DE202017100155U1 - Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE202017100155U1
DE202017100155U1 DE202017100155.5U DE202017100155U DE202017100155U1 DE 202017100155 U1 DE202017100155 U1 DE 202017100155U1 DE 202017100155 U DE202017100155 U DE 202017100155U DE 202017100155 U1 DE202017100155 U1 DE 202017100155U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
buffer
bearing
buffer element
housing
pivot bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202017100155.5U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102017200009.0A external-priority patent/DE102017200009A1/de
Priority claimed from DE102017200008.2A external-priority patent/DE102017200008B4/de
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE202017100155U1 publication Critical patent/DE202017100155U1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/22Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears
    • F16H55/24Special devices for taking up backlash
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Getriebeeinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Schneckenwelle (2), die an einem Gehäuse (30) über ein antriebsseitiges Drehlager (5) sowie über ein loses endseitiges Drehlager (11) derart gelagert ist, dass sie gegen ein Schneckenrad (3) vorgespannt ist, einem gummielastischen Pufferelement (10) und einer diesem gegenüberliegenden Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4), die dazu eingerichtet sind, eine Bewegung des endseitigen Drehlagers (11) entgegen der Vorspannung zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferelement (10) wenigstens überwiegend in einer zur Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4) hin geöffneten Pufferaufnahme (9) angeordnet ist, an der es innenseitig anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, mit einer Schneckenwelle, die an einem Gehäuse über ein antriebsseitiges Drehlager sowie über ein loses endseitiges Drehlager derart gelagert ist, dass sie gegen ein Schneckenrad vorgespannt ist, einem gummielastischen Pufferelement und einer diesem gegenüberliegenden Anlagefläche, die dazu eingerichtet sind, eine Bewegung des endseitigen Drehlagers entgegen der Vorspannung zu begrenzen.
  • Moderne Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit einer Servolenkung ausgestattet, bei der die Lenkbewegungen des Fahrers fahrzeugseitig unterstützt werden oder ggf. sogar fahrzeugseitig ein gewisses Lenkmoment erzeugt werden kann, das den Fahrer auf eine empfohlene Lenkbewegung hinweist. Neben hydraulischen Servolenkungen kommen vor allen Dingen motorbetriebene Servolenkungen zum Einsatz. Bei letzteren wirkt üblicherweise einen elektrischer Servomotor mit einer Antriebswelle auf eine Schneckenwelle, die ihrerseits mit einem Schneckenrad zusammenwirkt. Das Schneckenrad sitzt auf der eigentlichen Lenkwelle auf, die bspw. über ein Ritzel und eine Zahnstange auf eine Spurstange einwirkt. Ähnliche Systeme mit Servomotor, Schneckenwelle und Schneckenrad kommen bei Kraftfahrzeugen auch in anderen Bereichen, z. B. bei Fensterhebern, zum Einsatz.
  • Wenngleich theoretisch unter Idealbedingungen auch bei einer um eine feste Achse rotierenden Schneckenwelle ein optimaler Eingriff mit dem Schneckenrad möglich wäre, ist es in der Praxis so, dass dieser durch fertigungsbedingte oder montagebedingte Ungenauigkeiten, Abnutzungseffekte, Verschmutzung sowie Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit und Temperatur beeinträchtigt werden kann. D. h., die o.g. Einflüsse können allein oder in Kombination dazu führen, dass der Eingriff zwischen Schneckenwelle und Schneckenrad zu locker und/oder zu eng ist. Auch ein zu enger Eingriff ist problematisch, da er zu einer erhöhten Reibung führt, das Getriebe schwergängig macht und die Abnutzung verstärkt.
  • Eine im Stand der Technik bekannte Methode, die dargestellten Probleme zu mindern, besteht darin, die Schneckenwelle auf einer der Antriebswelle zugewandten Seite über ein erstes Wälzlager (normalerweise ein Kugellager) zu lagern, das eine gewisse Schwenkbewegung quer zur axialen Richtung erlaubt, während sie am gegenüberliegenden Ende über einen zweites Wälzlager gelagert ist, das mit einem Getriebegehäuse oder dergleichen über eine Feder verbunden ist, die es in Richtung auf das Schneckenrad beaufschlagt. Somit kann die Schneckenwelle je nach Bedarf um das erste Wälzlager schwenken, um in einem etwa gleichbleibenden Eingriff mit dem Schneckenrad zu bleiben.
  • Nachteilig ist hierbei allerdings, dass sich das zweite Wälzlager unter Umständen entgegen der Richtung der Vorspannung derart weit bewegen kann, dass es am Gehäuse bzw. in der Verzahnung des Getriebes selbst anschlägt, was wiederum dazu führt, dass dort Klappergeräusche entstehen können, die unter NVH-Aspekten (NVH = Noise Vibration Harshness) unerwünscht sind. Um dem entgegenzuwirken, kann bspw. ein elastisches Pufferelement aus Gummi oder einem ähnlichen Material am Gehäuse angebracht werden, um die Bewegung des Wälzlagers abzufangen. Allerdings ist es schwierig, einen passendes Elastizitätsverhalten für ein solches Pufferelement einzustellen, da es einerseits zuverlässig ein Anschlagen am Gehäuse bzw. in der Verzahnung des Getriebes selbst verhindern soll, was sich mit einer geringen Elastizität erreichen lässt, andererseits aber auch keine unnötig starken Kräfte auf das Wälzlager und die in diesem geführte Schneckenwelle ausüben soll, solange das Wälzlager noch einen ausreichenden Abstand vom Gehäuse aufweist. Letzteres lässt sich gut mit einer größeren Elastizität realisieren. Es bestehen also einander zuwiderlaufende Anforderungen. Außerdem kann sich u.a. durch die wiederholte Verformung des Pufferelements zu Beschleunigungsüberhöhungen bzw. dauerhaften Verformung oder Beschädigung desselben ergeben.
  • Die US 8,667,858 B2 zeigt ein Lenkgetriebe, bei dem ein Motor über eine Schneckenwelle auf ein Schneckenrad wirkt. Die Schneckenwelle ist an einem motorfernen Ende über ein Loslager gelagert und an einem motornahen Ende über ein Kugellager, das in einer Halterung aufgenommen ist, die ihrerseits am Getriebegehäuse befestigt ist. Um eine Schwenkbewegung der Schneckenwelle und des hierauf aufsitzenden Kugellagers zu ermöglichen, weist die Halterung einen Aufnahmeabschnitt auf, der das Kugellager umgreift und der über stegförmige Abschnitte elastisch mit einem radial außenseitig liegenden Verbindungsabschnitt verbunden ist. Es sind hierbei zwei stegförmige Abschnitte in Richtung der vorgesehenen Schwenkachse einander gegenüberliegend angeordnet.
  • Die DE 10 2007 023 456 A1 offenbart eine Lageranordnung zur Lagerung einer Welle in einer ersten und einer zweiten Lagerstelle mit jeweils einem Lager. Wenigstens eines der Lager ist elastisch an einem Gehäuse gelagert, so dass eine Auslenkung in radialer Richtung möglich ist. Dabei ist zur Lagerung ein hülsenförmiges Element vorgesehen, das zumindest über einen Teil seines Umfangs einen im Radialschnitt mindestens viertelkreisförmig ausgebildeten Abschnitt aufweist. Das hülsenförmige Element kann bspw. aus Federstahl bestehen und der mindestens viertelkreisförmig ausgebildete Abschnitt kann mit einem Elastomer gefüllt sein.
