EP3807557A1 - Elektromechanische servolenkung mit einem schraubradgetriebe und einem getriebegehäuse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schraubradgetriebe (2) für eine elektromechanische Servolenkung umfassend eine mit einem Schraubrad (6) kämmende Welle (3), wobei die Welle (3) in einem Getriebegehäuse (1) angeordnet ist und an ihrem ersten Ende in einer antriebsseitigen Lageranordnung (11) und an ihrem zweiten Ende in einer antriebsfernen Lageranordnung (12) in dem Getriebegehäuse (1) drehbar um eine Längsachse (4) gelagert ist, wobei das Getriebegehäuse (1) in Verlängerung der Welle (3) an einem antriebsfernen Ende eine Öffnung (9) aufweist, die von einem Deckel (8) verschließbar ist, wobei der Deckel (8) einen Deckelboden (80) und einen umlaufenden Deckelrand (81) aufweist, wobei der Deckelboden (80) im Bereich der Welle (3) eine sich nach außen, in Richtung der Welle erstreckende Auswölbung (16) aufweist, die eine Axialsicherung der Welle (3) bildet.

Description

Elektromechanische Servolenkung mit einem Schraubradgetriebe und einem Getriebegehäuse

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schraubradgetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine elektromechanische Servolenkung aufweisend ein solches Schraubradgetriebe.

Ein gattungsgemäßes Schraubradgetriebe, beispielsweise für eine elektro- mechanische Servolenkung weist einen elektrischen Servomotor auf, der eine Schneckenwelle antreibt, die mit einem auf einer Lenkwelle oder direkt auf einem Lenkritzel, welches mit einer Zahnstange in Eingriff steht, angeordneten Schneckenrad kämmt. Die Schneckenwelle ist mit einer Motorwelle des

Elektromotors gekoppelt. Das Schneckenrad ist mit der Lenkwelle oder dem Lenkritzel drehfest verbunden. Die Schneckenwelle eines herkömmlichen Schneckengetriebes hat am antriebsseitigen Ende ein Festlager und an ihrem freien Ende ein Loslager. Die Schneckenwelle wird radial mit einer Vorspann- kraft beaufschlagt und gegen die Schneckenradverzahnung gedrückt. Die Vorspannkraft wird dabei über eine Feder und eine Druckeinrichtung

bereitgestellt, die herkömmlicherweise an dem freien Ende angeordnet sind.

Das Schneckengetriebegehäuse wird an seinem motorfernen Ende von einem Deckel zur Sicherung gegen Schmutzeintritt und zur Axialsicherung der Schneckenwelle und/oder des Loslagers verschlossen. Aus der Offenlegungs- schrift EP 3 135 559 Al ist eine Schneckengetriebeanordnung bekannt, bei der das Gehäuse von einem Deckel verschlossen wird. Weiterhin offenbart die US 2015/0308558A1 ein Schneckengetriebe, bei welchem eine Nachstellfeder einer Druckeinrichtung Haltedorne aufweist, welche mit einer Führungswand eines Stopfens in Wirkverbindung stehen. Der Stopfen ist dabei über eine Schnappverbindung an dem Gehäuse des Getriebes fixiert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine elektromechanische Servo- lenkung mit einem Schneckengetriebe anzugeben, bei dem das Schnecken- getriebegehäuse gegen Schmutzeintritt mittels eines verbesserten Deckels gesichert ist, wobei der Deckel weiterhin dazu ausgelegt ist, die Schnecken- welle und/oder eine Lageranordnung einfacher, geräuscharmer und mit einer geringen Anzahl an Bauteilen axial zusichern.

Diese Aufgabe wird von einem Schraubradgetriebe für eine elektro- mechanische Servolenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie den Unteransprüchen gelöst.

