DE102016121394A1 - Fixed bearing, steering gear and steering system - Google Patents

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Jens-Uwe Hafermalz
Dennis Füchsel
Ekkehard Kneer
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Ein Festlager (6) für ein Lenkgetriebe mit einem Kugellager (9), das eine innere Lagerschale (27), die zur Aufnahme einer Ritzelwelle des Lenkgetriebes vorgesehen ist, und eine äußere Lagerschale (26), die in einer Lagerhülse (13) aufgenommen ist, umfasst, wobei die innere Lagerschale (27) und die äußere Lagerschale (26) jeweils mindestens eine Führungsrille (28) zur Aufnahme und Führung von Kugeln (29) des Kugellagers (9) aufweisen, sowie mit einem Schwenkring (14), der einen Außenring (16) sowie einen Innenring (15) aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege (17) verschwenkbar verbunden sind, wobei der Innenring (15) mit der Lagerhülse (13) verbunden ist und der Außenring (16) zur Lagerung des Festlagers (6) in einem Gehäuse des Lenkgetriebes vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager (9) als zweireihiges Schrägkugellager (9) ausgebildet ist. Dadurch ist ein Festlager für ein Lenkgetriebe ausgebildet, das bei einem noch relativ kleinen Bauraum, der für die Integration des Kugellagers (9) in dem Festlager (6) zur Verfügung stehen muss, eine hohe Tragfähigkeit realisiert werden, die insbesondere auch gegenüber einem vergleichbar großen einreihigen Kugellager erheblich erhöht ist. Weiterhin können Kippmomente mit einem solchen zweireihigen Schrägkugellager (9) sehr gut abgestützt werden, wodurch dieses für die vorhergesehene Verwendung in einem erfindungsgemäßen Festlager (6) besonders gut geeignet ist.A fixed bearing (6) for a steering gear with a ball bearing (9), which is an inner bearing shell (27) which is provided for receiving a pinion shaft of the steering gear, and an outer bearing shell (26) which is received in a bearing sleeve (13) , wherein the inner bearing shell (27) and the outer bearing shell (26) each have at least one guide groove (28) for receiving and guiding balls (29) of the ball bearing (9) and with a pivot ring (14) having a Outer ring (16) and an inner ring (15) which are pivotally connected via one or more torsion bars (17), wherein the inner ring (15) with the bearing sleeve (13) is connected and the outer ring (16) for storage of the fixed bearing ( 6) is provided in a housing of the steering gear, characterized in that the ball bearing (9) is designed as a double-row angular contact ball bearing (9). As a result, a fixed bearing for a steering gear is formed, which in a still relatively small space, which must be available for the integration of the ball bearing (9) in the fixed bearing (6), a high load capacity can be realized, especially with respect to a comparably large Single row ball bearing is considerably increased. Furthermore, tilting moments can be very well supported with such a double-row angular contact ball bearing (9), whereby this is particularly well suited for the intended use in a fixed bearing (6) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Festlager für ein Lenkgetriebe. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Lenkgetriebe mit einem solchen Festlager für ein Lenksystem sowie ein entsprechendes Lenksystem, insbesondere ein Hilfskraftlenksystem, für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a fixed bearing for a steering gear. The invention further relates to a steering gear with such a bearing for a steering system and a corresponding steering system, in particular a power steering system, for a motor vehicle.

Bei den meisten Kraftfahrzeugen werden Hilfskraftlenksysteme verbaut, die beim Lenken ein unterstützendes Drehmoment erzeugen und dadurch das von dem Fahrer auf die Lenksäule aufzubringende Lenkmoment reduzieren.In most motor vehicles, power steering systems are installed, which generate a supportive torque during steering and thereby reduce the steering torque to be applied by the driver to the steering column.

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 Antrieb angetriebenes Ritzel.The known power steering systems are based on a steering gear that translates the drive power of a hydraulic or electric steering motor and transmits, for example, the steering column. Such steering gears are regularly formed in the form of a screw gear and in particular as Schraubradgetriebe or worm gear. These include a gear which is directly or indirectly connected to the steering column, and a thus meshed, driven by a shaft of the drive pinion.

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 aus dem abwechselnden Anlegen gegenüberliegender Flanken der Zähne von Ritzel und Zahnrad resultieren.As a problem with such steering gears gear play has been shown that forms due to component tolerances, different thermal expansions of the transmission elements, due to wear and / or due to a setting of the material in gears made of plastic. In particular, in a so-called Wechsellenken, i. in a direct successive steering with changing steering direction, such a gear play generates unwanted noise, resulting from the alternate application of opposite edges of the teeth of the pinion and gear.

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 Festlager ist regelmäßig antriebsseitig vorgesehen, während das Loslager an dem freien Ende der Ritzelwelle vorgesehen ist. Das oder die Federelemente zum Andrücken des Ritzels an das Zahnrad können dabei sowohl in das Loslager als auch das Festlager integriert sein.It is known to eliminate this gear play in that the pinion shaft is pivotally mounted about an axis which is perpendicular to the longitudinal axis of the pinion shaft and at a distance from the meshing engagement of pinion and gear, and is pressed by means of one or more spring elements against the gear , The pivotability of the pinion shaft is thereby regularly integrated in one of the two bearings over which the pinion shaft is mounted end. This storage is called "fixed storage". The storage in the region of the other end is then carried out with a defined game (so-called "floating bearing") to allow the deflection caused by the pivoting movement. The fixed bearing is regularly provided on the drive side, while the floating bearing is provided at the free end of the pinion shaft. The one or more spring elements for pressing the pinion to the gear can be integrated into both the floating bearing and the fixed bearing.

Ein solches Lenkgetriebe, bei dem die Federkraft für die Anfederung mittels des Festlagers erzeugt wird, ist beispielsweise aus der DE 10 2009 054 655 A1 bekannt. Bei diesem Lenkgetriebe ist vorgesehen, das Wälzlager, das die Ritzelwelle im Bereich des Festlagers aufnimmt, außenseitig in einer Schwenkhülse zu lagern. Die Schwenkhülse umfasst eine Lagerhülse, die das Wälzlager weitgehend spielfrei aufnimmt, und einen Außenring, der weitgehend spielfrei in einer Aufnahme eines Gehäuses des Lenkgetriebes gehalten ist, wobei der Außenring und die Lagerhülse über mehrere Torsionsstege verbunden sind, die bei einem Verdrehen von Außenring zu Lagerhülse tordiert werden. Nach der Montage des Lenkgetriebes sind die Torsionsstege derart tordiert, dass die dadurch erzeugte elastische Rückstellwirkung die Anfederung der Ritzelwelle bewirkt.Such a steering gear, in which the spring force is generated for springing by means of the fixed bearing, for example, from DE 10 2009 054 655 A1 known. In this steering gear is provided, the rolling bearing, which receives the pinion shaft in the region of the fixed bearing to store outside in a pivot sleeve. The pivot sleeve comprises a bearing sleeve which receives the rolling bearing largely free of play, and an outer ring which is held largely free of play in a receptacle of a housing of the steering gear, wherein the outer ring and the bearing sleeve are connected via a plurality of torsion bars, which in a rotation of outer ring to bearing sleeve be twisted. After assembly of the steering gear, the torsion bars are twisted in such a way that the elastic restoring effect generated thereby causes the springing of the pinion shaft.

