DE19717797A1

DE19717797A1 - Zahnstangenlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19717797A1
Application number: DE1997117797
Authority: DE
Inventors: Ansgar Betz; Gerhard Haegele
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-04-26
Filing date: 1997-04-26
Publication date: 1998-10-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstangenlenkung, ins besondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Lenkgehäu se drehbar gelagerten Ritzel, das in eine im Lenkgehäuse axial verschiebbare Zahnstange eingreift. Ein durch eine Feder belastetes Druckstück drückt die Zahnstange gegen das Ritzel.

In einem bekannten Lenkgetriebe (DE 16 05 911) besteht das Druckstück aus zwei durch einen Längsspalt voneinander getrennten Bauteilen, von denen jedes sich an der Rücken rundung oder an Schrägflächen eines pultdachförmigen Rückens der Zahnstange abstützt. Die beiden baugleichen Teile des Druckstückes stützen sich über eine federbela stete Scheibe, deren Federweg durch eine Einstellschraube begrenzt ist, im Gehäuse ab. In die am Rücken der Zahn stange anliegenden Flächen der beiden Druckstückteile sind Kissen aus federnd nachgiebigem Material eingelassen. Besonders bei an ihrem Rücken dachförmigen Zahnstangen mit Schrägverzahnung kann bei Torsionskräften ein ungleiches Verschieben der Druckstückhälften stattfinden, weil die Zahnstange durch radiales Durchbiegen ausweichen kann. Dadurch kann eine zu große Reibung auftreten, die ein schnelles Rückführen der Zahnstange in die Ausgangsstellung behindert. Durch die zu große Reibung tritt außerdem an der Druckstückführung ein hoher Verschleiß auf, so daß die Führung instabil wird und die Druckstückfeder verkanten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zahn stangenabstützung zu finden, bei der die Steifigkeit der Axialführung verbessert und somit auch die Abnutzung des Druckstückes verringert ist. Die Durchzugskraft der Zahn stange soll sich dabei nicht erhöhen. Das Radialspiel soll auch nach längeren Betriebszeiten auf ein Mindestmaß be grenzt sein, so daß ein klapperfreier Betrieb der Lenkung gesichert ist.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung enthält der An spruch 2. Nach der Erfindung sind in dem Druckstück zwei quer zur Zahnstangenachse und einander gegenüberliegende, parallelwandige Schlitze angeordnet. Die Grundflächen der Schlitze sind unter einem radial nach außen offenen Winkel zur Längsachse geneigt. Weiterhin sind in den Schlitzen parallelwandige Gleitsteine geführt, deren eine Grundfläche an die geneigte Grundfläche des Druckstücks und deren ande re geneigte Grundfläche an die Kontur der Zahnstange und deren radial außenliegende Fläche an eine Druckstückbohrung angepaßt ist. Die Gleitsteine halten die Zahnstange jeder zeit in einer stabilen Lage. Die in die Druckstückbohrung gepreßten Außenflächen der Gleitsteine sorgen über eine lange Betriebs zeit der Lenkung für eine gute Parallelfüh rung und Dämpfung, ohne das Entstehen einer Klemmneigung. Es ist hierbei zweckmäßig, die Gleitsteine aus einem spritzfähigen Kunststoff herzustellen, der bei geringem Verschleiß einen niedrigen Reibwert hat.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläu tert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Zahnstangen-Lenk getriebe mit sogenannter Y-Zahnstange;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Druckstückanordnung bei fortgelassener Zahnstange und

Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein Zahnstangen-Lenk getriebe mit einer im Querschnitt kreis förmigen Zahnstange.

In Fig. 1 ist in einem Gehäuse 1 eine Zahnstange 2 mit Y-Querschnitt gelagert. Ein ähnlicher Aufbau ergibt sich für eine Zahnstange mit dachförmigem Querschnitt. Ein mit einer Lenkspindel 3 verbundenes Ritzel 4 greift in die Verzahnung der Zahnstange 2 ein. Auf der dem Ritzel 4 abgewandten Seite stützt sich die Zahnstange 2 über ein durch eine Feder 5 belastetes Druckstück 6 an einem Gehäusedeckel 7 ab. In das Druckstück 6 ist ein O-Ring 8 zur Dämpfung der Hubbewegungen eingesetzt.

Nach der Erfindung enthält das Druckstück 6 zwei quer zur Zahnstangenachse angeordnete, einander gegenüberliegen de Schlitze 10 und 10A (Fig. 2). Die Schlitze 10 und 10A haben Grundflächen 11, 12, die unter einem radial nach außen offenen Winkel zur Längsachse des Druckstückes 6 ge neigt sind. In diesen Schlitzen 10 und 10A sind parallel wandige Gleitsteine 13 und 13A geführt, deren eine geneigte Grundfläche an die geneigte Grundfläche 11, 12 des Druck stückes 6 und deren andere geneigte Grundfläche an die Kon tur der Zahnstange 2 angepaßt ist. Die radial außenliegende Fläche der Gleitsteine 13, 13A stützt sich in einer Druck stückbohrung 14 ab. Durch die quer zur Zahnstangenachse eingesetzten Gleitsteine 13 und 13A, die durch die Feder 5 an den geneigten Grundflächen des Druckstücks und der Zahn stange 2 angepreßt werden, läßt sich das Radialspiel des Druckstücks 6 vollständig beseitigen. Die Zahnstange 2 ist nicht mehr, wie beim Stand der Technik, unmittelbar auf zwei Druckstückteilen geführt, sondern auf den spielfrei in der Druckstückbohrung 14 anliegenden Gleitsteinen 13 und 13A. Die Gleitsteine 13, 13A fertigt man vorzugsweise aus einem gleitfähigen Kunststoff.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Er findung mit einer Zahnstange 22 mit einem kreisförmigen Querschnitt.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Zahnstange

3

Lenkspindel

4

Ritzel

5

Feder

6

Druckstück

7

Gehäusedeckel

8

O-Ring

9

-

10

Schlitz

10

A Schlitz

11

Grundfläche

12

Grundfläche

13

Gleitstein

13

A Gleitstein

14

Druckstückbohrung

22

Zahnstange

Claims

1. Zahnstangenlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeu ge, mit folgenden Merkmalen:

- in einem Lenkgehäuse (1) ist ein Ritzel (4) drehbar gelagert, das in eine im Lenkgehäuse axial verschieb bare Zahnstange (2; 22) eingreift;
- ein durch eine Feder (5) belastetes Druckstück (6) drückt die Zahnstange (2) gegen das Ritzel (4),
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- in dem Druckstück (6) sind zwei quer zur Zahnstangen achse einander gegenüberliegende, parallelwandige Schlitze (10, 10A) angeordnet;
- Grundflächen (11, 12) der Schlitze (10, 10A) sind unter einem radial nach außen offenen Winkel zu der Längsachse des Druckstücks (6) geneigt und
- in den Schlitzen (10, 10A) sind parallelwandige Gleit steine (13, 13A) geführt, deren eine Grundfläche an die geneigte Grundfläche (12) des Druckstücks (6) und deren andere geneigte Grundfläche (11) an die Kontur der Zahnstange (2) und deren radial außenliegende Flä che an eine Druckstückbohrung (14) angepaßt ist.

2. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gleitsteine (13) aus einem Gleitwerkstoff, zum Beispiel Abscom, bestehen.