DE6931462U - Zahnstangentrieb - Google Patents

Description

Zahnstangentrieb

Die Neuerung betrifft einen Zahnstangentrieb, insbesondere für Lenkgetriebe, mit einem in einem Ritzelgehäuse drehbar gelagerten Ritzel, einer linear in Längsrichtung durch das Ritzelgehäuse und durch ein vom Ritzelgehäuse ausgebendes Zahnstangengehäuse beweglichen Zahnstange und mit einer an der Zahnstange ausgebildeten Verzahnung, die mit dem Ritzel derart in Eingriff steht, daß durch eine Drehung des Ritzels eine Längsbewegung der Zahnstange durch das Gehäuse bewirkt wird."Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Neuerung, einen Zahnstangentrieb zu schaffen, in dem die Zahnstange während ihrer Längsbewegung durch ihr Gehäuse so abgestützt wird, daß die Abstützung eine Dämpfung gegen Stoßkräfte ermöglicht, die während des Betriebes auf die Zahnstange einwirken können (insbesondere in einem Lenkgetriebe), wobei die Abstützung außerdem als Einrichtung zur Verhinderung von Rüttelbewegungen dienen soll und schließlich ohne größere Kosten herstellbar und in einen Zahnstangentrieb einbaubar sein soll.

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Meuerungsgemäß wird ein Zahnstangentrieb der eingangs beschriebenen Art derart ausgebildet, daß im Zahnstangengehäuse ein Stützelement für die Zahnstange angeordnet ist, das eine Öffnung aufweist, durch die sich die Zahnstange erstreckt und die derart geformt ist, daß zwischen dem Stützelement und der Zahnstange ein Spiel vorhanden ist und die Zahnstange an wenigstens zwei, einen seitlichen Abstand voneinander aufweisenden Stellen das Stützelement gleitend berührt, und daß das Stützelement ein federnd gelagertes Dämpfungsglied trägt, das gleitend an der Zahnstange anliegt, und diese in Querrichtung zur Anlage an den, oder wenigstens zweien der einen Abstand voneinander aufweisenden Stellen drückt, um die Zahnstange im Zahnstangengehäuse innerhalb des Stützelementes seitlich zu positionieren und abzustützen.

Vorzugsweise besitzt die Zahnstange einen polygonalen Querschnitt und besitzt wenigstens drei, sich in Längsrichtung erstreckende Seitenflächen, die ganz oder teilweise eine im wesentlichen dreieckige Querschnittsform umgrenzen, wcbei das Dämpfungsglied so angeordnet ist, daß es an einer der Seitenflächen anliegt und wobei die Zahnstange an zwei mit Abstand voneinander angeordneten Stellen an jeweils einer der anderen beiden Seitenflächen mit dem Stützelement gleitend in Berührung steht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dämpfungsglied so angeordnet, daß es an einer Seitenfläche der Zahnstange anliegt, in der die Verzahnung angebracht ist, wobei die Zahnstange einen keilförmigen Querschnitt aufweist und ein Paar einander gegenüberliegender, sich in Längsrichtung erstreckender Seitenflächen aufweist, die sich von der Seitenfläche der Zahnstange aus, in der sich die Verzahnung befindet, einander nähern und jeweils gleitend an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Stützelemertes anliegen, die teilweise die Öffnung im Stützelement um-

grenzen, wobei diese Öffnung eine im wesentlichen komplementäre Form, jedoch mit geringfügig größeren Abmessungen, aufweist, als der Umriß des Zahnstangenquexschnittes.

Das stützelement besteht vorzugsweise aus einem federnden oder halbstarren Material und ist vorteilhafterweise aus einem halbstarren Kunststoff hergestellt, wie z.B. den Werkstoffen, die unter den Handelsnamen "Nylon", "Delrin" oder "Polyurethan" im Handel sind. Das Stützelement kann durch ein Niet, durch Kleben oder durch einen Ereßsitz mit dem Zahnstangengehäuse verbunden sein.

Das federnd gelagerte Dämpfungsglied besteht vorteilhafterweise aus einem Kunststoffpolster, das in der Wandung des Stützelementes eingebettet ist und wird unter Federspannung relativ dazu zur Anlage an der Zahnstange gedrückt.

Zusätzlich zu einer Abstützung der Zahnstange liefert die Federwirkung des Materials, wenn ein solches für das Stützelement und das federnd gelagerte Dämpfungsglied benutzt wird, eine wirksame Dämpfung gegen Stoßkräfte, die auf die Zahnstange während des Betriebes drr Anordnung einwirken können und zusätzlich ergibt sich eine wirksame, ein Rütteln verhindernde Konstruktion. Falls erforderlich, können zwei oder mehr Stützelemente für die Zahnstange in einem Zahnstangentrieb angeordnet werden.

Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Neuerung wird diese näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines

Fahrzeuglenkgetriebes, das einen Zahnstangentrieb umfaßt, der ein Stützelement gemäß der vorliegenden Neuerung aufweist und

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Fig. 2 einen Querschnitt durch das Stützelement

nach der Linie B-B in Fig. 1.

Das Fahrzeuglenkgetriebe umfaßt ein fiitzel 1, das in einem fiitzelgehäuse 2 mit einer Verzahnung 3, einer Zahnstange 4 wirksam in Eingriff steht. Die Verzahnung 3 ist in einer Seitenfläche 4b auf der Zahnstange ausgebildet und die Zahnstange 4 besitzt fünfeckigen Querschnitt, sodaß sich in Längsrichtung erstreckende, einander gegenüberliegende Seitenflächen 4a (Fig. 2) ergeben, die sich von der Seitenfläche 4b der Zahnstange aus einander nähern. Wie aus Fig. ersichtlich ist, bilden die Seitenflächen 4a und 4b teilweise die Umgrenzung einer im wesentlichen dreieckigen Querschnittsform. Die Zahnstange 4 wird im fiitzelgehäuse 2 eine Längsbewegung ermöglichen durch ein Stützelement 5» verschieblich gelagert, das vorteilhafterweise gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster 6 931 328 ausgebildet ist.

Die freien Enden der Zahnstange 4 werden durch Universalgelenke 6 mit Zugstangen 7 verbunden. Die Universalgelenke 6 sind vorteilhafterweise entsprechend einer weiteren Anmeldung - dem deutschen Gebrauchsmuster 6 928 195 - ausgebildet.

Die Zahnstange 4 ist über einen Teil ihrer axialen Länge in einem im wesentlichen zylindrischen Zahnstangengehäuse 8 angeordnet, welches Gehäuse in dnem Stück eine Verlängerung des Äitzelgehäuses 2 darstellen kann, oder, wie im vorliegenden Beispiel, ein rohrförmiges Element ist, das an einem Ende abgedichtet an das fiitzelgehäuse 2 angeschlossen ist und am anderen Ende mit einem Faltenbalg 9 verbunden ist, der seinerseits mit der Zugstange 7 verbunden ist. Der Teil der Zahnstange 4, der von dem vom Zahnstangengehäuse 8 abgewandten Ende des fiitzelgehäuses 2 ausgeht, ist von einem Faltenbalg 1C eingeschlossen, der sich zwischen dem fiitzelgehäuse und der benachbarten Zugstange 7 erstreckt. Demnach ist die Zahnstange über ihre gesamte Länge in einer abgedichteten Kammer eingeschlossen.

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Das Ende des Zahnstangengehäuses 8, das vom Ritzelgehäuse 2 abgewandt liegt, ist im Durchmesser vergrößert, um eine Fassung zu bilden, die ein Stützelement 11 aus halbstarrem Material, beispielsweise aus Polyurethan, aufnimmt. Das Stützelement 11 weist eine sich in Längsrichtung erstreckende Öffnung 12 auf und ist fest im Gehäuse 8 befestigt, beispielsweise durch ein Niet 11a.

Die öffnung 12 besitzt im wesentlichen polygonale Querschnittsform und wird teilweise durch ein Paar sich in Längsrichtung erstreckender, einander gegenüberliegender Flächen 12 a gebildet, die sich einander nähern, und zwar entsprechend den sich einander nähernden Seitenflächen 4a der Zahnstange 4. Die Zahnstange 4 tritt durch die Öffnung 12 und ihre Seitenflächen 4a liegen gleitend an den Flächen 12a des Stützelementes an, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Zahnstange 4 bildet mit dem Stützelement 11 sich in Längsrichtung erstreckende öffnungen 13. Wie vorstehend erwähnt wurde, bilden das Zahnstangengehäuse 8 und die Faltenbälge 9 und 10 eine geschlossene Kammer, innerhalb derer die Zahrstange 4 gleitend beweglich ist. Gewöhnlich ist diese Kammer mit Öl gefüllt und die Öffnungen 13 ermöglichen eine Ausgleichsströmung des Öls zwischen den Faltenbälgen 9 und 10 während der Betätigung des Lenkgetriebes.

