Beschreibung

Vorrichtung zum Spannen des Riemens eines elektrischen Lenkungsantriebs

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen des Riemens eines elektrischen Lenkungsantriebs.

Aus der DE 103 93 209 T5 ist bereits eine Riemenspannvorrichtung für eine elektrische Servolenkungseinheit bekannt. Dort ist eine Antriebseinheit vorgesehen, um eine Antriebsriemenscheibe zu drehen, die mit einer Abtriebsriemenscheibe über einen flexiblen Riemen drehbar verbunden ist. Die Spannvorrichtung umfasst ein Gehäuse, einen relativ zu dem Gehäuse bewegbar angebrachten Arm und eine Kontaktvorrichtung. Die Kontaktvorrichtung ist an dem Arm befestigt und dazu ausgelegt, an einem Bereich des Riemens zwischen der Antriebs- und der Abtriebsriemenscheibe anzugreifen, wobei der Arm relativ zu dem Riemen bewegbar ist, um die Kontaktvorrichtung gegen den Riemen zu positionieren, um für Spannung auf dem Riemen zu sorgen.

Aus der EP 1 457 405 Bl ist bereits eine insbesondere für Kraftfahrzeuge vorgesehene Servolenkung bekannt, die ein Lenkungsgehäuse, einen Elektromotor und eine Schubstange zum Auslenken von Fahrzeugrädern aufweist. Eine Ausgangswelle des Elektromotors und die Schubstange sind jeweils mit einer Riemenscheibe verbunden. Die Riemenscheibe der Ausgangswelle ist mit der Riemenscheibe der Schubstange mittels eines Riemens antriebsmäßig verbunden. Die Schubstange ist mittels eines als Exzenterring ausgebildeten Exzenters in dem Lenkungsgehäuse derart gelagert, dass der Achsabstand zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Schubstange variierbar ist. Wird ausgehend von einer Montagestellung des Exzenterrings der Exzenterring um 180° gedreht, wird die Vorrichtung in ihre Betriebsstellung gebracht, in welcher der Riemen gespannt ist.

Aus der EP 1 553 006 Al ist eine weitere Servolenkung bekannt, welche ein Lenkungsgehäuse, einen Elektromotor und eine Schubstange zum Auslenken von Fahrzeugrädern aufweist und bei welcher eine Ausgangswelle des Elektromotors und die Schubstange jeweils mit einer Riemenscheibe verbunden sind. Die Riemenscheibe der Ausgangswelle des Elektromotors ist mit der Riemenscheibe der Schubstange mittels eines Riemens antriebsmäßig verbunden. Der Elektromotor ist mittels eines Exzenters derart gelagert, dass der Achsabstand zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Schubstange variierbar ist. Der Exzenter ist Bestandteil eines mit dem Motorgehäuse mittels Schrauben verbundenen Flansches.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Spannen des Riemens eines elektrischen Lenkungsantriebs anzugeben, deren Bauteileanzahl reduziert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass bei der beanspruchten Vorrichtung das Spannen des Riemens durch eine exzentrische Ausgestaltung eines ohnehin vorhandenen Bauteils des Elektromotors ermöglicht wird, nämlich eine exzentrische Ausgestaltung des Halsbereiches des Lagerschildes des Elektromotors. Das Lagerschild des Elektromotors ist einerseits mit dem Gehäuse des Elektromotors fest verbunden, beispielsweise mit diesem verschraubt. Andererseits dient dieses Lagerschild auch zur Aufnahme des Elektromotors in eine Aussparung des Lenkungsgehäuses. Durch die beanspruchte exzentrische Ausgestaltung des Halsbereichs des Lagerschildes des Elektromotors wird es ermöglicht, durch ein Drehen des Lagerschildes und damit des gesamten Motors relativ zum Lenkungsgehäuse den Abstand der Motorwelle zur Lenkwelle zu variieren und einen Riemen, der eine mit der Motorwelle fest verbundene Riemenscheibe antriebsmäßig mit einer mit der

Lenkwelle fest verbundenen Riemenscheibe verbindet, zu spannen. Zu diesem Spannen des Riemens ist es folglich nicht notwendig, den Motor mit einem eigens zum Zwecke der Spannung des Riemens speziell ausgebildeten Flansch zu versehen.