Ausgestaltungen von Lenkgetrieben, die zu demjenigen der DE 10 2009 054 655 A1 ähnlich sind, sind aus der DE 10 2008 040 673 A1 , der EP 2 836 416 B1 und der EP 2 836 417 B1 bekannt.Embodiments of steering gears, which to those of DE 10 2009 054 655 A1 are similar, are from the DE 10 2008 040 673 A1 , of the EP 2 836 416 B1 and the EP 2 836 417 B1 known.

Bei den aus den genannten Druckschriften bekannten Lenkgetrieben kommen einreihige Rillenkugellager herkömmlicher Bauart zum Einsatz. Diese umfassen jeweils eine einteilige innere Lagerschale und eine einteilige äußere Lagerschale. Die Lagerschalen bilden jeweils eine Führungsrille zur Aufnahme und Führung von Kugeln aus. Die Montage eines solchen Rillenkugellagers erfordert einen zwischen den Lagerschalen ausgebildeten Ringspalt mit einer definierten Mindestbreite, die so bemessen ist, dass die Kugeln bei einer maximal möglichen exzentrischen Anordnung der inneren Lagerschale innerhalb der äußeren Lagerschale im Rahmen der Montage in den dann sichelförmigen Spalt eingesetzt werden können. Diese Mindestbreite des Ringspalts begrenzt die Größe, mit der die Schultern der Führungsrillen die Kugeln in radialer Richtung bezüglich der Längsachse beziehungsweise bezüglich der Rotationsachse des Kugellagers überdecken. Durch die relativ hohe Kippbelastung des Kugellagers in einem Lenkgetriebe, wie es aus den genannten Druckschriften bekannt ist, laufen die Kugeln am Rand der Laufbahnschultern. Die Tragfähigkeit eines derart belasteten Kugellagers hängt daher in erheblichem Maße von der Größe der Überdeckung der Schultern der Führungsrillen bezüglich der Kugeln ab. Bei einem relativ kleinen Kugellager würde nämlich keine volle Druckellipse der Kugeln auf der Laufbahn der Führungsrillen ausgebildet werden. Eine Lösung für dieses Problem könnte darin liegen, das Kugellager möglichst groß zu dimensionieren, wodurch eine möglichst große Abstützfläche der Kugeln auf der Laufbahn realisiert wird. Solche relativ großen Kugellager erfordern jedoch einen entsprechend großen Bauraum im Lenkgetriebe, der häufig nicht vorhanden ist oder sich aufgrund einer entsprechend vergrößerten Ausgestaltung des Lenkgetriebes insgesamt nachteilig auswirkt.In the case of the steering gears known from the cited publications, single row deep groove ball bearings of conventional design are used. These each comprise a one-piece inner bearing shell and a one-piece outer bearing shell. The bearing shells each form a guide groove for receiving and guiding balls. The installation of such a deep groove ball bearing requires an annular gap formed between the bearing shells with a defined minimum width, which is dimensioned so that the balls can be used with a maximum possible eccentric arrangement of the inner bearing shell within the outer bearing shell during assembly in the then crescent-shaped gap , This minimum width of the annular gap limits the size with which the shoulders of the guide grooves cover the balls in the radial direction with respect to the longitudinal axis or with respect to the rotational axis of the ball bearing. Due to the relatively high tilt load of the ball bearing in a steering gear, as is known from the cited documents, the balls run on the edge of the raceway shoulders. The bearing capacity of such a loaded ball bearing therefore depends to a considerable extent on the size of the coverage of the shoulders of the guide grooves with respect to the balls. In fact, with a relatively small ball bearing, no full pressure ellipse of the balls would be formed on the track of the guide grooves. A solution to this problem could be to dimension the ball bearing as large as possible, whereby the largest possible support surface of the balls is realized on the track. However, such relatively large ball bearings require a correspondingly large Space in the steering gear, which is often absent or due to a correspondingly enlarged configuration of the steering gear has a total adverse effect.

Aus der EP 2 250 405 B1 ist noch ein Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem eine Ritzelwelle an einem Ende schwenkbar innerhalb eines Gehäuses gelagert ist, wobei entweder die Ritzelwelle oder ein auf der Ritzelwelle angeordneter Lagerring eine umlaufende Führungsrille ausbildet, auf der eine Mehrzahl von Kugeln in einer umlaufenden Kugelreihen abrollen können. Die Längserstreckung beziehungsweise der Radius der Führungsrille ist größer als die Längserstreckungen der von diesen aufgenommenen Abschnitte der Kugeln beziehungsweise als der Radius der Kugeln. Außenseitig sind die Kugeln in zwei Lagerringen gelagert, die jeweils auf der bezüglich des anderen Lagerrings distalen Seite an dem Gehäuse abgestützt sind, wobei diese Abstützung bei einem der Lagerringe direkt und bei dem anderen Lagerring unter Zwischenschaltung eines eine axiale Vorspannkraft erzeugenden Federelements vorgesehen ist. Durch diese Lagerung wird die Ritzelwelle in axialer Richtung vorgespannt. Diese Vorspannung führt in Kombination mit einer längsaxialen Verschiebung der Kugeln innerhalb der Führungsrillen zu einer Rückstellkraft, die einer auftretenden Verschiebung der Ritzelwelle, unabhängig von der Richtung dieser Verschiebung, entgegenwirkt. Zweireihige Ausführungen entsprechender Lagerungen der Ritzelwelle sind in der EP 2 250 405 B1 ebenfalls offenbart.From the EP 2 250 405 B1 is still a steering gear for a steering system of a motor vehicle is known in which a pinion shaft is pivotally mounted at one end within a housing, wherein either the pinion shaft or arranged on the pinion shaft bearing ring forms a circumferential guide groove on which a plurality of balls in a circumferential Can roll off ball rows. The longitudinal extension or the radius of the guide groove is greater than the longitudinal extents of the sections of the balls received by these or the radius of the balls. On the outside, the balls are mounted in two bearing rings which are respectively supported on the housing relative to the other bearing ring on the housing, which support is provided in one of the bearing rings directly and the other bearing ring with the interposition of an axial biasing force generating spring element. By this storage, the pinion shaft is biased in the axial direction. This bias leads, in combination with a longitudinal axial displacement of the balls within the guide grooves to a restoring force, which counteracts an occurring displacement of the pinion shaft, regardless of the direction of this displacement. Two-row versions of corresponding bearings of the pinion shaft are in the EP 2 250 405 B1 also disclosed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Festlager für ein Lenkgetriebe, wie es grundsätzlich aus der DE 10 2009 054 655 A1 , der DE 10 2008 040 673 A1 , der EP 2 836 416 B1 und der EP 2 836 417 B1 bekannt ist, anzugeben, das bei relativ hoher Tragfähigkeit relativ klein dimensioniert werden kann.The invention is based on the object, a fixed bearing for a steering gear, as it is basically from the DE 10 2009 054 655 A1 , of the DE 10 2008 040 673 A1 , of the EP 2 836 416 B1 and the EP 2 836 417 B1 It is known to specify that at relatively high load capacity can be relatively small dimensions.

