DE112006001524T5

DE112006001524T5 - Zahnstangenbuchse für Zahnstangenlenkungsbaugruppe

Info

Publication number: DE112006001524T5
Application number: DE112006001524T
Authority: DE
Inventors: Dennis F. Kingsport Harer; Eric A. Morristown Roline; William E. Kingsport Allen Jr.
Original assignee: TRW Automotive US LLC
Current assignee: ZF Active Safety and Electronics US LLC
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2006-05-01
Publication date: 2008-04-30
Also published as: CN101223073A; WO2006132726A1; KR20080017066A; US20070017732A1; US7401789B2

Abstract

Zahnstangenbuchse zur Verwendung mit einem Zahnstangenabschnitt eines Gehäuses in einer Zahnstangenlenkungsbaugruppe, bei der der Zahnstangenabschnitt ein um eine Achse zentriertes rohrförmiges Ende aufweist, wobei die Zahnstangenbuchse folgendes umfaßt:
einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine Zahnstange lagern kann, und einer Außenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die an dem rohrförmigen Ende angreifen kann, und
mehrere Rillen, die sich parallel zur Achse erstrecken, in der Außenfläche ausgespart sind und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeuglenksysteme und insbesondere eine in einer Zahnstangenlenkungsbaugruppe verwendete Zahnstangenbuchse.
Eine typische hydraulische Zahnstangenservolenkungsbaugruppe, die in einem Fahrzeug verwendet wird, weist eine Zahnstange auf, die sich axial durch eine hydraulische Kammer in einem hydraulischen Gehäuse erstreckt. Die Enden der Zahnstange stehen an jedem Ende des Gehäuses axial nach außen hervor und sind mit Lenkgestängen verbunden, die an lenkbare Fahrzeugräder gekoppelt sind. Ein Kolben ist in der hydraulischen Kammer an der Zahnstange befestigt. Das Drehen des Fahrzeuglenkrads bewirkt die Betätigung eines hydraulischen Ventils und führt dazu, daß unter Druck stehendes Hydraulikfluid gegen den Kolben wirkt. Die von dem Hydraulikfluid ausgeübte Kraft bewegt den Kolben innerhalb des Gehäuses, wodurch sich die Zahnstange axial bewegt. Die axiale Bewegung der Zahnstange führt zu einer Bewegung der Lenkgestänge, die wiederum zu einem entsprechenden Einschlag der Fahrzeugräder führen.
Um zu verhindern, daß Hydraulikfluid aus dem Gehäuse strömt, müssen die Enden des Gehäuses, durch die die Zahnstange hervorsteht, abgedichtet werden. Es ist auch wünschenswert, die Zahnstange axial beweglich im Gehäuse zu lagern, ohne daß die Unversehrtheit der Dichtung verloren geht. Oblicherweise wird zu diesem Zweck eine Baugruppe bestehend aus Buchse und Dichtung verwendet. Es ist auch bekannt, die Enden des Gehäuses mit Balgdichtungen zu umschließen, welche außen am Gehäuse befestigt sind, um zu verhindern, daß Feuchtigkeit, Schmutz oder andere Verunreinigungen eintreten und den Betrieb der Zahnstange stören.
Es sind maschinell bearbeitete bzw. gegossene Zahnstangenbuchsen aus Metall bekannt, bei denen Inneneinsätze zum Anliegen an der Zahnstange und äußere O-Ringe aus Gummi zum Abdichten gegen das Gehäuse verwendet werden. Insbesondere können diese Zahnstangenbuchsen aus Metall den Seitenbelastungen standhalten, die beim Betrieb des Fahrzeugs auf die Buchse aufgebracht werden. Derartige Buchsenbaugruppen können jedoch teurer sein als erwünscht und erfordern diese separaten Teile für die Buchsenbaugruppe. Es wurden ferner geformte Zahnstangenbuchsen aus Kunststoff verwendet. Diese Kunststoffbuchsen sind zwar kostengünstiger als die Metallbuchsen, können jedoch die hohen Seitenbelastungen, die während des Fahrzeugbetriebs in der Buchse hervorgerufen werden können, weniger gut aufnehmen.
