DE102017211591A1 - Rack for a steering system of a motor vehicle and steering system - Google Patents

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DE102017211591A1 DE102017211591.2A DE102017211591A DE102017211591A1 DE 102017211591 A1 DE102017211591 A1 DE 102017211591A1 DE 102017211591 A DE102017211591 A DE 102017211591A DE 102017211591 A1 DE102017211591 A1 DE 102017211591A1
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recess
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Stefan Fröhlich
Thomas Kroiss
Alfred Brenner
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Robert Bosch GmbH
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/126—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
    • 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
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zahnstange (10) für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem hohl ausgebildeten Grundkörper (12), welcher an seiner Außenseite eine Aussparung (12a) aufweist, und mit einem Verzahnungssegment (14), welches in die Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) eingesetzt ist, wobei Fügeflächen (14a, 14b, 14c, 14d) des Verzahnungssegments (14) und Fügeflächen (12c, 12d, 12e, 12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) eine formschlüssige Verbindung bilden. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a toothed rack (10) for a steering system of a motor vehicle, comprising a hollow body (12) which has a recess (12a) on its outside, and a toothed segment (14) which projects into the recess (12a) of Base body (12) is inserted, wherein joining surfaces (14a, 14b, 14c, 14d) of the toothed segment (14) and joining surfaces (12c, 12d, 12e, 12f) of the recess (12a) of the base body (12) form a positive connection. The invention further relates to a steering system for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a rack for a steering system of a motor vehicle. The invention further relates to a steering system for a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Modulare Zahnstangen weisen herkömmlicherweise einen hohl ausgebildeten Grundkörper auf, welcher an seiner Außenseite eine Aussparung aufweist. In die Aussparung ist ein Verzahnungssegment eingesetzt und mit dem Grundkörper im Bereich der Aussparung verschweißt.Modular racks have conventionally a hollow base body, which has a recess on its outer side. In the recess, a toothed segment is inserted and welded to the base body in the region of the recess.

Die DE 20117 694 U1 offenbart eine Zahnstange bestehend aus einem Rohr, das einen Ausschnitt in seiner Wandung aufweist, und einen Zahnstreifen, der in den Ausschnitt eingesetzt und mit der Wandung des Rohres verschweißt ist.The DE 20117 694 U1 discloses a rack consisting of a tube having a cutout in its wall, and a toothed strip which is inserted into the cutout and welded to the wall of the tube.

Vorstehend genannte Anordnung der Zahnstange weist den Nachteil auf, dass bei Schweißverbindungen der Nachweis schwer zu führen ist, dass die Verbindung fehlerfrei ausgeführt wurde.The above-mentioned arrangement of the rack has the disadvantage that, in the case of welded joints, it is difficult to prove that the connection was carried out without errors.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, wobei selbst bei nicht fehlerfrei ausgeführter Verschweißung des Verzahnungssegments mit dem Grundkörper kein sicherheitskritisches Versagen der Zahnstange auftreten kann.The invention is therefore an object of the invention to provide an improved rack for a steering system of a motor vehicle, even if not properly executed welding of the toothed segment with the body no safety-critical failure of the rack can occur.

