DE10254111A1

DE10254111A1 - Rack-and-pinion steering for a motor vehicle uses pinion gearing interlocking with a steering rack to make an effective link with a steering spindle operated by the vehicle's driver

Info

Publication number: DE10254111A1
Application number: DE2002154111
Authority: DE
Inventors: Kai-Uwe Stoerk; Klaus Mayer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-06-17

Abstract

Pinion gearing interlocking with steering rack toothed wheel work fits on the steering rack's side opposite the roadway and/or in a vehicle's driving direction as seen in front of the steering rack. Other toothed wheel gearing (13) is used to reverse rotational direction between a steering spindle (11) and the pinion gearing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstangen-Lenkung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit angetriebenen lenkbaren Rädern, wobei ein mit der Zahnstange kämmendes Ritzel oder dgl. mit einer vom Fahrzeug-Fahrer betätigten Lenkspindel in Wirkverbindung steht.The invention relates to a rack and pinion steering for a Vehicle, especially for a motor vehicle with driven steerable wheels, one with the rack meshing Pinion or the like in operative connection with a steering spindle actuated by the vehicle driver stands.

Bei gängigen Personenkraftwagen mit nicht angetriebenen Vorderachsen bzw. nicht angetriebenen lenkbaren Vorderrädern sind die bekannten Zahnstangen-Lenkgetriebe, die sich durch relativ große Freiheiten hinsichtlich der Auslegung sowie durch hohe Funktionssicherheit auszeichnen, im Hinblick auf eine möglichst optimale Lenk-Kinematik in Fzg.-Fahrtrichtung betrachtet bevorzugt vor dem Mittelpunkt der lenkbaren Räder angeordnet. In die Verzahnung der Zahnstange, an deren beiden Enden die die Radlenkhebel betätigenden sog. Spurstangen angelenkt sind, greift dabei ein Ritzel oder Zahnrad oder dgl. ein, welches zumeist direkt mit einer sog. Lenkspindel verbunden ist, die vom Fahrer des Fahrzeugs mittels seiner Lenkhandhabe (üblicherweise einem Lenkrad) betätigt, d.h. verdreht werden kann. Damit der Drehsinn am Lenkrad mit einer gewünschten Kurvenfahrt des Fahrzeugs und somit mit dem diese hervorrufenden Lenkeinschlag der lenkbaren Räder übereinstimmt, liegt dabei die Drehachse des Ritzels oder dgl. in Fahrtrichtung betrachtet hinter der Mittelachse der Zahnstange und/oder verläuft unter der Zahnstange hindurch, d.h. befindet sich auf der der Fahrbahn zugewandten Seite der Zahnstange. Der Vollständigkeit halber sei dabei erwähnt, dass dieses Ritzel oder dgl. insbesondere im Falle einer Servolenkung Bestandteil eines sog. Lenkgetriebesteuerkopfes ist, der neben diesem Ritzel wesentliche Elemente der Servolenkung enthält, so bspw. Hydraulikventile, den sog. Drehstab und vieles mehr.With common passenger cars with non-driven front axles or non-driven steerable front wheels are the well-known rack-and-pinion steering gear, which is characterized by relatively great freedom in terms of design and high functional reliability distinguish with regard to the best possible steering kinematics viewed in the direction of vehicle travel preferably in front of the center of the steerable wheels arranged. In the toothing of the rack, at both ends which actuate the wheel steering levers So-called tie rods are articulated, a pinion or gear or The like, which is usually connected directly to a so-called steering spindle is by the driver of the vehicle using his steering handle (usually one Steering wheel), i.e. can be twisted. So that the direction of rotation on the steering wheel with a desired Cornering of the vehicle and thus with this Steering angle of the steerable wheels matches, is the axis of rotation of the pinion or the like in the direction of travel considered behind the central axis of the rack and / or runs under the Rack through, i.e. is on the side facing the road Side of the rack. Completeness for the sake of it should be mentioned that this pinion or the like. Especially in the case of power steering Part of a so-called steering gear control head, which is next to this Pinion contains essential elements of the power steering, such as hydraulic valves, the so-called torsion bar and much more.

Ist das Fahrzeug mit Vorderachsantrieb ausgerüstet und weist somit für die lenkbaren und angetriebenen Vorderräder ein Vorderachs-Ausgleichsgetriebe (Achs-Differential) auf, so ist der Bauraum im Bereich des Lenkgetriebe-Steuerkopfes, d.h. im Bereich des mit der Lenkspindel verbundenen und mit der Zahnstange einer Zahnstangen-Lenkung kämmenden Ritzels, ziemlich beengt. So bestimmt auch die Geometrie der einzelnen Bauteile den erreichbaren Längsabstand zwischen der Mittelachse des Lenkgetriebes und der Ausgleichsgetriebe-Mitte. Durch die Anforderung nach einer gewünschten möglichst idealen Kinematik und Elastokinematik sowie durch die geometrischen Verhältnisse allgemein ist dabei die (in Fahrtrichtung) vorderste mögliche Lage des Lenkgetriebes bestimmt, das seinerseits die vorderste mögliche Position des Ausgleichsgetriebes bestimmt.Is the vehicle with front axle drive equipped and thus points for the steerable and driven front wheels have a front axle differential (Axle differential), so there is space in the area of the steering gear control head, i.e. in the area connected to the steering spindle and with the Rack of a rack-and-pinion meshing pinion, quite cramped. The geometry of the individual components also determines what can be achieved longitudinal distance between the center axis of the steering gear and the differential center. By the request for a desired one if possible ideal kinematics and elastokinematics as well as the geometric conditions in general, the frontmost possible position (in the direction of travel) of the steering gear, which in turn determines the foremost possible position of the differential gear determined.

Damit ergibt sich insbesondere bei angetriebenen lenkbaren Vorderrädern unter Verwendung einer Zahnstangen-Lenkung eine Position für das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe, die in Fzg.-Längsrichtung betrachtet von einer idealen bzw. günstigen, möglichst weit vorne liegenden Lage abweicht, wodurch der Wendekreis des Fahrzeugs durch ungünstig vorgewinkelte Abtriebswellen gegenüber Fahrzeugen mit nicht angetriebenen Vorderrädern vergrößert wird. Der Grenzbeugewinkel im radseitigen Gelenk der Vorderachsantriebswelle schränkt nämlich den maximal möglichen Radeinschlag ein und bestimmt somit den Wendekreis des Fahrzeugs. Dabei ist der Beugewinkel des jeweils kurveninneren Rades ausschlaggebend, da dieser größer ist als derjenige des kurvenäußeren Rades. Das Ausnutzen des Grenzbeugewinkels der Abtriebswelle kurvenaussen als auch kurveninnen bei einem Lenkeinschlag würde bei angetriebenen Rädern also eine Lage des Ausgleichsgetriebes in Fahrtrichtung betrachtet vor der Radmitte erfordern, um einen möglichst kleinen Fzg.-Wendekreis zu erzielen. Diese optimale Position ist jedoch unter Verwendung einer üblichen Zahnstangenlenkung nicht möglich, wie im vorhergehenden Absatz beschrieben wurde.This results in particular in driven steerable front wheels using a rack and pinion steering a position for the front axle differential, in the longitudinal direction of the vehicle viewed from an ideal or cheap, as far forward as possible Position deviates, causing the turning circle of the vehicle to be angled at an unfavorable angle Output shafts opposite Vehicles with non-driven front wheels is enlarged. The limit bending angle namely in the wheel-side joint of the front axle drive shaft limits the maximum possible Turning the wheel and thus determines the turning circle of the vehicle. The bending angle of the wheel on the inside of the curve is decisive, because this is bigger than that of the outside wheel. The exploitation of the limit bending angle of the output shaft on the outside of the curve Also inside a steering lock would turn on driven wheels a position of the differential in the direction of travel considered before Wheel center require around one if possible to achieve small vehicle turning circle. This optimal position is however, using a conventional one Rack and pinion steering not possible, as described in the previous paragraph.

Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.A remedial measure for this problem to demonstrate is the object of the present invention.

Die Lösung dieser Aufgabe ist für ein Fahrzeug mit einer Zahnstangen-Lenkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Zahnstangen-Verzahnung kämmende Ritzel auf der der Fahrbahn abgewandten Seite der Zahnstange und/oder in Fzg.-Fahrtrichtung betrachtet vor der Zahnstange vorgesehen ist und somit quasi von oben und/oder von vorne aus in diese Verzahnung eingreift, und dass zwischen der Lenkspindel und dem Ritzel eine Drehrichtungsumkehr vorgesehen ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem is for a vehicle with a rack and pinion steering according to the preamble of claim 1, characterized in that the pinion meshing with the rack teeth on the road facing away from the rack and / or in the vehicle direction of travel is provided in front of the rack and thus virtually from above and / or engages in this toothing from the front, and that between the steering spindle and a reversal of the direction of rotation is provided for the pinion. advantageous Training and further education are included in the subclaims.

Es wurde erkannt, dass erheblicher Freiraum bspw. bzw. bevorzugt für ein Vorderachs-Ausgleichsgetriebe geschaffen werden kann, wenn das Lenkgetriebe bzw. der sog. Lenkgetriebesteuerkopf oder das mit der Zahnstange der Zahnstangen-Lenkung kämmende Ritzel bei praktisch unveränderter Lage der Zahnstange (genauer von deren Mittelachse) im Vergleich zum üblichen bekannten Stand der Technik quasi auf die andere Seite der Zahnstange gelegt wird, wozu es selbstverständlich auch erforderlich ist, die Verzahnung auf der anderen Seite der Zahnstange vorzusehen bzw. die Zahnstange um ihre Mittelachse um 180° verdreht zu verbauen. Während im üblichen Stand der Technik das mit der Lenkspindel in Wirkverbindung stehende Ritzel in Fzg.-Fahrtrichtung betrachtet hinter der Zahnstange liegt bzw. von unten in deren Verzahnung eingreift, soll nun erfindungsgemäß das Ritzel praktisch vor der Zahnstange liegend angeordnet werden bzw. von oben her in diese eingreifen.It was recognized that considerable free space can be created, for example, or preferably for a front axle differential, if the steering gear or the so-called steering gear control head or the pinion meshing with the rack of the rack and pinion steering with a practically unchanged position of the rack (more precisely from whose central axis) is placed on the other side of the rack, as compared to the conventional known art, for which it is of course also necessary to provide the toothing on the other side of the rack or to install the rack rotated by 180 ° about its central axis , While in the usual state of the art the pinion in operative connection with the steering spindle, viewed in the vehicle direction of travel, lies behind the rack or engages in its toothing from below, the pinion according to the invention should now be practically in front of the toothed rack be arranged horizontally or intervene in them from above.

Wenn nun aber das Ritzel nicht mehr von der üblichen Seite her mit der Zahnstange kämmt, sondern erfindungsgemäß in die dieser gegenüberliegende Seite der Zahnstange bzw. in die nunmehr dort vorgesehene Zahnstangen-Verzahnung eingreift, so muss die Drehrichtung des Ritzels umgekehrt werden, wenn weiterhin ein vom Fzg.-Fahrer vorgegebener Lenkeinschlag in seinem Drehsinn mit der Einschlagrichtung der lenkbaren Räder übereinstimmen soll, d.h. damit weiterhin gewährleistet ist, dass dann, wenn der Fahrer mit seinem Lenkrad oder dgl. über die Lenkspindel bspw. eine Rechtskurve vorgibt, das Fahrzeug auch tatsächlich eine Rechtskurve befährt. Die vorgeschlagene Anordnung des mit der Zahnstange kämmenden Ritzels in Relation zu dieser Zahnstange macht somit gegenüber dem bislang üblichen Stand der Technik eine Drehrichtungsumkehr des Ritzels erforderlich, da andernfalls ein Lenkeinschlag des Fahrers nicht mit der Verdrehung der lenkbaren Räder übereinstimmen würde.But if the pinion no longer from the usual Comb the side of the rack, but according to the invention in the this opposite Side of the rack or in the rack teeth now provided there intervenes, the direction of rotation of the pinion must be reversed, if a steering lock specified by the vehicle driver continues in its direction of rotation should coincide with the steering direction of the steerable wheels, i.e. thus still guaranteed is that when the driver with his steering wheel or the like Steering spindle, for example, specifies a right turn, the vehicle actually one Right hand turn. The proposed arrangement of the meshing with the rack Ritzels in relation to this rack thus makes against that previously common Prior art requires a reversal of the direction of rotation of the pinion, otherwise the driver will not turn the steering wheel of the steerable wheels match would.

Eine derartige Drehrichtungsumkehr lässt sich besonders einfach durch ein (weiteres) Zahnrad-Getriebe erreichen, das bevorzugt zwischen der Lenkspindel und dem Ritzel vorgesehen ist. Als Lenkspindel wird dabei diejenige verdrehbare Welle oder dgl. bezeichnet, die vom Fzg.-Fahrer verdreht wird, wenn er einen Lenkeinschlag der lenkbaren Räder hervorrufen will. Durch diese Definition soll klargestellt werden, dass die sog. Drehrichtungsumkehr bevorzugt in Form eines weiteren Zahnrad-Getriebes nicht notwendigerweise im oder am Lenkgetriebe vorgesehen sein muss, wenngleich ein Anbauort nahe bzw. im Bereich des Lenkgetriebes aufgrund des funktionalen Zusammenwirkens besonders vorteilhaft sein kann. Vielmehr kann die sog. Drehrichtungsumkehr bzw. ein diese umsetzendes Getriebe auch in direkter Nähe zur Lenkhandhabe des Fahrers (Lenkrad oder dgl.) vorgesehen sein.Such a reversal of the direction of rotation let yourself particularly easy to achieve with a (further) gear transmission, that is preferably provided between the steering spindle and the pinion is. The rotatable shaft or is used as the steering spindle Like. That is rotated by the vehicle driver when he Steering angle of the steerable wheels wants to evoke. This definition is intended to clarify that the so-called reversal of the direction of rotation is preferably in the form of another Gear transmission is not necessarily provided in or on the steering gear must be, although a mounting location near or in the area of the steering gear particularly advantageous due to the functional interaction can be. Rather, the so-called reversal of the direction of rotation or this Implementing gearbox also in close proximity to the driver's steering handle (steering wheel or the like) may be provided.