  • Die US 8,307,938 B2 zeigt ein Lenkgetriebe mit einer Schneckenwelle, die in einem Schneckenrad eingreift und die über zwei Wälzlager gelagert ist. Antriebsseitig ist ein Festlager vorgesehen. Dem Antrieb gegenüberliegend ist ein sich verjüngendes Ende der Schneckenwelle in einem Kragenelement aufgenommen, das axial verschiebbar in dem Wälzlager angeordnet ist. Das Kragenelement stützt sich hierbei über ein Federelement axial am Innenring des Wälzlagers ab, wodurch es vom Wälzlager fort beaufschlagt wird. Über einen sich ebenfalls verjüngenden Innenabschnitt des Kragenelements, der mit dem Ende der Schneckenwelle zusammenwirkt, wird die Schneckenwelle in Richtung auf das Schneckenrad vorgespannt.
  • In der US 6,520,042 B2 ist eine Servolenkung offenbart, bei der eine Schneckenwelle mit einem Schneckenrad zusammenwirkt. Die Schneckenwelle ist über zwei Kugellager am Getriebegehäuse gelagert. In axialer Richtung zwischen der Position jedes Kugellagers und einer Schnecke der Schneckenwelle ist jeweils eine Isolatoranordnung vorgesehen, die sich einerseits am Kugellager und andererseits an einem umlaufenden Flanschabschnitt der Schneckenwelle abstützt. Jede der Isolatoranordnungen umfasst dabei zwei metallische Ringscheiben mit U-förmigen Querschnitt, zwischen denen ein elastomeres Element angeordnet ist. Letzteres ist ringförmig mit einer Mehrzahl von Lamellen ausgebildet und kann derart zusammengedrückt werden, dass es einen Zwischenraum zwischen den Scheiben vollständig ausfüllt.
  • Die US 2015/0360719 A1 zeigt eine Servolenkung, bei der eine auf ein Schneckenrad wirkende Schneckenwelle an einen Motor gekoppelt ist und an einem vom Motor abgewandten Ende über ein Loslager gelagert ist. Das Loslager ist hierbei in einer Lagerbuchse aufgenommen, die eine Lagerführung sowie einen mit dieser verbundenen Dämpfer aufweist. Der Dämpfer, der ebenso wie die Lagerführung ringartig ausgebildet ist, besteht aus elastischem Material und kann bspw. an die Lagerführung angeformt sein. Seine Hauptfunktion besteht darin, Geräuschentwicklung durch ein Anschlagen des Loslagers zu verhindern.
  • In der US 8,087,830 B2 ist ein radial bewegliches, schwimmendes Lager für eine Welle eines Getriebes eines Lenksystems offenbart. Dabei ist ein innerer Ring in einem Sitz eines Getriebegehäuses aufgenommen. Der innere Ring ist von einem Stützelement mit elastomeren Eigenschaften gehalten, das in einen Zwischenraum zwischen dem Sitz und dem inneren Ring eingebracht ist. Dem Stützelement gegenüberliegend am Sitz ist ein elastischer Dämpferanschlag angeordnet, der eine Geräuschentwicklung durch Anschlagen verhindert. Der Dämpferanschlag kann hierbei einen Vorsprung aufweisen, der in zusammengebautem Zustand in Richtung auf den inneren Ring vorgespannt ist.
  • Die CN 105008208 A offenbart eine Lageranordnung für ein Getriebe einer Servolenkung. Hierbei ist vorgesehen, dass eine an einen Motor gekoppelte Schneckenwelle, die mit einem Schneckenrad zusammenwirkt, an einem motorseitigen Ende mittels dieser Lageranordnung gelagert ist, während sie am gegenüberliegenden Ende durch ein loses Kugellager gelagert ist, das durch ein Federelement so kraftbeaufschlagt ist, dass die Schneckenwelle gegen das Schneckenrad vorgespannt wird. Die Lageranordnung umfasst ein Kugellager, das in radialer Richtung von einem Mantelelement umgeben ist, welches eine gewisse radiale Verformbarkeit aufweist und radial innen- oder außenseitig einen konvexen Querschnitt aufweist. Über dieses Mantelelement sowie optional über ein zwischengeordnetes elastisches Element stützt sich das Kugellager an einem Getriebegehäuse ab, wodurch die Schneckenwelle samt dem Kugellager gegenüber dem Getriebegehäuse gekippt werden kann. Axial beiderseits des Kugellagers sind jeweils zwischen Paaren von umlaufenden Ringen elastische Elemente angeordnet.
  • In der DE 10 2012 102 665 A1 ist eine Vorrichtung zum Andrücken einer Schneckenwelle an ein Schneckenrad offenbart, mit einem in einem Gehäuseteil beweglich geführten Druckstück, das unter Federbeaufschlagung gegen die Schneckenwelle drückt. Am Druckstück ist ein Nachstellglied angeordnet, das durch Zusammenwirken mit einem Endanschlag den Bewegungsspielraum des Druckstücks beschränkt. Dabei kann sich das Druckstück gegenüber dem Nachstellglied ausschließlich in Richtung auf das Schneckenrad bewegen, wodurch ein Nachstellen erfolgt, falls sich das Spiel zwischen Schnecke und Schneckenrad abnutzungsbedingt erhöht.
  • Die US 8,539,849 B2 zeigt ein Getriebe für eine Servolenkung mit einem Schneckenrad und einer Schneckenwelle. Die Schneckenwelle ist an einem einer Motorwelle zugewandten Ende über ein Schwenklager gelagert, bei dem ein äußerer Lagerring eine sphärische konvexe Außenfläche aufweist, die in einer entsprechenden konkaven Innenfläche eines Schwenkrings aufgenommen ist. An einem gegenüberliegenden Ende ist die Schneckenwelle über ein gewöhnliches Kugellager, das als kraftbeaufschlagtes Loslager ausgebildet ist, in Richtung auf die Schneckenwelle vorgespannt. Um ein axiales Spiel innerhalb des Schwenklagers zu reduzieren, ist auf einer der Motorwelle zugewandten Seite zwischen dem Schwenklager und dem Getriebegehäuse ein ringförmiges Federelement vorgesehen, dass eine radial nach innen gerichtete und axial vorstehende Nase aufweist, über die eine axiale Vorspannung auf den äußeren Lagerring ausgeübt wird
  • Die US 2008/0099272 A1 zeigt eine Servolenkung, bei der ein Lenkrad über eine Lenkwelle mit einem Lenkgehäuse verbunden ist und ein Drehmomentsensor ein über das Lenkrad erzeugtes Lenkmoment misst. Dabei ist der Drehmomentsensor gegenüber dem Fahrzeugkörper schwimmend gelagert. Gemäß einer gezeigten Ausführungsform ist der Sensor in einem Gehäuse aufgenommen, das über ein elastisches Aufhängungselement am Fahrzeugaufbau gelagert ist.
  • Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Unterdrückung von Geräuschentwicklung bei einem Schneckengetriebe noch Raum für Verbesserungen. Dies gilt insbesondere für die zuverlässige Verhinderung eines Anschlagens eines losen Drehlagers am Gehäuse, ohne durch unnötig starke Kräfte auf die Schneckenwelle den Verschleiß des Systems zu erhöhen.
  • Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Unterdrückung von Geräuschentwicklung bei einem Schneckengetriebe zu optimieren.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Getriebeeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Durch die Erfindung wird eine Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt. Als Kraftfahrzeuge kommen insbesondere Pkw und Lkw infrage. Namentlich kann es sich um eine Getriebeeinheit für eine Servolenkung handeln, wenngleich auch andere Anwendungen, bspw. für Fensterheber, elektrische Sitzverstellung oder anderes infrage kommen.
