DE10354713A1

DE10354713A1 - Rack-and-pinion gear for especially private motor vehicle's steering system has rack housing assembly accommodating gear rack, pinion, and piston rod, with piston rod radially offset with regard to gear rack and/or piston

Info

Publication number: DE10354713A1
Application number: DE2003154713
Authority: DE
Inventors: Wilfried Michel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2003-11-22
Filing date: 2003-11-22
Publication date: 2005-11-03

Abstract

The rack-and-pinion gear (10) for especially a motor vehicle's steering system has a rack housing assembly (12) with at least one circumferential wall encompassing the gear rack (16). Within the housing a pinion (20) is rotatable in a bearing, a gear rack meshing with the pinion moves back and forth in a longitudinal guide (14), and a piston rod (26a) is movable in a cylinder and connected to the gear rack. The piston rod is radially offset with regard to the gear rack and/or the piston (36).

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnstangengetriebe gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1, 2 oder 3 angegebenen Arten.The The invention relates to a rack and pinion gear according to the preamble of the claim 1, 2 or 3 types indicated.

Im Kraftfahrzeugbau gibt es Bewegungsabläufe, bei denen eine Drehbewegung in eine geradlinige Bewegung umzuwandeln ist. Dies ist z. B. bei einer Lenkung der Fall, bei der es bekannt ist, für die Bewegungsumwandlung ein Zahnstangengetriebe zu verwenden, wie es z. B. in der DE 195 39 864 C1 beschrieben ist. Bei diesem vorbekannten Zahnstangengetriebe ist eine Bohrung im Eingriffsbereich von Ritzel und Zahnstange exzentrisch erweitert, jedoch ist die Zahnstange koaxial im zugehörigen Zahnstangengehäuse angeordnet. Da insbesondere im Kraftfahrzeugbau beengte Raumverhältnisse vorliegen, besteht die Forderung nach kleinen und kompakten Konstruktionen, wobei Stabilität gewährleistet sein soll.In motor vehicle engineering, there are sequences of motion in which a rotary movement is to be converted into a straight-line movement. This is z. As in a steering case, in which it is known to use a rack gear for the motion conversion, as it is, for. B. in the DE 195 39 864 C1 is described. In this prior art rack gear, a bore in the engagement portion of pinion and rack is eccentrically extended, but the rack is coaxially arranged in the associated rack housing. Since cramped space conditions exist, especially in motor vehicle construction, there is a demand for small and compact constructions, whereby stability should be ensured.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Zahnstangengetriebe gemäß der in den Oberbegriffen des Anspruchs 1 oder 2 angegebenen Arten derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile und bei Gewährleistung einer stabilen Konstruktion Bauraum am Zahnstangengetriebe eingespart werden kann.Of the The invention is therefore the object of a rack and pinion according to the in the types specified in the preamble of claim 1 or 2 such educate that while avoiding the disadvantages mentioned and with warranty a stable construction Saves space on the rack and pinion gear can be.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 jeweils in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.These The object is achieved by the characterizing features of claim 1 or 2 respectively in conjunction with its generic features. advantageous Further developments of the invention are described in the subclaims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine exzentrische Ausgestaltung des Zahnstangengetriebes dessen Raumbedarf an einer Seite verringerbar ist.Of the Invention is based on the finding that by an eccentric Design of the rack and pinion whose space requirements on one side is reducible.

Beim erfindungsgemäßen Zahnstangengetriebe nach Anspruch 1 ist die Kolbenstange bezüglich der Zahnstange und/oder dem Kolben radial versetzt angeordnet.At the Rack and pinion according to the invention according to claim 1, the piston rod with respect to the rack and / or The piston arranged offset radially.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 2 weist die Gehäuseanordnung auf wenigstens einem Längsabschnitt auf einer Seite eine äußere Verjüngung ihrer durchgehenden Umfangswand und im übrigen Umfangsbereich eine Stabilisierung auf, die die durch die Verjüngung hervorgerufene Festigkeitsverminderung im wesentlichen ausgleicht.at according to the embodiment of the invention Claim 2 has the housing arrangement on at least one longitudinal section on one side an external rejuvenation of her continuous peripheral wall and in the remaining peripheral area a Stabilization on, which caused by the rejuvenation strength reduction essentially compensates.

Bei den Ausgestaltungen nach Anspruch 1 und 2 wird auf einer Seite des Zahnstangengetriebes der Abstand der Kolbenstange zur Peripherie der Gehäuseanordnung verringert, und es wird auf dieser Seite der für benachbarte Bauteile zur Verfügung stehende Bauraum in angestrebter Weise vergrößert bzw. hinzugewonnen. Dabei bleibt die Festigkeit der Gehäuseanordnung und somit auch des Zahnstangengetriebes erhalten, und ist in der Lage die Belastungsanforderungen im Funktionsbetrieb aufzunehmen.at The embodiments according to claim 1 and 2 is on one side of the Rack and pinion gear the distance of the piston rod to the periphery the housing arrangement is reduced, and it is on this page for neighboring components to disposal increased space in the desired manner increased or gained. there the strength of the housing arrangement remains and thus also the rack gear, and is in the Able to accommodate the load requirements in functional operation.

