WO2021165168A1 - Steering gear for a steering system of a motor vehicle - Google Patents

Steering gear for a steering system of a motor vehicle Download PDF

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WO2021165168A1
WO2021165168A1 PCT/EP2021/053575 EP2021053575W WO2021165168A1 WO 2021165168 A1 WO2021165168 A1 WO 2021165168A1 EP 2021053575 W EP2021053575 W EP 2021053575W WO 2021165168 A1 WO2021165168 A1 WO 2021165168A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
pinion
steering gear
clamping
rack
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/053575
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Kirmsze
Original Assignee
Thyssenkrupp Presta Ag
Thyssenkrupp Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Presta Ag, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp Presta Ag
Publication of WO2021165168A1 publication Critical patent/WO2021165168A1/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02017—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by special features related to the manufacturing of the gear case, e.g. special adaptations for casting

Definitions

  • the invention relates to a steering gear for a rack and pinion steering of a motor vehicle, comprising a gear housing in which a toothed rack is accommodated displaceably in a longitudinal direction predetermined by a longitudinal axis, with which a pinion mounted in a gearbox housing rotatably about a pinion axis transverse to the longitudinal axis is engaged is, wherein the gear housing has a one-piece base body which has a rack passage for receiving the rack and a bearing receptacle for the storage tion of the pinion.
  • a rack and pinion steering with such a steering gear is also the subject of the invention.
  • the steering gear has a gear housing, which is also referred to as a steering gear housing be, in which a rack is mounted displaceably in the longitudinal direction, which is defined by the axial direction of its longitudinal axis.
  • the rack is hinged to the steering knuckles of the steerable wheels via track rods.
  • a pinion rotatably mounted on a pinion shaft in the gear housing about a transverse to the longitudinal axis of the steering shaft or pinion axis is coupled to the steering shaft and engages in the toothing of the rack so that a rotation of the steering shaft produces a longitudinal displacement of the rack, which causes a steering angle associated steerable wheels causes.
  • Such a rack and pinion steering is described in the prior art, for example in DE 102016013269 A1.
  • This is an electric power steering with an electric auxiliary drive to support the manual steering input.
  • the auxiliary drive can also be attached to the gear housing in order to introduce an auxiliary torque into the pinion shaft or a linear auxiliary force into the rack.
  • the base body also referred to as the housing base body or housing body
  • the base body can be manufactured as a one-piece cast part, for example in aluminum or magnesium casting.
  • the cast blank will by machining with dimensionally and accurately positioned bearing, guide and receiving surfaces for the linear storage of the rack, the storage of the pinion shaft and for connection to the steering shaft and, if necessary, for attaching an auxiliary power drive.
  • the other func- tional parts such as bearings, pinion shaft, pinion, rack and the like are then mounted on the finished base body.
  • a steering gear for a rack and pinion steering of a motor vehicle comprising a gear housing in which a toothed rack is accommodated displaceably in a longitudinal direction predetermined by a longitudinal axis, with which a pinion rotatably mounted in the transmission housing about a pinion axis transverse to the longitudinal axis is in engagement
  • the Gear housing has a one-piece base body which has a rack passage for receiving the rack and a bearing receptacle for mounting the Rit zels
  • the base body has at least one clamping receptacle, at least first and second contact surfaces and at least first and having second positioning receptacles, the positioning receptacles having positioning surfaces which are oriented and positioned in a defined manner relative to the clamping receptacle and to the contact surfaces.
  • the contact surfaces are preferably oriented differently relative to the clamping receptacle with respect to the longitudinal axis.
  • Two, three or more contact surfaces can be provided.
  • the invention provides spatial reference marks or reference elements on the outside of the base body, which enable simplified and more precise handling, in particular also by means of an automated robot gripper arm, and which allow the base body to be clamped in a defined orientation and position Simplify tion in manufacturing and assembly facilities and enable greater accuracy.
  • Another advantage is that the inventive combination of clamping and positioning receptacles as well as contact surfaces improves the spatial accessibility of the base body, so that machining and assembly with fewer order clamping processes is made possible. This can reduce the manufacturing, time and cost expenditure.
  • the housing body can preferably be designed as a one-piece cast part.
  • the cast part which is preferably made of metal in fine or die casting, for example from aluminum, magnesium or the like, the at least one clamping receptacle, the positioning receptacles and contact surfaces are integrated in one piece. This enables efficient production.
  • the housing body from a plastic, in particular a fiber-reinforced plastic, comprising carbon fibers or glass fibers.
  • the clamping receptacle is preferably set up and designed to interact with a corresponding clamping means of a preferably automated handling device, for example a gripper of a robot arm.
  • the positioning receptacles are arranged at a defined distance and in a defined positioning relative to the clamping receptacle, specifically in the axial direction or longitudinal direction and in an angular orientation with respect to the longitudinal axis. Because at least two positioning fixtures are provided, an automatic spatial alignment can take place when inserted into a processing and / or assembly station, for example when the positioning surfaces provided by the positioning receptacles on the base body mechanically contact corresponding opposing surfaces of a processing and / or assembly station.
  • the contact surfaces further developed according to the invention on the outside of the base body can be spatially defined relative to the positioning surfaces in such a way that, in cooperation with corresponding mating surfaces, the most precise possible orientation and positioning relative to a processing and / or assembly station can take place.
  • the base body can be aligned and clamped against a first contact surface in one clamping, and then aligned and clamped against a second contact surface in the same clamping for a further machining or assembly operation, the first contact surface being released again to improve accessibility to enable. In this way, the number of reclamping operations required and thus the manufacturing effort can be reduced.
  • a base body cast blank can be clamped more easily in a processing or assembly station, and in the clamping situation created in this way, a defined positioning and orientation is advantageously made possible.
  • the contact surfaces according to the invention are arranged and oriented differently relative to the clamping receptacle, and can preferably have a longitudinal spacing in the longitudinal direction, and / or have a different angular orientation relative to the longitudinal axis than the clamping receptacle.
  • a first contact surface can be arranged and / or oriented differently relative to a second contact surface.
  • the contact surfaces can be spaced apart in the longitudinal direction.
  • the contact surfaces can have different angular orientations with respect to the longitudinal axis. Due to the relative arrangement of the clamping receptacle and the contact surfaces, different clamping situations optimized with regard to the respective machining and assembly operations can be realized. As a result, the accessibility can advantageously be adapted and the number of required reclamping processes can be reduced.
  • fastening elements are preferably provided. If necessary, further contact surfaces can also be formed in order to enable additional optimization for further processing and assembly steps. It is possible for fastening elements to be arranged on the outside of the base body, preferably integrated in one piece. Fastening elements of this type can be designed, for example, to fasten the steering gear to the vehicle, and include fastening openings, carriers, form-fitting elements or the like, for example. Fastening elements can also serve to connect, for example, an auxiliary power drive to the steering gear, and for example include fastening openings or projections, positive locking elements, flanges or the like.
  • the housing body is designed as a one-piece cast part.
  • the clamping receptacle, the positioning receptacles and the contact surfaces can be integrated in one piece in the cast part.
  • Fastening elements can also be formed in one piece with the casting.
  • the cast part can preferably be manufactured in metal investment casting or pressure die casting, for example from aluminum, magnesium or suitable alloys.
  • An advantageous embodiment can provide that the clamping receptacle, the contact surfaces and / or the positioning receptacles on the cast blank of the base body are formed in one piece without reworking in the casting process.
  • the post-processing-free design means that the contact and / or positioning surfaces provided as reference surfaces on the cast blank and also the clamping fixture are generated in the casting process during the manufacture of the cast blank, for example in metal investment casting or die casting, and in particular none Post-machining by milling, turning, grinding and the like is required.
  • the clamping receptacle, the contact surfaces and / or the positioning surfaces of the positioning receptacle have cast surfaces, at least in sections, i.e. surfaces that have not been reworked and produced in the casting process. Due to the plurality and arrangement of the reference surfaces according to the invention, the tolerance requirements for spatial positioning and orientation during clamping can already be met by the cast surfaces, so that the machining effort is reduced.
  • an engagement element can have an opening or recess made from the outside in the base body, and / or also a protruding pin or projection.
  • the engagement element can preferably be configured to enable a clamping engagement of a handling machine such as a robot arm.
  • an engagement element can have a form-locking opening directed radially inward with respect to the longitudinal axis, into which a clamping fin or pin on the gripper of a robot and / or an assembly system can engage radially from the outside in a form-locking manner in order to generate a clamping engagement.
  • An engagement element can be produced in one piece on the base body using the casting process with little effort and advantageously simplifies handling. Depending on the tolerance requirements, mechanical precision machining of the form-fit opening can also be provided here.
  • At least two clamping receptacles are arranged at a distance in the longitudinal direction.
  • the clamping receptacles can preferably have engagement elements such as, for example, form-fit openings or elements, which can preferably be arranged in alignment in the longitudinal direction, that is to say in the same angular orientation with respect to the longitudinal axis.
  • An arrangement of two clamping receptacles enables a positionally accurate us si cheres gripping and fixing in the gripper of a robot arm or the like by clamping fingers or the like engage in the clamping receptacles and exert a gripping force clamping the clamping receptacles against each other.
  • the contact surfaces and / or the positioning surfaces have plane surfaces aligned parallel to the longitudinal axis.
  • the plane surfaces can serve as spatial reference surfaces for clamping and aligning the base body, preferably as described above in different clamping situations.
  • a contact surface is oriented differently from another contact surface with respect to the longitudinal axis relative to the clamping receptacle.
  • the one, first clamping surface relative to the other, second clamping surface can have a different angular orientation with respect to the longitudinal axis.
  • the first and second clamping surfaces can be oriented differently relative to the clamping receptacle and also to each other, for example un differently inclined to each other, parallel to the longitudinal axis aligned flat surfaces have.
  • the different orientation advantageously enables a simple implementation of different clamping situations.
  • At least one contact surface has at least two spaced-apart contact surfaces.
  • a divided contact surface can be formed, preferably in the same plane defined by the contact surface.
