DE10063877A1

DE10063877A1 - Rack and pinion steering with roller-bearing linear guides

Info

Publication number: DE10063877A1
Application number: DE2000163877
Authority: DE
Inventors: Uwe Abraham
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-08-29
Also published as: WO2002049904A1; AU2002223687A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zahnstangenlenkgetriebe mit einem Lenkgetriebegehäuse 1, mit einer Zahnstange 2, welche im Lenkgetriebegehäuse 1 entlang einer Längsachse 5 verschiebbar angeordnet ist und welche eine erste Verzahnung 6 aufweist, mit einem Ritzel 3, welches im Lenkgetriebegehäuse 1 drehbar angeordnet ist und welches eine zweite Verzahnung aufweist, die mit der ersten Verzahnung 6 der Zahnstange 2 im Eingriff ist, mit einer Linearwälzlagereinheit 4, welche zwischen einer Wand des Lenkgetriebegehäuses 1 und einer Tragfläche der Zahnstange 2 dem Ritzel 3 gegenüberliegend und die Zahnstange 2 gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse 1 lagernd angeordnet ist.The invention relates to a rack and pinion steering gear with a steering gear housing 1, with a rack 2, which is arranged in the steering gear housing 1 along a longitudinal axis 5 and which has a first toothing 6, with a pinion 3, which is rotatably arranged in the steering gear housing 1 and which has a second Has toothing, which is in engagement with the first toothing 6 of the rack 2, with a linear roller bearing unit 4, which is arranged between the wall of the steering gear housing 1 and a support surface of the rack 2 opposite the pinion 3 and the rack 2 relative to the steering gear housing 1.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnstangenlenkgetriebe für Kraft fahrzeuge. Das Zahnstangenlenkgetriebe weist ein Ritzel auf, welches mit einem Lenkrohr verbunden ist. Das Ritzel greift mit einer Verzahnung in die Verzahnung einer Zahnstange ein, so daß bei einer Drehbewegung des Ritzels die Zahnstange translatorisch bewegt wird. Die Zahnstange wirkt auf Spurhebel der zu lenken kenden Räder ein.The invention relates to a rack and pinion steering gear for power vehicles. The rack and pinion steering gear has a pinion, which is connected to a steering tube. The pinion engages a toothing in the toothing of a rack, so that when the pinion rotates, the rack translationally is moved. The rack acts on the lever to steer the wheels.

In der DE 28 07 005 A1 ist ein solches Zahnstangenlenkgetriebe gezeigt, bei dem im Bereich des Ritzels mittels eines Druck stücks die Verzahnung der Zahnstange in die Verzahnung des Rit zels gedrückt wird. Das Druckstück umfaßt wälzgelagerte Rollen, die dem Ritzel gegenüberliegend angeordnet sind und mittels Fe derelementen gegen die Zahnstange gepreßt sind. Hierdurch soll zum einen ein mögliches Spiel zwischen der Verzahnung des Rit zels und der Verzahnung der Zahnstange ausgeglichen werden und zum anderen sollen radiale Stoßbelastungen durch die Federele mente aufgenommen werden.Such a rack and pinion steering gear is in DE 28 07 005 A1 shown in the area of the pinion by means of a pressure piece the toothing of the rack into the toothing of the rit zels is pressed. The pressure piece comprises roller-bearing rollers, which are arranged opposite the pinion and by means of Fe the elements are pressed against the rack. This is supposed to on the one hand a possible game between the interlocking of the rit zels and the toothing of the rack are balanced and on the other hand, radial shock loads from the spring element elements are included.

Um hohen Kräften bei auftretenden Stoßbelastungen standhalten zu können, müssen ausreichend starke Wälzlager vorgesehen werden. Diese nehmen zusammen mit den Rollen und den Federelementen ei nen großen Bauraum ein. Zudem sind eine Vielzahl von Bauteilen zu montieren und zu justieren. To withstand high forces when shock loads occur sufficiently strong roller bearings must be provided. These take egg together with the rollers and the spring elements a large installation space. There are also a large number of components to assemble and adjust.