Die Aufgabe wird mit einer Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird des Weiteren mit einem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst.The object is achieved with a rack for a steering system of a motor vehicle having the features of patent claim 1. The object is further achieved with a steering system for a motor vehicle having the features of patent claim 14.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem hohl ausgebildeten Grundkörper, welcher an seiner Außenseite eine Aussparung aufweist, und mit einem Verzahnungssegment, welches in die Aussparung des Grundkörpers eingesetzt ist, wobei Fügeflächen des Verzahnungssegments und der Aussparung des Grundkörpers eine formschlüssige Verbindung bilden.The present invention provides a rack for a steering system of a motor vehicle, with a hollow base body which has a recess on its outer side, and with a toothed segment, which is inserted into the recess of the base body, joining surfaces of the toothed segment and the recess of the base body a form positive connection.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Zahnstange und mit zumindest einem Druckstück, welches die Zahnstange mit einer vorgegebenen Druckkraft beaufschlagt.The present invention further provides a steering system for a motor vehicle with the rack according to the invention and with at least one pressure piece, which acts on the rack with a predetermined compressive force.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch das Vorsehen der formschlüssigen Verbindung in vorteilhafter Weise zu gewährleisten, dass selbst bei Vorhandensein einer fehlerhaften Schweißverbindung eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit dem Grundkörper sowie ein Kraftfluss der Zahnstange aufrechterhalten werden kann.An idea of the present invention is to ensure by providing the positive connection in an advantageous manner that even in the presence of a faulty welded connection, a positive connection of the toothed segment with the main body and a power flow of the rack can be maintained.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verzahnungssegment an einem ersten Endabschnitt in Längsrichtung des Verzahnungssegments eine erste Fügefläche aufweist, welche auf einer ersten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers aufliegt, und wobei das Verzahnungssegment an einem zweiten Endabschnitt in Längsrichtung des Verzahnungssegments eine zweite Fügefläche aufweist, welche auf einer zweiten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers aufliegt, wobei die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche des Verzahnungssegments dazu ausgebildet sind, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Längsrichtung des Verzahnungssegments zu bilden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise gewährleistet werden, dass die formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Längsrichtung des Verzahnungssegments gebildet wird und das Verzahnungssegment somit in Längsrichtung in der Aussparung des Grundkörpers fixiert ist.According to a preferred embodiment, it is provided that the toothed segment has a first joining surface at a first end section in the longitudinal direction of the toothed segment, which rests on a first joining surface of the recess of the base body, and wherein the toothed segment has a second joining surface at a second end section in the longitudinal direction of the toothed segment , which rests on a second joining surface of the recess of the base body, wherein the first joining surface and the second joining surface of the toothed segment are adapted to form a positive connection of the toothed segment with the recess of the base body in the longitudinal direction of the toothed segment. This can be ensured in an advantageous manner that the positive connection of the toothed segment is formed with the recess of the base body in the longitudinal direction of the toothed segment and the toothed segment is thus fixed in the longitudinal direction in the recess of the base body.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verzahnungssegment an einer der Aussparung des Grundkörpers zugewandten Unterseite an einem ersten Endabschnitt in Breitenrichtung des Verzahnungssegments eine, sich in Längsrichtung des Verzahnungssegments erstreckende dritte Fügefläche, welche auf einer dritten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers aufliegt und an einem zweiten Endabschnitt in Breitenrichtung des Verzahnungssegments eine, sich in Längsrichtung des Verzahnungssegments erstreckende vierte Fügefläche aufweist, welche auf einer vierten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers aufliegt. Somit sind die Fügeflächen des Grundkörpers und die Fügeflächen des Verzahnungssegments in vorteilhafter Weise aufeinander derart abgestimmt, dass diese aufeinander aufliegen.According to a further preferred development, it is provided that the toothed segment on a lower side facing the recess of the base body at a first end portion in the width direction of the toothed segment, a third joining surface extending in the longitudinal direction of the toothed segment, which rests on a third joining surface of the recess of the base body and at a second end portion in the width direction of the toothed segment has a, extending in the longitudinal direction of the toothed segment fourth joining surface, which rests on a fourth joining surface of the recess of the base body. Thus, the joining surfaces of the base body and the joining surfaces of the toothed segment are advantageously matched to one another such that they rest on one another.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verzahnungssegment an der, der Aussparung des Grundkörpers zugewandten Unterseite zwischen der dritten Fügefläche und der vierten Fügefläche einen sich in Längsrichtung des Verzahnungssegments erstreckenden Vorsprung aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Breitenrichtung des Verzahnungssegments zu bilden. Somit kann in vorteilhafter Weise die formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Breitenrichtung des Verzahnungssegments gewährleistet werden und somit sichergestellt werden, dass das Verzahnungssegment durch den Vorsprung des Verzahnungssegments in Breitenrichtung des Verzahnungssegments in der Aussparung des Grundkörpers fixiert ist.According to a further preferred embodiment, it is provided that the toothed segment at the, between the third joining surface and the fourth joining surface facing the recess of the base body a in Having longitudinal direction of the toothed segment extending projection, which is adapted to form a positive connection of the toothed segment with the recess of the base body in the width direction of the toothed segment. Thus, the positive connection of the toothed segment with the recess of the base body in the width direction of the toothed segment can be ensured in an advantageous manner and thus ensured that the toothed segment is fixed in the recess of the base body by the projection of the toothed segment in the width direction of the toothed segment.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verzahnungssegment an der, der Aussparung des Grundkörpers zugewandten Unterseite zwischen der dritten Fügefläche und der vierten Fügefläche eine Mehrzahl von, sich abschnittsweise in Längsrichtung des Verzahnungssegments erstreckenden Vorsprüngen aufweist, welche in Längsrichtung des Verzahnungssegments voneinander beabstandet angeordnet sind. Durch die lediglich abschnittsweise Ausbildung der jeweiligen Vorsprünge kann in vorteilhafter Weise von dem Vorsehen eines in Längsrichtung des Verzahnungssegments durchgehend ausgebildeten Vorsprungs abgesehen werden, was in vorteilhafter Weise zu einer Gewichtsersparnis führt, wobei die Mehrzahl von, in Längsrichtung voneinander beabstandet angeordneten Vorsprüngen des Verzahnungssegments ebenfalls die Aufgabe erfüllen, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Breitenrichtung des Verzahnungssegments vorzusehen.According to a further preferred development, it is provided that the toothed segment has a plurality of projections, which extend in sections in the longitudinal direction of the toothed segment and which are spaced apart from one another in the longitudinal direction of the toothed segment, between the third joining surface and the fourth joining surface are. By only partially forming the respective projections can be dispensed with advantageously by the provision of a longitudinally extending the toothed segment projection, which advantageously leads to a weight savings, wherein the plurality of longitudinally spaced apart projections of the toothed segment also the To fulfill the task to provide a positive connection of the toothed segment with the recess of the body in the width direction of the toothed segment.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die dritte Fügefläche und die vierte Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers an einem radial inneren Abschnitt einen sich in Hochrichtung der Zahnstange erstreckenden Vorsprung aufweisen, wobei die dritte Fügefläche und die vierte Fügefläche des Verzahnungssegments an einem in Breitenrichtung des Verzahnungssegments äußeren Abschnitt einen sich in Hochrichtung der Zahnstange erstreckenden Vorsprung aufweisen, und wobei zueinander benachbart angeordnete Vorsprünge der Aussparung des Grundkörpers und der Fügeflächen des Verzahnungssegments ineinander greifen. Somit kann in vorteilhafter Weise aufgrund der Ausbildung von Vorsprüngen sowohl am Grundkörper als auch am Verzahnungssegment eine besonders sichere Fixierung des Verzahnungssegments in der Aussparung des Grundkörpers bzw. eine besonders sichere formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Breitenrichtung des Verzahnungssegments vorgesehen werden.According to a further preferred embodiment, it is provided that the third joining surface and the fourth joining surface of the recess of the base body at a radially inner portion have a extending in the vertical direction of the rack protrusion, wherein the third joining surface and the fourth joining surface of the toothed segment at a width direction of Gear segment outer portion have a extending in the vertical direction of the rack projection, and wherein adjacent to each other arranged projections of the recess of the base body and the joining surfaces of the toothed mesh into each other. Thus, due to the formation of projections both on the base body and on the toothed segment, a particularly secure fixing of the toothed segment in the recess of the base body or a particularly secure positive connection of the toothed segment with the recess of the base body in the width direction of the toothed segment can be advantageously provided.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass sich das Verzahnungssegment in Breitenrichtung über die Fügeflächen der Aussparung des Grundkörpers hinaus erstreckt, wobei die dritte Fügefläche und die vierte Fügefläche des Verzahnungssegments an einem in Breitenrichtung des Verzahnungssegments äußeren Abschnitt einen sich in Hochrichtung der Zahnstange erstreckenden Vorsprung aufweisen, welche Vorsprünge dazu ausgebildet sind, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Breitenrichtung des Verzahnungssegments zu bilden. Aufgrund der breiteren Ausbildung des Verzahnungssegments relativ zu den Abmessungen des Grundkörpers in Breitenrichtung kann in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, dass die Vorsprünge des Verzahnungssegments den Grundkörper vollständig umgreifen.According to a further preferred embodiment, it is provided that the toothed segment extends in the width direction beyond the joining surfaces of the recess of the main body, wherein the third joining surface and the fourth joining surface of the toothed segment at a in the width direction of the toothed segment outer portion extending in the vertical direction of the rack protrusion have, which projections are adapted to form a positive connection of the toothed segment with the recess of the base body in the width direction of the toothed segment. Due to the broader design of the toothed segment relative to the dimensions of the base body in the width direction, it can be provided in an advantageous manner that the projections of the toothed segment completely surround the base body.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die dritte Fügefläche und die vierte Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers an einem radial äußeren Abschnitt einen sich in Hochrichtung der Zahnstange erstreckenden Vorsprung aufweisen, wobei die dritte Fügefläche und die vierte Fügefläche des Verzahnungssegments auf einem radial inneren Abschnitt der dritten Fügefläche und der vierten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers aufliegen, und wobei die Vorsprünge der ersten Fügefläche und der zweiten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers mit jeweiligen Endabschnitten der Fügeflächen des Verzahnungssegments in Breitenrichtung der Zahnstange eine formschlüssige Verbindung bilden. Durch vorstehend genannte Anordnung kann ebenfalls eine sichere formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Breitenrichtung des Verzahnungssegments gebildet werden.According to a further preferred embodiment, it is provided that the third joining surface and the fourth joining surface of the recess of the base body at a radially outer portion have a extending in the vertical direction of the rack projection, wherein the third joining surface and the fourth joining surface of the toothed segment on a radially inner portion the third joining surface and the fourth joining surface of the recess of the base body rest, and wherein the projections of the first joining surface and the second joining surface of the recess of the base body form a positive connection with respective end portions of the joining surfaces of the toothed segment in the width direction of the rack. By the above arrangement, a secure positive connection of the toothed segment can be formed with the recess of the body in the width direction of the toothed segment also.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verzahnungssegment an jeweiligen Endabschnitten in Längsrichtung des Verzahnungssegments einen sich in Längsrichtung erstreckenden Vorsprung aufweist, welcher in die Aussparung des Grundkörpers eingesetzt ist, wobei die Aussparung des Grundkörpers derart ausgebildet ist, dass sie den Vorsprung des Verzahnungssegments formschlüssig umschließt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, dass durch das Vorsehen lediglich eines Vorsprungs an jeweiligen Endabschnitten in Längsrichtung des Verzahnungssegments sowohl eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Breitenrichtung des Verzahnungssegments als auch in Längsrichtung des Verzahnungssegments gebildet werden kann.According to a further preferred refinement, it is provided that the toothed segment has, at respective end sections in the longitudinal direction of the toothed segment, a projection extending in the longitudinal direction, which is inserted into the recess of the base body, wherein the recess of the base body is designed such that it projects the projection of the toothed segment encloses positively. This can be provided in an advantageous manner that can be formed by the provision of only a projection at respective end portions in the longitudinal direction of the toothed segment both a positive connection of the toothed segment with the recess of the body in the width direction of the toothed segment and in the longitudinal direction of the toothed segment.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Fügefläche des Verzahnungssegments abschnittsweise auf der ersten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers aufliegt und einen Hinterschnitt aufweist, welcher die erste Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers in Längsrichtung der Zahnstange hinterschneidet.According to a further preferred embodiment, it is provided that the first joining surface the toothed segment rests in sections on the first joining surface of the recess of the base body and has an undercut which undercuts the first joining surface of the recess of the base body in the longitudinal direction of the rack.

