DE102015113765B4 - Zahnstangenlenkung - Google Patents

Abstract

Zahnstangenlenkung (20) für Kraftfahrzeuge mit einem in einem Lenkgehäuse (21) drehbar gelagerten Lenkritzel und einer in dem Lenkgehäuse (21) verschiebbar gelagerten Zahnstange, die mit einer Verzahnung mit dem Lenkritzel derart in Eingriff steht, dass eine Drehung des Lenkritzels zu einer Verschiebung der Zahnstange in Richtung ihrer Längsachse führt, wobei im Bereich des Eingriffs ein in einem Führungskanal (22) des Lenkgehäuses (21) linear geführter Gleitstein (23, 33, 39) vorgesehen ist, der eine bei Belastung des Eingriffs mit einem Drehmoment auf die Zahnstange wirkende Normalkraft aufnimmt und die Zahnstange auf das Lenkritzel zu drängt, wobei sich der Führungskanal (22) zur Zahnstange hin konisch aufweitet, der Gleitstein (23, 33, 39) eine dem Führungskanal (22) entsprechende Konizität aufweist und in bezüglich einer zu seiner Längsachse (24) radialen Richtung unter Einwirkung einer in der radialen Richtung wirkenden Radialfederung (27) spreizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des konischen Führungskanals (22) und/oder die Außenfläche des konischen Gleitsteins (23, 33, 39) stufenartig ausgebildet ist/sind.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnstangenlenkung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Zahnstangenlenkungen sind beispielsweise aus der DE 10 107 740 A1 oder der DE 10 2012 103 598 A1 bekannt.
• Derartige Zahnstangenlenkungen werden seit langem in der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt. Bei Zahnstangenlenkungen wird allgemein das Lenkdrehmoment ausgehend vom Lenkrad über eine Lenksäule und einem Lenkritzel in die Lenkung eingeleitet. Das Lenkritzel steht dabei in Eingriff mit einem gezahnten Abschnitt der Zahnstange und wandelt die Drehbewegung des Lenkrades in eine Linearbewegung der Zahnstange zur Verschwenkung der gelenkten Räder um.
• Das Lenkritzel und die Zahnstange sollen stets in Eingriff miteinander stehen und dabei nur ein geringes oder sogar kein Spiel aufweisen. Hierzu ist auf der dem Lenkritzel abgewandten Seite der Zahnstange üblicherweise ein so genannter Gleitstein vorgesehen, der in einem Führungskanal des Lenkgehäuses geführt unter Vorspannung (Federvorspannung) die Zahnstange in Richtung des Ritzels drängt. Dies ist notwendig, da während der Drehung des Lenkritzels die Zahnstange und das Lenkritzel auseinander getrieben werden.
• Aufgrund von Verschleiß oder einem Setzverhalten der eingesetzten Materialien kann es im Laufe eines längeren Betriebs der Zahnstangenlenkung zu einem Spiel im Eingriff zwischen dem Verzahnungsabschnitt der Zahnstange und dem Lenkritzel, zwischen der Zahnstange und dem Gleitstein und/oder zwischen dem Gleitstein und dem Lenkgehäuse kommen, das unerwünscht ist, da es zu einer störenden Geräuschentwicklung, insbesondere bei Lastwechseln, beitragen kann und einem Fahrer des Kraftfahrzeugs ein unpräzises Lenkgefühl vermittelt.
• Aus der Druckschrift DE 600 03 611 T2 ist eine gattungsgemäße Zahnstangenlenkung bekannt, bei der sich ein Führungskanal des Lenkgehäuses, in dem ein Gleitstein linear geführt ist, zur Zahnstange hin konisch aufweitet.
• Auch der Gleitstein weist eine dem Führungskanal entsprechende Konizität auf und ist bezüglich einer zu seiner Längsachse radialen Richtung unter Einwirkung einer in der radialen Richtung wirkenden Radialfederung spreizbar. Nachteilig ist, dass eine permanent spielfreie Lagerung des Gleitsteins an der Zahnstange über eine lange Betriebszeit nicht gewährleistet ist.
• Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zahnstangenlenkung für Kraftfahrzeuge bereitzustellen, die einen dauerhaften Einsatz erlaubt und über eine längere Betriebszeit eine permanent spielfreie Lagerung des Gleitsteins an der Zahnstange, einen im Wesentlichen spielfreien Eingriff zwischen Lenkritzel und dem Verzahnungsabschnitt der Zahnstange sowie eine spielfreie Lagerung des Gleitsteins in einem Führungskanal des Lenkgehäuses ermöglicht, um hierdurch eine präzise Führung der Zahnstange erreichen und folglich ein präzises Lenkgefühl vermitteln zu können.
• Diese Aufgabe wird durch eine Zahnstangenlenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
• Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
• Erfindungsgemäß umfasst eine Zahnstangenlenkung für ein Kraftfahrzeug ein in einem Lenkgehäuse drehbar gelagertes Lenkritzel und eine in dem Lenkgehäuse verschiebbar gelagerte Zahnstange, die mit einer Verzahnung mit dem Lenkritzel derart in Eingriff steht, dass eine Drehung des Lenkritzels zu einer Verschiebung der Zahnstange in Richtung ihrer Längsachse führt. Im Bereich des Eingriffs ist ein in einem Führungskanal des Lenkgehäuses linear geführter Gleitstein vorgesehen, der eine bei Belastung des Eingriffs mit einem Drehmoment auf die Zahnstange wirkende Normalkraft aufnimmt und die Zahnstange auf das Lenkritzel zu drängt. Des Weiteren weitet sich der Führungskanal zur Zahnstange hin konisch auf. Der Gleitstein weist eine dem Führungskanal entsprechende Konizität auf und ist in bezüglich einer zu seiner Längsachse radialen Richtung unter Einwirkung einer in der radialen Richtung wirkenden Radialfederung spreizbar.
• Die Konizität des Führungskanals sowie die hieran angepasste Außenkontur des Gleitsteins bewirken im Zusammenspiel mit der den Gleitstein aufspreizenden Radialfederung, dass am Gleitstein in seiner Längsrichtung in Richtung der Zahnstange, an welcher der Gleitstein anliegt, axiale Kräfte wirksam werden, die ein Nachstellen des Gleitsteins, zum Beispiel bei Verschleiß oder einem Setzverhalten der eingesetzten Materialien, erzwingen. Somit sind stets eine spielfreie Lagerung des Gleitsteins an der Zahnstange und damit ein im Wesentlichen spielfreier Eingriff des Verzahnungsabschnitts der Zahnstange mit dem Lenkritzel gegeben. Darüber hinaus führen die Radialfederung und die hierdurch herbeigeführte Aufspreizung des Gleitsteins im Führungskanal des Lenkgehäuses dazu, dass die Außenkontur des Gleitsteins ebenfalls stets spielfrei mit der Innenwandung des Führungskanals in Kontakt steht. Ein Verkippen und hierdurch verursachtes Klappern des Gleitsteins im Führungskanal, insbesondere bei Lastwechseln an der Zahnstangenlenkung, wird somit außerdem wirksam verhindert. Insgesamt ist dementsprechend ein dauerhafter Einsatz der erfindungsgemäßen Zahnstangelenkung möglich, ohne dass eine Nachjustierung an dieser zum Beispiel aufgrund von Verschleiß erforderlich wäre.
• Zur Unterstützung der durch den Konus des Führungskanals und den Konus des Gleitsteins hervorgerufenen Axialkraft, wie vorstehend beschrieben, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der Gleitstein mittels eines Federelements, zum Beispiel einer Spiralfeder, einer Tellerfeder, einer Elastomerfeder und dergleichen, in Richtung seiner Längsachse auf die Zahnstange zu vorgespannt ist. Das Federelement ist hierzu beispielsweise zwischen dem Lenkgehäuse und der der Zahnstange abgewandten Seite des Gleitsteins angeordnet.
• Besonders vorteilhaft ist, wenn sich das Federelement am Lenkgehäuse über eine mit dem Lenkgehäuse in Verbindung stehende, einstellbare Spannvorrichtung abstützt. Zweckmäßig kann die Spannvorrichtung beispielsweise in das Lenkgehäuse einschraubbar sein, so dass die Federkraft, mit welcher das Federelement gegen den Gleitstein drückt, mittels der Spannvorrichtung auf einfache Weise einstellbar ist. Die Spannvorrichtung kann in vorteilhafter Weise zudem am Lenkgehäuse von außen zugänglich sein, so dass eine Einstellung der Feder- bzw. Vorspannkraft des Federelements auch in einem an einem Kraftfahrzeug verbauten Zustand der Zahnstangenlenkung ohne großen Aufwand möglich.
• Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Gleitstein aus wenigstens zwei sich gegenüberstehenden Gleitsteinhälften gebildet, die von der Radialfederung auseinander gedrängt werden. Die Gleitsteinhälften stellen ein leichtes Aufspreizen des Gleitsteins im Führungskanal des Lenkgehäuses sicher.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Radialfederung wenigstens ein zwischen den Gleitsteinhälften angeordnetes Federelement zur Aufbringung der radialen Spreizkraft umfasst. Hierbei kann das Federelement beispielsweise eine Spiralfeder, eine Blattfeder und dergleichen sein. Das Federelement ist derart zwischen den Gleitsteinhälften angeordnet, dass es eine Spreizung des Gleitsteins in der zu seiner Längsachse radialen Richtung ermöglicht.