Der Erfindung liegt im Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Zahnstangengetriebe gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 3 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile die Konstruktion und die Montage bzw. Demontage vereinfacht werden können.Of the The invention is further based on the object, a rack and pinion according to the preamble of the claim 3 specified type such that under Avoiding the mentioned disadvantages the construction and the assembly or dismantling can be simplified.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den zugehörigen Unteransprüchen beschrieben.These The object is achieved by the characterizing features of claim 3 solved in conjunction with its generic features. Advantageous developments The invention are in the associated dependent claims described.

Der im unabhängigen Anspruch 3 enthaltenen Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Ausbildung der Stabilisierung als Teil des Zahnstangengetriebes zu einer Vereinfachung führt.Of the in the independent Claim 3 contained invention is based on the knowledge that training stabilization as part of the rack and pinion leads to a simplification.

Beim erfindungsgemäßen Zahnstangengetriebe nach Anspruch 3 bilden die Gehäuseabschnitte mit der Stabilisierung eine vorfertigbare Baueinheit. Eine solche Ausgestaltung ist aus mehreren Gründen vorteilhaft. Zum Einen wird die Stabilisierung am Zahnstangengetriebe ausgebildet, was sich wesentlich einfacher und bequemer durchführen lässt als an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, weil es sich bei dem Zahnstangengetriebe um das kleinere Bauteil handelt. Zum Anderen lässt sich die Stabilisierung gleichzeitig mit dem Zahnstangengetriebe vorfertigen und montieren bzw. demontieren. Es wird somit auch eine einfache und rationelle Fertigung erreicht.At the Rack and pinion according to the invention according to claim 3 form the housing sections with the stabilization a prefabricated unit. Such Embodiment is advantageous for several reasons. On the one hand the stabilization is formed on the rack gear, which can be carried out much easier and more convenient than on the body of the Motor vehicle, because it is in the rack gear to the smaller component is. On the other hand, the stabilization can be prefabricate and assemble simultaneously with the rack and pinion gear or dismantle. It is therefore also a simple and rational Production achieved.

Dabei können die Gehäuseabschnitte oder die Gehäuseanordnung mit der Stabilisierung unlösbar miteinander verbunden sein. Dies führt im Weiteren zu einer Vereinfachung und zu einer stabilen Bauteilkonstruktion.there can the housing sections or the housing arrangement insoluble with the stabilization be connected to each other. This leads to a simplification in the following and a stable component construction.

Die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 2 und 3 lassen sich bei einem Zahnstangengetriebe sowohl ohne als auch mit einem Servo-Zylinder ausbilden. Hierbei lassen sich auch die zu einer raumgünstigen Konstruktion führenden Merkmale der Erfindung kombinieren.The embodiments according to the invention the claims 2 and 3 can be in a rack gear both without also train with a servo cylinder. This can also be done the to a space-efficient Leading construction Combine features of the invention.

Besonders vorteilhaft ist eine solche Anordnung, bei der die Zahnstange und die Kolbenstange koaxial zueinander angeordnet sind und der Kolben radial versetzt angeordnet ist. Hierbei bleibt die Zahnstange in einer für die Erfüllung von fahrwerkskinematisch zwingend erforderlichen Aufgaben unveränderten Lage. Dabei bleibt auch die Kinematik der Radaufhängung unverändert.Particularly advantageous is such an arrangement in which the rack and the piston rod are arranged coaxially to each other and the piston is arranged radially offset. Here, the rack remains unchanged in an essential for the fulfillment of kinematics mandatory tasks. The kinematics of the suspension remain unchanged.

Es ist bei allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen vorteilhaft, die Zahnstange durch eine Drehsicherungsvorrichtung gegen ein Drehen bezüglich dem Ritzel zu sichern. Hierdurch werden das Ritzel und endseitig an der Zahnstange vorhandene Verbindungselemente zur Verbindung der Lenkgestänge vor Drehmomentbelastungen geschützt und zwar insbesondere dann, wenn das Ritzel und die Zahnstange einen spitzen Winkel einschließen.It is in all embodiments of the invention advantageous, the rack by an anti-rotation device against turning relative secure the pinion. As a result, the pinion and end on the rack connecting elements for connection the steering linkage protected against torque loads and in particular when the pinion and the rack a Include sharp angles.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further Advantages, features and applications of the present Invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiment shown in the drawing.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, in der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung bedeutet:The Invention will be described below with reference to the drawing Embodiment described in more detail. In the description, in the claims, in the abstract and in the drawing are those listed in the list below Reference numerals used terms and associated reference numerals uses. In the drawing:

1 eine Rückansicht oder Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Zahnstangengetriebes, insbesondere für die Lenkung eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Personenkraftwagens; 1 a rear view or front view of a rack gear according to the invention, in particular for the steering of a motor vehicle, preferably a passenger car;

2 eine Draufsicht des Zahnstangengetriebes nach 1; 2 a plan view of the rack gear to 1 ;

3 eine Rückansicht oder Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Zahnstangengetriebes, in abgewandelter Ausgestaltung, insbesondere für die Lenkung eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise eines Personenkraftwagens; 3 a rear view or front view of a rack gear according to the invention, in a modified embodiment, in particular for the steering of a motor vehicle, preferably a passenger car;

4 eine Rückansicht oder Vorderansicht eines bekannten Zahnstangengetriebes, das als Stand der Technik beschrieben ist; 4 a rear view or front view of a known rack and pinion gear, which is described as prior art;

5 einen axialen Schnitt eines erfindungsgemäßen Zahnstangengetriebes in weiter abgewandelter Ausgestaltung. 5 an axial section of a rack gear according to the invention in a further modified embodiment.

