WO2019166191A1 - Lenksystem-wellenlagerungsbaugruppe, lenksystem sowie verfahren zur herstellung eines lenksystems - Google Patents

Lenksystem-wellenlagerungsbaugruppe, lenksystem sowie verfahren zur herstellung eines lenksystems Download PDF

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WO2019166191A1
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housing
steering system
shaft
bearing assembly
shaft bearing
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PCT/EP2019/052699
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Gregor Watzlawek
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Trw Automotive Gmbh
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/067—Fixing them in a housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/50—Positive connections
    • F16C2226/60—Positive connections with threaded parts, e.g. bolt and nut connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/20—Land vehicles
    • F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns

Definitions

  • the invention relates to a steering system shaft bearing assembly and a steering system for a motor vehicle, in particular an automobile, with a steering shaft bearing assembly.
  • the invention relates to a method for producing such a steering system.
  • Steering systems for motor vehicles are known from the prior art. After steering systems typically include multiple shafts, also steering shaft bearing assemblies are known, over which the various waves are stored within the steering system.
  • the shafts may be a steering system input shaft operatively connected to a steering wheel, a steering system output shaft by means of which, for example using a steering assist drive, a steering rod of the steering system is actuatable, and / or a shaft of a transmission unit of the steering system ,
  • the aforementioned waves are usually stored in housings.
  • a steering system shaft bearing assembly of the type mentioned above, which comprises a shaft which is rotatably mounted about a roller bearing about a shaft axis in a plastic housing, wherein the rolling bearing cooperates by means of a housing-side internal thread having an external thread mounting ring on the housing is attached.
  • the external thread of the fastening ring engages in the housing-side internal thread.
  • wave is also widely understood.
  • an axle can also be mounted in the housing.
  • the rolling bearing is preferably designed as a fixed bearing. How the rolling bearing is connected to the shaft, is irrelevant to the present invention.
  • the rolling bearing more particularly its inner ring
  • the rolling bearing can sit on a shaft shoulder and abut axially on a shaft-side contact surface.
  • On the side of the inner ring opposite the shaft-side contact surface it can be held on the shaft via a securing ring.
  • a so-called wedge ring can be used as a retaining ring, with which the inner ring is held under tension on the non-sided contact surface.
  • the housing-side internal thread and the mounting ring known means for securing the bearing can be omitted.
  • the housing preferably has no undercuts except for the internal thread in the axial direction.
  • it can be advantageously produced without a cutting step. Consequently, it is particularly easy to produce.
  • the fastening ring preferably has an axial thickness of 5 mm to 30 mm, in particular from 5 mm to 20 mm. In one embodiment, the mounting ring is 10 mm thick.
  • the fastening ring is preferably made of metal, in particular of an aluminum material, or of plastic.
  • the plastic may be a fiber reinforced plastic.
  • a plastic has particularly good mechanical properties, in particular a particularly high strength and rigidity.
  • the housing can also by means of plastic technical production process are produced. Particularly in the case of large quantities, such production methods are particularly efficient.
  • an outer ring of the rolling bearing is mounted with respect to the shaft axis radially on a housing shoulder of the housing and / or lies with respect to the shaft axis axially against a housing-side stop surface. The outer ring is thus easily and reliably held on the housing.
  • the internal thread can be arranged adjacent to the housing shoulder along the shaft axis, in particular wherein the internal thread adjoins the housing shoulder.
  • the abutment surface and the internal thread are thus provided on opposite sides of the housing paragraph.
  • an inner diameter of the internal thread is at least equal, preferably larger than a diameter of the housing paragraph.
  • the outer ring is located on one of the housing-side stop surface opposite, axial side on a mounting ring side stop surface.
  • the outer ring of the bearing is thus axially held on both sides, with “axial” is always to be understood in relation to the shaft axis.
  • the outer ring is thus reliably and precisely positioned so that the overall result is a reliable storage of the shaft.
