Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servolenkung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Hülse für eine solche Servolenkung.

Kugelgewindetriebe dienen zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung oder umgekehrt. Bei Lenkungen eines Kraftfahrzeugs mit einem elektromotorischen Servoantrieb, der über einen Kugelgewindetrieb wirkt, weist die Zahnstange einen Abschnitt auf, der als Gewindespindel ausgebildet ist. Auf der Gewindespindel ist eine Kugelmutter angeordnet, die drehbar auf der Gewindespindel mittels Kugeln gelagert ist. Ein Servomotor treibt die Kugelmutter über ein Getriebe an, um eine Längsverschiebung der Zahnstange elektromotorisch zu unterstützen. Die Zahnstange mit dem

Abschnitt für die Gewindespindel ist in einem Gehäuse untergebracht. Die Kugelmutter ist über ein Wälzlager in diesem Gehäuse drehbar gelagert. Das Wälzlager weist einen Außenring sowie einen Innenring auf.

Aus der DE 10 2010 054 134 ist eine Kunststoffhülse bekannt, die zur radialen Absicherung einer externen Kugelrückführung über die Kugelmutter geschoben wird. Die Hülse hat auf ihrer Innenseite bogenförmige und federnde

Stützbereiche, die an der Kugelmutter anliegen. Ein Nachteil einer derartigen Hülse ist deren komplexer Herstellungsprozess. Weiterhin ist ein rohrförmiger Umlenkkörper offenbart, der die Kugeln zurück in die Kugelmutter befördert. Diese rohrförmige Rückführung beansprucht zusätzlich Bauraum, was als nachteilig angesehen wird .

Die EP 1 659 312 Bl offenbart einen Kugelgewindetrieb, bei dem die

Umlenkkörper aus Kunststoff von außen in den Grundkörper eingesteckt werden. Die Umlenkkörper stehen dabei über den äußeren Umfang des metallischen Grundkörpers der Kugelmutter hinaus. Zur Befestigung der Umlenkkörper in der Kugelmutter sind im Inneren des Zahnriemenrads

Ausnehmungen vorgesehen. Diese direkte Befestigung der Umlenkkörper an dem Zahnriemenrad hat den Nachteil, dass bei einem Bruch des Zahnriemens Teile des Zahnrads zwischen Grundkörper und Umlenkkörper gelangen können und diese die Drehung der Kugelmutter behindern bzw. blockieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Servolenkung mit einem

Kugelgewindetrieb zu schaffen, bei dem die Kugelrückführung geringen

Bauraumbedarf hat und einfach herzustellen ist, wobei auch bei einem Bruch des Zahnriemens das Fahrzeug lenkbar bleiben soll .

Diese Aufgabe wird von einer Servolenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach ist eine Servolenkung, für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einem Servomotor, der eine axial verlagerbare Zahnstange über eine in einem

Gehäuse drehbar in einem Lager gelagerte Kugelmutter antreibt, wobei die Kugelmutter mit einer an der Zahnstange ausgebildeten Gewindespindel in Eingriff steht und auf Ihrer Innenseite ein Kugelgewinde zum Abwälzen von Kugeln aufweist, und mit einer externen Kugelrückführung, die den Anfang des Kugelgewindes mit dem Ende des Kugelgewindes verbindet, um ein endloses Umlaufen der Kugeln zu ermöglichen, und mit einem Umlenkkörper und einer Hülse, wobei ein Rückführungskanal der Kugelrückführung durch den

Umlenkkörper und die Hülse gebildet ist. Der Hülse kommen so zwei

Funktionen zu, die partielle Ausbildung des Rückführkanals und die

Befestigung des Umlenkkörpers.

Vorzugsweise erfolgt die Teilung des Rückführungskanals zwischen dem

Umlenkkörper und der Hülse in der äußeren Berührebene der Kugeln. Die äussere Berührebene der Kugeln ist der Bereich, der die Verbindungsfläche zwischen der Kugel und der Hülse bildet jedoch nicht mit den benachbarten Kugeln oder mit dem Rückführungskanal in Kontakt steht.

Der Umlenkkörper weist bevorzugt eine Ausnehmung auf, die einen offenen Rückführungskanal bildet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die axial auf die Kugelmutter und den Umlenkkörper zuschiebende Hülse den offenen

Rückführungskanal abschließt.