Das in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnete Zahnstangengetriebe weist eine Zahnstangen- Gehäuseanordnung 12 auf, die bei allen Ausführungsbeispielen mit einem länglichen Zahnstangengehäuse 12a ausgebildet ist, das die Grundform eines vorzugsweise im wesentlichen zylindrischen Rohres 12b haben kann. Das Zahnstangengehäuse 12a bildet mit seiner Innenfläche 14a oder Längsabschnitten davon eine Längsführung 14 für eine Zahnstange 16, die sich durch das Zahnstangengehäuse 12a erstreckt. Die Zahnstange 16 kann eine zylindrische Form haben, und sie ist mit Bewegungsspiel an die Innenquerschnittsgröße des Zahnstangengehäuses 12a angepasst. Ihre Verzahnung 18 ist in der sekantialen Fläche eines abgeflachten Längsabschnitts 16a angeordnet. Die Verzahnung 18, bei der es sich um eine Gerad- oder vorzugsweise Schrägverzahnung handeln kann, kämmt mit einem Ritzel 20, das auf einem sich quer zur Zahnstange 16 erstreckenden Lenkwellenabschnitt 22 sitzt, der in einer sekantialen Anordnung in einem Drehlager 24 drehbar gelagert ist, dass in einer abstehenden Buchse 12c des Zahnstangengehäuse 12a ausgebildet ist.That in its entirety with 10 designated rack and pinion gear has a rack housing arrangement 12 on, which in all embodiments with an elongated rack housing 12a is formed, which is the basic shape of a preferably substantially cylindrical tube 12b may have. The rack housing 12a forms with its inner surface 14a or longitudinal sections thereof a longitudinal guide 14 for a rack 16 extending through the rack housing 12a extends. The rack 16 can have a cylindrical shape, and it is with play on the inner cross-sectional size of the rack housing 12a customized. Your teeth 18 is in the secantial surface of a flattened longitudinal section 16a arranged. The gearing 18 , which may be a straight or preferably helical gearing, meshes with a pinion 20 which is on a crossbar to the rack 16 extending steering shaft section 22 sitting in a secular arrangement in a pivot bearing 24 rotatably mounted, that in a protruding socket 12c of the rack housing 12a is trained.

Bei den Ausführungsbeispielen nach 1 bis 3 ist das Zahnstangengetriebe 10 für eine Servolenkung mit einem Kolben-Zylinder 26 eingerichtet, der mit seiner in ihm verschiebbar gelagerten Kolbenstange 26a in der Längsrichtung neben dem Zahnstangengehäuse 12a angeordnet ist. Die Kolbenstange 26a kann ein- oder zweiteilig mit dem zugewandten Ende der Zahnstange 16 verbunden sein, und sie ist bezüglich der Zahnstange 16 radial versetzt angeordnet, so dass ihre Längsmittelachsen 16b, 26b die Exzentrizität e aufweisen. Die Exzentrizität e bzw. der Versatz kann so groß sein, dass die Mantelflächen 16c, 26c der Kolbenstange 26a und der Zahnstange 16 axial etwa miteinander fluchten.In the embodiments according to 1 to 3 is the rack and pinion gear 10 for a power steering with a piston-cylinder 26 furnished, with its displaceably mounted in it piston rod 26a in the longitudinal direction next to the rack housing 12a is arranged. The piston rod 26a can be one or two parts with the facing end of the rack 16 and it's about the rack 16 arranged radially offset, so that their longitudinal center axes 16b . 26b have the eccentricity e. The eccentricity e or the offset can be so large that the lateral surfaces 16c . 26c the piston rod 26a and the rack 16 axially aligned with each other.

Der Zylinder 26 ist mit seinem Zylindergehäuse 26d vorzugsweise als Verlängerung des Zahnstangengehäuses 12a bzw. Rohres 12b ausgebildet, wodurch die Konstruktion wesentlich vereinfacht ist.The cylinder 26 is with its cylinder housing 26d preferably as an extension of the rack housing 12a or pipe 12b formed, whereby the construction is considerably simplified.

Die Kolbenstange 26 durchsetzt mit Bewegungsspiel ein Kolbenstangenloch 28 in einem Deckel 30 des Zylindergehäuses 26d, und sie ist mit einem weiterführenden Lenkgestänge verbunden oder verbindbar. Hierzu kann die Kolbenstange 26a an ihrem freien Ende ein z. B. durch ein Gelenkteil gebildetes Verbindungselement 32 aufweisen, mit dem sie mit einem korrespondierenden Verbindungselement des weiterführenden Lenkgestänges verbunden oder verbindbar ist. Der Deckel 30 kann ein Schraubdeckel sein, der mit einem Schraubstutzen 30a in eine Gewindeausnehmung 34 eingeschraubt ist. Die Innenflächen der Umfangswand des Zylindergehäuses 26d bzw. des Rohres 12b und des Schraubstutzens 30a fluchten vorzugsweise miteinander.The piston rod 26 interspersed with movement play a piston rod hole 28 in a lid 30 of the cylinder housing 26d , and it is connected or connectable to a further steering linkage. For this purpose, the piston rod 26a at its free end a z. B. formed by a hinge part connecting element 32 have, with which it is connected or connectable to a corresponding connecting element of the continuing steering linkage. The lid 30 can be a screw cap, with a screw socket 30a in a threaded recess 34 is screwed. The inner surfaces of the peripheral wall of the cylinder housing 26d or of the pipe 12b and the screw socket 30a preferably align with each other.

