DE102005005006A1

DE102005005006A1 - Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel

Info

Publication number: DE102005005006A1
Application number: DE200510005006
Authority: DE
Inventors: Olaf Dr. Beutler; Christian Karch
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-08-10

Abstract

Eine Vorrichtung (8) zum Andrücken einer Zahnstange (3) an ein mit der Zahnstange (3) in Eingriff stehendes Ritzel (6), insbesondere bei einer Zahnstangenlenkung (1) für ein Kraftfahrzeug, weist ein in Richtung der Zahnstange (3) verschieblich geführtes Druckstück (10) auf. Das Druckstück (10) weist eine Ausnehmung (14) auf, in welcher sich ein Fluid (15) befindet, dessen Viskosität veränderbar ist. Innerhalb der Ausnehmung (14) ist ein Trennelement (16) vorgesehen, welches die Ausnehmung (14) in wenigstens zwei Kammern (14a, 14b) teilt. Mittels einer Verbindung (17) ist ein Austausch des Fluids (15) zwischen den wenigstens zwei Kammern (14a, 14b) möglich. Des weiteren ist eine Einrichtung (16a) zum Verändern der Viskosität zumindest des sich in der Verbindung (17) befindlichen Fluids (15) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere bei einer Zahnstangenlenkung für ein Kraftfahrzeug, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Zahnstangenlenkung.

Aus der DE 197 17 797 A1 ist eine Zahnstangenlenkung für Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Zahnstange, ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel und eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Andrücken der Zahnstange an das Ritzel aufweist. Solche Zahnstangenlenkungen weisen üblicherweise ein Lenkgehäuse auf, in dem die Zahnstange längsverschieblich gelagert ist. Das in dem Lenkgehäuse drehbar gelagerte Ritzel greift in die Verzahnung der Zahnstange ein und bewirkt bei Drehung der mit dem Ritzel drehfest verbundenen Lenksäule die seitliche Verlagerung der Zahnstange, was wiederum über Spurstangen und Achsschenkel zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs und damit zu der vom Fahrer gewünschten Richtungsänderung des Kraftfahrzeugs führt.

Der Eingriff des Ritzels in die Zahnstange wird spielfrei gehalten, in dem ein gegenüber dem Ritzel unter Federvorspannung an der Zahnstange anliegendes Druckstück die Zahnstange gegen das Ritzel drückt und auf diese Weise das Spiel zwischen den Verzahnungen der beteiligten Bauteile begrenzt. Des weiteren hat das Druckstück die Aufgabe, die beim Lenken entstehenden Abweiskräfte aufzunehmen und über das Gehäuse, in dem das Druckstück verschieblich gelagert ist, abzuleiten. Um störende Geräusche zu vermeiden, muss das Druckstück des weiteren in der Lage sein, den Verschleiß der Verzahnungen der beteiligten Bauteile sowie den Verschleiß einer eventuell eingesetzten Druckstückfolie nachzustellen. Das Druckstückspiel wird über eine mit dem Gehäuse verschraubte Stellschraube eingestellt, welche auch die Federvorspannung beeinflusst.

Das Druckstück muss außerdem derart ausgestaltet sein bzw. derart gegen die Zahnstange drücken, dass eine Kopplung der Zahnstange und des Ritzels ohne Spiel der miteinander in Eingriff stehenden Zähne aufrecht erhalten werden kann. Dabei müssen Fehler hinsichtlich der Exzentrizität des Ritzels, seines axialen Spiels und des Verschleißes der Zähne berücksichtigt werden. Weiterhin muss die Vorrichtung in der Lage sein, Stöße, die von den gelenkten Räder stammen, wenn diese beispielsweise auf ein Hindernis stoßen, ohne Beschädigungen zu ertragen.

Das Druckstück hat des weiteren die Aufgabe, sowohl die Toleranzen zwischen der Zahnstange und dem Ritzel als auch die bei einem Wälzsprung zwischen der Zahnstange und dem Ritzel auftretende Bewegung zwischen diesen Bauteilen auszugleichen.