Demnach ist ein Schraubradgetriebe umfassend eine mit einem Schraubrad kämmende Welle, wobei die Welle in einem Getriebegehäuse angeordnet ist und an ihrem ersten Ende in einer ersten Lageranordnung und an ihrem zweiten Ende in einer zweiten Lageranordnung in dem Getriebegehäuse drehbar um eine Längsachse gelagert ist, vorgesehen, wobei das Getriebe- gehäuse in Verlängerung der Welle an einem antriebsfernen Ende eine

Öffnung aufweist, die von einem Deckel verschließbar ist, wobei der Deckel einen Deckelboden und einen umlaufenden Deckelrand aufweist, und wobei der Deckelboden im Bereich der Welle eine sich nach außen, in Richtung der Welle erstreckende Auswölbung aufweist, die eine Axialsicherung der Welle bildet. Bevorzugt ist die erste Lageranordnung als antriebsseitige

Lageranordnung und die zweite Lageranordnung als antriebsferne

Lageranordnung ausgebildet.

Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Deckel ein Bauteil einer elektro- mechanischen Servolenkung.

Die Axialsicherung der Welle wird somit ohne zusätzliche Bauteile oder weitere Prozessschritte bereitgestellt. Es sind keine weiteren Bauteile in Axialrichtung zwischen der Welle und dem Deckel bzw. zwischen dem antriebsfernen Lager und dem Deckel vorgesehen, so dass die Schneckenwelle unmittelbar auf die Außenseite des Deckels bzw. des Deckelbodens, ohne zusätzliche Federung bei Ausfall der Schneckenlagerung aufschlägt. Der Deckel kann jederzeit in eine bereits laufende Serie einfließen, da keine anderen Teile angepasst werden müssen. Der Einsatzfall der Axialsicherung (Ausfall der Schneckenlagerung) macht sich zudem durch eine laute Geräuschentwicklung beim Aufschlagen der Welle auf den Deckel bemerkbar, ohne auszufallen.

Vorzugsweise ist der Deckel in die Öffnung eingepresst. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswölbung zylindrisch, mit einer kreisförmigen Grundfläche ausgeformt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Auswölbung einen Außendurchmesser aufweist, der wenigstens so groß ist wie der Durchmesser der Welle. Weiterhin bevorzugt, ist der Außendurchmesser der Auswölbung wenigstens so groß wie der Außendurchmesser eines Innenrings eines Lagers der antriebsfernen Lageranordnung. Vorzugsweise entspricht eine

Symmetrieachse der Auswölbung der Längsachse der Welle.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Deckelrand einen Zackenrand auf, der in Radialrichtung der Längsachse nach außen vorgespannt ist und im eingepressten Zustand an einer Innenseite des Getriebegehäuses anliegt und eine Auspresssicherung bildet. Die Auspresssicherheit in Axialrichtung wird somit allein durch den Rand des Deckels hergestellt. Vorzugsweise fixiert der Zackenrand umlaufend mit Vorspannung. Bei den Zacken kann es sich um gleichmäßig über den Umfang verteilte Zähne handeln, die sich im Wesent- lichen in Längsrichtung erstrecken. Durch die umlaufend ausgebildeten Zähne sind keine zusätzlichen Befestigungselemente, wie beispielsweise Schrauben, notwendig. Weiterhin ist es denkbar und möglich, dass die Randkontur des Deckelrands als Riffelung, Rippenkontur oder Rändelung ausgebildet ist.

Vorzugsweise erzeugt der Zackenrand einen Kraftschluss des Deckels mit dem Getriebegehäuse.

Vorzugsweise weisen alle Zacken oder Zähne des Zackenrands eine identische Zackenlänge, Zackenbreite und Zackenhöhe auf. Das Verhältnis zwischen Zackenbreite und Zackenlänge kann dabei derart ausgebildet sein, dass 0 kleiner der Zackenlänge und kleiner der dreifachen Zackenbreite ist. Weiterhin kann das Verhältnis derart zueinander sein, dass 1/8 kleiner der Zackenbreite kleiner der Zackenlänge ist. Es ist weiterhin denkbar und möglich, dass mindestens ein Zahn oder Zacken eine von den anderen Zacken abweichende Zackenlänge, Zackenbreite und/oder Zackenhöhe aufweist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Deckelrand eine Lasche auf, die einen nach außen hin abgewinkelten Bereich hat, wobei im eingebauten Zustand des Deckels die Unterseite des abgewinkelten Bereichs der Lasche auf der Stirnseite des Gehäuses im Bereich der Öffnung aufliegt. Die Lasche dient somit als Montage- und Demontagehilfe.