Der die Kolbenstange 26 umgebende freie Raum ist aufgrund ihrer Exzentrizität e exzentrisch, wobei ein auf der Kolbenstange 26a sitzender und mit der Innenmantelfläche des Zylindergehäuses 26d zusammenwirkender Kolben 36 den freien Raum in zwei Arbeitskammern 38a, 38b unterteilt. Die Kolbenstange 26a durchsetzt den Kolben 36 in einem entsprechend der Exzentrizität e exzentrischen Kolbenloch 36a. Im Funktionsbetrieb sind die Arbeitskammern 38a, 38b durch andeutungsweise dargestellte Leitungsanschlüsse 40a, 40b hindurch wahlweise mit einem hydraulischen Druckmittel beaufschlagbar, um die Lenkbewegung der Zahnstange 16 zu unterstützen. Der Kolben 36 ist durch eine Ringdichtung 36b bezüglich der Innenmantelfläche der Zylindergehäuse 26d gleitbar abgedichtet, z. B. durch einen Doppellippendichtring, der in einer Ringnut des Kolbens 36 sitzt.The piston rod 26 surrounding free space is eccentric due to its eccentricity, being one on the piston rod 26a seated and with the inner circumferential surface of the cylinder housing 26d cooperating piston 36 the free space in two working chambers 38a . 38b divided. The piston rod 26a passes through the piston 36 in a corresponding eccentricity e eccentric piston hole 36a , In functional operation, the working chambers 38a . 38b by hinted line connections 40a . 40b through optionally acted upon by a hydraulic pressure medium to the steering movement of the rack 16 to support. The piston 36 is through a ring seal 36b with respect to the inner circumferential surface of the cylinder housing 26d Slidably sealed, z. B. by a double Lipendichtring, in an annular groove of the piston 36 sitting.

Am gegenüberliegenden Ende ist die Zahnstange 16 in einer bezüglich ihrer Längsmittelachse 16b entsprechenden Exzentrizität e und somit mit der Längsmittelachse 26b der Kolbenstange 26a fluchtenden Wirkachse 16d mit einem weiterführenden Lenkgestänge der Lenkung verbunden. Hierzu kann auch auf dieser Seite ein z. B. durch ein Gelenkteil gebildetes Verbindungselement 32 vorgesehen sein, das mit einem korrespondierenden Verbindungsteil des Lenkgestänges verbunden oder verbindbar ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 sind somit die Verbindungsachsen und die Längsmittelachse 26b der Kolbenstange 26a bezüglich der Längsmittelachse 16b der Zahnstange 16 um die Exzentrizität e radial versetzt, vorzugsweise zur der Verzahnung 18 abgewandten Seite hin versetzt.At the opposite end is the rack 16 in a respect to their longitudinal central axis 16b corresponding eccentricity e and thus with the longitudinal central axis 26b the piston rod 26a aligned axis of action 16d connected to a continuing steering linkage of the steering. For this purpose, a z. B. formed by a hinge part connecting element 32 be provided, which is connected to a corresponding connection part of the steering linkage or connectable. According to the embodiment 1 and 2 are thus the connection axes and the longitudinal central axis 26b the piston rod 26a with respect to the longitudinal central axis 16b the rack 16 offset by the eccentricity e radially, preferably to the toothing 18 offset away from the side.

Das Zahnstangengetriebe 10 nach dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, unterscheidet sich vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Zahnstange 16 und die Kolbenstange 26a im wesentlichen koaxial angeordnet sind. Die exzentrische Anordnung des Zylinders 26 und des Kolbens 36 bezüglich der Kolbenstange 26a und somit auch der Zahnstange 16 ist vorhanden und durch die Exzentrizität e zwischen den Längsmittelachsen 16b, 26b der Zahnstan ge 16 und der Kolbenstange 26a einerseits und den Längsmittelachsen 26b bzw. 16b der Kolbenstange 26a bzw. Zahnstange 16 und 36c des Kolbens 36 bzw. Zylinders 26 andererseits erkennbar.The rack and pinion gear 10 according to the embodiment according to 3 , in which the same or comparable parts are denoted by the same reference numerals, differs from the above-described embodiment in that the rack 16 and the piston rod 26a are arranged substantially coaxially. The eccentric arrangement of the cylinder 26 and the piston 36 with respect to the piston rod 26a and therefore also the rack 16 is present and due to the eccentricity e between the longitudinal center axes 16b . 26b the toothed rack ge 16 and the piston rod 26a on the one hand and the longitudinal central axes 26b respectively. 16b the piston rod 26a or rack 16 and 36c of the piston 36 or cylinder 26 on the other hand visible.

Wie 3 außerdem deutlich erkennen lässt, ist das Zahnstangengehäuse 12a etwa um das Maß der Exzentrizität e schmaler als das Zylindergehäuse 26d, wobei letzteres bezüglich dem Zahnstangengehäuse 12a zu der Seite versetzt sein kann, auf der sich das Ritzel 20 befindet. Sowohl hier als auch bezüglich der Kolbenstange 26a gemäß 1 ist je nach Raumerfordernis ein entgegengesetzter Versatz bzw. eine entgegengesetzte Exzentrizität e möglich.As 3 also clearly indicates is the rack housing 12a about the extent of eccentricity e narrower than the cylinder housing 26d the latter relating to the rack housing 12a can be offset to the side on which the pinion 20 located. Both here and with respect to the piston rod 26a according to 1 Depending on the space requirement, an opposite offset or an opposite eccentricity e is possible.

Insbesondere bei einem solchen Zahnradtrieb, bei dem das Ritzel 20 und die Zahnstange 16 einen spitzen Winkel W einschließen, wird im Funktionsbetrieb die Zahnstange 16 mit einem in ihrer Umfangsrichtung wirksamen Drehmoment belastet. Hierdurch werden die mit den Lenkgestängen verbundenen Verbindungselemente 32 belastet. Außerdem sucht bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ein solches Drehmoment den Kolben 36 gegen die Innenmantelfläche der Zylinderwand 26d zu drücken, wodurch ein größerer Verschleiß und eine Beeinträchtigung der Abdichtung entstehen können.In particular, in such a gear drive, in which the pinion 20 and the rack 16 Include an acute angle W, the rack is in functional operation 16 loaded with a torque acting in its circumferential direction. As a result, the connecting elements connected to the steering linkage 32 loaded. In addition, in the embodiments described above, such a torque seeks the piston 36 against the inner circumferential surface of the cylinder wall 26d to push, which can cause greater wear and a deterioration of the seal.

Um dies zu vermeiden, ist der Zahnstange 16 eine Drehsicherungsvorrichtung 42 zugeordnet, die zwischen ihr und dem Zahnstangengehäuse 12a wirksam und vorzugsweise spielfrei einstellbar ist. Die Drehsicherungsvorrichtung 42 kann durch zwei auf beiden Seiten der Zahnstange 16 in abstehenden Buchsen 12d des Gehäuses 12a ein geschraubte Einstellschrauben 44 gebildet sein, von denen wenigstens eine quer verstellbar und in der jeweiligen Verstellposition fixierbar ist. Die Einstellschrauben 44 liegen mit an ihnen drehbar gelagerten Rollen 46 an sekantialen Flächen 48 der Zahnstange 16 an. Die Flächen 48 können jeweils durch eine in die runde Zahnstange 16 eingearbeitete Nut 50 gebildet sein. Die Drehsicherungsvorrichtung 42 ist vorzugsweise auf der der Verzahnung abgewandten Seite der Zahnstange 16 und insbesondere sekantial angeordnet. Mit 44a ist jeweils ein auf die Einstellschraube 44 aufgeschraubte Kontermutter bezeichnet.To avoid this, the rack is 16 an anti-rotation device 42 assigned to it between her and the rack housing 12a is effective and preferably adjustable without play. The anti-rotation device 42 can through two on both sides of the rack 16 in protruding sockets 12d of the housing 12a a screwed adjusting screws 44 be formed, of which at least one transversely adjustable and can be fixed in the respective adjustment position. The adjusting screws 44 lie with them rotatably mounted on rollers 46 on secondary surfaces 48 the rack 16 at. The surfaces 48 can each through one in the round rack 16 integrated groove 50 be formed. The anti-rotation device 42 is preferably on the side facing away from the toothing of the rack 16 and in particular arranged secantially. With 44a is one on the adjusting screw 44 screwed counter nut referred.

Bei dem bekannten Zahnstangengetriebe 10 nach 4, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist die Zahnstangen-Gehäuseanordnung 12 in sogenannter offener Bauart ausgebildet, mit zwei axial voneinander beabstandeten Gehäuseabschnitten 12e, 12f, die jeweils in kippsicherer Position an der Karosserie oder Anbauteilen derselben des zugehörigen Fahrzeugs befestigt sind. Hierzu können Verbindungsstege 52 mit Schraubenlöchern 54 von den Gehäuseabschnitten 12e, 12f abstehen, die mit der Karosserie verschraubt sind. Der in 4 linke Gehäuseabschnitt 12e bildet das eigentliche Zahnstangengehäuse 12a, während der rechte Gehäuseabschnitt 12f den Kolben-Zylinder 26 bildet, der mit der Zahnstange 16, der Längsführung 14, der Kolbenstange 26a und dem Kolben 36 koaxial angeordnet ist. Zum Schutz der Zahnstange 16 erstreckt sich zwischen den Gehäuseabschnitten 12e, 12f nahe der Oberfläche der Zahnstange 16 eine dünne Schutzfolie 56, deren Enden mit den Gehäuseabschnitten 12e, 12f verbunden sind. Auch bei dieser bekannten Aus gestaltung ist der der Gehäuseanordnung 12 benachbarte Freiraum F zwischen den Gehäuseabschnitten 12e, 12f zwar vergrößert, jedoch bedarf es einer von der Karosserie gebildeten Stabilisierung, damit dieses Zahnstagengetriebe 10 funktionsfähig ist.In the known rack gear 10 to 4 , in which the same or comparable parts are provided with the same reference numerals, the rack housing assembly 12 formed in so-called open design, with two axially spaced apart housing sections 12e . 12f , which are each secured in tip-safe position on the body or attachments of the same vehicle. For this purpose, connecting webs 52 with screw holes 54 from the housing sections 12e . 12f stand out, which are bolted to the body. The in 4 left housing section 12e forms the actual rack housing 12a while the right housing section 12f the piston cylinder 26 that forms with the rack 16 , the longitudinal guide 14 , the piston rod 26a and the piston 36 is arranged coaxially. To protect the rack 16 extends between the housing sections 12e . 12f near the surface of the rack 16 a thin protective film 56 whose ends are connected to the housing sections 12e . 12f are connected. Also in this known design from that of the housing assembly 12 adjacent free space F between the housing sections 12e . 12f Although enlarged, but it requires a stabilization formed by the body, so this Zahnstagengetriebe 10 is functional.