Durch Vorsehen der Hinterschneidung kann in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, dass die formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers in Längsrichtung des Verzahnungssegments besonders sicher ausgeführt ist. Hierfür wird bei der Montage des Verzahnungssegments in die Aussparung des Grundkörpers ein jeweiliger Bereich des Grundkörpers im Bereich der Fügeflächen des Grundkörpers gebogen, um ein Einfügen des Verzahnungssegments in die Aussparung des Grundkörpers zu ermöglichen und nach dem Einfügen wieder in die ursprüngliche Form zurückgebogen. Alternativ kann, falls kein zusätzlicher weiterer Hinterschnitt am gegenüberliegenden Endabschnitt des Verzahnungssegments vorgesehen ist, das Segment ohne Auf- und Rückbiegen des Grundkörpers in die Aussparung des Grundkörpers eingefügt werden.By providing the undercut can be provided in an advantageous manner that the positive connection of the toothed segment with the recess of the body in the longitudinal direction of the toothed segment is carried out particularly secure. For this purpose, a respective region of the base body in the region of the joining surfaces of the body is bent during assembly of the toothed segment in the recess of the body to allow insertion of the toothed segment in the recess of the body and bent back after insertion into the original shape. Alternatively, if no additional further undercut is provided at the opposite end portion of the toothed segment, the segment can be inserted into the recess of the base body without bending the main body back and forth.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fügeflächen des Verzahnungssegments mit den Fügeflächen der Aussparung des Grundkörpers zumindest abschnittsweise verschweißt, insbesondere laserverschweißt, sind. Durch das zusätzliche Verschweißen ist in vorteilhafter Weise eine erweiterte Sicherheit der Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers erreichbar, da nunmehr sowohl die formschlüssige Verbindung als auch zusätzlich die Schweißverbindung zwischen Verzahnungssegment und Grundkörper vorgesehen sind.According to a further preferred development, it is provided that the joining surfaces of the toothed segment are welded, in particular laser-welded, at least in sections to the joining surfaces of the recess of the base body. Due to the additional welding, an extended security of the connection of the toothed segment with the recess of the base body can be achieved in an advantageous manner, since now both the positive connection and in addition the welded connection between the toothed segment and the base body are provided.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Verzahnungssegment eine konstante oder variable Übersetzung aufweist und das Verzahnungssegment zerspanend oder umgeformt hergestellt ist. Die vorstehende Verbindungstechnik zur Verbindung des Verzahnungssegments mit der Aussparung des Grundkörpers ist somit in vorteilhafter Weise auf eine Vielzahl unterschiedlich hergestellter Verzahnungssegmente anwendbar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Grundkörper an seiner Außenseite eine weitere Aussparung aufweist, in welche ein zweites Verzahnungssegment eingesetzt ist. Selbstverständlich kann die Zahnstange eine Mehrzahl von Verzahnungssegmenten aufweisen, welche in Längsrichtung der Zahnstange voneinander beabstandet angeordnet und in entsprechende Aussparungen des Grundkörpers eingesetzt oder in beliebigem Winkel über den Umfang des Grundkörpers angeordnet sind, wobei die erfindungsgemäße Verbindungstechnik zwischen Verzahnungssegment und Grundkörper ebenfalls im Falle des Vorsehens einer Mehrzahl von Verzahnungssegmenten anwendbar ist.According to a further preferred embodiment, it is provided that the toothed segment has a constant or variable ratio and the toothed segment is produced by machining or deformation. The above connection technique for connecting the toothed segment with the recess of the base body is thus advantageously applicable to a plurality of differently produced toothed segments. According to a further preferred embodiment, it is provided that the base body has on its outer side a further recess into which a second toothed segment is inserted. Of course, the rack may have a plurality of toothed segments, which are arranged spaced apart in the longitudinal direction of the rack and inserted into corresponding recesses of the base body or at any angle over the circumference of the base body, wherein the inventive connection technique between toothed segment and body also in the case of providing a plurality of toothed segments is applicable.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.

