DE69613094T2

DE69613094T2 - Unterstützungselement für eine Zahnstange

Info

Publication number: DE69613094T2
Application number: DE69613094T
Authority: DE
Inventors: Masami Yonezawa
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2016-09-18
Also published as: JPH0976925A; EP0788962A2; JP3366785B2; KR100438118B1; KR970015336A; US5746285A; EP0788962A3; EP0788962B1; DE69613094D1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung, welche zum Tragen, Abstützen und Lagern der Zahnstange einer Zahnstangen-Lenkanlage geeignet ist.
Eine Zahnstangen-Lenkanlage hat ein Ritzel, welches durch die Lenkbewegung in Drehung versetzt wird, und eine Zahnstange, welche mit dem Ritzel zusammenarbeitet, wobei die Fahrzeugräder durch die Axialbewegung der Zahnstange gelenkt werden.
Fig. 8 (1) verdeutlicht eine übliche Tragvorrichtung für eine Zahnstange 101. Die Tragvorrichtung hat ein Tragelement 104, welches in eine Führungsöffnung 103 eingesetzt ist, welche in einem Zahnstangengehäuse 102 derart ausgebildet ist, daß durch die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 eine Führung in Hin- und Herrichtung (in der Zeichnung in Richtung nach links und rechts) erfolgt. Die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 ist auf einer ersten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet, welche eine Achse längs der Hin- und Herbewegungsrichtung hat. Die Außenumfangsfläche des Tragelements 104 ist auf einer zweiten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet, welche eine Achse entlang der Hin- und Herbewegungsrichtung hat und deren Durchmesser kleiner als jener der ersten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist. Das vordere Ende des Tragelements 104 bildet eine Tragfläche, welche gemäß der Krümmung der Rückseite der Zahnstange 101 konkav ausgebildet ist. Die Rückfläche der Zahnstange 101 wird durch die Stützfläche mittels eines Streifens 105 abgestützt.
Das Tragelement 104 umfaßt ein Paar von Halbteilen 104a, 104b, welche in dieser Figur vertikal angeordnet sind. Die vorderen Enden der beiden Halbteile 104a, 104b bilden die Tragfläche bzw. Stützfläche. Ein Hohlraum 106 wird dadurch gebildet, daß die beiden Halbteile 104a und 104b auf der Rückseite des Tragelements 104 konkav ausgebildet werden. Der Hohlraum 106 hat eine Druckaufnahmefläche 106a, welche darin längs einer konischen Fläche ausgebildet ist, so daß die Fläche 106a sich der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 annähert und von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende verläuft. Die Druckaufnahmefläche 106a ist in Kontakt mit der Außenumfangsfläche 107a eines Andrückelements 107, dessen Umfangsfläche 107a einen Teil einer sphärischen Fläche bildet. Eine Feder 108 übt eine elastische Kraft auf die beiden Halbteile 104a und 104b über das Andrückelement 107 aus, welches durch das Gehäuse 102 gelagert ist. Da die Druckaufnahmefläche 106a sich der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 bei dem Verlauf von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende annähert, kann die elastische Kraft der Feder 108 in zwei Komponenten aufgeteilt werden, eine Kraftkomponente, welche die beiden Halbteile 104a und 104b auf die Rückfläche der Zahnstange 101 drückt, und eine weitere Kraftkomponente, welche die beiden Halbteile 104a und 105b auf die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 drückt. Ein Stellelement 109, welches an dem Gehäuse 102 angebracht ist, ist an der Rückseite des Andrückelements 107 über einen verstellbaren Zwischenraum d angeordnet. Da das Andrückelement 107 in Kontakt mit dem Stellelement 109 kommen kann, ist der Abstand der rückwärtsgerichteten Verschiebebewegung des Tragelements 104 gegenüber der Zahnstange 101 auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt.