Diese Aufgabe wird durch ein Festlager gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs ist Gegenstand des Patentanspruchs 6. Gegenstand des Patentanspruchs 7 ist zudem ein Lenksystem mit einem solchen Lenkgetriebe. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Festlagers und damit des erfindungsgemäßen Lenkgetriebes und des erfindungsgemäßen Lenksystems sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This object is achieved by a fixed bearing according to claim 1. A steering gear for a steering system of a motor vehicle is the subject of claim 6. Subject of claim 7 is also a steering system with such a steering gear. Advantageous embodiments of the invention fixed bearing and thus the steering gear according to the invention and the steering system according to the invention are subject matters of the dependent claims and / or emerge from the following description of the invention.

Ein erfindungsgemäßes Festlager für ein Lenkgetriebe umfasst ein Kugellager, das eine innere Lagerschale, die zur Aufnahme einer Ritzelwelle des Lenkgetriebes vorgesehen ist, und eine äußere Lagerschale, die in einer Lagerhülse aufgenommen ist, aufweist. Ein erfindungsgemäßes Festlager umfasst weiterhin einen Schwenkring, der einen Außenring sowie einen Innenring aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege verschwenkbar verbunden sind, wobei der Innenring mit der Lagerhülse verbunden ist (was eine integrale und insbesondere einteilige Ausgestaltung umfassen soll) und der Außenring zur Lagerung des Festlagers in einem Gehäuse des Lenkgetriebes vorgesehen ist. Ein solches Festlager ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager als zweireihiges Schrägkugellager (insbesondere gemäß der DIN 628-3) ausgebildet ist. Das Schrägkugellager kann dabei eine X-Anordnung oder, vorzugsweise, eine O-Anordnung aufweisen.An inventive bearing for a steering gear comprises a ball bearing having an inner bearing shell, which is provided for receiving a pinion shaft of the steering gear, and an outer bearing shell, which is accommodated in a bearing sleeve having. An inventive bearing further comprises a pivot ring having an outer ring and an inner ring, which are pivotally connected via one or more torsion bars, wherein the inner ring is connected to the bearing sleeve (which is to include an integral and in particular one-piece design) and the outer ring for storage of the fixed bearing is provided in a housing of the steering gear. Such a fixed bearing according to the invention is characterized in that the ball bearing is designed as a double-row angular contact ball bearing (in particular according to DIN 628-3). The angular contact ball bearing can have an X arrangement or, preferably, an O arrangement.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines zweireihigen Schrägkugellagers kann ein Festlager für ein Lenkgetriebe ausgebildet werden, das bei einem noch relativ kleinen Bauraum, der für die Integration des Kugellagers in dem Festlager zur Verfügung stehen muss, eine hohe Tragfähigkeit realisiert werden, die insbesondere auch gegenüber einem vergleichbar großen einreihigen Kugellager erheblich erhöht ist. Weiterhin können Kippmomente mit einem solchen zweireihigen Schrägkugellager sehr gut abgestützt werden, wodurch dieses für die vorhergesehene Verwendung in einem erfindungsgemäßen Festlager besonders gut geeignet ist.Due to the inventive use of a double-row angular contact ball bearing, a fixed bearing for a steering gear can be formed, which in a still relatively small space, which must be available for the integration of the ball bearing in the fixed bearing, a high load capacity can be realized, in particular compared to a comparable large single row ball bearing is considerably increased. Furthermore, tilting moments can be very well supported with such a double-row angular contact ball bearings, whereby this is particularly well suited for the intended use in a fixed bearing according to the invention.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Festlagers kann vorgesehen sein, dass die innere Lagerschale und/oder die äußere Lagerschale mindestens und vorzugsweise exakt zwei Teilschalen umfasst, von denen jede eine separate Führungsrille zur Aufnahme und Führung jeweils einer umlaufenden Reihe von Kugeln des Kugellagers ausbildet. Die Führungsrillen können in bekannter Weise doppelt gekrümmt ausgebildet sein, nämlich einmal in Umfangsrichtung und andererseits (zumindest abschnittsweise) im Querschnitt. Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Radius der Krümmung im Querschnitt im Wesentlichen dem Radius der Kugeln entspricht. Durch eine Mehrteiligkeit der inneren und/oder der äußeren Lagerschale des Kugellagers wird ermöglicht, die Schultern der Führungsrillen relativ groß auszubilden, wodurch eine entsprechend hohe Tragfähigkeit des Kugellagers auch bei einer relativ hohen Kippbelastung, wie sie im Betrieb eines das Kugellager umfassenden Lenkgetriebes auftreten kann, erreicht wird. Die Mehrteiligkeit der inneren und/oder äußeren Lagerschale ermöglicht weiterhin eine einfache Montierbarkeit des Kugellagers, woraus relativ geringe Herstellungskosten für das Kugellager und damit für ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe resultieren können.In a preferred embodiment of a fixed bearing according to the invention it can be provided that the inner bearing shell and / or the outer bearing shell at least and preferably comprises exactly two partial shells, each of which forms a separate guide groove for receiving and guiding a respective circumferential row of balls of the ball bearing. The guide grooves may be formed in a known manner double curved, namely once in the circumferential direction and on the other hand (at least in sections) in cross section. It can preferably be provided that the radius of the curvature in cross section substantially corresponds to the radius of the balls. By a multi-part of the inner and / or the outer bearing shell of the ball bearing is made possible to form the shoulders of the guide grooves relatively large, whereby a correspondingly high load capacity of the ball bearing even at a relatively high tipping load, as may occur in the operation of a ball bearing comprehensive steering gear, is reached. The multi-part of the inner and / or outer bearing shell further allows easy mounting of the ball bearing, which can result in relatively low production costs for the ball bearing and thus for a steering gear according to the invention.

