DE102019219125A1 - Storage device for a fixed bearing and steering gear - Google Patents

Abstract

Eine Lagervorrichtung 12 für ein Festlager 6 eines Lenkgetriebes umfasst ein Drehlager 9, das zur Aufnahme einer Ritzelwelle 4 des Lenkgetriebes vorgesehen ist und das in eine Festlagerhülse 14 integriert ist. Weiterhin umfasst die Lagervorrichtung 12 einen Schwenkring 15, der einen Außenring 19 sowie einen Innenring 16 aufweist, die über Torsionsstege 20 schwenkbar um eine erste Schwenkachse 7 miteinander verbunden sind, wobei der Innenring 16 in die Festlagerhülse 14 integriert ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass der Außenring 19 des Schwenkrings 15 mit einem ersten Abschnitt eines Lagerrings 24 verbunden ist und der erste Abschnitt und ein zweiter Abschnitt des Lagerrings 24, der für eine Verbindung mit einem Gehäuse 1 des Lenkgetriebes eingerichtet ist, unter elastischer Vorspannung schwenkbar miteinander verbunden sind. Es ist demnach eine doppelte Anfederung der Ritzelwelle 4 mittels elastisch tordierbarer Komponenten der Lagervorrichtung 12 vorgesehen. Durch die Addition der Nachstellwege dieser elastisch tordierbaren Komponenten wird ermöglicht, dass sich die einzelnen Nachstellwege dieser Komponenten, die sich infolge einer über der Gebrauchsdauer zunehmenden Annäherung zwischen der Ritzelwelle 4 und dem Zahnrad 2 einstellen, nur relativ klein sind. Dementsprechend ändern sich auch die Stärken dieser zwei Anfederungen nur relativ wenig über der Gebrauchsdauer des Lenkgetriebes, was eine vorteilhafte konstruktive Dimensionierung ermöglicht.A bearing device 12 for a fixed bearing 6 of a steering gear comprises a rotary bearing 9 which is provided for receiving a pinion shaft 4 of the steering gear and which is integrated in a fixed bearing sleeve 14. Furthermore, the bearing device 12 comprises a swivel ring 15, which has an outer ring 19 and an inner ring 16, which are connected to one another via torsion bars 20 such that they can pivot about a first swivel axis 7, the inner ring 16 being integrated into the fixed bearing sleeve 14. It is also provided that the outer ring 19 of the pivot ring 15 is connected to a first section of a bearing ring 24 and the first section and a second section of the bearing ring 24, which is set up for connection to a housing 1 of the steering gear, can be pivoted with one another under elastic pretension are connected. A double springing of the pinion shaft 4 by means of elastically twistable components of the bearing device 12 is accordingly provided. The addition of the adjustment paths of these elastically twistable components makes it possible for the individual adjustment paths of these components, which occur as a result of an increasing approach between the pinion shaft 4 and the gearwheel 2 over the service life, to be relatively small. Accordingly, the strengths of these two springs also change only relatively little over the service life of the steering gear, which enables advantageous structural dimensioning.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für ein Festlager eines Lenkgetriebes. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Lenkgetriebe mit einer solchen Lagervorrichtung sowie ein Lenksystem mit einem entsprechenden Lenkgetriebe, insbesondere ein Hilfskraftlenksystem.The invention relates to a bearing device for a fixed bearing of a steering gear. The invention further relates to a steering gear with such a bearing device and a steering system with a corresponding steering gear, in particular a power steering system.

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 that generate an assisting torque when 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 Lenkmotor 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 transfers it to the steering column, for example. Such steering gears are usually designed in the form of a screw roller gear and in particular as a helical gear or worm gear. These include a gearwheel that is directly or indirectly connected to the steering column, as well as a pinion meshing with it and driven by the steering motor via a shaft.

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 aufeinanderfolgenden Lenken mit wechselnder Lenkeinschlagsrichtung, erzeugt ein solches Getriebespiel unerwünschte Geräusche, die aus dem abwechselnden Anlegen gegenüberliegender Flanken der Zähne von Ritzel und Zahnrad resultieren.Gear backlash that develops due to component tolerances, different thermal expansions of the gear elements, due to wear and / or due to settling of the material (in the case of gears made of plastic) has been shown to be problematic in such steering gears. Particularly in the case of so-called alternating steering, i.e. steering in direct succession with an alternating steering angle, such gear backlash generates undesirable noises, which result from the alternating contact of opposing flanks of the teeth of the pinion and gearwheel.

Bekannt ist, dieses Getriebespiel dadurch zu eliminieren, dass die Ritzelwelle schwenkbar 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 Schwenkbarkeit 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 einer definierten Beweglichkeit ausgeführt (sogenanntes „Loslager“), um die durch die Schwenkbewegung hervorgerufene Auslenkung zu ermöglichen. Das Festlager kann insbesondere antriebsseitig vorgesehen sein, 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 in das Festlager integriert sein.It is known to eliminate this gear backlash in that the pinion shaft is pivotable about an axis that runs perpendicular to the longitudinal axis of the pinion shaft and at a distance from the meshing of the pinion and gearwheel and is pressed against the gearwheel by means of one or more spring elements . The pivotability of the pinion shaft is regularly integrated into one of the two bearings via which the pinion shaft is supported at the end. This storage is called "fixed storage". The storage in the area of the other end is then designed with a defined mobility (so-called "loose bearing") in order to enable the deflection caused by the pivoting movement. The fixed bearing can in particular be provided on the drive side, while the floating bearing is provided on the free end of the pinion shaft. The spring element or elements for pressing the pinion against the gear wheel can be integrated into both the floating bearing and the fixed bearing.

Ein solches Lenkgetriebe, bei dem die Federkraft für die Anfederung der Ritzelwelle mittels des Festlagers erzeugt wird, ist beispielsweise aus der DE 10 2017 209 563 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 aufnimmt, und einen Außenring, der in einem Gehäuse des Lenkgetriebes gehalten ist, wobei der Außenring und die Lagerhülse über Torsionsstege verbunden sind, die bei einem Verdrehen des Außenrings zu der 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 for the springing of the pinion shaft is generated by means of the fixed bearing, is for example from the DE 10 2017 209 563 A1 known. In this steering gear it is provided that the roller bearing, which receives the pinion shaft in the area of the fixed bearing, is mounted on the outside in a swivel sleeve. The swivel sleeve comprises a bearing sleeve that receives the roller bearing and an outer ring that is held in a housing of the steering gear, the outer ring and the bearing sleeve being connected via torsion bars that are twisted to form the bearing sleeve when the outer ring is rotated. After the assembly of the steering gear, the torsion bars are twisted in such a way that the elastic restoring effect generated thereby causes the pinion shaft to spring back.

Eine Ausgestaltung eines Lenkgetriebes, das zu demjenigen der DE 10 2017 209 563 A1 ähnlich ist, ist aus der DE 10 2008 040 673 A1 bekannt.An embodiment of a steering gear that corresponds to that of the DE 10 2017 209 563 A1 is similar is from the DE 10 2008 040 673 A1 known.

