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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gleitplatte einer Zahnstangengetriebelenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Zahnstangenführung einer Zahnstangengetriebelenkvorrichtung gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 6 und 7.
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Eine Zahnstangengetriebelenkvorrichtung besteht üblicherweise aus einer Ritzelwelle, die durch ein Lenkrad angetrieben wird, und einer Zahnstange, die mit Zähnen versehen ist, die mit der Ritzelwelle ineinandergreifen, so dass die Rotation der Ritzelwelle in eine lineare Bewegung der Zahnstange umgesetzt wird.
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Die Ritzelwelle der Zahnstangengetriebelenkvorrichtung ist in einem Gehäuse über ein Lager drehbar angeordnet und die der Zahnseite gegenüberliegende Seite der Zahnstange, die eine kreisbogenförmige Form aufweist, wird durch eine Zahnstangenführung innerhalb des Gehäuses getragen. Die Zahnstangenführung besteht aus einem Zahnstangenführungsgrundkörper mit einer in einem Endbereich gebildeten kreisbogenförmigen Aussparung und aus einer zylindrisch gewölbten Gleitplatte, die so geformt ist, dass deren innere Oberfläche der kreisbogenförmigen äußeren Oberfläche der Zahnstange entspricht, und die Zahnstangenführung wird gebildet, indem die Gleitplatte auf der Aussparung des Zahnstangenführungsgrundkörpers angebracht wird. Die Gleitfähigkeit der Zahnstange wird dadurch verbessert, dass die Oberfläche der Gleitplatte, die in Kontakt mit der Zahnstange steht, mit einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wie zum Beispiel Polytetrafluorethylen (PTFE), beschichtet wird.
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Um die Gleitplatte auf dem Zahnstangenführungsgrundkörper zu befestigen, wird beispielsweise gemäß der
JP 2002-002 506 A eine Konstruktion verwendet, bei der in der Mitte der Aussparung des Zahnstangenführungsgrundkörpers ein Loch gebildet ist, und in der Gleitplatte ein passender Vorsprung gebildet ist, der in das Loch gedrückt wird.
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Der auf der Gleitplatte vorgesehene passende Vorsprung wird durch Ziehen gebildet und ist daher im Allgemeinen von zylindrischer Form. Wenn jedoch eine Gleitplatte mit zylindrischem Einpassvorsprung in das entsprechende Loch in dem Zahnstangenführungsgrundkörper eingepasst wird, kann dies auch dann geschehen, wenn die Zentralachse der kreisbogenförmig gewölbten Gleitplatte (nachfolgend der Einfachheit halber bezeichnet als Zentralachse der Gleitplatte) gegenüber der Zentralachse der Wölbung der Aussparung in dem Zahnstangenführungsgrundkörper (nachfolgend der Einfachheit halber bezeichnet als Zentralachse der Aussparung) geneigt bzw. verdreht ist. Wenn die Gleitplatte in einem Zustand angebracht wird, in dem die Zentralachse der Gleitplatte gegenüber der Zentralachse der Aussparung geneigt bzw. verdreht ist, das heißt, in einem Zustand, in dem die Gleitplatte im Sinne einer Rotation um den Einpassvorsprung aus dem Normalzustand bezüglich des Zahnstangenführungsgrundkörpers verschoben ist, so entsteht zwischen der Gleitplatte und der inneren Oberfläche der Aussparung des Zahnstangenführungsgrundkörpers ein Spalt und es besteht die Gefahr, dass die Zahnstange die Gleitplatte lokal kontaktiert und es dadurch zu unerwünschter Abnutzung kommt.