Darüber hinaus wurden axial verlaufende Leerräume mit insgesamt rechteckförmigem Querschnitt, auch als metallsparend bekannt, in den Körper der Zahnstangenbuchse eingebracht. Diese Leerräume sind zwar bei der Verringerung des Gesamtgewichts der Zahnstangenbuchsenbaugruppe nützlich, jedoch erzeugen die Ecken dieser Leerräume oft erhöhte Spannungen in der Buchse.
Es ist somit wünschenswert, über eine mit einer Zahnstangenlenkungsbaugruppe verwendete Zahnstangenbuchse zu verfügen, die die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Zahnstangenbuchse zur Verwendung mit einem Zahnstangenabschnitt eines Gehäuses in einer Zahnstangenlenkungsbaugruppe vorgesehen, bei der der Zahnstangenabschnitt ein um eine Achse zentriertes rohrförmiges Ende aufweist. Die Zahnstangenbuchse weist einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine Zahnstange lagern kann, und einer Außenfläche auf, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die an dem rohrförmigen Ende angreifen kann. Ferner erstrecken sich mehrere Rillen parallel zur Achse, die in der Außenfläche ausgespart und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine Zahnstangenbuchse zur Verwendung mit einem Zahnstangenabschnitt eines Gehäuses in einer Zahnstangenlenkungsbaugruppe vorgesehen, bei der der Zahnstangenabschnitt ein um eine Achse zentriertes rohrförmiges Ende aufweist. Die Zahnstangenbuchse weist einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine Zahnstange lagern kann, einer Außenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die an dem rohrförmigen Ende angreifen kann, und einem ersten Ende und einem entgegengesetzten, zweiten Ende auf. Sie weist ferner mehrere Bohrungen auf, die sich innerhalb des Hauptkörpers axial vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken, wobei die Bohrungen jeweils zylinderförmig sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Zahnstangenlenkungsbaugruppe zur Verwendung in einem Fahrzeug vorgesehen, die ein Gehäuse, das einen rohrförmigen Zahnstangenabschnitt mit einem rohrförmigen Ende hat, eine Zahnstange, die in dem rohrförmigen Zahnstangenabschnitt angebracht ist und sich aus dem rohrförmigen Ende heraus erstreckt, und eine Zahnstangenbuchse aufweist. Die Zahnstangenbuchse weist einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und die Zahnstange lagert, einer Außenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die in dem rohrförmigen Ende angebracht ist, sowie einem ersten Ende und einem entgegengesetzten, zweiten Ende auf, wobei sich mehrere Bohrungen innerhalb des Hauptkörpers axial vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken, und wobei sich mehrere Rillen parallel zur Achse erstrecken, die in der Außenfläche ausgespart und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.
Die vorliegende Erfindung schafft in vorteilhafter Weise eine leichte und kostengünstige Zahnstangenbuchse, die verhältnismäßig leicht herzustellen und zu montieren ist.
Ein weiterer Vorteil einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Zahnstangenbuchsenbaugruppe genügend Festigkeit aufweist, um den verschiedensten Bedingungen bei hoher Belastung standzuhalten, die während des Fahrzeugbetriebs auftreten können, während gute Dichtungseigenschaften mit dem Zahnstangengehäuse und der Zahnstange aufrechterhalten werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zahnstangenlenkungsbaugruppe.
2 ist eine schematische Ansicht eines Abschnitts eines ersten Endes der Zahnstangenlenkungsbaugruppe aus 1, wobei jedoch der Faltenbalg bzw. das Lenkgestänge nicht gezeigt sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Zahnstangenbuchse gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Endansicht der Zahnstangenbuchse aus 3.