Vorzugsweise weist die Kugelmutter zwei Ausnehmungen für den Eintritt bzw. Austritt von Kugeln für die externe Rückführung zu dem gegenüberliegenden Ende des Kugelgewindes auf.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Umlenkkörper Zapfen zur Positionierung des Umlenkkörpers auf der Kugelmutter auf. Die bevorzugt in die Ausnehmungen der Kugelmutter eingreifen und somit den Umlenkkörper auf der Kugelmutter positionieren bzw. befestigen.

Die Hülse umfasst bevorzugt die Kugelmutter und den auf die Kugelmutter gesteckten Umlenkkörper und sichert somit den Sitz des Umlenkkörpers auf der Kugelmutter.

Es ist vorteilhaft, wenn der Umlenkkörper zwei weitere Ausnehmungen aufweist, die jeweils seitlich zur Ausnehmung des Rückführungskanals und parallel zu diesem angeordnet sind . Durch diese Ausnehmungen kann Gewicht eingespart werden.

Bevorzugt ist der Längsschnitt des Rückführungskanals nicht kreisförmig, sondern U-förmig . Auf diese Weise erhält die Hülse einen Querschnitt, der es erlaubt, die Hülse in Axialrichtung zu montieren.

Es ist vorteilhaft, wenn die Hülse eine zylindrische Geometrie aufweist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der

Zeichnungen näher beschrieben. Gleiche oder funktionsgleiche Bauteile sind in allen Zeichnungen mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Es zeigen :

Fig . 1 : eine schematische Darstellung einer Kraftfahrzeuglenkung mit einem elektromotorischen Servoantrieb ,

Fig . 2 : eine räumliche Darstellung einer Zahnstange mit einem

Kugelgewindetrieb und einer Riemenscheibe,

Fig . 3 : eine räumliche Darstellung der Zahnstange aus Fig. 2 ohne

Riemenscheibe,

Fig . 4: eine räumliche Darstellung eines auf einer Kugelmutter

angeordneten Umlenkkörpers, Fig . 5 : eine räumliche Darstellung der Kugelmutter aus Figur 4 ohne Hülse,

Fig . 6: eine Explosionszeichnung des Aufbaus des Kugelgewindetriebs, sowie

Fig . 7 : eine Ansicht von oben auf den Umlenkkörper der Fig. 4.

In der Figur 1 ist elektromechanische Kraftfahrzeuglenkung 1 mit einem Lenkrad 2, das mit einer oberen Lenkwelle 3 und einer unteren Lenkwelle 4 drehfest gekoppelt ist, schematisch dargestellt. Die untere Lenkwelle 4 ist mit einem Ritzel 5 drehfest verbunden. Das Ritzel 5 kämmt in bekannter Weise mit einem Zahnsegment einer Zahnstange 6. Die Zahnstange 6 ist in einem Lenkungsgehäuse in Richtung ihrer Längsachse verschieblich gelagert. An ihrem freien Ende ist die Zahnstange 6 mit Spurstangen 7 über nicht dargestellte Kugelgelenke verbunden. Die Spurstangen 7 selbst sind in bekannter Weise über Achsschenkel mit je einem gelenkten Rad 8 des

Kraftfahrzeugs verbunden. Eine Drehung des Lenkrades 2 führt über die Verbindung der Lenkwelle 3, 4 und des Ritzels 5 zu einer Längsverschiebung der Zahnstange 6 und damit zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder 8. Auf der Außenseite der Zahnstange 6 ist ein Kugelgewinde 9 vorgesehen, das Teil eines Kugelgewindetriebs 10 ist, der weiter eine Kugelmutter 11 mit darin angeordneten umlaufenden Kugeln 18 umfasst. Die Kugelmutter 11 ist mit einer Riemenscheibe 12 drehfest verbunden, die an ihrer Umfangsseite von einem Zahnriemen 13 formschlüssig erfasst wird . Dieser Zahnriemen 13 wird von einem Servomotor 14 angetrieben. Die Kugelmutter 11 ist wiederum mit einem Kugellager in dem nicht dargestellten Lenkungsgehäuse drehbar und axial fest gelagert.