  • Die Getriebeeinheit weist eine Schneckenwelle auf. Die Schneckenwelle ist normalerweise dazu vorgesehen, direkt oder indirekt an eine Antriebswelle eines Servomotors gekoppelt zu sein, zu der sie in etwa koaxial verläuft. Hierbei kann eine Kupplung oder Kupplungsanordnung ein Drehmoment von der Antriebswelle auf die Schneckenwelle übertragen. Die Schneckenwelle wiederum wirkt im Betriebszustand mit einem Schneckenrad zusammen, das ebenfalls als Teil der Getriebeeinheit angesehen werden kann. Hierbei wird normalerweise eine Untersetzung der Drehbewegung der Antriebswelle erreicht.
  • Die Schneckenwelle ist dabei an einem Gehäuse über ein antriebsseitiges Drehlager sowie über einen loses endseitiges Drehlager derart gelagert, dass sie gegen das Schneckenrad vorgespannt ist. Das Gehäuse bildet einen normalerweise gegenüber dem Fahrzeug stationären Bezugsrahmen, über den die Relativpositionen der beweglichen Getriebeteile wenigstens teilweise definiert sind. Das Gehäuse kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Es kann mehr oder weniger offen ausgestaltet sein, in welchem Fall man es auch als Rahmen oder dergleichen bezeichnen könnte. Es ist auch möglich, dass die hier genannten Getriebekomponenten, ggf. zusammen mit weiteren Getriebekomponenten, größtenteils vom Gehäuse umschlossen sind. Die Schneckenwelle ist selbstverständlich gegenüber dem Gehäuse um eine Drehachse drehbar, was über das antriebsseitige Drehlager und das endseitige Drehlager realisiert wird. Bei den beiden genannten Drehlagern handelt es sich üblicherweise um Wälzlager, insbesondere Kugellager. Ggf. könnte aber auch ein Drehlager als Gleitlager ausgebildet sein.
  • Normalerweise ist das antriebsseitige Drehlager einerseits des Schneckenrades angeordnet und das lose, endseitige Drehlager ist andererseits des Schneckenrades angeordnet. D. h., das Schneckenrad bzw. ein Eingriffsbereich der Schneckenwelle mit diesem ist zwischen den genannten Drehlagern angeordnet. Das antriebsseitige Drehlager ist hierbei auf der Seite angeordnet, an der die Krafteinkopplung durch einen Antrieb, bspw. einen Servomotor, erfolgt. Das endseitige Drehlager ist demgegenüber zum Ende der Schneckenwelle hin angeordnet. Es handelt sich bei diesem um ein loses Drehlager, man könnte auch sagen um ein Loslager, das in bekannter Weise dazu vorgesehen ist, eine Bewegung der Schneckenwelle gegenüber dem Schneckenrad zu ermöglichen, mittels derer Fertigungsungenauigkeiten sowie eine altersbedingte Abnutzung der Schneckenwelle und/oder des Schneckenrades ausgeglichen werden. Um einen zuverlässigen Eingriff zwischen Schneckenwelle und Schneckenrad zu ermöglichen, ist die Schneckenwelle dabei über die genannten Drehlager so gelagert, dass sie gegen das Schneckenrad vorgespannt ist. Dies kann über ein geeignetes elastisches Vorspannelement (z. B. eine Metallfeder) erfolgen, das zwischen dem Gehäuse und dem jeweiligen Drehlager angeordnet ist. Durch die Vorspannung des Drehlagers ist eine Vorspannung der Schneckenwelle in Richtung auf das Schneckenrad hin gegeben. Die entsprechende Vorspannung wirkt darauf hin, dass die Schneckenwelle in Eingriff mit dem Schneckenrad verbleibt, wobei ein entsprechendes Vorspannelement aufgrund seiner elastischen Eigenschaft gleichzeitig ein gewisses Ausweichen der Schneckenwelle ermöglichen kann, wodurch die Reibungskräfte zwischen Schneckenwelle und Schneckenrad begrenzt werden können.
  • Um die Bewegung des losen Drehlagers gegenüber dem Gehäuse zu ermöglichen, ist normalerweise eine Schwenkbarkeit der Schneckenwelle im Bereich des antriebsseitigen Drehlagers vorgesehen. In einer Ausgestaltung ist das antriebsseitige Drehlager schwenkbar ausgebildet und das endseitige Drehlager ist in Richtung auf das Schneckenrad vorgespannt. Hierzu kann bspw. ein äußerer Lagerring eines Wälzlagers, welches das antriebsseitige Drehlager bildet, innerhalb eines gehäuseseitigen Schwenkrings aufgenommen sein. Während das antriebsseitige Drehlager (um eine senkrecht zur Drehachse der Schneckenwelle verlaufende Schwenkachse) schwenkbar ist, ist das endseitige Drehlager entsprechend der Schwenkbewegung gegenüber dem Gehäuse beweglich, wobei ein Vorspannelement direkt oder indirekt auf das Drehlager einwirkt. In einer anderen Ausgestaltung ist das antriebsseitige Drehlager in Richtung auf das Schneckenrad vorgespannt.
  • Weiterhin weist die Getriebeeinheit ein gummielastisches Pufferelement und eine diesem gegenüberliegende Anlagefläche auf, die dazu eingerichtet sind, eine Bewegung des endseitigen Drehlagers entgegen der Vorspannung zu begrenzen. Das gummielastische Pufferelement kann aus Gummi oder einem anderen geeigneten Elastomer, bspw. Silikon, bestehen. Es wirkt mit der genannten Anlagefläche, die ihm gegenüber liegt, zusammen, um eine Bewegung des endseitigen Drehlagers zu begrenzen, was normalerweise einschließt, dass eine gewisse Bewegung möglich ist.
  • Hierbei geht es um eine Begrenzung der Bewegung entgegen der Vorspannung, womit die Wirkrichtung der Vorspannungskraft in Richtung auf das Schneckenrad gemeint ist. Anders ausgedrückt, wird also eine vom Schneckenrad fort gerichtete Bewegung des endseitigen Drehlagers begrenzt. Es versteht sich, dass die Anlagefläche zumindest zeitweise auf das Pufferelement einwirkt, wodurch dieses elastisch deformiert wird und eine Rückstellkraft erzeugt, die zu der genannten Bewegungsbegrenzung führt. Wenn man dem endseitigen Drehlager eine vorgesehene Bewegungsrichtung zuordnet, kann man auch davon sprechen, dass das Pufferelement und die Anlagefläche einander entlang der Bewegungsrichtung gegenüber liegen. Wie im Weiteren noch ausgeführt wird, ist dabei entweder das Pufferelement dem Drehlager zugeordnet (d. h., wenigstens indirekt mit diesem verbunden) und die Anlagefläche ist dem Gehäuse zugeordnet oder umgekehrt. Normalerweise sind die Anlagefläche und das Pufferelement auf einer vom Schneckenrad abgewandten Seite der Schneckenwelle angeordnet. Es versteht sich, dass die Anlagefläche weder eben noch zusammenhängend ausgebildet sein muss, wenngleich beides möglich ist. Allgemein handelt es sich hierbei um diejenige Fläche, die mit dem Pufferelement zusammenwirkt und auf dieses einwirkt. Im Betriebszustand kann die Anlagefläche zeitweise oder auch dauernd am Pufferelement anliegen. In letzterem Fall können Pufferelement und Anlagefläche auch zusammenwirken, um zumindest einen Teil der oben erwähnten Vorspannung zu erzeugen. Anders ausgedrückt, ist das Pufferelement hierbei gegen die Anlagefläche vorgespannt.