Wie in der DE 34 08 673 C2 gezeigt, kann auch ein Gleitlager am Druckstück vorgesehen sein. Gleitlager sind jedoch einem hohen Verschleiß ausgesetzt, wodurch im Verlaufe der Abnutzung ein Spiel entsteht, das nachjustiert werden muß. Zudem weisen Gleit lager in der Regel höhere Reibwerte auf, so daß höhere Lenkkräf te aufgebracht werden müssen.As shown in DE 34 08 673 C2, a plain bearing can also Pressure piece may be provided. However, plain bearings are high Exposed to wear and tear as a result of wear and tear Game arises that has to be readjusted. Also have glide camp usually higher coefficients of friction, so that higher Lenkkräf te must be applied.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abstützung der Zahnstange im Bereich des Ritzels zu schaffen, die einen gerin gen Bauraum einnimmt.The object of the present invention is to support the To create a rack in the area of the pinion, which is a little takes up space.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Zahnstangenlenkgetriebe mit einem Lenkgetriebegehäuse, mit einer Zahnstange, welche im Lenk getriebegehäuse entlang einer Längsachse verschiebbar angeordnet ist, und welche eine erste Verzahnung aufweist, mit einem Rit zel, welches im Lenkgetriebegehäuse drehbar angeordnet ist, und welches eine zweite Verzahnung aufweist, die mit der ersten Ver zahnung der Zahnstange im Eingriff ist, einer Linearwälzlager einheit, welche zwischen einer Wand des Lenkgetriebegehäuses und einer Tragfläche der Zahnstange dem Ritzel gegenüberliegend und die Zahnstange gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse lagernd ange ordnet ist.The task is solved with a rack and pinion steering gear a steering gear housing, with a rack, which in the steering gear housing slidably arranged along a longitudinal axis and which has a first interlocking with a rit zel, which is rotatably arranged in the steering gear housing, and which has a second toothing, which with the first Ver toothing of the rack is engaged, a linear roller bearing unit, which between a wall of the steering gear housing and a wing of the rack opposite the pinion and the rack opposite the steering gear housing is arranged.

Linearwälzlagereinheiten sind derart aufgebaut, daß Wälzkörper zwischen zwei Laufflächen zweier linear zueinander bewegter Bau teile angeordnet sind. Da alle Wälzkörper gleichzeitig Kräfte aufnehmen, die von einem Bauteil auf das andere übertragen wer den, weisen Linearwälzlagereinheiten eine hohe Tragfähigkeit auf. Zudem nehmen Linearwälzlagereinheiten einen geringen Bau raum ein. Linearwälzlagereinheiten weisen praktisch keinen Ver schleiß auf, so daß ein Nachjustieren der Linearwälzlagereinheit aufgrund von Verschleiß nicht erforderlich ist. Es müssen somit keine Bauteile vorgesehen werden, mit denen ein Spiel, das auf grund von Verschleiß entsteht, manuell oder selbsttätig besei tigt werden kann. Das Ritzel, die Zahnstange sowie die Linear wälzlagereinheit können so eingestellt werden, daß lediglich das einzustellende Betriebsspiel der Linearwälzlagereinheit vorliegt und somit kein zusätzliches Federelement zum Herausdrücken eines Spiels erforderlich ist.Linear roller bearing units are constructed such that rolling elements between two treads of two linearly moving buildings parts are arranged. Since all rolling elements have forces at the same time who transfer from one component to the other linear roller bearing units have a high load capacity on. In addition, linear roller bearing units have a small construction space one. Linear roller bearing units have practically no ver wear on, so that a readjustment of the linear roller bearing unit is not necessary due to wear. So it must no components are provided with a game that on due to wear and tear, manually or automatically can be done. The pinion, the rack and the linear Rolling bearing unit can be set so that only that Operating clearance to be set of the linear roller bearing unit is present and therefore no additional spring element for pushing out a Game is required.