5 ist eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in 4.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer Zahnstangenbuchse gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine Endansicht der Zahnstangenbuchse aus 6.
8 ist eine Schnittansicht längs der Linie 8-8 in 7.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Zahnstangenbuchse gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Endansicht der Zahnstangenbuchse aus 9.
11 ist eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 in 10, wobei an der Buchse eine O-Ringdichtung angebracht gezeigt ist.
Ausführliche Beschreibung
Die 1 und 2 veranschaulichen einen Abschnitt einer allgemein bei 16 gezeigten Lenkungsbaugruppe zur Verwendung in einem Fahrzeug (nicht gezeigt). Die Lenkungsbaugruppe 16 ist in bekannter Weise über ein Lenkgestänge 18 an einem Ende der Lenkungsbaugruppe 16 und über ein entsprechendes Lenkgestänge (nicht gezeigt) am anderen Ende der Lenkungsbaugruppe 16 mit zwei lenkbaren Fahrzeugrädern (nicht gezeigt) verbunden. Die Lenkungsbaugruppe 16 weist ein Gehäuse 20, das eine längs ausgerichtete Zahnstangenachse 22 definiert, ein Ritzel 24 und eine Zahnstange 26 auf, welche die gleiche Zahnstangenachse hat wie das Gehäuse 20. Das Gehäuse 20 weist einen sich längs erstreckenden Zahnstangenabschnitt 28 und einen sich quer erstreckenden Ritzelabschnitt 30 auf. Die Zahnstange 26 erstreckt sich durch den Zahnstangenabschnitt 28. Das Ritzel 24 ist im Ritzelabschnitt 30 des Gehäuses 20 angeordnet und in bekannter Weise mit der Zahnstange 26 in Eingriff. Ein Faltenbalg 32 umgibt und umschließt den Abschnitt der Zahnstange 26, der sich vom Gehäuse 20 erstreckt. Der Faltenbalg 32 ist in bekannter Weise um das Gehäuse 20 herum angebracht und an diesem befestigt, wobei er flexibel ist, damit eine teleskopartige Bewegung des Ritzels 24 bezüglich des Gehäuses 20 möglich ist, und dabei Schmutz und andere Verunreinigungen nicht in die Lenkungsbaugruppe 16 eindringen läßt.
Der Zahnstangenabschnitt 28 des Gehäuses 20 hat ein erstes rohrförmiges Ende 34 und ein entgegengesetztes, zweites rohrförmiges Ende 36. Der Zahnstangenabschnitt 28 am ersten rohrförmigen Ende 34 weist eine zylindrische Außenfläche 38 und eine insgesamt zylindrische Innenfläche 40 auf. Die Innenfläche 40 kann einen konisch erweiterten Abschnitt 42, der für eine leichte Montage verwendet wird, eine Anschlaggestaltung 44 und einen mittleren Abschnitt aufweisen, der eine Fluidkammer 46 begrenzt. Wie dem Fachmann bekannt ist, ist ein Kolben (nicht gezeigt) in der Fluidkammer 46 an der Zahnstange 26 befestigt. Bei einer Drehung des Fahrzeuglenkrads (nicht gezeigt) beaufschlagt unter Druck stehendes Fluid in der Fluidkammer 46 den Kolben und bewirkt eine axiale Bewegung der Zahnstange 26 im Gehäuse 20. Eine derartige axiale Bewegung der Zahnstange 26 führt zu einer entsprechenden Bewegung bei den Lenkgestängen 18, wodurch die lenkbaren Fahrzeugräder in die gewünschte Richtung eingeschlagen werden.
