgeführt. Dieses, als solches abseits vom Schneckenspindelantrieb liegende zweite Lager kann in ein Aufhängungssystem derart eingebunden sein das dieses zweite Lager die Schneckenspindel in axialer Richtung nachgiebig abstützt. Die Nachgiebigkeit der Abstützung ist vorzugsweise so abgestimmt, dass diese eine ggf. durch das Kippen der Innenringe der Lager verursachte Änderung des Abstandes zwischen den Außenringen zulässt.Preferably is also the second bearing as a rolling bearing executed. This, as such, away from the worm spindle drive second bearing can be in a suspension system be so involved that this second bearing the screw in axially supported resiliently. The compliance of the support is preferably adjusted so that this one possibly by tilting the bearing inner rings caused change in the distance between the outer rings allows.

Dieses Lager-Aufhängungssystem kann auch so ausgebildet sein, dass dieses weiterhin auch eine geringfügige Auslenkung des Lagers in radialer Richtung sowie auch ein Verkippen des Außenringes des Lagers ermöglicht. Dieses zweite Lager kann ebenfalls als Wälzlager ausgeführt sein. Der Innenring dieses Wälzlagers ist vorzugsweise auf der Schneckenspindel axial gesichert. Das zweite Lager kann damit als zweites, in axialer Richtung tragendes Lager fungieren wobei der Außenring desselben bei entsprechenden Kräften in axialer Richtung geringfügig elastisch verlagerbar ist.This Bearing suspension system can also be designed so that this also has a slight deflection the bearing in the radial direction as well as a tilting of the outer ring of the Storage enabled. This second bearing can also be designed as a rolling bearing. The inner ring of this rolling bearing is preferably secured axially on the screw. The second Bearing can thus be used as the second bearing in the axial direction act whereby the outer ring the same with appropriate forces slightly in the axial direction is elastically displaceable.

Im Falle der Ausführung des ersten Lagers als Schwenkkugellager ist dieses vorzugsweise derart ausgebildet, dass die an der Innenwandung des Außenringes verlaufende Kugellaufrille eine erweiterte Schmiegung C aufweist.in the Trap of execution the first bearing as a swivel ball bearing this is preferably formed such that on the inner wall of the outer ring extending ball groove has an extended osculation C.

Für diese Schmiegung C gilt die Definition C = (re – rwa)/rwa·100wobei:

C;
Schmiegung,
re;
Aussenringlaufrillenkrümmungsradius (im Axialschnitt)
rwa;
Wälzkörperkrümmungsradius (im Axialschnitt)
For this osculation C, the definition applies C = (r e - r wa ) / R wa · 100 in which:
C;
osculation,
r e ;
Outer ring groove radius of curvature (in axial section)
r wa ;
Rolling radius of curvature (in axial section)

Diese Schmiegung wird vorzugsweise so abgestimmt, dass durch diese eine der Ausbauchung der Schneckenspindel Rechnung tragende Verkippung des entsprechenden Lagerinnenringes ermöglicht wird. Im konkreten Fall liegt diese erweiterte Schmiegung C im Bereich von 108% bis 117%, insbesondere bei 112%.These Schmiegung is preferably tuned so that through this one the bulge of the screw spindle bearing tilt the corresponding bearing inner ring is made possible. In the specific case this extended osculation C is in the range of 108% to 117%, especially at 112%.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt/zeigen:Further Details and features of the invention will become apparent from the following Description in connection with the drawing. It shows / shows:

1 eine vereinfachte Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues eines erfindungsgemäßen Hilfsantriebs für eine Lenkgetriebeeinrichtung; 1 a simplified sectional view to illustrate the structure of an auxiliary drive according to the invention for a steering gear device;

2 eine Detaildarstellung zur weiteren Veranschaulichung des Aufbaues eines in den erfindungsgemäßen Lenkhilfsantrieb eingebundenen Schneckenspindellagers; 2 a detailed representation for further illustrating the structure of an integrated into the power steering inventive screw screw bearing;