Die konstruktive Dimensionierung der Anfederung unterliegt sich widersprechender Anforderungen, weil die Stärke der Anfederung über der Gebrauchsdauer des Lenkgetriebes abnimmt, da sich die Rotationsachsen der Ritzelwelle und des Zahnrads infolge von Verschleiß sowie aufgrund eines Setzens des Werkstoffs der Elemente des Lenkgetriebes, insbesondere bei deren Ausgestaltung aus Kunststoff(en), weiter annähern, was mit einer sich verringernden elastischen Vorspannung der Torsionsstege einhergeht. Die Dimensionierung der Anfederung im Neuzustand des Lenkgetriebes stellt daher ein Kompromiss zwischen einer relativ starken Anfederung, die sicherstellen soll, dass auch zum Ende der Gebrauchsdauer noch eine ausreichend starke Anfederung vorliegt, und einer relativ schwachen Anfederung, wodurch die Reibungsverluste im Betrieb des noch relativ neuen Lenkgetriebes entsprechend gering gehalten werden können, dar.The structural dimensioning of the spring suspension is subject to contradicting requirements because the strength of the spring suspension decreases over the service life of the steering gear, since the axes of rotation of the pinion shaft and the gearwheel due to wear and tear as well as settling of the material of the elements of the steering gear, especially in their design Plastic (s), move closer, which is associated with a decreasing elastic preload of the torsion bars. The dimensioning of the spring suspension when the steering gear is new therefore represents a compromise between a relatively strong spring suspension, which is intended to ensure that there is still a sufficiently strong spring suspension at the end of the service life, and a relatively weak spring suspension, which reduces the friction losses in the operation of the still relatively new one Steering gear can be kept correspondingly low.

Die DE 10 2018 106 025 A1 offenbart ein Lenkgetriebe für ein elektromechanisches Lenksystem umfassend eine mit einem Schraubrad kämmende Welle, wobei die Welle in einem Getriebegehäuse angeordnet ist und an ihrem ersten Ende in einer antriebsseitigen Lageranordnung um eine Drehachse drehbar gelagert ist und an ihrem zweiten Ende in einer antriebsfernen Lageranordnung in dem Getriebegehäuse gelagert ist, wobei die antriebsseitige Lageranordnung ein Drehlager aufweist, und wobei das Drehlager von zwei Lagerschalen umschlossen ist, wobei auf beiden Stirnseiten des Drehlagers jeweils ein Federelement in Form einer Wellfeder zwischen dem Drehlager und der entsprechenden Lagerschale angeordnet ist. Die Federelemente spannen das Festlager dabei derart asymmetrisch vor, dass eine Schwenkachse, um die die Welle in Richtung des Schraubrads schwenkbar ist, im Bereich der Verzahnungsebene zwischen der Welle und dem Schraubrad angeordnet ist.The DE 10 2018 106 025 A1 discloses a steering gear for an electromechanical steering system comprising a shaft meshing with a helical gear, the shaft being arranged in a gear housing and being rotatably mounted at its first end in a drive-side bearing arrangement around an axis of rotation and at its second end in a bearing arrangement remote from the drive in the gear housing is mounted, the drive-side bearing arrangement having a pivot bearing, and the pivot bearing is enclosed by two bearing shells, with a spring element in the form of a corrugated spring between the pivot bearing and the corresponding bearing shell being arranged on both end faces of the pivot bearing. The spring elements bias the fixed bearing so asymmetrically that a The pivot axis about which the shaft can be pivoted in the direction of the helical gear is arranged in the area of the toothing plane between the shaft and the helical gear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Kompromissauslegung hinsichtlich der Anfederung der Ritzelwelle bei einem Lenkgetriebe gemäß der DE 10 2017 209 563 A1 zu verbessern.The invention is based on the object of this compromise design with regard to the springing of the pinion shaft in a steering gear according to DE 10 2017 209 563 A1 to improve.

Diese Aufgabe wird mittels einer Lagervorrichtung für ein Festlager eines Lenkgetriebes gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Ein Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Lagervorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Lagervorrichtung und damit des erfindungsgemäßen Lenkgetriebes sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche und/oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.This object is achieved by means of a bearing device for a fixed bearing of a steering gear according to claim 1. A steering gear for a steering system of a motor vehicle with such a bearing device is the subject of claim 8. Advantageous embodiments of the bearing device according to the invention and thus the steering gear according to the invention are the subject of the dependent claims and / or result from the following description of the invention.

Eine erfindungsgemäße Lagervorrichtung für ein Festlager eines Lenkgetriebes umfasst ein Drehlager (vorzugsweise ein Wälzlager, besonders bevorzugt ein Kugellager), das einen inneren Drehlagerring, der zur Aufnahme einer Ritzelwelle des Lenkgetriebes vorgesehen ist, und einen äußeren Drehlagerring, der in eine Festlagerhülse integriert (d.h. darin aufgenommen oder von der Lagerhülse selbst ausgebildet) ist, aufweist. Weiterhin umfasst die Lagervorrichtung einen Schwenkring, der einen Außenring sowie einen Innenring aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege schwenkbar um eine durch den oder die Torsionsstege definierte erste Schwenkachse miteinander verbunden sind, wobei der Innenring in die Festlagerhülse integriert (d.h. darin aufgenommen oder von der Lagerhülse selbst ausgebildet) ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass der Außenring des Schwenkrings (direkt oder indirekt) mit einem ersten Abschnitt eines Lagerrings verbunden ist und der erste Abschnitt und ein zweiter Abschnitt des Lagerrings, der für eine (direkte oder indirekte) Verbindung mit einem Gehäuse des Lenkgetriebes eingerichtet ist, unter elastischer Vorspannung (d.h. mit sich beim Schwenken ändernder elastischer Vorspannung), insbesondere über einen elastisch deformierbaren Schwenkbereich, um eine zweite Schwenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind.A bearing device according to the invention for a fixed bearing of a steering gear comprises a rotary bearing (preferably a roller bearing, particularly preferably a ball bearing), which has an inner rotary bearing ring, which is provided for receiving a pinion shaft of the steering gear, and an outer rotary bearing ring which is integrated into a fixed bearing sleeve (ie received or formed by the bearing sleeve itself) has. Furthermore, the bearing device comprises a swivel ring, which has an outer ring and an inner ring, which are connected to one another via one or more torsion bars so that they can be swiveled about a first swivel axis defined by the torsion bar or bars, the inner ring being integrated into the fixed bearing sleeve (ie received therein or from the Bearing sleeve itself is formed). It is also provided that the outer ring of the swivel ring is connected (directly or indirectly) to a first section of a bearing ring and the first section and a second section of the bearing ring, which is set up for a (direct or indirect) connection to a housing of the steering gear, are connected to one another so as to be pivotable about a second pivot axis under elastic preload (ie with an elastic preload that changes when pivoting), in particular via an elastically deformable pivot area.

Erfindungsgemäß ist demnach eine doppelte Anfederung der Ritzelwelle mittels der elastisch tordierbaren Komponenten der Lagervorrichtung, d.h. mittels des Schwenkrings einerseits und mittels des Lagerrings andererseits, vorgesehen. Durch die Addition der Nachstellwege dieser beiden elastisch tordierbaren Komponenten wird ermöglicht, dass sich die einzelnen Nachstellwege dieser Komponenten, die sich infolge einer über der Gebrauchsdauer zunehmenden Annäherung zwischen der Ritzelwelle und dem Zahnrad einstellen, nur relativ klein sind. Dementsprechend ändern sich auch die Stärken dieser zwei Anfederungen nur relativ wenig über der Gebrauchsdauer des Lenkgetriebes, was eine vorteilhafte konstruktive Dimensionierung ermöglicht.According to the invention, therefore, a double springing of the pinion shaft is provided by means of the elastically twistable components of the bearing device, i.e. by means of the pivot ring on the one hand and by means of the bearing ring on the other hand. The addition of the adjustment paths of these two elastically twistable components makes it possible that the individual adjustment paths of these components, which occur as a result of an increasing proximity between the pinion shaft and the gearwheel over the service life, are only relatively small. Accordingly, the strengths of these two springs also change only relatively little over the service life of the steering gear, which enables advantageous structural dimensioning.

Ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe, das für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, umfasst zumindest ein Gehäuse, ein Zahnrad, ein damit kämmendes Schraubritzel (insbesondere Schneckenritzel) und eine das Schraubritzel umfassende Ritzelwelle, wobei die Ritzelwelle auf einer Seite des Schraubritzels in einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung eines Festlager gelagert ist und wobei der zweite Abschnitt des Lagerrings (direkt oder indirekt) mit dem Gehäuse verbunden ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt des Lagerrings mit dem Gehäuse direkt verschraubt ist.A steering gear according to the invention, which is provided for a steering system of a motor vehicle, comprises at least one housing, a gearwheel, a screw pinion meshing therewith (in particular worm pinion) and a pinion shaft comprising the screw pinion, the pinion shaft on one side of the screw pinion in a bearing device according to the invention of a fixed bearing is mounted and wherein the second portion of the bearing ring (directly or indirectly) is connected to the housing. In particular, it can be provided that the second section of the bearing ring is screwed directly to the housing.

Weiterhin kann für ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe vorgesehen sein, dass die Ritzelwelle auf der anderen Seite des Schraubritzels in einem Loslager gelagert ist, das ein Drehlager (vorzugsweise ein Wälzlager, besonders bevorzugt ein Kugellager) umfasst, in dem die Ritzelwelle aufgenommen ist, wobei für das Drehlager eine Beweglichkeit innerhalb des Gehäuses hinsichtlich der durch das Festlager geführten Schwenkbeweglichkeit der Ritzelwelle gewähreistet ist.Furthermore, it can be provided for a steering gear according to the invention that the pinion shaft is mounted on the other side of the screw pinion in a floating bearing which comprises a pivot bearing (preferably a roller bearing, particularly preferably a ball bearing) in which the pinion shaft is received, with the pivot bearing mobility within the housing is guaranteed with regard to the pivoting mobility of the pinion shaft guided by the fixed bearing.

Die Erfindung betrifft auch ein Lenksystem, das zumindest ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe sowie einen drehantreibend mit der Ritzelwelle verbundenen Lenkmotor umfasst. Das Zahnrad des Lenkgetriebes kann weiterhin drehfest oder drehantreibend mit einer Lenkwelle, insbesondere einer Lenksäule des Lenksystems verbunden sein. Das erfindungsgemäße Lenksystem kann insbesondere als Hilfskraftlenksystem ausgebildet sein, durch das mittels des Lenkmotors ein unterstützendes Drehmoment erzeugt werden kann, so dass ein von einem Fahrer eines das Hilfskraftlenksystem umfassenden Kraftfahrzeugs auf die Lenksäule für ein Lenken des Kraftfahrzeugs aufzubringendes Lenkmoment (ggf. temporär auch bis auf null) reduziert 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.The invention also relates to a steering system which comprises at least one steering gear according to the invention and a steering motor connected to the pinion shaft in a rotationally driving manner. The gear wheel of the steering gear can also be connected to a steering shaft, in particular a steering column of the steering system, in a rotationally fixed or rotationally driving manner. The steering system according to the invention can in particular be designed as a power steering system, by means of which a supporting torque can be generated by means of the steering motor, so that a steering torque to be applied to the steering column by a driver of a motor vehicle comprising the power steering system to steer the motor vehicle (possibly also temporarily up to zero) is reduced. As an alternative to this, there is also the possibility of designing the steering system in such a way that the steering motor (always) generates the entire steering torque required for steering.

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.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung kann vorgesehen sein, dass die zweite Schwenkachse parallel und gegebenenfalls sogar koaxial zu der ersten Schwenkachse gelegen ist.According to a preferred embodiment of a bearing device according to the invention, it can be provided that the second pivot axis is located parallel and possibly even coaxially to the first pivot axis.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes kann vorgesehen sein, dass der radiale Abstand (bezogen auf die Ritzelwelle oder das Zahnrad) zwischen der ersten Schwenkachse und/oder der zweiten Schwenkachse einerseits und dem Verzahnungseingriff von Zahnrad und Ritzel, d.h. der Tangentialebene im Berührungspunkt der Teil- bzw. Wälzkreise von Ritzel und Zahnrad, andererseits möglichst klein, zumindest jedoch kleiner als der Kernradius des Schraubritzels (d.h. der radiale Abstand zwischen der Längsachse der Ritzelwelle und dem Verzahnungsgrund des Ritzels) und insbesondere null ist. Dadurch können unterschiedliche Lenkverhalten eines entsprechenden Lenksystems, die Folge entgegengesetzt gerichteter Momente um die erste und/oder zweite Schwenkachse des Festlagers aufgrund unterschiedlicher Antriebsdrehrichtungen der Ritzelwelle sind, gering gehalten oder vermieden werden. Diese unterschiedlichen Momente könnten aus den entgegengesetzt gerichteten Verzahnungskräften beim Links- oder Rechtsdrehen der Ritzelwelle in Verbindung mit dem Hebelarm, der sich aus einem Abstand der Wirkungslinie der Verzahnungskräfte zu den Schwenkachsen ergibt, resultieren.According to a preferred embodiment of a steering gear according to the invention it can be provided that the radial distance (based on the pinion shaft or the gearwheel) between the first pivot axis and / or the second pivot axis on the one hand and the meshing of the gear and pinion, i.e. the tangential plane at the point of contact of the part - or pitch circles of pinion and gear, on the other hand as small as possible, but at least smaller than the core radius of the screw pinion (ie the radial distance between the longitudinal axis of the pinion shaft and the tooth base of the pinion) and in particular zero. As a result, different steering behavior of a corresponding steering system, the result of oppositely directed moments about the first and / or second pivot axis of the fixed bearing due to different driving directions of rotation of the pinion shaft, can be kept low or avoided. These different moments could result from the oppositely directed toothing forces when turning the pinion shaft to the left or right in connection with the lever arm, which results from a distance between the line of action of the toothing forces and the pivot axes.

Gemäß einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung kann vorgesehen sein, dass der Außenring des Schwenkrings drehbar um eine quer und insbesondere senkrecht zu der ersten (und vorzugsweise auch zu der zweiten) Schwenkachse gelegene Drehachse an dem Lagerring gelagert ist. Diese zusätzliche Drehbarkeit beziehungsweise Schwenkbarkeit (d.h. Drehbarkeit um weniger als 360°) der Ritzelwelle um die quer und insbesondere senkrecht zu der ersten und vorzugsweise auch zweiten Schwenkachse liegende Drehachse kann Vorteile hinsichtlich eines Zusammenwirkens mit einem Loslager, in dem die Ritzelwelle ebenfalls gelagert sein kann, aufweisen.According to a further preferred embodiment of a bearing device according to the invention, it can be provided that the outer ring of the swivel ring is mounted on the bearing ring so that it can rotate about an axis of rotation that is transverse and particularly perpendicular to the first (and preferably also to the second) swivel axis. This additional rotatability or pivotability (i.e. rotatability by less than 360 °) of the pinion shaft about the axis of rotation that is transverse and in particular perpendicular to the first and preferably also the second pivot axis can have advantages in terms of interaction with a floating bearing in which the pinion shaft can also be mounted, exhibit.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung einer solchen Lagervorrichtung kann zudem vorgesehen sein, dass der Außenring des Schwenkrings und der Lagerring mittels zwei Lagerzapfen, deren koaxiale Längsachsen der Drehachse entsprechen, zueinander drehbar verbunden sind.According to a preferred development of such a bearing device, it can also be provided that the outer ring of the swivel ring and the bearing ring are rotatably connected to one another by means of two bearing journals whose coaxial longitudinal axes correspond to the axis of rotation.