  • the rolling bearing is mounted substantially free of play on the housing. So it will be unwanted noise that can occur in a game-bearing storage reliably avoided. In addition, there is a precise and durable storage. Also, the rolling bearing, in particular its outer ring, are held under pretension on the housing. This z. B. ensures that even under the influence of temperature-related linear expansion and vibration of the outer ring is precisely held.
  • the bias can be adjusted continuously via the provided on the mounting ring external thread in cooperation with the housing-side internal thread.
  • the shaft extends through the fastening ring.
  • the preferred structure of the steering shaft bearing assembly from a housing interior to a housing exterior is as follows: housing side stop surface, housing shoulder, female thread with mounting ring.
  • the fastening ring can thus lie in the region of a housing wall.
  • the steering system Wellenlagerungsbau- group according to the invention can therefore also be used at bearings where the shaft protrudes from the housing. In addition, so the bearing is easily accessible via the mounting ring, which brings a comparatively simple maintenance.
  • the attachment ring may include at least one tool engagement contour adapted to cooperate with a tool by means of which the attachment ring can be rotated.
  • the mounting ring can thus be screwed with the aid of the tool into the housing and unscrewed from the housing. So it is a simple assembly and disassembly of the mounting ring guaranteed.
  • the housing is a sensor housing or a transmission housing of a steering system for a motor vehicle, in particular for an automobile.
  • a sensor housing is a housing in the interior of which a sensor is arranged.
  • the sensor is preferably a rotation angle sensor or a torque sensor.
  • this gear is a worm gear so that the gear housing can also be referred to as worm gear housing.
  • the housing may be an injection molded housing and the internal thread may be produced during injection molding.
  • the housing can therefore be produced easily and inexpensively.
  • such a housing compared to known metal housings is particularly light in weight.
  • the internal thread is produced during injection molding by using an externally threaded core that is overmoulded with liquid plastic. After solidification of the plastic, the core can be unscrewed from the housing.
  • the object is achieved by a steering system of the type mentioned, with a steering system shaft bearing assembly according to the invention. After the steering shaft bearing assembly is simple and inexpensive to produce, this also applies to the overall steering system. The same applies to the weight. The steering system is therefore comparatively easy.
  • Enclosed housing with flowable plastic in particular wherein the core is encapsulated in an injection molding process with flowable plastic
  • the core is molded only on his coat, so only radially encapsulated.
  • the core can also be easily removed again from the housing.
  • FIG. 1 shows a section of a steering system according to the invention with a steering shaft bearing assembly according to the invention, the steering system being produced by means of the method according to the invention;
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the section of the steering system shown in FIG.
  • FIG. 3 shows a so-called sensor housing of the steering system from FIG. 1 in different perspective illustrations,
  • FIG. 4 shows a detail of the region of FIG. 2 described with IV
  • FIG. 5 shows a fastening ring of the steering system from FIG. 1 in a perspective view
  • FIG. 6 shows a further section of a steering system according to the invention with two steering shaft bearing assemblies according to the invention, the steering system being produced by means of the method according to the invention
  • FIG. 7 is a transmission unit of the steering system from FIG. 6, the two steering shaft bearing assemblies according to the invention includes,
  • FIG. 8 is a sectional view of a first steering shaft bearing assembly of FIG. 7;
  • FIG. 9 is a sectional view of a second steering shaft bearing assembly of FIG. 7 and FIG.
  • FIG. 10 is an illustration of a section of the inventive method.
  • FIG. 1 shows a section of a steering system 10 for an automobile.
  • the steering system 10 includes a housing 12, which is formed in the illustrated embodiment as a so-called sensor housing.
  • a torque sensor 14 is disposed within the housing 12.
  • a shaft 16 which in the present case is a steering system output shaft, is mounted in the housing 12 by means of a steering shaft bearing assembly 18.
  • the shaft 16 is rotatable about a shaft axis 20.
  • the shaft 16 is mounted for this purpose via a rolling bearing 22 in the housing 12, wherein the rolling bearing 22 by means of a fastening ring 24 which has an external thread 26, is secured to the housing 12.