Die Linearwälzlagereinheit kann durch ein Linearkugellager ge bildet sein. Dieses weist eine Außenschale, in zumindest in ei ner Kugelreihe angeordnete Kugeln und einen die Kugeln führenden Käfig auf. Die Kugeln je einer Kugelreihe wälzen in einem Trag abschnitt der Kugelreihe einerseits auf einer Laufbahn an der Außenschalge und andererseits auf einer Laufbahn auf der Trag fläche der Zahnstange ab. Jede Kugelreihe weist zudem einen nicht tragenden Rücklaufabschnitt auf, in dem die Kugeln rückge führt werden, wobei der Tragabschnitt mit dem Rücklaufabschnitt über Umlenkabschnitte zu einer umlaufenden Kugelreihe verbunden sind. Der Rücklaufabschnitt ist vorzugsweise durch Rücklaufkanä le im Käfig gebildet. Das Linearkugellager weist den Vorteil auf, daß sowohl der Tragabschnitt als auch der Rücklaufabschnitt jeder Kugelreihe zwischen der Zahnstange und der Wand des Lenk getriebegehäuses nebeneinander angeordnet sind, so daß der Bau raum zwischen der Tragfläche der Zahnstange und der Wand des Lenkgetriebegehäuses gering ist.The linear roller bearing unit can be ge by a linear ball bearing be educated. This has an outer shell, at least in egg a row of balls arranged and one leading the balls Cage on. The balls in each row of balls roll in one support Section of the row of balls on the one hand on a track on the Outer shell and on the other hand on a track on the Trag surface of the rack. Each row of balls also has one non-load-bearing return section in which the balls return leads, the support section with the return section connected to a circumferential row of balls via deflection sections are. The return section is preferably through return channels le formed in the cage. The linear ball bearing has the advantage on that both the support section and the return section each row of balls between the rack and the wall of the steering gearbox are arranged side by side, so that the construction space between the wing of the rack and the wall of the Steering gear housing is low.

Wenn das Linearkugellager mit einem geringen Spalt zwischen dem Käfig und der Tragfläche der Zahnstange montiert ist, kann das Schmiermittel im Spalt als Überlastschutz genutzt werden. Bei plötzlich und kurzzeitig auftretenden hohen Radialkräften von der Zahnstange auf die Linearwälzlagereinheit kann das Schmier mittel im Spalt nicht entweichen, so daß die Radialkräfte und über den Schmiermittelfilm auf den Käfig und vom Käfig auf die Außenschale übertragen werden. Aufgrund dieser günstigen Kraft verteilung werden die Wälzkörper bei stoßartig auftretenden Überlasten geschützt.If the linear ball bearing with a small gap between the Cage and the wing of the rack is mounted, that can Lubricants in the gap can be used as overload protection. at sudden and briefly occurring high radial forces of the rack on the linear roller bearing unit can lubricate Do not escape medium in the gap, so that the radial forces and over the lubricant film on the cage and from the cage to the Outer shell are transferred. Because of this cheap power The rolling elements are distributed in the event of abrupt occurrences Overload protected.

Die Außenhülse kann am Lenkgetriebegehäuse befestigt sein und spanlos hergestellt sein.The outer sleeve can be attached to the steering gear housing and be produced without cutting.

Alternativ ist es möglich, daß das Linearkugellager zumindest eine Tragplatte, Kugeln, die je Tragplatte eine Kugelreihe bilden, und einen die Kugeln führenden Käfig aufweist. Die Kugeln je einer Kugelreihe wälzen hierbei in einem Tragabschnitt der Kugelreihe einerseits auf einer Laufbahn, welche durch eine Tragplatte gebildet ist, und andererseits auf einer Laufbahn auf der Tragfläche der Zahnstange ab. Die Kugeln je einer Tragreihe sind in einem nicht tragenden Rücklaufabschnitt rückgeführt, wo bei der Tragabschnitt und der Rücklaufabschnitt über Umlenkab schnitte zu einer umlaufenden Kugelreihe verbunden sind.Alternatively, it is possible that the linear ball bearing at least a support plate, balls that form a row of balls for each support plate, and has a cage guiding the balls. The balls one row of balls each roll in a supporting section of the Row of balls on the one hand on a track, which by a Support plate is formed, and on the other hand on a track the wing of the rack. The balls in each row are returned in a non-load bearing return section where in the support section and the return section via Umlenkab cuts are connected to a circumferential row of balls.

Um zu ermöglichen, daß auch Drehmomente, die auf die Zahnstange einwirken, von der Linearwälzlagereinheit aufgenommen werden, ist vorzusehen, daß die Laufbahnen auf der Tragfläche durch Ril len dargestellt sind.To allow even torques on the rack act, are taken up by the linear roller bearing unit, it should be provided that the raceways on the wing by Ril len are shown.