Eine in konstruktiver Hinsicht vorteilhafte Lagerung der Lagerzapfen kann dann noch dadurch realisiert werden, dass der Außenring des Schwenkrings und der Lagerring jeweils einen rohrförmigen Abschnitt aufweisen, in denen die Lagerzapfen aufgenommen sind.A mounting of the bearing journals that is advantageous from a structural point of view can then also be implemented in that the outer ring of the pivot ring and the bearing ring each have a tubular section in which the bearing journals are received.

Eine in konstruktiver Hinsicht vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung kann dann realisiert sein, wenn der Lagerring einen radial bezüglich der Rotationsachse des Drehlagers ausgerichteten Abschnitt aufweist, wobei der zweite Abschnitt als Teilabschnitt dieses radialen Abschnitts ausgebildet ist. Insbesondere kann dann noch vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt von zwei Befestigungsabschnitten des Lagerrings ausgebildet ist, die einander bezüglich der Drehachse des Drehlagers gegenüber liegen und die mittels in dem radialen Abschnitt des Lagerrings ausgebildeten Schlitzöffnungen teilweise von dem ersten Abschnitt des Lagerrings separiert sind. Mittels solcher Schlitzöffnungen kann der elastisch deformierbare Schwenkbereich des Lagerrings, der von den Übergängen zwischen den beiden zweiten Befestigungsabschnitten und dem ersten Abschnitt des Lagerrings ausgebildet ist, auf relativ einfache Weise ausgelegt und dadurch ein möglichst exaktes Schwenkverhalten realisiert werden.A structurally advantageous embodiment of a bearing device according to the invention can be implemented when the bearing ring has a section oriented radially with respect to the axis of rotation of the pivot bearing, the second section being designed as a partial section of this radial section. In particular, it can then be provided that the second section is formed by two fastening sections of the bearing ring which are opposite each other with respect to the axis of rotation of the pivot bearing and which are partially separated from the first section of the bearing ring by means of slot openings formed in the radial section of the bearing ring. By means of such slot openings, the elastically deformable swivel area of the bearing ring, which is formed by the transitions between the two second fastening sections and the first section of the bearing ring, can be designed in a relatively simple manner, thereby realizing the most exact swivel behavior possible.

Der Lagerring und/oder der Schwenkring einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung kann/können vorzugsweise einstückig und beispielsweise aus Federstahl ausgebildet sein.The bearing ring and / or the swivel ring of a bearing device according to the invention can preferably be formed in one piece and, for example, from spring steel.

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

• 1: einen ersten Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe;
• 2: einen zweiten Längsschnitt durch das Lenkgetriebe;
• 3: das Lenkgetriebe in einer Ansicht von vorne;
• 4: den Lagerring des Lenkgetriebes in einer perspektivischen Darstellung; und
• 5: den Lagerring des Lenkgetriebes in einer Ansicht von vorne.

The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings. In the drawings shows:

• 1 : a first longitudinal section through a steering gear according to the invention;
• 2 : a second longitudinal section through the steering gear;
• 3rd : the steering gear in a view from the front;
• 4th : the bearing ring of the steering gear in a perspective view; and
• 5 : the bearing ring of the steering gear in a view from the front.

Das in den Zeichnungen dargestellte Lenkgetriebe umfasst ein Gehäuse 1, innerhalb dessen ein Zahnrad 2 sowie ein mit dem Zahnrad 2 kämmendes Schraubritzel 3 drehbar angeordnet sind. Das Schraubritzel 3 und eine das Schraubritzel 3 umfassende (Schraub-)Ritzelwelle 4 sind in Form einer Schnecke integral ausgebildet.The steering gear shown in the drawings comprises a housing 1 inside which a gear 2 as well as one with the gear 2 meshing screw pinion 3rd are rotatably arranged. The screw pinion 3rd and one the screw pinion 3rd comprehensive (screw) pinion shaft 4 are integrally formed in the form of a worm.

Das Zahnrad 2 ist drehfest mit einer Abtriebswelle 5 des Lenkgetriebes verbunden. Diese Abtriebswelle 5 umfasst eine Schraubverzahnung (vgl. 2) für einen Verzahnungseingriff mit einer in einem Abschnitt als Zahnstange ausgebildeten Lenkstange eines das Lenkgetriebe umfassenden Lenksystems eines Kraftfahrzeugs.The gear 2 is non-rotatably with an output shaft 5 of the steering gear connected. This output shaft 5 includes a helical toothing (cf. 2 ) for toothing engagement with a steering rod designed as a rack in one section of a steering system of a motor vehicle that includes the steering gear.

Die Ritzelwelle 4 weist ein antriebsseitiges Ende auf, über das diese mit der Abtriebswelle eines Lenkmotors (nicht dargestellt; z.B. ein Elektro- oder Hydraulikmotor) des Lenksystems verbindbar ist. Im Bereich dieses antriebsseitigen Endes ist die Ritzelwelle 4 mittels einer ersten Lagerung in dem Gehäuse 1 gelagert. Diese Lagerung ist als Festlager 6 ausgebildet, das ein Schwenken der Ritzelwelle 4 um eine erste Schwenkachse 7 (vgl. 2 und 3) und eine zweite Schwenkachse 29 (vgl. 2, 3 und 5) zulässt. Bezogen auf die Längsrichtung der Ritzelwelle 4 liegen die zwei Schwenkachsen 7; 29 dabei auf gleicher Höhe (vgl. 2), während diese bezüglich der Quer- beziehungsweise Radialrichtung der Ritzelwelle 4 zueinander beabstandet angeordnet sind (vgl. 3). Die erste Schwenkachse 7 ist dabei weiter als die zweite Schwenkachse 29 von der Rotationsachse 26 der Ritzelwelle 4 entfernt positioniert.The pinion shaft 4th has a drive-side end via which it can be connected to the output shaft of a steering motor (not shown; for example an electric or hydraulic motor) of the steering system. In the area of this drive-side end is the Pinion shaft 4th by means of a first storage in the housing 1 stored. This storage is called a fixed storage 6th formed that a pivoting of the pinion shaft 4th around a first pivot axis 7th (see. 2 and 3rd ) and a second pivot axis 29 (see. 2 , 3rd and 5 ) allows. In relation to the longitudinal direction of the pinion shaft 4th are the two pivot axes 7th ; 29 at the same level (cf. 2 ), while this with respect to the transverse or radial direction of the pinion shaft 4th are arranged at a distance from one another (cf. 3rd ). The first swivel axis 7th is further than the second pivot axis 29 from the axis of rotation 26th the pinion shaft 4th positioned away.

Ein solches Schwenken der Ritzelwelle 4 bewirkt ein Auslenken des dem antriebsseitigen Ende gegenüberliegenden Endes der Ritzelwelle 4, die dort mittels eines Loslagers 8 innerhalb des Gehäuses 1 gelagert ist. Dieses Loslager 8 ist so ausgebildet, dass es die sich aus einem Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Schwenkachsen 7; 29 ergebende Auslenkung dieses Endes der Ritzelwelle 4 teilweise zulässt.Such pivoting of the pinion shaft 4th causes the end of the pinion shaft opposite the end on the drive side to be deflected 4th that there by means of a floating bearing 8th inside the case 1 is stored. This floating bearing 8th is designed so that it results from pivoting the pinion shaft 4th around the swivel axes 7th ; 29 resulting deflection of this end of the pinion shaft 4th partially allows.