  • Erfindungsgemäß ist das Pufferelement wenigstens überwiegend in einer zur Anlagefläche hin geöffneten Pufferaufnahme angeordnet, an der es innenseitig anliegt. Die Pufferaufnahme kann dabei eine Art Ausnehmung, Vertiefung, Nut, Rinne, Blindbohrung oder dergleichen aufweisen, in der das Pufferelement wenigstens überwiegend angeordnet ist. Die Pufferaufnahme selbst ist bevorzugt inelastisch ausgebildet, d. h. sie weist allenfalls eine Elastizität auf, die im Vergleich zu derjenigen des Pufferelements vernachlässigbar ist. Die Pufferaufnahme kann bspw. aus Kunststoff oder Metall oder andere geeignete Werkstoffe bestehen. Dabei liegt das Pufferelement innenseitig an der Pufferaufnahme an, wobei es wenigstens abschnittsweise, ggf. auch vollflächig, an der Pufferaufnahme anliegen kann. Man könnte auch davon sprechen, dass die Pufferaufnahme das Pufferelement teilweise einfasst oder, dass ein teilweiser Formschluss zwischen Pufferaufnahme und Pufferelement besteht. In jedem Fall ist die Pufferaufnahme allerdings zur Anlagefläche hin geöffnet, so dass ein Kontakt zwischen Anlagefläche und Pufferelement möglich ist. Normalerweise ragt das Pufferelement teilweise aus der Pufferaufnahme heraus, es wäre aber auch möglich, dass es vollständig in der Pufferaufnahme aufgenommen ist und die Anlagefläche derart ausgebildet ist, dass sie sich teilweise in die Pufferaufnahme hinein bewegen kann, um mit dem Pufferelement zusammenzuwirken. Bezogen auf eine der Anlagefläche zugewandte Öffnung der Pufferaufnahme liegt das Pufferelement bevorzugt an einem der Öffnung gegenüberliegenden Boden der Pufferaufnahme sowie an wenigstens einer zwischen Öffnung und Boden verlaufenden Seitenwand der Pufferaufnahme an. Hinsichtlich der Form der Pufferaufnahme bestehen unterschiedlichste Möglichkeiten, bspw. kann sie einen zylindrischen, kegelförmigen, kegelstumpfförmigen oder auch abgerundet konkaven Innenraum aufweisen. Es sind auch langgestreckte Formen denkbar, die einer Nut oder Rinne ähneln. Das Pufferelement kann unterschiedlichste Formen haben, wenngleich seine Form und Dimension bis zu einem gewissen Grad durch die Pufferaufnahme vorgegeben sind, da es ja überwiegend wenigstens überwiegend in dieser aufgenommen sein muss. Allerdings kann das Pufferelement auch größer dimensioniert sein und unter Komprimierung in die Pufferaufnahme eingebracht werden, wie nachfolgend noch erläutert wird.
  • Dadurch, dass das Pufferelement in der Pufferaufnahme aufgenommen ist und wenigstens abschnittsweise innen an dieser anliegt, entstehen bei einer elastischen Verformung des Pufferelements Rückstellkräfte zwischen diesem und der Pufferaufnahme. Insbesondere wird verhindert, dass sich das Pufferelement ungehindert ausdehnen kann. Bekanntermaßen neigt ein gummielastisches Element bei einer Kraftbeaufschlagung in einer Richtung dazu, sich quer zu dieser Richtung auszudehnen (oder zu fließen). Durch diese Ausweichbewegung des gummielastischen Elements wird der Anstieg einer entstehenden Rückstellkraft begrenzt. Wird aber durch einen Formschluss mit einem anderen (inelastischen) Element diese Ausdehnung begrenzt oder verhindert, so steigt die Rückstellkraft sehr schnell an. D. h., es lassen sich mit der erfindungsgemäßen Kombination aus Pufferelement und Pufferaufnahme starke, insbesondere schnell ansteigende Rückstellkräfte (also eine Progression der Kraft) erzeugen. Bei einer geringen Bewegung des endseitigen Drehlagers, die nur zu einer geringen Verformung des Pufferelements führt, ergibt sich eine geringe Rückstellkraft, womit das Drehlager sowie die Schneckenwelle nur geringfügig belastet werden. Bei einer stärkeren Bewegung steigt die Rückstellkraft aber schnell an, wodurch ein Anschlagen am Gehäuse zuverlässig verhindert wird. Außerdem wird dadurch, dass das Pufferelement in der Pufferaufnahme eingefasst ist, die absolute Verformung des Pufferelements begrenzt, was sich vorteilhaft auf dessen Lebensdauer auswirken kann. Es ist allerdings auch möglich, dass das Pufferelement gegen die Anlagefläche vorgespannt ist, wodurch sich ggf. auch bei geringeren Bewegungen bereits eine Progression der Kraft erreichen lässt. Normalerweise kommt es nur zu einem begrenzten Ausfedern der Welle, wodurch eine Verzahnungsüberdeckung im Betrieb maximiert wird, was zu einer erhöhten Lebensdauer der Getriebeeinheit führt.
  • Es ist grundsätzlich ausreichend, wenn das Pufferelement gewissermaßen "lose", also ohne dass nennenswerte Kräfte wirken, in der Pufferaufnahme angeordnet ist, wobei es zu Positionssicherung bspw. angeklebt sein könnte. Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann das Pufferelement vorkomprimiert in der Pufferaufnahme angeordnet sein. Hierbei wird mit "vorkomprimiert" auf einen Zustand ohne Einwirken der Anlagefläche Bezug genommen. Dabei ist eine Außenabmessung des Pufferelements in entspanntem Zustand größer als die entsprechende Innenabmessung der Pufferaufnahme, so dass das Pufferelement nur durch Verformung, also Komprimierung, in die Pufferaufnahme eingebracht und in dieser aufgenommen werden kann. Das Pufferelement ist also unter Komprimierung in die Pufferaufnahme eingebracht. Selbstverständlich dient eine derartige Komprimierung auch zur besseren Positionssicherung des Pufferelements in der Pufferaufnahme, da sich die zwischen diesen wirkenden Reibungskräfte hierdurch verstärken. Vor allem kann hierdurch allerdings die durch das Pufferelement hervorgerufene Rückstellkraft bzw. deren Ansteigen verstärkt werden. Wenigstens ein Teil der durch die Vorkomprimierung entstehenden Kräfte kann dabei zwischen o.g. Seitenwänden der Pufferaufnahme und dem Pufferelement wirken. Anders ausgedrückt, durch die Vorkomprimierung werden Kräfte erzeugt, die quer zur Bewegungsrichtung des endseitigen Drehlagers wirken.
  • Weiterhin ist vorteilhaft zwischen dem Pufferelement und der Pufferaufnahme wenigstens ein Zwischenraum vorgesehen, in den das Pufferelement durch Einwirken der Anlagefläche hinein bewegbar ist. In dem Bereich dieses Zwischenraums liegt das Pufferelement (ohne Einwirkung der Anlagefläche) nicht an der Pufferaufnahme an, d. h. es besteht ein Abstand zwischen den genannten Elementen. Bei Einwirken der Anlagefläche verformt sich das Pufferelement, wobei es sich (teilweise) auch in den wenigstens einen Zwischenraum hinein bewegt. Solange dies möglich ist, steigt die Rückstellkraft vergleichsweise langsam an. Sobald das Pufferelement den Zwischenraum allerdings ausfüllt und dort ebenfalls an der Pufferaufnahme anliegt, kommt es bei weiterer Verformung zu einem erheblichen Anstieg (Progression) der Rückstellkraft. Somit kann durch geeignete Ausgestaltung und Anordnung derartiger Zwischenräume das Anwachsen der Rückstellkraft in unterschiedlicher Weise gesteuert werden. Insbesondere kann, wie geschildert, dafür gesorgt werden, dass das Pufferelement bis zu einem gewissen Verformungsgrad eher "weich" reagiert, während es bei Überschreiten dieses Verformungsgrades (der der Ausfüllung des Zwischenraums entspricht) eher "hart" reagiert. Insbesondere kann der Zwischenraum auf einer von der Anlagefläche abgewandten Seite des Pufferelements angeordnet sein.