  • a fastening ring 24 which has an external thread 26, is secured to the housing 12.
  • External thread 26 with a housing-side internal thread 28 (see Figures 2 and 4).
  • the rolling bearing 22 is located axially with respect to the shaft axis 20 on a housing-side stop surface 30 at. On one of the housing side stop surface 30 opposite side of the roller bearing 22 is located on a mounting ring side stop surface 32 at.
  • an outer ring 33 of the rolling bearing 22 is mounted on a housing shoulder 34.
  • the internal thread 28 When viewed along the shaft axis 20, the internal thread 28 is thus arranged adjacent to the housing shoulder 34. In the illustrated embodiment, it further connects to one of the housing-side stop surface 30 opposite end of the housing paragraph 34 x.
  • the rolling bearing 22 is mounted substantially free of play on the housing 12.
  • the shaft 16 extends through the fastening ring 24 and protrudes out of the housing 12.
  • FIG. 6 shows alternative embodiments of the steering shaft bearing assembly 18.
  • the housing 12 is a transmission housing, more particularly a worm gear housing. This is arranged in a different section of the steering system 10 compared to the sensor housing (see FIG. 6).
  • the worm gear arranged in the housing 12 in this case comprises a first shaft 16a, which is, for example, a worm wheel shaft, and a second shaft 16b, which is, for example, a worm shaft
  • Both the first shaft 16 a and the second shaft 16 b are mounted in the housing 12 by means of a steering system shaft bearing assembly 18 according to the invention.
  • a steering system shaft bearing assembly 18 according to the invention.
  • the housing 12 is made of plastic.
  • the housing 12 is an injection molded housing in which the internal thread 28 is produced during injection molding.
  • a core 40 having an external thread 38 is surrounded by flowable plastic 42 as part of an injection molding process.
  • the core 40 is thus overmolded with flowable plastic 42.
  • An outer contour of the housing 12 is determined by an injection mold 44, in which the core 40 is inserted.
  • the injection mold 44 is shown only roughly schematic.
  • the core 40 is rotated out of the housing 12 using the external thread 38, thus leaving the internal thread 28 in the housing 12.
  • the rolling bearing can be inserted into the housing 12.
  • the fastening ring 24 with the external thread 26 is subsequently screwed into the internal thread 28 for fastening the roller bearing 22.
  • a tool engagement contour 36 is used, which in the illustrated embodiment is formed by four substantially uniformly arranged on the circumference of the fastening ring 24, substantially rectangular pockets.
  • This tool engagement contour 36 can cooperate with a tool (not shown).
  • the mounting ring 24 can be easily screwed into the housing 12.
  • the tool together with the tool engagement contour 36 can also be used to unscrew the fastening ring 24 from the housing 12.

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Abstract

Es wird eine Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) mit einer Welle (16) beschrieben, die über ein Wälzlager (22) um eine Wellenachse (20) drehbar in einem Gehäuse (12) aus Kunststoff gelagert ist. Dabei ist das Wälzlager (22) mittels eines mit einem gehäuseseitigen Innengewinde (28) kooperierenden, ein Außengewinde (26) aufweisenden Befestigungsrings (24) am Gehäuse (12) befestigt. Ferner wird ein Lenksystem (10) für ein Kraftfahrzeug vorgestellt, das eine solche Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) umfasst. Zusätzlich wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Lenksystems (10) präsentiert.

Description

Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe, Lenksystem sowie Verfahren zur
Herstellung eines Lenksystems
Die Erfindung betrifft eine Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe sowie ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Automobil, mit einer Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe.
Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lenksystems.
Lenksysteme für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Nachdem Lenksysteme in der Regel mehrere Wellen umfassen, sind auch Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppen bekannt, über die die verschiedenen Wellen innerhalb des Lenksystems gelagert sind.
Bei den Wellen kann es sich um eine Lenksystem-Eingangswelle, die mit einem Lenkrad wirkverbunden ist, eine Lenksystem-Ausgangswelle, mittels der zum Beispiel unter Nutzung eines Lenkunterstützungsantriebs eine Spurstange des Lenksystems betätigbar ist, und/oder um eine Welle einer Getriebeeinheit des Lenksystems handeln.
Die vorgenannten Wellen sind dabei üblicherweise in Gehäusen gelagert.
Insgesamt wird im Bereich der Lenksysteme stets angestrebt, diese möglichst einfach aufzubauen und möglichst kostengünstig herzustellen. Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Lenksystem sowie eine verbesserte Lenksystem- Wellenlagerungsbaugruppe anzugeben.
Die Aufgabe wird durch eine Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, die eine Welle umfasst, die über ein Wälzlager um eine Wellenachse drehbar in einem Gehäuse aus Kunststoff gelagert ist, wobei das Wälzlager mittels eines mit einem gehäuseseitigen Innengewinde kooperierenden, ein Außengewinde aufweisenden Befestigungsrings am Gehäuse befestigt ist. Dabei greift das Außengewinde des Befestigungsrings in das gehäuseseitige Innengewinde ein. In diesem Zusammenhang ist der Begriff Welle zudem weit zu verstehen. Anstelle einer Welle kann auch eine Achse im Gehäuse gelagert sein. Dabei ist das Wälzlager bevorzugt als Festlager ausgeführt. Wie das Wälzlager mit der Welle verbunden ist, ist für die vorliegende Erfindung unerheblich. Beispielhafte kann das Wälzlager, genauer gesagt dessen Innenring, auf einem Wellenabsatz sitzen und axial an einer wellenseitigen Anlagefläche anliegen. Auf der der wellenseitigen Anlagefläche entgegengesetzten Seite des Innenrings kann dieser über einen Sicherungsring an der Welle gehalten werden. Insbesondere kann dabei als Sicherungsring ein sogenannter Keilring verwendet werden, mit dem der Innenring unter Spannung an der weilenseitigen Anlagefläche gehalten wird. Dadurch, dass das Gehäuse aus Kunststoff ist, ist es einfach und kostengünstig herstellbar. Zudem ist es leicht im Gewicht. Das gilt insbesondere im Vergleich zu bekannten Gehäusen aus Metall. Somit ergibt sich auch eine einfach und kostengünstig herstellbare Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe.
Durch das gehäuseseitige Innengewinde und den Befestigungsring können bekannte Einrichtungen zum Befestigen des Wälzlagers entfallen. Insbesondere gilt dies für solche Einrichtungen, die eine spanende Bearbeitung des Gehäuses notwendig machen, z. B. einen in einer zugehörigen Nut angeordneten Sicherungsring, insbesondere einen Keilring. Das Gehäuse weist bevorzugt bis auf das Innengewinde in axialer Richtung keine Hinterschnitte auf. Zudem ist es vorteilhafterweise ohne Zerspanungsschritt herstellbar. Folglich lässt es sich besonders einfach produzieren.
Der Befestigungsring hat bevorzugt eine axiale Dicke von 5 mm bis 30 mm, insbesondere von 5 mm bis 20 mm. In einem Ausführungsbeispiel ist der Befestigungsring 10 mm dick.
Der Befestigungsring ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus einem Aluminiumwerkstoff, oder aus Kunststoff hergestellt.
Der Kunststoff kann ein faserverstärkter Kunststoff sein. Ein solcher Kunststoff hat besonders gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine besonders hohe Festigkeit und Steifigkeit. Für den Fall, dass sogenannte Kurzfasern zur Verstärkung des Kunststoffs genutzt werden, kann das Gehäuse zudem mittels kunststofftechnischer Herstellungsverfahren produziert werden. Insbesondere bei großen Stückzahlen sind solche Herstellungsverfahren besonders effizient.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Außenring des Wälzlagers bezüglich der Wellenachse radial auf einem Gehäuseabsatz des Gehäuses gelagert und/oder liegt bezüglich der Wellenachse axial an einer gehäuseseitigen Anschlagsfläche an. Der Außenring ist somit einfach und zuverlässig am Gehäuse gehalten.
Dabei kann das Innengewinde entlang der Wellenachse dem Gehäuseabsatz benachbart angeordnet sein, insbesondere wobei das Innengewinde an den Gehäuseabsatz angrenzt. Die Anschlagsfläche und das Innengewinde sind somit auf entgegengesetzten Seiten des Gehäuseabsatzes vorgesehen. Dabei ist vorzugsweise ein innerer Durchmesser des Innengewindes zumindest gleich, bevorzugt größer als ein Durchmesser des Gehäuseabsatzes. Somit wird es möglich, das Wälzlager durch das Innengewinde hindurch auf den Gehäuseabsatz aufzuschieben. Insgesamt ergibt sich so ein besonders kompakter Aufbau der Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe.
Vorteilhafterweise liegt der Außenring auf einer der gehäuseseitigen Anschlagsfläche entgegengesetzten, axialen Seite an einer befestigungsringseitigen Anschlagsfläche an. Der Außenring des Wälzlagers wird somit axial beidseitig gehalten, wobei„axial“ stets in Bezug auf die Wellenachse zu verstehen ist. Der Außenring ist somit zuverlässig und präzise positioniert, sodass sich insgesamt eine zuverlässige Lagerung der Welle ergibt.
Bevorzugt ist das Wälzlager im Wesentlichen spielfrei am Gehäuse gelagert. Es werden also unerwünschte Geräusche, die bei einer spielbehafteten Lagerung entstehen können, zuverlässig vermieden. Zudem ergibt sich eine präzise und langlebige Lagerung. Auch kann das Wälzlager, insbesondere dessen Außenring, unter Vorspannung am Gehäuse gehalten werden. Dadurch wird z. B. sichergestellt, dass auch unter dem Einfluss von temperaturbedingten Längenausdehnungen und Vibrationen der Außenring präzise gehalten wird. Die Vorspannung kann dabei über das am Befestigungsring vorgesehene Außengewinde in Zusammenwirkung mit dem gehäuseseitigen Innengewinde stufenlos eingestellt werden. In einer Variante erstreckt sich die Welle durch den Befestigungsring. Dabei ist der bevorzugte Aufbau der Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe von einem Gehäuseinneren zu einem Gehäuseäußeren betrachtet folgendermaßen: gehäuseseitige Anschlagsfläche, Gehäuseabsatz, Innengewinde mit Befestigungsring. Der Befestigungsring kann somit im Bereich einer Gehäusewand liegen. Die erfindungsgemäße Lenksystem-Wellenlagerungsbau- gruppe kann also auch an Lagerstellen verwendet werden, an denen die Welle aus dem Gehäuse hervorsteht. Zudem ist so die Lagerstelle über den Befestigungsring gut zugänglich, was eine vergleichsweise einfache Instandhaltung mit sich bringt.
Der Befestigungsring kann mindestens eine Werkzeugeingriffskontur umfassen, die dazu ausgebildet ist, mit einem Werkzeug zusammenzuwirken, mittels dem der Befestigungsring gedreht werden kann. Der Befestigungsring kann somit mit Hilfe des Werkzeugs ins Gehäuse eingeschraubt und aus dem Gehäuse ausgeschraubt werden. Es ist also eine einfache Montage und Demontage des Befestigungsrings gewährleistet.
Vorzugsweise ist das Gehäuse ein Sensorgehäuse oder ein Getriebegehäuse eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Automobil. Bei einem Sensorgehäuse handelt es sich in diesem Zusammenhang um ein Gehäuse, in dessen Innerem ein Sensor angeordnet ist. Der Sensor ist bevorzugt ein Drehwinkelsensor oder ein Drehmomentsensor. Unter einem Getriebegehäuse ist hier ein Gehäuse zu verstehen, in dem ein Getriebe angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Getriebe um ein Schneckengetriebe, sodass das Getriebegehäuse auch als Schneckengetriebegehäuse bezeichnet werden kann.
Dabei kann das Gehäuse ein Spritzgussgehäuse sein und das Innengewinde beim Spritzgießen erzeugt sein. Insbesondere für große Stückzahlen ist das Spritzgussverfahren ein effizientes Herstellungsverfahren. Das Gehäuse kann also einfach und kostengünstig hergestellt werden. Zudem ist ein solches Gehäuse im Vergleich zu bekannten Gehäusen aus Metall besonders leicht im Gewicht.
Das Innengewinde wird beim Spritzgießen dadurch erzeugt, dass ein mit einem Außengewinde ausgestatteter Kern verwendet wird, der mit flüssigem Kunststoff umspritzt wird. Nach dem Erstarren des Kunststoffs kann der Kern aus dem Gehäuse ausgeschraubt werden. Zusätzlich wird die Aufgabe durch ein Lenksystem der eingangs genannten Art, mit einer erfindungsgemäßen Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe gelöst. Nachdem die Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe einfach und kostengünstig herstellbar ist, gilt dies auch für das Lenksystem insgesamt. Gleiches gilt für das Gewicht. Das Lenksystem ist also vergleichsweise leicht.
Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung eines Lenksystems gelöst, wobei
a) ein ein Außengewinde aufweisender Kern zur Bildung eines
Gehäuses mit fließfähigem Kunststoff umgeben wird, insbesondere wobei der Kern in einem Spritzgussverfahren mit fließfähigem Kunststoff umspritzt wird,
b) der Kern anschließend unter Nutzung des Außengewindes aus dem Gehäuse herausgedreht wird und im Gehäuse ein Innengewinde hinterlässt und
c) ein Wälzlager in das Gehäuse eingesetzt wird.
Insbesondere wird der Kern nur an seinem Mantel umspritzt, also nur radial umspritzt. Somit kann der Kern auch einfach wieder aus dem Gehäuse entfernt werden.
Das Innengewinde stellt dabei streng genommen zwar bezüglich der axialen Richtung einen Hinterschnitt dar, jedoch erfordert dieser Hinterschnitt weder eine spanende Nachbearbeitung des Gehäuses noch ein Zerstören des Kerns. Dadurch wird das Verfahren besonders kostengünstig.
Dabei kann ein ein Außengewinde aufweisender Befestigungsring zur Befestigung des Wälzlagers in das Innengewinde eingedreht werden. Die Erfindung wird nachstehend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Es zeigen:
- Figur 1 einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Lenksystems mit einer erfindungsgemäßen Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe, wobei das Lenk- system mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist, - Figur 2 einen Längsschnitt durch den in Figur 1 gezeigten Abschnitt des Lenksystems, - Figur 3 ein sogenanntes Sensorgehäuse des Lenksystems aus Figur 1 in unterschiedlichen perspektivischen Darstellungen,
- Figur 4 ein Detail des mit IV beschriebenen Bereichs aus Figur 2,
- Figur 5 einen Befestigungsring des Lenksystems aus Figur 1 in einer per- spektivischen Darstellung,
- Figur 6 einen weiteren Abschnitt eines erfindungsgemäßen Lenksystems mit zwei erfindungsgemäßen Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppen gemäß weiteren Ausführungsformen, wobei das Lenksystem mittels des erfindungsge- mäßen Verfahrens hergestellt ist, - Figur 7 eine Getriebeeinheit des Lenksystems aus Figur 6, die zwei erfin- dungsgemäße Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppen umfasst,
- Figur 8 eine Schnittdarstellung einer ersten Lenksystem-Wellenlagerungs- baugruppe aus Figur 7,
- Figur 9 eine Schnittdarstellung einer zweiten Lenksystem-Wellenlagerungs- baugruppe aus Figur 7 und
- Figur 10 eine Illustration eines Ausschnitts des erfindungsgemäßen Verfah- rens.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines Lenksystems 10 für ein Automobil.
Das Lenksystem 10 umfasst ein Gehäuse 12, das in der dargestellten Ausführungsform als sogenanntes Sensorgehäuse ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang ist innerhalb des Gehäuses 12 ein Drehmomentsensor 14 angeordnet.
Zudem ist eine Welle 16, die vorliegend eine Lenksystem-Ausgangswelle ist, mittels einer Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe 18 im Gehäuse 12 gelagert. Dabei ist die Welle 16 um eine Wellenachse 20 drehbar.
Die Welle 16 ist dafür über ein Wälzlager 22 im Gehäuse 12 gelagert, wobei das Wälzlager 22 mittels eines Befestigungsrings 24, der ein Außengewinde 26 aufweist, am Gehäuse 12 befestigt ist. Zu diesem Zweck kooperiert das Außengewinde 26 mit einem gehäuseseitigen Innengewinde 28 (siehe Figuren 2 und 4).
Das Wälzlager 22 liegt bezüglich der Wellenachse 20 axial an einer gehäuseseitigen Anschlagsfläche 30 an. Auf einer der gehäuseseitigen Anschlagsfläche 30 entgegengesetzten Seite liegt das Wälzlager 22 an einer befestigungsringseitigen Anschlagsfläche 32 an.
In radialer Richtung ist ein Außenring 33 des Wälzlagers 22 auf einem Gehäuseabsatzes 34 gelagert.
Entlang der Wellenachse 20 betrachtet ist das Innengewinde 28 also dem Gehäuseabsatz 34 benachbart angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform schließt es ferner an ein der gehäuseseitigen Anschlagsfläche 30 entgegengesetztes Ende des Gehäuseabsatzes 34 x an.
Insgesamt ist das Wälzlager 22 im Wesentlichen spielfrei am Gehäuse 12 gelagert. Wie darüber hinaus anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels erkennbar ist, erstreckt sich die Welle 16 durch den Befestigungsring 24 hindurch und ragt aus dem Gehäuse 12 heraus.
Die Figuren 6 bis 9 zeigen alternative Ausführungsformen der Lenksystem- Wellenlagerungsbaugruppe 18. In diesen Ausführungsformen handelt es sich beim Gehäuse 12 um ein Getriebegehäuse, genauer gesagt um ein Schneckengetriebegehäuse. Dieses ist im Vergleich zum Sensorgehäuse in einem anderen Abschnitt des Lenksystems 10 angeordnet (siehe Figur 6)
Das im Gehäuse 12 angeordnete Schneckengetriebe umfasst dabei eine erste Welle 16a, die beispielsweise eine Schneckenradwelle ist, und eine zweite Welle 16b, die beispielsweise eine Schneckenwelle ist
Sowohl die erste Welle 16a als auch die zweite Welle 16b sind mittels einer erfindungsgemäßen Lenksystemen-Wellenlagerungsbaugruppe 18 im Gehäuse 12 gelagert. Nachdem sich die Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppen 18 gemäß der Figuren 6 bis 9 nicht von der anhand der Figuren 1 bis 5 erläuterten Lenksystem- Wellenlagerungsbaugruppe 18 unterscheiden, wird auf die vorgehenden Erläuterungen verwiesen.
In allen dargestellten Ausführungsformen ist das Gehäuse 12 aus Kunststoff.
Zudem handelt es sich beim Gehäuse 12 um ein Spritzgussgehäuse, bei dem das Innengewinde 28 beim Spritzgießen erzeugt ist.
Dies erfolgt folgendermaßen: Zunächst wird ein ein Außengewinde 38 aufweisender Kern 40 (siehe Figur 10) im Rahmen eines Spritzgussverfahrens mit fließfähigem Kunststoff 42 umgeben. Der Kern 40 wird also mit fließfähigem Kunststoff 42 umspritzt.
Eine Außenkontur des Gehäuses 12 wird dabei durch eine Spritzgussform 44 bestimmt, in die der Kern 40 eingesetzt ist. In Fig. 10 ist die Spritzgussform 44 nur grobschematisch dargestellt.
Nachdem der Kunststoff 42 erhärtet ist, wird der Kern 40 unter Nutzung des Außengewindes 38 aus dem Gehäuse 12 herausgedreht und hinterlässt so das Innengewinde 28 im Gehäuse 12.
Danach kann das Wälzlager in das Gehäuse 12 eingesetzt werden.
Der Befestigungsring 24 mit dem Außengewinde 26 wird nachfolgend zur Befestigung des Wälzlagers 22 in das Innengewinde 28 eingedreht.
Beim Eindrehen des Befestigungsrings 24 wird eine Werkzeugeingriffskontur 36 genutzt, die in der dargestellten Ausführungsform durch vier gleichmäßig am Umfang des Befestigungsrings 24 angeordnete, im Wesentlichen rechteckige Taschen gebildet ist.
Diese Werkzeugeingriffskontur 36 kann mit einem Werkzeug (nicht dargestellt) Zusammenwirken. Somit kann der Befestigungsring 24 einfach ins Gehäuse 12 eingedreht werden.
Selbstverständlich kann das Werkzeug zusammen mit der Werkzeugeingriffskontur 36 auch dafür genutzt werden, den Befestigungsring 24 aus dem Gehäuse 12 herauszudrehen.

Claims

Patentansprüche
1 . Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) mit einer Welle (16, 16a, 16b), die über ein Wälzlager (22) um eine Wellenachse (20, 20a, 20b) drehbar in einem Gehäuse (12) aus Kunststoff gelagert ist, wobei das Wälzlager (22) mittels eines mit einem gehäuseseitigen Innengewinde (28) kooperierenden, ein Außen- gewinde (26) aufweisenden Befestigungsrings (24) am Gehäuse (12) befestigt ist.
2. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenring (33) des Wälzlagers (22) bezüglich der Wellenachse (20, 20a, 20b) radial auf einem Gehäuseabsatz (34) des Gehäuses (12) gelagert ist und/oder bezüglich der Wellenachse (20, 20a, 20b) axial an einer gehäuseseitigen Anschlagsfläche (30) anliegt.
3. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (28) entlang der Wellenachse (20, 20a, 20b) dem Gehäuseabsatz (34) benachbart angeordnet ist, insbesondere wobei das Innengewinde (28) an den Gehäuseabsatz (34) angrenzt.
4. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach Anspruch 2 oder 3, da- durch gekennzeichnet, dass der Außenring (33) auf einer der gehäuseseitigen An- schlagsfläche (30) entgegengesetzten, axialen Seite an einer befestigungsring- seitigen Anschlagsfläche (32) anliegt.
5. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (22) im We- sentlichen spielfrei am Gehäuse (12) gelagert ist.
6. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Welle (16, 16a, 16b) durch den Befestigungsring (24) erstreckt.
7. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsring (24) mindestens eine Werkzeugeingriffskontur (36) umfasst, die dazu ausgebildet ist, mit einem Werkzeug zusammenzuwirken, mittels dem der Befestigungsring (24) gedreht werden kann.
8. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) ein Sensor- gehäuse oder ein Getriebegehäuse eines Lenksystems (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Automobil ist.
9. Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) ein Spritz- gussgehäuse ist und das Innengewinde (28) beim Spritzgießen erzeugt ist.
10. Lenksystem (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Automobil, mit einer Lenksystem-Wellenlagerungsbaugruppe (18) nach einem der vorhergehen- den Ansprüche.
1 1. Verfahren zur Herstellung eines Lenksystems (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
a) ein ein Außengewinde (38) aufweisender Kern (40) zur Bildung eines Gehäuses (12) mit fließfähigem Kunststoff (42) umgeben wird, insbesondere wobei der Kern (40) in einem Spritzgussverfahren mit fließfähigem Kunststoff (42) umspritzt wird,
b) der Kern (40) anschließend unter Nutzung des Außengewindes (38) aus dem Gehäuse (12) herausgedreht wird und im Gehäuse (12) ein Innengewinde (28) hinterlässt und
c) ein Wälzlager (22) in das Gehäuse (12) eingesetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein ein Außengewinde (26) aufweisender Befestigungsring (24) zur Befestigung des Wälzlagers (22) in das Innengewinde (28) eingedreht wird.
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