Die zur Verschiebung der Zahnstange erforderliche Kraft wird unter anderem von der Anpresskraft des Druckstücks bestimmt, wobei eine geringere Anpresskraft des Druckstücks eine niedrigere Zahnstangenverschiebekraft ermöglicht. Eine solche niedrige Verschiebekraft der Zahnstange ist erwünscht, da sie die vom Fahrer aufzubringenden Lenkkräfte entscheidend beeinflusst. Andererseits sind die Abweiskräfte zwischen der Zahnstange und dem Ritzel erheblich größer als die Zahnstangenverschiebekraft, so dass diese mit einer größeren Gegenkraft seitens des Druckstücks bzw. der auf dasselbe wirkenden Feder aufgenommen werden müssen.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Druckstücken kann durch eine zu hohe Reibung zwischen dem Druckstück und dem Gehäuse bei schnellen Lastwechseln die Zahnstange schneller in das Ritzel zurückspringen, als das Druckstück dieser Bewegung nachfolgen kann. Dadurch kann das sogenannte Druckstückklopfen auftreten, bei dem das Druckstück hart auf der Zahnstange aufschlägt und ein deutlich hörbares Geräusch erzeugt. Zwar kann dieser Effekt durch eine höhere Vorspannung der auf das Druckstück wirkenden Feder kompensiert werden, dies erhöht jedoch die zur Verschiebung der Zahnstange erforderliche Kraft. Des weiteren kann es bei der translatorischen Verschiebebewegung der Zahnstange durch deren Kontakt mit dem Druckstück zum Kippen desselben um seine Mittelachse kommen, was bei entsprechend hohen Verschiebegeschwindigkeiten der Zahnstange ebenfalls zum Klopfen des Druckstücks gegen das Gehäuse führen kann. Bei dem beispielsweise in der DE 197 17 797 A1 beschriebenen mechanischen Druckstück wird dies durch die zentrisch angeordnete Druckstückfeder und den für die Führung des Druckstücks innerhalb des Gehäuses verwendeten O-Ring begünstigt. Des weiteren kann es aufgrund von hohen Abweiskräften der Verzahnung zwischen dem Ritzel und der Zahnstange zum Anschlagen des Druckstücks an der von der dem Druckstück gegenüberliegenden Seite auf die Feder wirkenden Stellschraube kommen. Das Klopfen des Druckstücks tritt also auf, wenn die Verzahnungskräfte schneller abgebaut werden als das Druckstück nachstellen kann. Für ein schnelleres Nachstellen des Druckstücks ist jedoch eine höhere Federkraft erforderlich, welche wiederum die Zahnstangenverschiebekraft erhöht. Daher sollte das Druckstück bei seiner in der DE 197 17 797 A1 beschriebenen, mechanischen Ausführung zwei hintereinander geschaltete Kennlinien aufweisen, wozu beispielsweise zwei unterschiedlich harte Federn eingesetzt werden können.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel zu schaffen, welche eine niedrige Verschiebekraft der Zahnstange ermöglicht und dennoch ein Klopfen des Druckstücks gegen das Gehäuse oder ein Gehäuseteil verhindert, wobei die Vorrichtung möglichst kostengünstig herstellbar sein soll.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß ist zur Dämpfung der Bewegung des Druckstücks ein Fluid mit einer veränderlichen Viskosität sowie eine Einrichtung zum Verändern der Viskosität zumindest des sich in der Verbindung befindlichen Fluids vorgesehen. Durch Erhöhen der Viskosität des Fluids wird die Strömungsgeschwindigkeit desselben verringert, wodurch sich eine geringere Dämpfung des Druckstücks durch das Fluid ergibt. Auf diese Weise erhält das Druckstück eine variable Kennlinie und die Dämpfung desselben kann in sehr einfacher Weise während des Betriebs eingestellt und an die jeweilige Fahrsituation angepasst werden.

Durch die erfindungsgemäße variable Kennlinie können die auf das Druckstück aufgebrachten Kräfte gesenkt werden, was zu niedrigeren Verschiebekräften für die Zahnstange und damit auch zu niedrigeren Betätigungskräften einer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Zahnstangenlenkung führt. Auf diese Weise ist außerdem ein schnelleres Nachführen des Druckstücks möglich, wodurch das bei bekannten Vorrichtungen zum Andrücken der Zahnstange an das Ritzel auftretende Klopfen des Druckstücks verhindert wird. Außerdem kann vorteilhafterweise der an der Zahnstange und an dem Druckstück auftretende Verschleiß ständig kompensiert werden, da die Nullposition des Druckstücks von der Vorrichtung selbst bestimmt werden kann. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden also die Nachteile des Standes der Technik vollständig beseitigt.

Eine besonders raumsparende Konstruktion für die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich, wenn das Trennelement durch die Einrichtung zum Verändern der Viskosität des Fluids gebildet ist.

Eine in der Praxis sehr gut umsetzbare Ausführungsform für ein Fluid mit einer veränderlichen Viskosität kann darin bestehen, dass das Fluid eine magnetorheologische Flüssigkeit ist, wobei die Einrichtung zum Verändern der Viskosität des Fluids ein magnetisches Feld erzeugt.

Alternativ hierzu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Fluid eine elektrorheologische Flüssigkeit ist, wobei die Einrichtung zum Verändern der Viskosität des Fluids ein elektrisches Feld erzeugt.

Wenn in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Verbindung als Spalt zwischen dem Druckstück und dem Trennelement ausgebildet ist, so stellt dies eine Ausgestaltung der Verbindung zwischen den wenigstens zwei Kammern dar, die einen äußerst geringen zusätzlichen Aufwand erfordert.

Eine weitere Möglichkeit zur Beeinflussung der Dämpfung durch das Fluid ergibt sich, wenn in einer alternativen Ausführungsform die Verbindung als wenigstens eine Bohrung in dem Trennelement ausgebildet ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Druckstück in einem Rohr verschieblich geführt ist, welches in einem Gehäuse starr angeordnet ist. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders einfach und insbesondere in einem vormontierten Zustand in dem Gehäuse, in dem auch die mittels des Druckstücks an das Ritzel angedrückte Zahnstange gelagert ist, untergebracht werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass das Druckstück durch eine Feder in Richtung der Zahnstange belastetet ist, wobei die Feder als mehrlagige Flachdrahtwellenfeder ausgebildet sein kann. Ein großer Vorteil einer solchen Flachdrahtwellenfeder besteht darin, dass die Federkennlinie einer Flachdrahtwellenfeder einen bis zum nominellen Arbeitspunkt der Feder reichenden, linearen und einen bis zur Blocklage der Feder reichenden, progressiven Kennlinienbereich aufweist. Durch diese Art der Kennlinie ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Weise einzustellen, dass der Toleranzausgleich zwischen dem Ritzel und der Zahnstange im linearen Bereich der Kennlinie erfolgen kann, wohingegen die wesentlich höheren Abweis- bzw. Verzahnungskräfte innerhalb des progressiven Teils der Federkennlinie aufgenommen werden. Dadurch können sich vorteilhafterweise geringere Verschiebekräfte für die Zahnstange ergeben. Des weiteren wird mit Hilfe einer solchen Flachdrahtwellenfeder für die das Druckstück beaufschlagende Feder ein Verkippen des Druckstücks verhindert, da eine Flachdrahtwellenfeder über ihren Umfang mehrere Auflage- bzw. Stützpunkte aufweist, so dass die von der Zahnstange über das Druckstück auf die Feder wirkende Kraft sehr viel homogener als bei bekannten Lösungen aufgenommen werden kann. Gleichzeitig verhindert die Flachdrahtwellenfeder durch ihren Aufbau auch ein Anschlagen des Druckstücks an dem Gehäuse bzw. an einer das Gehäuse abschließenden Stellschraube.

Eine Zahnstangenlenkung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer in einem Gehäuse verschieblich gelagerten Zahnstange, mit einem mit einer Lenkspindel verbundenen, mit der Zahnstange ein Eingriff stehendem Ritzel und mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Andrücken der Zahnstange an das Ritzel ist in Anspruch 12 angegeben.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Es zeigt:
1 eine stark schematisierte Darstellung einer Zahnstangenlenkung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
2 eine vergrößerte Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1;
1 zeigt in einer sehr schematischen Darstellung eine Zahnstangenlenkung 1 für ein in seiner Gesamtheit nicht dargestelltes Kraftfahrzeug. Die Zahnstangenlenkung 1 weist in an sich bekannter Weise ein Gehäuse 2 auf, in dem eine Zahnstange 3 verschieblich gelagert ist. Die Zahnstange 3, die im vorliegenden Fall einen runden Querschnitt aufweist, die jedoch jeden beliebigen Querschnitt aufweisen kann, wirkt in ebenfalls an sich bekannter Weise auf jeweilige Spurstangen 4, die zur Verstellung von Rädern 5 des Kraftfahrzeugs dienen. Mit der Zahnstange 3 steht zur Bewegung derselben ein Ritzel 6 in Eingriff, welches mit einer sehr schematisch angedeuteten Lenkspindel 7 drehfest verbunden ist.
Des weiteren weist die Zahnstangenlenkung 1 eine Vorrichtung 8 zum Andrücken der Zahnstange 3 an das Ritzel 6 auf, welche ein in einer Ausnehmung 9 des Gehäuses 2 angeordnetes Druckstück 10, eine in der mit dem Bezugszeichen "11" bezeichneten Axialrichtung des Druckstücks 10 wirkende und das Druckstück 10 in Richtung der Zahnstange 3 belastende Feder 12 sowie eine die Ausnehmung 9 abschließende und auf die Feder 12 wirkende Stellschraube 13 aufweist. Das Druckstück 10 hat in an sich bekannter Weise die Aufgabe, das Verzahnungsspiel zwischen der Zahnstange 3 und dem Ritzel 6 zu begrenzen und die beim Lenken auftretenden Abweiskräfte aufzunehmen und in das Gehäuse 2 abzuleiten. Des weiteren dient das Druckstück 10 dazu, Verzahnungsfehler zwischen der Zahnstange 3 und dem Ritzel 6 sowie eventuelle Richtfehler der Zahnstange 3 auszugleichen. Mittels der Stellschraube 13 kann die Vorspannung der Feder 12 eingestellt werden, um das Druckstück 10 nachzustellen und damit in an sich bekannter Weise den Arbeitspunkt der Vorrichtung 8 einzustellen. Insoweit sind die Vorrichtung 8 und deren Wirkungsweise beispielsweise aus der DE 197 17 797 A1 bekannt und in der Einleitung beschrieben worden, weshalb nachfolgend nicht näher darauf eingegangen werden soll.
In 2 ist die Vorrichtung 8 zum Andrücken der Zahnstange 3 an das Ritzel 6 detaillierter dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass das Druckstück 10 eine ringförmige Ausnehmung 14 aufweist, in welcher sich ein Fluid 15 befindet. Innerhalb der Ausnehmung 14 ist des weiteren ein Trennelement 16 vorgesehen, welches die Ausnehmung 14 in zwei Kammern trennt, nämlich in eine obere, der Feder 12 zugewandte Kammer 14a und in eine untere, der Zahnstange 3 zugewandte Kammer 14b. Das Fluid 15 weist eine veränderbare Viskosität auf und ist vorzugsweise als magnetorheologische oder elektrorheologische Flüssigkeit ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Fluid 15 um eine magnetorheologische Flüssigkeit, deren Viskosität durch das Erzeugen eines magnetischen Feldes verändert werden kann. Im vorliegenden Fall ist hierzu das Trennelement 16 als Einrichtung 16a zum Verändern der Viskosität des Fluids 15 ausgebildet, wobei es sich in dem konkreten Ausführungsbeispiel um eine Magnetspule handelt. Die als Magnetspule ausgeführte Einrichtung 16a übernimmt also eine Doppelfunktion, indem sie durch eine Veränderung des von ihr erzeugten Magnetfeldes die Viskosität des Fluids 15 ändert und indem sie die Ausnehmung 14 in die obere Kammer 14a und die untere Kammer 14b teilt. Die Steuergrößen, mit denen die Magnetspule angesteuert werden kann, sind an sich bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden.
Wenn das Fluid 15 eine elektrorheologische Flüssigkeit wäre, so müsste die Einrichtung 16a in der Lage sein, ein elektrisches Feld zu erzeugen, um die Viskosität dieser elektrorheologischen Flüssigkeit zu verändern.
Zwischen den beiden Kammern 14a und 14b ist eine Verbindung 17 vorgesehen, welche einen Austausch des Fluids 15 zwischen den beiden Kammern 14a und 14b ermöglicht. Die Verbindung 17 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zum einen durch einen Spalt 17a zwischen dem Druckstück 10 und dem Trennelement 16 bzw. der Einrichtung 16a zum Verändern der Viskosität des Fluids 15 und zum anderen durch eine Bohrung 17b in dem Trennelement 16 bzw. Einrichtung 16a gebildet. Selbstverständlich wäre es auch möglich, entweder lediglich den umlaufenden, ringförmigen Spalt 17a oder die Bohrung 17b zur Verbindung der beiden Kammern 14a und 14b vorzusehen. Des weiteren könnten auch mehrere der Bohrungen 17b vorgesehen sein. Hierbei kann durch Veränderung der Querschnittsfläche und/oder der Länge des Spalts 17a und/oder der Bohrung 17b Einfluss auf die in der jeweiligen Verbindung 17 erreichbare Strömungsgeschwindigkeit genommen werden, wobei eine geringere Strömungsgeschwindigkeit die Dämpfung der Bewegung des Druckstücks 10 erhöht. Dies stellt jedoch nur eine zusätzliche, während des Betriebs der Zahnstangenlenkung 1 nicht veränderliche Möglichkeit zur Voreinstellung der Dämpfung dar, wohingegen mittels der Einrichtung 16a die Dämpfung des Druckstücks 10 während des Betriebs der Zahnstangenlenkung 1 verändert werden kann. Die Einrichtung 16a müsste hierzu an sich lediglich in der Verbindung 17 wirken, um die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids 15 durch Verändern seiner Viskosität zu beeinflussen.
Das Druckstück 10 ist in einen oberen, von der Feder 12 beaufschlagten Abschnitt 10a, einen unteren, der Zahnstange 3 zugewandten Abschnitt 10b und einen mittleren, den oberen Abschnitt 10a mit dem unteren Abschnitt 10b verbindenden, in Form einer Stange ausgeführten Abschnitt 10c unterteilt. Vorzugsweise weist das Druckstück 10 eine in den Figuren nicht dargestellte Trennstelle auf, um eine Montage desselben in einer zentralen Bohrung 18 des Trennelements 16 bzw. der Einrichtung 16a zum Verändern der Viskosität des Fluids 15 montieren zu können.
Das Druckstück 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Rohr 19 verschieblich geführt, welches in die Ausnehmung 9 des Gehäuses 2 der Zahnstangenlenkung 1 eingesetzt ist. Auf diese Weise kann das Druckstück 10 mit dem Trennelement 16 und dem Fluid 15 in dem Rohr 19 vormontiert werden, woraufhin das Rohr 19 mit der Feder 12 in die Ausnehmung 9 eingesetzt und mittels der Stellschraube 13 dort fest untergebracht werden kann. Zwischen dem Druckstück 10 und dem Rohr 19 sind zwei Dichtungseinrichtungen 20a und 20b vorgesehen, von denen die Dichtungseinrichtung 20a dem oberen Abschnitt 10a und die Dichtungseinrichtung 20b dem unteren Abschnitt 10b des Druckstücks 10 zugeordnet ist. Bei den Dichtungseinrichtungen 20a und 20b handelt es sich vorzugsweise um nicht verformbare, starre Dichtungen, die ein Austreten des Fluids 15 aus der Ausnehmung 14 des Druckstücks 10 verhindern und die beispielsweise als Metall-Metalldichtungen ausgeführt sein können. Das Druckstück 10 ist somit mittels des oberen Abschnitts 10a und des unteren Abschnitts 10b an der inneren Wandung des Rohrs 19 geführt, wobei die Dichtungseinrichtungen 20a und 20b neben der Dichtfunktion für eine geringere Reibung bei der Bewegung des Druckstücks 10 sorgen.
Um die Dämpfung des Druckstücks 10 bei seiner Bewegung in Axialrichtung 11 zu verändern, wird mittels der Einrichtung 16a die Viskosität des Fluids 15 verändert, wobei eine höhere Viskosität des Fluids 15 für eine stärkere Dämpfung des Druckstücks 10 sorgt. Eine Verringerung der Querschnittsfläche der Verbindung 17 führt ebenfalls zu einer höheren Dämpfung des Druckstücks 10. Eine höhere Dämpfung ist dann erforderlich, wenn ein hohes Lenkmoment ansteht und sich die Abweiskräfte zwischen dem Ritzel 6 und der Zahnstange 3 erhöhen. Eine niedrige Dämpfung des Druckstücks 10 kann dann eingestellt werden, wenn lediglich Toleranzen zwischen der Zahnstange 3 und dem Ritzel 6 ausgeglichen werden müssen. Da die Ermittlung der erforderlichen Dämpfung jedoch bereits bekannt ist, wird auf dieses Thema nachfolgend nicht näher eingegangen.
Die Ansteuerung der Einrichtung 16a kann über einen nicht dargestellten Winkelsensor der Zahnstangenlenkung 1 erfolgen, da dieser Winkelsensor über sämtliche notwendigen Informationen verfügt. In an sich bekannter Weise kann eine Reaktion des Druckstücks 10 sowohl entsprechend einer Lenkbewegung des Fahrers als auch abhängig von einer Fahrbahnrückmeldung erfolgen.
Des weiteren geht aus 2 hervor, dass die auf das Druckstück 10 wirkende Feder 12 als im vorliegenden Fall mehrlagige Flachdrahtwellenfeder 12a ausgebildet ist. Die Flachdrahtwellenfeder 12a verhindert durch ihre mehreren, um ihren Umfang verteilten Auflage- bzw. Stützpunkte ein Verkippen des Druckstücks 10, so dass die von der Zahnstange 3 über das Druckstück 10 auf die Flachdrahtwellenfeder 12a sehr homogen aufgenommen wird. Im vorliegenden Fall weist die Flachdrahtwellenfeder 12a insgesamt vier um ihren Umfang verteilte Auflage- bzw. Stützpunkte auf. Aufgrund der Konstruktion der Flachdrahtwellenfeder 12a wird außerdem ein Anschlagen des Druckstücks 10 an der Stellschraube 13 verhindert.

1: Zahnstangenlenkung
2: Gehäuse
3: Zahnstange
4: Spurstangen
5: Räder
6: Ritzel
7: Lenkspindel
8: Vorrichtung
9: Ausnehmung
10: Druckstück
10a: oberer Abschnitt
10b: unterer Abschnitt
10c: mittlerer Abschnitt
11: Axialrichtung
12: Feder
12a: Flachdrahtwellenfeder
13: Stellschraube
14: Ausnehmung
14a: obere Kammer
14b: untere Kammer
15: Fluid
16: Trennelement
16a: Einrichtung
17: Verbindung
17a: Spalt
17b: Bohrung
18: Bohrung
19: Rohr
20a: Dichtungseinrichtung
20b: Dichtungseinrichtung

Claims

Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere bei einer Zahnstangenlenkung für ein Kraftfahrzeug, mit einem in Richtung der Zahnstange belasteten, verschieblich geführten Druckstück, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (10) eine Ausnehmung (14) aufweist, in welcher sich ein Fluid (15) befindet, dessen Viskosität veränderbar ist, wobei innerhalb der Ausnehmung (14) ein Trennelement (16) vorgesehen ist, welches die Ausnehmung (14) in wenigstens zwei Kammern (14a, 14b) teilt, wobei mittels einer Verbindung (17) ein Austausch des Fluids (15) zwischen den wenigstens zwei Kammern (14a, 14b) möglich ist, und wobei eine Einrichtung (16a) zum Verändern der Viskosität zumindest des sich in der Verbindung (17) befindlichen Fluids (15) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (16) durch die Einrichtung (16a) zum Verändern der Viskosität des Fluids (15) ge bildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (15) eine magnetorheologische Flüssigkeit ist, wobei die Einrichtung (16a) zum Verändern der Viskosität des Fluids (15) ein magnetisches Feld erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (15) eine elektrorheologische Flüssigkeit ist, wobei die Einrichtung (16a) zum Verändern der Viskosität des Fluids (15) ein elektrisches Feld erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (17) als Spalt (17a) zwischen dem Druckstück (10) und dem Trennelement (16) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (17) als wenigstens eine Bohrung (17b) in dem Trennelement (16) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (10) in einem Rohr (19) verschieblich geführt ist, welches in einem Gehäuse (2) starr angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckstück (10) und dem Rohr (19) wenigstens eine Dichtungseinrichtung (20) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (10) durch eine Feder (12) in Richtung der Zahnstange (3) belastetet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (12) als mehrlagige Flachdrahtwellenfeder (12a) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (12) zwischen dem Druckstück (10) und einer auf das Druckstück (10) wirkenden Stellschraube (13) angeordnet ist.
Zahnstangenlenkung (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer in einem Gehäuse (2) verschieblich gelagerten Zahnstange (3), mit einem mit einer Lenkspindel (7) verbundenen, mit der Zahnstange (3) in Eingriff stehenden Ritzel (6) und mit einer Vorrichtung (8) zum Andrücken der Zahnstange (3) an das Ritzel (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.