3a bis 3e Schemadarstellungen zur Veranschaulichung vorteilhafter Einbaupositionen des erfindungsgemäßen Hilfsantriebs. 3a to 3e Schematic representations to illustrate advantageous mounting positions of the auxiliary drive according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der in 1 dargestellte Hilfsantrieb für eine Lenkgetriebeeinrichtung umfasst eine Gehäuseeinrichtung 1 die vorzugsweise als spanabhebend nachbearbeitetes Gussbauteil, insbesondere Aluminium-Gussbauteil ausgeführt ist. In dieser Gehäuseeinrichtung 1 ist ein Stirnrad 2 gelagert.The in 1 illustrated auxiliary drive for a steering gear device comprises a housing device 1 which is preferably designed as a machined post-cast component, in particular cast aluminum component. In this housing device 1 is a spur gear 2 stored.

Die Lagerung des Stirnrades 2 ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wie dargestellt über eine Wälzlagerung 3 bewerkstelligt. Das Stirnrad 2 ist weiterhin mit einem hier nicht näher dargestellten Lenkwellenstrang gekoppelt und dient der Einkopplung eines Antriebsdrehmomentes in diesen Lenkwellenstrang.The bearing of the spur gear 2 is in the embodiment shown here as shown via a rolling bearing 3 accomplished. The spur gear 2 is further coupled with a steering shaft strand not shown here and serves to couple a drive torque in this steering shaft train.

Der Hilfsantrieb umfasst weiterhin eine Schneckenspindel 4 die ebenfalls in der Gehäuseeinrichtung 1 aufgenommen ist und mit dem Stirnrad 2 über eine Zahneingriffszone Z in Eingriff steht.The auxiliary drive further comprises a worm spindle 4 which also in the housing device 1 is recorded and with the spur gear 2 via a tooth engagement zone Z is engaged.

Die Schneckenspindel 4 ist in der Gehäuseeinrichtung 1 drehbewegbar gelagert. Diese Lagerung wird über eine Lagerungsanordnung bewerkstelligt die als solche ein erstes Lager 5 und ein zweites Lager 6 umfasst. Das erste Lager 5 und das zweite Lager 6 sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel derart angeordnet, dass sich die genannte Zahneingriffszone Z sich zwischen diesen beiden Lagern 5, 6 befindet. Sowohl das erste Lager 5, als auch das zweite Lager 6 sind als Wälzlager ausgebildet.The screw spindle 4 is in the housing device 1 rotatably mounted. This storage is accomplished via a storage arrangement as such a first camp 5 and a second camp 6 includes. The first camp 5 and the second camp 6 are arranged in the embodiment shown here in such a way that said tooth engagement zone Z between these two camps 5 . 6 located. Both the first camp 5 , as well as the second camp 6 are designed as rolling bearings.

Der hier dargestellte Hilfsantrieb zeichnen sich dadurch aus, dass das erste Wälzlager 5 derart ausgeführt ist, dass dieses ein "Kippen" eines in dem ersten Lager 5 sitzenden Lagerungsabschnittes A1 um ein Achsenpaar ermöglicht, welches sich innerhalb einer den ersten Lagerungsabschnitt A1 durchsetzenden und zur Längsachse X der Schneckenspindel radial ausgerichteten Ebene E1 verläuft.The auxiliary drive shown here are characterized in that the first rolling bearing 5 is designed such that this "tilting" one in the first camp 5 seated storage section A1 allows for a pair of axes, which extends within a first storage section A1 passing through and radially aligned with the longitudinal axis X of the screw spindle plane E1.

