DE3831646C2 - Druckstück für die Zahnstange von Zahnstangenlenkungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckstück für die Zahnstange von Zahnstangenlenkungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Bei durch ihren Einsatz in Serienfahrzeugen bekannten Druck­ stücken dieser Art ist die i. a. zum Beispiel etwa 1 mm starke Folie aus glasfasergefülltem Polytetrafluorethylen am Druckstück mechanisch mittels in ihren Seitenrandbereichen angeordneter, ausgestellter Folienlappen formschlüssig verankert, die in axi­ alverlaufende schmale Taschen des Druckstückes eingesteckt sind.

Bei anderen bekannten Druckstücken dieser Art (z. B. DE-OS 24 02 062) ist diese Folie aus Polytetrafluorethylen dagegen in eine taschenförmige Ausnehmung des Druckstücks eingelegt und dort zwecks Montageerleichterung mittels eines Kerbnagels am Druck­ stück formschlüssig fixiert, wozu offenbar durch ein in der Fo­ lie befindliches Loch mit konisch verjüngtem Rand - von der Druckstücklagerfläche aus - ein sich mit seinem konisch geform­ ten Kopf am Lochrand anlegender dübelförmiger Kunststoffniet o. ä. in eine Durchgangsbohrung des Druckstücks eingeschoben und dort mittels eines von der anderen Seite aus eingeschlagenen Kerbnagels verspannt wird. Die Herstellung solcher Druckstücke ist fertigungstechnisch offensichtlich aufwendig und teuer.

Generell bekannt ist es auch, die aufgelegte Folie aus glasfasergefülltem Polytetrafluorethylen vollflächig auf die Druckfläche des Druckstücks aufzukleben.

Eine Auflage aus Polytetrafluorethylen aufzukleben, ist in der Praxis aber sehr viel schwieriger und sowohl technisch als auch zeitlich aufwendiger als es zunächst den Anschein hat. Darüber hinaus kann nicht völlig ausgeschlossen werden, daß es im Laufe der Betriebszeit zu gewissen Setzerscheinungen in der Klebever­ bindung kommen kann.

Bei mittels Folienlappen verankerten Folien ist der zeitliche Montageaufwand zwar geringer und Setzerscheinungen sind auch nicht zu befürchten, doch erfordert diese Befestigungsweise grö­ ßere Druckstücke, da im i. a. als Sinterteil hergestellten Druckstück im Randbereich Platz für die schlitzförmigen Taschen vorgesehen werden muß und diese dabei derart angeordnet sein müssen, daß durch die ausgestellten Folienlappen nicht zu viel der aktiven Foliengleitfläche verlorengeht.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein möglichst klein bauendes Druckstück der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, dessen Auflage aus Polytetrafluorethylen nicht auf die Druckfläche des Druckstücks aufgeklebt ist, trotzdem aber einen für Transport und Montage/Demontage des Druckstücks und für die Funktionssicher­ heit des Zahnstangen-Lenkgetriebes ausreichenden und definierten Festsitz auf dem Druckstück besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird die Formschlußverbindung der i. a. etwa 1 mm dicken Folie aus Polytetrafluorethylen am Druckstück durch Ultraschall hergestellt.

Die Anwendung von Ultraschall zur Herstellung einer Verbindung zweier Teile ist zwar grundsätzlich bekannt (z. B. DE-OS 23 10 676), doch wird dort Ultraschall jeweils zum lokalen Verschmel­ zen zweier thermoplastischer Kunststoffteile verwendet. Beim An­ meldungsgegenstand geht es dagegen darum, einen speziellen nicht-thermoplastischen Kunststoffteil, nämlich eine Teflonfo­ lie, formschlüssig mit einem vorzugsweise als Sintermetallteil ausgebildeten Druckstück, also einem i. a. ebenfalls nicht-ther­ moplastischen Teil zu verbinden.

Solche PTFE-Folien oder -Scheiben müssen sehr aufwendig in der Weise hergestellt werden, daß sie von einem gesinterten PTFE-Block abgehobelt werden, da es selbst bei Wärmeeinwirkung nicht möglich ist, sie durch einen Walzvorgang herzustellen; solche Folien gelten als auf thermischem Wege nicht plastisch verformbar.