Eine vorteilhafte Weiterbildung eines solchen erfindungsgemäßen Festlagers, bei dem das zweireihigen Schrägkugellager mit mindestens zwei Teilschalen der inneren und/oder äußeren Lagerschale ausgebildet ist, kann vorsehen, dass die Teilschalen (zumindest einer, gegebenenfalls beider Lagerschale(n)) einen Spalt begrenzen und demnach nicht direkt oder indirekt gegeneinander abgestützt sind. Dadurch kann eine relative Verschiebbarkeit dieser Teilschalen entlang der Längs- beziehungsweise Rotationsachse des Kugellagers realisiert werden, die vorteilhaft zur Einstellung einer weitgehenden Spielfreiheit der Anordnung der Kugeln innerhalb der Lagerschalen genutzt werden kann. Es besteht jedoch gleichfalls die Möglichkeit, dass die Teilschalen einen solchen Spalt nicht begrenzen und demnach direkt oder indirekt aneinander abgestützt sind. An advantageous development of such a fixed bearing according to the invention, in which the double-row angular contact ball bearing is formed with at least two partial shells of the inner and / or outer bearing shell, can provide that the partial shells (at least one, possibly both bearing shell (s)) limit a gap and therefore not are supported directly or indirectly against each other. As a result, a relative displaceability of these partial shells along the longitudinal or rotational axis of the ball bearing can be realized, which can be advantageously used to set a far backlash of the arrangement of the balls within the bearing shells. However, there is also the possibility that the subshells do not limit such a gap and are therefore supported directly or indirectly to each other.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Festlagers kann vorgesehen sein, dass die Teilschalen mittels eines separaten (d.h. ausschließlich hierfür vorgesehenen) Befestigungselements zusammengehalten sind. Auf diese Weise kann insbesondere eine Montage eines erfindungsgemäßen Festlagers erleichtert werden, weil zunächst eine separate Montage des Kugellagers erfolgen und dieses dann als zusammenhängende Einheit bei der weiteren Montage des Festlagers gehandhabt werden kann.In a further preferred embodiment of a fixed bearing according to the invention it can be provided that the partial shells are held together by means of a separate (i.e., exclusively provided for this purpose) fastening element. In this way, in particular a mounting of a fixed bearing according to the invention can be facilitated because initially carried out a separate assembly of the ball bearing and this can then be handled as a coherent unit in the further assembly of the fixed bearing.

In einer bevorzugten Ausführungsform eines solchen erfindungsgemäßen Festlagers kann vorgesehen sein, dass die innere Lagerschale mindestens und vorzugsweise exakt zwei Teilschalen umfasst und die äußere Lagerschale einteilig ausgebildet ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Herstellbarkeit für das Kugellager und damit für das erfindungsgemäße Festlager realisiert werden. Unter einer „einteiligen Ausbildung“ einer und insbesondere der äußeren Lagerschale wird erfindungsgemäß verstanden, dass die dazugehörigen (vollständigen) Führungsrillen in einem einstückigen Bauteil ausgebildet sind. Dies soll nicht ausschließen, dass mit diesem Bauteil noch weitere Bauteile verbunden sind, die der entsprechenden Lagerschale zugeordnet werden können.In a preferred embodiment of such a fixed bearing according to the invention it can be provided that the inner bearing shell comprises at least and preferably exactly two partial shells and the outer bearing shell is formed in one piece. As a result, a particularly advantageous manufacturability for the ball bearing and thus for the fixed bearing according to the invention can be realized. A "one-part design" of one and in particular of the outer bearing shell is understood according to the invention that the associated (complete) guide grooves are formed in a one-piece component. This should not exclude that other components are connected to this component, which can be assigned to the corresponding bearing shell.

Ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe, das für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, umfasst zumindest ein Zahnrad, ein damit kämmendes Schraubritzel (insbesondere Schneckenritzel) und eine das Schraubritzel umfassende Schraubritzelwelle, wobei die Schraubritzelwelle auf der einen Seite des Schraubritzels in einem erfindungsgemäßen Festlager gelagert ist und wobei der Außenring des Schwenkrings des Festlagers direkt oder indirekt und vorzugsweise unbeweglich in einem Gehäuse des Lenkgetriebes gelagert ist.An inventive steering gear, which is provided for a steering system of a motor vehicle, comprises at least one gear, meshing therewith a screw pinion (in particular screw pinion) and a screw pinion comprising the screw pinion shaft, the Schraubritzelwelle is mounted on one side of the Schraubritzel in a fixed bearing according to the invention and wherein the outer ring of the pivot ring of the fixed bearing is mounted directly or indirectly and preferably immovably in a housing of the steering gear.

Ein erfindungsgemäßes Lenksystem umfasst zumindest ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe sowie einen drehantreibend mit der Schraubritzelwelle verbundenen Lenkmotor. 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.A steering system according to the invention comprises at least one steering gear according to the invention as well as a steering motor rotationally drivingly connected to the screw pinion shaft. The gear of the steering gear can also be rotatably or rotationally drivingly connected to a steering shaft, in particular a steering column, the steering system. The steering system according to the invention can be designed in particular as a power steering system, by means of the steering motor, a supporting torque can be generated so that one of a driver of the auxiliary power steering system motor vehicle on the steering column for steering the motor vehicle to be applied reduced steering torque (possibly temporarily up to to zero). Alternatively, it is also possible to design the steering system in such a way that the entire steering torque required for steering is generated by the steering motor (always).

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Lenksystem.The invention also relates to a motor vehicle with a steering system according to the invention.

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.The indefinite articles ("a", "an", "an" and "an"), in particular in the patent claims and in the description generally describing the claims, are to be understood as such and not as numerical words. Corresponding to this concretized components are thus to be understood that they are present at least once and may be present more than once.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

  • 1: einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe;
  • 2: das Festlager des Lenkgetriebes gemäß der 1 in einer Ansicht von vorne; und
  • 3: einen Längsschnitt durch das Festlager gemäß der 2.
The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings. In the drawings shows:
  • 1 a longitudinal section through an inventive steering gear;
  • 2 : the bearing of the steering gear according to the 1 in a view from the front; and
  • 3 a longitudinal section through the fixed bearing according to the 2 ,

Die 1 zeigt die wesentlichen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Dieses umfasst ein Gehäuse 1, innerhalb dessen ein Zahnrad 2 sowie ein mit dem Zahnrad 2 kämmendes Schraubritzel 3 gelagert sind. Das Schraubritzel 3 und eine das Schraubritzel 3 umfassende Schraubritzelwelle 4 sind in Form einer Schnecke integral ausgebildet.The 1 shows the essential components of a steering gear according to the invention for a steering system of a motor vehicle. This includes a housing 1 , within which a gear wheel 2 and one with the gear 2 combing screw pinion 3 are stored. The sprocket 3 and one the sprocket 3 comprehensive screw pinion shaft 4 are integrally formed in the form of a screw.