Das erste Lager 5 befindet sich bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auf einer, einem hier nicht näher gezeigten Schneckenspindelantrieb zugewandten Seite der Schneckenspindel 4. Das zweite Lager 6 ist ebenfalls als Wälzlager ausgeführt. Das zweite Lager 6 ist über eine, hier als Elastomerstruktur 7 ausgeführte Aufhängungsanordnung in der Gehäuseeinrichtung 1 aufgenommen. Diese Elastomerstruktur 7 ist hier als Ringstruktur ausgeführt die als solche einen Außenring 6b des zweiten Lagers 6 umgibt. Dieser Außenring 6b des zweiten Lagers 6 wird hierdurch nachgiebig aufgehängt.The first camp 5 located in the embodiment shown here on a, not shown here in detail screw spindle drive side facing the screw 4 , The second camp 6 is also designed as a rolling bearing. The second camp 6 is about one, here as an elastomeric structure 7 executed suspension assembly in the housing device 1 added. This elastomer structure 7 is here designed as a ring structure as such an outer ring 6b of the second camp 6 surrounds. This outer ring 6b of the second camp 6 is thereby suspended yielding.

Das zweite Lager 6 ist über eine, bei diesem Ausgangsbeispiel zugleich als Lagerdeckel 8 ausgeführte Spanneinrichtung in der Gehäuseeinrichtung 1 fixiert. Die hier als Elastomerstruktur ausgeführte Aufhängungseinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass durch diese ein Feder/Dämpfersystem geschaffen wird. Dieses Feder/Dämpfersystem kann Ausnehmungen umfassen die in die Elastomerstruktur 7, oder auch in den Außenring 6b des zweiten Lagers 6 eingeformt sind. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist auch das zweite Lager 6 als Schwenkkugellager ausgeführt und ermöglicht hierdurch ein Kippen des in dem zweiten Lager 6 sitzenden zweiten Lagerabschnittes A2 der Schneckenspindel 4 um eine Achsenpaar das innerhalb einer jenen zweiten Lagerabschnitt A2 durchsetzenden und zur Längsachse X der Schneckenspindel radialen Ebene E2 verläuft.The second camp 6 is about a, at the same time in this example as a bearing cap 8th running clamping device in the housing device 1 fixed. The suspension device embodied here as an elastomeric structure can be designed in such a way that it creates a spring / damper system. This spring / damper system may include recesses into the elastomeric structure 7 , or in the outer ring 6b of the second camp 6 are formed. In the embodiments shown here is also the second camp 6 designed as a swivel ball bearing and thereby allows a tilting of the second bearing 6 sitting second bearing section A2 of the screw 4 about an axis pair extending within a second bearing section A2 passing through and radial to the longitudinal axis X of the screw spindle plane E2.

Wie aus 1 weiter ersichtlich, ist der Außenring 10 des als Schwenkkugellager ausgeführten ersten Lagers 5 durch einen Haltering 11 in einer jenen Außenring 10 aufnehmenden Ringnut 12 fixiert. Der Haltering 11 ist über Schrauben 13 in der Gehäuseeinrichtung 1 befestigt. Alternativ zu der hier gezeigten Variante zur Befestigung des ersten Lagers 5 mittels jenes Halterings 11 ist es auch möglich, die axiale Tiefe der Ringnut 12 derart groß zu bemessen, dass der Außenring 10 des ersten Schwenklagers über einen, in einer Federringnut sitzenden Federring fixiert werden kann.How out 1 further apparent is the outer ring 10 of the first bearing designed as a swivel ball bearing 5 through a retaining ring 11 in one that outer ring 10 receiving annular groove 12 fixed. The retaining ring 11 is about screws 13 in the housing device 1 attached. Alternatively to the variant shown here for fastening the first bearing 5 by means of that retaining ring 11 it is also possible, the axial depth of the annular groove 12 so large that the outer ring 10 of the first pivot bearing can be fixed by a, sitting in a Federringnut spring washer.

Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Lagerungskonzepts wird es möglich, ein radiales Ausbauchen der Schneckenspindel 4 im Bereich der Eingriffszone Z zu ermöglichen. Es ist möglich, die Geometrie der an dem Stirnrad 2 ausge bildeten Verzahnung, sowie auch die Verzahnungsgeometrie der Schneckenspindel 4 derart zu gestalten, dass bei einer entsprechenden Deformation der Schneckenspindel 4 im Bereich der miteinander in Eingriff stehenden Zähne keine nachteiligen Kontakteffekte auftreten.On the basis of the storage concept according to the invention, it becomes possible to radially bulge the worm spindle 4 in the area of the engagement zone Z to allow. It is possible to change the geometry of the spur gear 2 formed gearing, as well as the gearing geometry of the screw 4 to make such that at a corresponding deformation of the screw 4 No adverse contact effects occur in the area of the teeth meshing with each other.

In 2 ist in Form einer stark vereinfachten Schemadarstellung der Aufbau des ersten Lagers 5 dargestellt. Dieses erste Lager 5 umfasst einen Innenring 5a und einen Außenring 5b. Die im Bereich der Innenumfangswandung des Außenrings 5b ausgebildete Wälzkörper-Laufbahn ist derart gestaltet, dass diese eine sog. erweiterte Schmiegung bereitstellt. Das Ausmaß dieser Schmiegung wird vorzugsweise mit Blick auf die im ungünstigsten Falle auftretende, maximale radiale Ausbauchung der Schneckenspindel 4 (siehe 1) abgestimmt. Vorzugsweise beträgt die Schmiegung ca. 112 %.In 2 is in the form of a highly simplified schematic representation of the structure of the first camp 5 shown. This first camp 5 includes an inner ring 5a and an outer ring 5b , The in the area of the inner peripheral wall of the outer ring 5b trained rolling element track is designed such that it provides a so-called. Extended osculation. The extent of this osculation is preferably in view of the worst case occurring maximum radial bulge of the screw 4 (please refer 1 ) Voted. Preferably, the osculation is about 112%.

Der Innenring 5a kann so ausgebildet sein, dass die durch die Außenumfangswandung desselben bereitgestellte Laufrille Ri einen 2-Punkt Kontakt ermöglicht. Durch die hier vorgenommene Erweiterung der Schmiegung der Laufrille Ra am Außenring 5b in einem die Standardverhältnisse übersteigenden Ausmaß wird dem Innenring des Lagers 5 die Möglichkeit einer Verkippung eingeräumt. Hierdurch ist eine Ausbauchung der Schneckenspindel und eine Anpassung der Lagerung an die sich hierbei ergebenden geometrischen und durch die Verzahnungskräfte verursachten Verhältnisse möglich. Der 2-Punkt Kontakt an der Laufbahn des Innenrings 5a bewirkt eine Führungsfunktion für die Wälzkörper und gewährleistet ein korrektes Schwenken des Innenrings um das Kippzentrum das durch die Laufrille des Außenringes definiert ist, wobei jene Laufrille als solche eine erweiterte Schmiegung aufweist.The inner ring 5a may be formed so that the same provided by the outer circumferential wall groove Ri allows a 2-point contact. By the here made extension of the osculation of the raceway Ra on the outer ring 5b in a degree exceeding the standard ratios, the inner ring of the bearing 5 the possibility of tilting granted. As a result, a bulging of the screw and an adjustment of the storage of the resulting geometric and caused by the teeth forces ratios is possible. The 2-point contact on the raceway of the inner ring 5a causes a guiding function for the rolling elements and ensures a correct pivoting of the inner ring about the tilting center which is defined by the raceway of the outer ring, wherein that raceway groove as such has an extended osculation.

Durch das erfindungsgemäße Konzept wird es möglich, eine Hilfsantriebseinrichtung für ein Lenkgetriebe zu schaffen die sich durch ein besonders vorteilhaftes mechanisches Betriebsverhalten auszeichnet. in vorteilhafter Weise wird auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes die Geräuschemission reduziert. Weiterhin ergeben sich auch Reduktionen der Reibungsverluste und hiermit auch eine Reduktion des Systemverschleißes.By the inventive concept will it be possible an auxiliary drive device for to provide a steering gear which is characterized by a particularly advantageous characterized mechanical performance. in an advantageous manner On the basis of the inventive concept, the noise emission reduced. Furthermore, there are also reductions in friction losses and hereby also a reduction of the system wear.

