Die Erfindung betrifft ein Kugelumlaufgetriebe, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einer mittels eines Lagers in einem Gehäuse gelagerten Mutter, wobei an jeder Stirnseite des Lagers zwischen dem Lager und dem Gehäuse mindestens ein Federelement angeordnet ist.

Das gattungsgemäße Kugelumlaufgetriebe kann im Betrieb in axialer Richtung Stößen ausgesetzt werden, wodurch es im Laufe der Zeit zu Beschädigungen des Kugelumlaufgetriebes und zu störenden Klappergeräuschen infolge eines Spiels im Lager kommen kann.

Die DE 10 2007 048 075 A1 beschreibt ein Kugelumlaufgetriebe mit einem einseitig gefederten Lager. Die einseitig am Lager anliegende Feder hat die Aufgabe Kippmomente und eine Wärmeausdehnung auszugleichen und gleichzeitig das Lager in einem Gehäuse zu fixieren. Aufgrund der einseitigen Federung des Lagers können mit dieser Konstruktion jedoch keine Stöße aufgenommen werden, da diese im Betrieb immer in Richtung der gegenüberliegenden Stirnseiten wirken.

Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe ein Kugelumlaufgetriebe der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass in axialer Richtung wirkende stoßartige Belastungen gedämpft werden können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem gattungsgemäßen Kugelumlaufgetriebe, bei dem erfindungsgemäß die Federelemente im progressiven Bereich einer Kennlinie betrieben werden. Auf diese Weise können insbesondere aufgrund des steilen Verlaufs im progressiven Bereich der Kennlinie stoßartige Belastungen in axialer Richtung des Lagers zuverlässig gedämpft werden. Folglich werden auch störende Klappergeräusche infolge eines Spiels im Lager deutlich reduziert. Die Kennlinie der Federelemente kann sowohl einen degressiven und/oder einen linearen Anteil aufweisen, der jedoch im Betrieb nicht zum Tragen kommt. Selbstverständlich können die Kennlinien der Federelemente auch rein progressiv sein. Die Federelemente können eine bestimmte Vorspannung aufweisen, wobei ein Vorspannweg und eine Vorspannkraft im Bereich einer geringen Steigung des progressiven Bereichs der Kennlinie liegen. Auf diese Weise können die Klappergeräusche, die aus dem Spiel im Lager resultieren, gedämpft werden. Da das Spiel verglichen mit dem zur Dämpfung benötigten Federweg jedoch in der Regel relativ gering ist, können der Vorspannweg und die Vorspannkraft zweckmäßigerweise in der Nähe des Übergangs liegen, hinter dem die Kennlinie steil ansteigt.

Um die Kennlinie ganz spezifisch gestalten zu können, können die Federelemente parallel und/oder seriell geschaltet werden.

Vorzugsweise können die Federelemente eine Wellfeder und/oder eine Tellerfeder sein, da mit ihr der jeweils gewünschte progressive Bereich der Kennlinie kostengünstig realisiert werden kann. Außerdem kann dieser Bereich der Kennlinie auch mit Scheiben aus Elastomeren dargestellt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Lager ein einen Außenring aufweisendes Wälzlager sein, wobei die Federelemente am Außenring anliegen.

Zwischen den Federelementen und dem Gehäuse kann ein Anschlagelement vorgesehen sein. Auf diese Weise lässt sich der Federweg der Federelemente genau definieren.

Um eine zuverlässige formschlüssige Verbindung zwischen dem Lager und der Mutter sicherzustellen, kann ein Innenring des Lagers auf der Mutter sitzen und der Innenring an der Mutter mittels eines Befestigungsrings befestigt sein. Vorzugsweise kann der Befestigungsring ein Sprengring sein.

In einer alternativen Ausführungsform können die Federelemente jedoch am Innenring des Wälzlagers anliegen, wobei der Außenring in diesem Fall am Gehäuse fixiert ist, so dass er nicht axial bewegt werden kann. Die Erfindung betrifft außerdem eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine Lenkung mit elektrischer Hilfskraftunterstützung, die erfindungsgemäß das Kugelumlaufgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen mehr erläutert.

Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein Kugelumlaufgetriebe;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch ein Lager;

Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform des

Lagers;

Fig. 4 eine Kennlinie eines Federelements.