Das Zahnrad 2 ist fest auf einer Abtriebswelle 5 (vgl. 1) des Lenkgetriebes befestigt. Diese Abtriebswelle 5, die im gezeigten Ausgestaltungsbeispiel eine Verzahnung für eine sichere 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 gelenkter Räder (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs übersetzt werden kann. Bei der Abtriebswelle 5 kann es sich aber auch um eine Lenksäule des Hilfskraftlenksystems handeln, die mit einem Lenkrad verbunden ist und über ein Lenkritzel auf die Lenkstange wirkt.The gear 2 is firmly on an output shaft 5 (see. 1 ) of the steering gear attached. This output shaft 5 , In the illustrated embodiment, a toothing for a secure rotationally fixed connection with the gear 2 can, for example, with a trained at least in one section as a rack handlebar, whereby the rack a translational movement performs, which can be translated in a known manner via wheel steering (not shown) in a pivoting movement of steered wheels (not shown) of the motor vehicle. At the output shaft 5 but it may also be a steering column of the power steering system, which is connected to a steering wheel and acts via a steering pinion on the handlebar.

Die Schraubritzelwelle 4 weist ein antriebsseitiges Ende auf, über das diese mit der Abtriebswelle eines nicht dargestellten 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. 2) zulässt. Dieses Verschwenken bewirkt ein Auslenken des dem antriebsseitigen Ende gegenüberliegenden, freien 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 freien Endes zulässt.The screw pinion shaft 4 has a drive end, via which it is connectable to the output shaft of a steering motor, not shown (for example, an electric motor). In the area of this drive-side end is the Schraubritzelwelle 4 by means of a first bearing in the housing 1 stored. This storage is as a fixed bearing according to the invention 6 formed, which pivoting the Schraubritzelwelle 4 around a pivot axis 7 (see. 2 ) allows. This pivoting causes a deflection of the drive end opposite end, free end of the Schraubritzelwelle 4 that there by means of a floating bearing 8th in a corresponding receptacle of the housing 1 is stored. This floating bearing 8th is designed so that it is the result of the pivoting of the screw pinion shaft 4 resulting deflection of this free end allows.

Sowohl das Festlager 6 als auch das Loslager 8 umfassen jeweils ein Drehlager in Form eines Kugellagers 9, 10. In inneren Lagerschalen dieser Kugellager 9, 10 sind die entsprechenden Abschnitte der Schraubritzelwelle 4 gelagert, während äußere Lagerschalen der Kugellager 9, 10 in jeweils einer Lagervorrichtung 11, 12 gelagert sind, die wiederum in entsprechenden Aufnahmen des Gehäuses 1 aufgenommen sind. Die Lagervorrichtungen 11, 12 sind konstruktiv so ausgebildet, dass diese im Fall des Festlagers 6 das Verschwenken der Schraubritzelwelle 4 um die Schwenkachse 7 und im Fall des Loslagers 8 das Auslenken des freien Endes der Schraubritzelwelle 4 ermöglichen.Both the fixed camp 6 as well as the floating bearing 8th each comprise a pivot bearing in the form of a ball bearing 9 . 10 , In inner bearings of these ball bearings 9 . 10 are the corresponding sections of the screw pinion shaft 4 stored while outer bearing shells of the ball bearings 9 . 10 in each case a storage device 11 . 12 are stored, in turn, in corresponding receptacles of the housing 1 are included. The storage devices 11 . 12 are constructively designed so that in the case of the fixed camp 6 the pivoting of the screw pinion shaft 4 around the pivot axis 7 and in the case of the floating bearing 8th the deflection of the free end of the Schraubritzelwelle 4 enable.

Hierzu umfasst die Lagervorrichtung 11 des Festlagers 6 eine Lagerhülse 13 mit kreisförmigem Querschnitt, die innenseitig in einem ersten Längsabschnitt das Kugellager 9 und in einem zweiten Längsabschnitt einen Innenring 15 eines Schwenkrings 14 aufnimmt. Der Innenring 15 des Schwenkrings 14 ist unter Zwischenschaltung einer Stützscheibe 19 drehfest und axial gesichert innerhalb der Lagerhülse 13 gelagert, wobei sich der Innenring 15 an der äußeren Lagerschale 26 des Wälzlagers 9 abstützt. Der Schwenkring 14 umfasst neben dem Innenring 15 noch einen Außenring 16. Der Außenring 16 ist über zwei Torsionsstege 17 (vgl. 2) mit dem Innenring 15 verbunden. Der Außenring 16, der Innenring 15 und die Torsionsstege 17 sind beispielsweise einstückig aus beispielsweise Federstahl ausgebildet.For this purpose, the storage device comprises 11 of the fixed camp 6 a bearing sleeve 13 with a circular cross section, the inside in a first longitudinal section of the ball bearing 9 and in a second longitudinal section an inner ring 15 a swivel ring 14 receives. The inner ring 15 of the swivel ring 14 is with the interposition of a support disk 19 rotatably and axially secured within the bearing sleeve 13 stored, with the inner ring 15 on the outer bearing shell 26 of the rolling bearing 9 supported. The swivel ring 14 includes next to the inner ring 15 another outer ring 16 , The outer ring 16 is over two torsion bars 17 (see. 2 ) with the inner ring 15 connected. The outer ring 16 , the inner ring 15 and the torsion bars 17 For example, are integrally formed from, for example, spring steel.

Eine axiale Lagesicherung des Kugellagers 9 auf der Schraubritzelwelle 4 erfolgt unter Zwischenschaltung eines Druckstücks 21 mittels einer Schraube 22, die in ein Innengewinde, das in das entsprechende Ende der Schraubritzelwelle 4 integriert ist, eingeschraubt ist. Eine axiale Lagesicherung des Außenrings 16 des Schwenkrings 14 innerhalb des Gehäuses 1 erfolgt mittels eines Schraubrings 23, der ein Außengewinde aufweist, das in ein entsprechendes Innengewinde des Gehäuses 1 eingeschraubt ist.An axial position securing of the ball bearing 9 on the screw pinion shaft 4 occurs with the interposition of a pressure piece 21 by means of a screw 22 that is in an internal thread that fits into the corresponding end of the pinion shaft 4 is integrated, is screwed. An axial position assurance of the outer ring 16 of the swivel ring 14 inside the case 1 done by means of a screw ring 23 having an external thread, which in a corresponding internal thread of the housing 1 is screwed.