Vorzugsweise weist die zweite Lageranordnung eine Vorspanneinrichtung auf, mittels derer die Lage der Welle in Bezug auf das Schraubrad einstellbar ist, wobei die Vorspanneinrichtung einen federvorgespannten Stift aufweist, der eine Schwenkachse definiert und wobei der Deckelboden eine nach innen gerichtete Einwölbung aufweist, die einen Freiraum für den Stift ausbildet.

Eine nach innen gerichtete Einwölbung erstreckt sich bevorzugt in eine von der Welle und der nach außen erstreckenden Auswölbung entgegengesetzten Richtung. Die Einwölbung ist bevorzugt parallel zu der Auswölbung und der Längsachse ausgebildet. Die Funktionalität der Vorspanneinrichtung ist somit durch den Deckel nicht eingeschränkt.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Deckelboden einen nach innen gerichteten Vorsprung aufweist, der im eingebauten Zustand auf der Außen- seite in Anlage mit dem Getriebegehäuse steht und einen Montage-Anschlag bildet. Bevorzugt weist der nach innen gerichtete Vorsprung entsprechend der nach innen gerichteten Auswölbung in die von der Welle und der nach außen erstreckenden Auswölbung entgegengesetzten Richtung.

Für den Fall, dass eine Lasche und ein Vorsprung vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, wenn diese auf gegenüberliegenden Seiten der Auswölbung angeordnet sind. So kann verhindert werden, dass sich der Deckel beim

Einsetzen verkantet bzw. kippt. Vorzugsweise weist der Deckelrand einen ersten Randbereich auf, der sich ohne Unterbrechung, entlang des Umfangs des Deckelbodens erstreckt und einen zweiten Randbereich, der sich an den ersten Randbereich auf einer bodenfernen Seite anschließt, wobei der zweite Randbereich den Zackenrand bildet, welcher sich im Wesentlichen in Richtung der Längsachse erstreckt. Der erste durchgehende Randbereich dient der Stabilität des Deckels.

Es ist allgemein bevorzugt, wenn das Getriebegehäuse aus einem weicheren Material als der Deckel gebildet ist. Im Fall eines Auspressens des Deckels kann der Zackenrand das Gehäuse abtragen, wodurch eine Auspresssicherheit gegeben ist. Vorzugsweise ist das Getriebegehäuse als Gussgehäuse aus Aluminium gebildet und der Deckel aus Federstahl hergestellt.

In allen Ausführungen ist es bevorzugt, dass das Schraubrad ein Schnecken- rad und die Welle eine Schneckenwelle ist.

Es ist weiterhin eine elektromechanische Servolenkung umfassend einen Elektromotor mit einer Motorwelle und ein zuvor genanntes Schraubrad- getriebe, vorgesehen, wobei die Motorwelle die Welle des Schraubradgetriebes antreibt. Vorzugsweise ist dabei das Schraubrad auf einer Lenkwelle eines Kraftfahrzeuges drehfest angeordnet.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleichen Funktionen tragen dabei gleiche Bezugszeichen. Es zeigen :

Figur 1 : eine schematische Darstellung einer elektromechanischen Hilfskraft - lenkung,

Figur 2: eine räumliche Darstellung eines Lenkgetriebes einer elektro- mechanischen Kraftfahrzeuglenkung,

Figur 3: eine räumliche Darstellung eines in einem Getriebegehäuse

gelagerten Getriebes der Hilfskraftlenkung aus Figur 1 mit Sicht auf die Schneckenwelle und einen das Getriebegehäuse abschließenden Deckel, Figur 4: einen Längsschnitt durch das Getriebe der Figur 1 entlang der Schneckenwelle,

Figur 5: eine räumliche Ansicht auf die Schneckenwelle und den Deckel ohne

Getriebegehäuse,

Figur 6: eine erste räumliche Darstellung des Deckels aus Figur 5,

Figur 7: eine zweite räumliche Darstellung des Deckels aus Figur 5,

Figur 8: eine räumliche Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen

Deckels,

Figur 9: eine erste Detailansicht aus Figur 5, sowie Figur 10: eine zweite Detailansicht aus Figur 5.