Das Linearkugellager kann im Querschnitt halbschalenförmig aus gebildet sein, wobei die Tragfläche der Zahnstange im Quer schnitt entsprechend geformt ist.The linear ball bearing can have a half-shell cross section be formed, the wing of the rack in the transverse cut is shaped accordingly.

Vorzugsweise weist das Linearkugellager zwei oder mehr separate tragende Kugelreihen auf.The linear ball bearing preferably has two or more separate ones load-bearing rows of balls.

Die Linearwälzlagereinheit kann jedoch auch durch mindestens ei nen Rollenumlaufschuh gebildet sein.However, the linear roller bearing unit can also have at least one Nene roller shoe can be formed.

Rollenumlaufschuhe weisen als Wälzkörper Rollen auf die in einem Tragabschnitt auf eine Lauffläche der Tragfläche der Zahnstange und auf einer Lauffläche, die durch ein Gehäuse des Rollenum laufschuhs gebildet sein kann, abwälzen. Der Rücklaufabschnitt eines eines Rollenumlaufschuhs liegt auf einer Ebene, die senk recht zur Lauffläche angeordnet ist. Der Abstand zwischen der Tragfläche der Zahnstange und der Wand des Lenkgetriebegehäuses muß daher größer bemessen sein als bei Linearkugellagern. Da je doch keine weiteren Bauteile, wie z. B. Federelemente, vorgese hen sind, nehmen Rollenumlaufschuhe einen geringeren Bauraum ein als herkömmliche Druckstücke.Roller circulating shoes have rollers as rolling elements in one Carrying section on a tread of the wing of the rack and on a tread which is surrounded by a housing of the roller running shoe can be formed. The return section one of a roller circulation shoe lies on a level that is lower is arranged right to the tread. The distance between the Wing of the rack and the wall of the steering gear housing must therefore be larger than with linear ball bearings. Since ever but no other components, such as. B. spring elements, vorese roller recirculating shoes take up less space than conventional pressure pieces.

Um eine einmalige Spieleinstellung der Linearwälzlagereinheit zu ermöglichen, können Spieleinstellmittel vorgesehen sein, mit de nen das Spiel zwischen Linearwälzlagereinheit und Zahnstange einstellbar ist. Die Spieleinstellmittel können durch eine Ein stellschraube, die in eine Gewindebohrung in einer Wand des Lenkgetriebegehäuses aufgenommen ist, gebildet sein.For a one-time clearance adjustment of the linear roller bearing unit enable, game setting means can be provided with de the play between the linear roller bearing unit and the rack is adjustable. The game setting means can by a set screw in a threaded hole in a wall of the Steering gear housing is included, be formed.

Ein Vorteil aller Ausführungsformen der Linarwälzlagereinheit besteht darin, daß es sich um eine Baueinheit handelt, die als integriertes Bauteil montiert werden kann.An advantage of all embodiments of the linear roller bearing unit is that it is a unit that as integrated component can be assembled.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen erläutert.Preferred embodiments are illustrated in the drawings explained.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Zahnstangenlenkgetriebe in einer Schnittansicht quer zu einer Längsachse der Zahnstange, Fig. 1 shows an inventive rack and pinion steering gear in a sectional view transverse to a longitudinal axis of the rack,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Zahnstangenlenk getriebes entlang der Schnittlinie III-III gemäß Fig. 1 im Bereich der Linearwälzlagereinheit, Fig. 2 is an enlarged partial view of the rack and pinion steering gear taken along section line III-III of FIG. 1 in the region of the linear rolling bearing unit,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Zahnstangenlenkge triebes gemäß Fig. 2, Fig. 3 is a sectional view of the Zahnstangenlenkge drive according to Fig. 2,

Fig. 4 eine Teilansicht eines Zahnstangenlenkgetriebes im Bereich der Linearwälzlagereinheit, wobei die se Tragplatten aufweist, Fig. 4 is a partial view of a rack and pinion steering gear in the field of Linear rolling bearing unit, said support plates se,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Zahnstangenlenkge triebes entlang der Schnittlinie V-V gemäß Fig. 4 mit einer Spieleinstellung, Fig. 5 is a sectional view of the drive Zahnstangenlenkge along the section line VV of Fig. 4 with a clearance adjustment,