Die zwei Torsionsstege 17 definieren die Lage der Schwenkachse 7, um die der Außenring 16 relativ zu dem Innenring 15 verschwenkbar ist. Die Torsionsstege 17 und damit die Schwenkachse 7 verlaufen dabei jedoch nicht durch das Zentrum des Schwenkrings 14 und damit des Querschnitts der Schraubritzelwelle 4, sondern radial versetzt dazu (vgl. 2). Die Schwenkachse 7 schneidet somit nicht die Längsachse 18 der Schraubritzelwelle 4. Durch den radialen Versatz der Torsionsstege 17 zu dem Zentrum des Schwenkrings 14 wird die Schwenkachse 7 in die Nähe des Außenumfangs der Schraubritzelwelle 4 verlagert, wodurch die Ausbildung von Reaktionsmomenten, die sich infolge der beim Zahneingriff von Schraubritzel 3 und Zahnrad 2 ergebenden Verzahnungskräfte in Verbindung mit dem Abstand der Wirkungslinie dieser Verzahnungskräfte von der Schwenkachse 7 ergeben beziehungsweise ergeben würden, verringert oder vermieden werden kann. Zur möglichst vollständigen Vermeidung der Reaktionsmomente ist vorgesehen, dass die Schwenkachse 7 innerhalb derjenigen Tangentialebene liegt, die in dem Berührpunkt der beiden Teil- beziehungsweise Wälzkreise von Zahnrad 2 und Schraubritzel 3 ausgebildet ist.The two torsion bars 17 define the position of the pivot axis 7 around the outer ring 16 relative to the inner ring 15 is pivotable. The torsion bars 17 and thus the pivot axis 7 However, do not run through the center of the swivel ring 14 and thus the cross section of the screw pinion shaft 4 , but radially offset thereto (see. 2 ). The pivot axis 7 thus does not cut the longitudinal axis 18 the screw pinion shaft 4 , Due to the radial offset of the torsion bars 17 to the center of the swivel ring 14 becomes the pivot axis 7 near the outer circumference of the screw pinion shaft 4 displaced, causing the formation of reaction moments, resulting from the meshing of Schraubritzel 3 and gear 2 resulting Verzahnungskräfte in conjunction with the distance of the line of action of these teeth forces of the pivot axis 7 result or could be reduced or avoided. For the fullest possible avoidance of the reaction moments is provided that the pivot axis 7 lies within that tangential plane that in the point of contact of the two partial or rolling circles of gear 2 and sprockets 3 is trained.

Die Torsionsstege 17 des Schwenkrings 14 ermöglichen nicht nur ein Verschwenken des Außenrings 16 zu dem Innenring 15 und damit der Schraubritzelwelle 4 relativ zu dem Zahnrad 2 beziehungsweise dem Gehäuse 1, sondern bewirken gleichzeitig die 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 entsprechend 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 17 ergibt, wodurch die elastischen Rückstellmomente, die aus der Torsion der Torsionsstege 17 resultieren, entgegen dieser Auslenkung der Schraubritzelwelle 4 wirken und diese somit gegen das Zahnrad 2 beaufschlagen.The torsion bars 17 of the swivel ring 14 not only allow pivoting of the outer ring 16 to the inner ring 15 and thus the screw pinion shaft 4 relative to the gear 2 or the housing 1 but at the same time cause the spring force by which the sprocket 3 the screw pinion shaft 4 in the teeth of the gear 2 is pressed in order to achieve the lowest possible backlash and thus a correspondingly low noise during operation of the steering gear, especially in the so-called Wechsellenken. This spring force results from the fact that during assembly of the steering gear, the Schraubritzelwelle 4 far as a result of contact with the gear 2 deflected, that is sufficient torsion of the torsion bars 17 gives, whereby the elastic restoring moments resulting from the torsion of the torsion bars 17 result, contrary to this deflection of the screw pinion shaft 4 act and thus this against the gear 2 apply.

Die Integration des Festlagers in das Lenkgetriebe sieht demnach eine relativ kleine (z.B. um 0,7°) federbelastete Schrägstellung des Kugellagers 9 beziehungsweise von dessen Längsachse 18 relativ zu dem Außenring 16 des Schwenkrings 14 beziehungsweise zu dessen Längsachse vor. Daraus kann eine erhebliche Kippbelastung des Kugellagers 9 resultieren, die sich grundsätzlich negativ auf die Tragfähigkeit und damit die Lebensdauer eines solchen Kugellagers 9 auswirkt. Unter anderem um diesen negativen Einfluss der Kippbelastung auf die Tragfähigkeit des Kugellagers 9 zu kompensieren ist zum einen vorgesehen, das Kugellager 9 als zweireihiges Schrägkugellager 9 auszuführen, da ein solches Schrägkugellager 9 Kippmomente gut abstützen kann und sich zudem durch eine sehr hohe Tragfähigkeit, insbesondere in Relation zu seinen Abmessungen, auszeichnen kann. The integration of the fixed bearing in the steering gear therefore sees a relatively small (eg, by 0.7 °) spring-loaded inclination of the ball bearing 9 or from its longitudinal axis 18 relative to the outer ring 16 of the swivel ring 14 or to its longitudinal axis. This can cause a considerable tilting load of the ball bearing 9 result, which in principle negative for the load capacity and thus the life of such a ball bearing 9 effect. Among other things, this negative influence of the tilting load on the bearing capacity of the ball bearing 9 To compensate is provided on the one hand, the ball bearing 9 as a double-row angular contact ball bearing 9 because such an angular contact ball bearing 9 Tilting moments can support well and also by a very high load capacity, especially in relation to its dimensions, can excel.

Das Schrägkugellager 9 umfasst die einteilige äußere Lagerschale 26, in der innenseitig zwei Führungsrillen 28 für jeweils eine Reihe von Kugeln 29 ausgebildet sind. Diese Führungsrillen 28 sind dabei so ausgebildet, dass diese von einem mittig (bezüglich der Längserstreckung des Kugellagers 9) angeordneten Steg 20 jeweils mit einem dem Radius der Kugeln 29 im Wesentlichen entsprechenden Radius in Richtung jeweils eines längsaxialen Endes der äußeren Lagerschale 26 gekrümmt verlaufen, bis diese in jeweils einen parallel beziehungsweise koaxial zu der Längsachse 18 des Kugellagers 9 verlaufenden Abschnitt übergehen. Die innere Lagerschale 27 des Kugellagers 9 besteht dagegen aus zwei Teilschalen 30, von denen jede jeweils eine (vollständige) Führungsrille 28 für die Kugeln 29 (jeweils mit einem Querschnittradius, der im Wesentlichen dem Radius der Kugeln 29 entspricht) ausbildet. Diese Führungsrillen 28 sind, anders als die Führungsrillen 28 der äußeren Lagerschale 26, spiegelsymmetrisch bezüglich jeweils einer mittig bezüglich der Längserstreckung der Teilschalen 30 angeordneten Radialachse 24 ausgebildet.The angular contact ball bearing 9 includes the one-piece outer bearing shell 26 , in the inside two guide grooves 28 for each one row of balls 29 are formed. These guide grooves 28 are designed so that these from a center (with respect to the longitudinal extent of the ball bearing 9 ) arranged web 20 each with a radius of the balls 29 essentially corresponding radius in the direction of a respective longitudinal axial end of the outer bearing shell 26 curved until this in each case one parallel or coaxial with the longitudinal axis 18 of the ball bearing 9 go over the running section. The inner bearing shell 27 of the ball bearing 9 on the other hand consists of two partial shells 30 each of which has a (full) guide groove 28 for the balls 29 (each with a cross-sectional radius substantially the radius of the balls 29 corresponds) forms. These guide grooves 28 are, unlike the guide grooves 28 the outer bearing shell 26 , mirror-symmetric with respect to a respective one with respect to the longitudinal extent of the partial shells 30 arranged radial axis 24 educated.

