DE3622377A1 - Druckstueck fuer eine fahrzeuglenkvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckstück für eine Fahrzeuglenk­ vorrichtung zur Anpressung der Zahnstange an eine mit ihr zu­ sammenarbeitende Lenkschnecke oder Ritzel, mit einem Grund­ körper mit einer wenigstens annähernd von einer Stirnseite des Grundkörpers aus eingeformten halbrunden Aussparung, wo­ bei in die Aussparung formschlüssig ein wenigstens annähernd halbrund gebogenes Lagerteil eingepaßt ist.

Insbesondere bei Fahrzeuglenkvorrichtungen für Personenkraft­ wagen erfolgt die Lenkung durch ein Ritzel oder eine Lenk­ schnecke, die mit der Lenksäule verbunden ist. Die Lenk­ schnecke ist dabei mit einer Zahnstange in Eingriff, durch welche über ein Lenkgestänge entsprechend der Drehbewegung am Lenkhandrad die Fahrzeugräder eingeschlagen werden.

Ein Druckstück, das sich über eine Feder im Lenkgehäuse ab­ stützt, dient dabei zur Führung und Lagerung der Zahnstange. Bekannt sind Druckstücke aus einem Sinterwerkstoff, weil die­ ser gute Lagereigenschaften aufweist. In der halbrunden Aus­ sparung ist dabei die Zahnstange gelagert und geführt. Nach­ teilig bei dieser Ausgestaltung ist jedoch, daß das Druck­ stück Geräusche verursacht.

Zur Reduzierung der Geräusche und aus Kostengründen sind des­ halb bereits Druckstücke vorgeschlagen worden, wobei in die Aussparung ein Lagerteil eingepaßt ist. Auf diese Weise kann für den Grundkörper ein billigeres Material verwendet wer­ den, während hingegen für das Lagerteil ein Werkstoff ge­ wählt werden kann, der die geforderten Aufgaben optimal er­ füllen kann. Dies gilt z.B. für Kunststoff aus Polytetra­ fluoräthylen.

Die Verbindung des Lagerteiles mit dem Grundkörper ist je­ doch relativ aufwendig und kostspielig. So sind gesonderte Arbeitsgänge und Spezialformen notwendig. Nachteilig ist auch neben der längeren Herstellungszeit eine umständliche Montage.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Druckstück der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bei einer einfachen und billigen Herstellung auch problemlos montierbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Grundkörper an den Rändern der Aussparung mit in die Ausspa­ rung ragenden Nasen versehen ist, und daß das Lagerteil im Bereich der Nasen entsprechende Nuten aufweist, in denen im zusammengebauten Zustand die Nasen eingerastet sind.

Durch die erfindungsgemäßen Nasen kann das Lagerteil auf ein­ fache Weise mit dem Grundkörper verbunden werden, wobei die Verbindung durch ein einfaches Eindrücken des Lagerteiles er­ folgen kann. Aufgrund der Eigenspannung des Lagerteiles ist es in den Nasen sicher gehalten bzw. eingerastet.

Da die Nasen relativ einfache Teile sind, können sie bereits bei der Herstellung des Grundkörpers berücksichtigt werden. Verwendet man z.B. ein Gußteil, z.B. ein Zinkspitzgußteil, so können die Nasen bereits beim Spritzen oder Gießen mit eingeformt werden. Dies bedeutet, es sind keine zusätzlichen Arbeitsgänge notwendig.

Gleiches gilt für das Lagerteil. Die an die Nasen angepaßten Nuten können ebenfalls bereits bei der Herstellung berück­ sichtigt werden.

In erfindungsgemäßer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Nasen von der Stirnseite des Grundkörpers aus von der die Aussparung halbkreisförmig aus nach innen ragt mit ihren Außenseiten zur Stirnseite wenigstens annähernd eben nach innen ragen.

Durch diese Ausgestaltung können die Nasen auf einfache Wei­ se zusammen mit dem Grundkörper hergestellt werden.