Fig. 6 eine Teilansicht eines Zahnstangenlenkgetriebes im Bereich der Linearwälzlagereinheit, wobei die se durch zwei Rollenumlaufschuhe gebildet ist. Fig. 6 is a partial view of a rack and pinion steering gear in the area of the linear roller bearing unit, the se being formed by two roller shoes.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen dasselbe Zahnstangenlenkgetriebe in unterschiedlichen Ansichten und werden im folgenden zusammen beschrieben. Das Zahnstangenlenkgetriebe umfaßt ein Lenkgetrie begehäuse 1, eine Zahnstange 2, ein Ritzel 3 sowie eine Linear wälzlagereinheit 4. Die Zahnstange ist entlang einer Längsachse 5 bewegbar (verstellbar) angeordnet und weist eine erste Verzah nung 6 auf. Das Ritzel 3 ist im Lenkgetriebegehäuse 1 über ein Wälzlager 8 drehbar gelagert. Der Außenring 9 des Wälzlagers 8 ist über einen Deckel 10 in einer Bohrung 11 des Lenkgetriebe gehäuses 1 gesichert. Der Innenring 12 des Wälzlagers 8 ist mit tels einer Mutter 13 auf dem Ansatz des Ritzels 3 verspannt. Das Ritzel 3 weist eine zweite Verzahnung 7 auf, die mit der ersten Verzahnung 6 der Zahnstange 2 in Eingriff ist. Bei einer Drehbe wegung des Ritzels 3 wird somit die Zahnstange 2 entlang ihrer Längsachse 5 translatorisch bewegt. Figs. 1, 2 and 3 show the same rack and pinion steering gear in different views and will be described together below. The rack and pinion steering gear comprises a steering gear housing 1 , a rack 2 , a pinion 3 and a linear roller bearing unit 4th The rack is arranged to be movable (adjustable) along a longitudinal axis 5 and has a first toothing 6 . The pinion 3 is rotatably mounted in the steering gear housing 1 via a roller bearing 8 . The outer ring 9 of the roller bearing 8 is secured by a cover 10 in a bore 11 of the steering gear housing 1 . The inner ring 12 of the roller bearing 8 is clamped by means of a nut 13 on the neck of the pinion 3 . The pinion 3 has a second toothing 7 , which is in engagement with the first toothing 6 of the rack 2 . In a Drehbe movement of the pinion 3 , the rack 2 is thus moved translationally along its longitudinal axis 5 .

Im Bereich des Ritzels 3 ist die Zahnstange 2 dem Ritzel 3 ge genüberliegend mittels der Linearwälzlagereinheit 4 abgestützt. Die Linearwälzlagereinheit 4 ist zwischen einer Tragfläche 14 der Zahnstange 2 und einer Wand 15 des Lenkgetriebegehäuses 1 angeordnet. Die Außenkontur der Tragfläche 14 weist im Quer schnitt einen kreisförmigen Verlauf auf. Die Linearwälzlager einheit 4 ist entsprechend der Tragfläche 14 halbschalenförmig ausgebildet. Die Linearwälzlagereinheit 4 ist durch ein Linear kugellager dargestellt, welches eine Außenschale 16, Kugeln 17, 17' sowie einen die Kugeln führenden Käfig 18 aufweist. Die Au ßenschale 16 ist an der Wand 15 des Lenkgetriebegehäuses 1 fest gelegt. Sie bildet zudem zwei Laufflächen 19, 19' für die in zwei tragenden Kugelreihen angeordneten Kugeln 17, 17'. Die Ku geln 17, 17' wälzen zudem auf den Laufflächen 20, 20' in Form von Rillen ab, die in der Tragfläche 14 der Zahnstange 2 vorge sehen sind. Die Kugeln 17, 17' sind im Bereich der Laufflächen 19, 19' in Ausnehmungen 21, 21' des Käfigs 18 geführt. Der Käfig 18 weist ferner Rücklaufkanäle 22, 22' auf, in denen die Kugeln 17,17' lastfrei zurückgeführt werden.In the region of the pinion 3 , the rack 2 is supported on the pinion 3 opposite by means of the linear roller bearing unit 4 . The linear roller bearing unit 4 is arranged between a support surface 14 of the rack 2 and a wall 15 of the steering gear housing 1 . The outer contour of the wing 14 has a circular shape in cross section. The linear roller bearing unit 4 is half-shell-shaped in accordance with the wing 14 . The linear roller bearing unit 4 is represented by a linear ball bearing which has an outer shell 16 , balls 17 , 17 'and a cage 18 which guides the balls. The Au ßenschale 16 is fixed to the wall 15 of the steering gear housing 1 . It also forms two running surfaces 19 , 19 'for the balls 17 , 17 ' arranged in two load-bearing rows of balls. The Ku geln 17 , 17 'roll on the treads 20 , 20 ' in the form of grooves, which are seen in the wing 14 of the rack 2 easily. The balls 17 , 17 'are guided in the area of the running surfaces 19 , 19 ' in recesses 21 , 21 'of the cage 18 . The cage 18 also has return channels 22 , 22 'in which the balls 17 , 17 ' are returned without load.