Das Tragelement 104 drückt die Zähne der Zahnstange 101 gegen die Zähne des Ritzels, um eine totgangfreie, gleichmäßige Übertragung der Drehbewegung von dem Ritzel sicherzustellen. Das Tragelement 104 bewegt sich hin- und hergehend, um die Durchbiegung der Zahnstange 101, die Toleranz für die Ausbildung der Zähne der Zahnstange 101 und dergleichen abzugleichen. Durch die Begrenzung des Weges bzw. des Abstands für die rückwärtsgerichtete Verschiebebewegung des Tragelements 104 ausgehend von der Zahnstange 101 für einen vorbestimmten Bereich durch das Andrückelement 107 wird verhindert, daß dieser Weg der rückwärtsgerichteten Verschiebebewegung zu groß wird, um hierdurch ungünstige Zusammenarbeitsverhältnisse von Zahnstange 101 mit dem Ritzel zu verhindern. Durch das Andrücken der jeweiligen Halbteile 104a und 104b gegen die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 wurde beabsichtigt, die Instabilität des Tragelements 104 und die Herabsetzung des Vermögens der Zahnstange 101 der Drehbewegung des Ritzels zu folgen, zu verhindern, und es wurde auch versucht zu verhindern, daß ein Geräusch versursachendes Zusammentreffen zwischen den Zähnen der Zahnstange 101 und den Zähnen des Ritzels erfolgt, und diese Geräuschbildung größer wird.
Die übliche Auslegung einer Zahnstangen-Tragvorrichtung ist jedoch dahingehend problematisch, daß es praktisch unmöglich ist, die Herabsetzung des Vermögens der Zahnstange der Drehbewegung des Ritzels zu folgen, und die Geräuschbildung bei dem Zusammenarbeiten zwischen den Zahnradzähnen und den Ritzelzähnen zu verhindern. Diese Probleme führen zu einem verminderten Lenkgefühl und es entstehen weniger Geräusche bei den Zahnstangen-Lenkanlagen.
Bezüglich den Ursachen für die Reduktion des Vermögens der Zahnstange, der Ritzeldrehbewegung zu folgen, und der Verminderung des Geräusche verursachenden Zusammentreffens zwischen den Zahnradzähnen und den Ritzelzähnen bei der üblichen Zahnstangen-Tragvorrichtung haben sich die folgenden Einzelheiten ergeben.
Bei der üblichen Zahnstangen-Tragvorrichtung ist die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 auf einer ersten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet, welche eine Achse längs der Hin- und Herbewegungsrichtung hat, während die Außenumfangsfläche des Tragelements 104 auf einer zweiten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet ist, welche eine Achse längs der Hin- und Herbewegungsrichtung hat, und deren Durchmesser kleiner als jener der ersten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist. Wenn nach Fig. 8 (2) jede der Halbteile 104a und 104b gegen die Innenfläche der Führungsöffnung 103 durch die elastische Kraft bzw. Federkraft der Feder 108 angedrückt wird, kommt die Außenumfangsfläche der jeweiligen Randteile 104a und 104b in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 an einem Punkt P, und daher bildet sich ein Zwischenraum w zwischen der Außenumfangsfläche der jeweiligen Halbteile 104a und 104b an der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 an allen anderen Stellen außer dem Kontaktpunkt P. Durch einen solchen Zwischenraum bzw. Spalt w beginnt jeder der Halbteile 104a und 104b sich von dem Punkt P, welcher in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 103 ist, sich zu drehen, wie dies mit einem Pfeil in Fig. 8 (2) angedeutet ist. Somit wird die Abstützung der Zahnstange 101 durch das Tragelement bzw. Abstützelement 104 instabil, so daß das Vermögen, daß die Zahnstange 101 der Drehbewegung des Ritzels folgt, herabgesetzt wird, und die Auftreff geräusche zwischen den Zähnen der Zahnstange 101 und den Zähnen des Ritzels größer werden.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Zahnstangen-Tragvorrichtung bereitzustellen, mit der die vorstehend genannten Schwierigkeiten überwunden sind.
Nach der Erfindung wird hierzu eine Tragvorrichtung für eine Zahnstange, welche mit einem Ritzel zusammenarbeitet, bereitgestellt, deren Merkmale im Patentanspruch 1 angegeben sind.
