DE102018211493A1 - Adjustment drive for a steering column, motor-adjustable steering column for a motor vehicle, and method for adjusting a bearing arrangement of an adjustment drive - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verstellantrieb (5, 6) für eine motorisch verstellbare Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in eine Spindelmutter (51, 61) eingreifende Gewindespindel (52, 62) mit einer Achse (G), eine Antriebseinheit (55, 65) und ein von der Antriebseinheit (55, 65) um die Achse (G) drehend antreibbares, drehfest mit der Spindelmutter (51) oder der Gewindespindel (62) verbundenes Getrieberad (7), welches in einem Lagergehäuse (53, 63) in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse (53, 63) abgestützten Außenlagerringen (93) um die Achse (G) drehbar gelagert ist,wobei die Außenlagerringe (93) auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine koaxial zur Achse (G) umlaufende Außenlagerfläche aufweisen, welche jeweils einer an dem Getrieberad (7) stirnseitig ausgebildeten Lagerfläche (81) gegenüberliegt. Um ein höhere Laufruhe und einen geringeren Verschleiß zur ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dass mindestens ein Außenlagerring (93) an dem Lagergehäuse (53, 63) über ein elastisches Vorspannelement (94, 95) axial federnd abgestützt ist, welches eine die beiden Außenlagerringe (93) axial gegeneinander verspannende Vorspannkraft (F) ausübt.The invention relates to an adjustment drive (5, 6) for a motorized steering column (1) for a motor vehicle, comprising a threaded spindle (52, 62) with an axis (G) engaging in a spindle nut (51, 61), a drive unit (55 , 65) and a gear wheel (7) which can be driven by the drive unit (55, 65) to rotate about the axis (G) and which is non-rotatably connected to the spindle nut (51) or the threaded spindle (62) and which is located in a bearing housing (53, 63) in a bearing arrangement between two axially supported on the bearing housing (53, 63) outer bearing rings (93) rotatably about the axis (G), the outer bearing rings (93) on their mutually facing sides each having a coaxial to the axis (G) outer bearing surface which each face a bearing surface (81) formed on the end face of the gear wheel (7). In order to allow for smoother running and less wear, the invention proposes that at least one outer bearing ring (93) is axially resiliently supported on the bearing housing (53, 63) via an elastic pretensioning element (94, 95), which is one of the two outer bearing rings (93) exerts pretensioning force (F) axially bracing against one another.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft einen Verstellantrieb für eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in eine Spindelmutter eingreifende Gewindespindel mit einer Achse, eine Antriebseinheit und ein von der Antriebseinheit um die Achse drehend antreibbares, drehfest mit der Spindelmutter oder der Gewindespindel verbundenes Getrieberad, welches in einem Lagergehäuse in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse abgestützten Außenlagerringen um die Achse drehbar gelagert ist, wobei die Außenlagerringe auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine koaxial zur Achse umlaufende Außenlagerfläche aufweisen, welche jeweils einer an dem Getrieberad stirnseitig ausgebildeten Lagerfläche gegenüberliegt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Verstellantrieb und ein Verfahren zur Einstellung einer Lageranordnung eines Verstellantriebs.The invention relates to an adjustment drive for a motor-adjustable steering column for a motor vehicle, comprising a threaded spindle engaging in a spindle nut with an axis, a drive unit and a gearwheel that can be driven by the drive unit to rotate about the axis and is connected in a rotationally fixed manner to the spindle nut or the threaded spindle a bearing housing in a bearing arrangement between two axially supported on the bearing housing outer bearing rings is rotatably mounted about the axis, the outer bearing rings on their mutually facing sides each having a coaxial to the axis outer bearing surface, which is opposite a bearing surface formed on the end face of the gear wheel. Furthermore, the invention relates to a motor-adjustable steering column for a motor vehicle with such an adjustment drive and a method for adjusting a bearing arrangement of an adjustment drive.

Lenksäulen für Kraftfahrzeuge weisen eine Lenkwelle mit einer Lenkspindel auf, an deren in Fahrtrichtung hinteren, dem Fahrer zugewandten Ende ein Lenkrad zur Einbringung eines Lenkbefehls durch den Fahrer angebracht ist. Die Lenkspindel ist um ihre Längsachse in einer Stelleinheit drehbar gelagert, die von einer Trageinheit an der Fahrzeugkarosserie gehalten ist. Dadurch, dass die Stelleinheit in einer mit der Trageinheit verbundenen Manteleinheit, auch als Führungskasten oder Kastenschwinge bezeichnet, in Richtung der Längsachse teleskopartig verschiebbar aufgenommen ist, kann eine Längsverstellung erfolgen. Eine Höhenverstellung kann dadurch realisiert werden, dass die Stelleinheit oder eine diese aufnehmende Manteleinheit schwenkbar an der Trageinheit gelagert ist. Die Verstellung der Stelleinheit in Längs- bzw. Höhenrichtung ermöglicht die Einstellung einer ergonomisch komfortablen Lenkradposition relativ zur Fahrerposition in Betriebsstellung, auch als Fahr- oder Bedienposition bezeichnet, in der ein manueller Lenkeingriff erfolgen kann.Steering columns for motor vehicles have a steering shaft with a steering spindle, at the rear end of which, facing the driver and facing the driver, a steering wheel is attached for introducing a steering command by the driver. The steering spindle is rotatably mounted about its longitudinal axis in an actuating unit which is held on the vehicle body by a support unit. Because the actuating unit is accommodated in a jacket unit connected to the carrying unit, also referred to as a guide box or box rocker, so that it can be displaced telescopically in the direction of the longitudinal axis, a longitudinal adjustment can take place. A height adjustment can be realized in that the actuating unit or a jacket unit receiving it is pivotably mounted on the support unit. The adjustment of the adjusting unit in the longitudinal or height direction enables the setting of an ergonomically comfortable steering wheel position relative to the driver position in the operating position, also referred to as the driving or operating position, in which a manual steering intervention can take place.

Es ist im Stand der Technik bekannt, zur Verstellung der Stelleinheit relativ zur Trageinheit einen motorischen Verstellantrieb mit einer Antriebseinheit vorzusehen, die einen elektrischen Stellmotor umfasst, der - in der Regel über ein Getriebe - mit einem Spindeltrieb verbunden ist, der eine in eine Spindelmutter eingeschraubte Gewindespindel umfasst. Durch die Antriebseinheit sind die Gewindespindel und die Spindelmutter gegeneinander um eine Achse, nämlich die Gewindespindelachse, drehend antreibbar, wodurch die Gewindespindel und die Spindelmutter je nach Drehrichtung translatorisch aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können. In einer Ausführungsform ist die Gewindespindel von der Antriebseinheit, die feststehend mit der Stelleinheit oder der Trageinheit verbunden ist, um ihre Gewindespindelachse drehend antreibbar und greift in die Spindelmutter ein, die an der Trageinheit oder alternativ an der Stelleinheit bezüglich Drehung um die Gewindespindelachse feststehend angebracht ist. In Richtung der Gewindespindelachse stützt sich die Gewindespindel an der Trageinheit oder der Stelleinheit ab, und die Spindelmutter entsprechend an der Stelleinheit oder alternativ an der Trageinheit, so dass ein rotatorischer Antrieb der Gewindespindel eine translatorische Verstellung von Trageinheit und Stelleinheit relativ zueinander in Richtung der Gewindespindelachse bewirkt. Diese Ausführung wird daher auch als Rotationsspindelantrieb bezeichnet.It is known in the prior art to provide a motorized adjustment drive with a drive unit for adjusting the actuating unit relative to the support unit, which drive unit comprises an electric servomotor, which is connected to a spindle drive, which is screwed into a spindle nut, as a rule via a gear Includes threaded spindle. By means of the drive unit, the threaded spindle and the spindle nut can be rotated relative to one another about an axis, namely the threaded spindle axis, whereby the threaded spindle and the spindle nut can be moved translationally towards or away from one another, depending on the direction of rotation. In one embodiment, the threaded spindle of the drive unit, which is fixedly connected to the actuating unit or the supporting unit, can be driven to rotate about its threaded spindle axis and engages in the spindle nut, which is fixedly attached to the supporting unit or alternatively to the actuating unit with respect to rotation about the threaded spindle axis , In the direction of the threaded spindle axis, the threaded spindle is supported on the supporting unit or the actuating unit, and the spindle nut correspondingly on the adjusting unit or alternatively on the supporting unit, so that a rotary drive of the threaded spindle causes a translational adjustment of the supporting unit and adjusting unit relative to one another in the direction of the threaded spindle axis , This version is therefore also referred to as a rotary spindle drive.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Gewindespindel bezüglich Drehung um ihre Gewindespindelachse unverdrehbar mit der Trageinheit oder alternativ mit der Stelleinheit gekoppelt und die Spindelmutter ist drehbar, aber in Richtung der Gewindespindelachse feststehend entsprechend an der Stelleinheit oder alternativ an der Trageinheit gelagert. Wie in der ersten Ausführungsform stützt sich in Richtung der Gewindespindelachse die Gewindespindel an der Trageinheit oder an der Stelleinheit ab, und die Spindelmutter entsprechend an der Stelleinheit oder an der Trageinheit, so dass die Gewindespindel in Richtung der Gewindespindelachse translatorisch verschiebbar ist, indem die Spindelmutter von der Antriebseinheit drehend angetrieben wird. Diese Ausführung wird auch als Tauchspindelantrieb bezeichnet.In an alternative embodiment, the threaded spindle is non-rotatably coupled to the support unit or alternatively to the actuating unit with respect to rotation about its threaded spindle axis, and the spindle nut is rotatable but is fixed in the direction of the threaded spindle axis accordingly on the actuating unit or alternatively on the support unit. As in the first embodiment, the threaded spindle is supported on the support unit or on the adjusting unit in the direction of the threaded spindle axis, and the spindle nut is supported on the adjusting unit or on the supporting unit accordingly, so that the threaded spindle can be displaced translationally in the direction of the threaded spindle axis by the spindle nut of the drive unit is driven in rotation. This version is also known as a plunger spindle drive.

Durch den rotatorischen Antrieb der Gewindespindel wird wie bei der erstgenannten Ausführung eine translatorische Verstellung von Trageinheit und Stelleinheit relativ zueinander in Richtung der Gewindespindelachse bewirkt. In beiden Ausführungen bildet der Spindeltrieb einen zwischen Trageinheit und Stelleinheit wirksamen motorischen Verstellantrieb, durch den die Stelleinheit zur Verstellung relativ zur Trageinheit verstellt werden kann.As in the first-mentioned embodiment, the rotary drive of the threaded spindle causes a translatory adjustment of the carrying unit and the actuating unit relative to one another in the direction of the threaded spindle axis. In both versions, the spindle drive forms a motor-driven adjusting drive which is effective between the supporting unit and the adjusting unit and by means of which the adjusting unit can be adjusted for adjustment relative to the supporting unit.

Zur Realisierung einer Längsverstellung der Stelleinheit in Richtung der Längsachse der Lenkspindel kann der Spindeltrieb eines Verstellantriebs zwischen der Stelleinheit und einer diese axial längsverschieblich aufnehmenden Manteleinheit, auch Führungskasten oder Kastenschwinge genannt, angeordnet sein, welche mit der Trageinheit verbunden ist, und wobei die Gewindespindelachse im Wesentlichen parallel zur Längsachse ausgerichtet sein kann. Zur Höhenverstellung kann ein Spindeltrieb zwischen der Trageinheit und einer daran höhenverschwenkbar gelagerten Stelleinheit oder Manteleinheit, in der die Stelleinheit aufgenommen ist, angeordnet sein. An einer Lenksäule können eine motorische Längs- und Höhenverstellung einzeln oder in Kombination ausgebildet sein.To achieve a longitudinal adjustment of the actuating unit in the direction of the longitudinal axis of the steering spindle, the spindle drive of an adjusting drive can be arranged between the actuating unit and a jacket unit, also called a guide box or box rocker, which axially displaceable longitudinally and which is connected to the support unit, and the threaded spindle axis essentially can be aligned parallel to the longitudinal axis. For height adjustment, a spindle drive can be arranged between the support unit and an actuating unit or jacket unit, which is pivotally mounted thereon and in which the actuating unit is accommodated. A motorized longitudinal and height adjustment can be designed individually or in combination.

Der Antrieb des Spindeltriebs erfolgt von der Antriebseinheit über ein um seine Achse, die identisch mit der Gewindespindelachse ist, drehend antreibbares Getrieberad, welches je nach Ausführung des Spindeltriebs mit der Spindelmutter oder mit der Gewindespindel drehfest verbunden ist. Das Getrieberad weist einen Verzahnungsabschnitt in Form eines Stirnrads auf, mit einer außen umlaufenden Verzahnung oder Schneckenverzahnung.The spindle drive is driven by the drive unit via a gear wheel which can be driven to rotate about its axis, which is identical to the threaded spindle axis and which, depending on the design of the spindle drive, is connected in a rotationally fixed manner to the spindle nut or to the threaded spindle. The gear wheel has a toothed section in the form of a spur gear with an external toothing or worm toothing.

Das Getrieberad weist auf jeder seiner beiden Stirnseiten jeweils eine koaxial zur Achse umlaufende Lagerfläche auf. In einer Lageranordnung sind die Lagerflächen zwischen zwei korrespondierenden Außenlagerflächen angeordnet, die auf den gegeneinander gerichteten Seiten der beiden Außenlagerringe angeordnet sind, zwischen denen das Getrieberad drehbar gelagert ist. Die Außenlagerringe sind vom Getrieberad aus gesehen außen in axialer Richtung an dem Lagergehäuse abgestützt und fixiert. Dadurch werden die auf das Getrieberad in beiden axialen Richtungen der Gewindespindelachse auf den Spindeltrieb wirkenden Halte- und Verstellkräfte über das Getrieberad und die Außenlagerringe auf das Lagergehäuse übertragen, und von dort an der Stelleinheit oder der Trageinheit abgestützt.The gear wheel has on each of its two end faces a bearing surface running coaxially to the axis. In a bearing arrangement, the bearing surfaces are arranged between two corresponding outer bearing surfaces, which are arranged on the opposite sides of the two outer bearing rings, between which the gear wheel is rotatably mounted. The outer bearing rings, as seen from the gearwheel, are supported and fixed on the outside of the bearing housing in the axial direction. As a result, the holding and adjusting forces acting on the gear wheel in both axial directions of the threaded spindle axis on the spindle drive are transmitted via the gear wheel and the outer bearing rings to the bearing housing, and are supported from there on the actuating unit or the carrying unit.

Ein derartiger Verstellantrieb mit einem drehbar gelagerten und axial abgestützten Getrieberad ist beispielsweise aus der US 4,967,618 bekannt. Die Lagerflächen des Getrieberads weisen Laufbahnen für Wälzkörper auf, konkret Kugellaufbahnen von Kugellagern. Zwischen diesen Kugellaufbahnen und diesen gegenüberliegenden, korrespondierenden Kugellaufbahnen in den axial oder schräg gegenüberliegenden Außenlagerflächen der Außenlagerringe sind Kugeln als Wälzkörper angeordnet. Dadurch wird eine Lageranordnung gebildet, in der das Getrieberad in axialer Richtung abgestützt zwischen zwei axialen Drucklagern gelagert ist, die jeweils aus einer Lagerfläche, einer Außenlagerfläche und den dazwischen angeordneten Kugeln gebildet werden. Die Außenlagerringe sind starr an dem Lagergehäuse fixiert.Such an adjustment drive with a rotatably mounted and axially supported gear wheel is for example from the US 4,967,618 known. The bearing surfaces of the gear wheel have raceways for rolling elements, specifically ball raceways of ball bearings. Balls are arranged as rolling elements between these ball raceways and these corresponding ball raceways in the axially or diagonally opposite outer bearing surfaces of the outer bearing rings. This forms a bearing arrangement in which the gear wheel is supported in an axial direction between two axial thrust bearings, each of which is formed from a bearing surface, an outer bearing surface and the balls arranged therebetween. The outer bearing rings are rigidly fixed to the bearing housing.

Bei der Montage erfolgt die Einstellung einer Lageranordnung durch eine axiale Positionierung und Fixierung der Außenlagerringe relativ zueinander, so dass die Kugeln spielfrei zwischen den Kugellaufbahnen abrollen. Damit auch im Betrieb möglichst kein Lagerspiel auftritt, und um einen geräuscharmen Lauf zu gewährleisten, werden die Außenlagerringe in dem Lagergehäuse gegeneinander verspannt, so dass die Lager- und Außenlagerflächen axial gegeneinander angedrückt werden. Dabei muss einerseits die auf die Außenlagerringe ausgeübte axiale Einstellkraft hoch genug sein, damit auch unter Temperaturschwankungen und bei Verschleiß ein spielfreier Lauf der Kugeln gewährleistet ist. Andererseits darf die Einstellkraft jedoch nicht zu hoch sein, wodurch ein erhöhtes Durchdrehmoment des Getrieberads und erhöhter Verschleiß auftreten können.During assembly, a bearing arrangement is adjusted by axially positioning and fixing the outer bearing rings relative to one another, so that the balls roll between the ball raceways without play. So that there is as little bearing play as possible during operation and to ensure low-noise operation, the outer bearing rings are braced against one another in the bearing housing, so that the bearing and outer bearing surfaces are pressed axially against one another. On the one hand, the axial setting force exerted on the outer bearing rings must be high enough to ensure that the balls run without play even under temperature fluctuations and when worn. On the other hand, the setting force must not be too high, as a result of which an increased torque of the gear wheel and increased wear can occur.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Verstellantrieb und eine Lenksäule mit einem verbesserten Verstellantrieb anzugeben, welches ein höhere Laufruhe und einen geringeren Verschleiß hat.In view of the problems explained above, it is an object of the present invention to provide an improved adjustment drive and a steering column with an improved adjustment drive, which has a higher running smoothness and less wear.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verstellantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Anspruch 10 gibt ein Verfahren zur Einstellung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung eines Verstellantriebs für eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug an. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved by an adjustment drive with the features of claim 1 and a motor-adjustable steering column for a motor vehicle with the features of claim 9. Claim 10 specifies a method for adjusting a bearing arrangement according to the invention of an adjustment drive for a motor-adjustable steering column for a motor vehicle. Advantageous further developments result from the subclaims.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird ein Verstellantrieb für eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit den der eingangs genannten Merkmalen vorgeschlagen, bei dem erfindungsgemäß mindestens ein Außenlagerring an dem Lagergehäuse über ein elastisches Vorspannelement axial federnd abgestützt ist, welches eine die beiden Außenlagerringe axial gegeneinander verspannende Vorspannkraft ausübt.To achieve the stated object, an adjustment drive for a motor-adjustable steering column for a motor vehicle with the features mentioned in the introduction is proposed, in which according to the invention at least one outer bearing ring is axially resiliently supported on the bearing housing via an elastic prestressing element which axially braces the two outer bearing rings against one another Exerts preload.