  • Alternativ zu der hier geschilderten Ausgestaltung ist es auch möglich, dass das Pufferelement wenigstens auf einer von der Anlagefläche abgewandten Seite zwischenraumlos an der Pufferaufnahme anliegt. Dies kann ggf. mit einer oben beschriebenen Vorkomprimierung des Pufferelement kombiniert werden. In jedem Fall verhält sich das Pufferelement in diesem Fall von vornherein relativ "hart" bzw. inkompressibel, da es keinen Raum hat, in den sich hinein bewegen kann.
  • Die Beweglichkeit des endseitigen Drehlagers kann in unterschiedlicher Weise realisiert sein. Gemäß einer Ausgestaltung ist das endseitige Drehlager an einem gegenüber dem Gehäuse beweglichen Lagerträger angeordnet. In diesem Fall kann das genannte Drehlager starr mit dem Lagerträger verbunden sein, bspw. in diesem aufgenommen sein, so dass die Beweglichkeit des Drehlagers gegenüber dem Gehäuse ausschließlich aus der Beweglichkeit des Lagerträgers resultiert.
  • Insbesondere kann der Lagerträger gegenüber dem Gehäuse um eine parallel zur Drehachse der Schneckenwelle verlaufende Schwenkachse schwenkbar sein. Das endseitige Drehlager ist dabei im Abstand zur Schwenkachse angeordnet und bewegt sich streng genommen auf einer kreisbogenförmigen Bahn, die als Mittelpunkt die genannte Schwenkachse hat. Insofern, als die Bewegungen des endseitigen Drehlagers (und der darin aufgenommenen Schneckenwelle) normalerweise sehr gering sind, ist der Unterschied zwischen einer kreisbogenförmigen und einer geraden Bewegung ggf. zu vernachlässigen.
  • Falls das Pufferelement dem endseitigen Drehlager zugeordnet ist, kann die Pufferaufnahme fest mit dem Drehlager verbunden sein. Hierbei wäre auch eine Ausgestaltung denkbar, bei der ein äußerer Lagerring eines Wälzlagers die Pufferaufnahme bildet. D. h., in diesem Fall wäre außenseitig des Lagerrings eine entsprechende Ausnehmung vorgesehen, in der das Pufferelement aufgenommen ist. Selbstverständlich kann die Pufferaufnahme auch als separat gefertigtes Teil mit dem Drehlager verbunden sein.
  • Im Falle eines oben beschriebenen beweglichen Lagerträgers kann die Pufferaufnahme am Lagerträger ausgebildet sein. Sie kann dabei physisch durch das gleiche Bauteil gebildet sein, das auch das Drehlager aufnimmt. Alternativ kann es sich hierbei um separate Bauteile handeln, die bspw. fest miteinander verbunden sind. So könnte ein größeres Trägerteil zur Aufnahme des Drehlagers dienen, wobei ein kleineres Trägerteil, das die Pufferaufnahme bildet, mit dem größeren Trägerteil verbunden, bspw. in dieses eingelassen ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist die Pufferaufnahme am Gehäuse ausgebildet. Sie kann hierbei durch das Gehäuse selbst gebildet sein, da dieses ohnehin aufgrund seiner Funktion eher starr und unelastisch ausgebildet ist. Denkbar ist auch, dass die Pufferaufnahme durch ein fest mit dem Gehäuse verbundenes, separat gefertigtes Bauteil gebildet ist.
  • Falls die Pufferaufnahme ein separates Bauteil ist, kann sie als Hülse ausgebildet sein. Insbesondere kann die Pufferaufnahme durch eine gegenüber dem Gehäuse bzw. dem Lagerträger in Richtung auf die Anlagefläche verstellbare Hülse gebildet sein. Der Begriff "Hülse" ist hierbei breit auszulegen und bezeichnet im wesentlichen jegliche Form, die dazu dienen kann, dass Pufferelement aufzunehmen. Die Verstellbarkeit kann bspw. dadurch ermöglicht sein, dass die Hülse ein Außengewinde aufweist, das in ein Innengewinde des Gehäuses eingreift. In jedem Fall kann die Hülse auf die Anlagefläche hin verstellt werden, wodurch sich selbstverständlich auch (bezogen auf eine bestimmte Position des endseitigen Drehlagers) der Abstand zwischen dem in der Hülse aufgenommenen Pufferelement und der Anlagefläche verkürzt.
  • In den Fällen, in denen die Pufferaufnahme am Gehäuse ausgebildet ist, kann die Anlagefläche am endseitigen Drehlager ausgebildet sein. Dabei kann bspw. ein äußerer Lagerring eines Wälzlagers die Anlagefläche bilden. Optional ist es hierbei möglich, dass der Lagerring in diesem Bereich abgeplattet ist, z. B. um eine bessere Druckverteilung auf dem Pufferelement zu gewährleisten. Alternativ kann die Anlagefläche am Lagerträger ausgebildet sein, sofern ein solcher vorhanden ist. Auch hier kann die Oberfläche des Lagerträgers in dem entsprechenden Bereich abgeplattet sein.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2A2D Detailansichten der Getriebeeinheit aus 1 in unterschiedlichen Zuständen;
  • 2E ein Kraft-Weg-Diagramm zu den Zuständen in 2A, 2C und 2D;
  • 3 eine schematisierte Darstellung eines Teils einer zweiten Ausführungsform einer Getriebeeinheit;
  • 4 eine schematisierte Darstellung eines Teils einer dritten Ausführungsform einer Getriebeeinheit;
  • 5 eine schematisierte Darstellung einer Getriebeeinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 eine Darstellung der Getriebeeinheit aus 5 entsprechend der Blickrichtung VI; und
  • 7 eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Getriebeeinheit.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • 1 zeigt in einer teilweisen Schnittdarstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebeeinheit 1, die bspw. in einer Servolenkung eines Pkws eingesetzt werden kann. Die Darstellung ist teilweise vereinfacht und schematisiert.
  • Die Getriebeeinheit 1 weist eine um eine Drehachse D drehbar gelagerte Schneckenwelle 2 sowie ein Schneckenrad 3 auf, das ebenso wie die Schneckenwelle 2 gegenüber einem Gehäuse 30 drehbar gelagert ist. Das Gehäuse 30 besteht üblicherweise aus mehreren Teilen, die starr miteinander verbunden sind. Eine Schnecke 2.3 der Schneckenwelle wirkt hierbei mit einem Zahnkranz 3.1 des Schneckenrades 3 zusammen. Die Schneckenwelle 3 ist an einem ersten Ende 2.1 über eine hier nur schematisch dargestellte Kupplung 32 mit einer Antriebswelle 31 eines nicht dargestellten Servomotors verbunden.
  • Weiterhin ist die Schneckenwelle 2 im Bereich des ersten Endes 2.1 über ein antriebsseitiges Drehlager 5 am Gehäuse 30 gelagert. Das Drehlager 5 kann bspw. als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, ausgebildet sein. Es ist als Festlager ausgebildet, erlaubt allerdings eine geringfügige Schwenkbarkeit um eine Schwenkachse S, die die Drehachse D schneidet und senkrecht zu dieser verläuft.