Die Lenkungsbaugruppe 16 weist auch eine Zahnstangenbuchsenbaugruppe 50 auf, die im ersten rohrförmigen Ende 34 um die Zahnstange 26 herum angebracht und um die Zahnstangenachse 22 zentriert ist. Eine entsprechende Buchsenbaugruppe (nicht gezeigt) kann am zweiten rohrförmigen Ende 36 des Gehäuses 20 angeordnet sein. Die Zahnstangenbuchsenbaugruppe 50 weist eine Zahnstangenbuchse 52 mit einem ersten Ende 54 auf, das an einem Verschlußring 56 anliegt, der durch einen Haltedraht 58 fixiert ist. Der Verschlußring 56 und der Haltedraht 58 können herkömmlicher Art sein und werden daher hier nicht weiter erläutert. In einer Aussparung 74 an einem zweiten Ende 62 der Zahnstangenbuchse 52 sitzt eine Ringdichtung 60, die in herkömmlicher Weise um die Zahnstange 26 herum abdichtet, wobei das zweite Ende 62 und die Dichtung 60 die Fluidkammer 46 an einem Ende begrenzen. Alternativ dazu kann die Aussparung 74 weggelassen werden, wenn bei der Buchsenbaugruppe 50 eine Gleitflächendichtung (nicht gezeigt) für die Zahnstange verwendet wird, wodurch die Baulänge der Buchse 52 etwas verringert werden kann.
Die 3 bis 5 veranschaulichen die Zahnstangenbuchse 52 der 1 und 2 ausführlicher. Die Zahnstangenbuchse 52 hat einen insgesamt ringförmigen Hauptkörper 63, der eine zu der Zahnstange 26 passende zylindrische Innenfläche 64 aufweist, die die Zahnstange 26 bei deren Gleitbewegung relativ zum Gehäuse 20 lagert.
Der Hauptkörper 63 der Zahnstangenbuchse 52 weist auch eine Außenfläche 66 auf, die eine insgesamt zylindrische Hauptfläche 68 hat, wobei mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, axial verlaufende Rillen 70 darin ausgespart sind. Die Rillen können beispielsweise halbzylindrisch ausgebildet und etwa einen Viertel Millimeter tief sein. Die Hauptfläche 68 paßt mit der Innenfläche 40 des Zahnstangenabschnitts 28 des Gehäuses 20 zusammen und dichtet gegen diese ab. Die Rillen 70 erstrecken sich vom ersten Ende 54 ein Stück des Weges zum zweiten Ende 62 hin, vorzugsweise etwa 60 bis 80% des Weges vom ersten Ende 54 in Richtung auf das zweite Ende 62. Die Rillen 70 erstrecken sich bei dieser Ausführungsform vom ersten Ende 54 nicht ganz bis zum zweiten Ende 62, damit die Hauptfläche 68 einen umlaufenden Ring aus Material in Dichteingriff mit der Innenfläche 40 des Zahnstangenabschnitts 28 des Gehäuses 20 hat.
Der Hauptkörper 63 der Zahnstangenbuchse 52 kann ferner einen Abschnitt 72 mit vergrößertem Durchmesser aufweisen, der sich angrenzend an das erste Ende 54 der Buchse 52 von der Außenfläche 66 radial nach außen erstreckt. Dieser Abschnitt 72 mit vergrößertem Durchmesser sorgt für eine formschlüssige axiale Positionierung der Zahnstangenbuchse 52 bezüglich des Gehäuses 20, indem er ermöglicht, daß die Zahnstangenbuchse 52 in das Gehäuse 20 eingeschoben werden kann, bis der Abschnitt 72 mit vergrößertem Durchmesser an der Anschlaggestaltung 44 im Gehäuse 20 anstößt.