Erfindungsgemäß sind die beiden Außenlagerringe nicht wie im Stand der Technik starr an dem Lagergehäuse abgestützt, sondern in Achsrichtung elastisch eingespannt. Die Achsrichtung entspricht der Richtung der Längsachse. Das mindestens eine Vorspannelement wird durch ein axial wirksames Federelement gebildet, welches sich auf seiner von der Lageranordnung, also von den Außenlageringen nach außen abgewandten Seite axial an dem Lagergehäuse abstützt, und auf seiner anderen Seite in axial auf den korrespondierenden Außenlagerring wirkt. In montierten Betriebszustand ist das Vorspannelement in axialer Richtung, also in Richtung der Längsachse, so weit vorgespannt bzw. komprimiert, dass es ein vorgegebene Vorspannkraft auf den Außenlagerring ausübt, und ist in dieser Vorspann- oder Montageposition relativ zum Lagergehäuse fixiert. Das auf diese Weise axial gespannte Vorspannelement presst mit der elastischen Kraft, also der Federkraft, den Außenlagerring gegen das Getrieberad, welches dadurch mit der Vorspannkraft auch gegen den anderen Außenlagerring angedrückt wird. Die Lageranordnung wird somit durch das Vorspannelement in Achsrichtung elastisch vorgespannt.According to the invention, the two outer bearing rings are not rigidly supported on the bearing housing as in the prior art, but are clamped elastically in the axial direction. The axis direction corresponds to the direction of the longitudinal axis. The at least one prestressing element is formed by an axially effective spring element which is axially supported on the bearing housing on its side facing away from the bearing arrangement, that is to say from the outer bearing rings, and on its other side acts axially on the corresponding outer bearing ring. In the assembled operating state, the pretensioning element is pretensioned or compressed in the axial direction, i.e. in the direction of the longitudinal axis, to such an extent that it exerts a predetermined pretensioning force on the outer bearing ring, and is fixed in this pretensioning or assembly position relative to the bearing housing. The prestressing element axially tensioned in this way presses the outer bearing ring against the gearwheel with the elastic force, that is to say the spring force, which is thereby also pressed against the other outer bearing ring with the prestressing force. The bearing arrangement is thus elastically biased in the axial direction by the biasing element.

Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die Vorspannkraft, die durch die Komprimierung des Vorspannelements bei der Montage eingestellt werden kann, auch unter ungünstigen Betriebsbedingungen, beispielsweise thermischer Belastung oder Verschleiß, über die gesamte Lebensdauer des Verstellantriebs für einen gleichmäßigeren axialen Druck zwischen den Lagerflächen und den korrespondierenden Außenlagerflächen sorgt, wodurch unerwünschtes und schädliches Lagerspiel unterdrückt wird. In einer Wälzlageranordnung rollen die Wälzkörper spielfrei ab, und in einer alternativen Gleitlageranordnung ist ein optimierter Gleitkontakt sichergestellt. Dadurch wird die Laufruhe erhöht und Verschleiß minimiert. An advantage of the invention is that the preload force, which can be adjusted by compressing the preload element during assembly, even under unfavorable operating conditions, for example thermal stress or wear, over the entire service life of the adjustment drive for a more uniform axial pressure between the bearing surfaces and the Corresponding outer bearing surfaces ensures that undesirable and harmful bearing play is suppressed. In a rolling bearing arrangement, the rolling elements roll off without play, and in an alternative sliding bearing arrangement an optimized sliding contact is ensured. This increases the running smoothness and minimizes wear.

Es ist möglich, dass das Vorspannelement die Vorspannkraft auf den einen der beiden Außenlagerringe ausübt, und der andere Außenlagerring an dem Lagergehäuse an einem Widerlager axial starr abgestützt ist. Die Vorspannkraft wird dadurch axial in Vorspannrichtung in die relativ zum Lagergehäuse feststehende Lageranordnung eingekoppelt. Alternativ ist es möglich, zwei Vorspannelemente vorzusehen, die von beiden Seiten jeweils auf die Außenlagerringe einwirken. Dadurch ist die Lageranordnung ebenfalls elastisch vorgespannt, und außerdem bezüglich relativ zum Lagergehäuse in beide Achsrichtungen elastisch gehalten. Dadurch können Drehmomentspitzen elastisch abgefangen und gedämpft werden.It is possible for the prestressing element to exert the prestressing force on one of the two outer bearing rings, and for the other outer bearing ring to be axially rigidly supported on an abutment on the bearing housing. The preload force is thereby coupled axially in the preload direction into the bearing arrangement which is fixed relative to the bearing housing. Alternatively, it is possible to provide two preloading elements, which act on the outer bearing rings from both sides. As a result, the bearing arrangement is also elastically preloaded, and is also held elastically in both axial directions with respect to the bearing housing. Torque peaks can thus be absorbed and damped elastically.

Das Vorspannelement kann ein ringförmiges Federelement umfassen. Das Federelement kann axial mit der Vorspannkraft elastisch komprimiert werden, und überträgt diese als Federkraft dauerhaft auf die Lageranordnung. Die ringförmige Ausbildung koaxial zur Achse korrespondiert mit den Abmessungen des Außenrings, gegen den das Federelement in montiertem Zustand direkt oder mittelbar anliegt. Der Federweg in axialer Richtung kann an die im Betrieb zu erwartenden Abweichungen durch Verschleiß und Temperaturschwankungen angepasst werden, so dass diese Abweichungen, die im Laufe der Lebensdauer auftreten, wirksam dank der erfindungsgemäßen Lösung ausgeglichen werden. Das Federelement kann beispielsweise einen Feder- oder Wellring, eine Schrauben-, Teller- oder Blattfeder oder dergleichen umfassen, bevorzugt aus Federstahl, oder alternativ, oder auch in Kombination, einen ebenfalls in axialer Richtung elastisch verformbaren Elastomer-, Gummi- oder O-Ring oder einen aus Elastomer gebildeten Schnurring. Für optimierte Feder- und Dämpfungseigenschaften können unterschiedliche Bauformen von Federelementen kombiniert werden, beispielsweise ein Federring und ein O-Ring an einem oder beiden Außenlagerringen.The biasing element can comprise an annular spring element. The spring element can be elastically compressed axially with the prestressing force and transmits it permanently as a spring force to the bearing arrangement. The annular design coaxial to the axis corresponds to the dimensions of the outer ring against which the spring element bears directly or indirectly in the assembled state. The spring travel in the axial direction can be adapted to the deviations due to wear and temperature fluctuations to be expected during operation, so that these deviations, which occur over the course of the service life, are effectively compensated for thanks to the solution according to the invention. The spring element can comprise, for example, a spring or corrugated ring, a helical, plate or leaf spring or the like, preferably made of spring steel, or alternatively, or in combination, an elastomer, rubber or O-ring, which is also elastically deformable in the axial direction or a cord ring made of elastomer. Different designs of spring elements can be combined for optimized spring and damping properties, for example a spring ring and an O-ring on one or both outer bearing rings.

Das Vorspannelement kann ein Sicherungselement umfassen. Dieses Sicherungselement kann axial mit der Vorspannkraft elastisch komprimiert werden, und überträgt diese als Federkraft dauerhaft auf die Lageranordnung. Das Sicherungselement dient weiterhin als Halte- oder Stützelement, welches in axialer Richtung an dem Lagergehäuse festgelegt ist, beispielsweise über eine Form-, Kraft- und/oder Stoffschlussverbindung. Die Verbindung kann lösbar ausgestaltet sein, beispielsweise durch eine Klemm-, Rast-, oder Schraubverbindung, oder unlösbar, beispielsweise durch Verschweißen.The biasing element can comprise a securing element. This securing element can be elastically compressed axially with the preload force, and transmits it permanently as a spring force to the bearing arrangement. The securing element also serves as a holding or supporting element which is fixed to the bearing housing in the axial direction, for example via a form, force and / or material connection. The connection can be designed to be detachable, for example by means of a clamp, snap-in or screw connection, or non-detachably, for example by welding.

Bevorzugt ist das Vorspannelement als einstückiges Sicherungselement ausgebildet.The biasing element is preferably designed as a one-piece securing element.

Das Sicherungselement ist bevorzugt als einstückiges Blechumformteil ausgebildet, bevorzugt als einstück-integrales Bauteil. Bevorzugt ist das Sicherungselement einstückig als Federelement ausgebildet, wobei zwischen dem Federelement und dem Außenring ein Zwischenelement als Dämpfungselement angeordnet ist. Dieses Zwischenelement kann beispielsweise als Elastomerelement ausgebildet sein, wie beispielsweise ein O-Ring. Alternativ kann das Zwischenelement auf dem Sicherungselement aufgebracht sein, beispielsweise durch ein aufvulkanisiertes Elastomerelement.The securing element is preferably designed as a one-piece sheet metal part, preferably as a one-piece integral component. The securing element is preferably formed in one piece as a spring element, an intermediate element being arranged as a damping element between the spring element and the outer ring. This intermediate element can be designed, for example, as an elastomer element, such as an O-ring. Alternatively, the intermediate element can be applied to the securing element, for example by a vulcanized-on elastomer element.

In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass das Vorspannelement an einem mit dem Lagergehäuse verbundenen Sicherungselement abgestützt ist. Das Sicherungselement dient als Halte- oder Stützelement, welches in axialer Richtung an dem Lagergehäuse festgelegt ist, beispielsweise über eine Form-, Kraft- und/oder Stoffschlussverbindung. Die Verbindung kann lösbar ausgestaltet sein, beispielsweise durch eine Klemm-, Schraub- oder Rastverbindung, oder unlösbar, beispielsweise durch Verschweißen. Ein erfindungsgemäßes Vorspannelement kann zwischen dem Sicherungselement und einem Außenlagerring elastisch eingespannt sein. Es ist ebenfalls möglich, dass sich einer der Außenlagerringe ohne zwischengeschaltetes Vorspannelement über ein Sicherungselement an dem Lagergehäuse abstützt, welches dann ein starres Widerlager bildet.In a preferred embodiment it can be provided that the prestressing element is supported on a securing element connected to the bearing housing. The securing element serves as a holding or supporting element which is fixed to the bearing housing in the axial direction, for example via a form, force and / or material connection. The connection can be designed to be detachable, for example by a clamp, screw or snap connection, or non-detachable, for example by welding. A prestressing element according to the invention can be elastically clamped between the securing element and an outer bearing ring. It is also possible for one of the outer bearing rings to be supported on the bearing housing via a securing element without an intermediate preload element, which then forms a rigid abutment.

Das Vorspannelement kann in Form und Abmessungen an einen Außenlagerring und ein Sicherungselement angepasst sein, das beispielsweise als ringförmiger oder segmentförmiger Sicherungsring ausgebildet sein kann. Es ist möglich, ein Sicherungselement auf einer Stirnseite einer Lageranordnung vorzusehen, die auf ihrer anderen Seite gegen ein mit der Lagergehäuse verbundenen oder daran ausgebildeten Widerlager abgestützt ist. Es ist ebenfalls möglich, dass die Lageranordnung zwischen zwei Sicherungselementen an dem Lagergehäuse festgelegt ist, so dass die von dem Vorspannelement erzeugte Vorspannkraft über die Sicherungselemente in das Lagergehäuse eingeleitet wird.The biasing element can be adapted in shape and dimensions to an outer bearing ring and a securing element, which can be designed, for example, as an annular or segment-shaped securing ring. It is possible to provide a securing element on one end face of a bearing arrangement, which is supported on its other side against an abutment which is connected to or formed on the bearing housing. It is also possible that the bearing arrangement is fixed on the bearing housing between two securing elements, so that the biasing force generated by the biasing element is introduced into the bearing housing via the securing elements.

In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Vorspannelement zumindest teilweise durch das Sicherungselement gebildet wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Sicherungselement in sich in axialer Richtung elastisch ausgebildet ist. Dadurch erhält es eine Doppelfunktion, nämlich zum einen die Abstützung und Halterung an dem Lagergehäuse, und zum anderen die Erzeugung der elastischen Vorspannkraft. Beispielsweise kann das Sicherungselement als Sicherungsring ausgebildet sein, beispielsweise aus Federstahl, der an seinem Umfang Befestigungsmittel aufweist, wie etwa formschlüssig eingreifende Haltekanten oder -schneiden. Außerhalb der Befestigungsmittel können an dem Sicherungsring axial wirksame Federelemente vorgesehen sein, beispielsweise ein konischer Abschnitt einer Tellerfeder, ein gewellter Abschnitt einer Wellfeder, federnde Laschen oder dergleichen. Die Federelemente können sich von außen an einem Außenlagerring direkt oder mittelbar abstützen. In a further development it can be provided that the prestressing element is at least partially formed by the securing element. This can be achieved in that the securing element is elastic in itself in the axial direction. This gives it a double function, namely, on the one hand, the support and mounting on the bearing housing, and, on the other hand, the generation of the elastic pretensioning force. For example, the securing element can be designed as a securing ring, for example made of spring steel, which has fastening means on its circumference, such as, for example, retaining edges or cutting edges which engage in a form-fitting manner. Outside the fastening means, axially active spring elements can be provided on the retaining ring, for example a conical section of a plate spring, a corrugated section of a corrugated spring, resilient tabs or the like. The spring elements can be supported directly or indirectly from the outside on an outer bearing ring.

Zwischen dem Getrieberad und den Außenlagerringen können Wälzkörper angeordnet sein. Dabei bildet das Getrieberad zusammen mit einem Außenlagerring und den dazwischen angeordneten Wälzkörpern jeweils ein Schrägwälzlager. Es kann sowohl eine X- als auch eine O-Anordnung der Schrägwälzlager vorgesehen sein. Alternativ kann auch ein Axialwälzlager vorgesehen sein. Alternativ ist es denkbar und möglich, dass eine Außenlagerfläche und eine korrespondierende Lagerfläche aufeinander gleitende Gleitflächen zur Bildung eines Schräggleitlagers aufweisen.Rolling elements can be arranged between the gear wheel and the outer bearing rings. The gearwheel, together with an outer bearing ring and the rolling elements arranged between them, each form an angular contact roller bearing. Both an X and an O arrangement of the angular contact bearings can be provided. Alternatively, an axial roller bearing can also be provided. Alternatively, it is conceivable and possible for an outer bearing surface and a corresponding bearing surface to have sliding surfaces sliding on one another to form an inclined sliding bearing.