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Die gattungsbildende Schrift
DE 60 2004 002 252 T2 beschreibt eine Gleitplatte einer Zahnstangengetriebelenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Diese Gleitplatte umfasst einen Hauptteil, der eine Zahnstange aufnimmt, und Fixierelemente, wobei die Fixierelemente so angeordnet sind, dass die Verbindungslinie der Fixierelemente im rechten Winkel zu der Bewegungsrichtung der Zahnstange liegt.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Gleitplatte und einer Zahnstangenführung einer Zahnstangengetriebelenkvorrichtung, wobei die Gleitplatte so an dem Zahnstangenführungsgrundkörper angebracht werden kann, dass sie bezüglich der Aussparung in dem Zahnstangenführungsgrundkörper im Normalzustand fixiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Gegenstandes des Anspruchs 1 sowie der unabhängigen Ansprüche 6 und 7 gelöst. Danach wird die Gleitplatte auf einem Zahnstangenführungsgrundkörper angebracht und so konfiguriert, dass sie einen Hauptteil umfasst, der die Zahnstange aufnimmt, und an beiden Seiten des Hauptteils, in der Bewegungsrichtung der Zahnstange gesehen, Fixierelemente aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie in Kontakt mit den Seiten des Zahnstangenführungsgrundkörpers sind, wobei die Verbindungslinie der Fixierelemente parallel zur Bewegungsrichtung der Zahnstange liegt.
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Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass, selbst wenn die Zentralachse der Gleitplatte gegenüber der Zentralachse der Aussparung verdreht ist, wenn die Gleitplatte auf der im Endbereich des Zahnstangenführungsgrundkörpers geformten Aussparung angeordnet wird, gleichwohl die Zentralachse der Gleitplatte automatisch korrigiert wird, so dass sie mit der Zentralachse der Aussparung übereinstimmt, da beide Fixierelemente der Gleitplatte in Kontakt mit den beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers sind. Dadurch wird erreicht, dass die Zentralachse der Gleitplatte mit der Zentralachse der Aussparung in dem Zahnstangenführungsgrundkörper übereinstimmt, und die Gleitplatte kann dementsprechend so befestigt werden, dass sie sich bezüglich der Aussparung in dem Zahnstangenführungsgrundkörper im Normalzustand befindet.
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Bei der voranstehend beschriebenen Gleitplatte kann der Hauptteil zylindrisch gewölbt geformt sein und die Fixierelemente können aus gebogenen Stücken an beiden Seiten des Hauptteils, in der Bewegungsrichtung der Zahnstange gesehen, bestehen, wobei die gebogenen Stücke gebildet werden, indem sie zu den Seiten des Zahnstangenführungsgrundkörpers gebogen werden, so dass sie in Kontakt mit beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers sind.
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Die Fixierelemente an beiden Seiten des Hauptteils, in der Bewegungsrichtung der Zahnstange gesehen, können parallel zueinander angeordnet sein. Der zwischen den Fixierelementen und dem Hauptteil gebildete Winkel beträgt bevorzugt 90° oder weniger.
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Möglich ist ferner eine Ausgestaltung, bei der der zwischen den Fixierelementen und dem Hauptteil gebildete Winkel weniger als 90° beträgt und die äußeren Endbereiche der beiden Fixierelemente in Kontakt mit den beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers sind.
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Bei der zuletzt genannten Ausgestaltung ergibt sich ein Zustand, in dem nur die äußeren Endbereiche der Fixierelemente in Kontakt mit den Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers sind. Verglichen mit dem Fall, in dem die gesamten Oberflächen der Fixierelemente in Kontakt mit den Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers sind, wird die Einhaltung der Abmessungen, die erforderlich sind, um die Fixierelemente auf beiden Seiten in Kontakt mit den beiden Flanken der Zahnstangenführung zu bringen, erleichtert.
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Im Kantenbereich zwischen dem Hauptteil und jedem der Fixierelemente der Gleitplatte kann eine Eckversteifung vorgesehen werden, der auf der äußeren Seite, das heißt, der Seite der Zahnstange, als eingekerbter Bereich, der von der Seite des Fixierelements zur Seite des Hauptteils zunehmend flacher wird, erscheint, und der auf der inneren Seite, das heißt, der Seite des Zahnstangenführungsgrundkörpers, als hervortretender Bereich erscheint, durch den das Fixierelement und der Hauptteil verbunden sind.
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Durch diese Ausgestaltung verstärkt die Eckversteifung die Festigkeit des Kantenbereichs und verhindert eine Deformation der Fixierelemente. Des Weiteren bewirkt die Bildung der Eckversteifung, dass auf der äußeren Seite, das heißt, der Seite der Zahnstange, ein eingekerbter Bereich entsteht, der von der Seite des Fixierelements zur Seite des Hauptteils zunehmend flacher wird. Dadurch kann, wenn sich die Zahnstange bewegt, innerhalb des Gehäuses vorhandener Schmierstoff durch den eingekerbten Bereich zwischen die Zahnstange und die Gleitplatte geleitet werden, so dass die Schmierung zwischen der Zahnstange und der Gleitplatte verbessert wird.
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Eine Mehrzahl der oben beschriebenen Eckversteifungen kann in kreisbogenförmiger Richtung bezüglich des Hauptteils gebildet werden.
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Durch die Bildung einer Mehrzahl von Eckversteifungen können der Effekt der Verhinderung einer Deformation des Fixierelements und der Effekt der Zuführung von Schmierstoff für jedes Fixierelement stärker verbessert werden.
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Wenn der Hauptteil der Gleitplatte gewölbt ausgebildet wird, kann die im Endbereich des Zahnstangenführungsgrundkörpers gebildete Aussparung kreisbogenförmig ausgebildet sein.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in dem Führungsgrundkörper eingekerbte Bereiche zu bilden, auf denen die Gleitplatte mit den oben beschriebenen Eckversteifungen angebracht wird, so dass die hervortretenden Bereiche der Eckversteifungen in die eingekerbten Bereiche eingreifen, und zwar auf beiden Seiten, in der Bewegungsrichtung der Zahnstange gesehen, der in dem Endbereich gebildeten Aussparung.
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Durch die oben genannte Ausgestaltung greifen die hervortretenden Bereiche der Eckversteifungen und die entsprechenden eingekerbten Bereiche des Zahnstangenführungsgrundkörpers ineinander ein, so dass die Positionierung der Gleitplatte bezüglich des Zahnstangenführungsgrundkörpers erleichtert wird, wenn diese in die Aussparung eingepasst wird. Außerdem können die hervortretenden Bereiche der Eckversteifungen von den entsprechenden eingekerbten Bereichen des Zahnstangenführungsgrundkörpers festgehalten werden, wenn die Gleitplatte auf dem Zahnstangenführungsgrundkörper angebracht ist und eine Kraft auf die Gleitplatte wirkt, die diese gegenüber dem Zahnstangenführungsgrundkörper in kreisbogenförmiger Richtung verschiebt, so dass eine Verschiebung der Gleitplatte in dieser Richtung soweit wie möglich verhindert werden kann.
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Bei der vorliegenden Erfindung können Aussparungen, in die die Fixierelemente eingreifen und einpassen, an beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers gebildet sein.
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Durch diese Ausgestaltung kann die Positionierung der Gleitplatte und des Zahnstangenführungsgrundkörpers zueinander erleichtert werden, indem die Fixierelemente in die entsprechenden Aussparungen des Zahnstangenführungsgrundkörpers eingepasst werden. Außerdem werden die Fixierelemente in den entsprechenden Aussparungen festgehalten, wenn die Gleitplatte auf dem Zahnstangenführungsgrundkörper angebracht ist und eine Kraft auf die Gleitplatte wirkt, die diese gegenüber dem Zahnstangenführungsgrundkörper in kreisbogenförmiger Richtung verschiebt, so dass eine Verschiebung der Gleitplatte in dieser Richtung soweit wie möglich verhindert werden kann.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Zahnstangenführung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist eine Schnittansicht einer Zahnstangengetriebelenkvorrichtung.
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3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1.
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4 ist eine perspektivische Ansicht einer Gleitplatte.
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5 ist eine Frontalansicht der Gleitplatte.
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6 ist eine Draufsicht der Gleitplatte.
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7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 4.
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8 ist eine Teilschnittansicht der Gleitplatte.
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9 ist eine perspektivische Ansicht eines Zahnstangenführungsgrundkörpers.
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10 ist eine Schnittansicht entlang der Linie X-X in 9.
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11 ist eine Ansicht entsprechend 7, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist eine Ansicht entsprechend 3.
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Nachfolgend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 10 beschrieben.
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2 zeigt den Gesamtaufbau einer Zahnstangengetriebelenkvorrichtung, die die Rotation einer durch ein Lenkrad angetriebenen Ritzelwelle 1 in die Linearbewegung einer Zahnstange 6 umsetzt. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Ritzelwelle 1 in das Gehäuse 2 der Lenkvorrichtung eingeführt und ist in dem Gehäuse 2 durch die Lager 3 und 4 drehbar angeordnet. In das Gehäuse 2 ist ein (nicht gezeigter) Schmierstoff eingefüllt und die Zahnstange 6 weist Zähne 5 auf, die mit der Ritzelwelle 1 ineinandergreifen. Die beiden Enden der Zahnstange 6 ragen aus dem Gehäuse 2 heraus.
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Integraler Bestandteil des Gehäuses 2 ist ein zylindrisches Anschlussstück 7. Das zylindrische Anschlussstück 7 ist so angeordnet, dass sich die Zahnstange 6 zwischen dem Anschlussstück 7 und der Ritzelwelle 1 befindet. In dem Anschlussstück 7 ist eine Zahnstangenführung 8 angeordnet, die in der vertikalen Richtung in 2 verschiebbar ist und die Zahnstange 6 trägt. Die Zahnstangenführung 8 wird durch eine Druckspiralfeder 9 gegen die Zahnstange 6 gedrückt, welche als elastisches Element zwischen der Zahnstangenführung 8 und der Bodenfläche 7a des zylindrischen Anschlussstücks 7 angeordnet ist.
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Die voranstehend beschriebene Zahnstangenführung 8 besteht aus einer Gleitplatte 11 mit gewölbter bzw. gebogener Form, die die Zahnstange 6 aufnimmt und trägt, sowie einem Zahnstangenführungsgrundkörper 12, auf dem die Gleitplatte 11 angebracht ist.
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Die Gleitplatte 11 besteht aus einem Hauptteil 13 mit zylindrisch gewölbter Form, der die Zahnstange 6 aufnimmt, und aus Fixierelementen 14 und 14, in Form von gebogenen Stücken, die in Kontakt mit den beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 sind, indem sie zu den Seiten des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 hin gebogen sind, wobei sich die Fixierelemente 14 und 14 an den beiden Seiten, in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 6 (das heißt, in der Richtung des Pfeils X in 1 und 7) gesehen, des Hauptteils 13 befinden, so wie dies in den 1 bis 7 gezeigt ist. Die beiden Fixierelemente 14 und 14 sind parallel zueinander angeordnet, so wie dies in 7 gezeigt ist. Das Fixierelement 14 ist beispielsweise so gebogen, dass der mit dem Hauptteil 13 gebildete Winkel α 90° beträgt. Wie in 4 gezeigt ist, besitzt das Fixierelement 14 eine ebene Form.
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In den Kantenbereichen 15 zwischen dem Hauptteil 13 und den Fixierelementen 14, auf beiden Seiten, in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 5 gesehen, befindet sich eine Mehrzahl von Eckversteifungen 16; beispielsweise sind zwei Eckversteifungen 16 entlang einer kreisbogenförmigen Linie S des Hauptteils 13 (die durch den Doppelpfeil S in 4 bezeichnete Linie) angeordnet. Die Eckversteifungen 16 erscheinen auf der Außenseite, das heißt, auf der Seite der Zahnstange 6, als eingekerbte Bereiche 17, die von der Seite der Fixierelemente 14 zur Seite des Hauptteils 13 zunehmend flacher werden, und sie erscheinen auf der inneren Seite, das heißt, der Seite des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12, als hervortretende Bereiche 18, die in solcher Form hervortreten, dass sie die Fixierelemente 14 und den Hauptteil 13 miteinander verbinden.
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Die Gleitplatte 11 besitzt eine dreilagige Struktur, bestehend aus einem Stützmetall 21, einer auf der Oberfläche des Stützmetalls 21 aufgebrachten Zwischenschicht 22 und einer Kunststoffschicht 23, die sich gemäß der 8 auf der Oberseite der Zwischenschicht 22 befindet. Die Zwischenschicht 22 besteht hauptsächlich aus einer gesinterten Legierung und ist mit dem Kunststoff der Schicht 23 imprägniert.
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Das Stützmetall 21 besteht zum Beispiel aus einer Stahlplatte und die gesinterte Legierung der Zwischenschicht 22 besteht aus einem Kupfermetallpulver. Die Kunststoffschicht 23 umfasst 1 bis 20 Vol.-% Bleifluorid und 1 bis 30 Vol.-% einer Blei- und Zinnlegierung, enthaltend 3 bis 30 Vol.-% Zinn, und sie besteht zu 2 bis 35 Vol.-% des Gesamtvolumens aus dem genannten Bleifluorid und der Blei- und Zinnlegierung, wobei der Rest im Wesentlichen aus einem Gemisch mit Polytetrafluorethylen besteht; sie ist selbstschmierend.
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Die Gleitplatte 11 wird in folgenden Stufen hergestellt: Ausstanzen eines plattenförmigen mehrschichtigen Materials mit einer Dreischichtstruktur aus dem Stützmetall 21, der Zwischenschicht 22 und der Kunststoffschicht 23 in einer vorbestimmten Form mittels einer Presse; Biegen desselben, um den Hauptteil 13 zu bilden; und Durchführen einer Bearbeitung durch Biegen der Fixierelemente 14 und Bilden der Eckversteifungen 16.
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Der Zahnstangenführungsgrundkörper 12 besteht beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung und wird beispielsweise in Form einer Säule mit kreisförmigem Querschnitt gebildet. Eine Aussparung 24 mit im Wesentlichen der gleichen gebogenen bzw. gewölbten Form (Kreisbogenform) wie die Gleitplatte 11 wird in einem Endbereich (in 9 dem oberen Endbereich) der Säule mit kreisförmigem Querschnitt gebildet, so wie dies in den 1, 9 und 10 gezeigt ist. Im unteren Teil des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 ist ein zylindrisch ausgehöhlter Bereich 25 gebildet, der die voranstehend genannte Druckspiralfeder 9 aufnimmt, so wie dies in den 2, 3 und 10 gezeigt ist. Wie in der 9 gezeigt ist, werden auf beiden Seiten der Aussparung 24 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12, in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 6 gesehen, eingekerbte Bereiche 26 gebildet, die den hervortretenden Bereichen 18 der Eckversteifungen 16 der Gleitplatte 11 entsprechen und mit diesen ineinandergreifen. Des Weiteren werden an beiden Flanken auf beiden Seiten des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12, in der Bewegungsrichtung der Zahnstange 6 gesehen, Aussparungen 27 gebildet, in die die Fixierelemente 14 eingreifen. Die Aussparungen 27 werden so gebildet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Größe wie die Fixierelemente 14 besitzen, so dass die Fixierelemente 14 darin eingepasst werden können. Die innere Oberfläche 27a, in der Tiefenrichtung der Aussparungen 27, ist plan ausgebildet, so dass die rückseitige Oberfläche des Fixierelements 14 (das heißt, die Oberfläche auf den Seiten der Fixierelemente 14, die sich gegenüberstehen) in planem Kontakt mit der inneren Oberfläche 27a steht.
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Die Gesamtabmessung D zwischen den inneren Oberflächen 27a und 27a der Aussparungen 27 und 27 an beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12, gezeigt in der 10, ist so gewählt, dass sie gleich oder geringfügig größer ist als der Abstand W zwischen den Fixierelementen 14 und 14 der Gleitplatte 11, gezeigt in 7, um Festsitz (Passung mit Übermaß) zu erreichen.
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Um die Gleitplatte 11 wie voranstehend beschrieben auf der Aussparung 24 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 anzubringen, werden die beiden Fixierelemente 14 und 14 der Gleitplatte 11 in die beiden Aussparungen 27 und 27 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 eingepasst, während der Hauptteil 13 der Gleitplatte 11 in die Aussparung 24 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 eingesetzt wird. Selbst wenn dabei die Zentrallinie C1 der kreisbogenförmigen Wölbung der Oberfläche der Gleitplatte 11 (nachfolgend der Einfachheit halber bezeichnet als Zentrallinie C1 in axialer Richtung der Gleitplatte 11) gegenüber der Zentrallinie C2 der Wölbung der Aussparung 24 (nachfolgend der Einfachheit halber bezeichnet als Zentrallinie C2 in axialer Richtung der Aussparung 24) verdreht ist, befinden sich beide Fixierelemente 14 und 14 der Gleitplatte 11 in Kontakt mit den beiden Flanken (Aussparungen 27 und 27) des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12, so dass die Gleitplatte 11 automatisch korrekt ausgerichtet wird, so dass ihre Zentrallinie C1 in axialer Richtung mit der Zentrallinie C2 in axialer Richtung der Aussparung 24 übereinstimmt.
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Dadurch kann erreicht werden, dass die Richtung der Zentrallinie C1 in axialer Richtung der Gleitplatte 11 mit der Richtung der Zentrallinie C2 in axialer Richtung der Aussparung 24 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 übereinstimmt und die Gleitplatte 11 kann im Normalzustand bezüglich des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 angebracht werden. Außerdem fungieren die Aussparungen 27 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 als Führungen zur Einpassung der Gleitplatte 11, so dass die Positionierung der Gleitplatte 11 bezüglich des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 erleichtert wird.
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Anschließend wird die Zahnstangenführung 8 in einer vorgegebenen Position in das Gehäuse 2 der Lenkvorrichtung eingesetzt und wird so zusammengebaut, dass sie die äußere kreisbogenförmige Oberfläche der Zahnstange 6 über die Kunststoffschicht 23, die die innere Oberfläche des Hauptteils 13 bildet, gleitend trägt. Wenn sich die Ritzelwelle 1 dreht, bewegt sich die Zahnstange 6 linear in der Richtung der Zentrallinie C1 in axialer Richtung der Gleitplatte 11 (das heißt, der Richtung des Pfeils X).
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Wenn sich die Zahnstange 6 bewegt, haftet in das Gehäuse 2 eingefüllter Schmierstoff der Zahnstange 6 an und wird zwischen die Zahnstange 6 und den Hauptteil 13 der Gleitplatte 11 geführt, so dass die Schmierung zwischen diesen beiden Teilen verbessert wird. Da die eingekerbten Bereiche 17 der Eckversteifungen 16 an beiden Seiten des Hauptteils 13 vorhanden sind und die eingekerbten Bereiche 17 an der äußeren Seite, das heißt, der Seite der Zahnstange 6, von der Seite der Fixierelemente 14 hin zur Seite des Hauptteils 13 flacher werden, wird der Schmierstoff durch die eingekerbten Bereiche 17 leicht zwischen die Zahnstange 6 und den Hauptteil 13 geführt, so dass die Schmierung zwischen der Zahnstange 6 und der Gleitplatte 11 verbessert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind eine Mehrzahl (vier) Eckversteifungen 16 entlang einer kreisbogenförmigen Linie S des Hauptteils 13 gebildet. Dadurch verteilt sich der Schmierstoff gleichförmiger über den gesamten Bereich entlang der kreisbogenförmigen Linie S des Hauptteils 13 und die Verteilung des Schmierstoffs wird verbessert. Außerdem wird durch die Ausbildung der Eckversteifungen 16 in den Kantenbereichen 15 der Gleitplatte 11 die Festigkeit dieser Kantenbereiche 15 erhöht und eine Deformation der Fixierelemente 14 verhindert. Des Weiteren wird durch das Ineinandergreifen der hervortretenden Bereiche 18 der Eckversteifungen 16 und der Aussparungen 26 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 die Positionierung der Gleitplatte 11 bezüglich des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 erleichtert, wenn die Gleitplatte 11 in die Aussparung 24 eingesetzt wird.
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Selbst wenn eine Kraft auf die Gleitplatte 11 einwirkt, die diese in kreisbogenförmiger Richtung (kreisbogenförmige Richtung des Hauptteils 13 (das heißt, der Richtung des Pfeils S)) der Aussparung 24 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 verschiebt, werden die hervortretenden Bereiche 18 der Eckversteifungen 16 in den eingekerbten Bereichen 26 des Zahnstangenführungsgrundkörper 12 festgehalten und die Fixierelemente 14 werden in den Aussparungen 27 festgehalten, so dass die Gleitplatte 11 daran gehindert wird, sich in der kreisbogenförmigen Richtung des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 zu verschieben. Da die Fixierelemente 14 in Kontakt mit den inneren Oberflächen 27a der Aussparungen 27 sind, verdreht sich die Zentrallinie C1 in axialer Richtung der Gleitplatte 11 nicht bezüglich der Zentrallinie C2 in axialer Richtung der Aussparung 24 des Zahnstangenführungsgrundkörper 12 und eine unerwünschte Abnutzung kann somit verhindert werden. Dadurch kann auch eine unerwünschte Geräuschentwicklung verhindert werden.
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Wenn sich die Zahnstange 6 linear bewegt, tritt an den Fixierelementen 14, die von dem Hauptteil 13 der Gleitplatte 11 abgebogen sind, eine Scherkraft auf. Demgemäß müssen die Fixierelemente 14 so ausgelegt sein, dass sie dieser Scherkraft widerstehen können. Insbesondere müssen die Dicke T des Hauptteils 13 (des Fixierelements 14) und die Länge L in der kreisbogenförmigen Richtung des Fixierelements 14, welche in den 5 und 7 gezeigt sind, im Hinblick auf die Streckspannung σ des Stützmetalls 21 und die Kraft F in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 6 ausgelegt werden. Dabei ist die Kraft F in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 6 eine Reibungskraft und wird erhalten als Produkt der maximalen Last W1, die zwischen der Zahnstange 6 und der Gleitplatte 11 auftritt, und des maximalen Koeffizienten μ der Reibung zwischen der Zahnstange 6 und der Gleitplatte 11.
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Um Scherung und Bruch der Fixierelemente 14 unter Einfluss der Kraft F in der Bewegungsrichtung der Zahnstange 6 zu vermeiden, wird die Querschnittsfläche (Dicke T × Länge L) des Fixierelements 14 vorzugsweise so bemessen, dass sie nicht kleiner ist als der Wert, der erhalten wird durch Division der Reibungskraft F (maximale Last W1 × maximaler Reibungskoeffizient μ) zwischen der Gleitplatte 11 und der Zahnstange 6 durch die Streckspannung σ des Stützmetalls 21. Dabei wird die Dicke T allein bestimmt durch die Dicke des Stützmetalls 21 des dreischichtigen Materials. Demgemäß muss insbesondere für die Länge L ein Wert gewählt werden, der der Reibungskraft F entspricht, und die Länge L darf nicht kleiner sein als (maximale Last W1 × maximaler Reibungskoeffizient μ) ÷ (Dicke T × Streckspannung σ). Wenn zum Beispiel die maximale Last W1 6000 N beträgt, der maximale Reibungskoeffizient μ 0,2 beträgt, die Dicke T 0,7 mm beträgt und die Streckspannung σ des Stützmetalls 21 200 N/mm2 beträgt, so wird die Länge L etwa 6,8 mm oder mehr betragen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Fixierelement 14 bevorzugt in einer Form ausgebildet, die der Beziehung L ≥ 12 T genügt, wobei T für die Dicke und L für die Länge steht.
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Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben. Dabei werden die voranstehend beschriebenen Elemente der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen und Buchstaben gekennzeichnet und auf die Wiederholung einer ausführlichen Beschreibung derselben wird verzichtet.
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Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bezüglich des Biegewinkels α der Fixierelemente 32 der Gleitplatte 31. Insbesondere ist bei einer Gleitplatte 31 der zweiten Ausführungsform, wie sie in 11 gezeigt wird, das Fixierelement 32 so gebogen, dass der zwischen dem Fixierelement 32 und dem Hauptteil 33 gebildete Winkel α weniger als 90° beträgt. Der Abstand W zwischen den äußeren Endbereichen 32a und 32a der beiden Fixierelemente 32 und 32 wird genauso gewählt wie der Abstand W (siehe 7) zwischen den äußeren Endbereichen 14a und 14a der beiden Fixierelemente 14 und 14 bei der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Die 12 zeigt eine Zahnstangenführung 34, die aufgebaut ist durch Anbringen der Gleitplatte 31 auf dem Zahnstangenführungsgrundkörper 12, wobei bei der Gleitplatte 31 die äußeren Endbereiche 32a und 32a der Fixierelemente 32 und 32 im Kontakt mit den inneren Oberflächen 27a und 27a in der Tiefenrichtung der Aussparungen 27 und 27 an den beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 sind.
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Bei dieser Ausführungsform ist das Fixierelement 32 nur in seinem äußeren Endbereich 32a in Kontakt mit der inneren Oberfläche 27a der Aussparung 27, so dass der Abstand zwischen den beiden Fixierelementen 32 und 32 leicht mit dem Abstand W in Übereinstimmung gebracht werden kann, so dass die Einstellung der Abmessungen erleichtert wird.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen und in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist und dass die nachfolgenden Erweiterungen oder Abwandlungen möglich sind.
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Die Gleitplatte 31 kann so gebogen sein, dass der zwischen dem Fixierelement 32 und dem Hauptteil gebildete Winkel α weniger als 90° beträgt, und der Abstand W zwischen den Fixierelementen 32, die an den gegenüberliegenden Seiten, in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 6 gesehen, liegen, kann so gewählt werden, dass er kleiner als die Gesamtabmessung D des oberen Endbereichs der Zahnstangenführung auf der Seite, in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 6 gesehen, ist. Wenn die so ausgebildete Gleitplatte 31 auf dem Zahnstangenführungsgrundkörper 12 angebracht wird, wird der Zahnstangenführungsgrundkörper 12 durch eine Rückstellkraft über die gesamten Oberflächen der Fixierelemente 32, die einander an den Seiten, in der Bewegungsrichtung X der Zahnstange 6 gesehen, gegenüberliegen, fester gefasst.
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Die Aussparungen 27 müssen nicht in dem Zahnstangenführungsgrundkörper 12 gebildet sein. In diesem Fall wird das Fixierelement in kreisbogenförmiger Oberflächenform entlang der Flanke der Kreisform des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 gebildet.
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Die innere Oberfläche in der Tiefenrichtung der Aussparungen 27 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 kann in kreisbogenförmiger Oberflächenform gebildet werden. In diesem Fall kann das Fixierelement 14, 32 in kreisbogenförmiger Oberflächenform gebildet werden, die in die innere Oberfläche in der Tiefenrichtung der Aussparungen 27 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 eingreift.
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Sofern die Gleitplatte 11, 31 so angebracht werden kann, dass sie sich im Normalzustand bezüglich der Aussparung 24 des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12 befindet, kann die Gleitplatte 11, 31 einen Hauptteil 13, 33 und ein Fixierelement 14, 32 aufweisen, die einstückig oder mehrstückig sind. Des Weiteren werden die Gleitplatte 11, 31 und der Zahnstangenführungsgrundkörper 12 bevorzugt fixiert durch elastische Deformation in den Fixierelementen 14, 32 und beiden Flanken des Zahnstangenführungsgrundkörpers 12, aber sie müssen nicht notwendigerweise auf diese Art fixiert werden. Die Gleitplatte 11, 31 mit Fixierelementen 14, 32 und der Zahnstangenführungsgrundkörper 12 können miteinander verbunden werden durch Verbinden, Bördeln bzw. Stemmen oder dergleichen.
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Die Abmessungen, Materialien und dergleichen der oben beschriebenen Komponenten können in geeigneter Weise abgewandelt werden.