In einer Öffnung 14 in der Wandung des Stützelementes 11 ist ein Polster I5 aus halbstarrem Kunststoff angeordnet, das in Querrichtung innerhalb der Öffnung 14 verschieblich ist, und durch eine Feder bei 16 gegen das Zahnstangengehäuse 8 abgestützt wird, und dadurch zur Anlage an die Zahnstange 4 gedrückt wird. Das Polster I5 liegt an der Seitenfläche 4 b der Zahnstange 4 an und drückt die Seitenflächen 4a der Zahnstange zur Anlage an den ihnen zugeordneten benachbarten Flächen 12a des Stützelementes.

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Die Berührung zwischen den Flächen 12a und 4a und die Anlage des Polsters 15 an der Zahnstange bewirken eine Dreipunktberührung, die die Zahnstange zentral in ihrem Gehäuse positioniert und die Zahnstange während ihrer Längsbewegung abstützt. Die durch das Material des Stützelement es 11 und durch die Federbelastung des Polsters gegebene federnde Lagerung ergibt eine Dämpfung der Zahnstange gegenüber Stoßkräften, die darauf einwirken können und dient außerdem als eine das Rütteln verhindernde Konstruktion.

Schut zansprüche

Claims (4)

i 9 · * β «. · β Schutzansprüche :

1. Zahnstangentrieb, insbesondere für Lenkgetriebe, mit einem in einem Ritzelgehäuse drehbar gelagerten Ritzel, einer linear in Längsrichtung durch das Ritzelgehäuse und durch ein vom Ritzelgehäuse ausgehendes Zahnstangengehäuse beweglichen Zahnstange und mit einer an der Zahnstange ausgebildeten Verzahnung, die mit dem Ritzel derart in Eingriff steht, daß durch eine Drehung des Ritzels eine Längsbewegung der Zahnstange durch das Gehäuse bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im ZahnstaqEengehäuse (8) ein Stützelement (11) für die Zahnstange (4) angeordnet ist, das eine Öffnung (12) aufweist, durch die sich die Zahnstange erstreckt und die derart geformt ist, daß zwischen dem Stützelement und der Zahnstange ein Spiel vorhanden ist und die Zahnstange an wenigstens zwei, einen seitlichen Abstand voneinander aufweisenden Stellen (12a) das Stützelement gleitend berührt und daß das Stützelement ein federnd gelagertes Dämpfungsglied (15) trägt, das gleitend an der Zahnstange anliegt und diese in Querrichtung zur Anlage an den, oder wenigstens zweien der einen Abstand voneinander aufweisenden Stellen drückt, um die Zahnstange in dem Zahnstangengehäuse innerhalb des Stützelementes seitlich zu positionieren und abzustützen.

2. Zahnstangentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (11) aus e/.nem federnden oder halbstcxren Material besteht.

3. Zahnstangentrieb nach emem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (4) einen polygonalen Querschnitt und wenigstens drei sich in Längsrichtung erstreckende Seitenflächen (4a, 4b) besitzt, die ganz oder teilweise eine im wesentlichen dreieckige Querschnittsform umgrenzen, wobei das Dämpfungsglied (15)

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so angeordnet ist, daß es an einer der Seitenflächen (4b) anliegt und wobei die Zahnstange an zwei mit Abstand voneinander angeordneten Stellen an jeweils einer der andeam beiden Seitenflächen (4a) mit dem Stützelement gleitend in Berührung steht.

4. Zahnstangentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekermeichnet, daß das Dämpfungsglied (15) so angeordnet ist, daß es an einer Seitenfläche (4b) der Zahnstange (4) anliegt, in welcher die Verzahnung (3) angebracht ist, wobei die Zahnstange einen keilförmigen Querschnitt aufweist und ein Paar einander gegenüberliegender, sich in Längsrichtung erstreckender Seitenflächen (4a) aufweist, die sich von der Seitenfläche der Zahnstange aus, inkier sich die Verzahnung befindet, einander nähern und jeweils gleitend an zwei einander gegenüberliegenden Seitenflächen (12a) des Stützelementes (11) anliegen, die teilweise die Öffnung (12) im Stützelement umgrenzen, wobei diese Öffnung eine im wesentlichen komplementäre Form, jedoch mic geringfügig größeren Abmessungen aufweist, als der Umriß des Zahnstangenquerschnitts.

5· Zahnstangentrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das federnd gelagerte Dämpfungsglied (1^) ein Polster umfaßt, das im Gehäuse des Stützelementes (11) eingebettet und relativ zu diesem durch eine Feder „16) belastet ist, sodaß es zur Anlage an der Zahnstange (4) gedrückt wird.