Einer der beiden Außenlagerringe kann an dem Lagergehäuse an einem Widerlager axial starr abgestützt sein. Dadurch wird die über den anderen Außenlagerring durch das Vorspannelement elastisch belastetet Lageranordnung feststehend an dem Lagergehäuse abgestützt. Das Widerlager kann fest an dem Lagergehäuse ausgebildet sein, oder durch ein an dem Lagergehäuse festgelegten Sicherungselement gebildet werden. Das Widerlager kann bevorzugt als Schulter ausgebildet sein, wobei diese Schulter bevorzugt durch eine Umformoperation beispielsweise durch umlaufende Rollierung ausgebildet ist, wobei eine auf der äußeren Mantelfläche eingeformte Sicke eine Schulter auf der inneren Mantelfläche ausbildet. Alternativ können auch über den Umfang verteilte Vorsprünge eine solche Schulter bilden. Diese Vorsprünge können beispielsweise durch lokale plastische Deformationen von außen in das Lagergehäuse eingebracht werden.One of the two outer bearing rings can be axially rigidly supported on the abutment on the bearing housing. As a result, the bearing arrangement, which is elastically loaded by the prestressing element via the other outer bearing ring, is fixedly supported on the bearing housing. The abutment can be fixed to the bearing housing, or can be formed by a securing element fixed to the bearing housing. The abutment can preferably be designed as a shoulder, this shoulder preferably being formed by a reshaping operation, for example by circumferential rolling, a bead formed on the outer lateral surface forming a shoulder on the inner lateral surface. Alternatively, projections distributed over the circumference can also form such a shoulder. These projections can be introduced into the bearing housing from the outside, for example, by local plastic deformations.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Lagergehäuse einen hohlzylindrischen Aufnahmeraum aufweist, in dem die Außenlagerringe und das Getrieberad koaxial zur Achse angeordnet sind. Der Aufnahmeraum bildet einen Durchgang mit kreisrundem Innenquerschnitt, in dem die aus dem Getrieberad und den Außenlagerringen gebildete Lageranordnung koaxial aufgenommen ist. Das oder die Sicherungselemente können bevorzugt ebenfalls ringförmig als Sicherungsringe ausgebildet sein, die koaxial in dem Aufnahmeraum angeordnet und fixiert sind.An advantageous embodiment of the invention provides that the bearing housing has a hollow cylindrical receiving space in which the outer bearing rings and the gear wheel are arranged coaxially to the axis. The receiving space forms a passage with a circular inner cross section, in which the bearing arrangement formed from the gear wheel and the outer bearing rings is received coaxially. The securing element (s) can preferably also be designed in the form of a ring as securing rings which are arranged and fixed coaxially in the receiving space.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass das Sicherungselement Befestigungsmittel zur Fixierung innen in dem Aufnahmeraum aufweist. Dadurch, dass das Sicherungselement kraft- und/oder formschlüssig an Innenwandung festgelegt wird, kann die gesamte Lageranordnung einschließlich der axialen Abstützung in dem Lagergehäuse angeordnet sein, wodurch ein kompakter und geschützter Aufbau realisierbar ist. Eine vorteilhafte Ausführung ist, dass das Sicherungselement als Sicherungsring mit einem Außenquerschnitt ausgebildet ist, der mit dem Innenquerschnitt des Aufnahmeraums des Lagergehäuses korrespondiert. An dem Außenumfang des bevorzugt runden Sicherungsrings können Befestigungsmittel zur Verbindung mit der Innenwandung des Aufnahmeraums angeordnet oder ausgebildet sein. Beispielsweise können die Befestigungsmittel Haltestrukturen am Außenumfang des Sicherungsring umfassen, beispielsweise schneidenförmige, scharfkantige Kanten oder Schneiden, die formschlüssig in die Innenwandung einbringbar oder einpressbar sind und den Sicherungsring gegen axiale Bewegung zu sichern, um ein Vorspannelement oder einen Außenlagerring in der geforderten Vorspannposition axial im Lagergehäuse zu fixieren.A further development provides that the securing element has fastening means for fixing inside in the receiving space. Characterized in that the securing element is fixed to the inner wall in a force-fitting and / or form-fitting manner, the entire bearing arrangement, including the axial support, can be arranged in the bearing housing, as a result of which a compact and protected structure can be achieved. An advantageous embodiment is that the securing element is designed as a securing ring with an outer cross-section that corresponds to the inner cross-section of the receiving space of the bearing housing. Fastening means for connection to the inner wall of the receiving space can be arranged or formed on the outer circumference of the preferably round securing ring. For example, the fastening means can comprise holding structures on the outer circumference of the locking ring, for example cutting-edge, sharp-edged edges or cutting edges that can be positively inserted or pressed into the inner wall and secure the locking ring against axial movement in order to axially a preload element or an outer bearing ring in the required preload position in the bearing housing to fix.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsmittel selbstfixierend ausgebildet sind. Das kann beispielsweise durch widerhakenartig ausgebildete Haltestrukturen erreicht werden, welche auf der Innenwandung des Aufnahmeraums entlanggleiten, wenn das Sicherungselement bei der Montage in Vorspannrichtung axial in den Durchgang des Lagergehäuses eingebracht wird und mit der Vorspannkraft gegen ein Vorspannelement angepresst wird. Im Betriebszustand nach der Montage wird das Sicherungselement entgegen der Vorspannrichtung durch die Vorspannkraft axial belastet, wodurch sich die widerhakenartigen Haltestrukturen der Befestigungsmittel radial aufgespreizt werden und sich selbsttägig in der Innenwandung festkrallen, wodurch der Sicherungsring relativ zum Lagergehäuse axial fixiert wird. Als selbstfixierendes Befestigungsmittel kann beispielsweise eine relativ zur Achse geneigte Schneidenkante vorgesehen sein, die zumindest abschnittweise am Außenumfang des Sicherungsrings ausgebildet oder angeordnet ist. Dies ermöglicht zur Montage ein einfaches axiales Einsetzen in den Aufnahmeraum in Vorspannrichtung gegen das Vorspannelement. Nach erfolgter Montage wird die Schneidenkante durch die dann entgegen der Einsetzrichtung wirkende Vorspannkraft radial in die Innenwandung plastisch eingegraben und dadurch formschlüssig in axiale Richtung fixiert. Derartige selbstfixierende Haltemittel mit widerhakenartigen Haltestrukturen sind mit geringem Aufwand realisierbar, ermögliche eine einfache Montage und einen sicheren Halt.It can be provided that the fastening means are self-fixing. This can be achieved, for example, by holding structures designed like barbs, which slide along the inner wall of the receiving space when the securing element is inserted axially into the passage of the bearing housing during assembly in the preload direction and is pressed against a preload element with the preload force. In the operating state after assembly, the securing element is axially loaded against the prestressing direction by the prestressing force, as a result of which the barb-like holding structures of the fastening means are spread radially and claw into the inner wall automatically, as a result of which the securing ring is axially fixed relative to the bearing housing. As a self-fixing fastener, for example, a cutting edge inclined relative to the axis can be provided, which is formed or arranged at least in sections on the outer circumference of the securing ring. For assembly, this enables simple axial insertion into the receiving space in the prestressing direction against the prestressing element. After assembly, the cutting edge is plastically buried radially into the inner wall by the prestressing force then acting against the direction of insertion, and is thus positively in axial direction fixed. Such self-fixing holding means with barb-like holding structures can be implemented with little effort, enable simple assembly and a secure hold.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine motorisch verstellbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug welche einen Verstellantrieb mit den vorangehend beschriebenen Merkmalen aufweist, mit einer Trageinheit, die an einer Fahrzeugkarosserie anbringbar ist, und von der eine Stelleinheit gehalten ist, in der eine Lenkspindel um eine Längsachse drehbar gelagert ist, und mit einem Verstellantrieb, der mit der Trageinheit und mit der Stelleinheit verbunden ist, und von dem die Stelleinheit relativ zur Trageinheit verstellbar ist, wobei der Verstellantrieb eine in eine Spindelmutter eingreifende Gewindespindel mit einer Achse, eine Antriebseinheit und ein von der Antriebseinheit um die Achse drehend antreibbares, drehfest mit der Spindelmutter oder der Gewindespindel verbundenes Getrieberad umfasst, welches in einem Lagergehäuse in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse abgestützten Außenlagerringen um die Achse drehbar gelagert ist, wobei die Außenlagerringe auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine koaxial zur Achse umlaufende Außenlagerfläche aufweisen, welche jeweils einer an dem Getrieberad stirnseitig ausgebildeten Lagerfläche gegenüberliegt.The invention further comprises a motor-adjustable steering column for a motor vehicle, which has an adjusting drive with the features described above, with a support unit which can be attached to a vehicle body and from which an actuating unit is held, in which a steering spindle is rotatably mounted about a longitudinal axis , and with an adjustment drive, which is connected to the support unit and to the actuating unit, and of which the actuation unit is adjustable relative to the support unit, wherein the adjustment drive has a threaded spindle engaging in a spindle nut with an axis, a drive unit and one of the drive unit around that Axially drivable, rotatably connected to the spindle nut or the threaded spindle gear, which is rotatably mounted in a bearing housing in a bearing arrangement between two axially supported on the bearing housing outer bearing rings about the axis, the outer bearing rings on their egg nander facing sides each have a coaxial to the axis outer bearing surface, which is opposite a bearing surface formed on the face of the gear wheel.

Dadurch kann eine verbesserte Laufruhe des Verstellantriebs unter allen auftretenden Betriebsbedingungen einer Lenksäule erreicht werden, was für die Akzeptanz beim Fahrer von besonderer Bedeutung ist. Weiterhin werden der Verschleiß und damit der Wartungsaufwand in vorteilhafter Weise reduziert.This enables the adjustment drive to run more smoothly under all operating conditions of a steering column, which is of particular importance for acceptance by the driver. Furthermore, the wear and thus the maintenance effort are advantageously reduced.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Einstellung einer Lageranordnung eines Verstellantriebs für eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in eine Spindelmutter eingreifende Gewindespindel mit einer Achse, und ein drehfest mit der Spindelmutter oder der Gewindespindel verbundenes Getrieberad, welches in einem Lagergehäuse in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse abgestützten Außenlagerringen um die Achse drehbar gelagert ist, wobei ein Außenlagerring an dem Lagergehäuse über ein elastisches Vorspannelement axial federnd abgestützt ist,
umfasst die Schritte:

  1. A) Aufbringen einer axialen Vorspannkraft auf das Vorspannelement,
  2. B) Aufbringen eines Belastungsmoments auf das Getrieberad und Messen des Belastungsmoments,
  3. C) Messen einer mit dem Belastungsmoment korrelierten Lagerzustandsgröße (Be-lastungsmoment selbst, oder auch: Verlagerung des Getrieberads),
  4. D) Vergleichen der gemessenen Lagerzustandsgröße mit einem vorgegebenen Zu-standszielwert,
  5. E) wenn die gemessene Lagerzustandsgröße von dem Zustandszielwert (innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche) abweicht: Verändern der axialen Vorspannkraft,
  6. F) wenn die gemessene Lagerzustandsgröße den Zustandszielwert (innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche) erreicht: Fixieren des Vorspannelements (9) in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse und Beenden der Einstellung.
A method according to the invention for adjusting a bearing arrangement of an adjusting drive for a motor-adjustable steering column for a motor vehicle, comprising a threaded spindle with an axis engaging in a spindle nut, and a gearwheel connected non-rotatably to the spindle nut or the threaded spindle, which in a bearing housing in a bearing arrangement between two is axially supported on the bearing housing outer bearing rings rotatably about the axis, an outer bearing ring is axially resiliently supported on the bearing housing via an elastic biasing element,
includes the steps:
  1. A) applying an axial prestressing force to the prestressing element,
  2. B) applying a load torque to the gear wheel and measuring the load torque,
  3. C) measuring a bearing condition variable correlated with the loading torque (loading torque itself, or also: displacement of the gear wheel),
  4. D) comparing the measured state of the bearing state with a predetermined state target value,
  5. E) if the measured bearing condition variable deviates from the target condition value (within specified tolerance ranges): changing the axial preload force,
  6. F) when the measured bearing condition quantity reaches the target condition value (within specified tolerance ranges): fix the preload element ( 9 ) in the axial preload position on the bearing housing and ending the setting.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine optimierte Einstellung einer Lageranordnung mit den oben beschriebenen Merkmalen, die ein erfindungsgemäßes Vorspannelement aufweist. Dabei mindestens eine von der Vorspannkraft unmittelbar oder mittelbar abhängige Lagerzustandsgröße innerhalb vorgegebener Toleranzen auf einen Zustandszielwert gebracht, d.h. in einen optimalen Zustandszielbereich eingeregelt. Dadurch kann eine hohe Laufruhe, ein geringer Verschleiß und eine möglichst hohe Steifigkeit der Lageranordnung erreicht werden.The method according to the invention enables an optimized setting of a bearing arrangement with the features described above, which has a preload element according to the invention. In doing so, at least one bearing condition quantity that is directly or indirectly dependent on the preload force is brought to a condition target value within specified tolerances, i.e. settled in an optimal state target range. As a result, smooth running, low wear and the highest possible rigidity of the bearing arrangement can be achieved.

Das Aufbringen einer axialen Vorspannkraft auf das Vorspannelement kann dem Aufbringen einer axialen Einpresskraft entsprechen, die auf das Vorspannelement wirkt, wobei die wirkende Einpresskraft der Vorspannkraft entgegengesetzt ist.The application of an axial prestressing force to the prestressing element can correspond to the application of an axial press-in force which acts on the prestressing element, the acting press-in force being opposite to the prestressing force.

Im ersten Schritt A) wird eine vormontierte Lageranordnung bereitgestellt, wobei die Außenlagerringe und das mindestens eine Vorspannelement mit einem definierten, vorgegebenen Startwert der Vorspannkraft zusammengehalten werden. Der Startwert wird dabei so gewählt, dass die Vorspannkraft am oder unterhalb eines zur betriebsfertigen Montage erforderlichen Grenzwerts liegt, so dass mit anderen Worten die axiale Vorspannkraft eine lose Vormontage erzeugt.In the first step A), a preassembled bearing arrangement is provided, the outer bearing rings and the at least one prestressing element being held together with a defined, predetermined starting value of the prestressing force. The starting value is chosen so that the pretensioning force is at or below a limit value required for ready-to-use assembly, so that in other words the axial pretensioning force produces a loose preassembly.

Im nächsten Schritt B) wird ein Belastungsmoment auf das Getrieberad ausgeübt. Ein Belastungsmoment kann beispielsweise ein Durchdrehmoment sein, mit dem das Getrieberad um seine Achse drehend angetrieben werden muss, um eine Drehung in der Lageranordnung auszuführen, oder auch ein Kipp- oder Verlagerungsmoment, welches quer zur Achse auf das Getrieberad wirkt. Diese beiden Betriebsfälle werden weiter unten näher erläutert.In the next step B), a loading torque is exerted on the gear wheel. A loading torque can be, for example, a torque with which the gear wheel must be driven to rotate about its axis in order to carry out a rotation in the bearing arrangement, or also a tilting or displacement torque which acts on the gear wheel transversely to the axis. These two operating cases are explained in more detail below.

Im Folgenden wird in Schritt C) eine mit dem Belastungsmoment korrelierte Lagerzustandsgröße gemessen. Dabei kann die Größe des Belastungsmoments selbst gemessen werden, beispielsweise das in das Getrieberad eingekoppelte Durchdrehmoment oder Kippmoments, und alternativ oder zusätzlich auch eine vom Belastungsmoment abhängige Größe, wie beispielsweise eine Verlagerung des Getrieberads, beispielsweise eine Verkippung zur Achse, die durch ein eingekoppeltes Belastungsmoment erzeugt wird, beispielsweise ein besagtes Kippmoment.In the following, a bearing state variable correlated with the loading torque is measured in step C). The size of the load moment itself can be measured, for example the torque or overturning torque coupled into the gearwheel, and alternatively or additionally also a variable dependent on the loading torque, such as, for example, a displacement of the gearwheel, for example tilting to the axis, which is generated by a coupled loading torque, for example a said tipping moment.

Im Schritt D) wird die gemessene Lagerzustandsgröße mit einem vorgegebenen Zustandszielwert verglichen. Der Zustandszielwert definiert einen Referenzwert, der einem Lagerzustand entspricht, der im Betriebszustand eingehalten werden soll.In step D), the measured state of the bearing state is compared with a predetermined state target value. The target state value defines a reference value that corresponds to a bearing state that is to be maintained in the operating state.

Schritt E) erfolgt, wenn die gemessene Lagerzustandsgröße von dem Zustandszielwert -innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche - abweicht. Hierzu wird die axiale Vorspannkraft verändert, um den Ist-Wert der Lagerzustandsgröße in Richtung auf den Zustandstzielwert zu bewegen. Wenn die gemessene Lagerzustandsgröße den Zustandszielwert - innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche - erreicht, wird das Vorspannelements in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse fixiert, d.h. abgestützt, so dass es die eingestellte Vorspannkraft dauerhaft auf die Lageranordnung ausübt. Damit ist die Einstellung beendet.Step E) takes place when the measured bearing condition variable deviates from the condition target value within predetermined tolerance ranges. For this purpose, the axial preload force is changed in order to move the actual value of the bearing condition variable in the direction of the target condition value. When the measured bearing condition quantity reaches the condition target value - within specified tolerance ranges - the preload element is fixed in the axial preload position on the bearing housing, i.e. supported so that it permanently exerts the set preload on the bearing assembly. The setting is now complete.

Bevorzugt wird die Vorspannkraft auf ein vor einem Außenlagerring angeordnetes Sicherungselement ausgeübt. Das Sicherungselement wird in Richtung der Vorspannkraft axialgegen den Außenlagerring bewegt und gegen diesen angedrückt. Je weiter das Sicherungselement gegen das Vorspannelement bewegt wird, desto stärker wird dieses komprimiert und entsprechend wird die Vorspannkraft erhöht. Wenn bei der Einstellung der vorgegebene Wert der Vorspannkraft erreicht ist, wird das Sicherungselement in der dann eingestellten Vorspannposition an dem Lagergehäuse fixiert.The prestressing force is preferably exerted on a securing element arranged in front of an outer bearing ring. The securing element is moved axially in the direction of the preload force against the outer bearing ring and pressed against it. The further the securing element is moved against the prestressing element, the more it is compressed and the prestressing force is increased accordingly. When the specified value of the preload force is reached during the adjustment, the securing element is fixed to the bearing housing in the preload position that is then set.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Vorspannung der Lageranordnung in einem Regelprozess unter Berücksichtigung einer von der Vorspannkraft abhängigen Lagerzustandsgröße erfolgen kann.An advantage of the method according to the invention is that the preloading of the bearing arrangement can take place in a control process taking into account a bearing state variable which is dependent on the preloading force.

Eine mögliche Ausführung des Verfahrens umfasst die Schritte:

  • B1) Aufbringen eines Durchdrehmoments als Belastungsmoment zum rotierendes Antreiben des Getrieberads und dabei Messen des Durchdrehmoments als korrelierende Lagerzustandsgröße,
  • C1) Vergleichen des gemessenen Durchdrehmoments mit einem vorgegebenen Drehmomentzielwert als Lagerzustandsgröße,
  • E1) wenn das gemessene Durchdrehmoment als Lagerzustandsgröße kleiner ist als der vorgegebene Drehmomentzielwert als Zustandszielwert: Erhöhen der axialen Vorspannkraft,
  • F1) wenn das Durchdrehmoment als Lagerzustandsgröße den vorgegebenen Drehmomentzielwert als Zustandszielwert erreicht: Fixieren des Vorspannelements in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse und Beenden der Einstellung.
A possible execution of the method comprises the steps:
  • B1) applying a torque as a loading torque for rotating driving of the gear wheel and thereby measuring the torque as a correlating bearing state variable,
  • C1) comparing the measured torque with a predetermined torque target value as a bearing condition variable,
  • E1) if the measured torque as the bearing state variable is smaller than the specified torque target value as the target state value: increasing the axial preload force,
  • F1) if the torque as the bearing state variable reaches the specified torque target value as the target state value: fix the preload element in the axial preload position on the bearing housing and end the setting.

Somit entspricht in dieser Ausführung des Verfahrens das Durchdrehmoment dem Belastungsmoment, das gemessene Durchdrehmoment der korrelierten Lagerzustandsgröße und der Drehmomentenzielwert dem Zustandszielwert.Thus, in this embodiment of the method, the torque corresponds to the loading torque, the measured torque to the correlated bearing condition quantity and the torque target value to the condition target value.

Zur Durchführung der Einstellung wird die Lageranordnung umfassend die Außenlagerringe und das Getrieberad, und gegebenenfalls die dazwischen angeordneten Wälzkörper, in dem Lagergehäuse angeordnet. Das Getrieberad wird drehend angetrieben. Der Antrieb kann durch die Antriebseinheit des Verstellantriebs erfolgen. Alternativ kann bei einem Rotationsspindelantrieb, bei dem die Gewindespindel drehfest mit dem Getrieberad verbunden ist, der Antrieb des Getrieberads durch einen externen Einstellantrieb erfolgen, der die Gewindespindel drehend antreibt.To carry out the adjustment, the bearing arrangement comprising the outer bearing rings and the gear wheel, and optionally the rolling elements arranged between them, are arranged in the bearing housing. The gear wheel is driven in rotation. The drive can be carried out by the drive unit of the adjustment drive. Alternatively, in the case of a rotary spindle drive in which the threaded spindle is connected to the gear wheel in a rotationally fixed manner, the gear wheel can be driven by an external adjusting drive which drives the threaded spindle in a rotating manner.

Das Belastungsmoment ist hierbei das Durchdrehmoment, also das Antriebsmoment, welches aufgewendet werden muss, um das Getrieberad in der Lageranordnung zu drehen. Dieses Antriebsmoment kann mittels geeigneter Sensoren gemessen werden, beispielsweise über Drehmomentsensoren, oder über einen Motorstrom der Antriebseinheit oder eines externen Einstellantriebs.The load torque is the torque, that is the drive torque, which has to be used to turn the gear wheel in the bearing arrangement. This drive torque can be measured by means of suitable sensors, for example via torque sensors, or via a motor current of the drive unit or an external adjustment drive.

Während des drehenden Antriebs wird eine axiale Vorspannkraft auf das Vorspannelement aufgebracht, beispielsweise über ein Sicherungselement, welches das Vorspannelement axial gegen einen Außenlagerring andrückt. Die Vorspannkraft wird dabei bevorzugt mittels geeigneter Kraftsensoren gemessen.During the rotating drive, an axial prestressing force is applied to the prestressing element, for example via a securing element which presses the prestressing element axially against an outer bearing ring. The preload force is preferably measured using suitable force sensors.