In der Figur 1 ist eine elektromechanische Kraftfahrzeugservolenkung 15 mit einem Lenkrad 25, das mit einer Lenkwelle 35 drehfest gekoppelt ist, schematisch dargestellt. Über das Lenkrad 25 bringt der Fahrer ein

entsprechendes Drehmoment als Lenkbefehl in die Lenkwelle 35 ein. Das Drehmoment wird dann über die Lenkwelle 75 auf ein Lenkritzel 45

übertragen. Das Ritzel 45 kämmt in bekannter Weise mit einem Zahnsegment 550 einer Zahnstange 55. Das Lenkritzel 45 bildet zusammen mit der

Zahnstange 55 ein Lenkgetriebe. Die Zahnstange 55 ist in einem Lenkungs- gehäuse in Richtung ihrer Längsachse verschieblich gelagert. An ihrem freien Ende ist die Zahnstange 55 mit Spurstangen 65 über nicht dargestellte Kugelgelenke verbunden. Die Spurstangen 65 selbst sind in bekannter weise über Achsschenkel mit je einem gelenkten Rad 35 des Kraftfahrzeugs verbunden. Eine Drehung des Lenkrades 25 führt über die Verbindung der Lenkwelle 3 und des Ritzels 4 zu einer Längsverschiebung der Zahnstange 55 und damit zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder 35. Die gelenkten Räder 35 erfahren über eine Fahrbahn 350 eine Rückwirkung, die der

Lenkbewegung entgegen wirkt. Zum Verschwenken der Räder 35 ist folglich eine Kraft erforderlich, die ein entsprechendes Drehmoment am Lenkrad 25 erforderlich macht. Ein Elektromotor 5 mit einem Rotorlagensensor (RPS) einer Servoeinheit 110 ist vorgesehen, um dem Fahrer bei dieser Lenkbewegung zu unterstützen. Die Servoeinheit 110 kann dabei als

Hilfskraftunterstützungseinrichtung 95, 110, 115 entweder mit einer Lenkwelle 75, dem Lenkritzel 45 oder der Zahnstange 55 gekoppelt sein. Die jeweilige Hilfskraftunterstützung 95,110,115 trägt ein Hilfskraftmoment in die Lenkwelle 35, das Lenkritzel 45 und/oder in die Zahnstange 55 ein, wodurch der Fahrer bei der Lenkarbeit unterstützt wird. Die drei unterschiedlichen in Figur 1 dargestellten Hilfskraftunterstützungen 95,110,115 zeigen alternative

Positionen für deren Anordnung. Üblicherweise ist nur eine einzige der gezeigten Positionen mit einer Hilfskraftunterstützung belegt. Die Servoeinheit kann dabei als Überlagerungslenkung an der Lenksäule oder als Hilfskraft- unterstützungseinrichtung an dem Ritzel 45 oder der Zahnstange 55

angeordnet sein.

In den Figuren 2 bis 4 ist ein Getriebegehäuse 1 eines Schneckengetriebes 2 dargestellt. Ein Teil des Getriebegehäuses 1 ist lang gestreckt und umgibt eine Schneckenwelle 3, die um eine Längsachse 4 drehbar in dem Getriebegehäuse 1 gelagert ist. Ein Elektromotor 5 oder ein Servomotor treibt die Schnecken- welle 3 an, die mit ihrer Schnecke in Eingriff mit einem Schneckenrad 6 steht, das mit einer Lenkwelle 7 eines Kraftfahrzeuges drehfest verbunden ist. Bei einem Betrieb des Elektromotors 5 wird die Schneckenwelle 3 angetrieben und die Schneckenwelle 3 und das Schneckenrad 6 drehen sich entsprechend um ein Unterstützungsmoment unmittelbar z. B. in die Lenkwelle 7 einzuleiten.

Das Getriebegehäuse ist auf der antriebsfernen Seite von einem Deckel verschlossen 8.

Figur 3 zeigt das Getriebegehäuse 1, das an einem antriebsfernen Ende der Schneckenwelle 3 eine Öffnung 9 in Verlängerung der Längsachse 4 der Schneckenwelle 3 aufweist, die mit dem Deckel 8 verschlossen wird. Der Deckel 8 dichtet das Gehäuse 1 gegen Verschmutzung, Spritzwasser und Staub ab. Der Deckel 8 wird zur Ausbildung einer Auspresssicherung in

Richtung der Längsachse 4 mit Hilfe eines geeigneten Einpresswerkzeuges in die Öffnung 9 eingepresst.