Figurenlistelist of figures

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine schematische Darstellung der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
  • 7 eine schematische Darstellung der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
  • 8 eine Längsschnittansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung; und
  • 9 eine schematische Darstellung der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a rack for a steering system of a motor vehicle according to a first embodiment of the invention;
  • 2 a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to the first embodiment of the invention;
  • 3 a schematic representation of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a second embodiment of the invention;
  • 4 a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a third embodiment of the invention;
  • 5 a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a fourth embodiment of the invention;
  • 6 a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a fifth embodiment of the invention;
  • 7 a schematic representation of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a sixth embodiment of the invention;
  • 8th a longitudinal sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a seventh embodiment of the invention; and
  • 9 a schematic representation of the rack for the steering system of the motor vehicle according to an eighth embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures of the drawings, like reference characters designate like or functionally identical elements, components or components unless otherwise indicated.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic representation of a rack for a steering system of a motor vehicle according to a first embodiment of the invention.

Die Zahnstange 10 weist einen hohl, vorzugsweise hohlzylindrisch ausgebildeten Grundkörper 12 auf. Der hohl ausgebildete Grundkörper 12 weist an seiner Außenseite eine Aussparung 12a auf. In die Aussparung 12a des Grundkörpers 12 ist ein Verzahnungselement 14 der Zahnstange 10 eingesetzt. Hierbei bilden Fügeflächen 14a, 14b des Verzahnungssegments 14 und Fügeflächen 12c, 12d der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 eine formschlüssige Verbindung.The rack 10 has a hollow, preferably hollow cylindrical base body 12 on. The hollow body 12 has on its outside a recess 12a on. In the recess 12a of the basic body 12 is a toothed element 14 the rack 10 used. Here are joining surfaces 14a . 14b of the gear segment 14 and joining surfaces 12c . 12d the recess 12a of the basic body 12 a positive connection.

Das Verzahnungssegment 14 weist an einem ersten Endabschnitt 14e in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 eine erste Fügefläche 14a auf. Die erste Fügefläche 14a liegt auf einer ersten Fügefläche 12c der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 auf. Das Verzahnungssegment 14 weist an einem zweiten Endabschnitt 14f in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 eine zweite Fügefläche 14b auf.The gear segment 14 points at a first end portion 14e longitudinal LR of the gear segment 14 a first joining surface 14a on. The first joining surface 14a lies on a first joining surface 12c the recess 12a of the basic body 12 on. The gear segment 14 points at a second end portion 14f longitudinal LR of the gear segment 14 a second joining surface 14b on.

Die zweite Fügefläche 14b liegt auf einer zweiten Fügefläche 12d der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 auf. Die erste Fügefläche 14a und die zweite Fügefläche 14b des Verzahnungssegments 14 sind dazu ausgebildet, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments 14 mit der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 zu bilden.The second joining surface 14b lies on a second joining surface 12d the recess 12a of the basic body 12 on. The first joining surface 14a and the second joining surface 14b of the gear segment 14 are designed to form-fit connection of the toothed segment 14 with the recess 12a of the basic body 12 longitudinal LR of the gear segment 14 to build.

Das Vorsehen einer formschlüssigen Verbindung des Verzahnungssegments 14 mit der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 in Breitenrichtung des Verzahnungssegments 14 ist in 1 nicht dargestellt. Dies wird mit Bezug auf 2 beschrieben.The provision of a positive connection of the toothed segment 14 with the recess 12a of the basic body 12 in the width direction of the toothed segment 14 is in 1 not shown. This will be with reference to 2 described.

2 zeigt eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to the first embodiment of the invention.

Das Verzahnungssegment 14 weist an einer der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 zugewandten Unterseite 14g an einem ersten Endabschnitt 14h in Breitenrichtung BR des Verzahnungssegments 14 eine, sich in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 erstreckende dritte Fügefläche 14c auf.The gear segment 14 points to one of the recess 12a of the basic body 12 facing bottom 14g at a first end portion 14h in the width direction BR of the gear segment 14 one, in the longitudinal direction LR of the gear segment 14 extending third joint surface 14c on.

Die dritte Fügefläche 14c liegt auf einer dritten Fügefläche 12e der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 auf. Des Weiteren weist das Verzahnungssegment 14 an der, der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 zugewandten Unterseite 14g an einem zweiten Endabschnitt 14i in Breitenrichtung BR des Verzahnungssegments 14 eine, sich in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 erstreckende vierte Fügefläche 14d auf. Die vierte Fügefläche 14d liegt auf einer vierten Fügefläche 12f der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 auf.The third joining surface 14c lies on a third joining surface 12e the recess 12a of the basic body 12 on. Furthermore, the gear segment 14 at the, the recess 12a of the basic body 12 facing bottom 14g at a second end portion 14i in the width direction BR of the gear segment 14 one, in the longitudinal direction LR of the gear segment 14 extending fourth joining surface 14d on. The fourth joining surface 14d lies on a fourth joining surface 12f the recess 12a of the basic body 12 on.

Das Verzahnungssegment 14 weist an der, der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 zugewandten Unterseite 14g zwischen der dritten Fügefläche 14c und der vierten Fügefläche 14d einen sich in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 erstreckenden Vorsprung 16 auf. Der Vorsprung 16 ist dazu ausgebildet, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments 14 mit der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 in Breitenrichtung BR des Verzahnungssegments 14 zu bilden.The gear segment 14 points to the, the recess 12a of the basic body 12 facing bottom 14g between the third joining surface 14c and the fourth joining surface 14d one in the longitudinal direction LR of the gear segment 14 extending projection 16 on. The lead 16 is adapted to a positive connection of the toothed segment 14 with the recess 12a of the basic body 12 in the width direction BR of the gear segment 14 to build.

3 zeigt eine schematische Darstellung der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a schematic representation of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a second embodiment of the invention.