Die Form der Nasen kann beliebig sein. Eine einfache Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Nasen in der Drauf­ sicht von der Stirnseite aus gesehen eine Rechteckform auf­ weisen.

Dabei kann in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, daß die Nasen mit ihren Innenseiten von der Stirnseite aus senkrecht zur Stirnseite nach unten ragen.

Durch diese Ausgestaltung liegen die Nutränder des Lagertei­ les gut an den Innenseiten der Nasen an.

Zur Erhöhung der Sicherheit gegen ein Herausrutschen des La­ gerteiles kann vorgesehen sein, daß die Nasen mit ihren Stirnseiten von der Stirnseite des Grundkörpers aus unter Bildung von Hinterschneidungen leicht nach außen geneigt nach unten ragen. Als günstige Winkelbereiche haben sich da­ bei Winkel zwischen 4 und 40 Grad herausgestellt.

Im allgemeinen wird es ausreichend sein, wenn zwei sich ge­ genüberliegende Nasen vorgesehen sind, wobei selbstverständ­ lich im Bedarfsfalle auch noch höhere Anzahlen möglich sind.

Die bei der Herstellung des Druckstückes bereits eingeform­ ten Nasen können dabei z.B. so eingeformt sein, daß sie auf der Oberseite über das Druckstück überstehen. Durch ein an­ schließendes Verstemmen, d.h. durch einen nach unten ge­ richteten Druckvorgang können die Nasen dann soweit nach un­ ten gepreßt werden, bis sie mit der oberen Stirnseite des Druckstückes bündig sind. Überraschenderweise hat sich näm­ lich gezeigt, daß bei diesem Druckvorgang die gewünschte leichte Hinterschneidung entsteht, wodurch das Lagerteil sicherer haften kann.

Entsprechend einer anderen Herstellungsart können die Nasen auf ihrer Oberseite bündig bzw. eben mit der oberen Stirnsei­ te des Druckstückes hergestellt werden. Anschließend werden die Nasen wiederum nach unten gedrückt, womit eine Stufe bzw. ein Absatz zu der oberen Stirnseite des Druckstückes entsteht. Auch bei dieser Herstellungsart entsteht die gewün­ schte Hinterschneidung, welche sogar noch geringfügig größer ist als bei der zuvor beschriebenen Herstellungsart.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vor­ gesehen sein, daß die in den Grundkörper eingeformte Bogen­ wand der Aussparung einen mittleren Auflagebereich aufweist, der einen kleineren Bogenradius aufweist als im äußeren Bereich.

Da wegen unvermeidlicher Toleranzen im allgemeinen nur eine linienförmige Berührung zwischen dem Lagerteil und der Bogen­ wand der Aussparung vorhanden sein wird, wird durch die er­ findungsgemäße Bogenwand sichergestellt, daß die Kraftüber­ tragung im inneren Bereich erfolgt. Auf diese Weise werden Verklemmungen oder Aufweitungen des Grundkörpers vermieden.

Damit das Lagerteil gegen Seitenverschiebungen in der Ausspa­ rung gesichert ist, kann vorgesehen sein, daß zwischen der Bogenwand der Aussparung und dem Mantel des Grundkörpers eine Stufe ausgebildet ist. Praktisch wird auf diese Weise ein umlaufender Bund geschaffen, der einen Anschlag für das Lagerteil darstellt.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1: eine Seitenansicht und einen Halbschnitt durch das erfindungsgemäße Druckstück;

Fig. 2: einen Schnitt nach der Linie II-II Fig. 1;

Fig. 3: eine Draufsicht auf das Druckstück;

Fig. 4: eine Draufsicht auf das Lagerteil;

Fig. 5: eine Seitenansicht des Lagerteiles;

Fig. 6: einen Halbschnitt durch das Druckstück mit dem eingebauten Lagerteil;

Fig. 7: eine Draufsicht auf das Druckstück mit einem eingebauten Lagerteil;

Fig. 8A/8B: eine Herstellungsart der Nasen;

Fig. 9A/9B: eine andere Herstellungsart der Nasen.