• Um ein unerwünschtes Zurückschieben des Gleitsteins in dem Führungskanal von der Zahnstange weg verhindern zu können, kann die Konizität des Führungskanals und entsprechend auch die Konizität des Gleitsteins, das heißt insbesondere der jeweilige Öffnungswinkel, derart gewählt werden, dass bezüglich der Verschiebung des Gleitsteins in seiner Längsrichtung eine Selbsthemmung auftritt. Mit anderen Worten kann sich der Gleitstein in diesem Fall für einen Spielausgleich auf die Zahnstange im Wesentlichen ungehindert zubewegen, da sich der Konus des Führungskanals in Richtung der Zahnstange hin öffnet, ein Zurückschieben des Gleitsteins von der Zahnstange weg wird jedoch durch die durch die gewählte Konizität des Führungskanals erzeugte Selbsthemmung aufgrund der zwischen der Innenfläche des Führungskanals und der Außenfläche des Gleitsteins wirkenden Reibungskraft wirksam verhindert.
• Dies gewährleistet eine stets spielfreie Anlage des Gleitsteins sowohl an der Zahnstange als auch im Führungskanal des Lenkgehäuses.
• Erfindungsgemäß ist/sind die Innenfläche des konischen Führungskanals und/oder die Außenfläche des konischen Gleitsteins stufenartig ausgebildet. In dem Fall, dass sowohl der Führungskanal als auch der Gleitstein stufenartig ausgebildet sind, ermöglicht auch diese Ausgestaltung in vorteilhafter Weise ein unerwünschtes Zurückschieben des Gleitsteins im Führungskanal von der Zahnstange weg, da die Stufen des konischen Gleitsteins und die Stufen des konischen Führungskanals bezüglich einer von der Zahnstange abgewandten Verschieberichtung einen Formschluss bilden. Mit anderen Worten kann sich der Gleitstein auf die Zahnstange mi Wesentlichen ungehindert zubewegen, wobei der Gleitstein nach Überschreiten einer Stufenhöhe, die einen Nachstellschritt definiert, in der neuen axialen Position verankert wird. Die gewünschte Schrittweite wird durch die Stufenhöhe festgelegt.
• Um jedoch zum Beispiel Fertigungstoleranzen ausgleichen zu können, weist eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung eine auf den Gleitstein in seiner Längsrichtung wirkende Axialfederung auf. Diese ermöglicht eine gewisse Beweglichkeit des Gleitsteins in dem Führungskanal in axialer Richtung. Beispielsweise kann somit ein Klemmen der Zahnstange im Lenkgehäuse wirksam unterbunden werden.
• Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Axialfederung durch einen zwischen der Innenfläche des konischen Führungskanals und der Außenfläche des konischen Gleitsteins angeordneten gummiartigen Belag vorherbestimmter Dicke gebildet. Der gummiartige Belag sorgt einerseits im Führungskanal für eine erweiterte Selbsthemmung der axialen Bewegung des Gleitsteins in von der Zahnstange abgewandter Richtung und stellt andererseits über seine Materialstärke bzw. -dicke eine gewisse axiale Beweglichkeit des Gleitsteins im Führungskanal zur Verfügung.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Axialfederung durch ein zwischen einem an der Zahnstange anliegenden Anlagekörper und dem Gleitstein angeordnetes Federelement gebildet ist. Das Federelement stellt somit eine gewisse axiale Beweglichkeit zwischen dem Anlagekörper und dem Gleitstein her. Zweckmäßigerweise ist das Federelement beispielsweise als Elastomerfeder, Wellringfeder und dergleichen ausgebildet, da diese Art von Federelementen in axialer Richtung besonders kompakt bauen.
• In besonders vorteilhafter, kompakter und leichter Ausgestaltung der Erfindung ist der Gleitstein einschließlich der Radialfederung einteilig ausgebildet. Beispielsweise kann der Gleitstein als Kunststoffspritzgussteil, insbesondere auch als einteiliges Kunststoffspritzgussteil, gefertigt sein. Die Radialfederung kann zum Beispiel als mehrere blatt- oder stegartige, elastisch verformbare, insbesondere biegbare, Federelemente zwischen den einzelnen Gleitsteinhälften einstückig ausgebildet sein und die in radialer Richtung wirkende Federkraft bereitstellen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung nicht einschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:
• 1 eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
• 2 eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel,
• 3 eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel und