Eine Lagervorrichtung 12 des Festlagers 6 ebenso wie eine Lagervorrichtung 13 des Loslagers 8 umfasst jeweils ein Drehlager 9 in Form eines Kugellagers. In inneren Drehlagerringen 10 dieser Drehlager 9 sind die entsprechenden Abschnitte der Ritzelwelle 4 gelagert, während äußere Drehlagerringe 11 der Drehlager 9 jeweils in einer Lagerhülse 14, 31 der entsprechenden Lagervorrichtung 12, 13 gelagert sind. A storage device 12th of the fixed camp 6th as well as a storage device 13th of the floating bearing 8th each includes a pivot bearing 9 in the form of a ball bearing. In inner pivot bearing rings 10 this pivot bearing 9 are the corresponding sections of the pinion shaft 4th stored, while outer pivot bearing rings 11 the pivot bearing 9 each in a bearing sleeve 14th , 31 the corresponding storage device 12th , 13th are stored.

Die (Fest-)Lagerhülse 14 der Lagervorrichtung 12 des Festlagers 6 weist kreisringförmige Querschnitte auf und diese nimmt innenseitig in einem ersten Längsabschnitt das dazugehörige Drehlager 9 und in einem zweiten Längsabschnitt einen Innenring 16 eines Schwenkrings 15 auf. Dieser Innenring 16 des Schwenkrings 15 und der äußere Drehlagerring 11 des Drehlagers 9 des Festlagers 6 sind unter Zwischenschaltung von zwei Ringscheiben 17 axial gesichert innerhalb der Festlagerhülse 14 gelagert.The (fixed) bearing sleeve 14 of the bearing device 12th of the fixed camp 6th has circular cross-sections and this takes the associated pivot bearing on the inside in a first longitudinal section 9 and an inner ring in a second longitudinal section 16 a swivel ring 15th on. This inner ring 16 of the swivel ring 15th and the outer pivot ring 11 of the pivot bearing 9 of the fixed camp 6th are with the interposition of two washers 17th axially secured within the fixed bearing sleeve 14th stored.

Der Schwenkring 15 umfasst neben dem Innenring 16 noch einen Außenring 19. Dieser Außenring 19 ist über zwei Torsionsstege 20 (vgl. 2 und 3) mit dem Innenring 16 verbunden. Der Außenring 19, der Innenring 16 und die Torsionsstege 20 sind einstückig aus beispielsweise Federstahl ausgebildet. Die zwei Torsionsstege 20 definieren die Lage der ersten Schwenkachse 7, um die der Außenring 19 relativ zu dem Innenring 16 des Schwenkrings 15 schwenkbar ist.The swivel ring 15th includes next to the inner ring 16 another outer ring 19th . This outer ring 19th is about two torsion bars 20th (see. 2 and 3rd ) with the inner ring 16 connected. The outer ring 19th , the inner ring 16 and the torsion bars 20th are integrally formed from, for example, spring steel. The two torsion bars 20th define the position of the first pivot axis 7th to which the outer ring 19th relative to the inner ring 16 of the swivel ring 15th is pivotable.

Eine axiale Lagesicherung des inneren Drehlagerrings 10 des Drehlagers 9 des Festlagers 6 auf der Ritzelwelle 4 und damit der innerhalb der Festlagerhülse 14 angeordneten Bauteile erfolgt unter Zwischenschaltung eines Druckstücks 21 mittels einer Schraube (nicht dargestellt), die in ein Innengewinde 22, das in das antriebsseitige Ende der Ritzelwelle 4 integriert ist, eingeschraubt ist.An axial position securing of the inner pivot bearing ring 10 of the pivot bearing 9 of the fixed camp 6th on the pinion shaft 4th and thus the one within the fixed bearing sleeve 14th arranged components takes place with the interposition of a pressure piece 21 by means of a screw (not shown) which is threaded into an internal thread 22nd into the drive end of the pinion shaft 4th is integrated, is screwed in.

Von einem rohrförmigen Abschnitt 34 des Außenrings 19 des Schwenkrings 15 erstrecken sich in diametral gegenüberliegender Anordnung zwei zylindrische Lagerzapfen 27. Diese Lagerzapfen 27, deren Längsachsen 28 koaxial und senkrecht bezüglich der Schwenkachse 7 ausgerichtet sind, sind in dazu passend, d.h. mit einem minimalen Übermaß dimensionierten, zylindrischen und in einem rohrförmigen Abschnitt 42 eines Lagerrings 24 ausgebildeten Lageröffnungen 41 drehbar gelagert. Die Längsachsen 28 der Lagezapfen 27 entsprechen dabei einer Drehachse 30, um die der Außenring 19 des Schwenkrings 15 und damit die gesamte Lagervorrichtung 12 des Festlagers 6 sowie die darin gelagerte Ritzelwelle 4 in eng gesetzten Grenzen, die durch das Loslager 8 begrenzt sind, schwenkbar sind. Diese Drehachse 30 schneidet dabei die Rotationsachse 26 der Ritzelwelle 4. Ein solches Schwenken um die Drehachse 30 führt nicht zu einem elastischen Rückstellmoment.From a tubular section 34 of the outer ring 19th of the swivel ring 15th two cylindrical bearing journals extend in a diametrically opposite arrangement 27 . These journals 27 , whose longitudinal axes 28 coaxial and perpendicular with respect to the pivot axis 7th are aligned are in matching, ie with a minimal oversize, cylindrical and in a tubular section 42 a bearing ring 24 trained bearing openings 41 rotatably mounted. The longitudinal axes 28 the location pin 27 correspond to an axis of rotation 30th to which the outer ring 19th of the swivel ring 15th and with it the entire storage device 12th of the fixed camp 6th as well as the pinion shaft mounted in it 4th within narrow limits created by the floating bearing 8th are limited, are pivotable. This axis of rotation 30th intersects the axis of rotation 26th the pinion shaft 4th . Such pivoting about the axis of rotation 30th does not lead to an elastic restoring torque.

Eine Lagerung der Lagervorrichtung 12 des Festlagers 6 innerhalb des Gehäuses 1 beziehungsweise an dem Gehäuse 1 erfolgt mittels des Lagerrings 24, der mit seinem rohrförmigen Abschnitt 42 den rohrförmigen Abschnitt 34 des Außenrings 19 des Schwenkrings 15 umgibt und der mittels zwei Schrauben 25 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist (vgl. 2 und 3). Der Lagerring 24 liegt dabei mit einem radialen Abschnitt 43 in axialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 26 der Ritzelwelle 4 an einer Kontaktfläche 39 des Gehäuses 1 an.A storage of the storage device 12th of the fixed camp 6th inside the case 1 or on the housing 1 takes place by means of the bearing ring 24 , the one with its tubular section 42 the tubular section 34 of the outer ring 19th of the swivel ring 15th surrounds and by means of two screws 25th with the case 1 is connected (cf. 2 and 3rd ). The bearing ring 24 lies with a radial section 43 in the axial direction with respect to the axis of rotation 26th the pinion shaft 4th at a contact surface 39 of the housing 1 at.