Art und Form des Einbaues eines Druckstückes in eine Fahr­ zeuglenkvorrichtung sind im allgemeinen bekannt, weshalb nachfolgend nur das Druckstück selbst beschrieben wird.

Das Druckstück weist einen Grundkörper 1 auf, der ein zylin­ derförmiges Teil mit einer unteren Stirnwand 2 und einer obe­ ren Stirnwand 3 ist. Von der unteren Stirnwand 2 aus er­ streckt sich eine Sackbohrung 19 in das Innere des Grundkör­ pers, in dem in der Fahrzeuglenkvorrichtung eingebauten Zu­ stand eine Feder angeordnet ist.

Von der Stirnwand 3 aus ist eine fast halbkreisförmige bzw. bogenförmige Aussparung 4 eingeformt. Der Radius des Bogens ist jedoch so gewählt, daß Restteile der Stirnwand 3 auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten verbleiben.

Von den Innenkanten der Restteile der Stirnwand 3 aus ragen sich gegenüberliegend zwei Nasen 5 und 6 nach innen in die Aussparung. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, weisen die Nasen 5 und 6 in der Draufsicht gesehen eine Rechteckform auf. Die Oberseite der Nasen 5 und 6 kann mit der Oberseite der Stirnwand 3 bündig sein, wobei dies jedoch nicht unbe­ dingt der Fall sein muß. Weiterhin befinden sich die Nasen 5 und 6 in einer Mittelebene des Grundkörpers 1. Von den Ober­ seiten der beiden Nasen 5 und 6 aus ragen innen jeweils In­ nenseiten 7 und 8 nach unten in die Aussparung 4 hinein. Die Innenseiten können dabei senkrecht nach unten, d.h. parallel zu der Längsachse des Grundkörpers bzw. parallel zu dessen Mantellinien verlaufen.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besitzt die Bogenwand 9 der Aussparung 4 im mittleren Auflagebereich einen kleineren Bogenradius als im äußeren Bereich. Dies bedeutet, es tritt ein Rücksprung 10 auf, wodurch ein in die Aussparung 4 einge­ legtes Lagerteil 11 nur in dem mittleren Auflagebereich bis zu dem Rücksprung 10 an dem Grundkörper 1 aufliegt.

Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist zwischen der Bogen­ wand 9, d.h. dem seitlichen Rand der Aussparung 4 und dem Mantel des Grundkörpers 1 eine nach oben ragende Stufe 12 vorgesehen.

Aus den Fig. 4 und 5 ist die Form des Lagerteiles 11 ersicht­ lich. Das Lagerteil 11 besteht im allgemeinen aus einem ver­ formbaren Kunststoff, z.B. Polytetrafluoräthylen, das im kal­ ten oder warmen Zustand in eine Bogenform gebracht wird, die der Bogenform der Aussparung 4 entspricht. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, weist das Lagerteil zwei bogenförmige sich gegenüberliegende Wandteile 13 und 14 auf, die durch zwei geradlinig verlaufende Seiten 15 und 16 miteinander ver­ bunden sind. In den beiden Seiten 15 und 16 ist jeweils eine Nut 17 bzw. 18 ausgespart, deren Breite und Tiefe an die Größe der beiden Nasen 5 und 6 angepaßt ist.

In den Fig. 6 und 7 ist das Druckstück mit eingesetztem La­ gerteil 11 dargestellt. Wie ersichtlich, liegt das Lagerteil 11 im mittleren Bereich der Bogenwand 9 an dieser an und ist mit seinen beiden geradlinig verlaufenden Seitenteilen 15 und 16 im Bereich der Nuten 17 und 18 unter die Nase 7 bzw. 8 eingeklemmt. Die Einklemmwirkung wird dabei noch ver­ stärkt, wenn die Innenwände 7 und 8 beginnend von der Ober­ seite nicht parallel zur Längsachse des Grundkörpers 1 ver­ laufen, sondern leicht schräg nach außen, wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist. Auf diese Weise wird eine Hinterschneidung gebildet, in der das Lagerteil 11 noch besser anliegt.