Durch die erfindungsgemäße Lagerung wird ein Ausgleich der Toleranzen der Verzahnungsgeometrie erreicht. Weiterhin wird auch ein Ausgleich von Form und Lagetoleranzen der Anschlussgeometrie (Gehäuseeinrichtung/Welle) erreicht. Durch die erfindungsgemäß vorgenommene Lagerung der Schneckenspindel 4 ergibt sich weiterhin auch ein definierter Drehpunkt für die Andruckkraft auf der gegenüberliegenden Lagerstelle. Die Andruckkraft der Schneckespindel 4 kann durch eine Federeinrichtung, durch einen Elastomerkörper oder insbesondere auch durch eine Feder/Dämpfereinheit aufgenommen und abgestimmt werden.By the storage according to the invention, a compensation of the tolerances of the tooth geometry is achieved. Furthermore, a balance of shape and position tolerances of the connection geometry (housing device / shaft) is achieved. By inventively made storage of the screw 4 also results in a defined pivot point for the contact pressure on the opposite bearing. The pressure force of the worm spindle 4 can aufgenom by a spring device, by an elastomeric body or in particular by a spring / damper unit and be coordinated.

In 3a ist stark vereinfacht die Einbindung eines erfindungsgemäßen Hilfsantriebs in einen Lenkwellenstrang dargestellt. Das durch die erfindungsgemäß gelagerte Schneckenspindel 4 angetriebene Stirnrad 2 befindet sich hier in einem relativ weit zum Lenkrad L vorgeschobenen Abschnitt des Lenkwellenstranges.In 3a is greatly simplified the integration of an auxiliary drive according to the invention shown in a steering shaft. The by the invention mounted screw 4 driven spur gear 2 is located here in a relatively far to the steering wheel L advanced portion of the steering shaft strand.

Bei der in 3b dargestellten Variante einer Lenkeinrichtung ist der erfindungsgemäße Hilfsantrieb unmittelbar an des Lenkgetriebegehäuse angesetzt, oder in dieses eingebunden. Das durch die Schneckenspindel 4 angetriebene Stirnrad 2 sitzt hierbei unmittelbar auf einem Lenritzelzapfen RZ der als solcher mit einer Zahnstange ZS in Eingriff steht.At the in 3b illustrated variant of a steering device, the auxiliary drive according to the invention is attached directly to the steering gear housing, or involved in this. That through the screw spindle 4 driven spur gear 2 in this case sits directly on a Lenritzelzapfen RZ as such with a rack ZS is engaged.

Bei der Variante nach 3c sitzt das durch die Schneckenspindel 4 angetriebene Stirnrad 2 auf einem Wellenzapfen eines Hilfsritzels HR das ähnlich wie der Lenkritzelzapfen LR mit der Zahnstange ZS in Eingriff steht.In the variant after 3c that sits through the screw spindle 4 driven spur gear 2 on a shaft journal of an auxiliary pinion HR which is similar to the steering pinion pin LR with the rack ZS engaged.

In 3d ist eine Variante eines Lenkgetriebes dargestellt, bei welchem über das Stirnrad 2 ein Spindeltrieb, insbesondere Kugelspindeltrieb betätigt wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb des Stirnrades über die erfindungsgemäß gelagerte Schneckenspindel 4.In 3d a variant of a steering gear is shown, in which over the spur gear 2 a spindle drive, in particular ball screw drive is actuated. Also in this embodiment, the drive of the spur gear via the present invention mounted screw takes place 4 ,

In 3e ist eine Variante eines Lenkgetriebes dargestellt, bei welcher über die Schneckenspindel 4 und das Stirnrad 2 eine Hilfslenkstange HL angetrieben wird. Diese Hilfslenkstange HL kann in der Art eines Lenkungsdämpfers an einen entsprechenden Abschnitt der Zahnstange ZS angebunden sein.In 3e a variant of a steering gear is shown, in which on the screw spindle 4 and the spur gear 2 an auxiliary steering rod HL is driven. This auxiliary steering rod HL may be connected in the manner of a steering damper to a corresponding portion of the rack ZS.

Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist insbesondere die Ausrichtung der Achse der Schneckenspindel 4 nur beispielhaft dargestellt. Im Hinblick auf die konkreten Einbausituationen und Bauraumverhältnisse können auch abweichende Ausrichtungen der Achse der Schneckenspindel 4 realisiert werden.In the embodiments described above, in particular, the orientation of the axis of the screw is 4 shown only as an example. With regard to the specific installation situations and installation space conditions, deviating alignments of the axis of the screw spindle can also be used 4 will be realized.

11
Gehäuseeinrichtunghousing means
22
Stirnradspur gear
33
Wälzlagerungroller bearing
44
Schneckenspindelworm gear
55
erstes Lagerfirst camp
5a5a
Innenring (2)Inner ring ( 2 )
5b5b
Außenring (2)Outer ring ( 2 )
66
zweites Lagersecond camp
6b6b
Außenringouter ring
77
Elastomerstrukturelastomeric structure
88th
Lagerdeckelbearing cap
1010
Außenring (1)Outer ring ( 1 )
1111
Halteringretaining ring
1212
Ringnutring groove
A1A1
erster Lagerungsabschnittfirst storage section
A2A2
zweiter Lagerungsabschnittsecond storage section
E1E1
Radialebeneradial plane
E2E2
Radialebeneradial plane
FR1FR1
Radialkraftradial force
HLHL
HilfslenkstangeAuxiliary handlebar
HRMR
Hilfsritzelauxiliary pinion
LRLR
LenkritzelzapfenSteering pinion shaft
RaRa
Laufrillegroove
RiRi
Laufrillegroove
WW
Wälzkörperrolling elements
XX
Längsachselongitudinal axis
ZZ
Eingriffszoneengagement zone
ZSZS
Zahnstangerack

Claims (11)