Das Verzahnungssegment 14 weist an der, der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 zugewandten Unterseite 14g zwischen der dritten Fügefläche 14c und der vierten Fügefläche 14d eine Mehrzahl von, sich abschnittsweise in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 erstreckenden Vorsprünge 16a, 16b, 16c auf. Die Vorsprünge 16a, 16b, 16c sind in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 voneinander beabstandet angeordnet.The gear segment 14 points to the, the recess 12a of the basic body 12 facing bottom 14g between the third joining surface 14c and the fourth joining surface 14d a plurality of, in sections in the longitudinal direction LR of the gear segment 14 extending projections 16a . 16b . 16c on. The projections 16a . 16b . 16c are in the longitudinal direction LR of the gear segment 14 spaced apart.

4 zeigt eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a third embodiment of the invention.

Die dritte Fügefläche 12e und die vierte Fügefläche 12f der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 weisen an einem radial inneren Abschnitt 12j einen sich in Hochrichtung HR der Zahnstange 10 erstreckenden Vorsprung 18a, 18b auf.The third joining surface 12e and the fourth joining surface 12f the recess 12a of the basic body 12 have at a radially inner portion 12j one in the vertical direction HR of the rack 10 extending projection 18a . 18b on.

Die dritte Fügefläche 14c und die vierte Fügefläche 14d des Verzahnungssegments 14 weisen an einem in Breitenrichtung BR des Verzahnungssegments 14 äußeren Abschnitt 14j, 14k einen sich in Hochrichtung HR der Zahnstange 10 erstreckenden Vorsprung 14l, 14m auf. Zueinander benachbart angeordnete Vorsprünge 18a, 14l, 18b, 14m der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 und der Fügeflächen 14c, 14d des Verzahnungssegments 14 greifen hierbei ineinander.The third joining surface 14c and the fourth joining surface 14d of the gear segment 14 indicate one in the width direction BR of the gear segment 14 outer section 14j . 14k one in the vertical direction MR the rack 10 extending projection 14l . 14m on. Mutually adjacent projections 18a . 14l . 18b . 14m of the recess 12a of the basic body 12 and the joining surfaces 14c . 14d of the gear segment 14 interlock here.

Alternativ können die Vorsprünge 18a, 18b des Grundkörpers 12 beispielsweise eine zusätzliche Schrägstellung aufweisen, d.h. sie erstrecken sich in einem vorgegebenen Winkel nach außen. Gleichzeitig weisen die Vorsprünge 14l, 14m des Verzahnungssegments 14 eine zusätzliche Schrägstellung auf, d.h. sie erstrecken sich in einem vorgegebenen Winkel nach innen. Somit ergibt sich zwischen den Vorsprüngen 18a, 18b des Grundkörpers 12 und den Vorsprüngen 14l, 14m des Verzahnungssegments 14 eine Hinterschneidung, so dass ein vertikales Abheben des Verzahnungssegments 14 von dem Grundkörpers 12 verhindert wird.Alternatively, the projections 18a . 18b of the basic body 12 for example, have an additional inclination, ie they extend at a predetermined angle to the outside. At the same time, the projections 14l . 14m of the gear segment 14 an additional inclination, ie they extend at a predetermined angle inwards. Thus results between the projections 18a . 18b of the basic body 12 and the projections 14l . 14m of the gear segment 14 an undercut, allowing a vertical lifting of the toothed segment 14 from the main body 12 is prevented.

5 zeigt eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. 5 shows a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a fourth embodiment of the invention.

Das Verzahnungssegment 14 erstreckt sich in Breitenrichtung BR gemäß der vorliegenden Ausführungsform über die Fügeflächen 12e, 12f der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 hinaus. Die dritte Fügefläche 14c und die vierte Fügefläche 14d des Verzahnungssegments 14 weisen an einem in Breitenrichtung BR des Verzahnungssegments 14 äußeren Abschnitt einen sich in Hochrichtung HR der Zahnstange 10 erstreckenden Vorsprung 20a, 20b auf.The gear segment 14 extends in the width direction BR according to the present embodiment on the joining surfaces 12e . 12f the recess 12a of the basic body 12 out. The third joining surface 14c and the fourth joining surface 14d of the gear segment 14 indicate one in the width direction BR of the gear segment 14 outer section in a vertical direction MR the rack 10 extending projection 20a . 20b on.

Die Vorsprünge 20a, 20b sind dazu ausgebildet, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments 14 mit der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 in Breitenrichtung BR des Verzahnungssegments 14 zu bilden.The projections 20a . 20b are designed to form-fit connection of the toothed segment 14 with the recess 12a of the basic body 12 in the width direction BR of the gear segment 14 to build.

Alternativ kann wie mit Bezug auf 4 beschrieben eine Hinterschneidung des Verzahnungssegments 14 und des Grundkörpers 12 vorgesehen werden, so dass ein vertikales Abheben des Verzahnungssegments 14 von dem Grundkörpers 12 verhindert wird.Alternatively, as with respect to 4 described an undercut of the toothed segment 14 and the basic body 12 be provided so that a vertical lifting of the toothed segment 14 from the main body 12 is prevented.

6 zeigt eine Querschnittsansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. 6 shows a cross-sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a fifth embodiment of the invention.

Die dritte Fügefläche 12e und die vierte Fügefläche 12f der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 weisen an einem radial äußeren Abschnitt einen sich in Hochrichtung HR der Zahnstange 10 erstreckenden Vorsprung 22a, 22b auf. Die dritte Fügefläche 14c und die vierte Fügefläche 14d des Verzahnungssegments 14 liegen auf einem radial inneren Abschnitt der dritten Fügefläche 12e und der vierten Fügefläche 12f der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 auf.The third joining surface 12e and the fourth joining surface 12f the recess 12a of the basic body 12 have at a radially outer portion in the vertical direction MR the rack 10 extending projection 22a . 22b on. The third joining surface 14c and the fourth joining surface 14d of the gear segment 14 lie on a radially inner portion of the third joining surface 12e and the fourth joining surface 12f the recess 12a of the basic body 12 on.

Die Vorsprünge 22a, 22b der ersten Fügefläche 12c und der zweiten Fügefläche 12d der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 bilden mit jeweiligen Endabschnitten der Fügeflächen 14c, 14d des Verzahnungssegments 14 in Breitenrichtung BR der Zahnstange 10 eine formschlüssige Verbindung.The projections 22a . 22b the first joining surface 12c and the second joining surface 12d the recess 12a of the basic body 12 form with respective end portions of the joining surfaces 14c . 14d of the gear segment 14 in the width direction BR the rack 10 a positive connection.