Die zweite Schwenkachse 29 des Festlagers 6 resultiert daraus, dass ein erster Abschnitt 44 des Lagerrings 24 und ein zweiter Abschnitt 45 des Lagerrings 24 unter elastischer Vorspannung mittels eines elastisch deformierbaren Schwenkbereichs 46 schwenkbar miteinander verbunden sind beziehungsweise in diesem Schwenkbereich 46 ineinander übergehen. Der zweite Abschnitt 45 wird von zwei Befestigungsabschnitten 47 des Lagerrings 24 ausgebildet, wobei diese zwei Befestigungsabschnitte 47 bezüglich der Rotationsachse 26 der Ritzelwelle 4, die den Rotationsachsen der Drehlager 9 entspricht, einander gegenüber liegen und innerhalb des radialen Abschnitts 43 des Lagerrings 24 gelegen sind. Begrenzt beziehungsweise von den übrigen Bereichen und damit dem ersten Abschnitt 44 des Lagerrings 24 separiert sind diese zwei Befestigungsabschnitte 47, die jeweils eine Durchgangsöffnung 48 aufweisen, durch die eine der Schrauben 25 zur Befestigung des Lagerrings 24 an dem Gehäuse 1 hindurch geführt sind, durch jeweils eine Schlitzöffnung 49, die ausgehend von dem äußeren Rand des radialen Abschnitts 43 in einer annähernd bogenförmigen Erstreckung um ca. 180° um die jeweilige Durchgangsöffnung 48 geführt ist, so dass lediglich ein relativ kleiner, stegförmiger Übergangsbereich zwischen dem jeweiligen Befestigungsabschnitt 47 und dem angrenzenden Bereich des radialen Abschnitts 43 des Lagerrings 24 verbleibt. Zusammen stellen diese Übergangsbereiche den elastisch deformierbaren Schwenkbereich 46 dar, über den der erste Abschnitt 44, d.h. die beiden Befestigungsabschnitte 47, und der zweite Abschnitt 45, d.h. der Rest des Lagerrings 24, miteinander verbunden sind. In dem Verzahnungseingriff zwischen dem Schraubritzel 3 und dem Zahnrad 2 wirkende, in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 50 des Zahnrads 2 nach außen gerichtete Kräfte, die über die Ritzelwelle 4, den Schwenkring 15 und die Lagerzapfen 27 auf den rohrförmigen Abschnitt 42 des Lagerrings 24 übertragen werden, führen durch eine definiert vorgesehene, elastische Deformation der Übergangsbereiche zu einem Schwenken des rohrförmigen Abschnitts 42 beziehungsweise des diesen umfassenden ersten Abschnitts 44 des Lagerrings 24 relativ zu dem zweiten Abschnitt 45, d.h. relativ zu den Befestigungsabschnitten 47 des Lagerrings 24.The second pivot axis 29 of the fixed camp 6th results from that a first section 44 of the bearing ring 24 and a second section 45 of the bearing ring 24 under elastic pretension by means of an elastically deformable swivel range 46 are pivotably connected to one another or in this pivoting range 46 merge. The second section 45 is made up of two mounting sections 47 of the bearing ring 24 formed, these two fastening sections 47 with respect to the axis of rotation 26th the pinion shaft 4th which are the axes of rotation of the pivot bearing 9 corresponds to each other and are located within the radial section 43 of the bearing ring 24 are located. Limited or from the other areas and thus the first section 44 of the bearing ring 24 these two fastening sections are separated 47 each having a through opening 48 have through which one of the screws 25th for fastening the bearing ring 24 on the housing 1 are passed through each through a slot opening 49 starting from the outer edge of the radial section 43 in an approximate arcuate extension by approx. 180 ° around the respective through opening 48 is guided, so that only a relatively small, web-shaped transition area between the respective fastening section 47 and the adjacent area of the radial section 43 of the bearing ring 24 remains. Together, these transition areas constitute the elastically deformable swivel area 46 about which the first section 44 , ie the two fastening sections 47 , and the second section 45 , ie the rest of the bearing ring 24 , are connected to each other. In the meshing between the screw pinion 3rd and the gear 2 acting in the radial direction with respect to the axis of rotation 50 of the gear 2 outward forces acting on the pinion shaft 4th , the swivel ring 15th and the bearing journals 27 on the tubular section 42 of the bearing ring 24 are transmitted, lead to a pivoting of the tubular section due to a defined, provided, elastic deformation of the transition areas 42 or the first section encompassing this 44 of the bearing ring 24 relative to the second section 45 , ie relative to the fastening sections 47 of the bearing ring 24 .

Die Torsionsstege 20 des Schwenkrings 15 sowie der elastisch deformierbare Schwenkbereich 46 des Lagerrings 24 gewährleisten nicht nur ein Schwenken der Ritzelwelle 4 relativ zu dem Zahnrad 2 beziehungsweise zu dem Gehäuse 1, sondern bewirken gleichzeitig diejenigen Federkräfte, durch die das Schraubritzel 3 in die Verzahnung des Zahnrads 2 gedrückt wird, um ein möglichst kleines Getriebespiel und damit eine möglichst geringe Geräuschentwicklung im Betrieb des Lenkgetriebes zu erreichen. Diese Federkräfte ergeben sich daraus, dass bei der Montage des Lenkgetriebes die Ritzelwelle 4 soweit infolge eines Kontakts mit dem Zahnrad 2 ausgelenkt wird, dass sich eine elastische Verdrillung der Torsionsstege 20 des Schwenkrings 15 sowie eine elastische Deformation des Schwenkbereichs 46 des Lagerrings 24 ergibt, wodurch die elastischen Rückstellmomente, die aus diesen Deformationen resultieren, der Auslenkung der Ritzelwelle 4 entgegenwirken und diese somit gegen das Zahnrad 2 drücken.The torsion bars 20th of the swivel ring 15th as well as the elastically deformable swivel range 46 of the bearing ring 24 not only ensure pivoting of the pinion shaft 4th relative to the gear 2 or to the housing 1 , but at the same time cause those spring forces through which the screw pinion 3rd into the toothing of the gear 2 is pressed in order to achieve the smallest possible gear backlash and thus the lowest possible noise development during operation of the steering gear. These spring forces result from the fact that the pinion shaft during assembly of the steering gear 4th so far as a result of contact with the gear 2 is deflected that an elastic twisting of the torsion bars 20th of the swivel ring 15th as well as elastic deformation of the swivel area 46 of the bearing ring 24 results, whereby the elastic restoring torques resulting from these deformations, the deflection of the pinion shaft 4th counteract this and thus against the gear 2 to press.