• 4 eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung gemäß einem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
• In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
• 1 stellt eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung 20 für Kraftfahrzeuge gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dar. In 1 ist ein Teil eines Lenkgehäuses 21 dargestellt, in dem ein Führungskanal 22 zur linearen Führung eines Gleitsteins 23 ausgebildet ist.
• In dem Lenkgehäuse 21 ist ferner ein Lenkritzel (nicht dargestellt) und eine in dem Lenkgehäuse 21 verschiebbar gelagerte Zahnstange (ebenfalls nicht dargestellt) drehbar gelagert, die mit einer Verzahnung (nicht dargestellt) mit dem Lenkritzel derart in Eingriff steht, dass eine Drehung des Lenkritzels zu einer Verschiebung der Zahnstange in Richtung ihrer Längsachse führt. Eine Belastung des Eingriffs mit einem Drehmoment führt zu einer auf die Zahnstange wirkenden, entlang einer in 1 dargestellten Symmetrieachse 24 des Gleitsteins 23 verlaufenden Normalkraft, die von dem Gleitstein 23 aufgenommen wird. Der Gleitstein 23 drängt die Zahnstange auf das Lenkritzel zu (in 1 auf den oberen Bildrand zu).
• Wie 1 weiter zu entnehmen ist, sind sowohl der Führungskanal 22 als auch der Gleitstein 23 konisch ausgebildet, wobei sich der jeweilige Konus zur Zahnstange hin (Richtung oberem Bildrand der 1) öffnet.
• Weiterhin ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Zahnstangenlenkung 20 zwischen der der Zahnstange abgewandten Seite des Gleitsteins 23 und einem mit dem Lenkgehäuse 21 in Verbindung stehenden Spannelement 25 eine Spiralfeder 26 angeordnet. Diese drängt den Gleitstein 23 in axialer Richtung auf die Zahnstange zu (Richtung oberem Bildrand der 1). Wie in 1 zu erkennen ist, ist das Spannelement 25 in das Lenkgehäuse 21 einschraubbar. Auf diese Weise kann die auf den Gleitstein 23 wirkende, durch die Spiralfeder 26 hervorgerufene axiale Federkraft eingestellt werden.
• Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Zahnstangenlenkung 20 ist der Gleitstein 23 in zwei Gleitsteinhälften aufgeteilt, von denen in 1 eine links von der Symmetrieachse 24 dargestellt ist und die andere rechts davon. Die beiden Gleitsteinhälften ermöglichen, dass der Gleitstein 23 in seiner radialen Richtung (Richtung rechtwinklig zur Symmetrieachse 24) spreizbar ist. Außerdem sind die Gleitsteinhälften des Gleitsteins 23 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel über drei blatt- bzw. stegartige Radialfederelemente 27 miteinander verbunden. Die Federelemente 27 erzeugen aufgrund ihrer elastischen Verformbarkeit, insbesondere Biegefähigkeit, eine Radialfederung bzw. Radialfederkraft in zur Symmetrieachse 24, die gleichzeitig die Längsachse des Gleitsteins 23 ist, rechtwinkliger Richtung, das heißt in radialer Richtung zum Gleitstein 23. Die Radialfederung bzw. die Federelemente 27 drängen die beiden Gleitsteinhälften dementsprechend in radialer Richtung auseinander und sorgen somit für eine Spreizung des Gleitsteins 23 im Führungskanal 22.
• Besonders vorteilhafte sind bei dem in 1 gezeigten Gleitstein 23 die Federelemente 27 einstückig mit den jeweiligen Gleitsteinhälften verbunden. Folglich ist der in 1 gezeigte Gleitstein 23 einschließlich der Radialfederung 27 einteilig ausgebildet. Bevorzugt ist der Gleitstein 23 als einteiliges Kunststoffspritzgussteil gefertigt, was eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Gleitsteins 23 einschließlich der Radialfederung erlaubt. Der Gleitstein 23 könnte jedoch auch aus zwei einzelnen Gleitsteinhälften gebildet sein, die mittels wenigstens eines Federelements, zum Beispiel auch einer Spiral-, Blatt- oder Elastomerfeder und dergleichen, in der hierin beschriebenen Weise in radialer Richtung auseinander gedrängt und damit gespreizt würden.