In den Fig. 8A/8B und in den Fig. 9A/9B sind zwei verschie­ dene Herstellungsarten zur Bildung der Nasen 5 und 6 mit den gewünschten Hinterschneidungen dargestellt.

Bei dem durch Formpessen hergestellten Druckstück stehen die Nasen 5 und 6 gemäß Fig. 8A über die obere Stirnseite 3 mit einer spitzen Form leicht über. Werden nun mit einer aufge­ setzten Platte die beiden Nasen 5 und 6 nach unten gedrückt und zwar soweit, bis deren Oberseite mit der Stirnseite 3 eben bzw. bündig ist, so entsteht eine leichte Hinterschnei­ dung (siehe Fig. 8B).

In den Fig. 9A und 9B ist eine zweite Herstellungsart be­ schrieben. Wie aus der Fig. 9A ersichtlich ist, sind dabei die Nasen 5 und 6 nach dem Formpressen bündig bzw. deren Oberseiten sind eben mit der Stirnseite 3. Werden nun die beiden Nasen leicht nach unten gedrückt, entsteht ein Ab­ satz, wobei auch in diesem Falle eine Hinterschneidung ent­ steht, in der das Lagerteil sicher gehalten ist.

Claims (12)

1. Druckstück für eine Fahrzeuglenkvorrichtung zur Anpres­ sung der Zahnstange an eine mit ihr zusammenarbeitende Lenk­ schnecke oder Ritzel, mit einem Grundkörper mit einer wenig­ stens annähernd von einer Stirnseite des Grundkörpers aus eingeformten halbrunden Aussparung, wobei in die Aussparung formschlüssig ein wenigstens annähernd halbrund gebogenes Lagerteil eingepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) an den Rändern der Aussparung (4) mit in die Aussparung ragenden Nasen (5, 6) versehen ist, und daß das Lagerteil (11) im Bereich der Nasen (5, 6) entsprechende Nuten aufweist, in denen im zusammengebauten Zustand die Nasen (5, 6) eingerastet sind.

2. Druckstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (5, 6) von der Stirnseite (3) des Grundkörpers (1) aus von der die Aussparung (4) halbkreisförmig aus nach in­ nen ragt mit ihren Außenseiten zur Stirnseite eben nach in­ nen ragen.

3. Druckstück nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (5, 6) in der Draufsicht von der Stirnseite (3) aus gesehen eine Rechteckform aufweisen.

4. Druckstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (5, 6) mit ihren Innenseiten (7, 8) von der Stirn­ seite (3) aus senkrecht zur Stirnseite nach unten ragen.

5. Druckstück nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (5, 6) mit ihren Innenseiten (7, 8) von der Stirnsei­ te (3) des Grundkörpers (1) aus unter Bildung von Hinter­ schneidungen leicht nach außen geneigt nach unten ragen.

6. Druckstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung 4-40 Grad beträgt.

7. Druckstück nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegenüberliegende Nasen (5, 6) in die Stirnseite (3) eingeformt sind.

8. Druckstück nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dessen Formung oben überstehenden Nasen (5, 6) nach unten gedrückt sind, bis sie mit der Stirnseite (3) eben sind.

9. Druckstück nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dessen Formung auf ihrer Oberseite mit der Stirnsei­ te (3) eben verlaufenden Nasen (5, 6) unter Bildung eines Ab­ satzes tiefer gedrückt sind.

10. Druckstück nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Grundkörper (1) eingeformte Bogenwand (9) der Aussparung (4) einen mittleren Auflagebereich aufweist, der einen kleineren Bogenradius aufweist als im äußeren Bereich.

11. Druckstück nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der in den Grundkörper (1) eingeformten Bogenwand (9) und dem Mantel des Grundkörpers eine Stufe (12) ausge­ bildet ist.

12. Druckstück nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (11) ein biegsamer Kunststoff ist.