Die Vorspannkraft wird anschließend schrittweise oder kontinuierlich erhöht. Dadurch steigt die Lagerreibung der Lageranordnung an, und das mit der Vorspannkraft korrelierte, gemessene Durchdrehmoment steigt ebenfalls an.The preload is then increased gradually or continuously. As a result, the bearing friction of the bearing arrangement increases, and the measured torque, which is correlated with the preload force, also increases.

Das momentan gemessene Durchdrehmoment, welches mit einer aufgebrachten Vorspannkraft korreliert, wird schrittweise oder kontinuierlich bevorzugt automatisiert mit einem vorgegebenen Drehmomentzielwert verglichen.The momentarily measured torque, which correlates with an applied pretensioning force, is compared step-by-step or continuously, preferably automatically, with a predetermined torque target value.

Wenn das gemessene Durchdrehmoment kleiner ist als der vorgegebene Drehmomentzielwert, bedeutet dies, dass das Lagerspiel noch zu groß ist, beziehungsweise die Vorspannung noch zu gering ist, so dass die erforderliche Steifigkeit der Lageranordnung und ein spielfreier Lauf unter Lastbedingungen im Betrieb noch nicht gewährleistet ist. In diesem Fall wird die Vorspannkraft erhöht, und das gemessene Durchdrehmoment wird erneut gemessen und mit dem Drehmomentzielwert verglichen. If the measured torque is less than the specified torque target value, this means that the bearing play is still too large or the preload is still too low, so that the required rigidity of the bearing arrangement and a play-free run under load conditions during operation are not yet guaranteed. In this case, the preload force is increased and the measured torque is measured again and compared with the target torque value.

Die vorgenannten Schritte werden so oft durchlaufen, bis das Durchdrehmoment den vorgegebenen Drehmomentzielwert erreicht. In der dabei erreichten axialen Position, der Vorspannposition, wird das Vorspannelement relativ zum Lagergehäuse fixiert, bevorzugt durch ein Sicherungselement. In der Vorspannposition wird das Vorspannelement dabei derart axial an dem Lagergehäuse abgestützt, dass es die eingestellte Vorspannkraft dauerhaft auf den Außenlagerring ausübt.The aforementioned steps are repeated until the torque reaches the specified torque target value. In the axial position reached, the preload position, the preload element is fixed relative to the bearing housing, preferably by a securing element. In the preload position, the preload element is axially supported on the bearing housing in such a way that it permanently exerts the set preload force on the outer bearing ring.

Dadurch wird eine kraft- bzw. drehmomentgesteuerte Einstellung des Durchdrehmoments realisiert, wobei die Vorspannkraft durch das gemessene Durchdrehmoment geregelt wird. Es wird eine automatisierte, präzise Einstellung des Durchdrehmoments ermöglicht. Durch das Vorspannelement wird gewährleistet, dass das eingestellte Durchdrehmoment des Verstellantriebs unabhängig von Verschleiß und Betriebsbedingungen über die gesamte Lebensdauer des Verstellantriebs im Wesentlichen konstant bleibt.As a result, a force- or torque-controlled setting of the torque is realized, the pretensioning force being regulated by the measured torque. An automated, precise adjustment of the torque is made possible. The prestressing element ensures that the set torque of the adjustment drive remains essentially constant over the entire service life of the adjustment drive, regardless of wear and operating conditions.

Alternativ, oder auch zusätzlich bzw. zusammen mit der zuletzt beschriebenen Ausführung kann das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte vorsehen:

  • B2) Aufbringen eines Kippmoments als Belastungsmoment quer zur Achse auf das Getrieberad und dabei Messen einer Verlagerung des Getrieberads relativ zum Lagergehäuse als korrelierende Lagerzustandsgröße,
  • C2) Vergleichen der gemessenen Verlagerung als Lagerzustandgröße mit einem vorgegebenen Steifigkeitsgrenzwert als Zustandszielwert,
  • E2) wenn die gemessene Verlagerung als Lagerzustandsgröße größer ist als ein vorgegebener Steifigkeitsgrenzwert als Zustandszielwert: Erhöhen der axialen Vorspannkraft,
  • F2) wenn die gemessene Verlagerung als Lagerzustandsgröße den vorgegebenen Steifigkeitsgrenzwert erreicht: Fixieren des Vorspannelements in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse und Beenden der Einstellung.
Alternatively, or additionally or together with the last described embodiment, the method according to the invention can provide the following steps:
  • B2) applying a tilting moment as a loading moment transverse to the axis to the gear wheel and thereby measuring a displacement of the gear wheel relative to the bearing housing as a correlating bearing state variable,
  • C2) comparing the measured displacement as a bearing condition quantity with a predetermined stiffness limit value as the condition target value,
  • E2) if the measured displacement as the bearing condition quantity is greater than a predetermined stiffness limit value as the condition target value: increasing the axial preload force,
  • F2) if the measured displacement as the bearing condition variable reaches the stiffness limit: fix the preload element in the axial preload position on the bearing housing and end the setting.

Somit entspricht in dieser Ausführung des Verfahrens das Kippmoment dem Belastungsmoment, das gemessene Verlagerung des Getrieberads relativ zum Lagergehäuse der korrelierten Lagerzustandsgröße und der Steifigkeitsgrenzwert dem Zustandszielwert.Thus, in this embodiment of the method, the tilting moment corresponds to the loading moment, the measured displacement of the gear wheel relative to the bearing housing corresponds to the correlated bearing condition quantity and the stiffness limit value to the condition target value.

Durch Aufbringen eines Kippmoments wird die Lageranordnung quer auf Biegung belastet. Die dabei auftretende seitliche Verformung ist ein Maß für Steifigkeit der Lageranordnung. Die Steifigkeit der Lageranordnung ist abhängig von der Vorspannkraft, wobei eine hohe Vorspannkraft mit einer hohen Steifigkeit korreliert ist.By applying a tilting moment, the bearing arrangement is loaded transversely on bending. The lateral deformation that occurs is a measure of the rigidity of the bearing arrangement. The rigidity of the bearing arrangement depends on the preload force, a high preload force being correlated with a high rigidity.

Wie bei den oben beschriebenen Ausführungen wird zunächst ein Startwert der Vorspannkraft eingestellt. Als Belastungsmoment wird ein Kippmoment auf das Getrieberad ausgeübt. Das Kippmoment kann beispielsweise durch eine quer in die Gewindespindel eingebrachte Kipp- oder Biegekraft eingekoppelt werden.As with the versions described above, a start value of the preload is set first. A tilting moment is exerted on the gear wheel as the load moment. The tilting moment can be coupled in, for example, by a tilting or bending force introduced transversely into the threaded spindle.

Die durch das Kippmoment erzeugte Verlagerung des Getrieberads wird gemessen, beispielsweise durch eine radiale Auslenkung der mit dem Getrieberad verbundenen Gewindespindel.The displacement of the gear wheel generated by the tilting moment is measured, for example by a radial deflection of the threaded spindle connected to the gear wheel.

Die gemessene Verlagerung wird verglichen mit einem dem Steifigkeitsgrenzwert. Dieser bezeichnet einen mit der erforderlichen Steifigkeit korrelierten Referenzwert der Verlagerung.The measured displacement is compared to a stiffness limit. This designates a reference value of the displacement correlated with the required stiffness.

Solange die gemessene Verlagerung größer ist als ein vorgegebener Steifigkeitsgrenzwert, ist die erforderliche Steifigkeit nicht gegeben. In diesem Fall wird die Vorspannkraft erhöht, bis die gemessene Verlagerung innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche kleiner oder gleich dem Steifigkeitsgrenzwert ist. Dadurch wird eine weggesteuerte Einstellung der Steifigkeit realisiert, wobei die Vorspannkraft durch die gemessene Verlagerung des Getrieberads geregelt wird.As long as the measured displacement is greater than a predetermined stiffness limit, the required stiffness is not given. In this case, the preload force is increased until the measured displacement is less than or equal to the stiffness limit within predetermined tolerance ranges. This results in a path-controlled setting of the rigidity, the preload being regulated by the measured displacement of the gear wheel.

Die Vorspannkraft kann wie vorangehend beschrieben abhängig vom Durchdrehmoment oder vom Kippmoment, oder auch von Durchdreh- und Kippmoment eingestellt werden. Dadurch kann eine optimierte Einstellung eines Verstellantriebs erfolgen, welche eine möglichst hohe Steifigkeit bei leichtgängiger Verstellbarkeit gewährleistet.As described above, the preload force can be set as a function of the torque or tipping moment, or also of the torque and tipping torque. This allows an adjustment of an adjustment drive to take place, which ensures the highest possible rigidity with easy adjustment.

Beim Aufbringen der Vorspannkraft kann ein Messen der Vorspannkraft erfolgen. Durch Vergleich mit den anderen Messgrößen können Fehler detektiert werden. Beispielsweise kann ein abweichend hohes Durchdrehmoment bei einer relativ kleinen Vorspannkraft auf einen Defekt hindeuten, der zu einem schwergängigen Lager führen kann.When the preload is applied, the preload can be measured. Errors can be detected by comparison with the other measured variables. For example, a deviatingly high torque with a relatively small preload force can indicate a defect that can lead to a stiff bearing.

Das Durchdrehmoment und/oder das Kippmoment kann über die Gewindespindel eingebracht werden. Die Gewindespindel, die insbesondere bei einem Rotationsspindelantrieb fest mit dem Getrieberad verbunden ist, kann mit einem externen Einstellantrieb drehend antreibbar sein, um das Getrieberad drehend anzutreiben. Dadurch, dass mit axialem Abstand eine Kippkraft quer zur Achse in die Gewindespindel eingeleitet wird, kann sowohl beim Tauchals auch beim Rotationsspindelantrieb ein Kippmoment in das Getrieberad eingeleitet werden.The torque and / or the tilting moment can be introduced via the threaded spindle become. The threaded spindle, which is fixedly connected to the gear wheel in particular in the case of a rotary spindle drive, can be driven in rotation with an external adjustment drive in order to drive the gear wheel in rotation. Due to the fact that a tipping force is introduced into the threaded spindle at an axial distance transversely to the axis, a tilting moment can be introduced into the gearwheel both when immersing and when rotating the spindle drive.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein weiteres Verfahren zur Einstellung einer Lageranordnung eines Verstellantriebs für eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in eine Spindelmutter eingreifende Gewindespindel mit einer Achse, und ein drehfest mit der Spindelmutter oder der Gewindespindel verbundenes Getrieberad, welches in einem Lagergehäuse in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse abgestützten Außenlagerringen um die Achse drehbar gelagert ist, wobei ein Außenlagerring (93) an dem Lagergehäuse über ein elastisches Vorspannelement axial federnd abgestützt ist,
umfassend die Schritte:

  • A) Aufbringen einer axialen Vorspannkraft auf das Vorspannelement,
  • B) Messen der axialen Vorspannkraft,
  • D) Vergleichen der gemessenen Vorspannkraft mit einer vorgegebenen Zielvorspannkraft,
  • E) wenn die gemessene Vorspannkraft von der vorgegebenen Zielvorspannkraft abweicht: Verändern der axialen Vorspannkraft,
  • F) wenn die gemessene Vorspannkraft die vorgegebene Zielvorspannkraft erreicht: Fixieren des Vorspannelements in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse und Beenden der Einstellung.
Furthermore, the invention relates to a further method for adjusting a bearing arrangement of an adjustment drive for a motor-adjustable steering column for a motor vehicle, comprising a threaded spindle with an axis engaging in a spindle nut, and a gearwheel connected non-rotatably to the spindle nut or the threaded spindle, which in a bearing housing in a bearing arrangement between two axially supported on the bearing housing outer bearing rings rotatably about the axis, an outer bearing ring ( 93 ) is axially resiliently supported on the bearing housing via an elastic biasing element,
comprising the steps:
  • A) applying an axial prestressing force to the prestressing element,
  • B) measuring the axial preload force,
  • D) comparing the measured pretensioning force with a predetermined target pretensioning force,
  • E) if the measured preload deviates from the specified target preload: changing the axial preload,
  • F) when the measured preload reaches the specified target preload: fix the preload element in the axial preload position on the bearing housing and complete the setting.

Bevorzugt kann die Zielvorspannkraft einen Bereich umfassen. Die Zielvorspannkraft ist somit als Zielvorspannbereich ausgebildet. Dieser Bereich kann in Versuchen ermittelt werden, so dass in diesem Bereich die Lageranordnung die entsprechenden Anforderungen bzgl. Laufruhe, Steifigkeit und Durchdrehmoment erfüllt.The target prestressing force can preferably encompass a range. The target biasing force is thus designed as a target biasing area. This area can be determined in tests so that the bearing arrangement in this area fulfills the corresponding requirements with regard to smooth running, rigidity and torque.

Die Vorspannkraft kann auf ein vor einem Außenlagerring angeordnetes Sicherungselement ausgeübt werden. Dabei ist es vorteilhaft, dass das Sicherungselement in Richtung der Vorspannkraft relativ zum Lagergehäuse bewegbar ist, und entgegen der Vorspannkraft am Lagergehäuse selbstfixierend ausgebildet ist. Wie oben beschrieben, können die Außenlagerringe und das Getrieberad koaxial in einem hohlzylindrischen Aufnahmeraum des Lagergehäuses angeordnet sein, und das Sicherungselement wird durch einen Sicherungsring gebildet, der widerhakenartige Befestigungsmittel aufweist. Ein derartig selbstfixierender Sicherungsring kann unter der Wirkung der Vorspannkraft leicht in Vorspannrichtung gegen die Lageranordnung angepresst werden. In montiertem Zustand wirkt die nunmehr durch die Federkraft des Vorspannelements wirkende Vorspannkraft in entgegengesetzter Richtung auf den Sicherungsring, wodurch dieser sich festkrallt oder mit entsprechenden Schneidkanten formschlüssig in das Lagergehäuse eingräbt, und sich dadurch selbsttägig in seiner Vorspannposition fixiert.The prestressing force can be exerted on a securing element arranged in front of an outer bearing ring. It is advantageous that the securing element can be moved relative to the bearing housing in the direction of the pretensioning force and is designed to be self-fixing against the pretensioning force on the bearing housing. As described above, the outer bearing rings and the gear wheel can be arranged coaxially in a hollow cylindrical receiving space of the bearing housing, and the securing element is formed by a securing ring which has barb-like fastening means. Such a self-fixing circlip can be easily pressed against the bearing arrangement in the preload direction under the effect of the preload force. In the assembled state, the prestressing force now acting through the spring force of the prestressing element acts in the opposite direction on the retaining ring, causing it to claw or dig into the bearing housing in a form-fitting manner with corresponding cutting edges, and thereby automatically fix itself in its prestressing position.

Bevorzugt liegt das Kernelement außerhalb des Kraftflusses zwischen den Lagerringen. Dadurch wird eine auf die Lagerringe in Richtung der Achse wirkende Kraft nicht in das Kernelement eingeleitet. Die sich gegeneinander abstützenden Lagerringe bilden eine Stützeinrichtung, welche axial auf die Lagerringe einwirkende Druckkräfte außerhalb des Kernelement abstützt und somit vom Kernelement abhält,The core element is preferably outside the force flow between the bearing rings. As a result, a force acting on the bearing rings in the direction of the axis is not introduced into the core element. The bearing rings, which are supported against one another, form a support device which supports pressure forces acting axially on the bearing rings outside the core element and thus prevents them from the core element,

Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe ein Verstellantrieb für eine motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend eine in eine Spindelmutter eingreifende Gewindespindel mit einer Achse, eine Antriebseinheit und ein von der Antriebseinheit um die Achse drehend antreibbares Getrieberad, welches einen Verzahnungsabschnitt aufweist, der axial zwischen zwei koaxial zur Achse umlaufenden Lagerflächen angeordnet ist, wobei das Getrieberad drehfest mit der Spindelmutter oder der Gewindespindel verbunden ist. Erfindungsgemäß wird für einen gattungsgemäßen Verstellantrieb mit den zuvor genannten Merkmalen vorgeschlagen, dass das Getrieberad ein Kernelement aufweist, mit dem zwei Lagerringe verbunden sind, welche jeweils eine Lagerfläche aufweisen und die sich axial gegeneinander abstützen.Furthermore, to achieve the object, an adjustment drive for a motor-adjustable steering column for a motor vehicle is proposed, comprising a threaded spindle with an axis that engages in a spindle nut, a drive unit and a gear wheel that can be driven by the drive unit to rotate about the axis and that has a toothing section that is axial is arranged between two coaxial to the axis bearing surfaces, the gear wheel is rotatably connected to the spindle nut or the threaded spindle. According to the invention, it is proposed for a generic adjustment drive with the aforementioned features that the gear wheel has a core element to which two bearing rings are connected, each of which has a bearing surface and which are axially supported against one another.

Bevorzugt liegt das Kernelement außerhalb des Kraftflusses zwischen den Lagerringen. Dadurch wird eine auf die Lagerringe in Richtung der Achse wirkende Kraft nicht in das Kernelement eingeleitet. Die sich gegeneinander abstützenden Lagerringe bilden eine Stütz-einrichtung, welche axial auf die Lagerringe einwirkende Druckkräfte außerhalb des Kernelement abstützt und somit vom Kernelement abhält,The core element is preferably outside the force flow between the bearing rings. As a result, a force acting on the bearing rings in the direction of the axis is not introduced into the core element. The bearing rings, which are supported against one another, form a support device which supports pressure forces acting axially on the bearing rings outside the core element and thus prevents them from the core element,

Bei dem erfindungsgemäßen Getrieberad sind die Lagerringe stirnseitig mit einem Kernelement verbunden, so dass ein montagefreundliches einteiliges Bauteil zur Verfügung gestellt wird. Die Lagerringe sind axial beiderseits des Verzahnungsabschnitts angebracht, und haben jeweils auf ihren vom Kernelement abgewandten Außenseiten, welche auch Außenseiten des Getrieberads bilden, jeweils eine Lagerfläche. Dabei sind die Lagerringe erfindungsgemäß so miteinander verbunden, dass eine in axialer Richtung auf die Lagerflächen eingeleitete Kraft von dem einen Lagerring auf den anderen Lagerring übertragen wird, ohne dass das Kernelement durch die Kraft zwischen den Lagerringen belastet wird. Mit anderen Worten wird das Kernelement beim Einwirken einer axialen Kraft, beispielsweise beim Aufbringen einer axialen Spannkraft zum spielfreien Einstellen der Lager, zwischen den Lagerringen in Achsrichtung belastungsarm gehalten. Dabei kann der axiale Kraftfluss zwischen den Lagerringen dadurch hergestellt werden, dass sich die beiden Lagerringe gegenseitig kontaktieren und axial direkt gegeneinander abstützen, oder mittelbar, wobei zwischen den beiden Lagerringen ein Kraftübertagungselement angeordnet sein kann, welches ebenfalls keine Kraft in axialer Richtung auf das Kernelement überträgt. Die Kraftübertragung in axialer Richtung erfolgt jedenfalls ohne Zwischenschaltung des Kernelements über die durch die Lagerringe gebildete, steife Struktur zur Kraftübertragung bzw. -durchleitung unabhängig vom Kernelement. Die beiden Lagerringe können auch als einstückiges integrales Bauteil ausgebildet sein.In the gearwheel according to the invention, the bearing rings are connected on the end face to a core element, so that an assembly-friendly, one-piece component is provided. The bearing rings are mounted axially on both sides of the toothed section, and each have a bearing surface on their outer sides facing away from the core element, which also form outer sides of the gear wheel. The bearing rings are connected to one another in accordance with the invention in such a way that a force introduced in the axial direction on the bearing surfaces from the one bearing ring to the is transmitted to another bearing ring without the core element being loaded by the force between the bearing rings. In other words, when an axial force is exerted, for example when an axial clamping force is applied to adjust the bearings without play, the core element is held in the axial direction with little load between the bearing rings. The axial flow of force between the bearing rings can be established by the two bearing rings contacting one another and axially supporting one another, or indirectly, a force transmission element being able to be arranged between the two bearing rings, which likewise does not transmit any force in the axial direction to the core element , In any case, the force transmission in the axial direction takes place without interposing the core element via the rigid structure formed by the bearing rings for the transmission or transmission of force independently of the core element. The two bearing rings can also be designed as a one-piece, integral component.