Da aufgrund der Linearwälzlagereinheit 4 praktisch kein Verschleiß auftritt, ist bei der beschriebenen Anordnung ein Nach justieren der Linearwälzlagereinheit nicht erforderlich. Es ent fällt somit eine Anordnung, die gewährleistet, daß ein Spiel, das aufgrund von Verschleiß entsteht, manuell oder selbsttätig beseitigt wird. Ein Spiel kann aufgrund von Ungenauigkeiten in den Verzahnungen 6 und 7 auftreten, das je nach Position der Zahnstange 2 entlang der Längsachse 5 unterschiedlich groß sein kann. Die Größe dieses Spiels bewegt sich jedoch innerhalb des einzustellenden Betriebspiels der Linearwälzlagereinheit 4. So mit sind keine zusätzlichen Federelemente erforderlich, die die ses Spiel ausgleichen.Since there is practically no wear due to the linear roller bearing unit 4 , it is not necessary to readjust the linear roller bearing unit in the arrangement described. It is thus an arrangement that ensures that a game that arises due to wear and tear is eliminated manually or automatically. A game can occur due to inaccuracies in the toothings 6 and 7 , which can vary in size depending on the position of the rack 2 along the longitudinal axis 5 . However, the size of this play moves within the operating play of the linear roller bearing unit 4 to be set . So with no additional spring elements are required to compensate for this game.

Wie bei einem Zahnstangenlenkgetriebe gemäß der Fig. 1 bis 3 gezeigt, können die Laufflächen 20, 20' in der Tragfläche 14 der Zahnstange 2 durch Rillen dargestellt sein. Somit kann die Line arwälzlagereinheit 4 Drehmomente, die auf die Zahnstange 2 ein wirken, aufnehmen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn eine Lenkhilfe vorgesehen ist, welche eine antreibbare Ku gelumlaufmutter aufweist, die auf einen Spindelabschnitt der Zahnstange 2 einwirkt. Aufgrund von Reibkräften werden somit von der Kugelumlaufmutter Drehmomente auf die Zahnstange 2 übertra gen.As shown in a rack and pinion steering gear according to FIGS. 1 to 3, the running surfaces 20 , 20 'in the supporting surface 14 of the rack 2 can be represented by grooves. Thus, the Line arwälzlagereinheit 4 can absorb torques that act on the rack 2 . This is particularly important if a steering aid is provided which has a drivable Ku gelumlaufmutter that acts on a spindle portion of the rack 2 . Due to frictional forces, torques are transmitted to the rack 2 from the ball nut.