Die Lagervorrichtung 13 des Loslagers 8 weist die mehrteilige (Loslager-)Hülse 31 auf, die eine Innenhülse 18 umfasst. Innerhalb der Innenhülse 18 ist das Drehlager 9 des Loslagers 8 angeordnet. Außenseitig ist die Innenhülse 18 von einer Außenhülse 32 der Loslagerhülse 31 umgeben, die ein Führungselement in Form eines Führungsbolzens 33 mit rechteckigen und quadratischen Querschnittsflächen umfasst. Der Führungsbolzen 33 erstreckt sich bezüglich der Rotationsachse 26 der Ritzelwelle 4 beziehungsweise bezüglich der dazu koaxialen Längsachse 23 der Loslagerhülse 31 in radialer Richtung nach außen, wobei der Führungsbolzen 33 bis in eine Führungsöffnung mit rechteckiger Öffnungsfläche ragt, die von einem Halteelement 35 ausgebildet ist und deren Längsachse 40 sich ebenfalls in radialer Richtung bezüglich der Rotationsachse 26 der Ritzelwelle 4 erstreckt. Das Halteelement 35 ist dabei mittels eines nicht dargestellten Befestigungselements, das mit einem Außengewinde in ein korrespondierendes Innengewinde des Gehäuses 1 eingeschraubt ist, gegen einen Absatz des Gehäuses 1 gedrückt und dadurch unbeweglich in das Gehäuse 1 integriert. Die Längsachse 40 der Führungsöffnung ist bei unbelastetem Lenkgetriebe parallel und ggf. sogar koaxial zu der Längsachse 36 des Führungsbolzens 33 ausgerichtet. Weiterhin ist die Breite (Erstreckung quer zur Rotationsachse 26) der Führungsöffnung in einem definierten, wenn auch nur geringem Maße größer als die Breite des darin aufgenommenen Abschnitts des Führungsbolzens 33, wodurch eine axiale Verschiebbarkeit des Führungsbolzens 33 innerhalb der Führungsöffnung möglich ist. Infolge dieser Verschiebbarkeit ermöglicht das Loslager 8 grundsätzlich ein Schwenken der Ritzelwelle 4 um die von dem Festlager 6 ausgebildeten Schwenkachsen 7; 29.The storage device 13th of the floating bearing 8th has the multi-part (floating) sleeve 31, which has an inner sleeve 18th includes. Inside the inner sleeve 18th is the pivot bearing 9 of the floating bearing 8th arranged. The inner sleeve is on the outside 18th from an outer sleeve 32 the floating bearing sleeve 31 which surround a guide element in the form of a guide pin 33 includes rectangular and square cross-sectional areas. The guide pin 33 extends with respect to the axis of rotation 26th the pinion shaft 4th or with respect to the longitudinal axis coaxial therewith 23 the floating bearing sleeve 31 in the radial direction outwards, the guide pin 33 into a guide opening with a rectangular opening surface protruding from a holding element 35 is formed and its longitudinal axis 40 also in the radial direction with respect to the axis of rotation 26th the pinion shaft 4th extends. The holding element 35 is by means of a fastening element, not shown, which has an external thread in a corresponding internal thread of the housing 1 is screwed against a shoulder of the housing 1 pressed and thereby immovable in the housing 1 integrated. The longitudinal axis 40 the guide opening is parallel and possibly even coaxial to the longitudinal axis when the steering gear is unloaded 36 of the guide pin 33 aligned. Furthermore, the width (extension transversely to the axis of rotation 26th ) the guide opening to a defined, albeit only slightly larger than the width of the section of the guide pin received therein 33 , whereby an axial displaceability of the guide pin 33 is possible within the guide opening. As a result of this displaceability, the floating bearing allows 8th basically a swiveling of the pinion shaft 4th to those of the fixed camp 6th trained swivel axes 7th ; 29 .

Wird die Ritzelwelle 4 im Betrieb des Lenkgetriebes in einer der zwei möglichen Drehrichtungen mittels des Lenkmotors rotierend angetrieben, führt dies aufgrund der Verzahnungskräfte nicht nur zu Kräften, die ein Schwenken der Ritzelwelle 4 (in der 1 nach oben) unter zunehmender elastischer Vorspannung der Torsionsstege 20 sowie des Schwenkbereichs 46 des Lagerrings 24 des Festlagers 6 um die erste Schwenkachse 7 und die zweite Schwenkachse 29 bewirken würden, sondern auch zu einem geringfügigen Schwenken um die Drehachse 30. Diese Schwenkbewegung wird von der Ritzelwelle 4 auf die Lagervorrichtung 13 des Loslagers 8 übertragen. Dies führt bereits nach einer sehr kurzen diesbezüglichen Auslenkung zu einem Kontakt des Führungsbolzens 33 mit der Wandung der Führungsöffnung, wodurch der Führungsbolzen 33 innerhalb der Führungsöffnung verkantet. Sobald dieses Verkanten erfolgt ist, verhindert das Loslager 8 nicht nur ein weitergehendes Schwenken der Ritzelwelle 4 um die Drehachse 30 sondern auch um die Schwenkachsen 7; 29, so dass für die entsprechende Schwenkbewegung der Ritzelwelle 4 ein Endanschlag ausgebildet ist.Will the pinion shaft 4th When the steering gear is in operation, it is driven to rotate in one of the two possible directions of rotation by means of the steering motor. Due to the toothing forces, this not only leads to forces that prevent the pinion shaft from pivoting 4th (in the 1 upwards) with increasing elastic pretensioning of the torsion bars 20th as well as the swivel range 46 of the bearing ring 24 of the fixed camp 6th around the first pivot axis 7th and the second pivot axis 29 would cause, but also to a slight pivoting about the axis of rotation 30th . This pivoting movement is made by the pinion shaft 4th on the storage device 13th of the floating bearing 8th transfer. This already leads to contact of the guide pin after a very short deflection in this regard 33 with the wall of the guide opening, whereby the guide pin 33 tilted within the guide opening. As soon as this tilting has taken place, the floating bearing prevents it 8th not just a further swiveling of the pinion shaft 4th around the axis of rotation 30th but also about the swivel axes 7th ; 29 so that for the corresponding pivoting movement of the pinion shaft 4th an end stop is formed.

Weder die erste Schwenkachse 7 noch die zweite Schwenkachse 29 verlaufen durch die (identischen) Zentren des Schwenkrings 15 und des Lagerrings 24 und schneiden damit auch nicht die Rotationsachse 26 der Ritzelwelle 4. Vielmehr sind diese radial versetzt zu diesen Zentren und zu der Rotationsachse 26 angeordnet (vgl. 2). Durch den radialen Versatz sind die Schwenkachsen 7; 29 in der Nähe des Außenumfangs der Ritzelwelle 4 angeordnet, wodurch die Ausbildung von Reaktionsmomenten, die sich infolge der beim Verzahnungseingriff von Schraubritzel 3 und Zahnrad 2 ergebenden Verzahnungskräfte in Verbindung mit dem Abstand der Wirkungslinie dieser Verzahnungskräfte von den Schwenkachsen 7; 29 ergeben, verringert oder sogar weitgehend vermieden. Die erste Schwenkachse 7 ist dabei innerhalb derjenigen Tangentialebene gelegen, die in dem Berührpunkt der beiden Teil- beziehungsweise Wälzkreise von Zahnrad 2 und Schraubritzel 3 ausgebildet ist.Neither the first pivot axis 7th nor the second pivot axis 29 run through the (identical) centers of the swivel ring 15th and the bearing ring 24 and thus do not intersect the axis of rotation 26th the pinion shaft 4th . Rather, these are radially offset to these centers and to the axis of rotation 26th arranged (cf. 2 ). The swivel axes are due to the radial offset 7th ; 29 near the outer periphery of the pinion shaft 4th arranged, whereby the formation of reaction moments, which arise as a result of the meshing of the screw pinion 3rd and gear 2 resulting Toothing forces in connection with the distance of the line of action of these toothing forces from the pivot axes 7th ; 29 result, reduced or even largely avoided. The first swivel axis 7th is located within the tangential plane that is in the contact point of the two partial or pitch circles of the gear 2 and screw pinion 3rd is trained.

Das Lenkgetriebe umfasst weiterhin ein Verbindungselement 37, das die Festlagerhülse 14 mit der Loslagerhülse 31 verbindet und das hierzu einstückig und materialeinheitlich mit der Festlagerhülse 14 sowie mit der Innenhülse 18 der Loslagerhülse 31 ausgebildet ist. Das Verbindungselement 37 ist rohrförmig mit kreisringförmigen oder teilkreisringförmigen Querschnitten ausgebildet, wobei dieses zudem eine Mantelöffnung 38 aufweist, die in einem mittigen Abschnitt des Verbindungselements 37 angeordnet ist und die sich über einen Abschnitt von dessen Umfang erstreckt. Durch diese Mantelöffnung 38 kann ein Abschnitt des Zahnrads 2 in das von dem Verbindungselement 37 begrenzte Innenvolumen ragen, um einen Eingriff der Verzahnungen des Zahnrads 2 und des Schraubritzels 3 zu ermöglichen.The steering gear further comprises a connecting element 37 that is the fixed bearing sleeve 14th with the floating bearing sleeve 31 connects and for this purpose in one piece and of the same material with the fixed bearing sleeve 14th as well as with the inner sleeve 18th the floating bearing sleeve 31 is trained. The connecting element 37 is tubular with circular or partially circular cross-sections, this also having a jacket opening 38 having in a central portion of the connecting element 37 is arranged and which extends over a portion of the circumference thereof. Through this jacket opening 38 can be a section of the gear 2 into that of the connector 37 limited internal volume protrude to engage the teeth of the gear 2 and the screw pinion 3rd to enable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