Zur Kompensation der Kippbelastung ist weiterhin vorgesehen, dass die Höhe der Schultern der von (dem Steg 20) der äußeren Lagerschale 26 und von der inneren Lagerschale 27 ausgebildeten Führungsrillen 28 und damit die Überdeckung der Führungsrillen 28 bezüglich der Kugeln 29 des Kugellagers 9 relativ groß dimensioniert sind. Diese relativ große Überdeckung führt zu einem relativ schmalen Ringspalt, der zwischen der äußeren Lagerschale 26 und der inneren Lagerschale 27 des Kugellagers 9 jeweils randseitig ausgebildet ist. Dieser relativ schmale Spalt würde eine Montage des Kugellagers 9 bei einer Ausgestaltung in herkömmlicher Bauweise mit sowohl einteiliger äußerer Lagerschale als auch einteiliger innerer Lagerschale verhindern. Ermöglicht wird eine solche Montage jedoch dadurch, dass, im vorliegenden Ausgestaltungsbeispiel, die innere Lagerschale 27 aus den zwei Teilschalen 30 ausgebildet ist. Daher können bei einer Montage des Kugellagers 9 zunächst die Kugeln 29 der beiden Kugelreihen in den Führungsrillen 28 der Teilschalen 30 der inneren Lagerschale 27 angeordnet und anschließend die Teilschalen mitsamt den Kugeln und einem gegebenenfalls vorhandenen Kugelkäfig (nicht dargestellt) jeweils von einem längsaxialen Ende ausgehend in einer Bewegung entlang der Rotationsachse 18 in die äußere Lagerschale 26 geschoben werden, bis die Kugeln 29 beider Kugelreihen in der jeweiligen Führungsrille 28 der äußeren Lagerschale aufgenommen sind. Dabei ist vorgesehen, dass im montierten Zustand (auch unter Berücksichtigung möglicher Form und Lagetoleranzen) zwischen den Teilschalen 30 der inneren Lagerschale 27 des Kugellager 9 ein umlaufender Spalt 25 ausgebildet ist, wodurch sichergestellt werden kann, dass mittels der Schraube 22 und dem Druckstück 21 (vgl. 2) eine weitgehende Spielfreiheit der Kugeln 29 innerhalb der Lagerschalen 26, 27 bei gleichzeitig möglichst geringem Reibungswiderstand eingestellt werden kann.To compensate for the tilting load is further provided that the height of the shoulders of the ( 20 ) of the outer bearing shell 26 and from the inner bearing shell 27 trained guide grooves 28 and thus the overlap of the guide grooves 28 concerning the balls 29 of the ball bearing 9 are relatively large dimensions. This relatively large overlap results in a relatively narrow annular gap between the outer race 26 and the inner bearing shell 27 of the ball bearing 9 each edge is formed. This relatively narrow gap would be an assembly of the ball bearing 9 prevent in one embodiment in a conventional construction with both one-piece outer bearing shell and one-piece inner bearing shell. However, such an assembly is made possible by the fact that, in the present embodiment, the inner bearing shell 27 from the two part shells 30 is trained. Therefore, when mounting the ball bearing 9 first the balls 29 the two rows of balls in the guide grooves 28 the partial shells 30 the inner bearing shell 27 arranged and then the sub-shells together with the balls and an optional ball cage (not shown) in each case from a longitudinal axial end, starting in a movement along the axis of rotation 18 in the outer bearing shell 26 be pushed until the balls 29 both rows of balls in the respective guide groove 28 the outer bearing shell are added. It is envisaged that in the assembled state (also taking into account possible shape and position tolerances) between the partial shells 30 the inner bearing shell 27 of the ball bearing 9 a circumferential gap 25 is formed, which can be ensured that by means of the screw 22 and the pressure piece 21 (see. 2 ) an extensive freedom of play of the balls 29 inside the bearing shells 26 . 27 can be adjusted at the same time the lowest possible frictional resistance.

Ein Zusammenhalt der beiden Teilschalen 30 kann mittels mindestens eines Befestigungselements (nicht dargestellt), beispielsweise in Form einer Kunststoffhülse, in Form von Kunststoffklipsen und/oder in Form einer geschlitzten Blechhülse gesichert werden, um bei einer Montage des Festlagers 6 das Kugellager 9 als zusammenhängende Einheit handhaben zu können. Nach einer Integration des Festlagers 6 in das Lenkgetriebe können das oder die Befestigungselemente dann wieder entfernt werden, weil dann ein Zusammenhalt des Kugellagers 9 durch die beschriebene Integration in das Lenkgetriebe gesichert ist. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen möglich, bei der das oder die Befestigungselemente auch nach einer Integration des Festlagers 6 in das Lenkgetriebe montiert bleiben.A cohesion of the two subshells 30 can be secured by means of at least one fastening element (not shown), for example in the form of a plastic sleeve, in the form of plastic clips and / or in the form of a slotted sheet metal sleeve to order during assembly of the fixed bearing 6 the ball bearing 9 to be able to handle as a coherent unit. After an integration of the fixed camp 6 in the steering gear or the fasteners can then be removed again, because then a cohesion of the ball bearing 9 is secured by the integration described in the steering gear. However, it is also possible embodiments in which the one or more fasteners after integration of the fixed bearing 6 remain mounted in the steering gear.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäusecasing
22
Zahnradgear
33
SchraubritzelSprockets
44
SchraubritzelwelleSchraubritzelwelle
55
Abtriebswelleoutput shaft
66
Festlagerfixed bearing
77
Schwenkachseswivel axis
88th
Loslagermovable bearing
99
Zweireihiges (Schräg-)Kugellager des FestlagersDouble-row (oblique) ball bearing of the fixed bearing
1010
Kugellager des LoslagersBall bearing of the floating bearing
1111
Lagervorrichtung des FestlagersStorage device of the fixed storage
1212
Lagervorrichtung des LoslagersBearing device of the floating bearing
13 13
Lagerhülsebearing sleeve
1414
Schwenkringswivel
1515
Innenring des SchwenkringsInner ring of the swivel ring
1616
Außenring des SchwenkringsOuter ring of the swivel ring
1717
Torsionsstegtorsion
1818
Längsachse der Schraubritzelwelle / des KugellagersLongitudinal axis of the screw pinion shaft / ball bearing
1919
Stützscheibesupport disc
2020
Stegweb
2121
DruckstückPressure piece
2222
Schraubescrew
2323
Schraubringscrew ring
2424
Radialachseradial axis
2525
Spaltgap
2626
äußere Lagerschale eines Kugellagersouter bearing shell of a ball bearing
2727
innere Lagerschale eines Kugellagersinner bearing shell of a ball bearing
2828
Führungsrilleguide groove
2929
Kugel eines KugellagersBall of a ball bearing
3030
Teilschale einer LagerschalePartial shell of a bearing shell