Grundsätzlich bekannt sind sog. Überlagerungslenksysteme, bei denen einem mittels der Lenkspindel vom Fahrer vorgegebenem Lenkwinkel ein positiver oder negativer Zusatz-Lenkwinkel hinzugefügt werden kann. Hiermit kann durch geeignete Ansteuerung das Fahrverhalten des Fahrzeugs nennenswert verbessert werden. Im Sinne einer vorteilhaften Funktionsvereinigung kann nun eine erfindungsgemäße Drehrichtungsumkehr in ein solches Überlagerungsgetriebe integriert sein, wobei hierfür unterschiedliche Ausführungsformen möglich sind, die im weiteren als bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben werden (vgl. 3 – 5).Basically known are so-called overlay steering systems, in which a positive or negative additional steering angle can be added to a steering angle specified by the driver by means of the steering spindle. The driving behavior of the vehicle can hereby be significantly improved by suitable control. In the sense of an advantageous combination of functions, a reversal of the direction of rotation according to the invention can now be integrated in such a superposition gear, different embodiments being possible for this purpose, which are described in more detail below as preferred exemplary embodiments of the invention (cf. 3 - 5 ).

Zunächst wird jedoch anhand der beigefügten 1a , 2a die erfindungsgemäße „neue" Lage des Ritzels bzw. des sog. Lenkgetriebesteuerkopfes gegenüber der Zahnstange einer Zahnstangenlenkung für die lenkbaren Vorderräder eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines PKW's, erläutert, wobei der bislang übliche, bekannte Stand der Technik zum Vergleich in den entsprechenden 1b , 2b dargestellt ist. Grundsätzlich werden in sämtlichen beigefügten Figuren für die gleichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet Erfindungswesentlich können im übrigen alle im weiteren näher beschriebenen Merkmale sein.First, however, using the attached 1a . 2a the "new" position of the pinion or the so-called steering gear control head according to the invention relative to the rack of a rack and pinion steering for the steerable front wheels of a motor vehicle, in particular a passenger car, is explained, with the previously known state of the art for comparison in the corresponding ones 1b . 2 B is shown. Basically, the same reference numbers are used in all of the attached figures for the same elements. All the features described in more detail below can be essential to the invention.

In 1a, in der eine Aufsicht von oben auf das linke lenkbare Vorderrad eines PKW's mit wesentlichen zugehörigen Fahrwerks-Bestandteilen stark abstrahiert gezeigt ist, ist die Fahrzeug-Fahrtrichtung bei Geradeausfahrt durch einen Pfeil FR dargestellt, d.h. die Vorderseite des Fahrzeugs befindet sich linksseitig und der rückwärtige Fahrzeug-Bereich befindet sich rechtsseitig der dargestellten Elemente. Mit der Bezugsziffer 1 ist dabei das linke lenkbare Vorderrad bezeichnet, der von einem nicht dargestellten, geeignet verschwenkbar gelagerten Radträger getragen wird. Dieser Radträger ist am ebenfalls nicht dargestellten Fzg.-Aufbau mittels eines Dreieckslenkers 2 und eines nicht dargestellten Federbeines gelagert. Das Vorderrad 1 wird mittels einer Antriebswelle 4 angetrieben, die von einem lediglich bruchstückhaft dargestellten (Vorderachs)-Ausgleichsgetriebe 5 abzweigt. Von diesem Ausgleichsgetriebe 5 führt noch eine Abtriebswelle 5a nach hinten, wenn sämtliche Räder des PKW's angetrieben werden.In 1a , in which a top view of the left steerable front wheel of a car with essential associated chassis components is shown in a highly abstract manner, the direction of travel of the vehicle when driving straight ahead is represented by an arrow FR, ie the front of the vehicle is on the left and the rear vehicle - Area is on the right side of the elements shown. With the reference number 1 is the left steerable front wheel, which is supported by a not shown, suitably pivoted wheel carrier. This wheel carrier is on the vehicle body, also not shown, by means of a wishbone arm 2 and a strut, not shown. The front wheel 1 is by means of a drive shaft 4 driven, which branches off from a (front axle) differential gear 5 which is only shown in fragments. From this differential 5 still leads an output shaft 5a backwards when all the wheels of the car are driven.

Zur Erzeugung eines Lenkeinschlags des angetriebenen, lenkbaren Vorderrads 1 greift am (nicht dargestellten) Radträger über einen ebenfalls nicht dargestellten Spurhebel eine Spurstange 6 an, deren dem Radträger abgewandtes Ende an einer Zahnstange 7a einer in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 7 versehenen Zahnstangenlenkung angelenkt ist.To generate a steering lock of the driven, steerable front wheel 1 grips a tie rod on the wheel carrier (not shown) via a track lever, also not shown 6 at whose end facing away from the wheel carrier on a rack 7a one in its entirety with the reference number 7 provided rack and pinion steering is articulated.

Die Zahnstangenlenkung 7 besteht wie üblich aus der bereits genannten, in einem Gehäuse 7b quer zur Längsachse 8 des Fahrzeugs ( – diese ist parallel zur Fahrtrichtung FR bei Geradeausfahrt – )längsverschiebbaren Zahnstange 7a, mit deren Verzahnung – wie üblich und dem Fachmann bekannt – ein Ritzel 7c kämmt, das mit einer Lenkspindel 11 in drehfester Wirkverbindung steht, über die der Fahrer des Fahrzeugs einen Lenkeinschlag vorgeben kann, und zwar mittels (s)eines Lenkrads 3. Wie üblich kann dabei das Ritzel 7c in einem sog. Lenkgetriebesteuerkopf angeordnet sein, in dem weitere wesentliche Elemente einer dem Fachmann bekannten Servolenkung enthalten sind, so bspw. Hydraulikventile, ein sog. Drehstab und vieles mehr.The rack and pinion steering 7 consists, as usual, of the one already mentioned, in one housing 7b transverse to the longitudinal axis 8th of the vehicle (- this is parallel to the direction of travel FR when driving straight ahead)) longitudinally displaceable rack 7a , with their teeth - as usual and known to the expert - a pinion 7c combs that with a steering shaft 11 is in a rotationally fixed operative connection, via which the driver of the vehicle can specify a steering lock, by means of (s) a steering wheel 3 , As usual, the pinion can 7c be arranged in a so-called steering gear control head, which contains further essential elements of a power steering known to the person skilled in the art, for example hydraulic valves, a so-called torsion bar and much more.