Die Figur 4 zeigt die Komponenten des Getriebes 2 und des Getriebegehäuses 1 im Längsschnitt entlang der Längsachse 4. Die Schneckenwelle 3 kämmt über eine Schneckenverzahnung 10 mit dem Schneckenrad 6. Das

Schneckenrad 6 wiederum ist drehfest mit der Lenkwelle 7 verbunden, die zwischen einem nicht dargestellten Lenkrad und dem eigentlichen

Lenkgetriebe des Kraftfahrzeugs verläuft. Die genannten Bauelemente sind in dem gemeinsamen Getriebegehäuse 1 gelagert.

Die Schneckenwelle 3 ist dabei in dem Getriebegehäuse 1 mittels der ersten Lageranordnung 11, welche in diesem Beispiel eine antriebsseitige

Lageranordnung 11 darstellt, und der zweiten Lageranordnung 12, welche in diesem Beispiel eine antriebsferne Lageranordnung 12 darstellt, gelagert. Die antriebsseitige Lageranordnung ist über eine Kupplung 130 drehmoment- übertragend mit dem hier nicht dargestellten Motor verbunden. Die

antriebsseitige Lageranordnung 11 weist ein Wälzlager 13 auf, welches als Festlager ausgebildet ist und eine Verschwenkung der Schneckenwelle 3 um eine Schwenkachse zulässt. Die antriebsferne Lageranordnung 12 weist ein Loslager 14 auf, das insbesondere als Rillenkugellager ausgebildet ist. Die Lage der Schneckenwelle 3 ist in Bezug auf das Schneckenrad 6 mittels einer Vorspanneinrichtung 15 im Bereich der antriebsfernen Lageranordnung 12 einstellbar. Die Vorspanneinrichtung 15 umfasst einen federvorgespannten Stift 150, der eine Schwenkachse ausbildet.

Die Öffnung 9 des Getriebegehäuses 1 ist bevorzugt dazu vorgesehen, um das antriebsferne Lager 14 und die Vorspanneinrichtung 15 in das Gehäuse 1 einzubringen und zu montieren.

Der Deckel 8 ist in einem Gehäuseabschnitt 101 im Bereich der antriebsfernen Lageranordnung des Getriebegehäuses 1 eingepresst. Der Deckel 8 umfasst einen Deckelboden 80, welcher eine Innenfläche 84 umfasst, welche der Schneckenwelle zugewandt ist, und eine Außenfläche 85, welche auf der Schneckenwelle abgewandten Seite angeordnet ist. Der Deckel 8 weist weiterhin einen nach außen abstehenden, im Wesentlichen senkrecht zum Deckelboden 80 angeordneten Umfangsrand 81 auf. Der Umfangsrand 81 weist einen ersten Randbereich 82 auf, der sich ohne Unterbrechung, entlang des Umfangs des Deckelbodens 80, etwa senkrecht dazu, erstreckt. Ein zweiter sich an den ersten Randbereich 82 auf einer bodenfernen Seite anschließender Randbereich 83 ist zacken- und/oder zahnförmig ausgeformt, wobei sich der dadurch gebildete Zackenrand 83 im Wesentlichen in Richtung der Längsachse 4 erstreckt. Der Zackenrad 83 weist dabei im nicht einge- bauten Zustand, einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Öffnung 9 auf. Der Rand des Deckels 81 verjüngt sich in Richtung auf den Boden zugehend. Im Bereich des ersten Randbereichs 82 entspricht der Außendurchmesser in etwa dem Innendurchmesser der Öffnung 9 mit etwas Spiel, so dass der Deckel 8 im Bereich des ersten Randbereichs 82 einfach und ohne Kraftaufwand in die Öffnung 9 eingesetzt werden kann. Der äußere, zweite Randbereich, der Zackenrand 83, ist hingegen in Radialrichtung der Längsachse 2 nach außen hin vorgespannt. Der nach außen vorgebogene Zackenrand 83 gibt in Einpressrichtung elastisch nach. Der Deckel 8 lässt sich somit auch im Bereich des Zackenrandes 83 in Montagerichtung ohne großen Widerstand einpressen. Der Zackenrand 83 stellt eine Auspresssicherung bereit.