Das Ausführungsbeispiel nach 5, bei dem gleiche oder vergleichbare Bauteile ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen beschrieben sind, unterscheidet sich von der Ausgestaltung nach 4 wie folgt.The embodiment according to 5 , in which the same or comparable components are also described with the same reference numerals, differs from the embodiment 4 as follows.

Das Zahnstangengehäuse 12a ist im Bereich zwischen ihm und dem Zylindergehäuse 26d auf der einen Seite S1 außen verjüngt oder unterbrochen und im übrigen Umfangsbereich oder auf der gegenüberliegenden Seite S2 stabilisiert. Die in ihrer Gesamtheit mit 58 bezeichnete Stabilisierung ist so groß, dass die durch die äußere Verjüngung oder die Unterbrechung hervorgerufene Schwächung 60 ausgeglichen wird und die Zahnstangen-Gehäuseanordnung 12 bzw. das Zahnstangengetriebe 10 funktionsfähig ist und mit den zu erwartenden Belastungen belastbar ist.The rack housing 12a is in the area between him and the cylinder housing 26d on the one side S1 tapered or interrupted outside and stabilized in the remaining peripheral region or on the opposite side S2. The in their entirety with 58 so-called stabilization is so great that the weakening caused by the external taper or the interruption 60 is balanced and the rack housing arrangement 12 or the rack and pinion gear 10 is functional and can be loaded with the expected loads.

Auf der anderen Seite S2 oder im bezüglich der Verjüngung oder der Unterbrechung übrigen Umfangsbereich ist die Gehäuse-Anordnung 12 bzw. das Rohr 12b stabilisiert. Die Schwächung 60 kann durch eine Ausnehmung oder dünne Bemessung der Wandung des Zahnstangengehäuses 12a bzw. des Rohres 12b im betreffenden Längsabschnitt a der Schwächung 60 gebildet sein. Bei der Unterbrechung ist der gewonnene Freiraum F am Größten ausgebildet.On the other side S2 or in relation to the taper or the interruption remaining peripheral area is the housing arrangement 12 or the pipe 12b stabilized. The weakening 60 can by a recess or thin design of the wall of the rack housing 12a or of the pipe 12b in the relevant longitudinal section a of the weakening 60 be formed. When the interruption of the gained space F is formed the largest.

Auf der anderen Seite S2 oder im bezüglich der Schwächung 60 übrigen Umfangsbereich kann die Wand des Zahnstangengehäuses 12a unterbrochen sein oder nicht, was in 5 andeutungsweise strichpunktiert dargestellt ist. Wenn die Unterbrechung sich über den gesamten Umfang erstreckt, sind zwei den Längsabschnitt a zwischen sich aufweisende Gehäuseabschnitte 12e, 12f vorhanden.On the other side S2 or in terms of weakening 60 remaining peripheral area, the wall of the rack housing 12a be interrupted or not what is in 5 hinted dot-dash line is shown. When the interruption extends over the entire circumference, there are two housing sections having the longitudinal section a therebetween 12e . 12f available.

Es ist zum Schutz der Zahnstange 16 auch möglich, im Bereich der sich über einen Teilbereich des Umfangs oder über den gesamten Umfang erstreckenden Unterbrechung eine dünne Schutzwand 56 wie ein Faltenbalg oder eine Folie, z. B. aus Kunststoff, anzuordnen, deren Enden mit den Gehäuselängsabschnitten 12e, 12f bzw. dem Rohr 12b verbunden sein können.It's for protecting the rack 16 also possible, in the region of over a portion of the circumference or over the entire circumference extending interruption a thin protective wall 56 like a bellows or a foil, z. B. plastic, to arrange, the ends of the housing longitudinal sections 12e . 12f or the pipe 12b can be connected.

Bei allen vorbeschriebenen Ausgestaltungen lässt sich auf der Seite S1 der Abstand b der Zahnstange 16 und/oder der Kolbenstange 26 zur freien Umgebung verringern und somit der Freiraum F für wenigstens ein benachbartes Bauteil 62, z. B. für einen Motor und/oder Getriebe, vergrößern. Hierdurch ist eine raumsparende und kompakte Konstruktion möglich.In all the above embodiments can be on the side S1, the distance b of the rack 16 and / or the piston rod 26 reduce the free space and thus the free space F for at least one adjacent component 62 , z. B. for an engine and / or transmission, enlarge. As a result, a space-saving and compact construction is possible.

Die Stabilisierung 58 kann z. B. durch einen oder mehrere sich längs erstreckende Stege 64 oder einen oder mehrere z. B. fachwerkförrnige Träger 66 gebildet sein, der bzw. die unlösbar mit der Gehäuseanordnung 12 oder den Gehäuseabschnitten 12e, 12f verbunden sind, z. B. verschweißt, sind.The stabilization 58 can z. B. by one or more longitudinally extending webs 64 or one or more z. B. fachwerkförrnige carrier 66 be formed, the one or the insoluble with the housing assembly 12 or the housing sections 12e . 12f are connected, z. B. welded, are.