Die Lagerflächen werden zwischen Außenlagerflächen einer Lageranordnung angeordnet. Jeweils eine Außenlagerfläche, die üblicherweise an einem Außenring angeordnet ist, liegt dabei axial einer Lagerfläche gegenüber, so dass sich zwischen Außenlagerfläche und Lagerfläche der Lagerspalt befindet. Dadurch, dass die Außenlagerflächen axial gegeneinander verstellt werden, kann der Abstand zu den Lagerflächen und damit das Lagerspiel eingestellt werden, und es kann eine axiale Kraft aufgebracht werden, um die Lagerflächen zwischen den Außenlagerflächen spielfrei zu verspannen.The bearing surfaces are arranged between outer bearing surfaces of a bearing arrangement. An outer bearing surface, which is usually arranged on an outer ring, lies axially opposite a bearing surface, so that the bearing gap is located between the outer bearing surface and the bearing surface. Because the outer bearing surfaces are axially adjusted relative to one another, the distance to the bearing surfaces and thus the bearing play can be adjusted, and an axial force can be applied in order to clamp the bearing surfaces between the outer bearing surfaces without play.

Die auf die Lagerringe einwirkenden axialen Kräfte werden durch die erfindungsgemäße gegenseitige Abstützung in einem axialen Kraftfluss an dem Kernelement vorbei übertragen, eine axial auf die Lagerflächen ausgeübte Last wird durch die erfindungsgemäße Struktur zwischen den Lagerringen abgefangen und dadurch von dem Kernelement abgehalten. Dadurch, dass sich kein Material des Kernelements im axialen Kraftfluss befindet, wird es nicht durch die beim Verspannen des Lagers und die im Betrieb auftretenden Kräfte belastet.The axial forces acting on the bearing rings are transmitted by the mutual support according to the invention in an axial force flow past the core element, an axially applied load on the bearing surfaces is intercepted by the structure according to the invention between the bearing rings and thereby prevented from the core element. The fact that there is no material of the core element in the axial force flow means that it is not burdened by the forces that arise when the bearing is braced and the forces that occur during operation.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Materialien der Lagerringe und des Kernelements im Hinblick der im Betrieb geforderten Eigenschaften unabhängig voneinander zu optimieren. Die Lagerringe können bevorzugt aus einem harten, auf Druck unnachgiebigen Material bestehen, welches eine starre und belastbare axiale Verbindung ermöglicht, die zur Aufnahme der auf die Lagerfläche wirkenden Kräfte geeignet ist, und bevorzugt eine integrierte Ausbildung von Gleitlagerflächen oder Wälzkörperlaufbahnen ermöglicht. Diese Anforderungen können beispielsweise durch Stahl gut erfüllt werden. Das Kernelement kann hingegen aus einem weicheren Werkstoff bestehen, beispielsweise aus weicheren Metalllegierungen, wie beispielsweise Messing, oder Kunststoff. Insbesondere Kunststoffe können hinsichtlich ihrer Eigenschaften an die jeweiligen Anforderungen optimiert werden, beispielsweise bezüglich Elastizität und Gleiteigenschaften zur Realisierung spielarmer und laufruhiger Getriebe und Spindeltriebe. Die Eigenschaft von derartigen Kunststoffmaterialien, unter Druck zu fließen und sich plastisch zu verformen, ist bei der erfindungsgemäßen Gestaltung eines Getrieberads nicht maßgeblich, weil potentiell schädliche Kräfte von den sich gegenseitig abstützenden Lagerringen aufgenommen werden, und somit eine unerwünschte Verformung des in axialer Richtungen zwischen den Lagerringen angeordneten Kernelements praktisch ausgeschlossen wird. Dadurch wird eine größere Gestaltungsfreiheit als im Stand der Technik im Hinblick auf die Kombination unterschiedlicher Materialien für die Lagerringe und das Kernelement ermöglicht.This results in the possibility of independently optimizing the materials of the bearing rings and the core element with regard to the properties required in operation. The bearing rings can preferably consist of a hard, pressure-rigid material, which enables a rigid and resilient axial connection, which is suitable for absorbing the forces acting on the bearing surface, and preferably enables an integrated formation of slide bearing surfaces or rolling element raceways. Steel, for example, can meet these requirements well. The core element, however, can consist of a softer material, for example softer metal alloys, such as brass, or plastic. In particular, plastics can be optimized in terms of their properties to meet the respective requirements, for example with regard to elasticity and sliding properties, in order to implement low-backlash and smooth-running gears and spindle drives. The property of such plastic materials to flow under pressure and to plastically deform is not critical in the design of a gear wheel according to the invention because potentially harmful forces are absorbed by the mutually supporting bearing rings, and thus an undesirable deformation of the axial direction between the Bearing rings arranged core element is practically excluded. This allows greater design freedom than in the prior art with regard to the combination of different materials for the bearing rings and the core element.

Die Lagerringe können fest, bevorzugt unlösbar mit dem Kernelement verbunden sein, beispielsweise durch stoffschlüssige Verbindung wie Verschweißen oder Verkleben, oder Einbetten bzw. Umspritzen. Dadurch kann das Getrieberad als einteiliges, montagefreundliches Bauteil bereitgestellt werden.The bearing rings can be firmly, preferably non-detachably, connected to the core element, for example by a material connection such as welding or gluing, or embedding or encapsulation. As a result, the gear wheel can be provided as a one-piece, assembly-friendly component.

Die Lagerringe sind bevorzugt auf beiden axialen Stirnseiten des Kernelements angebracht, wobei die Lagerflächen vom Kernelement aus gesehen axial nach außen gerichtet sind, beispielsweise als im Wesentlichen kreisringförmige oder konische Lagerflächen. In einer Lageranordnung stehen die Lagerflächen in Gleitkontakt, oder über Wälzkörper in Wälzkontakt mit korrespondierenden, axial beiderseits des Getrieberads angeordneten Außenlagerflächen. Dabei können durch konische Lagerflächen, die auch mit schräg zur Achse liegenden Wälzkörperlaufbahnen versehen sein können, Schräglager realisiert werden, welche gleichzeitig eine optimierte radiale und axiale Lagerung und Abstützung ermöglichen.The bearing rings are preferably attached to both axial end faces of the core element, the bearing surfaces being directed axially outward, as seen from the core element, for example as essentially circular or conical bearing surfaces. In a bearing arrangement, the bearing surfaces are in sliding contact or, via rolling elements, in rolling contact with corresponding outer bearing surfaces arranged axially on both sides of the gear wheel. In this case, tapered bearings can be realized by conical bearing surfaces, which can also be provided with roller raceways lying at an angle to the axis, which at the same time enable optimized radial and axial bearing and support.

Die Lagerringe können zunächst als zwei separate Bauteile bereitgestellt werden, die in dem Getrieberad mit dem Kernelement zusammengefügt werden, so dass sie in axialer Richtung direkt oder mittelbar zur axialen Kraftübertragung miteinander verbunden werden. Die Kraftübertragung kann im direkten Kontakt erfolgen, oder über dazwischen angeordnete Kraftübertragungselemente, welche jedoch keine Kraft in axialer Richtung in das Kernelement einleiten.The bearing rings can initially be provided as two separate components which are joined together in the gear wheel with the core element, so that they are connected to one another in the axial direction directly or indirectly for the purpose of axial force transmission. The force transmission can take place in direct contact, or via force transmission elements arranged between them, which, however, do not introduce any force in the axial direction into the core element.

Es kann vorgesehen sein, dass die zwei Lagerringe zusammen einstückig ausgebildet sind. Dabei sind beide Lagerringe an einem einteiligen integralen Lagerringelement ausgebildet. Ein derartiges Lagerringelement kann beispielsweise hülsen- oder trommelförmig ausgestaltet sein, wobei sich die Lagerflächen im Bereich der axialen Stirnseiten befinden. Die Lagerflächen sind in axialer Richtung über das Lagerringelement einstückig durchgehend miteinander verbunden. Der Kraftfluss bei einer axialen Belastung erfolgt folglich durch das durchgehende Material des Lagerringeelements. Es ist ebenfalls denkbar und möglich, zunächst separate Lagerringe zu fertigen, und diese in einem weiteren Schritt zu einem Lagerringelement miteinander zu verbinden, bevor die Verbindung mit dem Kernelement erfolgt.It can be provided that the two bearing rings are formed in one piece together. Both bearing rings are formed on a one-piece integral bearing ring element. Such a thing Bearing ring element can be designed, for example, in the form of a sleeve or drum, the bearing surfaces being located in the region of the axial end faces. The bearing surfaces are connected in one piece continuously in the axial direction via the bearing ring element. The force flow with an axial load consequently takes place through the continuous material of the bearing ring element. It is also conceivable and possible to first produce separate bearing rings and to connect them to one another in a further step to form a bearing ring element before the connection to the core element takes place.

Die Lagerung des Getrieberads kann in Wälzlagern erfolgen, wobei die Lagerflächen der Lagerringe Wälzkörperlaufbahnen aufweisen, bevorzugt Kugellaufbahnen. Die den Lagerringen zugeordneten, axial gegenüberliegenden Außenlagerflächen haben ebenfalls entsprechende Kugellaufbahnen, und zwischen den Kugellaufbahnen sind als Wälzkörper Kugeln abrollbar angeordnet. In dieser Ausführung bilden die Lagerringe Innenringe von Wälzlagern, bevorzugt mit schräg zur Achse liegenden Lagerflächen bzw. Kugellaufbahnen, so dass Schrägkugellager gebildet werden, welche die Aufnahme von Lagerlasten in axialer und radialer Richtung bei einem kompakten Aufbau ermöglichen. Bevorzugt sind die Lagerflächen so ausgebildet, dass das Getrieberad mittels einer X-Lagerung im Gehäuse gelagert ist.The gear wheel can be supported in roller bearings, the bearing surfaces of the bearing rings having roller raceways, preferably ball raceways. The axially opposite outer bearing surfaces assigned to the bearing rings likewise have corresponding ball raceways, and balls are arranged such that they can be rolled off as rolling bodies between the ball raceways. In this embodiment, the bearing rings form inner rings of roller bearings, preferably with bearing surfaces or ball raceways lying at an angle to the axis, so that angular contact ball bearings are formed which enable bearing loads to be absorbed in the axial and radial directions with a compact structure. The bearing surfaces are preferably designed such that the gear wheel is mounted in the housing by means of an X-bearing.

Die Lagerringe und die Außenlagerflächen können auch aufeinander gleitende Gleitflächen aufweisen, so dass eine Gleitlageranordnung gebildet wird.The bearing rings and the outer bearing surfaces can also have sliding surfaces sliding on one another, so that a sliding bearing arrangement is formed.

Es ist möglich, dass die Lagerringe als Blechformteile ausgebildet sind, bevorzugt aus Stahlblech. Derartige Blechformteile können als Press-Stanz-Teile rationell mit den geforderten Eigenschaften gefertigt werden. Es können einzelne Lagerringe als Lagerschalen zur Verfügung gestellt werden, welche jeweils eine Lagerfläche aufweisen, und die erfindungsgemäß miteinander und mit dem Kernelement verbunden werden. Beide Lagerringe können auch an einem einzigen Lagerringelement angeordnet sein, welches durch Verbindung von zwei Lagerringen erzeugt, oder als ein einstückiges Blechformteil aus einem einzigen Blechabschnitt gefertigt sein kann. Das Blechformteil kann integral eingeformte Laufbahnen für Wälzkörper, bevorzugt Kugellaufbahnen aufweisen, die hinreichend hart ausgestaltet sein können, beispielsweise auch mittels durchgehender oder partieller Härtung oder Hartbeschichtung. Die Verbindung der Laufbahnen erfolgt durch einstückig durchgehende Blechabschnitte.It is possible for the bearing rings to be formed as sheet metal parts, preferably from sheet steel. Such sheet metal parts can be efficiently manufactured as press-stamped parts with the required properties. Individual bearing rings can be provided as bearing shells, each of which has a bearing surface and which are connected to one another and to the core element according to the invention. Both bearing rings can also be arranged on a single bearing ring element, which is produced by connecting two bearing rings, or can be produced as a one-piece sheet metal part from a single sheet section. The sheet metal part can have integrally molded raceways for rolling elements, preferably ball raceways, which can be made sufficiently hard, for example also by means of continuous or partial hardening or hard coating. The raceways are connected by one-piece continuous sheet metal sections.

Alternativ ist es ebenfalls denkbar und möglich, dass die Lagerringe als Kaltfliesspressteil oder als selektives Laserschmelzbauteil ausgebildet ist.Alternatively, it is also conceivable and possible for the bearing rings to be designed as cold extrusion parts or as selective laser melting components.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Verzahnungsabschnitt und/oder die Spindelmutter und/oder ein Verbindungsstück integral einstückig mit dem Kernelement ausgebildet ist. Das Kernelement kann aus Materialien gefertigt sein, welche aufgrund ihrer Materialeigenschaften gut geeignet sind zum Einsatz als Getriebeelemente. Beispielsweise sind Kunststoffe gut geeignet zur Bereitstellung laufruhiger und verschließarmer Verzahnungen und Gewindetriebe. Erfindungsgemäß kann die Verzahnung zum Antriebseingriff mit der Antriebseinheit in das aus Kunststoff bestehende Kernelement eingeformt sein, und - in einem Tauchspindelantrieb mit drehend antreibbarer Spindelmutter - kann das Innengewinde der Spindelmutter in das aus Kunststoff bestehenden Kernelement eingeformt sein. Bei einem Rotationsspindelantrieb kann das Kernelement ebenfalls eine einstückig im Kunststoff eingeformte Verzahnung aufweisen, und ein Verbindungsstück zur drehfesten Verbindung des Getrieberads mit der Gewindespindel.An advantageous embodiment provides that the toothed section and / or the spindle nut and / or a connecting piece is integrally formed in one piece with the core element. The core element can be made of materials which, due to their material properties, are well suited for use as gear elements. For example, plastics are well suited for providing smooth-running and low-wear gears and screw drives. According to the invention, the toothing for the drive engagement with the drive unit can be molded into the plastic core element, and - in a submersible spindle drive with a spindle nut that can be driven in rotation - the internal thread of the spindle nut can be molded into the plastic core element. In the case of a rotary spindle drive, the core element can also have a toothing integrally molded in the plastic, and a connecting piece for the rotationally fixed connection of the gear wheel to the threaded spindle.

Es ist vorteilhaft, dass das Kernelement als Kunststoff-Spritzgussteil ausgebildet ist. Die Fertigung im Spritzgussverfahren aus thermoplastischen Kunststoffen, beispielsweise Polypropylen (PP), Polyoxymethylen (POM) oder dergleichen, ist rationell und ermöglicht eine flexible Formgebung, auch im Hinblick auf die Ausbildung der Verzahnung oder des Innengewindes. Gegebenenfalls kann der Kunststoff mit einer Bewehrung versehen sein, beispielsweise durch Zusatz von Bewehrungsfasern, um die Festigkeit zu erhöhen.It is advantageous that the core element is designed as a plastic injection molded part. The production in the injection molding process from thermoplastic materials, for example polypropylene (PP), polyoxymethylene (POM) or the like, is efficient and enables flexible shaping, also with regard to the formation of the toothing or the internal thread. If necessary, the plastic can be provided with reinforcement, for example by adding reinforcement fibers, in order to increase the strength.

Die Fertigung des Kernelements als Kunststoff-Spritzgussteil ermöglicht eine besonders vorteilhafte Verbindung mit den Lagerringen dadurch, dass das Kernelement an die Lagerringe angespritzt ist. Dabei werden die Lagerringe in der Kavität eines Spritzgusswerkzeugs angeordnet und von dem darin eingespritzten schmelzflüssigen Kunststoff zumindest teilweise umschlossen, so dass sie nach des Auskühlen stoffschlüssig mit dem Kunststoff des Kernelements verbunden sind. Eine besonders feste Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die Lagerringe mit dem Kernelement stoff- und formschlüssig verbundene Formschlusselemente aufweisen. Die Formschlusselemente können beispielsweise Durchbrechungen und/oder Vorsprünge und/oder eine Rändelung des oder der Lagerringe aufweisen, die beim Spritzen des Kernelements von dem Kunststoffmaterial durchdrungen und darin eingebettet werden. Nach dem Auskühlen sind dadurch die Lagerringe, oder ein beide Lagerringe aufweisendes Lagerringelement über die Formschlusselemente unlösbar fest form- und stoffschlüssig in dem Kernelement verankert. Dadurch können die Verzahnung, das Innengewinde und/oder ein Verbindungsstück langfristig sicher und positionsgenau mit den Lagerringen verbunden werden. Die Fomschlusselemente können auch bei einem nicht als Spritzgussteil gefertigten Kernelement dazu dienen, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kernelement und einem oder beiden Lagerringen zu erzeugen.The production of the core element as a plastic injection molded part enables a particularly advantageous connection to the bearing rings in that the core element is injection molded onto the bearing rings. The bearing rings are arranged in the cavity of an injection molding tool and at least partially enclosed by the molten plastic injected therein, so that after cooling they are integrally connected to the plastic of the core element. A particularly firm connection can be achieved in that the bearing rings have form-fitting elements which are connected to the core element in a material and form-fitting manner. The interlocking elements can, for example, have openings and / or projections and / or a knurling of the bearing ring or rings which are penetrated by the plastic material during injection of the core element and are embedded therein. After cooling, the bearing rings, or a bearing ring element having both bearing rings, are anchored non-detachably firmly in the core element in a form-fitting and material-locking manner via the form-locking elements. As a result, the toothing, the internal thread and / or a connecting piece can be securely and precisely connected to the bearing rings in the long term. The final elements can also serve to produce a positive connection between the core element and one or both bearing rings in a core element that is not manufactured as an injection molded part.