Fig. 1 zeigt ein Kugelumlaufgetriebe 10 mit einer Gewindespindel 1 1 und einer darauf angeordneten Mutter 12 einer hier nicht näher dargestellten Lenkung eines Kraftfahrzeugs. Auf der Mutter 12 sitzt ein Wälzlager 13, das von einem Gehäuse 14 umgeben ist. Zwischen der Mutter 12 und der Gewindespindel 1 1 sind Kugeln 1 5 angeordnet. Somit kann durch Rotation der Mutter 12 die Gewindespindel 1 1 in axialer Richtung nach links und nach rechts bewegt werden. Ferner können durch eine Fahrbahn, über die ein mit dem Kugelumlaufgetriebe 10 ausgestattetes Fahrzeug fährt, Stöße in axialer Richtung auf die Gewindespindel 1 1 übertragen und somit an die Mutter 12 und das Wälzlager 13 weitergegeben werden.

Fig. 2 zeigt ein Lager 20, das auf einer Mutter 21 sitzt. Das Lager weist einen Außenring 22 und einen Innenring 23 auf. Zwischen dem Außenring 22 und Anschlagelementen 26 ist an den Stirnseiten des Lagers 20 jeweils ein Federelement 24 angeordnet, wobei das Federelement 24 im dargestellten Fall eine Wellfeder ist. Die Federelemente 24 dämpfen stoßartige Belastungen, die in axialer Richtung auf das Lager 20 wirken. Solche stoßartigen Belastungen treten im Betrieb der Lenkung auf, wenn die Mutter 21 anfängt zu rotieren oder die Rotationsrichtung geändert wird. Aufgrund eines unvermeidbaren Spiels im Lager 20 würden hörbare Klappergeräusche entstehen, wenn die Federelemente 24 nicht die stoßartigen Belastungen dämpfen würden.

Die Anschlagelemente 26 definieren den Federweg der Federelemente 24. Der Innenring 23 ist mit einem Befestigungsring 25 an der Mutter 21 formschlüssig angeordnet. Somit können axial wirkende Bewegungen und Belastungen von der Mutter 21 auf das Lager 20 übertragen werden.

Fig. 3 zeigt ein Lager 30, bei dem ein Außenring 31 in ein Gehäuse 32 eingepasst ist, so dass das Lager 30 in axialer Richtung fixiert ist. Ein Innenring 33 ruht auf der Mutter 21 . Zwischen den Befestigungsringen 25 und dem Innenring 33 ist das als Wellfeder ausgebildete Federelement 24 angeordnet. Die Federelemente dämpfen somit die stoßartigen Belastungen, die in axialer Richtung auf das Lager 30 wirken. Ferner werden dadurch Klappergeräusche aufgrund des Spiels im Lager 30 reduziert, so dass sie nicht zu hören sind.

Fig. 4 zeigt eine Kennlinie der Federelemente 24. Die Kennlinie weist einen ausschließlich progressiven Verlauf auf. Um die stoßartigen Belastungen besonders zuverlässig dämpfen zu können, ist hauptsächlich der flache Verlauf der Kennlinie relevant. Der stei l ansteigende Bereich der Kenn l in ie verh indert, dass die Federelemente 24 so weit zusammengedrückt werden, dass stoßartige Belastungen auf das Gehäuse 14 und 32 ausgeübt werden. Um das Spiel im Lager 20 und die damit zusammenhängenden Klappergeräusche zu vermeiden, können die Federelemente 24 vorgespannt werden, wobei ein Vorspannweg und eine Vorspannkraft im Bereich der geringeren Steigung der Kennlinie liegen. Da das Spiel im Lager 20 verglichen mit dem zur Dämpfung benötigten Federweg relativ gering ist, können der Vorspannweg und die Vorspannkraft in der Nähe des Übergangs liegen, hinter dem die Kennlinie steil ansteigt. Der Vorspannweg kann sich deshalb beispielsweise im Bereich des Pfeils in Fig. 3 befinden. Bezugszeichenliste

10 Kugelum laufgetriebe

1 1 Gewindespindel

12 Mutter

13 Wälzlager

14 Gehäuse

15 Kugel

20 Lager

21 Mutter

22 Außenring

23 Innenring

24 Federelement

25 Befestigungsring

26 Anschlagelement

30 Lager

31 Außenring

32 Gehäuse

33 Innenring