  • the contact surfaces can be interrupted and the partial contact surfaces formed thereby have, for example, a longitudinal spacing, i.e. spacing in the longitudinal direction. This allows the positioning and clamping options to be improved.
  • At least one contact surface is arranged in the longitudinal direction between two spaced-apart partial contact surfaces of another contact surface.
  • the one contact surface preferably has a different angular orientation with respect to the longitudinal axis than the two partial contact surfaces. This creates an advantageous triangular arrangement.
  • At least one contact surface can be arranged at right angles relative to the clamping receptacle. As a result, handling, positioning and orientation can be improved and simplified.
  • At least one contact surface is arranged in the longitudinal direction between the clamping receptacles.
  • the clamping receptacles and / or the contact surfaces are arranged in the longitudinal direction between the positioning receptacles. Due to the positioning receptacles arranged outside in the longitudinal direction, different clamping situations and machining and assembly options can be flexibly implemented within the area of the clamping receptacles or contact surfaces.
  • the fastening elements have at least one holder for attaching the steering gear to a motor vehicle body and / o the connecting means for attaching a steering shaft and / or an auxiliary power drive.
  • projections or tabs with fastening openings can be formed through which fastening means such as bolts or the like can be passed.
  • Connecting means for attaching an auxiliary power drive or a steering shaft can, for example, include flanges or the like.
  • a flat surface has at least a dimension of 10 millimeters (mm) in width and a dimension of 10 millimeters (mm) in length, that is, an area of 100 square millimeters (qmm).
  • Individual areas with a width of 45 mm and a length of 15 mm can preferably be formed.
  • the area values should certainly preferably have a length of less than 100 mm and a width of less than 200 mm. Lengths of less than 50 mm are preferred.
  • the largest elevation of the area from the surrounding surface of the housing body is preferably at least 4 mm.
  • the invention further relates to a rack and pinion steering system comprising a steering gear which has a gear housing in which a rack is accommodated displaceably in a longitudinal direction predetermined by a longitudinal axis, with which a pinion rotatably mounted in the gearbox housing about a pinion axis transverse to the longitudinal axis is in a handle is, wherein the gear housing has a one-piece base body, which has a rack passage for receiving the rack and a bearing receptacle for bearing tion of the pinion, and on the outside fastening elements are arranged, in which it is provided that the gear housing according to one or more of the above described embodiments according to the features of one or more of claims 1 to 13 is formed. Thanks to the invention, the handling, processing and assembly can be improved and simplified, so that the effort is reduced.
  • an electrical auxiliary power drive is attached to the gearbox housing.
  • the auxiliary power drive comprises an electric motor which, if necessary, can be operatively connected to the rack or pinion via a transmission.
  • Figure 1 is a schematic representation of a rack and pinion steering of a motor vehicle
  • FIG. 2 shows a steering gear according to the invention in a schematic perspective illustration
  • FIG. 3 shows the steering gear according to the invention in an enlarged perspective view
  • FIG. 4 shows the steering gear according to FIG. 3 in a further perspective view
  • Figure 5 shows the steering gear according to Figures 3 and 4 in a cross-sectional view
  • FIG. 5a section from FIG. 5,
  • FIG. 6 shows a second embodiment of a steering gear according to the invention in a view analogous to FIG. 3,
  • FIG. 7 shows a section through a clamping receptacle.
  • Figure 1 shows schematically a steering system 1 of a motor vehicle, which is designed as a rack and pinion steering.
  • a steering wheel 3 for inputting a manual steering torque is attached to a rotatably mounted steering shaft 2, as indicated by the curved arrows.
  • a steering gear 4 has a gear housing 5, in which in a gear rack passage an elongated rack 60 is mounted linearly displaceable in the longitudinal direction defined by a longitudinal axis L.
  • the rack 60 is arranged in a concealed manner within the transmission housing 5 and can be seen in the cross section in FIG. With the toothing of the rack 60 is a mounted in the gear housing 5, in this view hidden pinion in toothing engagement, which is rotatably mounted on a pinion shaft 6, which is rotatably mounted about a pinion axis R in the gear housing 5.
  • the Rit zelwelle 6 is connected to the steering gear-side end of the steering shaft 2 at the front in the direction of travel.
  • tie rods 61 With the two from the transmission housing 5 longitudinally projecting ends of the rack 60 tie rods 61 are connected, which are on the steering knuckles of the steerable wheels 7 is articulated.
  • an electric auxiliary power drive 8 is also attached, which has an electric motor 81 which is kup pelt via a gear 82 with the pinion shaft 6.
  • a steering torque introduced manually via the steering wheel 3 is transmitted to the pinion via the steering shaft 2 and the pinion shaft 6 and can be increased or replaced by an additional auxiliary torque of the auxiliary power drive 8.
  • the resulting rotation of the pinion is converted into a longitudinal displacement of the rack 60 together with the tie rods 61 attached to it, as indicated by the double arrows, whereby a Lenkein impact of the wheels 7 is effected.
  • the gear housing 5 has a housing body 51 which is designed in one piece as a metal casting, for example made of aluminum, magnesium or the like.
  • the housing body 51 can be made entirely or partially from a plastic, preferably from a fiber-reinforced plastic.
  • the coaxial to the longitudinal axis L rack passage for the linear mounting of the rack 60, bearing receptacles for the pinion shaft 6 and Fastening elements designed as flanges 52 for the steering shaft 6 and the auxiliary power drive 8 have been produced by machining the cast blank.
  • fastening elements 53 for attaching the steering gear 4 to the vehicle are molded in one piece in the casting onto the transmission housing 51 and have fastening openings, for example.
  • a first embodiment of the transmission housing 51 according to the invention is shown in different views in FIGS. 3, 3a and 4, as well as in cross section in FIGS. 5 and 5a.
  • Two clamping receptacles C1 and C2 are integrally formed on the gear housing 51 at a distance in the longitudinal direction.
  • a section through a clamping receptacle C1 or C2 parallel to the longitudinal axis L is shown in FIG. This shows an engagement element 9 in the form of a sack opening that is open radially outward with respect to the longitudinal axis L. This can be introduced into a protruding projection 91 optionally integrally formed on the outside.
  • the clamping receptacles C1 and C2 are aligned in the longitudinal direction.
  • the clamping receptacles C1 and C2 are located in the longitudinal direction between two positioning receptacles D1 and D2. These each have a flat positioning surface, which are inclined in a predetermined angular orientation about the longitudinal axis L relative to the clamping receptacles C1 and C2.
  • the positioning surfaces can preferably have planar surfaces which, as shown in the example, can lie in the same plane.
  • the positioning recording D1 and D2 are integrally formed on the gear housing 51 or is formed.
  • the positioning receptacles D1 and D2 can preferably be formed without reworking, that is, they can be produced on the cast blank without machining or other reworking.
  • a first contact surface A and a second contact surface B are arranged in the longitudinal direction between the clamping receptacles C1 and C2, and thus also between the positioning receptacles D1 and D2.
  • the contact surfaces A and B are oriented in different angular positions with respect to the longitudinal axis L, as can be clearly seen in FIG. This also shows that the angular positions of the contact surfaces A and B are different relative to the angular positions of the clamping receptacles C1 and C2 and the positioning receptacles D1 and D2.
  • the contact surfaces A, B which are shown enlarged in Figures 3a and 5a, are each designed as flat surfaces that are directed away from the longitudinal axis L and one Have width and a length and a greatest distance in relation to the surrounding surface of the gear housing 5.
  • the width xA, the length yA and the height zA are only shown for the contact surface A.
  • the contact surface B has an analog design with appropriately adapted dimensions.
  • the values for the width xA and the length yA are advantageously greater than or equal to 10 millimeters (mm), with values of less than or equal to 200 mm for the width xA and less or equal to 100 mm for the length yA being designed.
  • the largest elevation of the area, the height zA from the surrounding surface of the hous se stressess is preferably at least 4 mm.
  • the same values apply as preferred maximum values or minimum values, with the contact surface B not having to be of the same size as the contact surface A.
  • the area size is adapted to the assembly and / or processing system, which is not illustrated here in the figures.
  • the second embodiment shown in FIG. 6 in the same view as in FIG. 3 has, instead of the individual contact surface A, two sub-contact surfaces A1 and A2, which stand apart from one another in the longitudinal direction, and otherwise extend in the same plane.
  • the contact surfaces A, A1, A2 and B can preferably be free of post-processing, that is, they can be produced on the cast blank without machining or other post-processing and accordingly have a cast surface.
  • the dimensioning of the sub-contact surfaces is just as important as the contact surfaces. That is to say, they are preferably designed as flat surfaces directed away from the longitudinal axis L.
  • the size of the contact surfaces A1 and A2 is preferably equal to or more than 10 mm by 10 mm, but is preferably less than 200 mm by 100 mm.
  • the respective contact surface preferably protrudes from the surface of the housing body with a maximum height of at least 4 mm.
  • clamping receptacles D1 and D2 the Positionieraufnah men D1 and D2 and contact surfaces A and B and sub-contact surfaces A1, A2 are conceivable and possible, as stated above in the description of the invention.
  • clamping receptacles, positioning receptacles and / or contact surfaces can be provided.

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Abstract

The invention relates to a steering gear (4) for a rack steering system of a motor vehicle, comprising a gear housing (5) in which a toothed rack is received in a movable manner in a longitudinal direction specified by a longitudinal axis (L), said toothed rack engaging with a pinion rotatably mounted in the gear housing (5) about a pinion axis (R) running transversely to the longitudinal axis (L), wherein the gear housing (5) has a single-piece main part (51) which has a toothed rack passage for receiving the toothed rack (60) and a bearing receiving area for supporting the pinion. The aim of the invention is to allow a reduction of the manufacturing and assembly complexity. According to the invention, this is achieved in that the exterior of the main part (51) has at least one clamping receiving area (C1, C2), at least first and second support surfaces (A, B), and at least first and second positioning receiving areas (D1, D2), said positioning receiving areas (D1, D2) having positioning surfaces which are oriented and positioned in a defined manner relative to the clamping receiving area (C1, C2) and to the support surfaces (A, B).