Die mit der Stabilisierung 58 gebildete Gehäuseeinheit 68 kann an einem oder an beiden Enden für eine axiale Befestigung, insbesondere eine angedeutete Verschraubung 70, an einem axial benachbarten Bauteil 72, z. B. einem Achsträger, ausgebildet sein. Um dies zu ermöglichen, können das oder die axialen Enden der Stabilisierung 58 und ihnen auf der Seite S1 gegenüberliegende Anbauteile 74 der Gehäuseanordnung 12 oder der Gehäuseabschnitte 12e, 12f für einen axialen Anbau ausgebildet sein.The stabilization 58 formed housing unit 68 can at one or both ends for an axial attachment, in particular an indicated screw 70 , on an axially adjacent component 72 , z. As an axle, be formed. To make this possible, the one or more axial ends of the stabilization 58 and on the side S1 opposite attachments 74 the housing arrangement 12 or the housing sections 12e . 12f be designed for axial mounting.

Die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen lassen sich auch dann verwirklichen, wenn das Zahnstangengetriebe 10 ohne Servo-Zylinder 26 ausgebildet ist.The embodiments of the invention can also be realized when the rack and pinion 10 without servo cylinder 26 is trained.

Es ist deshalb im Rahmen der Erfindung möglich, die Stabilisierung 58 an einem erfindungsgemäß verjüngten Zahnstangengehäuse 12a oder an den Gehäuseabschnitten 12e, 12f entsprechenden Zahnstangegehäuse-Längsabschnitten mit einer dazwischen angeordneten Unterbrechung anzuordnen. Dies ist aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt.It is therefore possible in the context of the invention, the stabilization 58 on a toothed rack housing tapered according to the invention 12a or on the housing sections 12e . 12f corresponding rack housing longitudinal portions to be arranged with an interruption arranged therebetween. This is not shown for reasons of simplification.

Die Stabilisierung 58 bildet mit der Gehäuseanordnung 12 bzw. den Gehäuselängsabschnitten 12e, 12f eine vorfertigbare Baueinheit, wobei die Stabilisierung 58 vorzugsweise unlösbar mit der Gehäuseanordnung 12 bzw. den Gehäuselängsabschnitten 12e, 12f verbunden, insbesondere verschweißt, ist.The stabilization 58 forms with the housing arrangement 12 or the housing longitudinal sections 12e . 12f a prefabricated unit, the stabilization 58 preferably insoluble with the housing assembly 12 or the housing longitudinal sections 12e . 12f connected, in particular welded, is.

1010: ZahnstangengetriebeRack and pinion
1212: Gehäuseanordnunghousing arrangement
12a12a: ZahnstangengehäuseRack housing
12b12b: Rohrpipe
12c12c: BuchseRifle
12d12d: BuchseRifle
12e12e: Gehäuseabschnitthousing section
12f12f: Gehäuseabschnitthousing section
1414: Längsführunglongitudinal guide
14a14a: Innenflächepalm
1616: Zahnstangerack
16a16a: abgeflachter Längsabschnittflattened longitudinal section
16b16b: LängsmittelachseLongitudinal central axis
16c16c: Mantelflächelateral surface
16d16d: Wirkachseeffective axis
1818: Verzahnunggearing
2020: Ritzelpinion
2222: LenkwellenabschnittSteering shaft section
2424: Drehlagerpivot bearing
2626: Kolben-ZylinderPiston Cylinder
26a26a: Kolbenstangepiston rod
26b26b: LängsmittelachseLongitudinal central axis
26c26c: Mantelflächelateral surface
26d26d: Zylindergehäusecylinder housing
2828: KolbenstangenlochPiston rod hole
3030: Deckelcover
30a30a: SchraubstutzenSchraubstutzen
3232: Verbindungselementconnecting element
3434: Gewindeausnehmungthreaded recess
3636: Kolbenpiston
36a36a: Kolbenlochpiston hole
36b36b: Ringdichtungring seal
36c36c: LängsmittelachseLongitudinal central axis
38a38a: Arbeitskammerworking chamber
38b38b: Arbeitskammerworking chamber
40a40a: Leitungsanschlußline connection
40b40b: Leitungsanschlußline connection
4242: DrehsicherungsvorrichtungRotation device
4444: Einstellschraubeadjustment
44a44a: Kontermutterlocknut
4646: Rolle arole a
4848: Flächearea
5050: Nutgroove
5252: Verbindungsstegconnecting web
5454: Schraubenlochscrew hole
5656: Schutzwandbulkhead
5858: Stabilisierungstabilization
6060: Schwächungweakening
6262: benachbartes Beuteilneighboring Beuteil
6464: Stegweb
6666: Trägercarrier
6868: Gehäuseeinheithousing unit
7070: Verschraubungscrew
7272: Bauteilcomponent
7474: Anbauteilattachment
aa: Längsabschnittlongitudinal section
bb: Abstanddistance
ee: Exzentrizitäteccentricity
FF: Freiraumfree space
S1S1: Seitepage
S2S2: Seitepage
WW: Winkelangle

Claims

Rack and pinion gear ( 10 ) for a motor vehicle, in particular for a rack and pinion steering, with a rack housing arrangement ( 12 ) with at least one, the rack ( 16 ) surrounding peripheral wall, wherein in the housing arrangement ( 12 ) a pinion ( 20 ) in a pivot bearing ( 24 ), a meshing rack ( 16 ) in a longitudinal guide ( 14 ) and a piston rod ( 26a ) in a piston-cylinder ( 26 ) slidably mounted and with the rack ( 16 ), characterized in that the piston rod ( 26a ) with respect to the rack ( 16 ) and / or the piston ( 36 ) is arranged radially offset.