Der Deckelboden 80 weist eine im Bereich der Schneckenwelle 3 nach außen gewölbte Bodenfläche auf. Der durch diese Auswölbung 16 entstehende erste Dom, ist im Wesentlichen zylindrisch, mit einer kreisförmigen Grundfläche ausgeformt. Der erste Dom 16 stellt auf seiner der Schneckenwelle 3 zugewandten Außenseite einen Anschlag für die Schneckenwelle 3 bereit. Wie in Figur 4 dargestellt, ist in einem Normalzustand des Getriebes 1, das deckelseitige Ende der Schneckenwelle 3 von der Außenseite des ersten Doms 16 des Deckels 8 in Längsrichtung beabstandet. Die Längsachse des Doms und der Schneckenwelle stimmen bevorzugt überein. Der Durchmesser des ersten Doms 16 ist dabei so gewählt, dass dieser in diesem Ausführungsbeispiel mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser des Innenrings 120 des antriebsfernen Lagers 12. Der erste Dom 16 dient in diesem Fall auch als axialer Anschlag für das antriebsferne Lager 12. Im Betrieb der Lenkung kann es dazu kommen, dass sich der Lagersitz des antriebsfernen Lagers setzt, wodurch das Lager wandern kann und das Getriebe Schaden nimmt. Die Schneckenwelle benötigt daher eine Axialsicherung, welche grösser oder gleich 2 kN ist, die verhindert, dass das Getriebe Schaden nimmt. Der Deckel 8 mit dem ersten Dom 16 stellt eine solche Axialsicherung für die Schneckenwelle und das antriebsferne Lager bereit. Zwischen der Schneckenwelle 3 und dem Deckel 8 in Axialrichtung sind keine weiteren Bauteile vorgesehen, so dass die Schneckenwelle 3 unmittelbar auf die Außenseite des Deckels 8 bzw. des Deckelbodens 80, ohne zusätzliche Federung aufschlägt. Der Zackenrand 83 des Deckels ist so ausgebildet, dass sich in Gegenrichtung zur

Montagerichtung die Zacken in das weichere Material des Getriebegehäuses 1 in dem Gehäuseabschnitt 101 eingraben und eine Widerstandskraft erzeugen, die größer ist als die zur Axialsicherung der Schneckenwelle benötigte Kraft.

Ein weiterer Vorteil dieser Axialsicherung ist, dass ein Anschlag der

Schneckenwelle und/oder des Lagers auf den Dom laute Geräusche erzeugt, die von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges als Defekt vernommen werden können. Der Fahrer kann dann entsprechend handeln und beispielsweise eine Werkstatt aufsuchen.

Im Bereich der Vorspanneinrichtung weist der Deckelboden 80 eine nach innen, in den Deckel hinein gerichtete und von der Schneckenwelle weg weisende Einwölbung 17 auf, die einen korrespondierenden Freiraum für die Schwenkachse bzw. den Stift 150 der Vorspanneinrichtung 15 bereitstellt. Die nach innen gerichtete Einwölbung 17 bildet einen zweiten Dom mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aus. Der Deckelboden weist eine weitere nach innen gerichtete Einwölbung 18 auf, die einen Vorsprung weg von der Schneckenwelle 3 ausbildet, der als Montage-Anschlag dient. Im Bereich des Vorsprungs 18 liegt der Deckelboden 80 auf seiner Innenseite 84, der schneckenwellennahen Seite, im montierten Zustand in Anlage mit einer Rippe 100 des Gehäuses 1. Der Vorsprung 18 begrenzt somit im