Bevor auf die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung des Lenkgetriebesteuerkopfes bzw. des Ritzels 7c bezüglich der Zahnstange 7a im Lenkgetriebe 7 eingegangen wird, wird zunächst 2a erläutert, da aus dieser die erfindungsgemäße Anordnung noch besser ersichtlich wird. Hierin sind in Seitenansicht nur das auf der Fahrbahn 9 abrollende, lenkbare Vorderrad 1, das Ausgleichsgetriebe 5 (mit Abtriebswelle 5a) sowie das Lenkgetriebe 7 mit der Zahnstange 7a sowie dem Ritzel 7c mit daran befestigter Lenkspindel 11 dargestellt. Die Fahrtrichtung FR des Fahrzeugs weist in 2 ebenfalls nach links, d.h. die Vorderseite des Fahrzeugs befindet sich linksseitig und der rückwärtige Fahrzeug-Bereich befindet sich rechtsseitig der dargestellten Elemente.Before the advantages of the arrangement of the steering gear control head or the pinion according to the invention 7c with respect to the rack 7a in the steering gear 7 will be received first 2a explained, since the arrangement according to the invention can be seen even more clearly from this. Here are in Side view only that on the road 9 rolling, steerable front wheel 1 , the differential 5 (with output shaft 5a ) and the steering gear 7 with the rack 7a as well as the pinion 7c with steering shaft attached 11 shown. The direction of travel FR of the vehicle points in 2 also to the left, ie the front of the vehicle is on the left and the rear vehicle area is on the right of the elements shown.

Während in den bislang erläuterten 1a, 2a das Ritzel 7c bzw. der Lenkgetriebesteuerkopf sowie das Ausgleichsgetriebe 5 in der erfindungsgemäßen Position dargestellt ist, zeigen die 1b , 2b diese Elemente und in einer Lage gemäß dem bislang üblichen Stand der Technik. Wie nun aus einem direkten Vergleich zwischen den 1a und 1b bzw. 2a und 2b ersichtlich wird, ist bei unveränderter Lage des Lenkgetriebes 7 bzw. der Zahnstange 7a erfindungsgemäß (1a,2a) der Lenkgetriebesteuerkopf bzw. das Ritzel 7c derart angeordnet, dass dieses quasi von oben, d.h. von der der Fahrbahn 9 abgewandten Seite der Zahnstange 7a in deren Verzahnung eingreift. Nach dem bislang üblichen Stand der Technik (1b ,2b) hingegen ist der Lenkgetriebesteuerkopf bzw. das Ritzel 7c derart angeordnet, dass dieses quasi von unten, d.h. von der der Fahrbahn 9 zugewandten Seite der Zahnstange 7a in deren Verzahnung eingreift. Da wie ersichtlich der Lenkgetriebesteuerkopf bzw. das Ritzel 7c (ebenso wie die Lenkspindel 11 wie üblich gegenüber der Fahrbahn 9 geneigt angeordnet ist, kann dieser Sachverhalt auch so beschrieben werden, dass erfindungsgemäß (vgl. 1a,2a) der Lenkgetriebesteuerkopf bzw. das darin vorgesehene, mit der Zahnstange 7a kämmende Ritzel 7c derart angeordnet ist, dass dieser bzw. dieses in Fahrtrichtung FR betrachtet vor der Zahnstange 7a liegt. Beim bislang üblichen Stand der Technik hingegen (vgl. 1b ,2b) liegt der Lenkgetriebesteuerkopf bzw. das darin vorgesehene, mit der Zahnstange 7a kämmende Ritzel 7c in Fahrtrichtung FR betrachtet hinter der Zahnstange 7a.While in the previously explained 1a . 2a the pinion 7c or the steering gear control head and the differential 5 is shown in the position according to the invention, the 1b . 2 B these elements and in a position according to the prior art which has been customary to date. As now from a direct comparison between the 1a and 1b respectively. 2a and 2b can be seen, is in unchanged position of the steering gear 7 or the rack 7a according to the invention ( 1a . 2a ) the steering gear control head or the pinion 7c arranged in such a way that it virtually from above, ie from that of the road 9 opposite side of the rack 7a engages in their interlocking. According to the current state of the art ( 1b . 2 B ), however, is the steering gear control head or the pinion 7c arranged in such a way that this virtually from below, ie from that of the road 9 facing side of the rack 7a engages in their interlocking. As can be seen, the steering gear control head or the pinion 7c (just like the steering spindle 11 as usual opposite the road 9 is inclined, this fact can also be described so that according to the invention (cf. 1a . 2a ) the steering gear control head or the one provided therein with the rack 7a combing pinions 7c is arranged such that this or this viewed in the direction of travel FR in front of the rack 7a lies. However, in the state of the art that has been common until now (cf. 1b . 2 B ) is the steering gear control head or the one provided therein with the rack 7a combing pinions 7c viewed in the direction of travel FR behind the rack 7a ,

Wie ebenfalls aus einem Vergleich zwischen den 1a und 1b bzw. 2a und 2b ersichtlich wird, kann bei unveränderter Lage der Zahnstange 7a aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung des Lenkgetriebesteuerkopfes bzw. des Ritzels 7c bezüglich der Zahnstange 7a das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 5 in Fahrtrichtung FR betrachtet um eine Strecke „Delta X" weiter vorne angeordnet werden als bei der bislang üblichen Anordnung des Lenkgetriebesteuerkopfes bzw. Ritzels; vgl. die Position des Ausgleichsgetriebes 5 in. den 1a , 2a gegenüber der jeweiligen Position in den 1b , 2b. Damit kann auch die Abtriebswelle 4 weiter vorne angeordnet werden, wodurch ein größerer Grenzbeugewinkel der Abtriebswelle(n) 4 bei Kurvenfahrt möglich ist, so dass ein kleiner Fahrzeug-Wendekreis erzielbar ist.As also from a comparison between the 1a and 1b or 2a and 2b can be seen, with unchanged position of the rack 7a due to the arrangement of the steering gear control head or the pinion according to the invention 7c regarding the rack 7a the front axle differential 5 viewed in the direction of travel FR, a distance “Delta X” can be arranged further forward than in the previously conventional arrangement of the steering gear control head or pinion; cf. the position of the differential gear 5 in the 1a . 2a compared to the respective position in the 1b . 2 B , This can also be the output shaft 4 be arranged further forward, whereby a larger limit bending angle of the output shaft (s) 4 is possible when cornering, so that a small vehicle turning circle can be achieved.