Description

Lenkgetriebe für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs Steering gear for steering a motor vehicle
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für eine Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Getriebegehäuse, in dem eine Zahnstange in einer durch eine Längsachse vorgegebenen Längsrichtung verlagerbar aufgenommen ist, mit der ein in dem Getriebege häuse um eine quer zur Längsachse stehende Ritzelachse drehbar gelagertes Ritzel in Ein griff ist, wobei das Getriebegehäuse einen einstückigen Grundkörper aufweist, der einen Zahnstangendurchgang zur Aufnahme der Zahnstange und eine Lageraufnahme zur Lage rung des Ritzels aufweist. Eine Zahnstangenlenkung mit einem derartigen Lenkgetriebe ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung. The invention relates to a steering gear for a rack and pinion steering of a motor vehicle, comprising a gear housing in which a toothed rack is accommodated displaceably in a longitudinal direction predetermined by a longitudinal axis, with which a pinion mounted in a gearbox housing rotatably about a pinion axis transverse to the longitudinal axis is engaged is, wherein the gear housing has a one-piece base body which has a rack passage for receiving the rack and a bearing receptacle for the storage tion of the pinion. A rack and pinion steering with such a steering gear is also the subject of the invention.
Bei einer Zahnstangenlenkung wird ein über das Lenkrad in die Lenkwelle eingebrachtes Lenkmoment über das Lenkgetriebe in einen Lenkeinschlag der gelenkten Räder umgesetzt. Das Lenkgetriebe weist ein Getriebegehäuse auf, das auch als Lenkgetriebegehäuse be zeichnet wird, in dem eine Zahnstange in Längsrichtung, welche durch die axiale Richtung ihrer Längsachse definiert ist, verschiebbar gelagert ist. Die Zahnstange ist über Spurstan gen an den Achsschenkeln der lenkbaren Räder angelenkt. Ein drehbar auf einer Ritzelwelle in dem Getriebegehäuse um eine quer zur Längsachse stehenden Lenkwellen- oder Ritzel achse gelagertes Ritzel ist mit der Lenkwelle gekuppelt und greift in die Verzahnung der Zahnstange ein, dass eine Drehung der Lenkwelle eine Längsverschiebung der Zahnstange erzeugt, die einen Lenkeinschlag der damit verbundenen lenkbaren Räder bewirkt. In the case of rack and pinion steering, a steering torque introduced into the steering shaft via the steering wheel is converted into a steering angle of the steered wheels via the steering gear. The steering gear has a gear housing, which is also referred to as a steering gear housing be, in which a rack is mounted displaceably in the longitudinal direction, which is defined by the axial direction of its longitudinal axis. The rack is hinged to the steering knuckles of the steerable wheels via track rods. A pinion rotatably mounted on a pinion shaft in the gear housing about a transverse to the longitudinal axis of the steering shaft or pinion axis is coupled to the steering shaft and engages in the toothing of the rack so that a rotation of the steering shaft produces a longitudinal displacement of the rack, which causes a steering angle associated steerable wheels causes.
Eine derartige Zahnstangenlenkung ist im Stand der Technik beispielsweise in der DE 102016013269 A1 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine elektrische Hilfskraft lenkung mit einem elektrischen Hilfsantrieb zur Unterstützung der manuellen Lenkeingabe. Der Hilfsantrieb kann ebenfalls an dem Getriebegehäuse angebracht sein, um ein Hilfsmo ment in die Ritzelwelle oder eine lineare Hilfskraft in die Zahnstange einzubringen. Such a rack and pinion steering is described in the prior art, for example in DE 102016013269 A1. This is an electric power steering with an electric auxiliary drive to support the manual steering input. The auxiliary drive can also be attached to the gear housing in order to introduce an auxiliary torque into the pinion shaft or a linear auxiliary force into the rack.
In dem genannten Stand der Technik ist es bekannt, das Getriebegehäuse zur Kosten- und Gewichtsersparnis mit einem einteiligen Grundkörper auszubilden. Der Grundkörper, auch als Gehäuse-Grundkörper oder Gehäusekörper bezeichnet, kann als einstückiges Gussteil gefertigt werden, beispielsweise im Aluminium- oder Magnesiumguss. Der Gussrohling wird durch spanende Bearbeitung mit maß- und positionsgenauen Lager-, Führungs- und Aufnah meflächen für die lineare Lagerung der Zahnstange, die Lagerung der Ritzelwelle und zur Verbindung mit der Lenkwelle und gegebenenfalls zur Anbringung eines Hilfskraftantriebs versehen. An dem fertig bearbeiteten Grundkörper werden anschließend die weiteren Funkti onsteile wie Lager, Ritzelwelle, Ritzel, Zahnstange und dergleichen montiert. In the prior art cited, it is known to design the gear housing with a one-piece base body in order to save costs and weight. The base body, also referred to as the housing base body or housing body, can be manufactured as a one-piece cast part, for example in aluminum or magnesium casting. The cast blank will by machining with dimensionally and accurately positioned bearing, guide and receiving surfaces for the linear storage of the rack, the storage of the pinion shaft and for connection to the steering shaft and, if necessary, for attaching an auxiliary power drive. The other func- tional parts such as bearings, pinion shaft, pinion, rack and the like are then mounted on the finished base body.
Zur Durchführung der Zerspanungsoperationen, und bei der automatisierten Montage ist es erforderlich, den Grundkörper in den Fertigungs- und Montageeinrichtungen in möglichst ge nau definierter Orientierung und Position zu spannen. Zur Rationalisierung der Fertigung ist es bekannt, den Gussrohling automatisiert mittels eines Roboters zu greifen, in Aufspannpo sition zu bringen und zu spannen. In order to carry out the machining operations and in the case of automated assembly, it is necessary to clamp the base body in the manufacturing and assembly facilities in an orientation and position that is as precisely defined as possible. To rationalize production, it is known to automatically grab the cast blank by means of a robot, bring it into Aufspannpo position and clamp it.
Die automatisierte Handhabung wird dadurch erschwert, dass der Gussrohling eine nicht hin reichend definierte Außenform hat. Bei jedem Fertigungs- und Montageschritt ist daher ein erneutes Umspannen und Ausrichten erforderlich. Nachteilig ist der dadurch bedingte hohe Handhabungs- und Zeitaufwand. The automated handling is made more difficult by the fact that the cast blank has an insufficiently defined external shape. Therefore, renewed reclamping and alignment is necessary for each production and assembly step. The resulting high handling and time expenditure is disadvantageous.
Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verringerung des Fertigungs- und Montageaufwands bei der Herstellung ei nes Lenkgetriebes zu ermöglichen. In view of the problems explained above, it is an object of the present invention to enable a reduction in the manufacturing and assembly costs in the manufacture of a steering gear.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Lenkgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die Zahnstangenlenkung des Anspruchs 14. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved according to the invention by the steering gear with the features of claim 1 and the rack and pinion steering of claim 14. Advantageous further developments result from the subclaims.
Bei einem Lenkgetriebe für eine Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Getriebegehäuse, in dem eine Zahnstange in einer durch eine Längsachse vorgegebenen Längsrichtung verlagerbar aufgenommen ist, mit der ein in dem Getriebegehäuse um eine quer zur Längsachse stehende Ritzelachse drehbar gelagertes Ritzel in Eingriff ist, wobei das Getriebegehäuse einen einstückigen Grundkörper aufweist, der einen Zahnstangen durchgang zur Aufnahme der Zahnstange und eine Lageraufnahme zur Lagerung des Rit zels aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Grundkörper außen mindestens eine Spannaufnahme, mindestens erste und zweite Anlageflächen und mindestens erste und zweite Positionieraufnahmen aufweist, wobei die Positionieraufnahmen relativ zu der Span naufnahme und zu den Anlageflächen definiert orientierte und positionierte Positionierflächen aufweisen. In a steering gear for a rack and pinion steering of a motor vehicle, comprising a gear housing in which a toothed rack is accommodated displaceably in a longitudinal direction predetermined by a longitudinal axis, with which a pinion rotatably mounted in the transmission housing about a pinion axis transverse to the longitudinal axis is in engagement, wherein the Gear housing has a one-piece base body which has a rack passage for receiving the rack and a bearing receptacle for mounting the Rit zels, it is provided according to the invention that the base body has at least one clamping receptacle, at least first and second contact surfaces and at least first and having second positioning receptacles, the positioning receptacles having positioning surfaces which are oriented and positioned in a defined manner relative to the clamping receptacle and to the contact surfaces.
Mit Vorzug sind die Anlageflächen relativ zur Spannaufnahme bezüglich der Längsachse un terschiedlich orientiert. The contact surfaces are preferably oriented differently relative to the clamping receptacle with respect to the longitudinal axis.
Es können zwei, drei oder mehr Anlageflächen vorgesehen sein. Two, three or more contact surfaces can be provided.
Durch die Erfindung werden auf der Außenseite des Grundkörpers räumliche Referenzmar ken bzw. Referenzelemente zur Verfügung gestellt, die eine vereinfachte und genauere Handhabung ermöglichen, insbesondere auch mittels eines automatisierten Roboter-Greif- arms, und die das Einspannen des Grundkörpers in einer definierten Orientierung und Posi tion in Fertigungs- und Montageeinrichtungen vereinfachen und eine höhere Genauigkeit er möglichen. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die erfindungsgemäße Kombination von Spann- und Positionieraufnahmen sowie Anlageflächen die räumliche Zugänglichkeit des Grundkörpers verbessert wird, so dass eine Bearbeitung und Montage mit weniger Um spannvorgängen ermöglicht wird. Dadurch kann der Fertigungs-, Zeit- und Kostenaufwand reduziert werden. The invention provides spatial reference marks or reference elements on the outside of the base body, which enable simplified and more precise handling, in particular also by means of an automated robot gripper arm, and which allow the base body to be clamped in a defined orientation and position Simplify tion in manufacturing and assembly facilities and enable greater accuracy. Another advantage is that the inventive combination of clamping and positioning receptacles as well as contact surfaces improves the spatial accessibility of the base body, so that machining and assembly with fewer order clamping processes is made possible. This can reduce the manufacturing, time and cost expenditure.