  • An einem dem ersten Ende 2.1 gegenüberliegenden zweiten Ende 2.2 ist die Schneckenwelle in einem endseitigen Drehlager 11 gelagert, das als Loslager ausgebildet ist. Auch bei diesem kann es sich insbesondere um ein Wälzlager, z. B. Kugellager, handeln. Durch die Kombination des losen endseitigen Drehlagers 11 mit der Schwenkbarkeit im Bereich der Schwenkachse S kann das Drehlager 11 entlang einer Bewegungsrichtung B Ausgleichsbewegungen ausführen, um bspw. Fertigungstoleranzen der Schneckenwelle 2 oder des Schneckenrades 3 oder eine altersbedingte Abnutzung derselben auszugleichen. Durch eine Vorspannung der Schneckenwelle 2 gegen das Schneckenrad 3 wird dafür gesorgt, dass stets ein optimaler Eingriff zwischen der Schneckenwelle 2 und dem Schneckenrad 3 besteht. Durch die Vorspannung ist im Bereich des Eingriffs eine Vorspannkraft F gegeben. Die entsprechende Vorspannkraft F kann durch einen geeignetes Vorspannelement, bspw. eine Spiralfeder oder andere Feder, an wenigstens einem der beiden Drehlager 5, 11 erzeugt werden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist ein entsprechendes Vorspannelement hier nicht dargestellt.
  • Unter NVH-Aspekten ist es wesentlich, dass das endseitige Drehlager 11 nicht gegen das Gehäuse 30 schlägt, da dies zu unerwünschten Klappergeräuschen führen würde. Um diese zu vermeiden, ist ein Pufferelement 10 vorgesehen, welches entlang der Bewegungsrichtung B zwischen dem Drehlager 11 und dem Gehäuse 30 zwischengeordnet ist. Dabei bildet das Gehäuse 30 eine Pufferaufnahme 9, in der das Pufferelement 10 überwiegend aufgenommen ist. Das Pufferelement 10 wirkt dabei mit einer Anlagefläche 11.1 des Drehlagers 11 zusammen, um eine Bewegung des Drehlagers 11 entgegen der Vorspannung, also fort vom Schneckenrad 3, zu begrenzen. Die Anlagefläche 11.1 wirkt auf das Pufferelement 10 ein und erzeugt durch Komprimierung desselben eine Rückstellkraft, die der genannten Bewegung entgegenwirkt.
  • Wie insbesondere in der Detailansicht in 2A zu erkennen ist, weist die Pufferaufnahme 9 eine Öffnung 9.1 auf, die der Anlagefläche 11.1 zugewandt ist. Das Pufferelement 10 ragt aus dieser Öffnung 9.1 teilweise heraus. Es liegt abschnittsweise innen an der Pufferaufnahme 9 an, und zwar zum einen an einem der Öffnung 9.1 gegenüberliegenden Boden 9.2 sowie zum anderen an einer sich zwischen Öffnung 9.1 und Boden 9.2 erstreckenden Seitenwand 9.3. In dem hier dargestellten Beispiel ist der Innenraum der Pufferaufnahme 9 zylindrisch ausgebildet, während das Pufferelement 10 in entspanntem Zustand (der in 2B skizziert ist) kugelförmig ausgebildet ist. Dies ist allerdings rein beispielhaft zu verstehen und es sind auch andere Formen möglich. In einigen Ausgestaltungen kann das Pufferelement 10 alleine oder ergänzend zur Erzeugung der Vorspannkraft F genutzt werden. In diesem Fall befindet sich das Pufferelement 10 in ständigem Kontakt mit der Anlagefläche 11.1 und ist zwischen dieser und der Pufferaufnahme 9 vorgespannt. In anderen Ausgestaltungen kann die Vorspannkraft F ausschließlich durch ein oben erwähntes Vorspannelement erzeugt werden, wobei das Pufferelement 10 gewissermaßen als Anschlagdämpfer fungiert.
  • In dem in 2A dargestellten Zustand, in dem das Drehlager 11 keine oder nur eine geringe Kraft auf das Pufferelement 10 ausübt, ist ein deutlicher Zwischenraum 12 zwischen dem Pufferelement 10 und der Pufferaufnahme 9 erkennbar. Der Zwischenraum 12 ist auf einer von der Anlagefläche 11.1 abgewandten Seite des Pufferelements 10 angeordnet. Das Pufferelement 10 ist so dimensioniert, dass sein Durchmesser etwas größer ist als der Innendurchmesser der Pufferaufnahme 9. Dies ist in 2B erkennbar, wo die Außenkontur des Pufferelements 10 in entspanntem Zustand durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Aufgrund dieser Dimensionierung wird das Pufferelement 10 beim Einführen in die Pufferaufnahme vorkomprimiert. Dies führt dazu, dass beim Einwirken der Anlagefläche 11.1 von Anfang an eine größere Rückstellkraft erzeugt wird. Allerdings würde auch ohne die Vorkomprimierung, durch das Vorhandensein der Pufferaufnahme 9, welche die Verformung und insbesondere die seitliche Expansion des Pufferelements 10 begrenzt, ein schnelleres Ansteigen der Rückstellkraft hervorgerufen als ohne die Pufferaufnahme 9. Durch die geschilderte Vorkomprimierung wird dieser Effekt noch verstärkt. Neben der Beeinflussung der Rückstellkraft kann die Pufferaufnahme 9 auch für eine Abstützung des Pufferelements 10 sorgen, die dessen Verformung beschränkt und sich somit positiv auf die Lebensdauer auswirken kann.
  • 2A stellt einen Zustand dar, in dem keine oder nur eine unwesentliche Krafteinwirkung durch die Anlagefläche 11.1 gegeben ist, wie aus dem zu 2A, 2C und 2D gehörigen Kraft-Weg-Diagramm in 2E hervorgeht. In diesem ist die zwischen dem Pufferelement 10 und der Anlagefläche 11.1 wirkende Kraft FP über eine Auslenkung s entlang der Bewegungsrichtung B aufgetragen. Der gezeigte Kraftverlauf in 2E ist dabei rein qualitativ und beispielhaft zu verstehen. Je nach Material und Geometrie des Pufferelements 10 und je nach Geometrie der Pufferaufnahme 9 kann sich ein anderer Kraftverlauf ergeben. 2C zeigt einen Zustand stärkerer Krafteinwirkung, der sich bspw. ergeben kann, wenn das Pufferelement 10 (alleine oder zusammen mit einer Feder) als Vorspannelement genutzt wird. Diese Krafteinwirkung führt dazu, dass sich das Pufferelement 10 stärker verformt und sich in den Zwischenraum 12 hinein bewegt. Je weiter das Pufferelement 10 den Zwischenraum 12 ausfüllt, desto schneller wächst die erzeugte Rückstellkraft an. D. h., solange der Zwischenraum 12 im Wesentlichen frei ist, reagiert das Pufferelement 10 vergleichsweise "weich", während es sich bei überwiegender oder vollständiger Ausfüllung des Zwischenraums 12 "hart" verhält, womit geringste Positionsveränderungen des Drehlagers 11 gegenüber dem Gehäuse 30 zu erheblichen Veränderungen der Rückstellkraft führen. Hierdurch ist es möglich, dass über einen bestimmten Bereich entlang der Bewegungsrichtung B die rückstellende Wirkung des Pufferelements 10 eher moderat ist, während bei Annäherung des Drehlagers 11 an das Gehäuse 30 diese Wirkung überproportional zunimmt, wodurch ein Anschlagen wirksam unterbunden werden kann. Schließlich zeigt 2D einen Zustand, in der der Zwischenraum 12 vollständig ausgefüllt ist, womit sich das Pufferelement 10 nahezu inkompressibel verhält. Wie in 2E dargestellt, führen hierbei kleinste Bewegungen des Drehlagers 11 zu einem massiven Anstieg der Rückstellkraft.