Rack and pinion gear ( 10 ) for a motor vehicle, in particular for a rack and pinion steering, with a rack housing arrangement ( 12 ) with at least one, the rack ( 16 ) surrounding peripheral wall, wherein in the housing arrangement ( 12 ) a pinion ( 20 ) in a pivot bearing ( 24 ) is rotatably mounted and a meshing rack ( 16 ) in a longitudinal guide ( 14 ) is mounted displaceably to and fro, characterized in that the housing arrangement ( 12 ) on at least one longitudinal section (a) on one side (S1) an outer taper ( 60 ) or interruption of its continuous peripheral wall and in the remaining peripheral area stabilization ( 58 ) obtained by rejuvenation ( 60 ) substantially compensates for strength reduction.

Rack and pinion gear ( 10 ) for a motor vehicle, in particular for a rack and pinion steering, with a rack housing arrangement ( 12 ) with at least one, the rack ( 16 ) surrounding peripheral wall, wherein in the housing arrangement ( 12 ) a pinion ( 20 ) in a pivot bearing ( 24 ) is rotatably mounted and a meshing rack ( 16 ) in a longitudinal guide ( 14 ) is slidably mounted back and forth, wherein the housing arrangement ( 12 ) two axially spaced apart housing sections ( 12e . 12f ) having an interruption therebetween and stabilizing on one side ( 58 ), which reduces the strength reduction of the housing arrangement caused by the interruption ( 12 ) substantially compensated, characterized in that the housing sections ( 12e . 12f ) with the stabilization ( 58 ) form a prefabricated unit.

Rack and pinion gear according to claim 1 or 2, characterized in that the housing arrangement ( 12 ) with the stabilization ( 58 ) form a prefabricated unit.

Rack and pinion gear according to one of the preceding claims 2 to 4, characterized in that the housing sections ( 12e . 12f ) or the housing arrangement ( 12 ) insoluble with the stabilization ( 58 ) are connected.

Rack and pinion gearbox according to one of the preceding claims 2 to 5, characterized in that it has a servo cylinder ( 26d ) associated with one end of the rack housing ( 12a ) and one with the rack ( 16 ) connected piston rod ( 26a ) having.

Rack and pinion gear according to one of the preceding claims, characterized in that the one housing section ( 12f ) by a servo cylinder ( 26 ) is formed, the piston rod ( 26a ) with the rack ( 16 ) connected is.

Rack and pinion gear according to claim 6 or 7, characterized in that the piston rod ( 26a ) with respect to the rack ( 16 ) and / or the piston ( 36 ) is arranged radially offset.

Rack and pinion gear according to one of claims 1 and 6 to 8, characterized in that the piston rod ( 26a ) with respect to the rack ( 16 ) and / or the piston ( 36 ) is arranged radially offset.

Rack and pinion gear according to one of claims 1 and 6 to 9, characterized in that at the free end of the piston rod ( 26a ) and at the free end of the rack ( 16 ) arranged connecting elements ( 32 ) coaxial with the piston rod ( 26a ) are arranged.

Rack and pinion gear according to one of claims 1 and 6 to 10, characterized in that the cross-sectional size of the piston rod ( 26a ) is smaller than the cross-sectional size of the rack ( 16 ).

Rack and pinion gear according to one of claims 1 and 6 to 11, characterized in that the piston rod ( 26a ) is offset so far that the lateral surfaces ( 26c . 16c ) of the piston rod ( 26a ) and the rack ( 16 ) and / or the lateral surface ( 26c ) of the piston rod ( 26a ) and the piston ( 36 ) are aligned with each other.

Rack and pinion gear according to one of claims 1 and 6 to 12, characterized in that the offset (e) to that of the toothing ( 18 ) of the rack ( 16 ) facing away ( 1 ) or facing ( 3 ) Page is directed.

Rack and pinion gear according to one of claims 1 and 6 to 13, characterized in that the peripheral wall of the rack housing ( 12a ) with respect to the piston cylinder ( 26 ) in the direction of displacement of the piston rod ( 26a ) is offset and preferably coaxial with the piston rod ( 26a ) is arranged.

Rack and pinion gear according to one of the preceding claims, characterized in that the outer cross-sectional size of the rack housing ( 12a ) is smaller than the outer cross-sectional size of the piston cylinder ( 26 ).

Rack and pinion gear according to one of the preceding claims, characterized in that the rack ( 16 ) by an anti-rotation device ( 42 ) against rotation with respect to the rack housing ( 12a ) is secured.

Rack and pinion gear according to claim 16, characterized in that the anti-rotation device ( 42 ) two transversely spaced guide elements ( 46 ), each at an approximately secant running surface ( 48 ) of the rack ( l6 ), wherein at least one guide element ( 46 ), preferably both, transversely adjustable and can be fixed in the respective adjustment position or are.