DE3525688C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckstück aus Kunst­ harz für Zahnstangenlenkgetriebe für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Das Druckstück soll dabei in der Lage sein, Zahneingriffsgeräusche zwi­ schen den Zahnstangenzähnen und dem damit kämmenden Ritzel so gering wie möglich zu halten.

Zur Erläuterung des Standes der Technik, von dem die Erfindung ausgeht, wird auf die Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Schnitt des Zahn­ stangenlenkgetriebes zeigt.

Dieses Zahnstangenlenkgetriebe umfaßt eine quer zum Fahr­ zeug angeordnete Zahnstange 1 und ein mit dieser in Ein­ griff befindliches, durch eine Lenkspindel betätigtes Ritzel 2. Die Zahnstange 1 wird auf der dem Ritzel 2 gegenüberliegenden Seite von einem Druckstück 4 geführt, das seinerseits von einer Feder 5 und einer Einstell­ schraube 6, die auf der der Zahnstange 1 abgewandten Seite der Feder 5 angreift, in Richtung auf die Zahnstange vorgespannt ist. Das Druckstück 4 ist aus Kunstharz gefer­ tigt, wobei folgende Probleme nicht gelöst sind.

Kunstharz-Formteile werden im allgemeinen gekühlt oder gehärtet, um nach ihrem Ausformen eine gleichförmige Kri­ stallisation zu ermöglichen, wobei sie jedoch das Bestre­ ben zum Schrumpfen zeigen. Ein solches Schrumpfen tritt jedoch in Abhängigkeit von der Gestalt, der Wandstärken­ verteilung usw. des Produkts in unterschiedlicher Weise auf. Im Fall des hier in Rede stehenden Druckstücks 4 führt dies dazu, daß das Druckstück eine kegelstumpfför­ mige Gestalt annimmt, was einen Spiel- oder Freiraum C zwischen der Innenumfangsfläche einer Führungsbohrung 7 a und der Außenumfangsfläche 4 a des Druckstücks 4 zum Ergeb­ nis hat. Wenn nun das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, so wirkt auf die Zahnstange 1 vollkommen willkür­ lich eine äußere Kraft ein, was zur Folge hat, daß die Zahnstange 1 eine auf dem Eingriffs- sowie Schrägungswin­ kel eines Zahnstangenzahnes 1 a beruhende Abstoßungskraft empfängt, womit auf die Zahnstange eine Kraft in axialer Richtung des Ritzels 2 einwirkt, was durch den Pfeil A angedeutet ist. Diese Kraft wird auch auf das Druckstück 4 übertragen. Wegen des Vorhandenseins des Freiraumes C kann eine Bewegung der Zahnstange 1 in Richtung der Achse des Ritzels 2 nicht unterbunden werden, so daß als Ergebnis dessen ein abnormales, störendes Geräusch und ein erhöhter Abrieb hervorgerufen werden. Um diesen Mangel zu vermei­ den, wird das Druckstück 4 üblicherweise nach dem Aushär­ ten (Auskühlen) maschinell bearbeitet, um es in eine Zy­ linderform zu bringen, die der Innenumfangsfläche 7 a der Führungsbohrung angepaßt ist.

Auf andere Weise kann das Druckstück in einer Form gefer­ tigt werden, deren Innenfläche so ausgestaltet ist, daß nach dem Schrumpfen auf Grund des Aushärtens ein zylindri­ scher Formling erhalten wird. Eine Ausgestaltung der Form, daß eine spätere Zylindergestalt des Formlings gewährlei­ stet, ist jedoch äußerst schwierig zu fertigen, was natur­ gemäß die Kosten für die Form stark erhöht.

Es ist im Hinblick auf den Stand der Technik die Aufgabe der Erfindung, ein Druckstück vorstehend beschriebener Art zu schaffen, mit dem abnormale Geräusche zwischen den Zähnen der Zahnstange und dem dazugehörigen Ritzel unter­ bunden werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann das Druckstück so geformt werden, daß eine weitere Bearbeitung nach dessen Aushärten nicht notwendig ist, wodurch die Kosten für das Druckstück herabgesetzt werden können.

Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen lotrechten Schnitt durch ein Druckstück und zugehöriger Führungsbohrung, sowie Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils des Druckstücks gemäß Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 sind für Bauteile, die in Fig. 3 vorhanden sind, gleiche Bezugszeichen verwendet.

Die Zähne 1 a der Zahnstange 1 kämmen mit einem (nicht gezeigten) Ritzel, wobei die Zahnstange 1 auf der der Eingriffsseite der Zahnstangenzähne 1 a gegenüberliegenden Seite vom Druckstück 11 gleitend gestützt wird. Dieses Druckstück 11 ist in die Aufnahme- bzw. Führungsbohrung 7 a des Zahnstangenkäfigs 7 eingesetzt und wird durch die Feder 5 sowie die Einstellschraube 6 zur Zahnstange 1 hin gedrückt. Das Druckstück 11 besteht aus einem Kunststoff­ material mit niedrigem Reibungskoeffizienten. Am der Zahn­ stange 1 zugewandten Endabschnitt ist an der Außenumfangs­ fläche 11 a des Druckstücks 11 jeweils ein Vorsprung in Form eines Ringbundes 11 b ausgebildet. Der Außendurchmes­ ser dieses Ringbundes 11 b ist insgesamt so bestimmt, daß er nach dem Schrumpfen bei der Aushärtung dem Innendurch­ messer der Führungsbohrung 7 a gleich oder geringfügig größer als dieser Innendurchmesser ist. Im letztgenannten Fall - geringfügig größer - wird der Durchmesser des Vorsprungs 11 b in Form eines Ringbundes so ausgelegt, daß das Druckstück mit Preßsitz in der Führungsbohrung aufge­ nommen wird. Dieser Ringbund 11 b kann auf einfache Weise durch Vorsehen einer Nut oder Kehle in der der Ausformung des Druckstücks 11 dienenden Form ausgebildet werden. Die Tiefe der Nut ist gleich dem halben Betrag in der auf dem Aushärten oder -kühlen beruhenden Durchmesserabnahme des Druckstücks.

Die Außenumfangsfläche bzw. Mantelfläche 11 a des Kunst­ harz-Druckstücks 11 wird infolge des Auskühlens nach dem Ausformen zu einer kegelstumpfförmigen Gestalt ausgebil­ det, so daß der Freiraum C zwischen der Mantelfläche 11 a am oberen Endabschnitt des Druckstücks 11 und der Füh­ rungsbohrung 7 a hervorgerufen wird. Dieser Freiraum C wird nun jedoch von einem Ringbundabschnitt 11 b ausgefüllt. Demzufolge kann die über die Zahnstange 1 aufgrund äußerer Krafteinwirkungen induzierte Bewegung des Druckstücks 11 so beschränkt werden, daß die Erzeugung eines abnormalen Geräuschs zwischen den Zähnen la und dem mit diesem käm­ menden Ritzel unterbunden wird.

Claims (2)

1. Druckstück aus Kunstharz für Zahnstangenlenk­ getriebe für Fahrzeuge, das sich auf einer in einer axialen Sackbohrung des Druckstückes aufgenommenen Schrau­ benfeder abstützt und mit seiner im Bereich der die Schraubenfeder einschließenden Wandung liegenden Mantel­ fläche in einer zylindrischen Aufnahmebohrung des Lenkge­ triebegehäuses geführt ist, dagegen im Bereich seiner Lagerfläche für den Zahnstangenrücken infolge von beim Aushärten des Druckstückes auftretenden Schrumpfungsvor­ gängen zwischen seiner Mantelfläche und der Wandung der zylindrischen Aufnahmebohrung Spiel aufweist, gekennzeich­ net durch einen an der Mantelfläche (11 a) des den Rücken der Zahnstange (1) tragenden Endabschnitts des Druck­ stückes (11) ausgebildeten Ringbund (11 b), dessen Außen­ durchmesser nach einem auf einem Aushärten beruhenden Schrumpfen gleich dem Innendurchmesser der Aufnahmebohrung (7 a) oder geringfügig größer als dieser Innendurchmesser ist.

2. Druckstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Außendurchmesser des Ringbundes (11 b) in einem solchen Ausmaß größer als der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung (7 a) ist, daß der Ringbund des Druck­ stückes (11) mit Preßsitz in der Aufnahmebohrung aufgenom­ men ist.