Die Zahnstangenbuchse 52 ist vorzugsweise ein Formteil und kann auf ihre Endabmessungen spritzgegossen sein, ohne jede maschinelle Bearbeitung nach der Formgebung. Die Buchse 52 kann aus einem teilweise glasfasergefüllten technischen Polymer bestehen, vorzugsweise einem zu etwa 40 bis 65% glasgefüllten Polyphenylensulfid, wie etwa dem von der Fa. Fortron Industries erhältlichen Werkstoff der Marke Fortron^®. Dieser Werkstoff kann gegebenenfalls zur Verbesserung seiner isotropen Eigenschaften auch mineralische Füllstoffe enthalten. Ein derartiger Werkstoff eignet sich besonders dazu, daß die Buchse 52 große Seitenbelastungen aufnehmen kann, die während des Betriebs der Lenkungsbaugruppe 16 aufgebracht werden. Weitere nicht einschränkende Beispiele für Werkstoffe, die für die Zahnstangenbuchse 52 besonders gut geeignet sein können, sind Nylon, Nylon 6,6, Nylon 4,6, Nylon 2,12, Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat.
Die bei der Ausbildung dieser Buchse 52 bevorzugt verwendeten Werkstoffe, und insbesondere verhältnismäßig feste, harte Werkstoffe wie Fortron^®, rufen eventuell Bedenken hinsichtlich Rißbildung oder Schrumpfung hervor, wenn die Buchse mit einer glatten zylindrischen Außenoberfläche ausgebildet ist. Die Rillen 70 verbessern dann die Maßhaltigkeit (Formbeständigkeit) und die Belastbarkeit (Steuerung des Oberflächenkontakts) der Zahnstangenbuchse 52.
In den 6 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform einer Zahnstangenbuchse 152 gezeigt, die als Teil einer mit der Lenkungsbaugruppe der 1 und 2 verwendeten Zahnstangenbuchsenbaugruppe zum Einsatz gelangen kann. Bei dieser Ausführungsform sind den Elementen in der ersten Ausführungsform entsprechende Elemente mit gleichen, doch um 100 erhöhten Elementnummern versehen.
Die Zahnstangenbuchse 152 hat einen insgesamt ringförmigen Hauptkörper 163, der eine zu der Zahnstange 26 passende zylindrische Innenfläche 164 aufweist, die die Zahnstange 26 bei deren Gleitbewegung relativ zum Gehäuse 20 lagert. Der Hauptkörper 163 der Zahnstangenbuchse 152 weist auch eine Außenfläche 166 auf, die eine insgesamt zylindrische Hauptfläche 168 hat, wobei mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und axial verlaufende Rillen 170 darin ausgespart sind. Die Hauptfläche 168 weist eine in Umfangsrichtung ausgerichtete ringförmige Dichtungsaussparung 76 auf, in der eine nicht gezeigte Dichtung sitzt. Das zweite Ende 162 kann eine Aussparung 174 zur Aufnahme einer in den 6 bis 8 nicht gezeigten Ringdichtung aufweisen. Alternativ dazu können die Dichtungsaussparung 76 und die Aussparung 174 verkleinert oder weggelassen werden, wenn eine Zahnstangen-Gleitflächendichtung eingesetzt wird, wodurch die Gesamtlänge der Buchse 152 etwas verringert werden kann.
Der Hauptkörper 163 der Zahnstangenbuchse 152 kann auch einen Abschnitt 172 mit vergrößertem Durchmesser aufweisen, der sich angrenzend an das erste Ende 154 der Buchse 152 von der Außenfläche 166 radial nach außen erstreckt. Dieser Abschnitt 172 mit vergrößertem Durchmesser sorgt für eine formschlüssige axiale Positionierung der Zahnstangenbuchse 152 bezüglich des Gehäuses 20, indem er ermöglicht, daß die Zahnstangenbuchse 152 in das Gehäuse 20 eingeschoben werden kann, bis der Abschnitt 172 mit vergrößertem Durchmesser an der Anschlaggestaltung 44 im Gehäuse 20 anstößt.