Zusammenspiel mit der Rippe 100 die Einpresstiefe des Deckels 8 in der Öffnung 9 in Montagerichtung. Die Einwölbungen 17,18 weisen von der Schneckenwelle 3 weg, während der Dom 16 zur Schneckenwelle hinweist und mit der Welle 3 in Abhängigkeit des jeweiligen Zustands in direktem oder indirekten Kontakt steht.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen die Einzelheiten des Deckels 8. Im Detail ist der Deckelboden 80 mit der Axialsicherung der Schneckenwelle (Auswölbung) 16 und den Einwölbungen 17,18 für den Stift 150 der Vorspannvorrichtung 15 des motorfernen Lagers, sowie für die Gehäuserippe 100 dargestellt. Der Deckel 80 weist zudem eine Grifflasche 19 auf, die Teil des Deckelrandes 81 bildet und den Zackenrand 83 in Richtung der Längsachse 4 hin überragt. Die Grifflasche 19 weist einen nach außen hin abgewinkelten Bereich 190 auf, der in einem gewissen Abstand zu den Zacken des Zackenrandes 83 angeordnet ist. Die Lasche 19 ist bevorzugt auf einer dem Vorsprung 18, mit Bezug auf den ersten Dom 16, gegenüberliegenden Seite ausgebildet. Der Vorsprung 18 und die Lasche 19 liegen somit auf einer gemeinsamen Achse, die durch die Mitte des ersten Doms 16 verläuft. Die Lasche 19 dient als Montage-Anschlag. Im eingebauten Zustand des Deckels 8 liegt die Unterseite des abgewinkelten Bereichs 190 der Lasche auf der Stirnseite des Gehäuses 1 im Bereich der Öffnung 9 auf. Da der als Montage-Anschlag dienende Vorsprung 18 und die Lasche 19 auf einer gemeinsamen Achse, mittig durch den ersten Dom 16 liegen, kann ein Kippen des Deckels 8 beim Einbau verhindert werden. Die Grifflasche 19 dient auch als Demontage-Hilfe, um den Deckel 8 greifen zu können und aus der Öffnung 9 zu ziehen.

In der Figur 8 ist eine zweite Ausführungsform eines Deckels 8 dargestellt. Dieser Deckel 8 entspricht im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Deckel 8, wobei auf den Vorsprung und den zweiten Dom im Deckelboden 80 verzichtet wurde.

In den Figuren 9 und 10 ist eine Detailansicht des Deckels dargestellt. Die Zacken 83 in Figur 9 haben eine definierte Zackenbreite d, eine definierte Zackenlänge x und eine definierte Zackenhöhe hl. Die Zackenbreite d und die Zackenlänge x können dabei in einem bevorzugten Verhältnis zueinander stehen 0<x<3d. Das Verhältnis kann auch derart vorgesehen sein : l/8<d<x. In Figur 9 ist dargestellt, dass die Zacken des Zackenrands 83 identisch zueinander ausgebildet sind und damit auch jede Zackenlänge x, jede

Zackenhöhe hl und jede Zackenbreite d über den gesamten Umfang. Figur 10 hingegen zeigt, dass mindestens ein Zacken entlang des Umfangs des

Zackenrands eine abweichende Länge, Breite und/oder Höhe annehmen kann. So kann ein Zacken eine zweite Zackenhöhe h2, abweichend von der ersten Zackenhöhe hl, aufweisen. In diesem Beispiel ist die Zackenhöhe h2<hl, jedoch kann hl>h2 ausgebildet sein. Weiterhin ist in Figur 10 schematisch dargestellt, dass mindestens ein Zacken eine von der ersten Zackenbreite d abweichende zweite Zackenbreite d2 aufweisen kann. In diesem Beispiel ist d2>d, jedoch kann d2<d ausgebildet sein. Gleiches kann für mindestens eine Zackenlänge x implementiert werden. Die zweite Zackenlänge x2 ist dabei kleiner x, jedoch kann x>x2 ausgebildet sein. Der Deckel weist in allen Ausführungsformen bevorzugt eine geringere

Festigkeit als das Getriebegehäuse auf. Das Getriebegehäuse ist bevorzugt ein Gussgehäuse aus Aluminium. Der Deckel ist vorzugsweise aus Blech, insbesondere Federstahl gebildet. Der Deckel kann insbesondere aus einem Material, das zum Metall-Lasersintern geeignet ist oder aus Werkzeugstahl hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Schraubradgetriebe (2) für eine elektromechanische Servolenkung

umfassend eine mit einem Schraubrad (6) kämmende Welle (3), wobei die Welle (3) in einem Getriebegehäuse (1) angeordnet ist und an ihrem ersten Ende in einer ersten Lageranordnung (11) und an ihrem zweiten Ende in einer zweiten Lageranordnung (12) in dem Getriebegehäuse (1) drehbar um eine Längsachse (4) gelagert ist, wobei das Getriebegehäuse (1) in Verlängerung der Welle (3) an einem antriebsfernen Ende eine Öffnung (9) aufweist, die von einem Deckel (8) verschließbar ist, wobei der Deckel (8) einen Deckelboden (80) und einen umlaufenden