Vorzugsweise ist der exzentrisch ausgestaltete Halsbereich des Lagerschildes mit einer umlaufenden Nut versehen, in welcher ein O-Ring eingesetzt ist. Dieser dient zur Abdichtung zwischen dem Lenkungsgehäuse und dem Lagerschild und damit auch zwischen dem Lenkungsgehäuse und dem Elektromotor. Diese Doppelfunktion des Halsbereiches des Lagerschildes reduziert die Anzahl der zur Realisierung eines Lenkungsantriebs benötigten Bauteile weiter.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt

Figur 1 eine Längsschnittdarstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Spannen des Riemens eines elektri- sehen Lenkungsantriebs,

Figur 2 eine Ansicht der in der Figur 1 gezeigten Vorrichtung in Richtung des Pfeiles x,

Figur 3 eine Seitenansicht des Lagerschildes des in der Figur 1 gezeigten Elektromotors und

Figur 4 eine Ansicht des in der Figur 3 gezeigten Lagerschildes in Richtung des Pfeiles x.

Die Figur 1 zeigt eine Längsschnittdarstellung zur Erläuterung einer Vorrichtung zum Spannen des Riemens eines Lenkungsantriebs. Die dargestellte Vorrichtung weist ein Lenkungsgehäuse 1 auf, durch welches eine Lenkwelle 2 geführt ist. Die in der Figur 1 nicht dargestellten Endbereiche der Lenkwelle sind jeweils an Lenkhebel eines Rades angekoppelt.

Mit der Lenkwelle 2 wirkt ein Kugelumlauftrieb 13 zusammen. Des Weiteren ist an der Lenkwelle 2 eine Riemenscheibe 3 befestigt. In seinem in der Figur 1 oberen rechten Bereich ist das Lenkungsgehause 1 mit einer öffnung Ia versehen.

Weiterhin weist der in der Figur 1 gezeigte Lenkungsantrieb einen Elektromotor 6 auf. Dieser hat ein Motorgehäuse 4, in welchem eine Motorwelle 5 gelagert ist. Die Motorwelle 5 verlauft parallel zur Lenkwelle 2. Sie ist in ihrem in der Figur 1 rechtsseitigen Endbereich 5b in einem Kugellager 10 gelagert. Der in der Figur 1 linksseitige Endbereich 5a der Welle ist im Lenkungsgehause 1 positioniert und fest mit einer Riemenscheibe 7 verbunden.

Die dem Elektromotor zugehörige, antriebsseitige Riemenscheibe 7 steht mit der auf der Lenkwelle befestigten Riemenscheibe 3 antriebsmaßig über einen Riemen 8 in Verbindung.

Das Motorgehäuse 4 ist mittels seines fest mit ihm verbunde- nen Lagerschildes 4a in der öffnung Ia des Lenkungsgehauses 1 gelagert. In dieses Lagerschild ist ein Kugellager 9 eingesetzt, welches zur Abstutzung der Motorwelle dient. Des Weiteren weist das Lagerschild - wie noch anhand der Figuren 3 und 4 erläutert wird - einen exzentrischen Motorhals, einen Verschraubungsbereich und einen Aufnahmebereich auf.

Aufgrund dieses exzentrisch ausgebildeten Halsbereiches des Lagerschildes besteht die Möglichkeit, den Riemen 8 zu spannen, indem das in der öffnung Ia des Lenkungsgehauses 1 gela- gerte Lagerschild 4a relativ zum Lenkungsgehause 1 verdreht wird. Ist der Riemen 8 gespannt, dann wird die durch das Verdrehen des Lagerschildes erreichte relative Position zwischen dem Lagerschild und dem Lenkungsgehause mittels Schrauben fixiert, die durch Schraubenbohrungen des Lenkungsgehauses und des Lagerschildes gefuhrt sind und festgezogen werden.

Die Figur 2 zeigt eine Ansicht der in der Figur 1 dargestellten Vorrichtung in Richtung des Pfeiles x. Aus der Figur 2

geht hervor, dass der Riemen 8 um die an der Lenkwelle 2 befestigte Riemenscheibe 3 und um die an der Motorwelle 5 befestigte Riemenscheibe 7 gelegt ist. Weiterhin ist aus der Figur 2 ersichtlich, dass der Halsbereich des Lagerschildes in Bezug auf den Rand der öffnung Ia des Lenkungsgehauses exzentrisch angeordnet ist. Durch ein Drehen des Lagerschildes in der öffnung Ia des Lenkungsgehauses, wie es in der Figur 2 durch den Pfeil r angedeutet ist, lasst sich der Abstand zwischen der Lenkwelle 2 und der Motorwelle 5 vergrößern, um den Riemen 8 zu spannen.

Des Weiteren ist aus der Figur 2 ersichtlich, dass im Len- kungsgehause 1 Langlocher Ib vorgesehen sind, innerhalb welcher die zur Befestigung des Lagerschildes am Lenkungsgehause 1 vorgesehenen Schrauben 14 bei einem Verdrehen des Lagerschildes relativ zum Lenkungsgehause gefuhrt werden.