Alternativ kann wie mit Bezug auf 4 beschrieben eine Hinterschneidung des Verzahnungssegments 14 und des Grundkörpers 12 vorgesehen werden, so dass ein vertikales Abheben des Verzahnungssegments 14 von dem Grundkörpers 12 verhindert wird.Alternatively, as with respect to 4 described an undercut of the toothed segment 14 and the basic body 12 be provided so that a vertical lifting of the toothed segment 14 from the main body 12 is prevented.

7 zeigt eine schematische Darstellung der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. 7 shows a schematic representation of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a sixth embodiment of the invention.

Das Verzahnungssegment 14 weist an jeweiligen Endabschnitten 14e, 14f in Längsrichtung LR des Verzahnungssegments 14 einen sich in Längsrichtung LR erstreckenden Vorsprung 24 auf. Der Vorsprung 24 ist in die Aussparung 12a des Grundkörpers 12 eingesetzt.The gear segment 14 indicates at respective end sections 14e . 14f longitudinal LR of the gear segment 14 one in the longitudinal direction LR extending projection 24 on. The lead 24 is in the recess 12a of the basic body 12 used.

Der Vorsprung 24 kann hierbei eine beliebige Form aufweisen wie beispielsweise die in der vorliegenden Ausführungsform dargestellte abgerundete Form. Alternativ sind auch andere Formen denkbar wie beispielsweise eine eckige oder eine hinterschnittene Form. Die Aussparung 12a des Grundkörpers 12 ist hierbei derart ausgebildet, dass sie den Vorsprung 24 des Verzahnungssegments 14 formschlüssig umschließt.The lead 24 may in this case have any shape, such as the rounded shape shown in the present embodiment. Alternatively, other shapes are conceivable such as an angular or an undercut shape. The recess 12a of the basic body 12 is here designed such that it the projection 24 of the gear segment 14 encloses positively.

8 zeigt eine Längsschnittansicht der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung. 8th shows a longitudinal sectional view of the rack for the steering system of the motor vehicle according to a seventh embodiment of the invention.

Die erste Fügefläche 14a des Verzahnungssegments 14 liegt abschnittsweise auf der ersten Fügefläche 12c der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 auf. Ferner weist die erste Fügefläche 14a des Verzahnungssegments 14 einen Hinterschnitt 26 auf, welcher die erste Fügefläche 12c der Aussparung 12a des Grundkörpers 12 in Längsrichtung LR der Zahnstange 10 hinterschneidet.The first joining surface 14a of the gear segment 14 is partially on the first joining surface 12c the recess 12a of the basic body 12 on. Furthermore, the first joint surface 14a of the gear segment 14 an undercut 26 on which the first joining surface 12c the recess 12a of the basic body 12 longitudinal LR the rack 10 undercuts.

Ebenso liegt die zweite Fügefläche des Verzahnungssegments abschnittsweise auf der zweiten Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers auf (in 8 nicht gezeigt). Ferner weist die zweite Fügefläche des Verzahnungssegments einen Hinterschnitt auf, welcher die zweite Fügefläche der Aussparung des Grundkörpers in Längsrichtung der Zahnstange hinterschneidet.Likewise, the second joining surface of the toothed segment lies in sections on the second joining surface of the recess of the base body (in 8th Not shown). Furthermore, the second joining surface of the toothed segment has an undercut which undercuts the second joining surface of the recess of the main body in the longitudinal direction of the rack.

Alternativ kann der Hinterschnitt auch in anderer geeigneter Form ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Hinterschnitt nur abschnittsweise ausgebildet sein oder in entsprechende Aussparungen des Grundkörpers eingreifen.Alternatively, the undercut can also be formed in another suitable form. For example, the undercut may be formed only in sections or engage in corresponding recesses of the base body.

9 zeigt eine schematische Darstellung der Zahnstange für das Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung. 9 shows a schematic representation of the rack for the steering system of the motor vehicle according to an eighth embodiment of the invention.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der Grundkörper 12 zusätzlich zu der Aussparung 12a, in welche das Verzahnungssegment 14 eingesetzt ist, eine weitere Aussparung 12b auf, in welche ein weiteres Verzahnungssegment 28 eingesetzt ist.According to the present embodiment, the main body 12 in addition to the recess 12a into which the gear segment 14 is inserted, another recess 12b into which another gearing segment 28 is used.

Die jeweiligen (in 9 nicht dargestellten) Fügeflächen des Verzahnungssegments 14 und der Aussparung 12a, 12b des Grundkörpers 12 sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich verschweißt, insbesondere laserverschweißt. Entsprechende Schweißnähte 32a, 32b, 32c im Bereich des Verzahnungssegments 14 sowie entsprechende Schweißnähte 34a, 34b, 34c im Bereich des weiteren Verzahnungssegments 28 sind vorzugsweise punktuell vorgesehen.The respective (in 9 not shown) joining surfaces of the toothed segment 14 and the recess 12a . 12b of the basic body 12 are additionally welded according to the present embodiment, in particular laser welded. Appropriate welds 32a . 32b . 32c in the area of the toothed segment 14 as well as appropriate welds 34a . 34b . 34c in the area of the further toothed segment 28 are preferably provided selectively.

Alternativ können die Schweißnähte auch durchgehend bzw. umlaufend im Bereich der jeweiligen Verzahnungssegmente ausgebildet sein. Des Weiteren weisen die Verzahnungselemente 14, 28 eine konstante Übersetzung auf. Alternativ können die Verzahnungselemente 14, 28 beispielsweise eine variable Verzahnung aufweisen. Darüber hinaus sind die Verzahnungssegmente 14, 28 zerspanend hergestellt. Alternativ können die Verzahnungssegmente 14, 28 beispielsweise umgeformt hergestellt sein.Alternatively, the welds may be formed continuously or circumferentially in the region of the respective toothed segments. Furthermore, the gear elements 14 . 28 a constant translation. Alternatively, the gear elements 14 . 28 for example, have a variable toothing. In addition, the gearing segments 14 . 28 produced by machining. Alternatively, the gearing segments 14 . 28 be made, for example, converted.