Vorzugsweise kann der Gehäusekörper als einstückiges Gussteil ausgebildet sein. In dem Gussteil, welches bevorzugt aus Metall im Fein- oder Druckguss gefertigt wird, beispiels weise aus Aluminium, Magnesium oder dergleichen, sind die mindestens eine Spannauf nahme, die Positionieraufnahmen und Anlageflächen einstückig integriert. Dadurch wird eine rationelle Fertigung ermöglicht. The housing body can preferably be designed as a one-piece cast part. In the cast part, which is preferably made of metal in fine or die casting, for example from aluminum, magnesium or the like, the at least one clamping receptacle, the positioning receptacles and contact surfaces are integrated in one piece. This enables efficient production.
Alternativ ist es jedoch ohne weiteres denkbar und möglich, den Gehäusekörper aus einem Kunststoff, insbesondere einem faserverstärktem Kunststoff, umfassend Kohlefasern oder Glasfasern, darzustellen. Alternatively, however, it is easily conceivable and possible to make the housing body from a plastic, in particular a fiber-reinforced plastic, comprising carbon fibers or glass fibers.
Die Spannaufnahme ist bevorzugt eingerichtet und ausgebildet, um mit einem korrespondie renden Spannmittel einer bevorzugt automatisierten Handhabungseinrichtung zusammenzu wirken, beispielsweise einem Greifer eines Roboterarms. Die Positionieraufnahmen sind in definiertem Abstand und definierter Positionierung relativ zur Spannaufnahme angeordnet, und zwar in axialer Richtung bzw. Längsrichtung und in einer Winkelorientierung bezüglich der Längsachse. Dadurch, dass mindestens zwei Positionieraufnahmen vorgesehen sind, kann beim Einsetzen in eine Bearbeitungs- und/oder Montagestation eine selbsttätige räumli che Ausrichtung erfolgen, beispielsweise wenn die durch die Positionieraufnahmen am Grundkörper bereitgestellten Positionierflächen korrespondierenden Gegenflächen einer Be arbeitungs- und/oder Montagestation mechanisch kontaktieren. Die weiterhin erfindungsge mäß außen an dem Grundkörper ausgebildeten Anlageflächen können derart relativ zu den Positionierflächen definiert räumlich angeordnet sein, dass im Zusammenwirken mit korres pondierenden Gegenflächen eine möglichst genaue Orientierung und Positionierung relativ zur eine Bearbeitungs- und/oder Montagestation erfolgen kann. Außerdem wird es ermög licht, durch die unterschiedlich angeordneten und orientierten Anlageflächen unterschiedliche Spannsituationen in einer Aufspannung zu ermöglichen, insbesondere ohne Umspannen. Beispielsweise kann der Grundkörper in einer Aufspannung gegen eine erste Anlagefläche ausgerichtet und gespannt werden, und anschließend in derselben Aufspannung für eine weitere Bearbeitungs- oder Montageoperation gegen eine zweite Anlagefläche ausgerichtet und gespannt werden, wobei die erste Anlagefläche wieder freigegeben werden kann, um eine verbesserte Zugänglichkeit zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die Anzahl der erfor derlichen Umspannvorgänge und damit der Fertigungsaufwand reduziert werden. The clamping receptacle is preferably set up and designed to interact with a corresponding clamping means of a preferably automated handling device, for example a gripper of a robot arm. The positioning receptacles are arranged at a defined distance and in a defined positioning relative to the clamping receptacle, specifically in the axial direction or longitudinal direction and in an angular orientation with respect to the longitudinal axis. Because at least two positioning fixtures are provided, an automatic spatial alignment can take place when inserted into a processing and / or assembly station, for example when the positioning surfaces provided by the positioning receptacles on the base body mechanically contact corresponding opposing surfaces of a processing and / or assembly station. The contact surfaces further developed according to the invention on the outside of the base body can be spatially defined relative to the positioning surfaces in such a way that, in cooperation with corresponding mating surfaces, the most precise possible orientation and positioning relative to a processing and / or assembly station can take place. In addition, it is made possible light, through the differently arranged and oriented contact surfaces, to enable different clamping situations in one clamping, in particular without reclamping. For example, the base body can be aligned and clamped against a first contact surface in one clamping, and then aligned and clamped against a second contact surface in the same clamping for a further machining or assembly operation, the first contact surface being released again to improve accessibility to enable. In this way, the number of reclamping operations required and thus the manufacturing effort can be reduced.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Mehrzahl von Referenzflächen an den Positi onieraufnahmen und den Anlageflächen kann ein Grundkörper-Gußrohling einfacher in einer Berarbeitungs- oder Montagestation aufgespannt werden, und in der dabei erzeugten Spannsituation wird in vorteilhafter Weise eine definierte Positionierung und Orientierung er möglicht. The inventive arrangement of a plurality of reference surfaces on the posi onieraufnahme and the contact surfaces, a base body cast blank can be clamped more easily in a processing or assembly station, and in the clamping situation created in this way, a defined positioning and orientation is advantageously made possible.
Die erfindungsgemäßen Anlageflächen sind relativ zur Spannaufnahme unterschiedlich an geordnet und orientiert, und können vorzugsweise Längsabstand in Längsrichtung haben, und/oder relativ zur Längsachse eine andere Winkelorientierung haben als die Spannauf nahme. Bevorzugt kann eine erste Anlagefläche relativ zu einer zweiten Anlagefläche unter schiedlich angeordnet und/oder orientiert sein. Beispielsweise können die Anlageflächen in Längsrichtung beabstandet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Anlageflächen bezüg lich der Längsachse unterschiedliche Winkelorientierungen haben. Durch die relative Anord nung der Spannaufnahme und der Anlageflächen können unterschiedliche, im Hinblick auf die jeweiligen Bearbeitungs- und Montageoperationen optimierte Spannsituationen realisiert werden. Dadurch kann mit Vorteil die Zugänglichkeit angepasst und die Anzahl der erforderli chen Umspannvorgänge reduziert werden. The contact surfaces according to the invention are arranged and oriented differently relative to the clamping receptacle, and can preferably have a longitudinal spacing in the longitudinal direction, and / or have a different angular orientation relative to the longitudinal axis than the clamping receptacle. Preferably, a first contact surface can be arranged and / or oriented differently relative to a second contact surface. For example, the contact surfaces can be spaced apart in the longitudinal direction. Alternatively or additionally, the contact surfaces can have different angular orientations with respect to the longitudinal axis. Due to the relative arrangement of the clamping receptacle and the contact surfaces, different clamping situations optimized with regard to the respective machining and assembly operations can be realized. As a result, the accessibility can advantageously be adapted and the number of required reclamping processes can be reduced.
Bevorzugt sind mindestens zwei Anlageflächen vorgesehen. Bei Bedarf können auch weitere Anlageflächen ausgebildet sein, um eine zusätzliche Optimierung für weitere Bearbeitungs und Montageschritte zu ermöglichen. Es ist möglich, dass außen an dem Grundkörper Befestigungselemente angeordnet sind, be- vrozugt einstückig integriert. Derartige Befestigungselemente können beispielsweise ausge bildet sein, um das Lenkgetriebe am Fahrzeug zu befestigen, und zum Beispiel Befesti gungsöffnungen, Träger, Formschlusselemente oder dergleichen umfassen. Befestigungs elemente können auch dazu dienen, beispielsweise einen Hilfskraftantrieb mit dem Lenkge triebe verbinden, und beispielsweise Befestigungsöffnungen oder -vorsprünge, Formschlus selemente, Flansche oder dergleichen umfassen. At least two contact surfaces are preferably provided. If necessary, further contact surfaces can also be formed in order to enable additional optimization for further processing and assembly steps. It is possible for fastening elements to be arranged on the outside of the base body, preferably integrated in one piece. Fastening elements of this type can be designed, for example, to fasten the steering gear to the vehicle, and include fastening openings, carriers, form-fitting elements or the like, for example. Fastening elements can also serve to connect, for example, an auxiliary power drive to the steering gear, and for example include fastening openings or projections, positive locking elements, flanges or the like.
Eine bevorzugte Ausführung ist, dass der Gehäusekörper als einstückiges Gussteil ausgebil det ist. In dem Gussteil können die Spannaufnahme, die Positionieraufnahmen und Anlage flächen einstückig integriert sein. Befestigungselemente können ebenfalls einstückig mit dem Gussteil ausgebildet sein. Das Gussteil kann vorzugsweise im Metall-Feinguss oder -Druck guss gefertigt sein, beispielsweise aus Aluminium, Magnesium oder geeigneten Legierun gen. A preferred embodiment is that the housing body is designed as a one-piece cast part. The clamping receptacle, the positioning receptacles and the contact surfaces can be integrated in one piece in the cast part. Fastening elements can also be formed in one piece with the casting. The cast part can preferably be manufactured in metal investment casting or pressure die casting, for example from aluminum, magnesium or suitable alloys.
Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass die Spannaufnahme, die Anlageflächen und/oder die Positionieraufnahmen an dem Gussrohling des Grundkörpers nachbearbei tungsfrei einstückig im Gussverfahren ausgebildet sind. Mit der nachbearbeitungsfreien Aus gestaltung ist gemeint, dass am Gussrohling die als Referenzflächen vorgesehenen Anlage- und/oder Positionierflächen, und auch die Spannaufnahme im Gussverfahren bei der Her stellung des Gussrohlings erzeugt werden, beispielsweise im Metall-Feinguss oder -Druck guss, und insbesondere keine spanende Nachbearbeitung durch Fräsen, Drehen, Schleifen und dergleichen erforderlich ist. Mit anderen Worten weisen die Spannaufnahme, die Anla geflächen und/oder die Positionierflächen der Positionieraufnahme zumindest zumindest ab schnittweise Gussflächen auf, d.h. im Gussverfahren erzeugte, nicht nachbearbeitete Ober flächen. Durch die erfindungsgemäße Mehrzahl und Anordnung der Referenzflächen können die Toleranzanforderungen der räumlichen Positionierung und Orientierung beim Spannen bereits durch die Gussflächen erfüllt werden, so dass der Bearbeitungsaufwand verringert wird. An advantageous embodiment can provide that the clamping receptacle, the contact surfaces and / or the positioning receptacles on the cast blank of the base body are formed in one piece without reworking in the casting process. The post-processing-free design means that the contact and / or positioning surfaces provided as reference surfaces on the cast blank and also the clamping fixture are generated in the casting process during the manufacture of the cast blank, for example in metal investment casting or die casting, and in particular none Post-machining by milling, turning, grinding and the like is required. In other words, the clamping receptacle, the contact surfaces and / or the positioning surfaces of the positioning receptacle have cast surfaces, at least in sections, i.e. surfaces that have not been reworked and produced in the casting process. Due to the plurality and arrangement of the reference surfaces according to the invention, the tolerance requirements for spatial positioning and orientation during clamping can already be met by the cast surfaces, so that the machining effort is reduced.