  • 3 und 4 zeigen als Detailansichten einer zweiten und dritten Ausführungsform einer Getriebeeinheit 1, die im Wesentlichen der in 1 dargestellten Ausführungsform entsprechen und insoweit nicht nochmals erläutert werden. Allerdings ist in diesem Fall die Pufferaufnahme 9 durch eine Hülse 20 gebildet, die im Gehäuse 30 aufgenommen ist. Bei der in 3 gezeigten Ausgestaltung ist die Hülse 20 in einer festgelegten Position im Gehäuse 30 aufgenommen, wobei bei ein und demselben Gehäuse unterschiedliche Hülsen 20, ggf. in Kombination mit unterschiedlichen Pufferelementen 10, zum Einsatz kommen können. In 4 weist die Hülse 20 ein Außengewinde 20.1 auf, das mit einem Innengewinde 30.3 einer Bohrung 30.2 des Gehäuses zusammenwirkt. Hierdurch ist die Hülse 20 in Richtung auf die Anlagefläche 11.1 (sowie in Gegenrichtung) verstellbar. Dies entspricht einer Verstellung entlang der Bewegungsrichtung B des Drehlagers 11. Hierüber ist eine Justierung des Pufferelements 10 gegenüber der Anlagefläche 11.1 möglich, die sich wiederum auf das Rückstellverhalten auswirkt.
  • 5 und 6 zeigen eine vierte Ausführungsform einer Getriebeeinheit 1, bei der das antriebsseitige Drehlager 5 eine konvexe Außenfläche aufweist, die in einer konkaven Innenfläche eines Schwenkrings 6 geführt ist. In 6 ist lediglich der Bereich des Drehlagers 11 erkennbar. Der Schwenkring 6 ist dabei stationär am Gehäuse 30 angeordnet. Durch diese Konstruktion kann das Drehlager 5 insgesamt besser um die Schwenkachse S geschwenkt werden. Außerdem ist hier das endseitige Drehlager 11 in einem Lagerträger 8 aufgenommen, der auf einem Achsstift 7 aufsitzt und dadurch um eine zur Drehachse D parallele Schwenkachse A schwenkbar ist. Die Bewegungsrichtung B des endseitigen Drehlagers 11 entspricht hierdurch eher einem Kreisbogen als einer Geraden, was allerdings bei den geringen Ausweichbewegungen des Drehlagers 11 vernachlässigbar ist. Wie in 5 und 6 erkennbar ist, unterscheidet sich die Ausgestaltung der Pufferaufnahme 9 sowie des Pufferelementes 10 nicht von 1, wenngleich alternativ auch die in 3 und 4 gezeigten Varianten zum Einsatz kommen können. Die Anlagefläche 8.1 ist allerdings in diesem Fall durch den das Drehlager 11 umgebenden Lagerträger 8 gebildet.
  • 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Getriebeeinheit 1, die im Wesentlichen der in 5 und 6 dargestellten Ausführungsform ähnelt. Allerdings ist hierbei die Pufferaufnahme 9 durch den Lagerträger 8 gebildet, während am Gehäuse 30 einer Anlagefläche 30.4 ausgebildet ist. Auch hier ist es möglich, dass ähnlich wie in 3 und 4 eine Hülse 20 in den Lagerträger 8 eingesetzt ist, die ggf. auch gegenüber diesem verstellbar sein kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Getriebeeinheit
    2
    Schneckenwelle
    2.1
    erstes Ende
    2.2
    zweites Ende
    2.3
    Schnecke
    3
    Schneckenrad
    3.1
    Zahnkranz
    5, 11
    Drehlager
    6
    Schwenkring
    7
    Achsstift
    8
    Lagerträger
    8.1, 11.1, 30.4
    Anlagefläche
    9
    Pufferaufnahme
    9.1
    Öffnung
    9.2
    Boden
    9.3
    Seitenwand
    10
    Pufferelement
    20
    Hülse
    20.1
    Außengewinde
    30
    Gehäuse
    30.1
    Pufferaufnahme
    30.2
    Bohrung
    30.3
    Innengewinde
    31
    Antriebswelle
    32
    Kupplung
    A, S
    Schwenkachse
    B
    Bewegungsrichtung
    D
    Drehachse
    F
    Vorspannkraft
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 8667858 B2 [0006]
    • DE 102007023456 A1 [0007]
    • US 8307938 B2 [0008]
    • US 6520042 B2 [0009]
    • US 2015/0360719 A1 [0010]
    • US 8087830 B2 [0011]
    • CN 105008208 A [0012]
    • DE 102012102665 A1 [0013]
    • US 8539849 B2 [0014]
    • US 2008/0099272 A1 [0015]

Claims (10)

  1. Getriebeeinheit (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Schneckenwelle (2), die an einem Gehäuse (30) über ein antriebsseitiges Drehlager (5) sowie über ein loses endseitiges Drehlager (11) derart gelagert ist, dass sie gegen ein Schneckenrad (3) vorgespannt ist, einem gummielastischen Pufferelement (10) und einer diesem gegenüberliegenden Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4), die dazu eingerichtet sind, eine Bewegung des endseitigen Drehlagers (11) entgegen der Vorspannung zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferelement (10) wenigstens überwiegend in einer zur Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4) hin geöffneten Pufferaufnahme (9) angeordnet ist, an der es innenseitig anliegt.
  2. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferelement (10) vorkomprimiert in der Pufferaufnahme (9) angeordnet ist.
  3. Getriebeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pufferelement (10) und der Pufferaufnahme (9) wenigstens ein Zwischenraum (12) vorgesehen ist, in den das Pufferelement (10) durch Einwirken der Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4) hinein bewegbar ist.
  4. Getriebeeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lose endseitige Drehlager (11) an einem gegenüber dem Gehäuse (30) beweglichen Lagerträger (8) angeordnet ist.
  5. Getriebeeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der Lagerträger (8) gegenüber dem Gehäuse (30) um eine parallel zur Drehachse (D) der Schneckenwelle (2) verlaufende Schwenkachse (A) schwenkbar ist.
  6. Getriebeeinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferaufnahme (9) am Lagerträger (8) ausgebildet ist.
  7. Getriebeeinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferaufnahme (9) am Gehäuse (30) ausgebildet ist.
  8. Getriebeeinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferaufnahme (9) durch eine gegenüber dem Gehäuse (30) oder dem Lagerträger (8) in Richtung auf die Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4) verstellbare Hülse (20) gebildet ist.
  9. Getriebeeinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das die Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4) am endseitigen Drehlager (11) ausgebildet ist.
  10. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die Anlagefläche (8.1, 11.1, 30.4) am Lagerträger (8) ausgebildet ist.