Ferner ist ein Druckstück 30 in einem unteren Bereich der Zahnstange benachbart zu dem Verzahnungssegment 14 vorgesehen. Alternativ kann das Druckstück auch an einer anderen Position entlang einer Längsrichtung der Zahnstange positioniert werden oder beispielsweise eine Mehrzahl von Druckstücken vorgesehen werden.Furthermore, a pressure piece 30 in a lower portion of the rack adjacent to the gear segment 14 intended. Alternatively, the pressure piece may also be positioned at a different position along a longitudinal direction of the rack or, for example, a plurality of pressure pieces may be provided.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but is modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

Beispielsweise können eine Form, Abmessung und/oder eine Beschaffenheit der Komponenten der Zahnstange abgeändert werden.For example, a shape, size and / or nature of the components of the rack may be altered.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 20117694 U1 [0003]DE 20117694 U1 [0003]

Claims (14)

Zahnstange (10) für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem hohl ausgebildeten Grundkörper (12), welcher an seiner Außenseite eine Aussparung (12a) aufweist; und mit einem Verzahnungssegment (14), welches in die Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Fügeflächen (14a, 14b, 14c, 14d) des Verzahnungssegments (14) und Fügeflächen (12c, 12d, 12e, 12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) eine formschlüssige Verbindung bilden.Rack (10) for a steering system of a motor vehicle, with a hollow base body (12) having on its outside a recess (12a); and with a toothed segment (14), which is inserted into the recess (12a) of the main body (12), characterized in that joining surfaces (14a, 14b, 14c, 14d) of the toothed segment (14) and joining surfaces (12c, 12d, 12e , 12f) of the recess (12a) of the base body (12) form a positive connection. Zahnstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungssegment (14) an einem ersten Endabschnitt (14e) in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) eine erste Fügefläche (14a) aufweist, welche auf einer ersten Fügefläche (12c) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) aufliegt, und wobei das Verzahnungssegment (14) an einem zweiten Endabschnitt (14f) in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) eine zweite Fügefläche (14b) aufweist, welche auf einer zweiten Fügefläche (12d) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) aufliegt, wobei die erste Fügefläche (14a) und die zweite Fügefläche (14b) des Verzahnungssegments (14) dazu ausgebildet sind, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments (14) mit der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) zu bilden.Rack behind Claim 1 , characterized in that the toothed segment (14) at a first end portion (14e) in the longitudinal direction (LR) of the toothed segment (14) has a first joining surface (14a) which on a first joining surface (12c) of the recess (12a) of the base body (12) rests, and wherein the toothed segment (14) at a second end portion (14f) in the longitudinal direction (LR) of the toothed segment (14) has a second joining surface (14b) which on a second joining surface (12d) of the recess (12a) the base body (12) rests, wherein the first joining surface (14a) and the second joining surface (14b) of the toothed segment (14) are adapted to a positive connection of the toothed segment (14) with the recess (12a) of the base body (12) Form longitudinal direction (LR) of the toothed segment (14). Zahnstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungssegment (14) an einer der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) zugewandten Unterseite (14g) an einem ersten Endabschnitt (14h) in Breitenrichtung (BR) des Verzahnungssegments (14) eine, sich in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) erstreckende dritte Fügefläche (14c), welche auf einer dritten Fügefläche (12e) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) aufliegt und an einem zweiten Endabschnitt (14i) in Breitenrichtung (BR) des Verzahnungssegments (14) eine, sich in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) erstreckende, vierte Fügefläche (14d) aufweist, welche auf einer vierten Fügefläche (12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) aufliegt.Rack behind Claim 1 or 2 , characterized in that the toothed segment (14) on one of the recess (12a) of the base body (12) facing bottom (14g) at a first end portion (14h) in the width direction (BR) of the toothed segment (14), in the longitudinal direction ( LR) of the toothed segment (14) extending third joining surface (14c) which rests on a third joining surface (12e) of the recess (12a) of the base body (12) and at a second end portion (14i) in the width direction (BR) of the toothed segment (14 ), in the longitudinal direction (LR) of the toothed segment (14) extending, fourth joining surface (14d) which rests on a fourth joining surface (12f) of the recess (12a) of the base body (12). Zahnstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungssegment (14) an der, der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) zugewandten Unterseite (14g) zwischen der dritten Fügefläche (14c) und der vierten Fügefläche (14d) einen sich in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) erstreckenden Vorsprung (16) aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments (14) mit der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) in Breitenrichtung (BR) des Verzahnungssegments (14) zu bilden.Rack behind Claim 3 , characterized in that the toothed segment (14) at the, the recess (12a) of the base body (12) facing bottom (14g) between the third joining surface (14c) and the fourth joining surface (14d) in the longitudinal direction (LR) of the Gear segment (14) extending projection (16) which is adapted to form a positive connection of the toothed segment (14) with the recess (12a) of the base body (12) in the width direction (BR) of the toothed segment (14). Zahnstange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungssegment (14) an der, der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) zugewandten Unterseite (14g) zwischen der dritten Fügefläche (14c) und der vierten Fügefläche (14d) eine Mehrzahl von, sich abschnittsweise in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) erstreckenden Vorsprüngen (16a, 16b, 16c) aufweist, welche in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) voneinander beabstandet angeordnet sind.Rack behind Claim 3 , characterized in that the toothed segment (14) at the, the recess (12a) of the base body (12) facing underside (14g) between the third joining surface (14c) and the fourth joining surface (14d) a plurality of, in sections in the longitudinal direction (LR) of the toothed segment (14) extending projections (16a, 16b, 16c), which in the longitudinal direction (LR) of the toothed segment (14) are arranged spaced from each other. Zahnstange nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Fügefläche (12e) und die vierte Fügefläche (12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) an einem radial inneren Abschnitt (12j) einen sich in Hochrichtung (HR) der Zahnstange (10) erstreckenden Vorsprung (18a, 18b) aufweisen, wobei die dritte Fügefläche (14c) und die vierte Fügefläche (14d) des Verzahnungssegments (14) an einem in Breitenrichtung (BR) des Verzahnungssegments (14) äußeren Abschnitt (14j, 14k) einen sich in Hochrichtung (HR) der Zahnstange (10) erstreckenden Vorsprung (14l, 14m) aufweisen, und wobei zueinander benachbart angeordnete Vorsprünge (18a, 14l, 18b, 