Deckelrand (81) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der

Deckelboden (80) im Bereich der Welle (3) eine sich nach außen, in Richtung der Welle (3) erstreckende Auswölbung (16) aufweist, die eine Axialsicherung der Welle (3) bildet.

2. Schraubradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (8) in die Öffnung (9) eingepresst ist.

3. Schraubradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbung (16) zylindrisch, mit einer kreisförmigen

Grundfläche ausgeformt ist.

4. Schraubradgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbung (16) einen Außendurchmesser aufweist, der wenigstens so groß ist, wie der Durchmesser der Welle (3).

5. Schraubradgetriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Symmetrieachse der Auswölbung (16) der Längsachse (4) der Welle (3) entspricht.

6. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelrand (81) einen Zackenrand (83) aufweist, die in Radialrichtung der Längsachse (4) nach außen vorgespannt ist und im eingepressten Zustand an einer Innenseite des Getriebegehäuses (1) anliegt und eine Auspresssicherung bildet.

7. Schraubradgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zackenrand (83) mit Vorspannung fixiert ist.

8. Schraubradgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zackenrand (83) einen Kraftschluss des Deckels (8) mit dem

Getriebegehäuse (1) erzeugt.

9. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelrand (81) eine Lasche (19) aufweist, die einen nach außen hin abgewinkelten Bereich (190) aufweist, wobei im eingebauten Zustand des Deckels (8) die Unterseite des abgewinkelten Bereichs (190) auf einer die Öffnung (9) bildenden

Stirnseite des Gehäuses (1) aufliegt.

10. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lageranordnung (12) eine Vorspanneinrichtung (15) aufweist, mittels derer die Lage der Welle (3) in Bezug auf das Schraubrad (6) einstellbar ist, wobei die Vorspann- einrichtung (15) einen federvorgespannten Stift (150) aufweist, der eine Schwenkachse definiert und wobei der Deckelboden (80) eine nach innen gerichtete Einwölbung (17) aufweist, die einen Freiraum für den Stift (150) ausbildet.

11. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelboden (80) einen nach innen gerichteten Vorsprung (18) aufweist, der im eingebauten Zustand auf der Außenseite in Anlage mit dem Getriebegehäuse (1) steht und einen Montage-Anschlag bildet.

12. Schraubradgetriebe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch

gekennzeichnet, dass die Lasche (19) und der Vorsprung (18) auf gegenüberliegenden Seiten der Auswölbung (16) angeordnet sind.

13. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelrand (81) einen ersten Randbereich (82) aufweist, der sich ohne Unterbrechung, entlang des Umfangs des Deckelbodens (80) erstreckt und einen zweiten Randbereich (83), der sich an den ersten Randbereich (82) auf einer bodenfernen

Seite anschließt, wobei der zweite Randbereich den Zackenrand (83) bildet.

14. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (1) aus einem weicheren Material als der Deckel (8) gebildet ist.

15. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (1) als

Gussgehäuse aus Aluminium gebildet ist und der Deckel (8) aus

Federstahl hergestellt ist.

16. Schraubradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubrad (6) ein Schneckenrad und die Welle (3) eine Schneckenwelle ist.

17. Elektromechanische Servolenkung umfassend einen Elektromotor (5) mit einer Motorwelle und ein Schraubradgetriebe (2) nach einem der

Ansprüche 1 bis 16, wobei die Motorwelle die Welle (3) des Schraubrad- getriebes (2) antreibt.

18. Elektromechanische Servolenkung nach Anspruch 17, dadurch

gekennzeichnet, dass das Schraubrad (6) auf einer Lenkwelle (7) eines Kraftfahrzeuges drehfest angeordnet ist.