In an sich bekannter Weise wird der Servomotor 14 über ein aus dem

Drehmoment in der Lenksäule abgeleitetes Signal zur Unterstützung der Lenkbewegung angesteuert. Der Servomotor 14 wird in Drehung versetzt und treibt über den Zahnriemen 13 und die Kugelmutter 11 schließlich die

Zahnstange 6 an. Das erforderliche Handdrehmoment am Lenkrad 2 wird somit reduziert. In der Fig . 2 und der Fig. 3 sind Ausschnitte aus einer erfindungsgemäßen elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugservolenkung dargestellt. Die

Ausschnitte zeigen die Zahnstange 6 mit Kugelgewinde 9 und dem drauf angeordneten Kugelgewindetrieb 10 einmal mit Riemenscheibe 12 und einmal ohne Riemenscheibe. Von einer Hülse 15 werden die Kugelmutter 11 und ein auf der Kugelmutter 11 aufgesetzter Umlenkkörper 16 umfangseitig umfasst.

In der Figur 4 ist die Kugelmutter 11 mit aufgesetztem Umlenkkörper 16 und in der Figur 5 ohne Umlenkkörper 16 gezeigt. Die Kugelmutter 11 trägt auf ihrer Innenseite ein Kugelgewinde 17, in dem sich in an sich bekannter Weise Kugeln 18 abwälzen. Die Kugelmutter 11 weist zwei durchsetzende

Ausnehmungen 19 auf. Jeweils eine Ausnehmung 19 ist für den Eintritt bzw. Austritt von Kugeln 18 für die externe Kugelrückführung 20 zu dem

gegenüberliegenden Ende des Kugelgewindes 17 vorgesehen. Die

Kugelrückführung 20, die die beiden Ausnehmungen 19 miteinander verbindet, wird zumindest teilweise durch den Umlenkkörper 16 gebildet. Die

Kugelrückführung 20 ist U-förmig ausgebildet. Der Rückführungskanal 20' wird zumindest teilweise durch eine Ausnehmung 21 in dem Umlenkkörper 16 und zwei daran anschließende Zapfen 22 gebildet. Die Ausnehmung 21 ist diagonal über den Umlenkkörper 16 angeordnet, der als Aufsatz auf seiner Innenseite an die Krümmung der Oberseite der Kugelmutter 11 angepasst ist und sich in Umfangsrichtung über einen begrenzten Sektor der Kugelmutter 11 erstreckt. Wie in Figur 6 gezeigt, wird der Umlenkkörper 16 mittels der Zapfen 22 in die beiden Ausnehmungen 19 der Kugelmutter 11 eingesetzt, so dass die

Kugelrückführung 20 mit beiden Enden des Kugelgewindes 17 verbunden ist.

Der Rückführungskanal 20' wird durch die Hülse 15 geschlossen. Dadurch können sich die Kugeln 18 entlang der U-förmigen Bahn bewegen und werden in dem Kanal gehalten. Die Teilung des Rückführungskanals 20' zwischen dem Umlenkkörper 16 und der Hülse 15 verläuft in der äußeren Berührebene der Kugeln 18. Bei der Montage wird als erstes der Umlenkkörper 16 auf die Kugelmutter 11 gesteckt und dann axial die Hülse 15 auf die Kugelmutter 11 geschoben. Der Montageaufwand ist somit sehr gering . In der Figur 7 ist der Umlenkkörper 16 dargestellt. Der Umlenkkörper 16 weist neben dem U-förmigen Rückführungskanal 20' zwei weitere U-förmige

Ausnehmungen 23 auf, die jeweils seitlich vom Rückführungskanal 20' und parallel zu diesem angeordnet sind . Diese Ausnehmungen 23 dienen der Gewichtsoptimierung.

Der erfindungsgemäße Kugelgewindetrieb weist eine U-förmige

Kugelrückführung mit geringem Bauraumbedarf auf. Die Kugelrückführung wird durch einen Umlenkkörper und eine Hülse gebildet. Die Trennebene zwischen Umlenkkörper und Hülse verläuft dabei in der äußeren Berührebene der Kugeln, so dass der Umlenkkörper und die Hülse eine besonders einfache Geometrie aufweisen und die Hülse als Endloshalbzeug hergestellt werden kann.