• DE 102017209563 A1 [0006, 0007, 0010]DE 102017209563 A1 [0006, 0007, 0010]
• DE 102008040673 A1 [0007]DE 102008040673 A1 [0007]
• DE 102018106025 A1 [0009]DE 102018106025 A1 [0009]

Claims (10)

Lagervorrichtung (12) für ein Festlager (6) eines Lenkgetriebes mit einem Drehlager (9), das einen inneren Drehlagerring (10), der zur Aufnahme einer Ritzelwelle (4) des Lenkgetriebes eingerichtet ist, und einen äußeren Drehlagerring (11), der in eine Festlagerhülse (14) integriert ist, umfasst, und mit einem Schwenkring (15), der einen Außenring (19) sowie einen Innenring (16) aufweist, die über einen oder mehrere Torsionsstege (20) schwenkbar um eine durch den oder die Torsionsstege (20) definierte erste Schwenkachse (7) miteinander verbunden sind, wobei der Innenring (16) in die Festlagerhülse (14) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (19) des Schwenkrings (15) mit einem ersten Abschnitt (44) eines Lagerrings (24) verbunden ist und der erste Abschnitt (44) und ein zweiter Abschnitt (45) des Lagerrings (24) unter elastischer Vorspannung um eine zweite Schwenkachse (29) schwenkbar miteinander verbunden sind.Bearing device (12) for a fixed bearing (6) of a steering gear with a rotary bearing (9) which has an inner rotary bearing ring (10) which is designed to accommodate a pinion shaft (4) of the steering gear, and an outer rotary bearing ring (11) which is in a fixed bearing sleeve (14) is integrated, comprises, and with a swivel ring (15) which has an outer ring (19) and an inner ring (16) which can be pivoted about one or more torsion bars (20) via one or more torsion bars ( 20) defined first pivot axis (7) are connected to one another, the inner ring (16) being integrated into the fixed bearing sleeve (14), characterized in that the outer ring (19) of the pivot ring (15) with a first section (44) of a bearing ring (24) is connected and the first section (44) and a second section (45) of the bearing ring (24) are pivotally connected to one another under elastic pretension about a second pivot axis (29). Lagervorrichtung (12) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwenkachse (29) parallel zu der ersten Schwenkachse (7) gelegen ist.Storage device (12) according to Claim 1 , characterized in that the second pivot axis (29) is located parallel to the first pivot axis (7). Lagervorrichtung (12) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (19) des Schwenkrings (15) drehbar um eine quer zu der ersten Schwenkachse (7) und/oder der zweiten Schwenkachse (29) gelegene Drehachse (30) an dem Lagerring (24) gelagert ist.Storage device (12) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the outer ring (19) of the pivot ring (15) is mounted on the bearing ring (24) so as to be rotatable about a pivot axis (30) located transversely to the first pivot axis (7) and / or the second pivot axis (29). Lagervorrichtung (12) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (19) des Schwenkrings (15) und der Lagerring drehbar mittels zwei Lagerzapfen (27) verbunden sind, deren koaxiale Längsachsen (28) der Drehachse (30) entsprechen.Storage device (12) according to Claim 3 , characterized in that the outer ring (19) of the pivot ring (15) and the bearing ring are rotatably connected by means of two bearing journals (27) whose coaxial longitudinal axes (28) correspond to the axis of rotation (30). Lagervorrichtung (12) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (19) des Schwenkrings (15) und der Lagerring (24) jeweils einen rohrförmigen Abschnitt (34; 42) aufweisen, in denen die Lagerzapfen (27) aufgenommen sind.Storage device (12) according to Claim 4 , characterized in that the outer ring (19) of the pivot ring (15) and the bearing ring (24) each have a tubular section (34; 42) in which the bearing pins (27) are received. Lagervorrichtung (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (24) einen radial bezüglich der Rotationsachse (26) des Drehlagers (9) ausgerichteten Abschnitt (43) aufweist, wobei der zweite Abschnitt (45) als Teilabschnitt dieses radialen Abschnitts (43) ausgebildet ist.Bearing device (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing ring (24) has a section (43) oriented radially with respect to the axis of rotation (26) of the pivot bearing (9), the second section (45) being a partial section of this radial section Section (43) is formed. Lagervorrichtung (12) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (45) von zwei Befestigungsabschnitten (47) des Lagerrings (24) ausgebildet ist, die einander bezüglich der Rotationsachse (26) des Drehlagers (9) gegenüber liegen und die mittels in dem radialen Abschnitt (43) des Lagerrings (24) ausgebildeten Schlitzöffnungen (49) teilweise von dem ersten Abschnitt (44) des Lagerrings (24) separiert sind.Storage device (12) according to Claim 6 , characterized in that the second section (45) is formed by two fastening sections (47) of the bearing ring (24) which lie opposite one another with respect to the axis of rotation (26) of the pivot bearing (9) and which are located in the radial section (43) of the bearing ring (24) formed slot openings (49) are partially separated from the first section (44) of the bearing ring (24). Lenkgetriebe für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Gehäuse (1), einem Zahnrad (2), einem damit kämmenden Schraubritzel (3) und einer das Schraubritzel (3) umfassenden Ritzelwelle (4), wobei die Ritzelwelle (4) auf der einen Seite des Schraubritzels (3) in einer Lagervorrichtung (12) eines Festlagers (6) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche gelagert ist und wobei der zweite Abschnitt (45) des Lagerrings (24) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.Steering gear for a steering system of a motor vehicle with a housing (1), a gear (2), a screw pinion (3) meshing therewith and a pinion shaft (4) comprising the screw pinion (3), the pinion shaft (4) on one side of the Screw pinion (3) is mounted in a bearing device (12) of a fixed bearing (6) according to one of the preceding claims and wherein the second section (45) of the bearing ring (24) is connected to the housing (1). Lenkgetriebe gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand der ersten Schwenkachse (7) und/oder der zweiten Schwenkachse (29) zu dem Verzahnungseingriff des Zahnrads (2) mit dem Schraubritzel (3) kleiner als der Kernradius des Schraubritzels (3) ist und insbesondere null beträgt.Steering gear according to Claim 8 , characterized in that the radial distance between the first pivot axis (7) and / or the second pivot axis (29) and the meshing engagement of the gearwheel (2) with the screw pinion (3) is smaller than the core radius of the screw pinion (3) and in particular zero amounts to. Lenkgetriebe gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ritzelwelle (4) auf der anderen Seite des Schraubritzels (3) in einem Loslager (8) gelagert ist, das ein Drehlager (9) umfasst, in dem die Ritzelwelle (4) aufgenommen ist, wobei für das Drehlager (9) eine Beweglichkeit innerhalb des Gehäuses (1) hinsichtlich der durch das Festlager (6) geführten Schwenkbeweglichkeit der Ritzelwelle (4) gewähreistet ist.Steering gear according to Claim 8 or 9 , characterized in that the pinion shaft (4) is mounted on the other side of the screw pinion (3) in a floating bearing (8) which comprises a pivot bearing (9) in which the pinion shaft (4) is received, with the pivot bearing (9) mobility within the housing (1) is guaranteed with regard to the pivoting mobility of the pinion shaft (4) guided by the fixed bearing (6).

Images