Die Zahnstangenbuchse 152 kann ferner mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, axial verlaufende zylindrische Bohrungen 78 aufweisen, die im Hauptkörper 163 angeordnet sind. Durch die zylindrischen Bohrungen 78 wird das Gewicht der Zahnstangenbuchse 152 verringert, während dennoch eine angemessene Teilefestigkeit erhalten bleibt. Die zylindrischen Bohrungen 78 erstrecken sich vom ersten Ende 154 nur ein Stück des Weges in Richtung auf das zweite Ende 162 der Zahnstangenbuchse 152. Wenn sie sich ganz hindurcherstrecken würden, so wäre die Ringdichtung 60 unvollständig gelagert. Diese zylindrischen Bohrungen 78 erstrecken sich vorzugsweise etwa 75% des Weges vom ersten Ende 154 zum zweiten Ende 162 der Zahnstangenbuchse 152. Die Bohrungen 78 sind zylinderförmig, damit keine erhöhten Spannungen entstehen, die bei Bohrungen mit anderen Formen auftreten können, wie z.B. denjenigen mit insgesamt rechteckigem Querschnitt. Bei der in den 3 bis 5 gezeigten Buchse sind zwar keine Bohrungen zu sehen, die Zahnstangenbuchse der ersten Ausführungsform kann jedoch gegebenenfalls diese Bohrungen ebenfalls aufweisen.
Wie bei der ersten Ausführungsform ist die Zahnstangenbuchse 152 vorzugsweise ein Formteil und kann aus einem geeigneten Werkstoff wie etwa den mit Bezug auf die Buchse der ersten Ausführungsform erläuterten Werkstoffen spritzgegossen sein.
In den 9 bis 11 ist eine dritte Ausführungsform einer Zahnstangenbuchse 252 dargestellt, die als Teil einer mit der Lenkungsbaugruppe der 1 und 2 verwendeten Zahnstangenbuchsenbaugruppe Einsatz finden kann. Bei dieser Ausführungsform sind Elementen in der ersten bzw. zweiten Ausführungsform entsprechende Elemente mit gleichen, jedoch um 200 erhöhten Elementnummern versehen.
Die Zahnstangenbuchse 252 hat einen insgesamt ringförmigen Hauptkörper 263, der eine zu der Zahnstange 26 passende zylindrische Innenfläche 264 aufweist, die die Zahnstange 26 bei deren Gleitbewegung relativ zum Gehäuse 20 lagert. Der Hauptkörper 263 der Zahnstangenbuchse 252 weist auch eine Außenfläche 266 auf, die eine insgesamt zylindrische Hauptfläche 268 hat, wobei mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und axial verlaufende Rillen 270 darin ausgespart sind. Die Hauptfläche 268 weist eine in Umfangsrichtung ausgerichtete ringförmige Dichtungsaussparung 276 auf, in der ein nur in 11 gezeigter Elastomer-O-Ring 80 sitzt. Das zweite Ende 262 kann eine Aussparung 274 zur Aufnahme einer in den 9 bis 11 nicht gezeigten Ringdichtung aufweisen. Alternativ dazu können die Dichtungsaussparung 276 und die Aussparung 274 verkleinert oder weggelassen werden, wenn eine Zahnstangen-Gleitflächendichtung eingesetzt wird, wodurch die Gesamtlänge der Buchse 252 etwas verringert werden kann.
Der Hauptkörper 263 der Zahnstangenbuchse 252 kann auch einen Abschnitt 272 mit vergrößertem Durchmesser aufweisen, der sich angrenzend an das erste Ende 254 der Buchse 252 von der Außenfläche 266 radial nach außen erstreckt. Dieser Abschnitt 272 mit vergrößertem Durchmesser sorgt für eine formschlüssige axiale Positionierung der Zahnstangenbuchse 252 bezüglich des Gehäuses 20, indem er ermöglicht, daß die Zahnstangenbuchse 252 in das Gehäuse 20 eingeschoben werden kann, bis der Abschnitt 272 mit vergrößertem Durchmesser an der Anschlaggestaltung 44 im Gehäuse 20 anstößt.
Die Zahnstangenbuchse 252 kann ferner eine erste Gruppe von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, axial verlaufenden zylindrischen Bohrungen 278 aufweisen, die im Hauptkörper 263 angeordnet sind. Die zylindrischen Bohrungen 278 der ersten Gruppe erstrecken sich vom ersten Ende 254 ein Stück des Weges in Richtung auf das zweite Ende 262 der Zahnstangenbuchse 252. Eine zweite Gruppe von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten, axial verlaufenden zylindrischen Bohrungen 82 ist ebenfalls im Hauptkörper 263 angeordnet. Die Bohrungen 82 der zweiten Gruppe erstrecken sich vom zweiten Ende 262 nur ein Stück des Weges in Richtung zum ersten Ende 254 der Zahnstangenbuchse 252 hin. Zwischen den Bohrungen 278 in der ersten Gruppe und den Bohrungen 82 in der zweiten Gruppe besteht keine Verbindung, da sie sonst die Materialstärke unter der Dichtungsausnehmung 276 mehr als eventuell wünschenswert verringern würden. Die Bohrungen 278, 82 sind zylinderförmig, damit erhöhte Spannungen vermieden werden. Wie bei der ersten Ausführungsform ist die Zahnstangenbuchse 252 vorzugsweise ein Formteil und kann aus einem geeigneten Werkstoff wie beispielsweise den mit Bezug auf die Buchse der ersten Ausführungsform erörterten Werkstoffen spritzgegossen sein.
Es sind zwar bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden, doch der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, wird verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen zur Anwendung der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, erkennen.
Zusammenfassung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnstangenbuchse und eine Zahnstangenlenkungsbaugruppe zur Verwendung in einem Fahrzeug, die eine solche Zahnstangenbuchse aufweist. Die Lenkungsbaugruppe kann ein Gehäuse mit einem rohrförmigen Zahnstangenabschnitt mit einem rohrförmigen Ende, eine Zahnstange, die in dem rohrförmigen Zahnstangenabschnitt angebracht ist und sich aus dem rohrförmigen Ende heraus erstreckt, und eine Zahnstangenbuchse aufweisen, die um die Zahnstange herum in dem Zahnstangenabschnitt angebracht ist. Die Zahnstangenbuchse weist einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und die Zahnstange lagert, einer Außenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die an dem rohrförmigen Ende des Gehäuses angreifen kann, sowie einem ersten Ende und einem entgegengesetzten, zweiten Ende auf. Die Zahnstangenbuchse kann mehrere Bohrungen aufweisen, die sich innerhalb des Hauptkörpers axial vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken. Die Zahnstangenbuchse kann ferner mehrere Rillen aufweisen, die sich parallel zur Achse erstrecken, in der Außenfläche ausgespart sind und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.

Claims

Zahnstangenbuchse zur Verwendung mit einem Zahnstangenabschnitt eines Gehäuses in einer Zahnstangenlenkungsbaugruppe, bei der der Zahnstangenabschnitt ein um eine Achse zentriertes rohrförmiges Ende aufweist, wobei die Zahnstangenbuchse folgendes umfaßt: einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine Zahnstange lagern kann, und einer Außenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die an dem rohrförmigen Ende angreifen kann, und mehrere Rillen, die sich parallel zur Achse erstrecken, in der Außenfläche ausgespart sind und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 1, bei der der Hauptkörper aus einem teilweise glasfasergefüllten Polymer besteht.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 2, bei der das Polymer Polyphenylensulfid ist.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 2, bei der das Polymer zu etwa 40 bis 65% glasfasergefüllt ist.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 1, bei der der Hauptkörper ein erstes Ende und ein entgegengesetztes, zweites Ende aufweist und sich die mehreren Rillen vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 1, bei der der Hauptkörper ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und die Außenfläche einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist, der an das erste Ende angrenzt und an einer Anschlaggestaltung im Zahnstangenabschnitt des Gehäuses anstoßen kann.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 1, bei der der Hauptkörper ein erstes Ende und ein entgegengesetztes, zweites Ende sowie mehrere Bohrungen aufweist, die sich innerhalb des Hauptkörpers axial vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 7, bei der die Bohrungen jeweils insgesamt zylinderförmig sind.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 1, die ferner eine in Umfangsrichtung ausgerichtete ringförmige Aussparung aufweist, die um die Außenfläche verläuft und eine Dichtung aufnehmen kann.