• In 1 ist weiterhin zu erkennen, dass sowohl der konische Führungskanal 22 des Lenkgehäuses 21 als auch der konische Gleitstein 23 bzw. seine beiden konisch ausgebildeten Gleitsteinhälften stufenartig ausgebildet sind. Mit anderen Worten erstrecken sich entlang des konischen Führungskanals mehrere Kanalstufen 28, die mit entsprechenden Gleitsteinstufen 29 derart zusammenwirken, dass eine Verschiebung des Gleitsteins 23 in Richtung der Zahnstange (oberer Bildrand der 1) im Wesentlichen ungehindert möglich ist, eine Verschiebung des Gleitsteins 23 in die entgegengesetzte Richtung jedoch aufgrund des sich diesbezüglich ergebenden Formschlusses zwischen den Kanalstufen 28 und den Gleitsteinstufen 29 wenigstens an den Stufenübergängen nicht mehr möglich ist. Auf diese Weise wird ein unerwünschtes Zurückschieben des Gleitsteins 23 von der Zahnstange weg wirksam unterbunden.
• Des Weiteren ist bei dem in 1 gezeigten Gleitstein 23 eine in seiner Längsrichtung 24 wirkende Axialfederung vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Axialfederelement 31 gebildet ist, das zwischen einem an der Zahnstange anliegenden Anlagekörper 30 und dem Gleitstein 23 angeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich bei dem Axialfederelement 31 um eine Elastomerfeder, Wellringfedern sind jedoch ebenfalls denkbar. Die Axialfederung bzw. das Axialfederelement 31 ermöglicht trotz der stufenartigen Ausbildung des Führungskanals 22 sowie des Gleitsteins 23 eine gewisse Beweglichkeit des Anlagekörpers 30 in axialer Richtung, um hierdurch zum Beispiel fertigungsbedingte Toleranzen der Bauteile ausgleichen zu können. Beispielsweise kann somit ein Klemmen der Zahnstange im Lenkgehäuse 21 wirksam unterbunden werden.
• 2 stellt eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung 32 für Kraftfahrzeuge gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dar. Die Zahnstangenlenkung 32 umfasst einen Gleitstein 33, der sich vom Gleitstein 23 der 1 im Wesentlichen nur durch einen anders geformten Anlagekörper 34 und dessen Anbindung an den Gleitstein 33 über ein entsprechend anders geformtes Axialfederelement 35 unterscheidet.
• 3 stellt eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung 36 für Kraftfahrzeuge gemäß einem dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dar. Zwischen dem wie in 2 gezeigten Gleitstein 33 und dem Anlagekörper 34 ist bei dieser Ausführungsvariante eine Wellringfeder 37 angeordnet.
• 4 stellt eine Querschnittsansicht eines Teilbereichs einer Zahnstangenlenkung 38 für Kraftfahrzeuge gemäß einem vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel dar. Die Zahnstangenlenkung 38 umfasst einen Gleitstein 39, der keinen vom Gleitstein 39 über ein Axialfederelement getrennten Anlagekörper aufweist. Vielmehr wird der gesamte Gleitstein 39 über einen unter anderem auch als Axialfederelement wirkenden gummiartigen Belag 40, der zwischen der Außenfläche des Gleitsteins 39 und der stufenartig ausgebildeten Innenfläche des Führungskanals 22 angeordnet ist, in axialer Richtung in gewissem Umfang beweglich gelagert. Der in axialer Richtung des Gleitsteins 39 ermöglichte Bewegungsspielraum kann im Wesentlichen durch die Dicke des Belags 40 bestimmt werden.
• Außerdem erhöht der gummiartige Belag 40 die Selbsthemmung bezüglich einer axialen Verschiebung des Gleitsteins 39 entlang des Führungskanals 22 von der Zahnstange weg (in Richtung des unteren Bildrands der 4). Da bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der Zahnstangenlenkung 38 lediglich der Führungskanal 22 stufenartig ausgebildet ist, ist eine stufenlose Verschiebung des Gleitsteins 39 in Richtung auf die Zahnstange zu (zum oberen Bildrand der 4) sowie eine stufenlose Verankerung des Gleitsteins 39 infolge der wirksamen Selbsthemmung an seiner augenblicklichen Position möglich.
• Die erfindungsgemäße Zahnstangenlenkung wurde anhand von in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Zahnstangenlenkung ist jedoch nicht auf die hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. Insbesondere ist der Gleitstein nicht auf die hierin gezeigte Ausbildung mit lediglich zwei Gleitsteinhälften beschränkt. Denkbar ist, dass der Gleitstein auch mehr als zwei Gleitsteinhälften bzw. Gleitsteinstücke umfasst, die mittels einer Radialfederung in radialer Richtung aufspreizbar sind. Zudem eignet sich die hierin beschriebene Zahnstangenlenkung für verschiedene Lenkungsarten, beispielsweise hydraulisch und elektrisch unterstützte Lenkgetriebe.
• In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Zahnstangenlenkung in einem Kraftfahrzeug verwendet.
• Bezugszeichenliste