Wie weiter oben (vor der Figurenbeschreibung) erläutert wurde, muss, nachdem nun das Ritzel 7c nicht mehr von der üblichen Seite her mit der Zahnstange 7a kämmt, sondern erfindungsgemäß in die dieser gegenüberliegende Seite der Zahnstange 7a bzw. in die nunmehr dort vorgesehene Zahnstangen-Verzahnung eingreift, die Drehrichtung des Ritzels 7c umgekehrt werden, wenn weiterhin ein vom Fzg.-Fahrer vorgegebener Lenkeinschlag in seinem Drehsinn mit der Einschlagrichtung der lenkbaren Räder 1 übereinstimmen soll. Erzielt wird diese Drehrichtungsumkehr durch ein weiteres Zahnrad-Getriebe, das zwischen der vom Fzg.-Fahrer im Drehsinn betätigten Lenkspindel 11 und dem Ritzel 7c vorgesehen ist. Dieses weitere Zahnrad-Getriebe ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem sog. Überlagerungsgetriebe integriert, mit Hilfe dessen dem mittels des Lenkrads 3 bzw. der Lenkspindel 11 vom Fahrer vorgegebenem Lenkwinkel ein positiver oder negativer Zusatz-Lenkwinkel hinzugefügt werden kann. Hierbei sind unterschiedliche Ausführungsformen möglich, von denen im weiteren als bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung drei in den 3 – 5 dargestellte Varianten näher beschrieben werden. Auch hierbei sind jeweils gleiche bzw. in ihrer Funktion vergleichbare Bau-Elemente mit den gleichen Bezugsziffern versehen.As explained above (before the description of the figures), the pinion must now 7c no longer from the usual side with the rack 7a combs, but according to the invention in the opposite side of the rack 7a or engages in the toothed rack toothing now provided there, the direction of rotation of the pinion 7c can be reversed if a steering lock specified by the vehicle driver continues in its direction of rotation with the lock direction of the steerable wheels 1 should match. This reversal of the direction of rotation is achieved by a further gear transmission between the steering spindle operated by the vehicle driver in the direction of rotation 11 and the pinion 7c is provided. According to a preferred embodiment of the present invention, this further gear transmission is integrated in a so-called superposition gear, with the help of which by means of the steering wheel 3 or the steering spindle 11 can be added a positive or negative additional steering angle specified by the driver. Different embodiments are possible here, of which three are preferred embodiments of the invention in the following 3 - 5 shown variants are described in more detail. Here, too, the same or equivalent function elements are provided with the same reference numerals.

So trägt die Lenkspindel, über die ein vom Fahrer des Fahrzeugs erzeugter Lenkwunsch in ein bereits genanntes Überlagerungsgetriebe 10 eingeleitet wird, abermals die Bezugsziffer 11. Aus diesem Überlagerungsgetriebe 10 führt eine Abtriebswelle 12 zum nur in den 1, 2 dargestellten Ritzel 7c (mit dem Lenkgetriebesteuerkopf), so dass dieses Ritzel 7c von der Abtriebswelle 12 unter Beibehaltung des Drehsinnes verdreht werden kann. Ein ebenfalls bereits genanntes weiteres Zahnrad-Getriebe 13, das ein Bestandteil des Überlagerungsgetriebes 10 ist, sorgt dafür, dass eine Drehbewegung der Lenkspindel 11 mit umgekehrter Drehrichtung an die Abtriebswelle 12 weitergeleitet wird. Wird im Überlagerungsgetriebe 10 kein zusätzlicher Lenkwinkel hinzugefügt, so verdreht somit die zum Lenkgetriebesteuerkopf 7c führende Abtriebswelle 12 das darin enthaltene und mit der Zahnstange 7a der Zahnstangenlenkung 7 kämmende Ritzel 7c wie gewünscht im zur Drehrichtung der Lenkspindel 11 entgegengesetzten Drehsinn.Thus, the steering spindle carries a steering request generated by the driver of the vehicle into an already mentioned superposition gear 10 is introduced, again the reference number 11 , For this superposition gear 10 leads an output shaft 12 to only in the 1 . 2 illustrated pinion 7c (with the steering gear control head) so that this pinion 7c from the output shaft 12 can be rotated while maintaining the direction of rotation. Another gear transmission already mentioned 13 , which is part of the superposition gear 10 ensures that the steering spindle rotates 11 in the opposite direction of rotation to the output shaft 12 is forwarded. Is in the superposition gear 10 No additional steering angle is added, so it rotates towards the steering gear control head 7c leading output shaft 12 the contained therein and with the rack 7a the rack and pinion steering 7 combing pinions 7c as desired in the direction of rotation of the steering spindle 11 opposite sense of rotation.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist das Überlagerungsgetriebe 10 als ein Planetengetriebe ausgebildet, dessen Sonnenrad 14 mit der Lenkspindel 11 verbunden ist, d.h. eine Verdrehung der Lenkspindel 11 verdreht das Sonnenrad 14 dieses Planetengetriebes. Mit dem Sonnenrad 14 kämmen wie üblich mehrere Planetenräder, von denen hier der Übersichtlichkeit halber lediglich ein einziges Planetenrad 15 dargestellt ist. Unverdrehbar befestigt ist dieses Planetenrad 15 auf einer sog. Zwischen-Welle 16, die weiterhin verdrehfest ein sog. Zwischen-Zahnrad 17 trägt und die ihrerseits um ihre Längsachse verdrehbar in einem inneren Hohlrad 18 gelagert ist. Über einen Durchbruch 19 in der Außenwand bzw. Umfangswand des inneren Hohlrades 18 ragt das Zwischen-Zahnrad 17 mit seiner Verzahnung nach außen hindurch und kann somit mit einer Verzahnung 20a kämmen, die an der Innenwand eines das innere Hohlrad 18 umgebenden äußeren Hohlrades 20 vorgesehen ist. Am Drehmittelpunkt dieses äußeren Hohlrades 20 ist die bereits genannte Abtriebswelle 12 befestigt, so dass eine Drehbewegung dieses äußeren Hohlrades 20 über das (i.V.m. den 1,2 erläuterte) Ritzel 7c der Zahnstangenlenkung 7 auf die Zahnstange 7a übertragen wird. Dabei besitzen die Lenkspindel 11, das Sonnenrad 14, das innere Hohlrad 18, das äußere Hohlrad 20, sowie die Abtriebswelle 12 die gleiche Drehachse 21.At the in 3 embodiment shown is the superposition gear 10 formed as a planetary gear, the sun gear 14 with the steering spindle 11 is connected, ie a rotation of the steering spindle 11 twists the sun gear 14 this planetary gear. With the sun gear 14 Comb, as usual, several planet gears, of which only one planet gear for the sake of clarity 15 is shown. This planetary gear is non-rotatably attached 15 on a so-called intermediate wave 16 , which continues to rotate a so-called intermediate gear 17 carries and which in turn rotatable about its longitudinal axis in an inner ring gear 18 is stored. About a breakthrough 19 in the outer wall or peripheral wall of the inner ring gear 18 protrudes the intermediate gear 17 with its toothing to the outside and can thus with a toothing 20a Comb that on the inner wall of an inner ring gear 18 surrounding outer ring gear 20 is provided. At the center of rotation of this outer ring gear 20 is the output shaft already mentioned 12 attached so that a rotational movement of this outer ring gear 20 about the (in connection with the 1 . 2 explained) pinion 7c the rack and pinion steering 7 on the rack 7a is transmitted. The steering spindle 11 , the sun gear 14 , the inner ring gear 18 , the outer ring gear 20 , as well as the output shaft 12 the same axis of rotation 21 ,

Zur Erläuterung sei zunächst das innere Hohlrad 18 festgehalten, d.h. nicht verdrehbar. Eine Verdrehbewegung der Lenkspindel 11 bspw. im Uhrzeigersinn (in 3 längs der Drehachse 21 von rechts her betrachtet) verursacht über das Sonnenrad 14 und das damit kämmende Planetenrad 15 eine gegensinnige Verdrehung (nämlich gegen den Uhrzeigersinn) der Zwischen-Welle 16 und des Zwischen-Zahnrades 17. Aufgrund der Innen-Verzahnung 20a wird das mit dem Zwischen-Zahnrad 17 kämmende äußere Hohlrad 20 im gleichen Drehsinn und somit gegen den Uhrzeigersinn verdreht. Das Planetenrad 15 mit dem Zwischen-Zahnrad 17 und dem äußeren Hohlrad 18 bildet somit das sog. weitere Zahnrad-Getriebe 13, in dem der Drehsinn der Lenkspindel 11 umgekehrt wird bzw. das zur Drehrichtungsumkehr zwischen der Lenkspindel 11 und dem Ritzel 7c der Zahnstangen-Lenkung 7 bzw. der damit in gleichsinniger Drehverbindung stehenden Abtriebswelle 12 vorgesehen ist.First of all, let us explain the inner ring gear 18 held, ie not rotatable. A turning movement of the steering spindle 11 e.g. clockwise (in 3 along the axis of rotation 21 viewed from the right) caused by the sun gear 14 and the meshing planet gear 15 an opposite rotation (namely counterclockwise) of the intermediate shaft 16 and the intermediate gear 17 , Due to the internal teeth 20a it will be with the intermediate gear 17 meshing outer ring gear 20 rotated in the same direction and thus counterclockwise. The planet gear 15 with the intermediate gear 17 and the outer ring gear 18 thus forms the so-called. further gear transmission 13 , in which the direction of rotation of the steering spindle 11 is reversed or to reverse the direction of rotation between the steering spindle 11 and the pinion 7c the rack and pinion steering 7 or the output shaft that is in the same direction of rotation 12 is provided.

Soll einem vom Fzg.-Fahrer mit der Lenkspindel 11 vorgegebenen Lenkwinkel – (dieser kann durchaus auch den Betrag „0°" besitzen) – ein Zusatz-Lenkwinkel hinzugefügt werden, so kann ein hierfür vorgesehener Aktuator 22 (bspw, in Form eines Elektromotors ausgebildet) bspw. über ein Schneckengetriebe 23 das innere Hohlrad 18 um die (gemeinsame) Drehachse 21 verdrehen, was zur Folge hat, dass die Zwischen-Welle 16 und somit das Zwischen-Zahnrad 17 in ihrer Gesamtheit um diese Drehachse 21 verdreht werden. Auch hieraus resultiert über die Innenverzahnung 20a eine Verdrehung des äußeren Hohlrades 20 und somit der Abtriebswelle 12 und dadurch des mit der Zahnstange 7a der Zahnstangenlenkung 7 kämmenden Ritzels 7c.Should one of the vehicle driver with the steering spindle 11 Given a predetermined steering angle - (this can also have the amount "0 °") - an additional steering angle can be added, so an actuator provided for this purpose 22 (for example, in the form of an electric motor), for example via a worm gear 23 the inner ring gear 18 about the (common) axis of rotation 21 twist, which results in the intermediate shaft 16 and thus the intermediate gear 17 in its entirety around this axis of rotation 21 be twisted. This also results from the internal toothing 20a a rotation of the outer ring gear 20 and thus the output shaft 12 and therefore the one with the rack 7a the rack and pinion steering 7 combing pinion 7c ,

Auch beim Ausführungsbeispiel nach 4 ist das Überlagerungsgetriebe 10 mit dem integrierten weiteren Zahnrad-Getriebe 13 als ein Planetengetriebe ausgebildet, das abweichend von der üblichen Planetengetriebe-Bauweise jedoch zwei miteinander kämmende Sätze von in einem Hohlrad 18 gelagerten Planetenrädern 15a, 15b aufweist, denen jeweils ein eigenes Sonnenrad 14a, 14b zugeordnet ist. Der besseren Übersichtlichkeit halber dargestellt ist dabei jeweils nur ein einziges Planetenrad 15a bzw. 15b, wenngleich üblicherweise derer mehrere über ihre jeweilige Zwischen-Welle 16a bzw. 16b um deren Längsachsen verdrehbar im Hohlrad 18 gelagert sind.Also in the embodiment according to 4 is the superposition gear 10 with the integrated additional gear transmission 13 formed as a planetary gear, which deviates from the usual planetary gear design, however, two intermeshing sets of in a ring gear 18 mounted planet gears 15a . 15b which each have their own sun gear 14a . 14b assigned. For the sake of clarity, only a single planet gear is shown 15a respectively. 15b , although usually several of them via their respective intermediate waves 16a respectively. 16b rotatable in the ring gear about their longitudinal axes 18 are stored.

Wie aus 4 hervorgeht, veranlasst eine Drehbewegung der Lenkspindel 11 bspw. im Uhrzeigersinn (in 4 längs der Drehachse 21 von rechts her betrachtet) eine Verdrehung des ersten sog. Eingangs-Sonnenrades 14a, die auf das erste Planetenrad 15a (bzw. den Satz erster Planetenräder) übertragen wird, das (bzw. die) dann gegen den Uhrzeigersinn verdreht wird (bzw. werden). Mit dem bzw. jedem ersten Planetenrad 15a (des ersten Satzes von Planetenrädern) kämmt jeweils ein zweites Planetenrad 15b, das dann wieder im Uhrzeigersinn verdreht wird. Gleichzeitig kämmt das bzw. jedes zweite Planetenrad 15b mit dem ihm zugeordneten zweiten sog. Ausgangs-Sonnenrad 14b, das von der Abtriebswelle 12 getragen wird. Das Ausgangs-Sonnenrad 14b sowie die Abtriebswelle 12, die – wie eingangs bereits erläutert – unter Beibehaltung des Drehsinnes das Ritzel 7c der Zahnstangenlenkung 7 antreibt, wird bei der geschilderten Verdrehung der Lenkspindel 11 im Uhrzeigersinn somit wie gewünscht gegen den Uhrzeigersinn verdreht. Die soweit beschriebene Getriebeanordnung bildet also das sog. weitere Zahnrad-Getriebe 13, das eine Drehrichtungsumkehr zwischen der Lenkspindel 11 und dem Ritzel 7c der Zahnstangenlenkung 7 hervorruft.How out 4 emerges, causes the steering spindle to rotate 11 e.g. clockwise (in 4 along the axis of rotation 21 viewed from the right) a rotation of the first so-called input sun gear 14a that on the first planet gear 15a (or the set of first planet gears) is transmitted, which (or which) is then rotated counterclockwise (or are). With the or every first planet gear 15a (of the first set of planet gears) each meshes with a second planet gear 15b , which is then turned clockwise again. At the same time, the or every other planet gear meshes 15b with the second output sun gear assigned to it 14b that from the output shaft 12 will be carried. The exit sun gear 14b as well as the output shaft 12 which - as already explained at the beginning - maintain the direction of rotation of the pinion 7c the rack and pinion steering 7 drives, is rotated in the described rotation of the steering spindle 11 clockwise as desired counterclockwise. The gear arrangement described so far thus forms the so-called further gear transmission 13 which reverses the direction of rotation between the steering shaft 11 and the pinion 7c the rack and pinion steering 7 causes.

Analog zum Ausführungsbeispiel nach 3 kann auch beim Ausführungsbeispiel nach 4 über eine Verdrehung des Hohlrades 18, die von einem Aktuator 22 bspw. über das gezeigte Schneckengetriebe 23 initiiert werden kann, einem mittels der Lenkspindel 11 vorgegebenem Lenkwinkel, der durchaus auch den Betrag „0°" besitzen kann, ein Zusatz-Lenkwinkel überlagert bzw. hinzugefügt werden.Analogous to the embodiment 3 can also in the embodiment 4 by turning the ring gear 18 by an actuator 22 for example via the worm gear shown 23 can be initiated, an additional steering angle can be superimposed or added to a steering angle predetermined by means of the steering spindle 11, which may well also have the amount “0 °”.

Eine andersartige Gestaltung eines Überlagerungsgetriebes 10 mit integriertem Zahnrad-Getriebe 13 zur Umkehr der Drehrichtung der Lenkspindel 11 an einer bzw. für eine erfindungsgemäße Zahnstangen-Lenkung 7 ist in 5 dargestellt. Hier ist das Überlagerungsgetriebe 10 ähnlich einem Achsendifferential ausgebildet und besitzt somit ein Eingangs-Kegelrad 24, ein Ausgang-Kegelrad 25 sowie zumindest ein, bevorzugt zwei einander diametral gegenüber liegende und dabei zwischen dem Eingangs-Kegelrad 24 und dem Ausgangs-Kegelrad 25 vorgesehenes) bzw. mit diesen kämmendes) Zwischen-Kegelräder 26. Dabei ist das Eingangs-Kegelrad 24 mit der Lenkspindel 11 verbunden, so dass eine bspw. im Uhrzeigersinn (in 5 längs der gemeinsamen Drehachse 21 des Eingangs-Kegelrades 24 und des Ausgangs-Kegelrades 25 von rechts her betrachtet) aufgebrachte Drehbewegung der Lenkspindel 11 eine gleichsinnige Verdrehung des Eingangs-Kegelrades 24 verursacht, die über die Zwischen-Kegelräder 26 auf das dann sich entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehende Ausgangs-Kegelrad 25 übertragen wird. Das Ausgangs-Kegelrad 25 ist mit einer bzw. der Abtriebswelle 12 drehfest verbunden, die – wie eingangs bereits erläutert – unter Beibehaltung des Drehsinnes das Ritzel 7c der Zahnstangenlenkung 7 antreibt, deren Drehbewegung auf die Zahnstange 7a übertragen wird. Das Eingangs-Kegelrad 24 bildet mit den Zwischen-Kegelrädern 26 und dem Ausgangs-Kegelrad 25 somit das sog. weitere Zahnrad-Getriebe 13 zur Erzielung einer Drehrichtungsumkehr zwischen der Lenkspindel 11 und dem Ritzel 7c der Zahnstangen-Lenkung 7.A different design of a superposition gear 10 with integrated gear transmission 13 to reverse the direction of rotation of the steering spindle 11 on or for a rack and pinion steering according to the invention 7 is in 5 shown. Here is the superposition gear 10 similar to an axle differential and thus has an input bevel gear 24 , an output bevel gear 25 as well as at least one, preferably two diametrically opposite one another and thereby between the input bevel gear 24 and the output bevel gear 25 provided) or intermeshing with these) intermediate bevel gears 26 , Here is the input bevel gear 24 with the steering spindle 11 connected so that a clockwise (in 5 along the common axis of rotation 21 of the input bevel gear 24 and the output bevel gear 25 viewed from the right) applied rotary motion of the steering spindle 11 a rotation of the input bevel gear in the same direction 24 caused by the intermediate bevel gears 26 to the output bevel gear, which then turns counterclockwise 25 is transmitted. The output bevel gear 25 is with one or the output shaft 12 rotatably connected, which - as already explained at the beginning - while maintaining the direction of rotation, the pinion 7c the rack and pinion steering 7 drives their rotary motion on the rack 7a is transmitted. The input bevel gear 24 forms with the intermediate bevel gears 26 and the output bevel gear 25 hence the so-called additional gear transmission 13 to achieve a reversal of the direction of rotation between the steering spindle 11 and the pinion 7c the rack and pinion steering 7 ,

Wie 5 weiterhin zeigt, sind die auf einer gemeinsamen Zwischen-Welle 16 angeordneten Zwischen-Kegelräder 26 über diese Zwischen-Welle 16 in einem dieses weitere Zahnrad-Getriebe 13 umgebenden Gehäuse 27 gelagert, wobei dieses Gehäuse 27 seinerseits um die gemeinsame Drehachse 21 verdrehbar gelagert ist. Eine Verdrehen dieses Gehäuses 27 um die Drehachse 21 führt klar erkennbar zu einer Verdrehung des Ausgangs-Kegelrades 25 und somit der zum Ritzel 7c der Zahnstangen-Lenkung 7 führenden Abtriebswelle 12. Um diese Drehachse 21 verdreht werden kann das Gehäuse 27 über das beispielhaft dargestellte Schneckengetriebe 23 mittels eines bzw. des i.V.m. den 3, 4 bereits erläuterten Aktuators 22, so dass dieser durch Verdrehen des Gehäuses 27 einem mittels der Lenkspindel 11 vorgegebenem Lenkwinkel, der durchaus auch den Betrag „0°" besitzen kann, einen Zusatz-Lenkwinkel überlagern bzw. hinzufügen kann.How 5 continues to show are on a common intermediate wave 16 arranged intermediate bevel gears 26 about this intermediate wave 16 in one of these more gear gears 13 surrounding housing 27 stored, this housing 27 in turn around the common axis of rotation 21 is rotatably mounted. A rotation of this housing 27 about the axis of rotation 21 leads clearly to a rotation of the output bevel gear 25 and thus the pinion 7c the rack and pinion steering 7 leading output shaft 12 , About this axis of rotation 21 the housing can be rotated 27 via the worm gear shown as an example 23 by means of the iVm 3 . 4 actuator already explained 22 , so that this can be superimposed or added to an additional steering angle by turning the housing 27 to a steering angle specified by the steering spindle 11, which may well also have the amount “0 °”.