Es ist auch denkbar und möglich, die Anlageflächen mechanisch, beispielsweise mit einem Fräsverfahren, zu bearbeiten. Dies ist aber nach Möglichkeit zu vermeiden, da zusätzlicher Auwand und Kosten entstehen. Sollten aber mechanische Bearbeitungsschritte am Gehäu sekörper vorgesehen sein, wie beispielsweise die Einarbeitung von Lageraufnahmen, die enge Toleranzen fordern, kann eine derartige Bearbeitung geboten sein. Hier sind entspre chende Toleranzketten zu bestimmen, um eine Entscheidung für entweder Nutzung der Gussoberfläche ohne Nachbearbeitung oder Nachbearbeitung zu treffen. It is also conceivable and possible to machine the contact surfaces mechanically, for example with a milling process. However, this should be avoided if possible, as additional effort and costs arise. But should mechanical processing steps on the hous sekörper be provided, such as the incorporation of bearing mounts, the Such machining may be necessary if tight tolerances demand. Corresponding tolerance chains must be determined here in order to make a decision for either using the cast surface without post-processing or post-processing.
Es ist möglich, dass die Spannaufnahme ein Eingriffselement aufweist. Ein Eingriffselement kann eine von außen in den Grundkörper eingebrachte Öffnung oder Vertiefung aufweisen, und/oder auch einen vorstehenden Zapfen oder Vorsprung. Das Eingriffselement kann be vorzugt ausgestaltet sein, um einen Spanneingriff eines Handhabungsautomaten wie eines Roboterarms zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Eingriffselement eine radial bezüglich der Längsachse nach innen gerichtete Formschlussöffnung aufweisen, in die ein Spannfin ger oder -zapfen am Greifer eines Roboters und/oder einer Montageanlage radial von außen formschlüssig eingreifen kann, um einen Spanneingriff zu erzeugen. Ein Eingriffselement kann mit geringem Aufwand im Gussverfahren einstückig am Grundkörper erzeugt werden und vereinfacht in vorteilhafter Weise die Handhabung. Je nach Toleranzanforderungen kann auch hier eine mechanische Feinbearbeitung der Formschlussöffnung vorgesehen sein. It is possible for the clamping receptacle to have an engagement element. An engagement element can have an opening or recess made from the outside in the base body, and / or also a protruding pin or projection. The engagement element can preferably be configured to enable a clamping engagement of a handling machine such as a robot arm. For example, an engagement element can have a form-locking opening directed radially inward with respect to the longitudinal axis, into which a clamping fin or pin on the gripper of a robot and / or an assembly system can engage radially from the outside in a form-locking manner in order to generate a clamping engagement. An engagement element can be produced in one piece on the base body using the casting process with little effort and advantageously simplifies handling. Depending on the tolerance requirements, mechanical precision machining of the form-fit opening can also be provided here.
Bevorzugt können mindestens zwei Spannaufnahmen mit Abstand in Längsrichtung ange ordnet sind. Vorzugsweise können die Spannaufnahmen Eingriffselemente wie beispiels weise Formschlussöffnungen oder -elemente aufweise, die bevorzugt in Längsrichtung fluch tend angeordnet sein können, also in derselben Winkelorientierung bezüglich der Längs achse. Eine Anordnung von zwei Spannaufnahmen ermöglicht ein positionsgenaues uns si cheres Greifen und Fixieren im Greifer eines Roboterarms oder dergleichen, indem Spann finger oder dergleichen in die Spannaufnahmen eingreifen und gegeneinander eine die Spannaufnahmen klemmende Greifkraft ausüben. Preferably, at least two clamping receptacles are arranged at a distance in the longitudinal direction. The clamping receptacles can preferably have engagement elements such as, for example, form-fit openings or elements, which can preferably be arranged in alignment in the longitudinal direction, that is to say in the same angular orientation with respect to the longitudinal axis. An arrangement of two clamping receptacles enables a positionally accurate us si cheres gripping and fixing in the gripper of a robot arm or the like by clamping fingers or the like engage in the clamping receptacles and exert a gripping force clamping the clamping receptacles against each other.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Anlageflächen und/oder die Positionierflä chen parallel zur Längsachse ausgerichtete Planflächen aufweisen. Die Planflächen können als räumliche Referenzflächen zum Spannen und Ausrichten des Grundkörpers dienen, be vorzugt wie oben beschrieben in unterschiedlichen Spannsituationen. According to the invention it can be provided that the contact surfaces and / or the positioning surfaces have plane surfaces aligned parallel to the longitudinal axis. The plane surfaces can serve as spatial reference surfaces for clamping and aligning the base body, preferably as described above in different clamping situations.
Im Folgenden sind Anordnungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben, welche die Realisierung der bereits genannten Vorteile unterstützen und vereinfachen können. Die Merkmale können jeweils einzeln, oder auch in beliebigen Kombinationen miteinander reali siert werden. Es kann vorgesehen sein, dass eine Anlagefläche abweichend von einer anderen Anlageflä che bezüglich der Längsachse relativ zur Spannaufnahme orientiert ist. Dabei kann die eine, erste Spannfläche relativ zur der anderen, zweiten Spannfläche eine andere Winkelorientie rung bezüglich der Längsachse haben. Die ersten und zweiten Spannflächen können relativ zur Spannaufnahme und auch zueinander unterschiedlich orientiert sein, beispielsweise un terschiedlich zueinander geneigte, parallel zur Längsachse ausgerichtete Planflächen auf weisen. Die unterschiedliche Orientierung ermöglich in vorteilhafter weise eine einfache Re alisierung unterschiedlicher Spannsituationen. In the following, arrangements and configurations of the invention are given which support and can simplify the realization of the advantages already mentioned. The features can be implemented individually or in any combination with one another. It can be provided that a contact surface is oriented differently from another contact surface with respect to the longitudinal axis relative to the clamping receptacle. The one, first clamping surface relative to the other, second clamping surface can have a different angular orientation with respect to the longitudinal axis. The first and second clamping surfaces can be oriented differently relative to the clamping receptacle and also to each other, for example un differently inclined to each other, parallel to the longitudinal axis aligned flat surfaces have. The different orientation advantageously enables a simple implementation of different clamping situations.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Anlagefläche mindestens zwei voneinander beabstandete Teilanlageflächen aufweist. Dabei kann eine geteilte Anlagefläche ausgebildet werden, bevorzugt in derselben, durch die Anlagefläche definierten Ebene. Die Anlageflä chen kann unterbrochen sein, und die dadurch gebildeten Teilanlageflächen beispielsweise Längsabstand aufweisen, d.h. Abstand in Längsrichtung. Dadurch können die Positionier- und Spannmöglichkeiten verbessert werden. It can be provided that at least one contact surface has at least two spaced-apart contact surfaces. A divided contact surface can be formed, preferably in the same plane defined by the contact surface. The contact surfaces can be interrupted and the partial contact surfaces formed thereby have, for example, a longitudinal spacing, i.e. spacing in the longitudinal direction. This allows the positioning and clamping options to be improved.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Anlagefläche in Längsrichtung zwischen zwei voneinander beabstandeten Teilanlageflächen einer anderen Anlagefläche angeordnet ist. Die eine Anlagefläche weist bevorzugt eine andere Wnkelorientierung bezüglich der Längsachse auf als die beiden Teilanlageflächen. Dadurch wird eine vorteilhafte dreieckige Anordnung gebildet. It can be provided that at least one contact surface is arranged in the longitudinal direction between two spaced-apart partial contact surfaces of another contact surface. The one contact surface preferably has a different angular orientation with respect to the longitudinal axis than the two partial contact surfaces. This creates an advantageous triangular arrangement.
Mindestens eine Anlagefläche kann rechtwinklig relativ zur Spannaufnahme angeordnet sein. Dadurch kann die Handhabung, Positionierung und Orientierung verbessert und verein facht werden. At least one contact surface can be arranged at right angles relative to the clamping receptacle. As a result, handling, positioning and orientation can be improved and simplified.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Anlagefläche in Längsrichtung zwischen den Spannaufnahmen angeordnet ist. Dadurch kann die Handhabung und Positionierung verbessert und vereinfacht werden, beispielsweise mittels eines in Spannaufnahmen eingrei fenden Greifers eines Roboterarms. Außerdem können die Bearbeitungs- und Montagemög lichkeiten verbessert und erweitert werden. It can be provided that at least one contact surface is arranged in the longitudinal direction between the clamping receptacles. As a result, handling and positioning can be improved and simplified, for example by means of a gripper of a robot arm that engages in clamping receptacles. In addition, the processing and assembly options can be improved and expanded.