20

Zahnstangenlenkung

21

Lenkgehäuse

22

Führungskanal

23

Gleitstein

24

Symmetrieachse, Längsachse

25

Spannelement

26

Spiralfeder

27

Radialfederung, Radialfederelement

28

Kanalstufen

29

Gleitsteinstufen

30

Anlagekörper

31

Axialfederung, Axialfederelement

32

Zahnstangenlenkung

33

Gleitstein

34

Anlagekörper

35

Axialfederung, Axialfederelement

36

Zahnstangenlenkung

37

Wellringfeder

38

Zahnstangenlenkung

39

Gleitstein

40

Gummiartiger Belag

Claims (9)

1. Zahnstangenlenkung (20) für Kraftfahrzeuge mit einem in einem Lenkgehäuse (21) drehbar gelagerten Lenkritzel und einer in dem Lenkgehäuse (21) verschiebbar gelagerten Zahnstange, die mit einer Verzahnung mit dem Lenkritzel derart in Eingriff steht, dass eine Drehung des Lenkritzels zu einer Verschiebung der Zahnstange in Richtung ihrer Längsachse führt, wobei im Bereich des Eingriffs ein in einem Führungskanal (22) des Lenkgehäuses (21) linear geführter Gleitstein (23, 33, 39) vorgesehen ist, der eine bei Belastung des Eingriffs mit einem Drehmoment auf die Zahnstange wirkende Normalkraft aufnimmt und die Zahnstange auf das Lenkritzel zu drängt, wobei sich der Führungskanal (22) zur Zahnstange hin konisch aufweitet, der Gleitstein (23, 33, 39) eine dem Führungskanal (22) entsprechende Konizität aufweist und in bezüglich einer zu seiner Längsachse (24) radialen Richtung unter Einwirkung einer in der radialen Richtung wirkenden Radialfederung (27) spreizbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des konischen Führungskanals (22) und/oder die Außenfläche des konischen Gleitsteins (23, 33, 39) stufenartig ausgebildet ist/sind.
2. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (23, 33, 39) aus wenigstens zwei sich gegenüberstehenden Gleitsteinhälften gebildet ist, wobei die Radialfederung (27) die Gleitsteinhälften auseinander drängt.
3. Zahnstangenlenkung nach dem vorhergehenden Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialfederung wenigstens ein zwischen den Gleitsteinhälften angeordnetes Federelement (27) zur Aufbringung der radialen Spreizkraft umfasst.
4. Zahnstangenlenkung nach dem vorhergehenden Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (27) eine Spiralfeder oder eine Blattfeder ist.
5. Zahnstangenlenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf den Gleitstein (23, 33, 39) in seiner Längsrichtung (24) wirkende Axialfederung (26, 31, 35, 37, 40) vorgesehen ist.
6. Zahnstangenlenkung nach dem vorhergehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialfederung (26, 31, 35, 37, 40) durch einen zwischen der Innenfläche des konischen Führungskanals (22) und der Außenfläche des konischen Gleitsteins (23, 33, 39) angeordneten gummiartigen Belag (40) vorherbestimmter Dicke gebildet ist.
7. Zahnstangenlenkung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialfederung (26, 31, 35, 37, 40) durch ein zwischen einem an der Zahnstange anliegenden Anlagekörper (30, 34) und dem Gleitstein (23, 33, 39) angeordnetes Federelement (31, 35, 37) gebildet ist.
8. Zahnstangenlenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (23, 33, 39) einschließlich der Radialfederung (27) einteilig ausgebildet ist.
9. Zahnstangenlenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (23, 33, 39) als Kunststoffspritzgussteil gefertigt ist.

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