Neben den soweit erläuterten Ausführungsformen für ein weiteres, eine Drehrichtungs-Umkehr zwischen einer letztlich vom Fzg.-Fahrer betätigten Lenkspindel 11 und dem Ritzel 7c einer Zahnstangen-Lenkung 7 bewirkenden Zahnrad-Getriebe 13 sind selbstverständlich weitere Ausführungsvarianten möglich, wobei grundsätzlich eine Vielzahl weiterer Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Gewünscht ist die genannte Drehrichtungsumkehr, um (nunmehr wieder auf die 1a, 2a Bezug nehmend) das Ritzel 7c bzw. den Lenkgriebesteuerkopf einer Zahnstangen-Lenkung 7 bezüglich der Zahnstange 7a wie vorgeschlagen anordnen zu können, da dann das Vorderachs-Differential bzw. Ausgleichsgetriebe 5 in Fzg.-Fahrtrichtung FR betrachtet weiter vorne angeordnet werden kann und somit der Beugewinkel der Rad-Antriebswellen 4 bei Geradeausfahrt minimiert werden kann. Hierdurch kann der Wendekreis des Fahrzeugs reduziert werden, wobei ein kleiner Wendekreis das Handling des Fahrzeugs generell verbessert, also bspw. auch beim Einparken, in engen Garagenkurven und beim Wenden auf der Strasse.In addition to the embodiments explained so far for a further, a reversal of the direction of rotation between a steering spindle ultimately actuated by the vehicle driver 11 and the pinion 7c a rack and pinion steering 7 effecting gear transmission 13 Further design variants are of course possible, although in principle a large number of further details, in particular of a constructive nature, can be designed quite differently from the exemplary embodiments shown, without departing from the content of the patent claims. The desired reversal of the direction of rotation is desired in order to (now back to 1a . 2a Referring to) the pinion 7c or the steering gear control head of a rack and pinion steering 7 regarding the rack 7a to be able to arrange as suggested, since then the front axle differential or differential 5 viewed in the vehicle direction of travel FR can be arranged further forward and thus the bending angle of the wheel drive shafts 4 can be minimized when driving straight ahead. In this way, the turning circle of the vehicle can be reduced, a small turning circle generally improving the handling of the vehicle, for example also when parking, in tight garage curves and when turning on the road.

11: lenkbares (Vorder-)Raddirigible (Front) wheel
22: Dreieckslenkerwishbone
33: Lenkradsteering wheel
44: (Rad)-Antriebswelle(Rad) -Antriebswelle
55: Ausgleichsgetriebe (Achs-Differential)differential (Axle differential)
66: Spurstangetie rod
77: Zahnstangen-LenkungRack and pinion steering
7a7a: Zahnstangerack
7b7b: Gehäuse (von 7)Housing (of 7)
7c7c: Lenkgetriebesteuerkopf bzw. Ritzel (mit 7a kämmend)Steering gear control head or pinion (meshing with 7a)
88th: Fzg.-LängsachseFzg. longitudinal axis
99: Fahrbahnroadway
1010: ÜberlagerungsgetriebeSuperposition gear
1111: Lenkspindelsteering shaft
1212: Abtriebswelle (zu 7c führend)output shaft (leading to 7c)
1313: (weiteres) Zahnrad-Getriebe (zur Drehrichtungsumkehr)(additional) Gear transmission (for reversing the direction of rotation)
14(a,14 (a,: b) Sonnenradb) sun
15(a,15 (a,: b) Planetenradb) planet
1616: Zwischen-WelleIntermediate shaft
1717: Zwischen-ZahnradIntermediate gear
1818: (inneres) Hohlrad(Inner) ring gear
1919: Durchbruch (in der Umfangswand bzw. Außenwand von 18)breakthrough (in the peripheral wall or outer wall out of 18)
2020: äußeres Hohlradouter ring gear
20a20a: Innen-Verzahnung (von 20)Internal gearing (from 20)
2121: (gemeinsame) Drehachse (von 11, 12, 14, 18, 20, bzw. 24, 25, 27)(Common) Rotation axis (from 11, 12, 14, 18, 20, or 24, 25, 27)
2222: Aktuator (zur Bereitstellung eines Überlagerungs-Lenkwinkels)actuator (to provide an overlay steering angle)
2323: Schneckengetriebeworm gear
2424: Eingangs-KegelradInput bevel gear
2525: Ausgangs-KegelradOutput bevel gear
2626: Zwischen-KegelradIntermediate bevel gear
2727: Gehäuse (für 24, 25, 26)Housing (for 24, 25, 26)

Claims

Rack and pinion steering ( 7 ) for a vehicle, in particular for a motor vehicle with driven steerable wheels ( 1 ), one with the rack ( 7a ) meshing pinion ( 7c ) or the like with a steering spindle operated by the vehicle driver ( 11 ) is in operative connection, characterized in that the pinion meshing with the toothed rack teeth ( 7c ) on the road ( 9 ) opposite side of the rack ( 7a ) and / or viewed in the direction of vehicle travel (FR) in front of the rack ( 7a ) is provided and thus engages this toothing virtually from above and / or from the front, and that between the steering spindle ( 11 ) and the pinion ( 7c ) a reversal of the direction of rotation is provided.

Rack and pinion steering according to claim 1, characterized in that for reversing the direction of rotation between the steering spindle ( 11 ) and the pinion ( 7c ) another gear transmission ( 13 ) is provided.

Rack and pinion steering according to claim 2, characterized in that the further gear transmission ( 13 ) part of a superposition gear ( 10 ), with the help of one by means of the steering spindle ( 11 ) a positive or negative additional steering angle can be added to the predetermined steering angle.

Rack and pinion steering according to claim 3, characterized in that the superposition gear ( 10 ) is designed as a planetary gear, the planet gears ( 15 ) in an internal ring gear ( 18 ) rotatably mounted and each with an intermediate gear ( 17 ) are non-rotatably connected via a breakthrough ( 19 ) in the inner ring gear ( 18 ) with an internal toothing ( 20a ) an outer ring gear ( 20 ) meshes, its rotational movement on the pinion ( 7c ) the rack and pinion steering ( 7 ) forwarded and thus to the rack ( 7a ) is transmitted while the inner ring gear ( 18 ) from an actuator ( 22 ) can be rotated to superimpose an additional steering angle.

Rack and pinion steering according to claim 3, characterized in that the superposition gear ( 10 ) is designed as a planetary gear, which two intermeshing sets of in a ring gear ( 18 ) rotatable planet gears ( 15a . 15b ), each with its own sun gear ( 14a . 14b ) assigned.

Rack and pinion steering according to claim 5, characterized in that a rotary movement of the steering spindle ( 11 ) a rotation of an input sun gear ( 14a ) caused on the first planetary gear set ( 15a ) is transmitted while the meshing second planetary gear set ( 15b ) with an output sun gear ( 14b ) combs, the rotational movement of which pinion ( 7c ) the rack and pinion steering ( 7 ) forwarded and thus to the rack ( 7a ) is transmitted, and whereby by turning the ring gear ( 18 ) an actuator ( 22 ) can overlay an additional steering angle.

Rack and pinion steering according to claim 3, characterized in that the superposition gear ( 10 ) similar to an axle differential with an input bevel gear ( 24 ), an output bevel gear ( 25 ) and at least one intermediate bevel gear provided between them ( 26 ) is constructed, with a rotary movement of the steering spindle ( 11 ) a rotation of the input bevel gear ( 24 ) caused by the intermediate bevel gear ( 26 ), which in one around the axis of rotation ( 21 ) of the input bevel gear ( 24 ) and the output bevel gear ( 25 ) rotatable housing ( 27 ) is mounted on the output bevel gear ( 25 ) is transmitted, whose rotational movement to the pinion ( 7c ) the rack and pinion steering ( 7 ) forwarded and thus to the rack ( 7a ) is transmitted, and by twisting the housing ( 27 ) an actuator can overlay an additional steering angle.