Es kann vorgesehen sein, dass die Spannaufnahmen und/oder die Anlageflächen in Längs richtung zwischen den Positionieraufnahmen angeordnet sind. Durch die in Längsrichtung außerhalb angeordneten Positionieraufnahmen können innerhalb des Bereichs der Spann aufnahmen bzw. Anlageflächen unterschiedliche Spannsituationen und Bearbeitungs- und Montagemöglichkeiten flexibel realisiert werden. Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass die Befestigungselemente mindestens eine Halterung zur Anbringung des Lenkgetriebes an einer Kraftfahrzeugkarosserie, und/o der Verbindungsmittel zur Anbringung einer Lenkwelle und/oder eines Hilfskraftantriebs auf weisen. Zur Halterung des Lenkgetriebes können beispielsweise Vorsprünge oder Laschen mit Befestigungsöffnungen ausgebildet sein, durch die Befestigungsmittel wie Bolzen oder dergleichen hindurchgeführt werden können. Verbindungsmittel zur Anbringung eines Hilfs kraftantriebs oder einer Lenkwelle können beispielsweise Flansche oder dergleichen umfas sen. It can be provided that the clamping receptacles and / or the contact surfaces are arranged in the longitudinal direction between the positioning receptacles. Due to the positioning receptacles arranged outside in the longitudinal direction, different clamping situations and machining and assembly options can be flexibly implemented within the area of the clamping receptacles or contact surfaces. An advantageous embodiment can provide that the fastening elements have at least one holder for attaching the steering gear to a motor vehicle body and / o the connecting means for attaching a steering shaft and / or an auxiliary power drive. To hold the steering gear, for example, projections or tabs with fastening openings can be formed through which fastening means such as bolts or the like can be passed. Connecting means for attaching an auxiliary power drive or a steering shaft can, for example, include flanges or the like.
Mit Vorteil ist zumindest genau eine, bevorzugt zwei und mehr, bevorzugt alle Anlageflächen als ebene Flächen ausgebildet. Dabei hat eine ebene Fläche zumindest eine Abmessung von 10 Millimeter (mm) in der Breite und eine Abmessung von 10 Millimeter (mm) in der Länge, das heisst einen Flächeninhalt von 100 Quadratmillimeter (qmm). At least exactly one, preferably two or more, preferably all contact surfaces are advantageously designed as flat surfaces. A flat surface has at least a dimension of 10 millimeters (mm) in width and a dimension of 10 millimeters (mm) in length, that is, an area of 100 square millimeters (qmm).
Bevorzugt können einzelne Flächen mit einer Breite von 45 mm und einer Länge von 15 mm ausgebildet sein. Die Flächenwerte sollten sicher bevorzugt eine Länge von weniger als 100 mm und eine Breite von weniger als 200 mm aufweisen. Dabei sind Längen von weniger als 50 mm zu bevorzugen. Die grösste Erhebung der Fläche von der umliegenden Oberfläche des Gehäusekörpers beträgt bevorzugt mindestens 4 mm. Individual areas with a width of 45 mm and a length of 15 mm can preferably be formed. The area values should certainly preferably have a length of less than 100 mm and a width of less than 200 mm. Lengths of less than 50 mm are preferred. The largest elevation of the area from the surrounding surface of the housing body is preferably at least 4 mm.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Zahnstangenlenkung umfassend ein Lenkgetriebe, wel ches ein Getriebegehäuse aufweist, in dem eine Zahnstange in einer durch eine Längsachse vorgegebenen Längsrichtung verlagerbar aufgenommen ist, mit der ein in dem Getriebege häuse um eine quer zur Längsachse stehende Ritzelachse drehbar gelagertes Ritzel in Ein griff ist, wobei das Getriebegehäuse einen einstückigen Grundkörper aufweist, der einen Zahnstangendurchgang zur Aufnahme der Zahnstange und eine Lageraufnahme zur Lage rung des Ritzels aufweist, und an dem außen Befestigungselemente angeordnet sind, bei der vorgesehen ist, dass das Getriebegehäuse nach einer oder mehrerer der vorangehend beschriebenen Ausführungen gemäß den Merkmalen nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 13 ausgebildet ist. Dank der Erfindung kann die Handhabung, Bearbeitung und Montage verbessert und vereinfacht werden, so dass der Aufwand reduziert wird. The invention further relates to a rack and pinion steering system comprising a steering gear which has a gear housing in which a rack is accommodated displaceably in a longitudinal direction predetermined by a longitudinal axis, with which a pinion rotatably mounted in the gearbox housing about a pinion axis transverse to the longitudinal axis is in a handle is, wherein the gear housing has a one-piece base body, which has a rack passage for receiving the rack and a bearing receptacle for bearing tion of the pinion, and on the outside fastening elements are arranged, in which it is provided that the gear housing according to one or more of the above described embodiments according to the features of one or more of claims 1 to 13 is formed. Thanks to the invention, the handling, processing and assembly can be improved and simplified, so that the effort is reduced.
Eine vorteilhafte Ausführung ist, dass ein elektrischer Hilfskraftantrieb an dem Getriebege häuse angebracht ist. Der Hilfskraftantrieb umfasst einen elektrischen Motor, der gegebe nenfalls über ein Getriebe mit der Zahnstange oder dem Ritzel wirkverbunden sein kann. Durch den Hilfskraftantrieb kann ein Hilfsmoment in das Ritzel oder eine lineare Hilfskraft in Längsrichtung in die Zahnstange einkoppelbar sein. Dadurch kann eine manuelle Lenkein gabe unterstützt werden, oder der Hilfskraftantrieb kann allein das Lenkmoment erzeugen, beispielsweise bei einem Steer-by-Wire-Lenksystem, oder beim autonomen Fahren ohne manuellen Lenkeingriff. An advantageous embodiment is that an electrical auxiliary power drive is attached to the gearbox housing. The auxiliary power drive comprises an electric motor which, if necessary, can be operatively connected to the rack or pinion via a transmission. An auxiliary torque in the pinion or a linear auxiliary force in Be able to be coupled into the rack in the longitudinal direction. As a result, manual steering input can be supported, or the auxiliary power drive can generate the steering torque alone, for example in the case of a steer-by-wire steering system, or in autonomous driving without manual steering intervention.
Beschreibung der Zeichnungen Description of the drawings
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnun gen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen: Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show in detail:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Zahnstangenlenkung eines Kraftfahr zeugs, Figure 1 is a schematic representation of a rack and pinion steering of a motor vehicle,
Figur 2 ein erfindungsgemäßes Lenkgetriebe in einer schematischen perspektivischen Darstellung, FIG. 2 shows a steering gear according to the invention in a schematic perspective illustration,
Figur 3 das erfindungsgemäße Lenkgetriebe in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht, FIG. 3 shows the steering gear according to the invention in an enlarged perspective view,
Figur 3a Ausschnitt aus Figur 3, Figure 3a excerpt from Figure 3,
Figur 4 das Lenkgetriebe gemäß Figur 3 in einer weiteren perspektivischen Ansicht, FIG. 4 shows the steering gear according to FIG. 3 in a further perspective view,
Figur 5 das Lenkgetriebe gemäß Figuren 3 und 4 in einer Querschnittsansicht, Figure 5 shows the steering gear according to Figures 3 and 4 in a cross-sectional view,
Figur 5a Ausschnitt aus Figur 5, FIG. 5a section from FIG. 5,
Figur 6 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenkgetriebes in ei ner Ansicht analog zu Figur 3, FIG. 6 shows a second embodiment of a steering gear according to the invention in a view analogous to FIG. 3,
Figur 7 einen Schnitt durch eine Spannaufnahme. FIG. 7 shows a section through a clamping receptacle.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. Figur 1 zeigt schematisch ein Lenksystem 1 eines Kraftfahrzeugs, welches als Zahnstangen lenkung ausgebildet ist. In the various figures, the same parts are always given the same reference numerals and are therefore usually only named or mentioned once. Figure 1 shows schematically a steering system 1 of a motor vehicle, which is designed as a rack and pinion steering.
Am bezüglich der Fahrtrichtung hinteren, fahrerseitigen Ende ist an einer drehbar gelagerten Lenkwelle 2 ein Lenkrad 3 zur Eingabe eines manuellen Lenkmoments angebracht, wie mit den gebogenen Pfeilen angedeutet ist. At the rear end on the driver's side with respect to the direction of travel, a steering wheel 3 for inputting a manual steering torque is attached to a rotatably mounted steering shaft 2, as indicated by the curved arrows.
Ein Lenkgetriebe 4 weist ein Getriebegehäuse 5 auf, in dem in einem Zahnstangendurch gang eine langgestreckte Zahnstange 60 in der durch eine Längsachse L definierten Längs richtung linear verschiebbar gelagert ist. Die Zahnstange 60 ist innerhalb des Getriebege häuses 5 verdeckt angeordnet, und in dem Querschnitt in Figur 5 erkennbar. Mit der Verzah nung der Zahnstange 60 steht ein in dem Getriebegehäuse 5 angebrachtes, in dieser An sicht verdecktes Ritzel in Verzahnungseingriff, welches drehfest auf einer Ritzelwelle 6 ange bracht ist, die um eine Ritzelachse R drehbar in dem Getriebehäuse 5 gelagert ist. Die Rit zelwelle 6 ist mit dem in Fahrtrichtung vorderen, lenkgetriebeseitigen Ende der Lenkwelle 2 verbunden. A steering gear 4 has a gear housing 5, in which in a gear rack passage an elongated rack 60 is mounted linearly displaceable in the longitudinal direction defined by a longitudinal axis L. The rack 60 is arranged in a concealed manner within the transmission housing 5 and can be seen in the cross section in FIG. With the toothing of the rack 60 is a mounted in the gear housing 5, in this view hidden pinion in toothing engagement, which is rotatably mounted on a pinion shaft 6, which is rotatably mounted about a pinion axis R in the gear housing 5. The Rit zelwelle 6 is connected to the steering gear-side end of the steering shaft 2 at the front in the direction of travel.
Mit den beiden aus dem Getriebegehäuse 5 längs vorstehenden Enden der Zahnstange 60 sind Spurstangen 61 verbunden, die an den Achsschenkeln der lenkbaren Räder 7 ange lenkt sind. With the two from the transmission housing 5 longitudinally projecting ends of the rack 60 tie rods 61 are connected, which are on the steering knuckles of the steerable wheels 7 is articulated.
An dem Getriebegehäuse 5 ist weiterhin ein elektrischer Hilfskraftantrieb 8 angebracht, der einen elektrischen Motor 81 aufweist, der über ein Getriebe 82 mit der Ritzelwelle 6 gekup pelt ist. On the gear housing 5, an electric auxiliary power drive 8 is also attached, which has an electric motor 81 which is kup pelt via a gear 82 with the pinion shaft 6.