Zahnstangenbuchse zur Verwendung mit einem Zahnstangenabschnitt eines Gehäuses in einer Zahnstangenlenkungsbaugruppe, bei der der Zahnstangenabschnitt ein um eine Achse zentriertes rohrförmiges Ende aufweist, wobei die Zahnstangenbuchse folgendes umfaßt: einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine Zahnstange lagern kann, einer Außenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die an dem rohrförmigen Ende angreifen kann, und einem ersten Ende und einem entgegengesetzten, zweiten Ende, und mehrere Bohrungen, die sich innerhalb des Hauptkörpers axial vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken, wobei die Bohrungen jeweils zylinderförmig sind.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 10, die ferner eine zweite Mehrzahl von Bohrungen aufweist, die sich innerhalb des Hauptkörpers axial vom zweiten Ende ein Stück des Weges zum ersten Ende hin erstrecken.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 11, die ferner mehrere Rillen aufweist, die sich parallel zur Achse erstrecken, in der Außenfläche ausgespart sind und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 10, die ferner mehrere Rillen aufweist, die sich parallel zur Achse erstrecken, in der Außenfläche ausgespart sind und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 13, bei der sich die mehreren Rillen vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 10, bei der die Außenfläche einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist, der an das erste Ende angrenzt und an einer Anschlaggestaltung im Zahnstangenabschnitt des Gehäuses anstoßen kann.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 10, bei der der Hauptkörper aus einem teilweise glasfasergefüllten Polymer besteht.
Zahnstangenbuchse nach Anspruch 16, bei der das Polymer Polyphenylensulfid ist.
Zahnstangenlenkungsbaugruppe zur Verwendung in einem Fahrzeug, mit: einem Gehäuse, das einen rohrförmigen Zahnstangenabschnitt mit einem rohrförmigen Ende hat, einer Zahnstange, die in dem rohrförmigen Zahnstangenabschnitt angebracht ist und sich aus dem rohrförmigen Ende heraus erstreckt, einer Zahnstangenbuchse, die einen insgesamt ringförmigen Hauptkörperabschnitt mit einer insgesamt zylindrischen Innenfläche, die um die Achse zentriert ist und die Zahnstange lagert, einer Außenfläche, die um die Achse zentriert ist und eine insgesamt zylindrische Hauptfläche aufweist, die in dem rohrförmigen Ende angebracht ist, sowie einem ersten Ende und einem entgegengesetzten, zweiten Ende aufweist, wobei sich mehrere Bohrungen innerhalb des Hauptkörpers axial vom ersten Ende ein Stück des Weges zum zweiten Ende hin erstrecken, und wobei sich mehrere Rillen parallel zur Achse erstrecken, in der Außenfläche ausgespart sind und in Umfangsrichtung um die Außenfläche voneinander beabstandet sind.
Zahnstangenlenkungsbaugruppe nach Anspruch 18, bei der der Zahnstangenabschnitt des Gehäuses eine an das rohrförmige Ende angrenzende Anschlaggestaltung aufweist und die Außenfläche einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist, der an das erste Ende angrenzt und an der Anschlaggestaltung anstößt.
Zahnstangenlenkungsbaugruppe nach Anspruch 18, die ferner eine zweite Mehrzahl von Bohrungen aufweist, die sich innerhalb des Hauptkörpers axial vom zweiten Ende ein Stück des Weges zum ersten Ende hin erstrecken.