Dank der erfindungsgemäßen Auslegung können beide Umfangsenden des durchmessergroßen Abschnitts der Außenumfangsfläche der jeweiligen Halbteile gegen die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung durch die Federkraft einer Feder angedrückt werden. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß jedes Halbteil gegen die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung an zwei oder mehr Punkten angedrückt werden kann, welche längs der Umfangsrichtung beabstandet sind. Daher ist es möglich zu verhindern, daß das jeweilige Halbteil eine Drehbewegung ausgehend von den Kontaktpunkten der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung ausführt, wodurch sich die Abstützung der Zahnstange durch das Tragelement stabilisieren läßt.
In bevorzugter Weise ist jedes der Halbteile aus Sintermetall hergestellt, und der durchmesserkleine Abschnitt und der durchmessergroße Abschnitt der Außenumfangsfläche der jeweiligen Halbteile gehen gleichmäßig kontinuierlich ineinander über.
Wenn jedes Halbteil, das durch Sintern von Metallpulver komprimiert in einer Form gebildet wird, eine komplexe Gestalt hat, wird die Auslegung der Form kompliziert, und die mechanische Festigkeit jedes Halbteils wird herabgesetzt, da leicht Belastungskonzentrierungen auftreten können. Der Schrumpfungsgrad während des Sinterns ist infolge der fehlenden Dichtegleichmäßigkeit ungleichföniüg, wodurch man eine verminderte Dimensionsgenauigkeit bei den jeweiligen Halbteilen erhält.
Durch einen gleichmäßigen kontinuierlichen Übergang zwischen dem durchmesserkleinen Abschnitt und den durchmessergroßen Abschnitt bei dem jeweiligen Halbteil wird andererseits die Auslegung der form erleichtert, da die Gestaltgebung des jeweiligen Halbteils vereinfacht wird. Eine Herabsetzung der Festigkeit des jeweiligen Halbteils wird verhindert, da Belastungskonzentrierungen unterbunden werden. Die Herabsetzung der Dimensionsgenauigkeit des jeweiligen Halbteils wird verhindert, da die Schrumpfungsrate während des Sinterns infolge der Vergleichmäßigung der Dichte sich vergleichmäßigen läßt.
In bevorzugter Weise wird eine Mehrzahl von durchmesserkleinen Abschnitten vorgesehen, und der durchmessergroße Abschnitt ist zwischen den durchmesserkleinen Abschnitten angeordnet, wodurch sich die Stabilität des jeweiligen Halbteils sicherstellen läßt.
Bei der Zahnstangen-Tragvorrichtung nach der Erfindung lassen sich die Herabsetzung des Vermögens, daß die Zahnstange der Ritzeldrehbewegung folgen kann, und durch das Zusammentreffen zwischen der Zahnstangenzähnen und den Ritzelzähnen verursachte Geräusche verhindern. Wenn ferner jedes Halbteil, welches die Zahnstange abstützt, aus Sintermetall hergestellt ist, läßt sich die Auslegung der Form erleichtern, und die Reduktion der Festigkeit und Dimensionsgenauigkeit läßt sich verhindern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht der Zahnstangen-Tragvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 2 ist eine rückwärtige Schnittansicht der Zahnstangen-Tragvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Traggabel und eines Streifens einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Traggabel gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 5 ist eine Vorderansicht der Traggabel gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Streifens gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 7 ist eine Rückansicht des Streifens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung.
Fig. 8(1) ist eine Schnittansicht einer üblichen Zahnstangen-Tragvorrichtung; und
Fig. 8(2) ist eine hintere Schnittansicht zur Verdeutlichung der Schwierigkeiten bei der üblichen Zahnstangen-Tragvorrichtung.
Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Eine Zahnstangen-Lenkanlage ist in Fig. 1 dargestellt und hat ein schräg verzahntes Ritzel 1, welches mit einem Lenkrad (nicht gezeigt) verbunden ist, eine schräg verzahnte Zahnstange 2, welche Zähne 2a auf der Vorderseite (linke Seite in Fig. 1) derart hat, daß diese mit den Zähnen des Ritzels 1 zusammenarbeiten, und ein Gehäuse 3, welches die Zahnstange 2 abdeckt. Die Richtung, welche von der Zahnstange 2 rechtwinklig zu der Achse der Zahnstange auf das Ritzel 1 zeigt, wird als Vorwärtsrichtung definiert. Das Ritzel 1 ist mit Hilfe von Lagern 12 und 13 in dem Gehäuse 3 gelagert. Fahrzeugräder sind mit beiden Enden der Zahnstange 2 verbunden. Durch Verschieben der Zahnstange 2 in Richtung der Breite des Fahrzeugs gesehen bei der Drehbewegung des Ritzels 1 über das Lenkrad wird das Fahrzeug entsprechend gelenkt.
Eine Traggabel (Tragelement bzw. Stützelement) 4, welches aus Sintermetall hergestellt ist, ist in eine Führungsöffnung 6 eingesetzt, welche in dem Gehäuse 3 ausgebildet ist, so daß es in Hin- und Herrichtung verschiebbar ist. Die Traggabel 4 ist in Hin- und Herrichtung durch die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 geführt. Die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 ist auf einer ersten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet, welche eine Achse längs der Hin- und Herrichtung hat. Der Streifen 5 aus synthetischem Harz ist zwischen der Traggabel 4 und der Rückfläche der Zahnstange 2 vorgesehen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bildet das vordere Ende der Traggabel 4 eine Tragfläche 4', welche entsprechend der Krümmung der Rückfläche der Zahnstange 2 konkav ausgebildet ist. Wie in den Fig. 3, 6 und 7 gezeigt ist, ist die Rückfläche des Streifens 5 durch die Tragfläche 4' der Traggabel 4 abgestützt. Die vordere Fläche des Streifens 5 bildet eine Sitzfläche 5', welche entsprechend der Krümmung der Rückseite der Zahnstange 2 gekrümmt ist. Eine in Querrichtung verlaufende Ausnehmung 4a und eine in Längsrichtung verlaufende Ausnehmung 4b sind im Querschnitt zu der Tragfläche 4' der Traggabel 4 vorgesehen. Vorsprünge 5a und 5b, welche mit den Ausnehmungen 4a und 4b zusammenarbeiten, sind im Querschnitt an der Rückfläche des Streifens 5 vorgesehen.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt die Traggabel 4 ein Paar von Halbteilen 20 und 21, welche in vertikaler Richtung angeordnet sind. Die Richtung senkrecht zu der Achse der Zahnstange 2 und auch senkrecht zu der Hin- und Herrichtung wird als Vertikalrichtung definiert. Die vorderen Enden der beiden Halbteile 20 und 21 bilden die vorstehend genannte Tragfläche 4', welche die Rückseite der Zahnstange 2 unter Zwischenschaltung des Streifens 5 abstützt.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die Flächen 20 s und 21 s der Halbteile 20 und 21, welche einander gegenüberliegen, längs des oberen Randes der zuvor angegebenen und in Querrichtung verlaufenden Ausnehmung 4a auf der linken Seite in der Zeichnung angeordnet, sowie längs des unteren Randes der in Querrichtung verlaufenden Ausnehmung 4a auf der rechten Seite in der Zeichnung und an der in Querrichtung verlaufenden Ausnehmung 4a in der Mitte der Zeichnung. Vertikal längliche und in Längsrichtung verlaufende Öffnungen 23 und 24 werden von dem Basisteil der Querrichtung verlaufenden Ausnehmung 4a in Richtung zur Rückseite gebildet. Die Rückfläche des Streifens 5 hat ein Paar von zylindrischen Vorsprüngen 25 und 26, welche von dem vorstehend genannten Vorsprung 5a in Richtung nach rückwärts verlaufen. Ein zylindrischer Vorsprung 25 paßt in die in Längsrichtung verlaufende Öffnung 23 eines Halbteils 20 derart, daß er in vertikaler Richtung verschiebbar ist, und der andere zylindrische Vorsprung 26 paßt in die Längsöffnung 24 des anderen Halbteils 21 derart, daß er in vertikaler Richtung verschiebbar ist. Hierdurch sind die jeweiligen Halbteile 20 und 21 in Richtung zu der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 relativ zu dem Streifen 5 verschiebbar. Der Durchmesser der jeweiligen zylindrischen Vorsprünge 25 und 26 ist geringfügig größer als der kleinere Durchmesser der jeweiligen Längsöffnung 23 und 24, wodurch verhindert wird, daß der Streifen 5 sich von der Traggabel 4 in Richtung nach unten lösen kann.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Hohlraum 4" dadurch gebildet, daß beide Halbteile 20 und 21 auf der Rückseite der Traggabel 4 konkav ausgebildet sind. Der Hohlraum 4" hat eine Innenumfangsfläche 4f, welche auf einer fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet ist, welche konzentrisch zu der vorstehend genannten ersten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist. Ferner ist eine Basisfläche 4g längs der Vertikalrichtung vorgesehen. Eine Druckaufnahmefläche 4c ist zwischen der Innenumfangsfläche 4f und der Basisfläche 4g vorhanden. Die Druckaufnahmefläche 4c ist längs einer konischen Fläche ausgebildet, so daß die Fläche 4c sich der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 in ihrer Erstreckung von dem vorderen zum hinteren Ende annähert. Ein metallisches Andrückelement 9 und eine Spiraldruckfeder 8 sind in den Hohlraum 4" eingesetzt. Das Andrückelement 9 hat eine Scheibenform. Die Außenumfangsfläche 9' des Andrückelements 9 bildet einen Teil einer sphärischen Fläche, so daß ihr Durchmesser an dem vorderen Ende kleiner als an dem hinteren Ende ist. Die Druckaufnahmefläche 4c und die äußere Umfangsfläche 9' des Andrückelements 9 sind miteinander in Kontakt. Das Andrückelement 9 ist in Kontakt mit einem Ende der Feder 8. Das andere Ende der Feder 8 ist in Kontakt mit einer Abdeckung 7, welche an dem Gehäuse 3 angebracht ist. Durch diese Auslegung wird die Federkraft der Feder 8 in zwei Komponenten aufgeteilt, eine Kraftkomponente, welche die beiden Halbteile 20 und 21 auf die Rückfläche der Zahnstange 2 über das Andrückelement 9 andrückt, und eine andere Kraftkomponente, welche die beiden Halbteile 20 und 21 auf die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 über das Andrückelement 9 andrückt.
Eine Stellschraube (Stellelement) 10, welche in die Abdeckung 7 geschraubt ist, ist an der Rückseite des Andrückelements 9 über einen Spalt δ angeordnet. Der Spalt δ läßt sich durch Verdrehen der Stellschraube 10 verändern. Die Stellschraube 10 ist mit einer Sperrmutter 11 versehen. Da das Andrückelement 9 in Kontakt mit der Stellschraube 10 kommen kann, ist der Abstand der rückwärts gerichteten Verschiebung der Traggabel 4 gegenüber der Zahnstange 2 auf einen vorgegebenen Bereich begrenzt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Außenumfangsfläche eines Halbteils 20 zwei durchmesserkleine Abschnitt A und C, einen durchmessergroßen Abschnitt B und zwei Verbindungsabschnitte D. Die beiden durchmesserkleinen Abschnitte A und C sind auf einer zweiten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet, welche eine Achse längs der Hin- und Herrichtung hat. Der durchmessergroße Abschnitt B, welcher zwischen den beiden durchmesserkleinen Abschnitten A und C angeordnet ist, ist auf einer dritten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet, welche eine Achse in der Hin- und Herrichtung hat. Der Verbindungsabschnitt D ist zwischen einem durchmesserkleinen Abschnitt A und dem durchmessergroßen Abschnitt B vorgesehen, und der andere Verbindungsabschnitt D ist zwischen dem anderen durchmesserkleinen Abschnitt A und dem durchmessergroßen Abschnitt vorgesehen. Beide Umfangsenden des durchmessergroßen Abschnitts B bilden Kontaktpunkte P1 und P2 mit der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6.
Der Radius R2 der zweiten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist kleiner als der Radius R1 der zuvor genannten ersten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche. Der Radius R3 der dritten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist größer als der Radius R1 der ersten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche.
Die Achse S1 der ersten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche liegt in einer fiktiv gedachten Ebene, welche die Achse S2 mit der zweiten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche und die Achse S3 der dritten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche einschließt und die in Vertikalrichtung angeordnet ist. Die Achse S1 der ersten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist zwischen der Achse S2 der zweiten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche und der Achse S3 der dritten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet.
Der Krümmungsradius der jeweiligen Verbindungsabschnitte D ändert sich allmählich von dem Radius R3 der dritten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche zu dem Radius R2 der zweiten, fiktiv gedachten zylindrischen Fläche, da sich der Meßpunkt von dem Kontaktpunkt zwischen den Verbindungsabschnitten D und dem durchmessergroßen Abschnitt B zu dem Kontaktpunkt zwischen den Verbindungsabschnitten B und den durchmesserkleinen Abschnitten A und C bewegt. Hierdurch gehen die durchmesserkleinen Abschnitte A und C und der durchmessergroße Abschnitt B gleichförmig kontinuierlich ineinander über.
Die Außenumfangsfläche des anderen Halbteils 21 hat im wesentlichen die gleiche Auslegung wie die Außenumfangsfläche des bereits erörterten Halbteils 20.
Dank dieser Auslegungsform ist eine totgangfreie, gleichmäßige Übertragung der Drehbewegung von dem Ritzel 1 dadurch sichergestellt, daß die Zähne der Zahnstange 2 gegen die Zähne des Ritzels 1 durch die Traggabel 4 angedrückt werden. Bei der Bewegung der Traggabel 4 in Hin- und Herrichtung lassen sich die Durchbiegung der Zahnstange 2, die Toleranzen für die Ausbildung der Zähne an der Zahnstange 2 und dergleichen ausgleichen. Durch die Begrenzung des Abstandes der rückwärts gerichteten Verschiebebewegung der Traggabel 4 gegenüber der Zahnstange 2 auf einen vorbestimmten Bereich wird verhindert, daß der Weg der rückwärtsgerichteten Verschiebebewegung übermäßig groß wird, wodurch sich ungünstige Eingriffsverhältnisse von Zahnstange 2 und Ritzel 1 verhindern lassen.
Jede der beiden Halbteile 20 und 21, welche die Traggabel 4 bilden, wird gegen die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 an beiden Umfangsenden P1 und P2 des durchmessergroßen Abschnitts B der Außenumfangsfläche durch die Federkraft der Feder 8 angedrückt. Wenn Formgebungstoleranzen vorhanden sind, kann die Außenumfangsfläche der jeweiligen Halbteile 20 und 21 gegen die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 nicht nur an den beiden Umfangsenden P1 und P2 des durchmessergroßen Abschnitts B angedrückt werden, sondern auch an irgendeiner anderen Stelle zwischen den beiden Umfangsenden. Somit werden die jeweiligen Halbteile 20 und 21 gegen die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 an zwei oder mehr Punkten P1 und P2 angedrückt, welche in Umfangsrichtung beabstandet zueinander sind. Hierdurch wird verhindert, daß sich die Traggabel 4 ausgehend von den Punkten P1 und P2, an denen sie in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung 6 ist, eine Drehbewegung ausführt, so daß sich die Abstützung der Zahnstange 2 stabilisieren läßt. Daher ist es möglich, die Herabsetzung des Vermögens der Zahnstange 2, der Drehbewegung des Ritzels 1 zu folgen zu verhindern, und es lassen sich auch Geräuschentwicklungen verhindern, die darauf zurückzuführen sind, daß die Zähne der Zahnstange 2 und die Zähne des ritzels 1 aufeinandertreffen. Da wiederum der durchmessergroße Abschnitt B und die durchmesserkleinen Abschnitte A und C der Außenumfangsfläche der jeweiligen Halbteile 20 und 21 gleichförmig kontinuierlich ineinander übergehen, ist die Gestalt der jeweiligen Halbteile 20 und 21 nicht kompliziert, so daß sich die Formgebung zu der Ausbildung der jeweiligen Halbteile 20 und 21 aus Sintermetall einfacher gestaltet. Eine Herabsetzung der Festigkeit der jeweiligen Halbteile wird verhindert, da Belastungskonzentrierungen unterbunden werden. Die Herabsetzung der Dimensionsgenauigkeit der jeweiligen Halbteile wird verhindert, daß man eine Vergleichmäßigung der Schrumpfungsrate bei der Sinterung durch die Vergleichmäßigung der Dichte erreicht.
Die Erfindung ist nicht auf die voranstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Beispielsweise kann eine Anzahl von durchmessergroßen Abschnitten und durchmesserkleinen Abschnitten an der Außenumfangsfläche des jeweiligen Halbteils vorgesehen sind, und die Größe dieser Anzahl ist keinen Beschränkungen unterworfen.

Claims

1. Zahnstangen-Tragvorrichtung für eine Zahnstange (2), welche mit einem Ritzel (1) zusammenarbeitet, welche folgendes aufweist:

ein Gehäuse (3), welches eine Führungsöffnung (6) hat

ein Tragelement (14), welches in die Führungsöffnung (6) derart eingesetzt ist, daß es hin- und herbeweglich durch die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung (6) geführt ist;

das Tragelement (4) ein Paar von Halbteilen (20, 21) umfaßt, deren vordere Enden die Rückseite der Zahnstange (2) abstützen;

eine Einrichtung, welche eine elastische Kraft aufbringt, um die beiden Halbteile (20, 21) gegen die Rückfläche der Zahnstange (2) und auf die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung (6) zu drücken;

die Innenumfangsfläche der Führungsöffnung (6) auf einer ersten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet ist, welche eine Achse längs der Hin- und Herrichtung hat;

dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsfläche des jeweiligen Halbteils (20, 21) einen durchmesserkleinen Abschnitt (A, C) und einen durchmessergroßen Abschnitt (B) hat;

der durchmesserkleine Abschnitt (A, C) auf einer zweiten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet ist, welche eine Achse längs der Hin- und Herrichtung hat und deren Durchmesser kleiner als jener der ersten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist;

der durchmessergroße Abschnitt (B) auf einer dritten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche angeordnet ist, welche eine Achse entlang der Hin- und Herrichtung hat und deren Durchmesser größer als jener der ersten fiktiv gedachten zylindrischen Fläche ist; und

die Außenumfangsfläche jedes Halbteils (20, 21) in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Führungsöffnung (6) an beiden Umfangsenden des durchmessergroßen Abschnitts (B) ist.

2. Zahnstangen-Tragvorrichtung nach Anspruch 1, bei der folgendes gilt:

jedes Halbteil (20, 21) ist aus einem Sintermetall hergestellt, und der durchmesserkleine Abschnitt (A, C) und der durchmessergroße (B) der Außenumfangsfläche der jeweiligen Halbteile (20, 21) gehen gleichmäßig kontinuierlich ineinander über.

3. Zahnstangen-Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der folgendes gilt:

es ist eine Mehrzahl von durchmesserkleinen Abschnitten (A, C) vorgesehen, und der durchmessergroße Abschnitt (B) ist zwischen den durchmesserkleinen Abschnitten (A, C) angeordnet.