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009054655 A1 [0006, 0007, 0010]DE 102009054655 A1 [0006, 0007, 0010]
  • DE 102008040673 A1 [0007, 0010]DE 102008040673 A1 [0007, 0010]
  • EP 2836416 B1 [0007, 0010]EP 2836416 B1 [0007, 0010]
  • EP 2836417 B1 [0007, 0010]EP 2836417 B1 [0007, 0010]
  • EP 2250405 B1 [0009]EP 2250405 B1 [0009]

Claims (7)

Festlager (6) für ein Lenkgetriebe mit einem Kugellager (9), das eine innere Lagerschale (27), die zur Aufnahme einer Ritzelwelle (4) des Lenkgetriebes vorgesehen ist, und eine äußere Lagerschale (26), die in einer Lagerhülse (13) aufgenommen ist, umfasst, sowie mit einem Schwenkring (14), der einen Außenring (16) sowie einen Innenring (15) aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege (17) verschwenkbar verbunden sind, wobei der Innenring (15) mit der Lagerhülse (13) verbunden ist und der Außenring (16) zur Lagerung des Festlagers (6) in einem Gehäuse (1) des Lenkgetriebes vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager (9) als zweireihiges Schrägkugellager (9) ausgebildet ist.Fixed bearing (6) for a steering gear with a ball bearing (9) having an inner bearing shell (27), which is provided for receiving a pinion shaft (4) of the steering gear, and an outer bearing shell (26), in a bearing sleeve (13). is received, and with a pivot ring (14) having an outer ring (16) and an inner ring (15) which are pivotally connected via one or more torsion bars (17), wherein the inner ring (15) with the bearing sleeve ( 13) is connected and the outer ring (16) for supporting the fixed bearing (6) in a housing (1) of the steering gear is provided, characterized in that the ball bearing (9) is designed as a double-row angular contact ball bearing (9). Festlager (6) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Lagerschale (27) und/oder die äußere Lagerschale (26) mindestens zwei Teilschalen (30) umfasst, von denen jede eine separate Führungsrille (28) zur Aufnahme und Führung von Kugeln (29) des Kugellagers (9) ausbildet.Fixed bearing (6) according to Claim 1 , characterized in that the inner bearing shell (27) and / or the outer bearing shell (26) comprises at least two partial shells (30), each of which has a separate guide groove (28) for receiving and guiding balls (29) of the ball bearing (9 ) trains. Festlager (6) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Lagerschale (27) mindestens zwei Teilschalen (30) umfasst und die äußere Lagerschale (26) einteilig ausgebildet ist.Fixed bearing (6) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the inner bearing shell (27) comprises at least two partial shells (30) and the outer bearing shell (26) is integrally formed. Festlager (6) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschalen (30) einen Spalt (25) begrenzen.Fixed bearing (6) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the partial shells (30) define a gap (25). Festlager (6) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilschalen (30) mittels eines separaten Befestigungselements zusammengehalten sind.Fixed bearing (6) according to one of the preceding claims, characterized in that the partial shells (30) are held together by means of a separate fastening element. Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Zahnrad (2), einem damit kämmenden Schraubritzel (3) und einer das Schraubritzel (3) umfassenden Schraubritzelwelle (4), wobei die Schraubritzelwelle (4) auf der einen Seite des Schraubritzels (3) in einem Festlager (6) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche gelagert ist und wobei der Außenring (16) des Schwenkrings (14) des Festlagers (6) direkt oder indirekt in einem Gehäuse (1) des Lenkgetriebes gelagert ist.Steering gear for a steering system of a motor vehicle with a gear (2), a meshing Schraubritzel (3) and a screw pinion (3) comprising Schraubritzelwelle (4), wherein the Schraubritzelwelle (4) on one side of the Schraubritzels (3) in a Fixed bearing (6) is mounted according to one of the preceding claims and wherein the outer ring (16) of the pivot ring (14) of the fixed bearing (6) is mounted directly or indirectly in a housing (1) of the steering gear. Lenksystem mit einem Lenkgetriebe gemäß Anspruch 6 und einem drehantreibend mit der Schraubritzelwelle (4) des Lenkgetriebes verbundenen Lenkmotor.Steering system with a steering gear according to Claim 6 and a steering motor rotatably connected to the Schraubritzelwelle (4) of the steering gear.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008040673A1 (en) 2008-06-24 2010-01-07 Zf Lenksysteme Gmbh Shaft bearing for use in steering gear i.e. helical bevel gear, of steering system i.e. electrical power steering system, for motor vehicle, has retainer with recesses enabling movement for one of two sections and including outer ring
DE102009054655A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Zf Lenksysteme Gmbh Steering gear with fixed bearing and floating bearing for screw pinion
EP2250405B1 (en) 2008-03-04 2011-11-30 ZF-Lenksysteme GmbH Helical bevel gear having axial elastic shaft mounting and electrical auxiliary control equipped therewith
EP2836417B1 (en) 2012-04-12 2016-06-29 Robert Bosch Automotive Steering GmbH Steering gear
EP2836416B1 (en) 2012-04-12 2016-08-03 Robert Bosch Automotive Steering GmbH Floating bearing for a steering gear

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2250405B1 (en) 2008-03-04 2011-11-30 ZF-Lenksysteme GmbH Helical bevel gear having axial elastic shaft mounting and electrical auxiliary control equipped therewith
DE102008040673A1 (en) 2008-06-24 2010-01-07 Zf Lenksysteme Gmbh Shaft bearing for use in steering gear i.e. helical bevel gear, of steering system i.e. electrical power steering system, for motor vehicle, has retainer with recesses enabling movement for one of two sections and including outer ring
DE102009054655A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Zf Lenksysteme Gmbh Steering gear with fixed bearing and floating bearing for screw pinion
EP2836417B1 (en) 2012-04-12 2016-06-29 Robert Bosch Automotive Steering GmbH Steering gear
EP2836416B1 (en) 2012-04-12 2016-08-03 Robert Bosch Automotive Steering GmbH Floating bearing for a steering gear

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