Es erscheint daher sehr überraschend, daß PTFE-Folien bzw. -Scheiben durch Ultraschall an einem Trägerelement, hier am Druckstück, verankert werden können.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in einem Schnitt ein aus Sintermetall hergestelltes Druckstück 1, auf dessen im Ausführungsbeispiel konkaven Gleit- bzw. Druckfläche 2 zwecks Erzielung guter Gleiteigenschaften eine etwa 1 mm starke Folie bzw. Scheibe 3 aus glasfasergefülltem Polytetra­ fluorethylen aufgelegt ist.

Um sicherzustellen, daß diese PTFE-Folie mit ausreichendem Festsitz in der vorgesehenen Position auf dem Druckstück fixiert ist und aus dieser Position weder während des Trans­ ports der so komplettierten Druckstücke noch während der Montage des Zahnstangen-Lenkgetriebes entfernt oder auch nur verschoben werden kann, ist die Folie 3 am Druckstück 1 durch mindestens eine Formschlußverbindung 4, die mittels Ultraschall hergestellt wird, verankert.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Folie 3 flächenmittig nach Art eines Hohlniets durch eine in der darunterliegenden Druckstückfläche 2 angeordnete Durchgangsbohrung 5 hindurchge­ drückt und um deren Lochrand gebördelt o. ä.

Die Folie 3 wird dazu im Bereich der in der darunterliegenden Druckstückfläche 2 angeordneten Durchgangsbohrung 5 durch eine Ultraschall-Sonde (Ultraschallwerkzeug) solange mit Ultraschall beschallt, bis sie an dieser Stelle so weich und plastisch verformbar wird, daß sie danach durch eine entsprechende Vorschubbewegung der Ultraschall-Sonde durch die darunter befindliche Durchgangsbohrung 5 hindurchge­ drückt werden kann. Durch ein auf der gegenüberliegenden Lochseite entgegengehaltenes Druckstück o. ä. wird dabei das durch die Durchgangsbohrung 5 hindurchgedrückte plastisch erweichte Material zur gebördelten Anlage um den Lochrand der Durchgangsbohrung gebracht, so daß dort eine nietkopfähn­ liche Verankerung entsteht, die nach Fortnahme der Ultraschall­ quelle und nach Erkalten für einen definierten Festsitz der Folie sorgt.

Die formschlüssige sichere Verankerung der Folie auf dem Druckstück ist zeitsparend und sehr kostengünstig herzu­ stellen. Sie erfordert keinen zusätzlichen Bauraum für die Verankerung, so daß die Abmessungen des Druckstückes sich ausschließlich nach der erforderlichen Zahnstangenauflage richtet.

Claims (3)

1. Druckstück für die Zahnstange von Zahnstangenlenkungen, dessen auf die axialverschiebbare Zahnstange einwirkende Druckfläche mit einer Folie aus Polytetrafluorethylen, vor­ zugsweise aus glasfasergefülltem Polytetrafluorethylen belegt ist, die durch mindestens eine Formschließverbindung am Druckstück verankert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Form­ schlußverbindung (4) mit Ultraschall hergestellt ist.

2. Druckstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (3) an mindestens einer Stelle, vorzugsweise flächenmittig, nach Art eines Hohlniets durch eine in der darunterliegenden Druckstückfläche (2) angeordnete Durchgangsbohrung (5) hindurchgedrückt und um deren Lochrand gebördelt o. ä. ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Druckstücks nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (3) im Bereich einer in der darunterliegenden Druckstückfläche (2) angeordneten Durchgangsbohrung (5) durch eine Ultraschall-Sonde zunächst solange mit Ultraschall beschallt wird, bis sie an dieser Stelle plastisch verformbar ist, daß sie danach durch eine entsprechende Vorschubbewegung der Ultraschall-Sonde durch die darunter befindliche Durch­ gangsbohrung (5) hindurchgedrückt und durch ein auf der gegenüberliegenden Lochseite gegengeführtes Druckstück zur gebördelten o. ä. Anlage um den Lochrand gebracht wird.