Ferner ist in der Figur 2 veranschaulicht, dass die Mittelachse 5c der Motorwelle 5 in der dargestellten Position von der Mittelachse Ic der öffnung Ia des Lenkungsgehauses 1 aufgrund der Exzentritat des Halsbereichs des Lagerschildes einen Abstand d aufweist.

Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des Lagerschildes 4a des in der Figur 1 dargestellten Elektromotors. Das Lagerschild 4a weist einen Kugellagersitzbereich 4a2 auf, innerhalb dessen das in der Figur 1 gezeigte Kugellager 9 platziert ist. Der Kugellagerbereich 4a2 ist im zusammengesetzten Zustand des Lenkungsantriebs innerhalb des Lenkungsgehauses 1 positi- oniert. Neben dem Kugellagersitzbereich 4a2 weist das Lagerschild 4a den bereits oben genannten Halsbereich 4al auf, welcher bezuglich aller anderen Bestandteile des Lagerschildes exzentrisch ausgestaltet ist. Dieser Bereich dient als Sitz 15 des Elektromotors 6 in der öffnung 1 des Lenkungsge- hauses 1. Des Weiteren ist in diesem Halsbereich 4al des Lagerschildes eine ringförmige Nut 12 vorgesehen, in welcher im zusammengesetzten Zustand des Lenkungsantriebs ein Gummiring platziert ist, mittels dessen das Lagerschild und damit der

Elektromotor gegenüber dem Lenkungsgehäuse 1 abgedichtet sind.

Dem Halsbereich 4al benachbart ist ein Verschraubungsbereich 4a3 des Lagerschildes 4a. Dieser Verschraubungsbereich ragt in Radialrichtung über den Halbereich 4al hinaus und ist in seinem über den Halsbereich hinausragenden Bereich mit Schraubenbohrungen 11 versehen. Durch diese Schraubenbohrungen werden beim Zusammenbau des Lenkungsantriebs Schrauben eingedreht, um das Lagerschild am Lenkungsgehäuse und am Motorgehäuse zu befestigen. Die Schraubenbohrungen sind - wie aus der Figur 4 ersichtlich ist - am Umfang des Lagerschildes verteilt. Um das Lagerschild in verschiedenen Winkelstellungen relativ zum Lenkungsgehäuse an diesem befestigen zu kön- nen, sind im Lenkungsgehäuse - wie in der Figur 2 veranschaulicht ist- mehrere Langlöcher 16 vorgesehen, wobei die erste Endposition jedes Langloches einem nicht gespannten Riemen und die jeweils zweite Endposition jedes Langloches einem gespannten Riemen zugeordnet ist.

Diejenigen Schraubenbohrungen, durch welche beim Zusammenbau des Lenkungsantriebs Schrauben zum Verbinden des Lagerschildes mit dem Motorgehäuse 4 geführt werden, sind in der Figur 4 mit der Bezugszahl IIa bezeichnet. Diejenigen Schraubenboh- rungen, durch welche beim Zusammenbau des Lenkungsantriebs

Schrauben zum Verbinden des Lagerschildes mit dem Lenkungsgehäuse 1 geführt werden, sind in der Figur 4 mit der Bezugszahl IIb bezeichnet.

Ferner weist das in der Figur 3 dargestellte Lagerschild 4a einen Aufnahmebereich 4a4 auf. Dieser ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Außenpassung versehen, welche zum Einfügen des Lagerschildes 4a in eine Innenpassung des Motorgehäuses 4 vorgesehen ist. Dadurch ist sichergestellt, dass nach dem Einfügen das Lagerschild und das Motorgehäuse relativ zueinander zentriert sind. Dies wiederum gewährleistet, dass die Motorwelle und die Lenkwelle parallel zueinander ausgerichtet sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nach alledem eine Vorrichtung zum Spannen des Riemens eines elektrischen Lenkungsantriebs bereitgestellt, bei welcher das Lagerschild des Elektromotors in einer öffnung des Lenkungsgehauses gelagert ist, bei welchem das Lagerschild einen exzentrischen Halsbereich aufweist und bei welchem ein Spannen des Riemens durch ein Drehen des Lagerschildes relativ zum Lenkungsgehause vorgenommen wird. In vorteilhafter Weise ist im exzentrischen Halsbereich eine ringförmige Nut vorgesehen, in welche ein Dichtungsring eingelegt wird, um das Lenkungsgehause gegenüber dem Lagerschild und damit auch gegenüber dem Motorgehäuse abzudichten.