Ein manuell über das Lenkrad 3 eingebrachtes Lenkmoment wird über die Lenkwelle 2 und die Ritzelwelle 6 auf das Ritzel übertragen, und kann durch ein zusätzliches Hilfsmoment des Hilfskraftantriebs 8 verstärkt oder ersetzt werden. Die dadurch erzeugte Drehung des Ritzels wird in eine Längsverlagerung der Zahnstange 60 zusammen mit den daran angebrachten Spurstangen 61 umgesetzt, wie mit den Doppelpfeilen angedeutet ist, wodurch ein Lenkein schlag der Räder 7 bewirkt wird. A steering torque introduced manually via the steering wheel 3 is transmitted to the pinion via the steering shaft 2 and the pinion shaft 6 and can be increased or replaced by an additional auxiliary torque of the auxiliary power drive 8. The resulting rotation of the pinion is converted into a longitudinal displacement of the rack 60 together with the tie rods 61 attached to it, as indicated by the double arrows, whereby a Lenkein impact of the wheels 7 is effected.
Das Getriebegehäuse 5 weist einen einstückig als Metall-Gussteil ausgebildeten Gehäuse körper 51 auf, beispielsweise aus Aluminium, Magnesium oder dergleichen. Alternativ kann der Gehäusekörper 51 ganz oder teilweise aus einem Kunststoff gefertigt sein, bevorzugt aus einem faserverstärkten Kunststoff. Der zur Längsachse L koaxiale Zahnstangendurch gang zur linearen Lagerung der Zahnstange 60, Lageraufnahmen für die Ritzelwelle 6 und als Flansche 52 ausgebildete Befestigungselemente für die Lenkwelle 6 und den Hilfskraft antrieb 8 sind durch spanende Bearbeitung des Gussrohlings erzeugt worden. The gear housing 5 has a housing body 51 which is designed in one piece as a metal casting, for example made of aluminum, magnesium or the like. Alternatively, the housing body 51 can be made entirely or partially from a plastic, preferably from a fiber-reinforced plastic. The coaxial to the longitudinal axis L rack passage for the linear mounting of the rack 60, bearing receptacles for the pinion shaft 6 and Fastening elements designed as flanges 52 for the steering shaft 6 and the auxiliary power drive 8 have been produced by machining the cast blank.
Weitere Befestigungselemente 53 zur Anbringung des Lenkgetriebes 4 am Fahrzeug sind einstückig im Guss an das Getriebegehäuse 51 angeformt und weisen beispielsweise Befes tigungsöffnungen auf. Further fastening elements 53 for attaching the steering gear 4 to the vehicle are molded in one piece in the casting onto the transmission housing 51 and have fastening openings, for example.
Eine erste erfindungsgemäße Ausführung des Getriebegehäuses 51 ist in unterschiedlichen Ansichten in den Figuren 3, 3a und 4, sowie im Querschnitt in Figur 5 und 5a gezeigt. A first embodiment of the transmission housing 51 according to the invention is shown in different views in FIGS. 3, 3a and 4, as well as in cross section in FIGS. 5 and 5a.
An dem Getriebegehäuse 51 sind mit Abstand in Längsrichtung zwei Spannaufnahmen C1 und C2 einstückig ausgebildet. Ein Schnitt durch eine Spannaufnahmen C1 oder C2 parallel zur Längsachse L ist in Figur 7 gezeigt. Darin ist erkennbar, ein Eingriffselement 9 in Form einer bezüglich der Längsachse L radial nach außen offenen Sacköffnung. Diese kann in ei nem optional außen angeformten, vorstehenden Vorsprung 91 eingebracht sein. Die Spann aufnahmen C1 und C2 sind in Längsrichtung fluchtend angeordnet. Two clamping receptacles C1 and C2 are integrally formed on the gear housing 51 at a distance in the longitudinal direction. A section through a clamping receptacle C1 or C2 parallel to the longitudinal axis L is shown in FIG. This shows an engagement element 9 in the form of a sack opening that is open radially outward with respect to the longitudinal axis L. This can be introduced into a protruding projection 91 optionally integrally formed on the outside. The clamping receptacles C1 and C2 are aligned in the longitudinal direction.
Die Spannaufnahmen C1 und C2 befinden sich in Längsrichtung zwischen zwei Positio nieraufnahmen D1 und D2. Diese weisen jeweils eine plane Positionierfläche auf, welche in einer vorgegebenen Winkelorientierung um die Längsachse L geneigt relativ zu den Spann aufnahmen C1 und C2 angeordnet sind. Die Positionierflächen können bevorzugt Planflä chen aufweisen, die wie im Beispiel dargestellt in derselben Ebene liegen können. Die Positi onieraufnahmen D1 und D2 sind einstückig an dem Getriebegehäuse 51 an- bzw. einge formt. Die Positionieraufnahmen D1 und D2 können bevorzugt nachbearbeitungsfrei ausge bildet sein, also ohne spanende oder sonstige Nachbearbeitung am Gussrohling erzeugt sein. The clamping receptacles C1 and C2 are located in the longitudinal direction between two positioning receptacles D1 and D2. These each have a flat positioning surface, which are inclined in a predetermined angular orientation about the longitudinal axis L relative to the clamping receptacles C1 and C2. The positioning surfaces can preferably have planar surfaces which, as shown in the example, can lie in the same plane. The positioning recording D1 and D2 are integrally formed on the gear housing 51 or is formed. The positioning receptacles D1 and D2 can preferably be formed without reworking, that is, they can be produced on the cast blank without machining or other reworking.
In Längsrichtung zwischen den Spannaufnahmen C1 und C2, und damit auch zwischen den Positionieraufnahmen D1 und D2 sind eine erste Anlagefläche A und eine zweite Anlageflä che B angeordnet. Die Anlageflächen A und B befinden sich bezüglich der Längsachse L in unterschiedlichen Winkelpositionen orientiert, wie in Figur 5 gut erkennbar ist. Daraus geht ebenfalls hervor, dass die Winkelpositionen der Anlageflächen A und B unterschiedlich rela tiv zu den Winkelpositionen der Spannaufnahmen C1 und C2 sowie der Positionieraufnah men D1 und D2 sind. In the longitudinal direction between the clamping receptacles C1 and C2, and thus also between the positioning receptacles D1 and D2, a first contact surface A and a second contact surface B are arranged. The contact surfaces A and B are oriented in different angular positions with respect to the longitudinal axis L, as can be clearly seen in FIG. This also shows that the angular positions of the contact surfaces A and B are different relative to the angular positions of the clamping receptacles C1 and C2 and the positioning receptacles D1 and D2.
Die Anlageflächen A, B, die vergrößert in den Figuren 3a und 5a dargestellt sind, sind jeweils als ebene Flächen ausgebildet, die von der Längsachse L weggerichtet sind und die eine Breite und eine Länge und einen grössten Abstand in Bezug zur umliegenden Oberfläche des Getriebegehäuses 5 aufweisen. Im Beispiel sind die Breite xA, die Länge yA und die Höhe zA nur für die Anlagefläche A veranschaulicht. Die Anlagefläche B hat eine analoge Ausbildung mit entsprechend angepassten Dimensionen. The contact surfaces A, B, which are shown enlarged in Figures 3a and 5a, are each designed as flat surfaces that are directed away from the longitudinal axis L and one Have width and a length and a greatest distance in relation to the surrounding surface of the gear housing 5. In the example, the width xA, the length yA and the height zA are only shown for the contact surface A. The contact surface B has an analog design with appropriately adapted dimensions.
Mit Vorteil betragen die Werte für die Breite xA und die Länge yA grösser oder gleich 10 Milli meter (mm), wobei Werte von weniger oder gleich 200 mm für die Breite xA und weniger o- der gleich 100 mm für die Länge yA ausgebildet sind. The values for the width xA and the length yA are advantageously greater than or equal to 10 millimeters (mm), with values of less than or equal to 200 mm for the width xA and less or equal to 100 mm for the length yA being designed.
Die größte Erhebung der Fläche, die Höhe zA von der umliegenden Oberfläche des Gehäu sekörpers beträgt bevorzugt mindestens 4 mm. The largest elevation of the area, the height zA from the surrounding surface of the hous sekörpers is preferably at least 4 mm.
Für die andere Anlagefläche B gelten gleiche Werte als bevorzugte Maximalwerte oder Mini malwerte, wobei die Anlagefläche B nicht gleichgroß im Vergleich zur Anlagefläche A sein muss. Die Flächengrösse wird angepasst an die Montage- und/oder Bearbeitungsanlage, die hier in den Figuren nicht veranschaulicht ist. For the other contact surface B, the same values apply as preferred maximum values or minimum values, with the contact surface B not having to be of the same size as the contact surface A. The area size is adapted to the assembly and / or processing system, which is not illustrated here in the figures.
Weitere Anlageflächen sind dabei denkbar und möglich. Further contact surfaces are conceivable and possible.
Die in Figur 6 in derselben Ansicht wie in Figur 3 gezeigte zweite Ausführung weist anstelle der einzelnen Anlagefläche A zwei Teilanlageflächen A1 und A2 auf, die voneinander Ab stand in Längsrichtung haben, und sich ansonsten in derselben Ebene erstrecken. The second embodiment shown in FIG. 6 in the same view as in FIG. 3 has, instead of the individual contact surface A, two sub-contact surfaces A1 and A2, which stand apart from one another in the longitudinal direction, and otherwise extend in the same plane.
Die Anlageflächen A, A1, A2 und B können bevorzugt nachbearbeitungsfrei sein, also ohne spanende oder sonstige Nachbearbeitung am Gussrohling erzeugt sein und entsprechend eine Gussoberfläche aufweisen. Die Teilanlageflächen sind in ihrer Dimensionierung bevor zugt ebenso, wie die Anlageflächen ausgebildet. Das heißt, sie sind bevorzugt als ebene, von der Längsachse L weggerichtete Oberflächen ausgebildet. Die Grösse der Anlageflä chen A1 und A2 beträgt bevorzugt gleich oder mehr als 10 mm mal 10 mm, ist aber bevor zugt kleiner als 200 mm mal 100 mm. Die jeweilige Anlagefläche ragt bevorzugt mit einer maximalen Höhe von mindestens 4 mm aus der Oberfläche des Gehäusekörpers heraus. The contact surfaces A, A1, A2 and B can preferably be free of post-processing, that is, they can be produced on the cast blank without machining or other post-processing and accordingly have a cast surface. The dimensioning of the sub-contact surfaces is just as important as the contact surfaces. That is to say, they are preferably designed as flat surfaces directed away from the longitudinal axis L. The size of the contact surfaces A1 and A2 is preferably equal to or more than 10 mm by 10 mm, but is preferably less than 200 mm by 100 mm. The respective contact surface preferably protrudes from the surface of the housing body with a maximum height of at least 4 mm.
Zur Realisierung der Vorteile sind über die gezeigten Ausführungsbeispiele hinaus sämtliche Anordnungen und Kombinationen der Spannaufnahmen D1 und D2, der Positionieraufnah men D1 und D2 und von Anlageflächen A und B und Teilanlageflächen A1 , A2 denkbar und möglich, wie oben in der Beschreibung der Erfindung angegeben. Es können auch weitere oder andere Spannaufnahmen, Positionieraufnahmen und/oder Anlageflächen vorgesehen sein. To realize the advantages, all arrangements and combinations of the clamping receptacles D1 and D2, the Positionieraufnah men D1 and D2 and contact surfaces A and B and sub-contact surfaces A1, A2 are conceivable and possible, as stated above in the description of the invention. There can also be more or other clamping receptacles, positioning receptacles and / or contact surfaces can be provided.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Lenksystem (Zahnstangenlenkung)1 steering system (rack and pinion steering)
2 Lenkwelle 2 steering shaft
3 Lenkrad 4 Lenkgetriebe 3 steering wheel 4 steering gear
5 Getriebegehäuse 5 gear housing
51 Gehäusekörper 51 housing body
52,53 Befestigungselemente 52,53 fasteners
6 Ritzelwelle 60 Zahnstange 6 pinion shaft 60 rack
61 Spurstange 61 tie rod
7 Rad 7 wheel
8 Hilfskraftantrieb 8 auxiliary power drive
81 Motor 82 Getriebe 81 engine 82 transmission
9 Eingriffselement 9 engagement element
91 Vorsprung 91 head start
A, B Anlagefläche A, B contact surface
A1,A2 Teilanlagefläche C1,C2 Spannaufnahme A1, A2 sub-contact area C1, C2 clamping fixture
D1,D2 Positionieraufnahme D1, D2 positioning fixture
L Längsachse L longitudinal axis
R Ritzelachse xA Länge yA Breite zA Höhe R pinion axis xA length yA width zA height

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Lenkgetriebe (4) für eine Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Getriebegehäuse (5), in dem eine Zahnstange in einer durch eine Längsachse (L) vorgegebenen Längsrichtung verlagerbar aufgenommen ist, mit der ein in dem Ge triebegehäuse (5) um eine quer zur Längsachse (L) stehende Ritzelachse (R) dreh bar gelagertes Ritzel in Eingriff ist, wobei das Getriebegehäuse (5) einen einstücki gen Grundkörper (51) aufweist, der einen Zahnstangendurchgang zur Aufnahme der Zahnstange (60) und eine Lageraufnahme zur Lagerung des Ritzels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (51) außen mindestens eine Spannaufnahme (C1 , C2), min destens erste und zweite Anlageflächen (A, B) und mindestens erste und zweite Po sitionieraufnahmen (D1, D2) aufweist, wobei die Positionieraufnahmen (D1, D2) rela tiv zu der Spannaufnahme (C1, C2) und zu den Anlageflächen (A, B) definiert orien tierte und positionierte Positionierflächen aufweisen. 1. Steering gear (4) for a rack and pinion steering of a motor vehicle, comprising a gear housing (5) in which a toothed rack is received displaceably in a longitudinal direction predetermined by a longitudinal axis (L), with which a gear housing (5) in the Ge transversely to the longitudinal axis (L) standing pinion axis (R) rotatably mounted pinion is engaged, wherein the gear housing (5) has a einstücki gene base body (51), which has a rack passage for receiving the rack (60) and a bearing receptacle for mounting the pinion characterized in that the base body (51) has on the outside at least one clamping receptacle (C1, C2), at least first and second contact surfaces (A, B) and at least first and second positioning receptacles (D1, D2), the positioning receptacles ( D1, D2) relative to the clamping receptacle (C1, C2) and to the contact surfaces (A, B) have defined oriented and positioned positioning surfaces.
2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (A, B) relativ zur Spannaufnahme (C1, C2) bezüglich der Längsachse (L) unterschiedlich orientiert sind. 2. Steering gear according to claim 1, characterized in that the contact surfaces (A, B) are oriented differently relative to the clamping receptacle (C1, C2) with respect to the longitudinal axis (L).
3. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuse körper (51) als einstückiges Gussteil ausgebildet ist. 3. Steering gear according to claim 1 or 2, characterized in that the housing body (51) is designed as a one-piece cast part.
4. Lenkgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannaufnahme (C1, C2), die Anlageflächen (A, B) und/oder die Positionieraufnahmen (D1, D2) an dem Gussteil (51) nachbearbeitungsfrei einstückig im Gussverfahren ausgebildet sind. 4. Steering gear according to claim 3, characterized in that the clamping receptacle (C1, C2), the contact surfaces (A, B) and / or the positioning receptacles (D1, D2) on the cast part (51) are formed in one piece in the casting process without post-processing.
5. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannaufnahme (C1, C2) ein Eingriffselement (9) aufweist. 5. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping receptacle (C1, C2) has an engagement element (9).
6. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (A, B) und/oder die Positionierflächen (D1, D2) parallel zur Längsachse (L) ausgerichtete Planflächen aufweisen. 6. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that the contact surfaces (A, B) and / or the positioning surfaces (D1, D2) have plane surfaces aligned parallel to the longitudinal axis (L).
7. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anlagefläche (A) abweichend von einer anderen Anlagefläche (B) bezüg lich der Längsachse (L) relativ zur Spannaufnahme (C1 , C2) orientiert ist. 7. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that a contact surface (A) different from another contact surface (B) is oriented with respect to the longitudinal axis (L) relative to the clamping receptacle (C1, C2).
8. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anlagefläche (A) mindestens zwei voneinander beabstandete Teilanlageflächen (A1, A2) aufweist. 8. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that at least one contact surface (A) has at least two spaced-apart partial contact surfaces (A1, A2).
9. Lenkgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anla gefläche (B) in Längsrichtung zwischen zwei voneinander beabstandeten Teilanlage flächen (A1, A2) angeordnet ist. 9. Steering gear according to claim 8, characterized in that at least one plant surface (B) is arranged in the longitudinal direction between two spaced-apart sub-plant surfaces (A1, A2).
10. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anlagefläche (A, B) rechtwinklig relativ zur Spannaufnahme (C1, C2) angeordnet ist. 10. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that at least one contact surface (A, B) is arranged at right angles relative to the clamping receptacle (C1, C2).
11. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Spannaufnahmen (C1, C2) mit Abstand in Längsrichtung an geordnet sind. 11. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that at least two clamping receptacles (C1, C2) are arranged at a distance in the longitudinal direction.
12. Lenkgetriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine An lagefläche (A, B) in Längsrichtung zwischen den Spannaufnahmen (C1, C2) angeord net ist. 12. Steering gear according to claim 11, characterized in that at least one bearing surface (A, B) in the longitudinal direction between the clamping receptacles (C1, C2) is angeord net.
13. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannaufnahmen (C1, C2) und/oder die Anlageflächen (A, B) in Längsrich tung zwischen den Positionieraufnahmen (D1, D2) angeordnet sind. 13. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping receptacles (C1, C2) and / or the contact surfaces (A, B) are arranged in the longitudinal direction between the positioning receptacles (D1, D2).
14. Lenkgetriebe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente (52, 53) an dem Gehäusekörper (51) mindestens eine Halterung (53) zur Anbringung des Lenkgetriebes (4) an einer Kraftfahrzeugkarosse rie, und/oder Verbindungsmittel (52) zur Anbringung einer Lenkwelle und/oder eines Hilfskraftantriebs (8) aufweisen. 14. Steering gear according to one of the preceding claims, characterized in that fastening elements (52, 53) on the housing body (51) at least one holder (53) for attaching the steering gear (4) to a motor vehicle body and / or connecting means (52) for attaching a steering shaft and / or an auxiliary power drive (8).
15. Zahnstangenlenkung umfassend ein Lenkgetriebe (4), welches ein Getriebegehäuse (5) aufweist, in dem eine Zahnstange (60) in einer durch eine Längsachse (L) vorge- gebenen Längsrichtung verlagerbar aufgenommen ist, mit der ein in dem Getriebege häuse (5) um eine quer zur Längsachse (L) stehende Ritzelachse (R) drehbar gela gertes Ritzel in Eingriff ist, wobei das Getriebegehäuse (5) einen einstückigen Grund körper (51) aufweist, der einen Zahnstangendurchgang zur Aufnahme der Zahn- Stange (60) und eine Lageraufnahme zur Lagerung des Ritzels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (5) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist. 15. Rack and pinion steering comprising a steering gear (4) which has a gear housing (5) in which a rack (60) is provided in a longitudinal axis (L) given longitudinal direction is displaceably received, with which a in the gear housing (5) about a transverse to the longitudinal axis (L) pinion axis (R) rotatably mounted pinion is in engagement, the gear housing (5) having a one-piece base body (51) which has a rack passage for receiving the rack (60) and a bearing receptacle for mounting the pinion, characterized in that the gear housing (5) is designed according to one of the preceding claims 1 to 14.
16. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektri scher Hilfkraftantrieb (8) an dem Getriebegehäuse (5) angebracht ist. 16. Rack and pinion steering according to claim 15, characterized in that an electrical auxiliary power drive (8) is attached to the gear housing (5).
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