DE202017100155.5U 2017-01-02 2017-01-13 Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug Active DE202017100155U1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017200009.0A DE102017200009A1 (de) 2017-01-02 2017-01-02 Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
DE102017200008.2A DE102017200008B4 (de) 2017-01-02 2017-01-02 Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
DE102017200008.2 2017-01-02
DE102017200009.0 2017-01-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202017100155U1 true DE202017100155U1 (de) 2017-03-13

Family

ID=58456248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202017100155.5U Active DE202017100155U1 (de) 2017-01-02 2017-01-13 Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202017100155U1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017109834A1 (de) * 2017-05-08 2018-11-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schneckengetriebeanordnung für Antriebssysteme im KFZ-Bereich
DE102017218897A1 (de) * 2017-10-23 2019-04-25 Thyssenkrupp Ag Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
CN110091910A (zh) * 2018-01-31 2019-08-06 操纵技术Ip控股公司 具有补偿机构的动力转向组件
DE102018211386A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-16 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung eines Drehmomentsensors sowie Verfahren zum Betreiben eines Drehmomentsensors
WO2020169495A1 (de) * 2019-02-18 2020-08-27 Thyssenkrupp Presta Ag Hilfskraftlenkung für ein kraftfahrzeug
WO2021198125A1 (de) * 2020-03-31 2021-10-07 Thyssenkrupp Presta Ag Hilfskraftantrieb für eine lenksäule eines kraftfahrzeugs und lenksäule für ein kraftfahrzeug
US11492034B2 (en) * 2017-08-04 2022-11-08 Thyssenkrupp Presta Ag Reduction of play of a worm gear of an electromechanical power steering system by means of a bimetal spring

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6520042B2 (en) 1999-10-07 2003-02-18 Delphi Technologies, Inc. Electric power steering assist mechanism
US20080099272A1 (en) 2006-11-01 2008-05-01 Honda Motor Co., Ltd. Electric power steering system
DE102007023456A1 (de) 2007-05-19 2008-11-20 Ab Skf Lageranordnung
US8087830B2 (en) 2007-12-14 2012-01-03 Zf Lenksysteme Gmbh Radially mobile floating bearing
US8307938B2 (en) 2009-01-22 2012-11-13 Showa Corporation Electric power steering apparatus
US8539849B2 (en) 2009-05-08 2013-09-24 Zf Lenksysteme Gmbh Bearing system for a worm in a steering gear
DE102012102665A1 (de) 2012-03-28 2013-10-02 Zf Lenksysteme Gmbh Vorrichtung zum andrücken einer schnecke oder eines schraubritzels an ein schneckenrad oder ein schraubrad
US8667858B2 (en) 2009-12-15 2014-03-11 Zf Lenksysteme Gmbh Steering gear having a fixed bearing and a floating bearing for a screw pinion
CN105008208A (zh) 2013-03-06 2015-10-28 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于机电转向***的减速齿轮里的小齿轮的角度可运动的轴承装置
US20150360719A1 (en) 2014-06-11 2015-12-17 Hyundai Mobis Co., Ltd. Motor driven power steering system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6520042B2 (en) 1999-10-07 2003-02-18 Delphi Technologies, Inc. Electric power steering assist mechanism
US20080099272A1 (en) 2006-11-01 2008-05-01 Honda Motor Co., Ltd. Electric power steering system
DE102007023456A1 (de) 2007-05-19 2008-11-20 Ab Skf Lageranordnung
US8087830B2 (en) 2007-12-14 2012-01-03 Zf Lenksysteme Gmbh Radially mobile floating bearing
US8307938B2 (en) 2009-01-22 2012-11-13 Showa Corporation Electric power steering apparatus
US8539849B2 (en) 2009-05-08 2013-09-24 Zf Lenksysteme Gmbh Bearing system for a worm in a steering gear
US8667858B2 (en) 2009-12-15 2014-03-11 Zf Lenksysteme Gmbh Steering gear having a fixed bearing and a floating bearing for a screw pinion
DE102012102665A1 (de) 2012-03-28 2013-10-02 Zf Lenksysteme Gmbh Vorrichtung zum andrücken einer schnecke oder eines schraubritzels an ein schneckenrad oder ein schraubrad
CN105008208A (zh) 2013-03-06 2015-10-28 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于机电转向***的减速齿轮里的小齿轮的角度可运动的轴承装置
US20150360719A1 (en) 2014-06-11 2015-12-17 Hyundai Mobis Co., Ltd. Motor driven power steering system

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017109834A1 (de) * 2017-05-08 2018-11-08 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schneckengetriebeanordnung für Antriebssysteme im KFZ-Bereich
US11492034B2 (en) * 2017-08-04 2022-11-08 Thyssenkrupp Presta Ag Reduction of play of a worm gear of an electromechanical power steering system by means of a bimetal spring
DE102017218897A1 (de) * 2017-10-23 2019-04-25 Thyssenkrupp Ag Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
US11655889B2 (en) 2017-10-23 2023-05-23 Thyssenkrupp Presta Ag Steering column for a motor vehicle
CN110091910A (zh) * 2018-01-31 2019-08-06 操纵技术Ip控股公司 具有补偿机构的动力转向组件
US11073204B2 (en) 2018-01-31 2021-07-27 Steering Solutions Ip Holding Corporation Power steering assembly having a compensation mechanism
CN110091910B (zh) * 2018-01-31 2021-08-27 操纵技术Ip控股公司 具有补偿机构的动力转向组件
DE102018211386A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-16 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung eines Drehmomentsensors sowie Verfahren zum Betreiben eines Drehmomentsensors
WO2020169495A1 (de) * 2019-02-18 2020-08-27 Thyssenkrupp Presta Ag Hilfskraftlenkung für ein kraftfahrzeug
CN113474235A (zh) * 2019-02-18 2021-10-01 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于机动车辆的动力辅助转向***
CN113474235B (zh) * 2019-02-18 2023-09-19 蒂森克虏伯普利斯坦股份公司 用于机动车辆的动力辅助转向***
WO2021198125A1 (de) * 2020-03-31 2021-10-07 Thyssenkrupp Presta Ag Hilfskraftantrieb für eine lenksäule eines kraftfahrzeugs und lenksäule für ein kraftfahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202017100155U1 (de) Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
DE102016211706B3 (de) Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
WO2018141446A1 (de) Spindelantrieb
EP3820762B1 (de) Verstellantrieb für eine lenksäule, motorisch verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug, und verfahren zur einstellung einer lageranordnung eines verstellantriebs
EP1617100B1 (de) Elastomeres Buchsenlager mit Axialanschlag
DE102017200008B4 (de) Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
EP2949961B1 (de) Bewegungsdämpfungseinheit und federeinheit mit einer derartigen bewegungsdämpfungseinheit
EP2986485A1 (de) Doppelwellfeder mit dämpfender zwischenschicht
DE202018104386U1 (de) Verstellantrieb für eine Lenksäule, motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, und Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Einstellung einer Lageranordnung eines Verstellantriebs
WO2018138044A1 (de) Motorisch verstellbare lenksäule für ein kraftfahrzeug und verstellantrieb für eine lenksäule
DE102016206863A1 (de) Axialkugelgelenk und längeneinstellbarer Zweipunktlenker mit einem solchen Axialkugelgelenk
DE102005028515A1 (de) Kugelgelenk
EP1744082B1 (de) Stellantrieb, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
EP3027918B1 (de) Stelleinheit für ein kraftfahrzeug
DE102017216488A1 (de) Radialkugelgelenk für ein Lenkerbauteil eines Kraftfahrzeugs
DE202016103799U1 (de) Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
WO2013120969A1 (de) Stützlager mit federelement
DE102015224899A1 (de) Dämpfungseinrichtung, Fahrzeug, Verfahren
WO2013020640A1 (de) Zahnstangenlenkgetriebe
DE102006026304B4 (de) Kugelgelenk
DE102016211681B3 (de) Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
WO2013186302A2 (de) Arretiervorrichtung zum arretieren einer bewegbaren komponente
DE202016103794U1 (de) Getriebeeinheit für ein Kraftfahrzeug
DE102018211493A1 (de) Verstellantrieb für eine Lenksäule, motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zur Einstellung einer Lageranordnung eines Verstellantriebs
EP1138968A1 (de) Labyrinthdichtung für eine Gelenkkreuzwelle

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R082 Change of representative

Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE