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DE102018221000A1 - Electromechanical motor vehicle steering and motor vehicle with such a motor vehicle steering - Google Patents

Electromechanical motor vehicle steering and motor vehicle with such a motor vehicle steering Download PDF

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DE102018221000A1
DE102018221000A1 DE102018221000.4A DE102018221000A DE102018221000A1 DE 102018221000 A1 DE102018221000 A1 DE 102018221000A1 DE 102018221000 A DE102018221000 A DE 102018221000A DE 102018221000 A1 DE102018221000 A1 DE 102018221000A1
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DE
Germany
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steering
worm wheel
section
motor vehicle
hub
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102018221000.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Heiko Schumann
Markus Drees
Joachim Thies
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102018221000.4A priority Critical patent/DE102018221000A1/en
Publication of DE102018221000A1 publication Critical patent/DE102018221000A1/en
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Abstract

Vorgeschlagen wird u.a. eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung (2), mit einer Lenkwelle (3), mit einem Lenkritzel (5), welches die Lenkwelle (3) mit einer Zahnstange (6) koppelt, und mit einem an einem freien Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) befestigten Schneckenrad (11), wobei das Lenkritzel (5) beidenends über je ein Lager (17, 18) im Lenkungsgehäuse (4) drehbar gelagert ist, und wobei ein schneckenradseitig angeordnetes Lager (18) der besagten Lager (17, 18) mittels eines Sicherungselements axial am Lenkritzel (5) gesichert und festgelegt ist. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Sicherungselement durch eine Lagermutter (22) gebildet ist, welche auf einen Außengewindeabschnitt (23, 37) des freien Endabschnitts (10) des Lenkritzels (5) mit Vorspannung gegen das schneckenradseitig angeordnete Lager (18) geschraubt ist.Among other things, it is proposed An electromechanical motor vehicle steering system (2), with a steering shaft (3), with a steering pinion (5) which couples the steering shaft (3) with a rack (6), and with one at a free end section (10) of the steering pinion (5) attached worm wheel (11), wherein the steering pinion (5) is rotatably supported at each end via a bearing (17, 18) in the steering housing (4), and wherein a bearing (18) of said bearings (17, 18) arranged on the worm wheel side by means of a Securing element is axially secured and fixed on the steering pinion (5). It is advantageously provided that the securing element is formed by a bearing nut (22), which is screwed onto an external thread section (23, 37) of the free end section (10) of the steering pinion (5) with prestress against the bearing (18) arranged on the worm wheel side.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 10 der Erfindung betrifft dieselbe ferner ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kraftfahrzeuglenkung.The invention relates to an electromechanical motor vehicle steering system according to the preamble of patent claim 1 of the invention. According to claim 10 of the invention, the same further relates to a motor vehicle with such motor vehicle steering.

Eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung der gattungsgemäßen Art ist aus einer bis dato unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung der Anmelderin ( DE 10 2017 208 248.8 ) bekannt. So beschreibt diese eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung mit einer Lenkwelle, mit einem in einem Lenkungsgehäuse gelagerten Lenkritzel, welches die Lenkwelle mit einer Zahnstange koppelt, mit einem an einem freien Endabschnitt des Lenkritzels befestigten Schneckenrad, und mit einer mit dem Schneckenrad durch Schneckenverzahnung wirkverbundenen Schneckenwelle einer elektrischen Antriebseinrichtung, welches Schneckenrad nach einer sogenannten „Single-Pinion Ausführung“ direkt am Lenkritzel der Lenkwelle platziert ist und bei der das Unterstützungsmoment über dasselbe Lenkritzel eingeleitet wird, wie auch das Handlenkmoment, welches über ein Lenkrad eingeleitet wird. Das Lenkritzel ist beidenends über je ein Lager im Lenkungsgehäuse drehbar gelagert. Des Weiteren ist das schneckenradseitig angeordnete Lager der besagten Lager mittels eines Sicherungselements axial am Lenkritzel festgelegt. Das Sicherungselement ist durch eine Befestigungsschraube gebildet, welche von der Stirnseite des freien Endabschnitts des Lenkritzels her in eine axiale Gewindebohrung desselben eingeschraubt ist und so das Schneckenrad gegen den Lagerinnenring des besagten schneckenradseitig angeordneten Lagers mit Vorspannung am Lenkritzel festlegt. Diese Ausführung einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung erfordert einen bestimmten erhöhten Durchmesser des freien Endabschnitts des Lenkritzels, um die Gewindebohrung für besagte Befestigungsschraube und eine ausreichend feste Fügeverbindung bereitstellen zu können. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.An electromechanical motor vehicle steering system of the generic type is known from a previously unpublished German patent application by the applicant ( DE 10 2017 208 248.8 ) known. This describes an electromechanical motor vehicle steering system with a steering shaft, with a steering pinion mounted in a steering housing, which couples the steering shaft to a rack, with a worm wheel attached to a free end portion of the steering pinion, and with a worm shaft of an electric drive device that is operatively connected to the worm wheel by worm teeth which worm wheel according to a so-called "single-pinion version" is placed directly on the steering pinion of the steering shaft and in which the assist torque is initiated via the same steering pinion, as is the manual steering torque which is initiated via a steering wheel. The steering pinion is rotatably supported at both ends via a bearing in the steering housing. Furthermore, the worm wheel-side bearing of said bearings is axially fixed to the steering pinion by means of a securing element. The securing element is formed by a fastening screw which is screwed into an axial threaded bore of the front end of the free end portion of the steering pinion and thus fixes the worm wheel against the bearing inner ring of said worm wheel side bearing with preload on the steering pinion. This embodiment of an electromechanical motor vehicle steering system requires a certain increased diameter of the free end section of the steering pinion in order to be able to provide the threaded bore for said fastening screw and a sufficiently firm joint connection. This is where the invention described below comes into play.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Hinblick auf den Stand der Technik alternative elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung zu schaffen, welche bei minimiertem Material- und Kostenaufwand einen sicheren, hohe Lenkleistungen übertragenden Fügeverbund der beteiligten Bauteile der Kraftfahrzeuglenkung gewährleistet. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kraftfahrzeuglenkung zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to provide an electromechanical motor vehicle steering system which is alternative with respect to the prior art and which, with minimized material and cost expenditure, ensures a secure, high steering performance-transmitting joint assembly of the components of the motor vehicle steering system involved. Furthermore, it is an object of the invention to provide a motor vehicle with such a motor vehicle steering system.

Ausgehend von einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung, mit einer Lenkwelle, mit einem in einem Lenkungsgehäuse gelagerten Lenkritzel, welches die Lenkwelle mit einer Zahnstange koppelt, und mit einem an einem freien Endabschnitt des Lenkritzels befestigten Schneckenrad, wobei das Lenkritzel beidenends über je ein Lager im Lenkungsgehäuse drehbar gelagert ist, und wobei ein schneckenradseitig angeordnetes Lager der besagten Lager mittels eines Sicherungselements axial am Lenkritzel gesichert und festgelegt ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Sicherungselement durch eine Lagermutter gebildet ist, welche auf einen Außengewindeabschnitt des freien Endabschnitts des Lenkritzels mit Vorspannung gegen das schneckenradseitig angeordnete Lager geschraubt ist.Starting from an electromechanical motor vehicle steering system, with a steering shaft, with a steering pinion mounted in a steering housing, which couples the steering shaft with a toothed rack, and with a worm wheel attached to a free end section of the steering pinion, the steering pinion being rotatably supported at both ends via a bearing in the steering housing , and wherein a worm wheel-side bearing of said bearings is secured and fixed axially on the steering pinion by means of a securing element, the object is achieved in that the securing element is formed by a bearing nut which is preloaded against an externally threaded portion of the free end portion of the steering pinion the bearing on the worm wheel side is screwed.

Durch diese Maßnahme ist bei Gewährleistung eines sicheren, hohe Lenkleistungen übertragenden Fügeverbundes der beteiligten Bauteile der Kraftfahrzeuglenkung vorteilhaft eine besonders schlanke Ausführung der Lenkwelle insbesondere im Bereich des freien Endabschnitts des Lenkritzels ermöglicht, welche schlanke Ausführung mit Material- und Gewichtseinsparungen einhergeht.This measure, while ensuring a secure, high steering performance-transmitting assembly of the components of the motor vehicle steering involved, advantageously enables a particularly slim design of the steering shaft, in particular in the region of the free end section of the steering pinion, which slim design is associated with material and weight savings.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.

Um einen besonders sicheren Fügeverbund der beteiligten Bauteile zu schaffen, ist die Lagermutter mittels des am freien Endabschnitt des Lenkritzels befestigten Schneckenrades axial gesichert. Das Schneckenrad fungiert demnach sozusagen als Konterelement, welches die vorgespannte Lagermutter in ihrer Funktionsstellung sichert respektive kontert. Ein jedwedes anderes an sich bekanntes kraft- und/oder formschlüssiges Konterelement, wie beispielsweise eine zusätzliche Kontermutter, ist vorteilhafterweise entbehrlich, da die Sicherungsfunktion durch das sowieso vorhandene Schneckenrad übernommen ist.In order to create a particularly secure joining of the components involved, the bearing nut is axially secured by means of the worm wheel attached to the free end section of the steering pinion. The worm wheel therefore functions as a counter element, so to speak, which secures or counteracts the preloaded bearing nut in its functional position. Any other known non-positive and / or positive lock element, such as an additional lock nut, is advantageously unnecessary, since the safety function is performed by the worm wheel, which is present anyway.

Eine besonders einfache und funktionssichere Ausführungsform der Erfindung erzielt man dadurch, dass das Schneckenrad durch Form- und/oder Stoffschluss am freien Endabschnitt des Lenkritzels befestigt ist. Hierdurch ist ein Fügeverbund zwischen dem Schneckenrad und dem freien Endabschnitt des Lenkritzels erzielbar, der bei axialer Sicherung des Schneckenrades den hohen an der Lenkwelle und dem Schneckenrad angreifenden Lenkmomenten, wie dem mittels Lenkrad aufgebrachten Handlenkmoment und dem mittels elektrischer Antriebseinrichtung aufgebrachten Unterstützungsmoment, Rechnung trägt.A particularly simple and functionally reliable embodiment of the invention is achieved in that the worm wheel is attached to the free end section of the steering pinion by a form and / or material connection. As a result, a joint can be achieved between the worm wheel and the free end section of the steering pinion, which takes into account the high steering torques acting on the steering shaft and the worm wheel, such as the manual steering torque applied by means of the steering wheel and the support torque applied by means of the electric drive device, when the worm wheel is axially secured.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weisen das Schneckenrad eine Nabe aus einem Kunststoff, bevorzugt einem thermoplastischen Kunststoff, und der freie Endabschnitt des Lenkritzels einen mit der Nabe korrespondierenden Befestigungsabschnitt auf, wobei die Nabe weiter bevorzugt durch Warmeinbetten mit besagtem Befestigungsabschnitt starr verbunden ist. Unter Warmeinbetten wird dabei eine Fügemaßnahme verstanden, bei der zumindest der freie Endabschnitt des Lenkritzels beispielsweise induktiv auf ca. 160°C erhitzt und nachfolgend das mit einer im Bereich der Nabe mit einer zylindrischen Axialbohrung versehene Schneckenrad auf besagten freien Endabschnitt aufgeschoben wird, so dass sich der Kunststoff im Kontaktbereich mit dem besagten Endabschnitt erwärmt und verflüssigt sowie nach Abkühlung auf Raumtemperatur unter Zuhilfenahme beispielsweise einer Luftdusche zumindest einen Stoffschluss mit dem Endabschnitt eingeht.According to a first advantageous embodiment of the invention, the worm wheel has a hub made of a plastic, preferably a thermoplastic, and the free end section of the steering pinion has a fastening section which corresponds to the hub, the Hub is further preferably rigidly connected by hot embedding with said fastening section. Warm embedding is understood to mean a joining measure in which at least the free end section of the steering pinion is, for example, inductively heated to approximately 160 ° C. and subsequently the worm wheel, which is provided with a cylindrical axial bore in the area of the hub, is pushed onto said free end section, so that the plastic in the contact area with said end section is heated and liquefied and, after cooling to room temperature, with the aid of, for example, an air shower, at least one material bond is established with the end section.

Bevorzugt jedoch bildet der Befestigungsabschnitt eine Formschlusskontur, wie eine an der Mantelfläche ausgebildete Verzahnung, eine Rändelung in Form einer Kreuz- oder anderen Rändelung, eine oder mehrere im Umfangsrichtung verlaufende Nuten, und/oder einen unrunden oder polygonalen Querschnitt aus, wodurch gemäß dieser Ausführungsvariante vorteilhaft Form- und Stoffschluss kombiniert sind. Was die Verzahnung, Rändelung und Nuten anbelangt, sind hierdurch Vertiefungen im Befestigungsabschnitt geschaffen, in welche durch Erwärmung verflüssigter Kunststoff eindringt und so einen sicheren Halt des Schneckenrades am Endabschnitt des Lenkritzels sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung bewirkt. Gleichfalls vorteilhaft wirkt sich besagter unrunder oder polygonaler Querschnitt bezüglich eines sicheren Halts des Schneckenrades am freien Endabschnitt des Lenkritzels durch Formschluss in insbesondere Umfangsrichtung aus.However, the fastening section preferably forms a form-locking contour, such as a toothing formed on the lateral surface, a knurling in the form of a cross or other knurling, one or more grooves running in the circumferential direction, and / or an out-of-round or polygonal cross section, which is advantageous according to this embodiment variant Form and material connection are combined. With regard to the toothing, knurling and grooves, this creates recesses in the fastening section, into which liquefied plastic penetrates through heating and thus ensures a secure hold of the worm wheel at the end section of the steering pinion both in the axial and in the circumferential direction. Likewise, said non-circular or polygonal cross section has an advantageous effect with regard to a secure hold of the worm wheel at the free end section of the steering pinion by positive locking, in particular in the circumferential direction.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weist das Schneckenrad eine Nabe aus einem Metall, vorzugsweise aus einem Stahl auf, welche bevorzugt durch Schweißen stoffschlüssig mit dem freien Endabschnitt des ebenfalls aus einem Metall, bevorzugt aus einem Stahl bestehenden Lenkritzels starr verbunden ist. Durch die metallischen Fügepartner ist ein besonders fester Fügeverbund zwischen denselben erzielbar. Alternativ können die metallischen Fügepartner auch durch Kleben untereinander stoffschlüssig verbunden sein.According to a second advantageous embodiment of the invention, the worm wheel has a hub made of a metal, preferably made of steel, which is preferably rigidly connected by welding to the free end section of the steering pinion, which is also made of a metal, preferably made of steel. The metallic joining partners make it possible to achieve a particularly firm joining bond between them. Alternatively, the metallic joining partners can also be bonded to one another by adhesive bonding.

Bevorzugt ist hierbei die Fügenaht (Schweiß- oder Klebenaht) verfahrenstechnisch vorteilhaft stirnseitig des freien Endabschnitts des Lenkritzels an demselben und der Nabe angebracht. Die Fügenaht kann dabei ringförmig ausgebildet oder durch Ringabschnitte gebildet sind.In this case, the joining seam (welded or glued seam) is preferably, in terms of process technology, advantageously attached to the free end portion of the steering pinion on the same and the hub. The seam can be ring-shaped or formed by ring sections.

Gemäß einer dritten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist die Lagermutter einstückig durch eine Nabe aus einem Metall, vorzugsweise aus einem Stahl des am freien Endabschnitt des ebenfalls aus einem Metall, bevorzugt aus einem Stahl bestehenden Lenkritzels befestigten Schneckenrades gebildet. Hierdurch ist vorteilhaft die Bauteileanzahl minimiert.According to a third advantageous embodiment of the invention, the bearing nut is formed in one piece by a hub made of a metal, preferably of a steel, of the worm wheel attached to the free end section of the steering pinion, which is also made of a metal, preferably made of steel. This advantageously minimizes the number of components.

Um auch hier einen besonders festen Fügeverbund zwischen der die Lagermutter ausbildenden Nabe des Schneckenrades und dem freien Endabschnitt des Lenkritzels zu schaffen, ist die Nabe zusätzlich stoffschlüssig durch Schweißen oder Kleben mit dem freien Endabschnitt starr verbunden.In order to create a particularly firm joint between the hub of the worm wheel forming the bearing nut and the free end section of the steering pinion, the hub is additionally rigidly connected to the free end section by welding or gluing.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser dritten Ausführungsvariante der Erfindung weist die Nabe einen die Lagermutter ausbildenden Innengewindeabschnitt auf, der im montierten Zustand des Schneckenrades mit einem Außengewindeabschnitt des freien Endabschnitts des Lenkritzels korrespondiert, wobei sich an besagten Innengewindeabschnitt lagerseitig ein erster Passungsabschnitt der Nabe anschließt, der im montierten Zustand des Schneckenrades stirnseitig einen Innenring des schneckenradseitigen Lagers kontaktiert und mit einem zweiten Passungsabschnitt des freien Endabschnitts des Lenkritzels korrespondiert. Hierdurch ist eine sichere und komfortable Montage des Schneckenrades am Lenkritzel ermöglicht.According to a preferred embodiment of this third embodiment of the invention, the hub has an internal thread section forming the bearing nut, which corresponds in the assembled state of the worm wheel to an external thread section of the free end section of the steering pinion, a first fitting section of the hub adjoining said internal thread section on the bearing side, which assembled state of the worm wheel contacted on the face side an inner ring of the worm wheel-side bearing and corresponds to a second fitting section of the free end section of the steering pinion. This enables a safe and comfortable mounting of the worm wheel on the steering pinion.

Alternativ kann die Nabe einen ersten Passungsabschnitt aufweisen, der im montierten Zustand des Schneckenrades mit einem zweiten Passungsabschnitt des freien Endabschnitts des Lenkritzels korrespondiert, wobei sich an besagten ersten Passungsabschnitt der Nabe lagerseitig ein Innengewindeabschnitt der Nabe anschließt, der im montierten Zustand des Schneckenrades stirnseitig einen Lagerinnenring des schneckenradseitigen Lagers kontaktiert und mit einem Außengewindeabschnitt des freien Endabschnitts des Lenkritzels korrespondiert.Alternatively, the hub can have a first fitting section, which corresponds in the assembled state of the worm wheel to a second fitting section of the free end section of the steering pinion, an internally threaded section of the hub adjoining the first fitting section of the hub on the bearing side, which in the assembled state of the worm wheel has an inner bearing ring on the end face contacted the worm wheel side bearing and corresponds to an external thread portion of the free end portion of the steering pinion.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der dritten Ausführungsvariante der Erfindung, sondern erfasst auch eine Ausführungsform, bei der auf die Ausbildung der Passungsabschnitte verzichtet ist und lediglich besagte Gewinde zur Verfügung stehen, um das Schneckenrad mit Vorspannung gegen das schneckenradseitig angeordnete Lager zu schrauben.However, the invention is not limited to the two embodiments of the third embodiment variant of the invention described above, but also covers an embodiment in which the design of the fitting sections is dispensed with and only said threads are available for biasing the worm wheel against the worm wheel side Screw bearing.

Bevorzugt ist auch hier die Fügenaht (Schweiß- oder Klebenaht) verfahrenstechnisch vorteilhaft stirnseitig des freien Endabschnitts des Lenkritzels an demselben und der Nabe angebracht. Die Fügenaht kann dabei ebenfalls ringförmig ausgebildet oder durch Ringabschnitte gebildet sein.In this case, too, the joining seam (welded or glued seam) is preferably, in terms of process technology, advantageously attached to the free end portion of the steering pinion on the same and the hub. The joining seam can also be ring-shaped or formed by ring sections.

Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung der vorbeschriebenen Art.The invention also relates to a motor vehicle with an electromechanical motor vehicle steering system of the type described above.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung soll die übliche Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs mit „-x“ („minus x“), die Richtung entgegen seiner üblichen Fahrtrichtung mit„+x“ („plus x“), ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (-x) die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung nach rechts gesehen mit „+y“, ausgehend von der üblichen Fahrtrichtung (-x) die Richtung in der Horizontalen quer zur x-Richtung nach links gesehen mit „-y“, die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach oben gesehen mit „+z“, und die Richtung in der Vertikalen quer zur x-Richtung nach unten gesehen mit „-z“ bezeichnet werden. Diese Bezeichnungsweise der Raumrichtungen in kartesischen Koordinaten entspricht dem in der Kraftfahrzeugindustrie allgemein verwendeten Koordinatensystem. Überdies werden Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „oben“ „unten“ sowie Begriffe mit ähnlichem Bedeutungsinhalt einschließlich der Begriffe „rechts“ und „links“ in der Weise verwendet, wie sie zur Richtungsbezeichnung an einem Kraftfahrzeug üblicherweise gebraucht werden. Es zeigen:

  • 1 äußerst schematisch ein Kraftfahrzeug, welches eine erfindungsgemäß ausgebildete elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung aufweist,
  • 2 äußerst schematisch eine Einzeldarstellung einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung nach dem Stand der Technik in einer Ansicht von Fahrzeug-vorn,
  • 3 eine Schnittdarstellung eines erfindungswesentlichen Bereiches der Kraftfahrzeuglenkung nach 2 nach dem Stand der Technik,
  • 4 eine teilweise geschnittene Darstellung des erfindungswesentlichen Bereiches der Kraftfahrzeuglenkung nach 2 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung,
  • 5 eine teilweise geschnittene Darstellung des erfindungswesentlichen Bereiches der Kraftfahrzeuglenkung nach 2 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung,
  • 6 eine äußerst schematische Schnittdarstellung des erfindungswesentlichen Bereiches der Kraftfahrzeuglenkung nach 2 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung, und
  • 7 eine perspektivische Einzeldarstellung einer Nabe eines Schneckenrades der Kraftfahrzeuglenkung nach 6.
The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to these, but covers all the configurations defined by the claims. For the purposes of the present description, the usual direction of travel of a motor vehicle should be “-x” (“minus x”), the direction opposite to its usual direction of travel with “+ x” (“plus x”), based on the usual direction of travel (-x ) the direction in the horizontal seen perpendicular to the x-direction with "+ y", starting from the usual direction of travel (-x) the direction in the horizontal seen perpendicular to the x-direction with "-y", the direction seen vertically transversely to the x direction with "+ z", and the direction vertically transversely to the x direction seen with "-z". This designation of the spatial directions in Cartesian coordinates corresponds to the coordinate system generally used in the motor vehicle industry. In addition, terms such as "front", "rear", "top""bottom" as well as terms with a similar meaning including the terms "right" and "left" are used in the way they are usually used to indicate the direction on a motor vehicle. Show it:
  • 1 extremely schematically a motor vehicle which has an electromechanical motor vehicle steering system designed according to the invention,
  • 2nd extremely schematically an individual representation of an electromechanical motor vehicle steering system according to the prior art in a view from the front of the vehicle,
  • 3rd a sectional view of an area of the motor vehicle steering essential to the invention 2nd According to the state of the art,
  • 4th a partially sectioned representation of the essential area of the motor vehicle steering according to the invention 2nd according to a first preferred embodiment of the invention,
  • 5 a partially sectioned representation of the essential area of the motor vehicle steering according to the invention 2nd according to a second preferred embodiment of the invention,
  • 6 an extremely schematic sectional view of the area of motor vehicle steering essential to the invention 2nd according to a third preferred embodiment of the invention, and
  • 7 an individual perspective view of a hub of a worm wheel of the motor vehicle steering 6 .

1 zeigt zunächst ein Kraftfahrzeug 1, vorliegend einen Personenkraftwagen, welches/r eine in den nachfolgenden Zeichnungsfiguren dargestellte elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung 2 aufweist. Insoweit zeigen in gemeinsamer Anschauung die 2 und 3 zunächst eine elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung 2 nach dem Stand der Technik ( DE 10 2017 208 248.8 ). Diese weist eine Lenkwelle 3 und ein in einem Lenkungsgehäuse 4 (vgl. 3) gelagertes Lenkritzel 5 auf, welches die Lenkwelle 3 mit einer Zahnstange 6 der Kraftfahrzeuglenkung 2 koppelt. In 2 wurde der besseren Übersichtlichkeit halber auf die Darstellung des Lenkungsgehäuses 4 verzichtet. 1 first shows a motor vehicle 1 , in the present case a passenger car which has an electromechanical motor vehicle steering system shown in the following drawing figures 2nd having. In this respect, the common view shows 2nd and 3rd first an electromechanical motor vehicle steering 2nd According to the state of the art ( DE 10 2017 208 248.8 ). This has a steering shaft 3rd and one in a steering box 4th (see. 3rd ) mounted steering pinion 5 on which the steering shaft 3rd with a rack 6 the motor vehicle steering 2nd couples. In 2nd was for the sake of clarity on the representation of the steering housing 4th waived.

Das Lenkritzel 5 weist einen Verzahnungsabschnitt 7 auf, welcher mit einer Verzahnung 8 der Zahnstange 6 im Eingriff steht. In 2 ist ferner ein sogenanntes Druckstück 9 angedeutet, welches die Zahnstange 6 gegen den Verzahnungsabschnitt 7 des Lenkritzels 5 drückt. An einem freien Endabschnitt 10 des Lenkritzels 5 ist ein Schneckenrad 11 befestigt, welches durch Schneckenverzahnung 12 mit einer eine schraubenförmige Schnecke 13 aufweisenden Schneckenwelle 14 einer elektrischen Antriebseinrichtung 15 wirkverbunden ist. Besagte Antriebseinrichtung 15 weist einen Elektromotor auf.The steering pinion 5 has a toothed section 7 on which with a serration 8th the rack 6 is engaged. In 2nd is also a so-called pressure piece 9 hinted at which the rack 6 against the tooth section 7 the steering pinion 5 presses. At a free end section 10th the steering pinion 5 is a worm wheel 11 attached, which by worm teeth 12 with a helical screw 13 having worm shaft 14 an electric drive device 15 is connected. Said drive device 15 has an electric motor.

Bei dieser Kraftfahrzeuglenkung 2 handelt es sich um eine Kraftfahrzeuglenkung 2 nach einer sogenannten „Single-Pinion Ausführung“. Hierbei ist das Schneckenrad 11 direkt am Lenkritzel 5 der Lenkwelle 3 platziert. Das von der elektrischen Antriebseinrichtung 15 aufgebrachte Unterstützungsmoment wird über dasselbe Lenkritzel 5 in die Lenkwelle 3 eingeleitet, wie auch das Handlenkmoment, welches über ein nicht zeichnerisch dargestelltes Lenkrad eingeleitet wird. Im Kopplungsbereich zwischen der Lenkwelle 3 und dem Lenkritzel 5 ist eine Drehmomentmesseinrichtung 16 angeordnet.In this motor vehicle steering 2nd it is a motor vehicle steering 2nd after a so-called "single-pinion version". Here is the worm wheel 11 directly on the steering pinion 5 the steering shaft 3rd placed. That of the electric drive device 15 Support torque applied is via the same steering pinion 5 into the steering shaft 3rd initiated, as well as the manual steering torque, which is initiated via a steering wheel not shown in the drawing. In the coupling area between the steering shaft 3rd and the steering pinion 5 is a torque measuring device 16 arranged.

Das Lenkritzel 5 ist beidenends, und zwar über ein erstes, drehmomentmesseinrichtungsseitig angeordnetes Lager 17 und ein zweites, schneckenradseitig angeordnetes Lager 18 im Lenkungsgehäuse 4 drehbar gelagert. Das erste Lager 17 ist durch ein Nadellager gebildet, wogegen das zweite Lager 18 durch ein Kugellager gebildet ist.The steering pinion 5 is at both ends, namely via a first bearing arranged on the torque measuring device side 17th and a second bearing arranged on the worm wheel side 18th in the steering housing 4th rotatably mounted. The first camp 17th is formed by a needle bearing, whereas the second bearing 18th is formed by a ball bearing.

Das zweite, schneckenradseitige Lager 18 ist mittels eines Sicherungselements axial am Lenkritzel 5 gesichert und festgelegt. Das Sicherungselement ist durch eine Befestigungsschraube 19 gebildet, welche von der Stirnseite des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 her in eine axiale Gewindebohrung 20 desselben eingeschraubt ist und so das Schneckenrad 11 gegen einen Lagerinnenring 21 des zweiten, schneckenradseitig angeordneten Lagers 18 presst sowie am Lenkritzel 5 festlegt.The second worm wheel side bearing 18th is axially on the steering pinion by means of a securing element 5 secured and fixed. The securing element is through a fastening screw 19th formed which from the end face of the free end portion 10th the steering pinion 5 in an axial threaded hole 20th is screwed in and so the worm wheel 11 against a bearing inner ring 21st of the second bearing arranged on the worm wheel side 18th presses and on the steering pinion 5 specifies.

Erste Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 4): First embodiment variant of the invention (FIG. 4):

4 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftfahrzeuglenkung 2, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Zeichnungsfiguren bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung auch auf die vorstehende Beschreibung des Standes der Technik verwiesen wird. 4th shows a first embodiment of a motor vehicle steering system designed according to the invention 2nd , Functionally identical parts are designated with the same reference numerals as in the previous drawing figures, so that reference is also made to the above description of the prior art for their explanation.

Diese erste Ausführungsvariante der Erfindung unterscheidet sich zum vorstehend beschriebenen Stand der Technik zunächst dadurch, dass das Sicherungselement nicht nach dem Stand der Technik durch besagte Befestigungsschraube 19, sondern stattdessen durch eine Lagermutter 22 gebildet ist, welche auf einen Außengewindeabschnitt 23 des Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 mit Vorspannung gegen einen sich an einer Schulter 24 des Lenkritzels 5 abstützenden Lagerinnenring 21 des zweiten, schneckenradseitig angeordneten Lagers 18 geschraubt ist. Ein Lageraußenring 25 des zweiten Lagers 18 stützt sich axial an einer Schulter 26 des Lenkungsgehäuses 4 ab und ist mittels einer in einen Innengewindeabschnitt 27 desselben eingeschraubten Sicherungsmutter 28 axial gesichert.This first embodiment variant of the invention differs from the prior art described above in that the securing element is not according to the prior art by said fastening screw 19th , but instead by a camp mother 22 is formed, which on an external thread portion 23 of the end section 10th the steering pinion 5 with tension against one shoulder 24th the steering pinion 5 supporting bearing inner ring 21st of the second bearing arranged on the worm wheel side 18th is screwed. A bearing outer ring 25th of the second camp 18th is supported axially on a shoulder 26 of the steering housing 4th and is by means of an internal thread section 27th the same screwed lock nut 28 axially secured.

Zum freien Ende besagten Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 hin schließt sich an den Außengewindeabschnitt 23 ein bevorzugt zylindrischer Befestigungsabschnitt 29 des Endabschnitts 10 für das Schneckenrad 11 an. Der Befestigungsabschnitt 29 weist eine Formschlusskontur 30 auf, beispielsweise eine Vertiefung in der Mantelfläche des Befestigungsabschnitts 29 ausbildende Formschlusskontur 30, welche gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch eine in die Außenmantelfläche des Befestigungsabschnitts 29 eingebrachte Verzahnung gebildet ist. Statt besagter Verzahnung können beispielsweise auch eine nicht zeichnerisch dargestellte, an sich bekannte Rändelung, und oder eine oder mehrere im Umfangsrichtung verlaufende Nuten zum Einsatz kommen. In Kombination mit einer der vorstehenden Formschlusskonturen 30 oder in Alleinstellung kann der Befestigungsabschnitt 29 des Endabschnitts 10 ferner einen unrunden oder polygonalen Querschnitt aufweisen (nicht zeichnerisch dargestellt).To the free end of said end section 10th the steering pinion 5 closes on the external thread section 23 a preferably cylindrical fastening section 29 of the end section 10th for the worm wheel 11 at. The fastening section 29 has a positive locking contour 30th on, for example a recess in the lateral surface of the fastening section 29 form-fitting contour 30th which according to this embodiment by a in the outer surface of the mounting portion 29 introduced toothing is formed. Instead of said toothing, knurling, which is known per se and not shown in the drawing, and or one or more grooves running in the circumferential direction can also be used, for example. In combination with one of the above form-fitting contours 30th or alone, the attachment section 29 of the end section 10th also have a non-circular or polygonal cross section (not shown in the drawing).

Das Schneckenrad 11 weist eine Nabe 31 mit einer zylindrischen Axialbohrung 32 auf. Zumindest die Nabe 31 besteht aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die Nabe 31 des Schneckenrades 11 ist durch Warmeinbetten mit besagtem Befestigungsabschnitt 29 derart starr verbunden, dass die Nabe 31 des Schneckenrades 11 die Lagermutter 22 kontaktiert. Wie bereits oben dargetan, wird unter Warmeinbetten eine Fügemaßnahme verstanden, bei der zumindest der freie Endabschnitt 10 des Lenkritzels 5 beispielsweise induktiv auf ca. 160°C erhitzt und nachfolgend das mit der im Bereich der Nabe 31 mit der zylindrischen Axialbohrung 32 versehene Schneckenrad 11 auf besagten freien Endabschnitt 10 respektive dessen Befestigungsabschnitt 29 axial aufgeschoben wird, bis die Nabe 31 an der Lagermutter 22 axial eng anliegt. Durch den erwärmten Endabschnitt 10 verflüssigt sich der Kunststoff der Nabe 31 zumindest im Kontaktbereich und dringt in Vertiefungen der Formschlusskontur 30, vorliegend beispielgebend in Form der Verzahnung ein. Nach Abkühlung des verflüssigten Kunststoffes auf Raumtemperatur unter Zuhilfenahme beispielsweise einer Luftdusche härtet dieser aus und geht mit dem Befestigungsabschnitt 29 des Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 eine form- und stoffschlüssige Fügeverbindung ein.The worm wheel 11 has a hub 31 with a cylindrical axial bore 32 on. At least the hub 31 consists of a plastic, preferably a thermoplastic. The hub 31 of the worm wheel 11 is by warm embedding with said mounting section 29 so rigidly connected that the hub 31 of the worm wheel 11 the camp mother 22 contacted. As already explained above, warm embedding is understood to mean a joining measure in which at least the free end section 10th the steering pinion 5 For example, heated inductively to approx. 160 ° C and then the one in the area of the hub 31 with the cylindrical axial bore 32 provided worm wheel 11 on said free end section 10th or its attachment section 29 is pushed axially until the hub 31 on the camp nut 22 axially tight. Through the heated end section 10th the plastic of the hub liquefies 31 at least in the contact area and penetrates into recesses in the form-fitting contour 30th , in the present example as a toothing. After cooling the liquefied plastic to room temperature with the help of, for example, an air shower, it hardens and goes with the fastening section 29 of the end section 10th the steering pinion 5 a positive and material joint connection.

Durch die erzielte starre Verbindung zwischen Lenkritzel 5 und Schneckenrad 11 fungiert das die Lagermutter 22 kontaktierende Schneckenrad 11 bzw. die Nabe 31 desselben vorteilhaft als axiale Sicherung bzw. als Konterelement für die Lagermutter 22.Due to the rigid connection between the steering pinion 5 and worm wheel 11 that acts the camp mother 22 contacting worm wheel 11 or the hub 31 the same advantageous as an axial securing or as a counter element for the bearing nut 22 .

Zweite Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 5):Second embodiment variant of the invention (FIG. 5):

5 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der Erfindung, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Zeichnungsfiguren bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung auch auf die vorstehende Beschreibung zum Stand der Technik und zur ersten Ausführungsvariante der Erfindung verwiesen wird. 5 shows a second embodiment variant of the invention, wherein functionally identical parts are designated with the same reference numerals as in the previous drawing figures, so that for their explanation reference is also made to the above description of the prior art and to the first embodiment variant of the invention.

Die in 5 gezeigte zweite Ausführungsvariante der Erfindung unterscheidet sich zur vorbeschriebenen ersten Ausführungsvariante zunächst dadurch, dass das Schneckenrad 11 eine Nabe 31 aus einem insbesondere schweißbaren Metall, vorzugsweise aus einem Stahl aufweist. Unter einer Nabe 31 aus besagtem Metall, vorzugsweise Stahl, wird jedoch auch eine Nabe 31 aus einem Kunststoff verstanden, welche einen Einleger aus besagtem Metall, vorzugsweise Stahl, aufweist, wobei letzterer im Zusammenbau den Befestigungsabschnitt 29 des Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 aus ebenfalls einem schweißbaren Metall, vorzugsweise Stahl, kontaktiert. Besagter Einleger wird bei der Herstellung des Schneckenrades 11 samt Nabe 31 nach beispielsweise einem Kunststoff-Spritzgießverfahren in das Spritzgießwerkzeug eingelegt und nachfolgend mit Kunststoff umspritzt (nicht zeichnerisch dargestellt).In the 5 The second embodiment variant of the invention shown differs from the previously described first embodiment variant in that the worm wheel 11 a hub 31 from a particularly weldable metal, preferably from a steel. Under a hub 31 However, said metal, preferably steel, also becomes a hub 31 understood from a plastic, which has an insert made of said metal, preferably steel, the latter in the assembly of the fastening section 29 of the end section 10th the steering pinion 5 also made of a weldable metal, preferably steel. Said insert is used in the manufacture of the worm wheel 11 including hub 31 after a plastic injection molding process, for example, inserted into the injection mold and subsequently overmolded with plastic (not shown in the drawing).

Ein derartiges mit der zylindrischen Axialbohrung 32 versehenes Schneckenrad 11 ist auf den freien Endabschnitt 10 respektive dessen Befestigungsabschnitt 29, welcher gemäß diesem Ausführungsbeispiel als zylindrischer Zapfen ausgebildet ist, mit Spielpassung derart weit aufgeschoben, dass die Nabe 31 an der mit Vorspannung verschraubten Lagermutter 22 axial eng anliegt.One with the cylindrical axial bore 32 provided worm wheel 11 is on the free end section 10th or its attachment section 29 , which is designed according to this embodiment as a cylindrical pin, pushed so far with clearance that the hub 31 on the bearing nut screwed with preload 22 axially tight.

Um eine starre Fügeverbindung zwischen dem Schneckenrad 11 und dem Befestigungsabschnitt 29 des Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 aus Metall, vorzugsweise Stahl, zu bewirken, ist das Schneckenrad 11 bzw. dessen Metall- bzw. Stahlanteil (Nabe 31 aus Metall/Stahl bzw. Metall-/Stahleinleger) bevorzugt durch Schweißen mit dem Befestigungsabschnitt 29 des freien Endabschnitts 10 verbunden. Wie aus 5 weiter zu entnehmen ist, ist die Fügenaht 33 bzw. Schweißnaht verfahrenstechnisch vorteilhaft stirnseitig des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 an demselben und der Nabe 31 respektive im Kontaktbereich zwischen denselben angebracht. Die Fügenaht 33 kann dabei ringförmig ausgebildet oder durch Ringabschnitte gebildet sein.A rigid joint between the worm wheel 11 and the mounting section 29 of the end section 10th the steering pinion 5 The worm wheel is made of metal, preferably steel 11 or its metal or steel content (hub 31 made of metal / steel or metal / steel insert) preferably by welding with the fastening section 29 of the free end section 10th connected. How out 5 can be seen further, the joining seam 33 or weld seam advantageous in terms of process technology at the front of the free end section 10th the steering pinion 5 on the same and the hub 31 respectively in the contact area between them. The seam 33 can be ring-shaped or formed by ring sections.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine stoffschlüssige Fügeverbindung durch Schweißen, sondern erfasst auch eine Fügeverbindung durch Kleben. Auch hier ist die Fügenaht 33 verfahrenstechnisch vorteilhaft stirnseitig des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 an demselben und der Nabe 31 respektive im Kontaktbereich zwischen denselben angebracht und kann dabei ringförmig ausgebildet oder durch Ringabschnitte gebildet sein.However, the invention is not limited to a cohesive joint connection by welding, but also covers a joint connection by gluing. The seam is also here 33 Technically advantageous on the face of the free end section 10th the steering pinion 5 on the same and the hub 31 respectively in the contact area between the same and can be ring-shaped or formed by ring sections.

Ferner kann es auch zweckmäßig sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst, den Kleber auf die Außenmantelfläche des Befestigungsabschnitts 29 und/oder die korrespondierende Innenmantelfläche der Nabe 31 aufzubringen. Weisen die Außenmantelfläche des Befestigungsabschnitts 29 und/oder die korrespondierende Innenmantelfläche der Nabe 31 darüber hinaus eine nicht zeichnerisch dargestellte Formschlusskontur, beispielsweise eine Vertiefung in der besagten Außen- bzw. Innenmantelfläche ausbildende Rändelung auf, wird besagter Stoffschluss vorteilhaft durch Formschluss ergänzt (nicht zeichnerisch dargestellt).Furthermore, it can also be expedient and is accordingly also covered by the invention, the adhesive on the outer surface of the fastening section 29 and / or the corresponding inner lateral surface of the hub 31 to apply. Assign the outer surface of the fastening section 29 and / or the corresponding inner lateral surface of the hub 31 in addition, a form-locking contour, not shown in the drawing, for example knurling forming a depression in the outer or inner lateral surface, said material connection is advantageously supplemented by a form-fitting connection (not shown in the drawing).

Dritte Ausführungsvariante der Erfindung (Fig. 6 und 7):Third embodiment variant of the invention (FIGS. 6 and 7):

6 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer dritten Ausführungsvariante der Erfindung, wobei funktionsgleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Zeichnungsfiguren bezeichnet sind, so dass zu deren Erläuterung auch auf die vorstehende Beschreibung zum Stand der Technik und zur ersten sowie zweiten Ausführungsvariante der Erfindung verwiesen wird. 6 shows a preferred embodiment of a third embodiment of the invention, parts having the same function are designated with the same reference numerals as in the previous drawing figures, so that for their explanation reference is also made to the above description of the prior art and to the first and second embodiments of the invention.

Die in 6 gezeigte bevorzugte Ausführungsform der dritten Ausführungsvariante der Erfindung stellt auf ein Schneckenrad 11 mit einer Nabe 31 aus einem schweißbaren Metall, vorzugsweise Stahl ab, welche nunmehr einstückig die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten als separates Bauteil bereitgestellte Lagermutter 22 ausbildet. Unter einer Nabe 31 aus Metall, vorzugsweise Stahl wird jedoch auch eine Nabe 31 aus einem Kunststoff verstanden, welche einen Einleger aus Metall, vorzugsweise Stahl aufweist, wobei letzterer im Zusammenbau den Endabschnitt 10 des Lenkritzels 5 aus einem schweißbaren Metall, vorzugsweise Stahl kontaktiert. Besagter Einleger wird bei der Herstellung des Schneckenrades 11 samt Nabe 31 nach beispielsweise einem Kunststoff-Spritzgießverfahren in das Spritzgießwerkzeug eingelegt und nachfolgend mit Kunststoff umgossen (nicht zeichnerisch dargestellt).In the 6 shown preferred embodiment of the third embodiment of the invention is based on a worm wheel 11 with a hub 31 from a weldable metal, preferably steel, which now integrally provides the bearing nut provided as a separate component in the embodiment variants described above 22 trains. Under a hub 31 However, a hub made of metal, preferably steel, is also used 31 understood from a plastic, which has an insert made of metal, preferably steel, the latter in the assembly of the end portion 10th the steering pinion 5 made of a weldable metal, preferably steel. Said insert is used in the manufacture of the worm wheel 11 including hub 31 after, for example, a plastic injection molding process, placed in the injection mold and subsequently cast with plastic (not shown in the drawing).

7 zeigt besagte Nabe 31 aus Metall, vorzugsweise Stahl in einer perspektivischen Einzeldarstellung. Auf ihrer Außenmantelfläche weist die Nabe 31 Ausnehmungen 34 auf. Die Nabe 31 wird bei der Herstellung des Schneckenrades 11 nach einem Kunststoff-Spritzgießverfahren in das nicht zeichnerisch dargestellte Spritzgießwerkzeug eingelegt und anschließend mit Kunststoff umspritzt. Der Kunststoff tritt in besagte Ausnehmungen 34 der Nabe 31 ein, so dass Form- und Stoffschluss zwischen der Nabe 31 und dem umspritzten und ausgehärteten Kunststoff bewirkt ist. 7 shows said hub 31 made of metal, preferably steel in a perspective individual representation. The hub faces on its outer surface 31 Recesses 34 on. The hub 31 is used in the manufacture of the worm wheel 11 after a plastic injection molding process, inserted into the injection mold, not shown in the drawing, and then overmoulded with plastic. The plastic enters said recesses 34 the hub 31 one, so that form and material connection between the hub 31 and the molded and cured plastic is effected.

Eine freie Stirnseite 35 der Nabe 31 weist ein Mittel 36 zum Drehantrieb mittels eines nicht zeichnerisch dargestelltes Werkzeugs auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist besagtes Mittel 35 zum Drehantrieb durch Sacklochbohrungen für einen Stiftschlüssel gebildet. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausführung des Mittels 36 zum Drehantrieb, sondern erfasst jedwede anderen an sich bekannten Mittel 36 zum Drehantrieb. So kann dieses beispielsweise auch durch eine Mehrkantkontur, wie einen Sechskant, für einen entsprechend gestalteten Schraubenschlüssel gebildet sein (nicht zeichnerisch dargestellt).A free face 35 the hub 31 has a means 36 to the rotary drive by means of a tool, not shown in the drawing. According to this embodiment, said means 35 formed for the rotary drive by blind holes for a key. However, the invention is not limited to this embodiment of the agent 36 to the rotary drive, but captures any other means known per se 36 to the rotary drive. For example, this can also be formed by a polygonal contour, such as a hexagon, for a correspondingly designed wrench (not shown in the drawing).

Wie der 6 weiter zu entnehmen ist, weist die Nabe 31 aus Metall, vorzugsweise Stahl einen die Lagermutter 22 ausbildenden Innengewindeabschnitt 37 auf, der im montierten Zustand des Schneckenrades 11 mit einem Außengewindeabschnitt 38 des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 aus Metall, vorzugsweise Stahl korrespondiert. An den Innengewindeabschnitt 37 der Nabe 31 schließt sich lagerseitig ein erster Passungsabschnitt 39 der Nabe 31 an, der im montierten Zustand des Schneckenrades 11 stirnseitig den Lagerinnenring 21 des zweiten, schneckenradseitigen Lagers 18 kontaktiert. Der erste Passungsabschnitt 39 der Nabe 31 korrespondiert mit einem zweiten Passungsabschnitt 40 des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5. Hierdurch ist eine sichere und komfortable Montage des Schneckenrades am Lenkritzel ermöglicht.Again 6 the hub shows 31 Made of metal, preferably steel, the bearing nut 22 forming internal thread section 37 on, in the assembled state of the worm wheel 11 with an external thread section 38 of the free end section 10th the steering pinion 5 made of metal, preferably steel. At the internal thread section 37 the hub 31 a first fit section closes on the bearing side 39 the hub 31 on in the assembled state of the worm wheel 11 the bearing inner ring at the front 21st of the second worm wheel side bearing 18th contacted. The first section of fit 39 the hub 31 corresponds to a second fit section 40 of the free end section 10th the steering pinion 5 . This enables a safe and comfortable mounting of the worm wheel on the steering pinion.

Während der Montage wird demnach das Schneckenrad 11 zunächst auf den zweiten Passungsabschnitt 39 des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 aufgesteckt und nachfolgend auf den Außengewindeabschnitt 38 des freien Endabschnitts 10 bis zum Kontakt des Lagerinnenrings 21 aufgeschraubt, und zwar mit Vorspannung. The worm wheel is therefore used during assembly 11 first on the second fit section 39 of the free end section 10th the steering pinion 5 attached and then onto the external thread section 38 of the free end section 10th until the bearing inner ring contacts 21st screwed on, with preload.

Um eine starre Fügeverbindung zwischen dem Schneckenrad 11 und dem Endabschnitt 10 des Lenkritzels 5 aus Metall, vorzugsweise Stahl zu bewirken, wird nachfolgend die Nabe 31 des Schneckenrades 11 bevorzugt durch Schweißen mit dem freien Endabschnitt 10 des Lenkritzels 5 verbunden. Wie aus 6 weiter zu entnehmen ist, ist die Fügenaht 33 bzw. Schweißnaht verfahrenstechnisch vorteilhaft stirnseitig des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 an demselben und der Nabe 31 respektive im Kontaktbereich zwischen denselben angebracht. Die Fügenaht 33 kann dabei ringförmig ausgebildet oder durch Ringabschnitte gebildet sein.A rigid joint between the worm wheel 11 and the end section 10th the steering pinion 5 The hub is subsequently made of metal, preferably steel 31 of the worm wheel 11 preferably by welding with the free end section 10th the steering pinion 5 connected. How out 6 can be seen further, the joining seam 33 or weld seam advantageous in terms of process technology at the front of the free end section 10th the steering pinion 5 on the same and the hub 31 respectively in the contact area between them. The seam 33 can be ring-shaped or formed by ring sections.

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine stoffschlüssige Fügeverbindung durch Schweißen, sondern erfasst auch eine stoffschlüssige Fügeverbindung durch Kleben. Auch hier ist die Fügenaht 33 verfahrenstechnisch vorteilhaft stirnseitig des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 an demselben und der Nabe 31 respektive im Kontaktbereich zwischen denselben angebracht und kann dabei ringförmig ausgebildet oder durch Ringabschnitte gebildet sein. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, den Kleber auf die Außenmantelfläche des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 und/oder die korrespondierende Innenmantelfläche der Nabe 31 aufzubringen (nicht zeichnerisch dargestellt).However, the invention is not limited to a cohesive joint connection by welding, but also covers a cohesive joint connection by gluing. The seam is also here 33 Technically advantageous on the face of the free end section 10th the steering pinion 5 on the same and the hub 31 respectively in the contact area between the same and can be ring-shaped or formed by ring sections. Alternatively, it can also be provided to apply the adhesive to the outer surface of the free end section 10th the steering pinion 5 and / or the corresponding inner lateral surface of the hub 31 apply (not shown in the drawing).

Gemäß einer nicht zeichnerisch dargestellte Alternative zur vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der dritten Ausführungsvariante der Erfindung kann die Nabe 31 einen ersten Passungsabschnitt 39 aufweisen, an welchen sich lagerseitig der die Lagermutter 22 ausbildende Innengewindeabschnitt 37 des Schneckenrades 11 anschließt. Im montierten Zustand des Schneckenrades 11 korrespondieren der erste Passungsabschnitt 39 mit einem entsprechend angeordneten zweiten Passungsabschnitt 40 des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5 und der Innengewindeabschnitt 37 mit einem entsprechend angeordneten Außengewindeabschnitt 38 des freien Endabschnitts 10 des Lenkritzels 5. In axialer Richtung gesehen, sind demnach erster Passungsabschnitt 39 und Innengewindeabschnitt 37 sowie zweiter Passungsabschnitt 40 und Außengewindeabschnitt 38 jeweils in ihrer Anordnung getauscht.According to an alternative, not shown in the drawing, to the preferred embodiment of the third embodiment variant of the invention described above, the hub can 31 a first fit section 39 have on which the bearing nut on the bearing side 22 forming internal thread section 37 of the worm wheel 11 connects. In the assembled state of the worm wheel 11 correspond to the first fitting section 39 with a correspondingly arranged second fitting section 40 of the free end section 10th the steering pinion 5 and the internal thread section 37 with a correspondingly arranged external thread section 38 of the free end section 10th the steering pinion 5 . Seen in the axial direction, are therefore the first fitting section 39 and internal thread section 37 as well as the second fit section 40 and male thread section 38 swapped in their order.

Wie oben bereits ausgeführt, beschränkt sich die Erfindung nicht auf die beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der dritten Ausführungsvariante der Erfindung, sondern erfasst auch eine Ausführungsform, bei der auf die Ausbildung der Passungsabschnitte 39, 40 verzichtet ist und lediglich besagte Gewinde (Innengewindeabschnitt 37 und Außengewindeabschnitt 38) zur Verfügung stehen, um das Schneckenrad 11 mit Vorspannung gegen den Lagerinnenring 21 des zweiten, schneckenradseitig angeordneten Lagers 18 zu schrauben.As already stated above, the invention is not limited to the two embodiments of the third embodiment variant of the invention described above, but also covers an embodiment in which the design of the fitting sections 39 , 40 is dispensed with and only said thread (internal thread section 37 and male thread section 38 ) are available to the worm wheel 11 with preload against the bearing inner ring 21st of the second bearing arranged on the worm wheel side 18th to screw.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
KraftfahrzeugMotor vehicle
22nd
KraftfahrzeuglenkungMotor vehicle steering
33rd
LenkwelleSteering shaft
44th
LenkungsgehäuseSteering housing
55
LenkritzelSteering pinion
66
ZahnstangeRack
77
Verzahnungsabschnitt (Lenkritzel 5)Gear section (steering pinion 5 )
88th
Verzahnung (Zahnstange 6)Gearing (rack 6 )
99
DruckstückPressure piece
1010th
Endabschnitt (Lenkritzel 5)End section (steering pinion 5 )
1111
SchneckenradWorm wheel
1212
SchneckenverzahnungWorm teeth
1313
Schneckeslug
1414
SchneckenwelleWorm shaft
1515
AntriebseinrichtungDrive device
1616
DrehmomentmesseinrichtungTorque measuring device
1717th
erstes Lagerfirst camp
1818th
zweites Lagersecond camp
1919th
BefestigungsschraubeMounting screw
2020th
GewindebohrungTapped hole
2121st
LagerinnenringBearing inner ring
2222
LagermutterCamp mother
2323
Außengewindeabschnitt (Endabschnitt 10)Male thread section (end section 10th )
2424th
Schulter (Lenkritzel 5)Shoulder (steering pinion 5 )
2525th
LageraußenringBearing outer ring
2626
Schulter (Lenkungsgehäuse 4)Shoulder (steering housing 4th )
2727th
Innengewindeabschnitt (Lenkungsgehäuse 4)Internal thread section (steering housing 4th )
2828
SicherungsmutterLock nut
2929
Befestigungsabschnitt (Endabschnitt 10)Fastening section (end section 10th )
3030th
Formschlusskontur (Befestigungsabschnitt 29)Positive locking contour (fastening section 29 )
3131
Nabehub
32 32
Axialbohrung (Nabe 31)Axial bore (hub 31 )
3333
FügenahtJoining seam
3434
AusnehmungRecess
3535
StirnseiteFace
3636
Mittel zum DrehantriebRotary drive means
3737
Innengewindeabschnitt (Nabe 31)Internal thread section (hub 31 )
3838
Außengewindeabschnitt (Endabschnitt 10)Male thread section (end section 10th )
3939
erster Passungsabschnitt (Nabe 31)first fit section (hub 31 )
4040
zweiter Passungsabschnitt (Endabschnitt 10)second fit section (end section 10th )

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017208248 [0002, 0021]DE 102017208248 [0002, 0021]

Claims (10)

Elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung (2), mit einer Lenkwelle (3), mit einem in einem Lenkungsgehäuse (4) gelagerten Lenkritzel (5), welches die Lenkwelle (3) mit einer Zahnstange (6) koppelt, und mit einem an einem freien Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) befestigten Schneckenrad (11), wobei das Lenkritzel (5) beidenends über je ein Lager (17, 18) im Lenkungsgehäuse (4) drehbar gelagert ist, und wobei ein schneckenradseitig angeordnetes Lager (18) der besagten Lager (17, 18) mittels eines Sicherungselements axial am Lenkritzel (5) gesichert und festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement durch eine Lagermutter (22) gebildet ist, welche auf einen Außengewindeabschnitt (23, 37) des freien Endabschnitts (10) des Lenkritzels (5) mit Vorspannung gegen das schneckenradseitig angeordnete Lager (18) geschraubt ist.Electromechanical motor vehicle steering (2), with a steering shaft (3), with a steering pinion (5) which is mounted in a steering housing (4) and which couples the steering shaft (3) with a toothed rack (6), and with one at a free end section (10 ) of the steering pinion (5) fastened worm wheel (11), the steering pinion (5) being rotatably supported at both ends via a respective bearing (17, 18) in the steering housing (4), and wherein a bearing (18) of said bearings (18) arranged on the worm wheel side 17, 18) is secured and fixed axially on the steering pinion (5) by means of a securing element, characterized in that the securing element is formed by a bearing nut (22) which is attached to an externally threaded portion (23, 37) of the free end portion (10) of the steering pinion (5) is preloaded against the worm wheel-side bearing (18). Kraftfahrzeuglenkung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermutter (22) mittels des am freien Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) befestigten Schneckenrades (11) axial gesichert ist.Motor vehicle steering (2) Claim 1 , characterized in that the bearing nut (22) is axially secured by means of the worm wheel (11) attached to the free end section (10) of the steering pinion (5). Kraftfahrzeuglenkung (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (11) durch Form- und/oder Stoffschluss am freien Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) befestigt ist.Motor vehicle steering (2) Claim 2 , characterized in that the worm wheel (11) is fastened to the free end section (10) of the steering pinion (5) by a form and / or material connection. Kraftfahrzeuglenkung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (11) eine Nabe (31) aus einem Kunststoff und der freie Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) einen mit der Nabe (31) korrespondierenden Befestigungsabschnitt (29) aufweisen, wobei die Nabe (31) durch Warmeinbetten mit besagtem Befestigungsabschnitt (29) starr verbunden ist.Motor vehicle steering (2) Claim 3 , characterized in that the worm wheel (11) has a hub (31) made of plastic and the free end section (10) of the steering pinion (5) has a fastening section (29) corresponding to the hub (31), the hub (31) is rigidly connected to said fastening section (29) by hot embedding. Kraftfahrzeuglenkung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (29) eine Formschlusskontur (30) aufweist.Motor vehicle steering (2) Claim 4 , characterized in that the fastening section (29) has a form-fitting contour (30). Kraftfahrzeuglenkung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (11) eine Nabe (31) aus einem Metall aufweist, welche stoffschlüssig durch Schweißen oder Kleben mit dem freien Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) aus ebenfalls einem Metall starr verbunden ist.Motor vehicle steering (2) Claim 3 , characterized in that the worm wheel (11) has a hub (31) made of a metal, which is rigidly connected by welding or gluing to the free end portion (10) of the steering pinion (5) also made of a metal. Kraftfahrzeuglenkung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagermutter (22) einstückig durch eine Nabe (31) aus einem Metall des am freien Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) befestigten Schneckenrades (11) gebildet ist.Motor vehicle steering (2) Claim 1 , characterized in that the bearing nut (22) is formed in one piece by a hub (31) made of a metal of the worm wheel (11) attached to the free end section (10) of the steering pinion (5). Kraftfahrzeuglenkung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (31) des Schneckenrades (11) aus Metall zusätzlich stoffschlüssig durch Schweißen oder Kleben mit dem freien Endabschnitt (10) des Lenkritzels (5) aus ebenfalls Metall starr verbunden ist.Motor vehicle steering (2) Claim 7 , characterized in that the hub (31) of the worm wheel (11) made of metal is additionally rigidly connected by welding or gluing to the free end section (10) of the steering pinion (5) also made of metal. Kraftfahrzeuglenkung () nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass - die Nabe (31) einen die Lagermutter (22) ausbildenden Innengewindeabschnitt (37) aufweist, der im montierten Zustand des Schneckenrades (11) mit einem Außengewindeabschnitt (38) des freien Endabschnitts (10) des Lenkritzels (5) korrespondiert, und dass sich an besagten Innengewindeabschnitt (37) lagerseitig ein erster Passungsabschnitt (39) der Nabe (31) anschließt, der im montierten Zustand des Schneckenrades (11) stirnseitig einen Lagerinnenring (21) des schneckenradseitigen Lagers (18) kontaktiert und mit einem zweiten Passungsabschnitt (40) des freien Endabschnitts (10) des Lenkritzels (5) korrespondiert, oder dass - die Nabe (31) einen ersten Passungsabschnitt (38) aufweist, der im montierten Zustand des Schneckenrades (11) mit einem zweiten Passungsabschnitt (40) des freien Endabschnitts (10) des Lenkritzels (5) korrespondiert, und dass sich an besagten ersten Passungsabschnitt (38) der Nabe (31) lagerseitig ein die Lagermutter (22) ausbildender Innengewindeabschnitt (37) der Nabe (31) anschließt, der im montierten Zustand des Schneckenrades (11) stirnseitig einen Lagerinnenring (21) des schneckenradseitigen Lagers (18) kontaktiert und mit einem Außengewindeabschnitt (38) des freien Endabschnitts (10) des Lenkritzels (5) korrespondiert.Motor vehicle steering () after Claim 8 , characterized in that - the hub (31) has an internal thread section (37) forming the bearing nut (22), which in the assembled state of the worm wheel (11) has an external thread section (38) of the free end section (10) of the steering pinion (5) corresponds, and that on said bearing side thread section (37) is connected a first fitting section (39) of the hub (31) which, in the assembled state of the worm wheel (11), contacts a bearing inner ring (21) of the worm wheel side bearing (18) on the face side and contacts one corresponds to the second fitting section (40) of the free end section (10) of the steering pinion (5), or that the hub (31) has a first fitting section (38) which, in the assembled state of the worm wheel (11), has a second fitting section (40) of the free end section (10) of the steering pinion (5) corresponds, and that a bearing nut (22) is formed on the bearing side of said first fitting section (38) of the hub (31) Connects to the internal thread section (37) of the hub (31), which in the assembled state of the worm wheel (11) contacts a bearing inner ring (21) of the worm wheel-side bearing (18) and with an external thread section (38) of the free end section (10) of the steering pinion (5 ) corresponds. Kraftfahrzeug (1), mit einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle (1) with an electromechanical motor vehicle steering system (2) according to one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102017208248A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Electromechanical vehicle steering

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