In einem erfindungsgemäßen Verstellantrieb können die Lagerringe zwischen korrespondierenden Außenlagerringen einer Lageranordnung verspannt sein. Zwischen den Außenlagerringen ist das Getrieberad über die Lagerflächen der Lagerringe drehbar gelagert. Zur Einstellung und Minimierung des Lagerspiels können die Außenlagerringe in axialer Richtung gegeneinander, und damit gegen die jeweils korrespondierenden Lagerringe bewegt und mit einer Vorspannkraft angepresst werden. Die Vorspannkraft kann durch elastische Vorspannelemente erzeugt werden, die sich an einem festen Widerlager, beispielsweise einem Lagergehäuse in axialer Richtung abstützen. Je nach Ausführung der Lenksäule kann das Widerlager in Achsrichtung fest an der Stelleinheit, der Trageinheit oder einer mit der Trageinheit verbundenen Manteleinheit angebracht sein. Ein derartiges Vorspannelement kann ein Federelement aufweisen, beispielsweise eine Teller- oder Wellfeder, oder auch ein Elastomerelement in Form eines Gummirings oder dergleichen.In an adjustment drive according to the invention, the bearing rings can be clamped between corresponding outer bearing rings of a bearing arrangement. The gear wheel is rotatably supported between the outer bearing rings via the bearing surfaces of the bearing rings. To set and minimize the bearing play, the outer bearing rings can be moved in the axial direction against each other, and thus against the corresponding bearing rings, and pressed against them with a preload. The prestressing force can be generated by elastic prestressing elements which are supported in the axial direction on a fixed abutment, for example a bearing housing. Depending on the design of the steering column, the abutment can be firmly attached in the axial direction to the actuating unit, the support unit or a jacket unit connected to the support unit. Such a biasing element can have a spring element, for example a plate or corrugated spring, or also an elastomer element in the form of a rubber ring or the like.

Figurenlistelist of figures

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

  • 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lenksäule,
  • 2 eine weitere perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Lenksäule gemäß 1 aus einem anderen Betrachtungswinkel,
  • 3 einen Längsschnitt entlang der Gewindespindelachse durch eine Verstelleinrichtung einer Lenksäule gemäß 1 und 2 in einer perspektivischen Ansicht,
  • 4 einen Längsschnitt wie in 3 in Seitenansicht,
  • 5 eine auseinandergezogene Darstellung des Spindeltriebs gemäß 3 und 4,
  • 6 einen Längsschnitt durch die Lageranordnung eines Spindeltriebs wie in 4 bei der Einstellung der Lageranordnung,
  • 7 eine zweite Ausführung einer Verstelleinrichtung in einer Ansicht wie in 4,
  • 8 eine dritte Ausführung einer Verstelleinrichtung in einer Ansicht wie in 4,
  • 9 eine vierte Ausführung einer Verstelleinrichtung in einer Ansicht wie in 4,
  • 10 eine fünfte Ausführung einer Verstelleinrichtung in einer Ansicht wie in 4,.
Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show in detail:
  • 1 2 shows a schematic perspective view of a steering column according to the invention,
  • 2 another perspective view of the steering column according to the invention 1 from a different angle,
  • 3 a longitudinal section along the threaded spindle axis by an adjusting device of a steering column 1 and 2 in a perspective view,
  • 4 a longitudinal section as in 3 in side view,
  • 5 an exploded view of the spindle drive according to 3 and 4 .
  • 6 a longitudinal section through the bearing arrangement of a spindle drive as in 4 when adjusting the bearing arrangement,
  • 7 a second embodiment of an adjusting device in a view as in 4 .
  • 8th a third embodiment of an adjusting device in a view as in 4 .
  • 9 a fourth embodiment of an adjusting device in a view as in 4 .
  • 10 a fifth embodiment of an adjusting device in a view as in 4 .

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually only named or mentioned once.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Lenksäule 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht von oben rechts schräg auf das hintere Ende, bezogen auf die Fahrtrichtung eines nicht dargestellten Fahrzeugs, wo ein hier nicht dargestelltes Lenkrad im Bedienungsbereich gehalten wird. 2 zeigt die Lenksäule 1 in einer Ansicht von der gegenüberliegenden Seite, also von oben rechts gesehen. 1 shows a steering column according to the invention 1 in a schematic perspective view from the top right obliquely to the rear end, based on the direction of travel of a vehicle, not shown, where a steering wheel, not shown here, is held in the operating area. 2 shows the steering column 1 in a view from the opposite side, seen from the top right.

Die Lenksäule 1 umfasst eine Trageinheit 2, welche als Konsole ausgebildet ist, die Befestigungsmittel 21 in Form von Befestigungsbohrungen aufweist, zur Anbringung an einer nicht dargestellten Fahrzeug-Karosserie. Von der Trageinheit 2 wird eine Stelleinheit 3 gehalten, die in einer Manteleinheit 4 - auch als Führungskasten oder Kastenschwinge bezeichnet - aufgenommen ist.The steering column 1 includes a support unit 2 , which is designed as a console, the fasteners 21 has in the form of mounting holes for attachment to a vehicle body, not shown. From the support unit 2 becomes an actuator 3 kept in a jacket unit 4 - Also known as a guide box or box swing arm - is included.

Die Stelleinheit 3 weist ein Mantelrohr 31 auf, in dem eine Lenkspindel 32 um eine Längsachse L drehbar gelagert ist, die sich axial in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Längsachse L, erstreckt. Am hinteren Ende ist an der Lenkspindel 32 ein Befestigungsabschnitt 33 ausgebildet, an dem ein nicht dargestelltes Lenkrad anbringbar ist.The control unit 3 has a casing tube 31 on in which a steering shaft 32 around a longitudinal axis L is rotatably mounted axially in the longitudinal direction, ie in the direction of the longitudinal axis L , extends. At the rear end is on the steering shaft 32 a mounting section 33 formed on which a steering wheel, not shown, can be attached.

Die Stelleinheit 3 ist zur Realisierung einer Längsverstellung in der Manteleinheit 4 in Richtung der Längsachse L teleskopartig verschiebbar aufgenommen, um das mit der Lenkspindel 32 verbundene Lenkrad relativ zur Trageinheit 2 in Längsrichtung vor und zurück positionieren zu können, wie mit dem Doppelpfeil parallel zur Längsachse L angedeutet.The control unit 3 is for realizing a longitudinal adjustment in the jacket unit 4 in the direction of the longitudinal axis L telescopically slidably added to that with the steering spindle 32 connected steering wheel relative to the support unit 2 to be able to position back and forth in the longitudinal direction, as with the double arrow parallel to the longitudinal axis L indicated.

Die Manteleinheit 4 ist um eine quer zur Längsachse L liegende, horizontale Schwenkachse S verschwenkbar in einem Schwenklager 22 an der Trageinheit 2 gelagert. Im hinteren Bereich ist die Manteleinheit 4 über einen Stellhebel 41 mit der Trageinheit 2 verbunden. Durch eine Drehbewegung des Stellhebels 41 mittels eines dargestellten Stellantriebs 6 (siehe 2) kann die Manteleinheit 4 relativ zur Trageinheit 2 um die im Einbauzustand waagerecht liegende Schwenkachse S verschwenkt werden, wodurch eine Verstellung eines an dem Befestigungsabschnitt 33 angebrachten Lenkrads in Höhenrichtung H vorgenommen werden kann, was mit dem Doppelpfeil angedeutet ist.The jacket unit 4 is about a transverse to the longitudinal axis L horizontal pivot axis S pivotable in a pivot bearing 22 on the support unit 2 stored. In the rear area is the jacket unit 4 via a control lever 41 with the carrying unit 2 connected. By rotating the control lever 41 by means of an actuator shown 6 (please refer 2 ) the jacket unit 4 relative to the support unit 2 around the swivel axis lying horizontally when installed S can be pivoted, thereby adjusting an on the fastening section 33 attached steering wheel in the height direction H can be made, which is indicated by the double arrow.

Ein erster Verstellantrieb 5 zur Längsverstellung der Stelleinheit 3 relativ zur Manteleinheit 4 in Richtung der Längsachse L weist einen Spindeltrieb mit einer Spindelmutter 51 mit einem sich längs einer Achse G erstreckenden Innengewinde 74 auf, in die eine Gewindespindel 52 eingreift, die also mit ihrem Außengewinde in das korrespondierende Innengewinde 74 der Spindelmutter 51 eingeschraubt ist. Die Gewindespindelachse der Gewindespindel 52 ist identisch mit der Achse G und verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsachse L. A first adjustment drive 5 for longitudinal adjustment of the control unit 3 relative to the jacket unit 4 in the direction of the longitudinal axis L has a spindle drive with a spindle nut 51 with one along an axis G extending internal thread 74 in which a threaded spindle 52 engages, that is, with its external thread in the corresponding internal thread 74 the spindle nut 51 is screwed in. The lead screw axis of the lead screw 52 is identical to the axis G and runs essentially parallel to the longitudinal axis L ,

Die Spindelmutter 51 ist um die Achse G drehbar in einem Lagergehäuse 53 gelagert, welches fest mit der Manteleinheit 4 verbunden ist. In Richtung der Achse G ist die Spindelmutter 51 axial über das Lagergehäuse 53 an der Manteleinheit 4 abgestützt, wie weiter unten noch näher erläutert wird.The spindle nut 51 is about the axis G rotatable in a bearing housing 53 stored, which is fixed with the jacket unit 4 connected is. In the direction of the axis G is the spindle nut 51 axially over the bearing housing 53 on the jacket unit 4 supported, as will be explained in more detail below.

Die Gewindespindel 52 ist mit einem an ihrem hinteren Ende ausgebildeten Befestigungselement 54 über ein Übertragungselement 34 mit der Stelleinheit 3 verbunden, und zwar fest in Richtung der Achse G bzw. der Längsachse L und feststehend bezüglich Drehung um die Achse G. Durch die drehend antreibbare Spindelmutter 51 und die bezüglich Drehung feststehende Gewindespindel 52 wird ein sogenannter Tauchspindelantrieb realisiert.The threaded spindle 52 is with a fastener formed at its rear end 54 via a transmission element 34 with the actuator 3 connected, firmly in the direction of the axis G or the longitudinal axis L and fixed with respect to rotation about the axis G , Thanks to the spindle nut that can be driven in rotation 51 and the threaded spindle fixed with respect to rotation 52 a so-called sub-spindle drive is implemented.

Dass Übertragungselement 34 erstreckt sich von der Stelleinheit 3 durch eine schlitzförmige Durchgangsöffnung 42 in der Manteleinheit 4. Zur Verstellung der Lenksäule 1 in Längsrichtung kann das Übertragungselement 34 frei in der Durchgangsöffnung 42 in Längsrichtung entlangbewegt werden.That transmission element 34 extends from the actuator 3 through a slot-shaped through opening 42 in the jacket unit 4 , For adjusting the steering column 1 in the longitudinal direction, the transmission element 34 free in the through opening 42 be moved lengthways.

Der Verstellantrieb 5 weist einen elektrischen Stellmotor 55 auf, von dem die Spindelmutter 51 bezüglich der Achse G relativ zur feststehenden Gewindespindel 52 drehend antreibbar ist. Dadurch kann - je nach Drehrichtung des Stellmotors 55 - die Gewindespindel 52 in Richtung der Achse G translatorisch relativ zur Spindelmutter 51 verlagert werden, so dass entsprechend die mit der Gewindespindel 52 verbundene Stelleinrichtung 3 relativ zu der mit der Spindelmutter 51 verbundenen Manteleinheit 4 in Richtung der Längsachse L verstellt wird. Der Antrieb der Spindelmutter 51 sowie die Abstützung der Spindelmutter 51 in Richtung der Achse G an der Manteleinheit 4 wird weiter unten noch detailliert erläutert.The adjustment drive 5 has an electric servomotor 55 on from which the spindle nut 51 with respect to the axis G relative to the fixed threaded spindle 52 is driven to rotate. This can - depending on the direction of rotation of the servomotor 55 - the threaded spindle 52 in the direction of the axis G translationally relative to the spindle nut 51 be shifted so that the corresponding with the threaded spindle 52 connected actuating device 3 relative to that with the spindle nut 51 connected jacket unit 4 in the direction of the longitudinal axis L is adjusted. The drive of the spindle nut 51 as well as the support of the spindle nut 51 in the direction of the axis G on the jacket unit 4 will be explained in more detail below.

In 2, welche eine perspektivische Ansicht der Lenksäule 1 von der in 1 hinten liegenden Seite zeigt, ist erkennbar, wie ein zweiter Verstellantrieb 6 zur Verstellung in Höhenrichtung H an der Lenksäule 1 angebracht ist. Dieser Verstellantrieb 6 umfasst eine Spindelmutter 61, in deren Innengewinde 74 längs einer Achse G eine Gewindespindel 62 eingreift. Die Gewindespindel 62 ist in einem Lagergehäuse 63, welches an der Manteleinheit 4 befestigt ist, drehbar um die Achse G gelagert und axial, in Richtung der Achse G, an der Manteleinheit 4 abgestützt, und von einem elektrischen Stellmotor 65 wahlweise in beide Rotationsrichtungen um die Achse G drehend antreibbar. Dies wird weiter unten noch im Detail erläutert.In 2 showing a perspective view of the steering column 1 from the in 1 rear side, can be seen like a second adjustment drive 6 for height adjustment H on the steering column 1 is appropriate. This adjustment drive 6 includes a spindle nut 61 , in their internal thread 74 along an axis G a threaded spindle 62 intervenes. The threaded spindle 62 is in a bearing housing 63 which on the jacket unit 4 is attached, rotatable about the axis G supported and axially, in the direction of the axis G , on the jacket unit 4 supported, and by an electric servomotor 65 optionally in both directions of rotation around the axis G can be driven in rotation. This is explained in more detail below.

Die Spindelmutter 61 ist bezüglich einer Drehung um die Achse G feststehend an einem Ende des zweiarmigen Stellhebels 41 angebracht, der um ein Schwenklager 23 drehbar an der Trageinheit 22 gelagert ist, und dessen anderer Arm mit dem anderen Ende mit der Manteleinheit 4 verbunden ist.The spindle nut 61 is about a rotation about the axis G fixed at one end of the two-armed lever 41 attached to a pivot bearing 23 rotatable on the support unit 22 is stored, and the other arm with the other end with the jacket unit 4 connected is.

Durch Drehung der Gewindespindel 61 kann - je nach Drehrichtung des Stellmotors 65 - die Spindelmutter 61 in Richtung der Achse G translatorisch relativ zur Gewindespindel 62 verlagert werden, so dass entsprechend die über den Stellhebel 41 mit der Spindelmutter 41 verbundene Manteleinheit 4 samt der darin aufgenommenen Stelleinrichtung 3 relativ zu der Trageinheit 2 in Höhenrichtung H auf oder ab verstellt werden kann, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet. Der Antrieb der Gewindespindel 62 sowie die Abstützung der Gewindespindel 62 in Richtung der Achse G an der Manteleinheit 4 wird im Folgenden noch näher erläutert.By turning the threaded spindle 61 can - depending on the direction of rotation of the servomotor 65 - the spindle nut 61 in the direction of the axis G translationally relative to the threaded spindle 62 be shifted so that the corresponding over the adjusting lever 41 with the spindle nut 41 connected jacket unit 4 together with the actuator included 3 relative to the support unit 2 in the height direction H can be adjusted up or down, as indicated by the double arrow. The drive of the threaded spindle 62 as well as the support of the threaded spindle 62 in the direction of the axis G on the jacket unit 4 is explained in more detail below.

3 und 4 stellen einen Längsschnitt durch das Lagergehäuse 63 des Verstellantriebs 6 entlang der Achse G in unterschiedlichen Ansichten dar. 3 and 4 make a longitudinal section through the bearing housing 63 of the adjustment drive 6 along the axis G in different views.

Auf der Gewindespindel 62 ist drehfest bezüglich der Achse G ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Getrieberad 7 befestigt. Das Getrieberad 7 weist ein aus Kunststoff gefertigtes Kernelement 71 auf, welches bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff wie PP, POM oder dergleichen als Kunststoff-Spritzgussteil hergestellt ist. An seinem äußeren Umfang weist das Getrieberad 7 am Kernelement 71 eine koaxial zur Achse G umlaufende Verzahnung 72 auf, die im dargestellten Beispiel als Schneckenverzahnung ausgebildet ist, so dass das Getrieberad 7 ein Schneckenrad bildet. In die Verzahnung 72 greift eine von dem Stellmotor 65 drehend antreibbare Schnecke 66 ein.On the threaded spindle 62 is non-rotatable with respect to the axis G a gear wheel designed according to the invention 7 attached. The gear wheel 7 has a core element made of plastic 71 on, which is preferably made of a thermoplastic material such as PP, POM or the like as a plastic injection molded part. The gear wheel has on its outer circumference 7 on the core element 71 one coaxial to the axis G circumferential gearing 72 on, which is formed in the example shown as a worm gear, so that the gear 7 forms a worm wheel. In the gearing 72 grabs one of the servomotor 65 drivable screw 66 on.

Das Kernelement 71 ist im Bereich eines zentralen Verbindungsabschnitts 73, der ein Verbindungsstück bildet, drehfest mit der Gewindespindel 62 verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise stoffschlüssig ausgeführt sein, indem das Kernelement 71 an die Gewindespindel 62 im Spritzguss an die Gewindespindel 62 angespritzt ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine formschlüssige und/oder andere Befestigung vorgesehen sein.The core element 71 is in the area of a central connecting section 73 , which forms a connector, rotatably with the threaded spindle 62 connected. The connection can be made cohesively, for example, by the core element 71 to the threaded spindle 62 injection molded onto the threaded spindle 62 is injected. Additionally or alternatively, a form-fitting and / or other fastening can be provided.

Mit dem Kernelement 71 sind Lagerringe 8 des Getrieberads 7 fest verbunden. Jeder Lagerring 8 weist eine als Kugellaufbahn ausgebildete, koaxial zur Achse G ringförmige Lagerfläche 81 auf. Die beiden Lagerflächen 81 laufen vom Kernelement 71 aus gesehen nach au-ßen, stirnseitig konisch zusammen. Mit anderen Worten stehen die Kugellaufbahnen schräg zur Achse G.With the core element 71 are bearing rings 8th of the gear wheel 7 firmly connected. Every bearing ring 8th has a ball raceway, coaxial to the axis G annular bearing surface 81 on. The two storage areas 81 run from the core element 71 seen from the outside, conical together at the front. In other words, the ball races are at an angle to the axis G.