14m) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) und der Fügeflächen (14c, 14d) des Verzahnungssegments (14) ineinander greifen.Rack to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the third joining surface (12e) and the fourth joining surface (12f) of the recess (12a) of the base body (12) at a radially inner portion (12j) extending in a vertical direction (HR) of the rack (10) projection (18a, 18b), wherein the third joining surface (14c) and the fourth joining surface (14d) of the toothed segment (14) on a width direction (BR) of the toothed segment (14) outer portion (14j, 14k) in the vertical direction ( HR) of the rack (10) extending projection (14l, 14m), and wherein mutually adjacent projections (18a, 14l, 18b, 14m) of the recess (12a) of the base body (12) and the joining surfaces (14c, 14d) of the Gear segment (14) interlock. Zahnstange nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Verzahnungssegment (14) in Breitenrichtung (BR) über die Fügeflächen (12e, 12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) hinaus erstreckt, wobei die dritte Fügefläche (14c) und die vierte Fügefläche (14d) des Verzahnungssegments (14) an einem in Breitenrichtung (BR) des Verzahnungssegments (14) äußeren Abschnitt einen sich in Hochrichtung (HR) der Zahnstange (10) erstreckenden Vorsprung (20a, 20b) aufweisen, welche Vorsprünge (20a, 20b) dazu ausgebildet sind, eine formschlüssige Verbindung des Verzahnungssegments (14) mit der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) in Breitenrichtung (BR) des Verzahnungssegments (14) zu bilden.Rack to one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the toothed segment (14) extends in the width direction (BR) beyond the joining surfaces (12e, 12f) of the recess (12a) of the base body (12), wherein the third joining surface (14c) and the fourth joining surface (14d ) of the toothed segment (14) have a projection (20a, 20b) extending in the vertical direction (HR) of the toothed rack (10) at an outer portion in the width direction (BR) of the toothed segment (14), which projections (20a, 20b) are formed thereto are to form a positive connection of the toothed segment (14) with the recess (12a) of the base body (12) in the width direction (BR) of the toothed segment (14). Zahnstange nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Fügefläche (12e) und die vierte Fügefläche (12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) an einem radial äußeren Abschnitt einen sich in Hochrichtung (HR) der Zahnstange (10) erstreckenden Vorsprung (22a, 22b) aufweisen, wobei die dritte Fügefläche (14c) und die vierte Fügefläche (14d) des Verzahnungssegments (14) auf einem radial inneren Abschnitt der dritten Fügefläche (12e) und der vierten Fügefläche (12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) aufliegen, und wobei die Vorsprünge (22a, 22b) der ersten Fügefläche (12c) und der zweiten Fügefläche (12d) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) mit jeweiligen Endabschnitten der Fügeflächen (14c, 14d) des Verzahnungssegments (14) in Breitenrichtung (BR) der Zahnstange (10) eine formschlüssige Verbindung bilden.Rack to one of the Claims 3 to 5 , characterized in that the third joining surface (12e) and the fourth joining surface (12f) of the recess (12a) of the base body (12) at a radially outer portion in the vertical direction (HR) of the rack (10) extending projection (22a, 22b), wherein the third joining surface (14c) and the fourth joining surface (14d) of the toothed segment (14) on a radially inner portion of the third joining surface (12e) and the fourth joining surface (12f) of the recess (12a) of the base body (12) rest, and wherein the projections (22a, 22b) of the first joining surface (12c) and the second joining surface (12d) of the recess (12a) of the base body (12) form a positive connection with respective end portions of the joining surfaces (14c, 14d) of the toothed segment (14) in the width direction (BR) of the rack (10). Zahnstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungssegment (14) an jeweiligen Endabschnitten (14e, 14f) in Längsrichtung (LR) des Verzahnungssegments (14) einen sich in Längsrichtung (LR) erstreckenden Vorsprung (24) aufweist, welcher in die Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) eingesetzt ist, wobei die Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) derart ausgebildet ist, dass sie den Vorsprung (24) des Verzahnungssegments (14) formschlüssig umschließt.Rack behind Claim 1 , characterized in that the toothed segment (14) at respective end portions (14e, 14f) in the longitudinal direction (LR) of the toothed segment (14) has a projection (24) extending in the longitudinal direction (LR) which projects into the recess (12a) of the Base body (12) is inserted, wherein the recess (12a) of the base body (12) is designed such that it surrounds the projection (24) of the toothed segment (14) in a form-fitting manner. Zahnstange nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügefläche (14a) des Verzahnungssegments (14) abschnittsweise auf der ersten Fügefläche (12c) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) aufliegt und einen Hinterschnitt (26) aufweist, welcher die erste Fügefläche (12c) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) in Längsrichtung (LR) der Zahnstange (10) hinterschneidet.Rack to one of the Claims 2 to 5 , characterized in that the first joining surface (14a) of the toothed segment (14) rests in sections on the first joining face (12c) of the recess (12a) of the base body (12) and has an undercut (26) which forms the first joining face (12c) the recess (12a) of the base body (12) in the longitudinal direction (LR) of the rack (10) undercuts. Zahnstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeflächen (14a, 14b, 14c, 14d) des Verzahnungssegments (14) mit den Fügeflächen (12c, 12d, 12e, 12f) der Aussparung (12a) des Grundkörpers (12) zumindest abschnittsweise verschweißt, insbesondere laserverschweißt sind.Rack according to one of the preceding claims, characterized in that the joining surfaces (14a, 14b, 14c, 14d) of the toothed segment (14) with the joining surfaces (12c, 12d, 12e, 12f) of the recess (12a) of the base body (12) at least partially welded, in particular laser welded. Zahnstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzahnungssegment (14) eine konstante oder variable Übersetzung aufweist und das Verzahnungssegment (14) zerspanend oder umgeformt hergestellt ist.Rack according to one of the preceding claims, characterized in that the toothed segment (14) has a constant or variable transmission and the toothed segment (14) is made by machining or formed. Zahnstange nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) an seiner Außenseite eine weitere Aussparung (12b) aufweist, in welche ein weiteres Verzahnungssegment (28) eingesetzt ist.Rack according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (12) on its outer side a further recess (12b), in which a further toothed segment (28) is inserted. Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Zahnstange (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13; und mit zumindest einem Druckstück (30), welches die Zahnstange mit einer vorgegebenen Druckkraft beaufschlagt.Steering system for a motor vehicle, with a rack (10) according to one of Claims 1 to 13 ; and with at least one pressure piece (30), which acts on the rack with a predetermined compressive force.
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DE20117694U1 (en) 2001-10-30 2002-03-07 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co rack

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