Hilfsantrieb für ein Lenkgetriebe, mit: a. einer Gehäuseeinrichtung (1), b. einem Stirnrad (2), das als solches auf einer Stellwelle sitzt und in der Gehäuseeinrichtung (1) drehbar gelagert ist, c. einer Schneckenspindel (4) die ebenfalls in der Gehäuseeinrichtung (1) aufgenommen ist und mit dem Stirnrad (2) über eine Zahneingriffszone (Z) in Eingriff steht, und d. einer Lagerungsanordnung zur Lagerung der Schneckenspindel (4), wobei diese Lagerungsanordnung ein erstes Lager (5) und ein von diesem beabstandetes zweites Lager (6) umfasst, e. wobei das erste und das zweite Lager (5, 6) derart angeordnet sind dass die genannte Zahneingriffszone (Z) sich zwischen dem ersten und dem zweiten Lager (5, 6) befindet, und f. wobei das erste Lager (5) als Wälzlager ausgeführt ist in welchem ein erster Lagerabschnitt (A1) der Schneckenspindel (4) sitzt, g. dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wälzlager (5) derart ausgeführt ist, dass dieses ein Kippen des ersten Lagerabschnittes (A1) um ein Achsenpaar gestattet welches im wesentlichen innerhalb einer den ersten Lagerungsabschnitt (A1) durchsetzenden und zur Längsachse (X) der Schneckenspindel (4) radialen Ebene (E1) verläuft.Auxiliary drive for a steering gear, comprising: a. a housing device ( 1 b. a spur gear ( 2 ), which sits as such on a control shaft and in the housing device ( 1 ) is rotatably mounted, c. a screw spindle ( 4 ) which are also in the housing device ( 1 ) and with the spur gear ( 2 ) via a meshing zone (Z) is engaged, and d. a storage arrangement for supporting the worm spindle ( 4 ), this bearing arrangement being a first bearing ( 5 ) and a second bearing ( 6 ), e. the first and second bearings ( 5 . 6 ) are arranged such that said tooth engagement zone (Z) between the first and the second bearing ( 5 . 6 ), and f. the first bearing ( 5 ) is designed as a rolling bearing in which a first bearing section (A1) of the screw spindle ( 4 ), g. characterized in that the first rolling bearing ( 5 ) is designed such that this allows a tilting of the first bearing section (A1) about an axis pair which essentially within one of the first bearing section (A1) and passing through the longitudinal axis (X) of the screw ( 4 ) radial plane (E1). Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Lager (5) auf einer einem Schneckenspindelantrieb zugewandten Seite der Schneckenspindel (4) befindet.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the first bearing ( 5 ) on a side facing the screw spindle drive side of the screw ( 4 ) is located. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (6) ebenfalls als Wälzlager ausgeführt ist und dieses ebenfalls derart ausgebildet ist, dass dieses ein Kippen des zweiten Lagerabschnittes (A2) um ein Achsenpaar gestattet welches innerhalb einer den zweiten Lagerungsabschnitt (A2) durchsetzenden und zur Längsachse (X) der Schneckenspindel (4) radial verlaufenden Ebene (E2) ermöglicht.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the second bearing ( 6 ) is also designed as a rolling bearing and this is also designed such that this tilting of the second bearing section (A2) about a pair of axes allowed within a the second bearing section (A2) and passing through the longitudinal axis (X) of the screw ( 4 ) radially extending plane (E2) allows. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der als Wälzlager ausgeführten Lager (5, 6) als Kugel-Schwenklager ausgeführt ist.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that at least one of the rolling bearings designed as bearings ( 5 . 6 ) is designed as a ball-pivot bearing. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abseits vom Schneckenspindelantrieb liegende zweite Lager (6) in axialer Richtung elastisch nachgiebig abgestützt ist.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the remote from the worm spindle drive second bearing ( 6 ) is resiliently supported in the axial direction. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abseits vom Schneckenspindelantrieb liegende zweite Lager (6) in radialer Richtung elastisch nachgiebig abgestützt ist.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the remote from the worm spindle drive second bearing ( 6 ) is elastically yielding supported in the radial direction. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abseits vom Schneckenspindelantrieb liegende zweite Lager (6) in radialer, und/oder axialer Richtung elastisch nachgiebig über eine als Dämpfungssystem fungierende Aufhängungsstruktur aufgehängt ist.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the remote from the worm spindle drive second bearing ( 6 ) is elastically yielding in the radial, and / or axial direction via a suspension structure acting as a damping system. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lager (5) als Festlager in der Gehäuseeinrichtung (1) fixiert ist.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the first bearing ( 5 ) as a fixed bearing in the housing device ( 1 ) is fixed. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lager (6) einen Innenring (6a) umfasst, der auf der Schneckenspindel (4) axial gesichert ist.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the second bearing ( 6 ) an inner ring ( 6a ) located on the screw spindle ( 4 ) is axially secured. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenspindel (4) über eine Ausgleichkupplungseinrichtung an den Schneckenspindelantrieb angebunden ist, wobei die Ausgleichskupplungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass diese ein Kippen des angebundenen Endabschnittes der Schneckenspindel zulässt.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the worm spindle ( 4 ) is connected via a compensating coupling device to the worm spindle drive, wherein the compensating coupling device is designed such that it allows tilting of the connected end portion of the worm spindle. Hilfsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Laufrille des Außenringes (5b) derart auf den Wälzkörperradius abgestimmt ist, dass sich einen erweiterte Schmiegung ergibt.Auxiliary drive according to claim 1, characterized in that the curvature of the raceway groove of the outer ring ( 5b ) Is tuned to the Wälzkörperradius that results in an extended osculation.
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