Die Lagerringe 8 weisen axial in Richtung der Achse G gegeneinander gerichtete Stützabschnitte 82 auf, die im gezeigten Beispiel unmittelbar gegeneinander anliegen, so dass die Lagerringe 8 in Richtung der Achse G unmittelbar gegeneinander abgestützt sind. Insbesondere befindet sich kein Kunststoffmaterial des Kernelements 71 zwischen den miteinander in Kontakt stehenden Stützabschnitten 82 der Lagerringe 8.The bearing rings 8th point axially in the direction of the axis G opposing support sections 82 on, which in the example shown lie directly against each other, so that the bearing rings 8th in the direction of the axis G are supported directly against each other. In particular, there is no plastic material for the core element 71 between the contacting sections 82 the bearing rings 8th ,

Die Lagerringe 8 sind bevorzugt als Blechformteile ausgebildet, besonders bevorzugt als Press-Stanz-Teile aus Stahlblech. Zu Verbindung mit dem Getrieberad 7 sind die Lagerringe 8 von dem Kunststoff des Kernelements 71 umspritzt, und ist so bis auf die stirnseitig nach außen frei liegenden Lagerflächen 81 stoff- und formschlüssig in das Kernelement 71 eingebettet. Optional kann ein Fixierelement 83 vorgesehen sein, an dem die beiden Lagerringe 8 während des Umspritzens mit Kunststoff relativ zueinander positioniert und gehalten werden, so dass sie axial in Richtung der Achse G gegeneinander anliegen. Das Fixierelement 83 kann aber auch weggelassen werden. Alternativ ist es auch denkbar, die Lagerringe 8 vor dem Umspritzen direkt miteinander zu verbinden, beispielsweise durch eine Punktverschweißung oder dergleichen.The bearing rings 8th are preferably designed as sheet metal parts, particularly preferably as press-stamped parts made of sheet steel. For connection to the gear wheel 7 are the bearing rings 8th from the plastic of the core element 71 overmoulded, and is so except for the bearing surfaces exposed on the outside 81 material and form-fitting in the core element 71 embedded. Optionally, a fixing element 83 be provided on which the two bearing rings 8th during the encapsulation with plastic positioned and held relative to each other so that they are axially in the direction of the axis G against each other. The fixing element 83 can also be omitted. Alternatively, it is also conceivable for the bearing rings 8th to be connected directly to one another before the encapsulation, for example by spot welding or the like.

Die Lagerflächen 81 bilden die Innenringe einer Wälzlageranordnung 9, welche Kugeln 91 umfasst, die in einem Kugelkäfig 92 drehbar gehalten werden und im axialen Lagerspalt zwischen den besagten Kugellaufbahnen der Lagerflächen 81 und korrespondierenden Kugellaufbahnen in Außenlagerringen 93 abrollbar angeordnet sind. Die Außenlagerringe 93 sind, vom Getrieberad 7 aus gesehen auf beiden Stirnseiten, axial nach außen über elastische Federelemente 94, die Vorspannelemente bilden, im gezeigten Beispiel Elastomer- oder Gummiringe, gegen axiale Widerlager in Form von Sicherungsringen 95 abgestützt, die ihrerseits in axialer Richtung der Achse G feststehend mit dem Lagergehäuse 53 verbunden sind, beispielsweise durch Verkeilen, Verstemmen oder Verklemmen. Das Federelement 94 kann ebenfalls als Wellfeder oder Tellerfeder ausgebildet sein.The storage areas 81 form the inner rings of a rolling bearing arrangement 9 what balls 91 includes that in a ball cage 92 are rotatably held and in the axial bearing gap between said ball raceways of the bearing surfaces 81 and corresponding ball raceways in outer bearing rings 93 are arranged rollable. The outer bearing rings 93 are from the gear wheel 7 seen from both ends, axially outwards via elastic spring elements 94 , which form prestressing elements, in the example shown elastomer or rubber rings, against axial abutments in the form of retaining rings 95 supported, which in turn in the axial direction of the axis G fixed with the bearing housing 53 are connected, for example by wedging, caulking or jamming. The spring element 94 can also be designed as a corrugated spring or plate spring.

In der in 4 dargestellten Ausführung sind auf beiden Stirnseiten des Getrieberads 7 als Vorspannelemente ausgebildete Federelemente 94 angeordnet, welche sich über die beiden Sicherungsringe 95 axial an dem Lagergehäuse 63 abstützen und axial elastisch verspannt sind. Dabei wirkt die Federkraft als Vorspannkraft F über die Außenlagerringe 93, die Kugeln 91 auf die Lagerflächen 81, so dass das Getrieberad 7 zwischen den Wälzlageranordnungen 9 axial vorgespannt ist.In the in 4 execution shown are on both ends of the gear 7 spring elements designed as prestressing elements 94 arranged, which is over the two circlips 95 axially on the bearing housing 63 support and are axially elastically clamped. The spring force acts as a preload F via the outer bearing rings 93 , the balls 91 on the storage areas 81 so that the gear 7 between the rolling bearing arrangements 9 is axially biased.

Zur Fixierung können die Sicherungsringe 95 an ihrem Außenumfang Befestigungsmittel 951 aufweisen, beispielsweise abschnittsweise oder vollständig umlaufende, nach außen vorstehende Schneidenkanten, die sich formschlüssig plastisch in die Innenwandung des Lagergehäuses 63 eingraben. Bevorzugt sind die Schneidenkanten gegen die Achse G geneigt, so dass die Befestigungsmittel 951 widerhakenartig ausgebildet sind. Dadurch können die Sicherungsringe 95 in dem Lagergehäuse 63 axial nur in Richtung gegen das Getrieberad 7 bewegt werden. Durch die im montierten Zustand wirkende Vorspannkraft F werden die Sicherungsringe 95 entgegengesetzt belastet, wobei durch die Befestigungsmittel 951 durch ihre widerhakenförmige Ausbildung in der Innenwandung des Lagergehäuses 63 festkrallen. Mit anderen Worten sind die Sicherungsringe 95 selbstfixierend ausgebildet.The circlips can be used for fixation 95 fasteners on its outer circumference 951 have, for example in sections or completely circumferential, outwardly projecting cutting edges, which form-fit plastically in the inner wall of the bearing housing 63 dig. The cutting edges are preferred against the axis G inclined so that the fasteners 951 are barb-like. This allows the circlips 95 in the bearing housing 63 axially only in the direction against the gear wheel 7 be moved. Due to the pre-tensioning force F, which is in the assembled state, the retaining rings 95 oppositely loaded by the fasteners 951 through their barb-shaped design in the inner wall of the bearing housing 63 cling. In other words, the circlips 95 trained self-fixing.

Bei der Montage der Wälzlageranordnung 9 wird zur Vermeidung von Lagerspiel in Richtung der Achse G eine axiale Vorspannkraft F aufgebracht. Diese wird von den Sicherungsringen 95, den als Vorspannelemente ausgebildeten Federelementen 94, und die Kugeln 91 auf die Lagerflächen 81 der Lagerringe 8 auf die Lagerringe 8 aufgebracht, wie in 4 mit den Kraftpfeilen eingezeichnet. Die Vorspannkraft F wird während der gesamten Lebensdauer durch die als Vorspannelemente dienenden elastischen Federelemente 94 aufrecht gehalten. Dadurch werden die beiden Lagerringe 8 axial gegeneinander angepresst, wobei die auf die Lagerflächen 81 im Betrieb einwirkende Kraft F vollständig im Kraftfluss durch die Lagerringe 8 übertragen wird. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, dass sich das Kunststoffmaterial des Kernelements 71 nicht im Kraftfluss zwischen den Lagerringen 8 befindet, also nicht auf Druck beansprucht wird. Durch diese Entlastung wird sichergestellt, dass das Kunststoffmaterial nicht durch Fließen plastisch deformiert wird.When assembling the roller bearing assembly 9 is used to avoid bearing play in the direction of the axis G an axial biasing force F is applied. This is from the circlips 95 , the spring elements designed as biasing elements 94 , and the bullets 91 on the storage areas 81 the bearing rings 8th on the bearing rings 8th upset as in 4 marked with the force arrows. The preload F during the entire service life due to the elastic spring elements that serve as pretensioning elements 94 kept upright. This will make the two bearing rings 8th axially pressed against each other, with the bearing surfaces 81 force acting in operation F completely in the flow of force through the bearing rings 8th is transmitted. It is particularly advantageous that the plastic material of the core element 71 not in the flow of force between the bearing rings 8th is located, so it is not subjected to pressure. This relief ensures that the plastic material is not plastically deformed by flowing.

In 5 sind die Einzelteile des Getrieberads 7 und der Wälzlageranordnung 9 in einer Explosionsdarstellung in Richtung der Achse G auseinander gezogen dargestellt.In 5 are the individual parts of the gear wheel 7 and the rolling bearing arrangement 9 in an exploded view in the direction of the axis G shown pulled apart.

6 zeigt einen Verstellantrieb 6 bei der Einstellung in einer Einstelleinrichtung, die einen axial bewegbaren Druckstempel 96 und ein relativ dazu feststehendes Widerlager 97 umfasst. Mittels einer nicht dargestellten Kraftquelle kann der Druckstempel 96 mit einer Vorspannkraft F beaufschlagt werden, die somit als Einpresskraft dient. 6 shows an adjustment drive 6 when setting in an adjustment device, the axially movable plunger 96 and a relatively fixed abutment 97 includes. By means of a power source, not shown, the pressure stamp can 96 are loaded with a biasing force F, which thus serves as a press-in force.

Zur Einstellung der Wälzlageranordnungen 9 wird der eine, in 6 links liegende Sicherungsring 95 an dem Widerlager 97 axial abgestützt, während durch den Druckstempel 96 der andere, in der Zeichnung rechts liegende Sicherungsring 95 mit der Vorspannkraft F axial in Richtung gegen das Getrieberad 7 angedrückt wird. Dabei wird der Sicherungsring 95 durch die oben beschriebene widerhakenförmige Ausbildung der Befestigungsmittel 951 zunächst bis gegen das Federelement 94 verschoben. Beim Kontakt wird das Federelement 94 durch die Vorspannkraft F axial komprimiert, und die Vorspannkraft F in die Wälzlageranordnung eingeleitet. For setting the roller bearing arrangements 9 will be the one in 6 left circlip 95 on the abutment 97 axially supported while by the pressure stamp 96 the other circlip on the right in the drawing 95 with the preload F axially towards the gear wheel 7 is pressed. The circlip 95 by the barb-shaped design of the fastening means described above 951 first up to the spring element 94 postponed. The spring element is in contact 94 by the preload F axially compressed, and the preload F initiated in the rolling bearing assembly.

Der Betrag der Vorspannkraft F, mit welcher das Getrieberad 7 in der Wälzlageranordnung 9 vorgespannt wird, kann in Abhängigkeit von einem Durchdrehmoment M erfolgen, welches aufgewendet werden muss, um das Getrieberad 7 zu drehen. Hierzu wird das Getrieberad 7 drehend angetrieben, beispielsweise durch den Verstellmotor 66 der Antriebseinheit. Alternativ kann bei einem Rotationsspindelantrieb, gemäß 3, 4, 6, 7 oder 8, bei dem die Gewindespindel 62 drehfest mit dem Getrieberad 7 verbunden ist, der Antrieb durch einen nicht dargestellten externen Einstellantrieb erfolgen, der die Gewindespindel 62 drehend antreibt.The amount of preload F with which the gear wheel 7 in the rolling bearing arrangement 9 is biased, depending on a torque M, which must be applied to the gear 7 to turn. For this, the gear wheel 7 driven in rotation, for example by the adjusting motor 66 the drive unit. Alternatively, in the case of a rotary spindle drive, according to 3 . 4 . 6 . 7 or 8th where the lead screw 62 rotatable with the gear wheel 7 is connected, the drive by an external adjusting drive, not shown, the threaded spindle 62 drives rotating.

Das Durchdrehmoment M kann mittels geeigneter Sensoren gemessen werden, beispielsweise über Drehmomentsensoren, oder über einen Motorstrom des Stellmotors 65 oder eines externen Einstellantriebs.The spin torque M can be measured using suitable sensors, for example via torque sensors, or via a motor current of the servomotor 65 or an external adjustment drive.

Während des drehenden Antriebs wird die axiale Vorspannkraft F durch den Druckstempel 96 auf die Lageranordnung ausgehend von einem vorgegebenen Startwert aufgebracht und kontinuierlich oder schrittweise erhöht, und dabei bevorzugt mittels geeigneter Kraftsensoren gemessen. Dadurch steigt die Lagerreibung an, und das mit der Vorspannkraft F korrelierte, gemessene Durchdrehmoment M steigt ebenfalls an.The axial preload force is applied during the rotating drive F through the pressure stamp 96 applied to the bearing arrangement based on a predetermined starting value and increased continuously or stepwise, and preferably measured by means of suitable force sensors. This increases the bearing friction, and that with the preload F correlated, measured torque M also increases.

Das gemessene Durchdrehmoment M wird bevorzugt automatisiert mit einem vorgegebenen Drehmomentzielwert verglichen.The measured torque M is preferably automatically compared with a predetermined torque target value.

Wenn das gemessene Durchdrehmoment M kleiner ist als der vorgegebene Drehmomentzielwert, bedeutet dies, dass das Lagerspiel noch zu groß ist, beziehungsweise die Vorspannung noch zu gering ist, so dass die erforderliche Steifigkeit der Lageranordnung und ein spielfreier Lauf unter Lastbedingungen im Betrieb noch nicht gewährleistet ist. In diesem Fall wird die Vorspannkraft F erhöht, und das gemessene Durchdrehmoment M wird erneut gemessen und mit dem Drehmomentzielwert verglichen.If the measured torque M is smaller than the specified torque target value, this means that the bearing play is still too large or the preload is still too low, so that the required rigidity of the bearing arrangement and a play-free run under load conditions during operation are not yet guaranteed. In this case the preload F increased, and the measured torque M is measured again and compared with the target torque value.

Die vorgenannten Schritte werden so oft durchlaufen, bis das gemessene Durchdrehmoment M als Lagerzustandsgröße den vorgegebenen Drehmomentzielwert als Zustandszielwert erreicht. In der dabei erreichten axialen Position, der Vorspannposition, wird der Sicherungsring 95 und damit das Federelement 94 relativ zum Lagergehäuse 63 fixiert. Die axiale Fixierung kann dadurch erfolgen, dass sich beim Entlasten bzw. Zurückfahren des Druckstempels 96 die widerhakenförmigen Befestigungsmittel 951 durch die von dem Federelement 94 ausgeübte Vorspannkraft F formschlüssig plastisch in die Innenwandung des Lagergehäuses 63 eingraben und dieses in der Vorspannposition sichern. Alternativ oder zusätzlich kann eine Fixierung durch stoffschlüssige Verbindung, beispielsweise Schweißen oder dergleichen erfolgen, oder mittels zusätzlich eingefügter Befestigungselemente.The aforementioned steps are carried out until the measured torque M as the bearing state variable reaches the predetermined torque target value as the target state value. In the axial position reached, the pretension position, the locking ring 95 and thus the spring element 94 relative to the bearing housing 63 fixed. The axial fixation can take place in such a way that when the pressure ram is relieved or moved back 96 the barbed fasteners 951 through by the spring element 94 exerted preload F form-fitting plastic in the inner wall of the bearing housing 63 dig in and secure it in the pretension position. As an alternative or in addition, fixation can take place by means of a material connection, for example welding or the like, or by means of additionally inserted fastening elements.

Alternativ oder zusätzlich kann die Vorspannung abhängig von der Biegesteifigkeit des Verstellantriebs 6 eingestellt werden. Dazu wird die Lageranordnung durch ein Kippmoment K, welches quer in die Gewindespindel 62 eingebracht wird, auf Biegung belastet. Die dabei auftretende, mittels einer Wegmesseinrichtung 99 gemessene radiale Auslenkung x ist ein Maß für die Steifigkeit. Diese ist abhängig von der Vorspannkraft F, wobei eine hohe Vorspannkraft F mit einer geringen Auslenkung x und entsprechend einer hohen Steifigkeit korreliert ist.Alternatively or additionally, the pretension can be dependent on the bending stiffness of the adjustment drive 6 can be set. For this purpose, the bearing arrangement is caused by a tilting moment K which transversely into the threaded spindle 62 is introduced, loaded on the bend. The one that occurs by means of a path measuring device 99 measured radial deflection x is a measure of the rigidity. This depends on the preload F , with a high preload F is correlated with a small deflection x and correspondingly high rigidity.

Die Auslenkung x , die als korrelierende Lagerzustandsgröße dient, entspricht einer durch das Kippmoment, das als Belastungsmoment dient, erzeugten Verlagerung des Getrieberads 7, beispielsweise eine Verkippung im Lagergehäuse 63. Die gemessene Auslenkung x wird verglichen mit einer einem Steifigkeitsgrenzwert, der dem Zustandszielwert entspricht, zugeordneten Referenzwert einer maximalen zulässigen Verlagerung.The deflection x, which serves as a correlating bearing state variable, corresponds to a displacement of the gear wheel generated by the tilting moment, which serves as the loading moment 7 , for example a tilt in the bearing housing 63 , The measured deflection x is compared with a reference value of a maximum permissible displacement which is assigned to a stiffness limit value which corresponds to the state target value.

Solange die gemessene Auslenkung x größer ist als ein vorgegebener Steifigkeitsgrenzwert, ist die erforderliche Steifigkeit nicht gegeben. In diesem Fall wird die Vorspannkraft F erhöht, bis die gemessene Auslenkung x innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche kleiner oder gleich dem Steifigkeitsgrenzwert ist.As long as the measured deflection x is greater than a predetermined stiffness limit, the required stiffness is not given. In this case the preload F increased until the measured deflection x is less than or equal to the stiffness limit value within predetermined tolerance ranges.

Die Einstellung der Vorspannung kann durch Regelung auf das Durchdrehmoment M, oder das Kippmoment K erfolgen, oder auch unter Berücksichtigung beider Belastungsmomente M und K.The preload can be adjusted by regulating the torque M , or the overturning moment K take place, or also taking into account both loading moments M and K ,

Die Einstellung der Vorspannung kann alternativ durch Regelung der aufgebrachten und gemessenen Vorspannkraft erfolgen, erreicht diese einen vorbestimmten Grenzwert, der sogenannte Zielvorspannkraft, wird das Vorspannelement fixiert und die Einstellung der Vorspannkraft beendet.Alternatively, the pretension can be set by regulating the applied and measured pretensioning force. If it reaches a predetermined limit value, the so-called target pretensioning force, the pretensioning element is fixed and the setting of the pretensioning force is ended.

7 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der anstelle des einen Sicherungsrings 95 der in der Zeichnung links liegende Außenlagerring 93 axial gegen ein durch eine als Schulter ausgebildete Einformung des Lagergehäuses 63 gebildetes axiales Widerlager 67 abgestützt ist. Außerdem weist diese Ausführung nur ein Federelement 94 auf, welches als O-Ring aus gummielastischem Material ausgebildet ist, und in der Zeichnung rechts zwischen dem Außenlagerring 93 und dem Sicherungsring 95 angeordnet ist. 7 shows a second embodiment, in which instead of a retaining ring 95 the outer bearing ring on the left in the drawing 93 axially against a shaping of the bearing housing designed as a shoulder 63 formed axial abutment 67 is supported. In addition, this version has only one spring element 94 on, which is designed as an O-ring made of rubber-elastic material, and in the drawing on the right between the outer bearing ring 93 and the locking ring 95 is arranged.

8 zeigt eine dritte Ausführung, welches wie die Ausführung gemäß 6 zwei Sicherungsringe 95 aufweist, jedoch nur ein Federelement 94, welches wie in 7 als O-Ring oder dergleichen elastisches Element ausgebildet ist. 8th shows a third embodiment, which is like the embodiment according to 6 two circlips 95 has, but only one spring element 94 which like in 7 is designed as an O-ring or the like elastic element.

Die vierte Ausführung gemäß 9 ist hinsichtlich der Lagerung des Getrieberads 7 im Prinzip aufgebaut wie die in 4 und 6 dargestellte Ausführung. Im Unterschied dazu handelt es sich dabei jedoch um einen Tauchspindelantrieb, bei dem die Gewindespindel 62 in ein Gewinde in der mit dem Getrieberad 7 verbundenen Spindelmutter 61 eingreift, d.h. nicht drehfest mit dem Getrieberad 7 verbunden ist.The fourth version according to 9 is regarding the storage of the gear wheel 7 basically constructed like that in 4 and 6 shown execution. In contrast to this, however, it is a submersible spindle drive in which the threaded spindle 62 into a thread in the gear wheel 7 connected spindle nut 61 intervenes, ie not rotatably with the gear wheel 7 connected is.

Die fünfte Ausführung gemäß 10 zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest einer der Sicherungsringe 95 in sich axial federelastisch ausgebildet ist, oder auch beide Sicherungsringe 95. Das erfindungsgemäße Vorspannelement ist gewissermaßen integriert ausgebildet in zumindest einem Sicherungsring 95.The fifth version according to 10 is characterized in that at least one of the locking rings 95 is axially resilient in itself, or both retaining rings 95 , The pretensioning element according to the invention is, to a certain extent, integrated in at least one securing ring 95 ,

Die Einstellung der in den 7, 8, 9 und 10 gezeigten Ausführungen kann wie zu 6 beschrieben erfolgen.The setting of the in the 7 . 8th . 9 and 10 Executions shown can be as to 6 described.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 4967618 [0009]US 4967618 [0009]

Claims (17)

Verstellantrieb (5, 6) für eine motorisch verstellbare Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in eine Spindelmutter (51, 61) eingreifende Gewindespindel (52, 62) mit einer Achse (G), eine Antriebseinheit (55, 65) und ein von der Antriebseinheit (55, 65) um die Achse (G) drehend antreibbares, drehfest mit der Spindelmutter (51) oder der Gewindespindel (62) verbundenes Getrieberad (7), welches in einem Lagergehäuse (53, 63) in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse (53, 63) abgestützten Außenlagerringen (93) um die Achse (G) drehbar gelagert ist, wobei die Außenlagerringe (93) auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine koaxial zur Achse (G) umlaufende Außenlagerfläche aufweisen, welche jeweils einer an dem Getrieberad (7) stirnseitig ausgebildeten Lagerfläche (81) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Außenlagerring (93) an dem Lagergehäuse (53, 63) über ein elastisches Vorspannelement (94, 95) axial federnd abgestützt ist, welches eine die beiden Außenlagerringe (93) axial gegeneinander verspannende Vorspannkraft (F) ausübt.Adjustment drive (5, 6) for a motor-adjustable steering column (1) for a motor vehicle, comprising a threaded spindle (52, 62) engaging in a spindle nut (51, 61) with an axis (G), a drive unit (55, 65) and a gear wheel (7) which can be driven by the drive unit (55, 65) and rotates about the axis (G) and is connected in a rotationally fixed manner to the spindle nut (51) or the threaded spindle (62) and which is located in a bearing housing (53, 63) in a bearing arrangement two axially supported on the bearing housing (53, 63) outer bearing rings (93) is rotatably mounted about the axis (G), the outer bearing rings (93) on their mutually facing sides each having a coaxial to the axis (G) circumferential outer bearing surface, each of which opposite a bearing surface (81) formed on the end face of the gear wheel (7), characterized in that at least one outer bearing ring (93) on the bearing housing (53, 63) is axially resilient via an elastic prestressing element (94, 95) is supported, which exerts a biasing force (F) which axially braces the two outer bearing rings (93). Verstellantrieb (5, 6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (94) ein ringförmiges Federelement umfasst.Adjustment drive (5, 6) after Claim 1 , characterized in that the biasing element (94) comprises an annular spring element. Verstellantrieb (5, 6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (94) an einem mit dem Lagergehäuse (63) verbundenen Sicherungselement (95) abgestützt ist.Adjustment drive (5, 6) according to one of the preceding claims, characterized in that the biasing element (94) is supported on a securing element (95) connected to the bearing housing (63). Verstellantrieb (5, 6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (95) ein Sicherungselement umfasst.Adjusting drive (5, 6) according to one of the preceding claims, characterized in that the biasing element (95) comprises a securing element. Verstellantrieb (5, 6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement als einstückiges Sicherungselement (95) ausgebildet ist.Adjustment drive (5, 6) according to one of the preceding claims, characterized in that the biasing element is designed as a one-piece securing element (95). Verstellantrieb (5, 6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Getrieberad (7) und den Außenlagerringen (93) Wälzkörper (91) angeordnet sind.Adjusting drive (5, 6) according to one of the preceding claims, characterized in that rolling elements (91) are arranged between the gear wheel (7) and the outer bearing rings (93). Verstellantrieb (5, 6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenlagerring (93) an dem Lagergehäuse (53, 63) an einem Widerlager (97) axial starr abgestützt ist.Adjustment drive (5, 6) according to one of the preceding claims, characterized in that an outer bearing ring (93) on the bearing housing (53, 63) is axially rigidly supported on an abutment (97). Verstellantrieb (5, 6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse (63) einen hohlzylindrischen Aufnahmeraum aufweist, in dem die Außenlagerringe (93) und das Getrieberad (7) koaxial zur Achse (G) angeordnet sind.Adjustment drive (5, 6) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing housing (63) has a hollow cylindrical receiving space in which the outer bearing rings (93) and the gear wheel (7) are arranged coaxially to the axis (G). Verstellantrieb (5, 6) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (95) Befestigungsmittel (951) zur Fixierung innen in dem Aufnahmeraum aufweist.Adjustment drive (5, 6) after Claim 8 , characterized in that the securing element (95) has fastening means (951) for fixing on the inside in the receiving space. Motorisch verstellbare Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer Trageinheit (2), die an einer Fahrzeugkarosserie anbringbar ist, und von der eine Stelleinheit (3) gehalten ist, in der eine Lenkspindel (32) um eine Längsachse (L) drehbar gelagert ist, und mit einem Verstellantrieb (5, 6), der mit der Trageinheit (2) und mit der Stelleinheit (3) verbunden ist, und von dem die Stelleinheit (3) relativ zur Trageinheit (2) verstellbar ist, wobei der Verstellantrieb (5, 6) eine in eine Spindelmutter (51) eingreifende Gewindespindel (52, 62) mit einer Achse (G), eine Antriebseinheit (55, 65) und ein von der Antriebseinheit (55, 65) um die Achse (G) drehend antreibbares, drehfest mit der Spindelmutter (51) oder der Gewindespindel (62) verbundenes Getrieberad (7) umfasst, welches in einem Lagergehäuse (53, 63) in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse (53, 63) abgestützten Außenlagerringen (93) um die Achse (G) drehbar gelagert ist, wobei die Außenlagerringe (93) auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine koaxial zur Achse (G) umlaufende Außenlagerfläche aufweisen, welche jeweils einer an dem Getrieberad (7) stirnseitig ausgebildeten Lagerfläche (81) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellantrieb (5, 6) ausgebildet ist gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8.Motor-adjustable steering column (1) for a motor vehicle, with a support unit (2) which can be attached to a vehicle body and from which an actuating unit (3) is held, in which a steering spindle (32) is rotatably mounted about a longitudinal axis (L) and with an adjustment drive (5, 6), which is connected to the carrying unit (2) and to the adjusting unit (3), and from which the adjusting unit (3) is adjustable relative to the carrying unit (2), the adjusting drive ( 5, 6) a threaded spindle (52, 62) engaging in a spindle nut (51) with an axis (G), a drive unit (55, 65) and one which can be driven in rotation by the drive unit (55, 65) about the axis (G) , rotatably connected to the spindle nut (51) or the threaded spindle (62) comprises gear wheel (7) which in a bearing housing (53, 63) in a bearing arrangement between two axially supported on the bearing housing (53, 63) outer bearing rings (93) the axis (G) is rotatably supported, the outer bearing rings (93) on their mutually facing sides each have an outer bearing surface which runs coaxially to the axis (G) and which is opposite each bearing surface (81) formed on the end face of the gear wheel (7), characterized in that the adjustment drive (5, 6) is designed according to at least one of the Claims 1 to 8th , Verfahren zur Einstellung einer Lageranordnung eines Verstellantriebs (5, 6) für eine motorisch verstellbare Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in eine Spindelmutter (51, 61) eingreifende Gewindespindel (52, 62) mit einer Achse (G), und ein drehfest mit der Spindelmutter (51) oder der Gewindespindel (62) verbundenes Getrieberad (7), welches in einem Lagergehäuse (53, 63) in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse (53, 63) abgestützten Außenlagerringen (93) um die Achse (G) drehbar gelagert ist, wobei ein Außenlagerring (93) an dem Lagergehäuse (53, 63) über ein elastisches Vorspannelement (94, 95) axial federnd abgestützt ist, umfassend die Schritte: A) Aufbringen einer axialen Vorspannkraft (F) auf das Vorspannelement (94, 95), B) Aufbringen eines Belastungsmoments (M, K) auf das Getrieberad (7) und Messen des Belastungsmoments (M, K), C) Messen einer mit dem Belastungsmoment (M, K) korrelierten Lagerzustandsgröße (M, x), D) Vergleichen der gemessenen Lagerzustandsgröße (M, x) mit einem vorgegebenen Zustandszielwert, E) wenn die gemessene Lagerzustandsgröße (M, x) von dem Zustandszielwert abweicht: Verändern der axialen Vorspannkraft (F), F) wenn die gemessene Lagerzustandsgröße (M, x) den Zustandszielwert erreicht: Fixieren des Vorspannelements (9) in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse (63) und Beenden der Einstellung.Method for adjusting a bearing arrangement of an adjustment drive (5, 6) for a motor-adjustable steering column (1) for a motor vehicle, comprising a threaded spindle (52, 62) engaging in a spindle nut (51, 61) with an axis (G), and a Gear wheel (7) connected to the spindle nut (51) or the threaded spindle (62) in a rotationally fixed manner, which in a bearing housing (53, 63) in a bearing arrangement between two outer bearing rings (93) axially supported on the bearing housing (53, 63) about the axis (G) is rotatably supported, an outer bearing ring (93) being axially resiliently supported on the bearing housing (53, 63) via an elastic prestressing element (94, 95), comprising the steps: A) applying an axial prestressing force (F) to the Preloading element (94, 95), B) Applying a loading torque (M, K) to the gear wheel (7) and measuring the loading torque (M, K), C) Measuring a bearing condition variable (M, K) correlated with the loading torque (M, K) x) D) comparing the measured bearing condition quantity (M, x) with a predetermined condition target value, E) if the measured bearing condition quantity (M, x) deviates from the condition target value: changing the axial preload force (F), F) if the measured bearing condition quantity (M, x ) reached the target state value: fix the preload element (9) in the axial preload position on the bearing housing (63) and finish the setting. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Schritte: B1) Aufbringen eines Durchdrehmoments (M) als Belastungsmoment zum rotierendes Antreiben des Getrieberads (7) und dabei Messen des Durchdrehmoments (M) als korrelierende Lagerzustandsgröße, C1) Vergleichen des gemessenen Durchdrehmoments (M) als Lagerzustandsgröße mit einem vorgegebenen Drehmomentzielwert als Zustandszielwert, E1) wenn das gemessene Durchdrehmoment (M) als Lagerzustandsgröße kleiner ist als der vorgegebene Drehmomentzielwert als Zustandszielwert: Erhöhen der axialen Vorspannkraft (F), F1) wenn das Durchdrehmoment (M) als Lagerzustandsgröße den vorgegebenen Drehmomentzielwert als Zustandszielwert erreicht: Fixieren des Vorspannelements (9) in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse (63) und Beenden der Einstellung.Procedure according to Claim 11 , characterized by the steps: B1) applying a torque (M) as a loading torque for rotating driving of the gear wheel (7) and thereby measuring the torque (M) as a correlating bearing condition variable, C1) comparing the measured torque (M) as a bearing condition variable with a predetermined one Torque target value as the target status value, E1) if the measured torque (M) as the bearing condition variable is smaller than the specified torque target value as the target target value: Increase the axial preload force (F), F1) if the torque (M) as the bearing condition parameter reaches the specified torque target value as the target target value: Fix of the biasing element (9) in the axial biasing position on the bearing housing (63) and ending the setting. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch die Schritte: B2) Aufbringen eines Kippmoments (K) als Belastungsmoment quer zur Achse (G) auf das Getrieberad (7) und dabei Messen einer Verlagerung (x) des Getrieberads (7) relativ zum Lagergehäuse (63) als korrelierende Lagerzustandsgröße, C2) Vergleichen der gemessenen Verlagerung (x) als Lagerzustandsgröße mit einem vorgegebenen Steifigkeitsgrenzwert als Zustandszielwert, E2) wenn die gemessene Verlagerung (x) als Lagerzustandsgröße größer ist als der vorgegebene Steifigkeitsgrenzwert als Zustandszielwert: Erhöhen der axialen Vorspannkraft (F), F2) wenn die gemessene Verlagerung (x) als Lagerzustandsgröße den vorgegebenen Steifigkeitsgrenzwert als Zustandszielwert erreicht: Fixieren des Vorspannelements (9) in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse und Beenden der Einstellung.Procedure according to Claim 11 or 12 , characterized by the steps: B2) applying a tilting moment (K) as a loading moment transverse to the axis (G) to the gear wheel (7) and thereby measuring a displacement (x) of the gear wheel (7) relative to the bearing housing (63) as a correlating bearing state variable , C2) Comparing the measured displacement (x) as a bearing condition variable with a stiffness limit value as a target state value, E2) if the measured displacement (x) as a bearing state variable is greater than the stiffness limit value as a target target value: increase the axial preload force (F), F2) if the measured displacement (x) as the bearing condition quantity reaches the stiffness limit value specified as the condition target value: fix the preload element (9) in the axial preload position on the bearing housing and finish the adjustment. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der Vorspannkraft (F) ein Messen der Vorspannkraft (F) erfolgt.Procedure according to one of the Claims 11 to 13 , characterized in that when the biasing force (F) is applied, the biasing force (F) is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft (F) auf ein vor einem Außenlagerring (93) angeordnetes Sicherungselement (95) ausgeübt wird.Procedure according to one of the Claims 11 to 14 , characterized in that the pretensioning force (F) is exerted on a securing element (95) arranged in front of an outer bearing ring (93). Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (95) in Richtung der Vorspannkraft (F) relativ zum Lagergehäuse (63) bewegbar ist, und entgegen der Vorspannkraft (F) am Lagergehäuse (93) selbstfixierend ausgebildet ist.Procedure according to Claim 15 , characterized in that the securing element (95) can be moved in the direction of the pretensioning force (F) relative to the bearing housing (63) and is designed to be self-fixing against the pretensioning force (F) on the bearing housing (93). Verfahren zur Einstellung einer Lageranordnung eines Verstellantriebs (5, 6) für eine motorisch verstellbare Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine in eine Spindelmutter (51, 61) eingreifende Gewindespindel (52, 62) mit einer Achse (G), und ein drehfest mit der Spindelmutter (51) oder der Gewindespindel (62) verbundenes Getrieberad (7), welches in einem Lagergehäuse (53, 63) in einer Lageranordnung zwischen zwei axial an dem Lagergehäuse (53, 63) abgestützten Außenlagerringen (93) um die Achse (G) drehbar gelagert ist, wobei ein Außenlagerring (93) an dem Lagergehäuse (53, 63) über ein elastisches Vorspannelement (94, 95) axial federnd abgestützt ist, umfassend die Schritte: A) Aufbringen einer axialen Vorspannkraft (F) auf das Vorspannelement (94, 95), B) Messen der axialen Vorspannkraft (F), D) Vergleichen der gemessenen Vorspannkraft (F) mit einer vorgegebenen Zielvorspannkraft, E) wenn die gemessene Vorspannkraft (F) von der vorgegebenen Zielvorspannkraft abweicht: Verändern der axialen Vorspannkraft (F), F) wenn die gemessene Vorspannkraft (F) die vorgegebene Zielvorspannkraft erreicht: Fixieren des Vorspannelements (9) in axialer Vorspannposition am Lagergehäuse (63) und Beenden der Einstellung.Method for adjusting a bearing arrangement of an adjustment drive (5, 6) for a motor-adjustable steering column (1) for a motor vehicle, comprising a threaded spindle (52, 62) engaging in a spindle nut (51, 61) with an axis (G), and a Gear wheel (7) connected to the spindle nut (51) or the threaded spindle (62) in a rotationally fixed manner, which in a bearing housing (53, 63) in a bearing arrangement between two outer bearing rings (93) axially supported on the bearing housing (53, 63) about the axis (G) is rotatably supported, an outer bearing ring (93) being axially resiliently supported on the bearing housing (53, 63) via an elastic prestressing element (94, 95), comprising the steps: A) applying an axial prestressing force (F) to the prestressing element (94, 95), B) measuring the axial preload force (F), D) comparing the measured pretensioning force (F) with a predetermined target pretensioning force, E) if the measured preload (F) deviates from the specified target preload: changing the axial preload (F), F) when the measured preload force (F) reaches the predetermined target preload force: fix the preload element (9) in the axial preload position on the bearing housing (63) and finish the setting.
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