Ist der Spalt zwischen dem Käfig 18 und der Tragfläche 14 der Zahnstange 2 gering ausgestaltet, d. h. in einem Bereich um 50 Mikrometer, kann der sogenannte Squeeze-Effekt des Schmiermit tels im Spalt als Überlastschutz genutzt werden. Bei plötzlich und kurzzeitig auftretenden hohen Radialkräften, die von der Zahnstange 2 auf die Linearwälzlagereinheit 4 übertragen werden, kann das Schmiermittel im Spalt nicht entweichen, so daß die Ra dialkräfte zum einen direkt über die Kugeln 17, 17' auf die Au ßenhülse 16 übertragen werden und zum anderen über den Schmier mittelfilm im Spalt und über den Käfig 18. Aufgrund dieser Kraftverteilung auf den gesamten Käfig werden bei einer plötz lich auftretenden Überlast die Wälzkörper 17, 17' und die Lauf flächen 19, 19', 20, 20' geschützt. Is the gap between the cage 18 and the support surface 14 of the rack 2 small, ie in a range around 50 microns, the so-called squeeze effect of the lubricant in the gap can be used as overload protection. In the event of suddenly and briefly occurring high radial forces which are transmitted from the rack 2 to the linear roller bearing unit 4 , the lubricant cannot escape in the gap, so that the Ra dial forces are transmitted directly via the balls 17 , 17 'to the outer sleeve 16 and secondly via the lubricant film in the gap and via the cage 18 . Due to this force distribution over the entire cage, the rolling elements 17 , 17 'and the running surfaces 19 , 19 ', 20 , 20 'are protected in the event of a sudden overload.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine alternative Gestaltung eines Zahnstangenlenkgetriebes mit einer Linearwälzlagereinheit 4 in Form eines Linearkugellagers. Bauteile, die mit Bauteilen gemäß Fig. 1 bis 3 übereinstimmen, sind mit Bezugszeichen versehen, die um den Zahlenwert 100 erhöht sind, und bei den Fig. 1 bis 3 beschrieben. FIGS. 4 and 5 show an alternative design of a rack and pinion steering gear with a linear rolling bearing unit 4 in the form of a linear ball bearing. Components which correspond to components according to FIGS. 1 to 3 are provided with reference numerals which are increased by the numerical value 100 and are described in FIGS. 1 to 3.

Die Linearwälzlagereinheit 4 weist im Gegensatz zu der gemäß den Fig. 1 bis 3 keine Außenschale auf. Die Laufflächen 119, 119' sind durch zwei separate Tragplatten 116, 116' dargestellt. Die Tragplatten 116, 116' sind in Nuten 123, 123' der Wand 115 ge halten. Um das Betriebsspiel zwischen der Linearwälzlagereinheit 104 und der Tragfläche 114 der Zahnstange 102 einmalig einstel len zu können, sind Spieleinstellmittel in Form einer Schraube 124 vorgesehen, die in einer Gewindebohrung 125 der Wand 115 einsitzt.In contrast to that according to FIGS. 1 to 3, the linear roller bearing unit 4 has no outer shell. The treads 119 , 119 'are represented by two separate support plates 116 , 116 '. The support plates 116 , 116 'are in grooves 123 , 123 ' of the wall 115 hold ge. In order to be able to adjust the operating play between the linear roller bearing unit 104 and the supporting surface 114 of the rack 102 once, play setting means are provided in the form of a screw 124 which is seated in a threaded bore 125 of the wall 115 .

Fig. 6 zeigt ein Zahnstangenlenkgetriebe, bei dem die Linear wälzlagereinheit 204 durch zwei Rollenumlaufschuhe 226, 226' dargestellt ist. Bauteile, die mit Bauteilen der Fig. 1 bis 3 übereinstimmen, sind mit Bezugszeichen versehen, die um den Zahlenwert 200 erhöht sind und bei den Fig. 1 bis 3 beschrie ben. Fig. 6 shows a rack and pinion steering gear, in which the linear roller bearing unit 204 is represented by two roller circulation shoes 226 , 226 '. Components that correspond to the components of FIGS. 1 to 3 are provided with reference numerals which are increased by the numerical value 200 and described in FIGS. 1 to 3.

Die Rollenumlaufschuhe 226, 226' weisen jeweils ein Gehäuse 216, 216', in denen Laufflächen 219, 219' sowie Rücklaufkanäle 222, 222' gebildet sind. Die Wälzkörper sind durch Rollen 217, 217' dargestellt. Diese laufen zum einen auf den Laufflächen 219, 219' sowie auf Laufflächen 220, 220' auf der Tragfläche 214 der Zahnstange 202 ab. Die Laufflächen 220, 220' sind eben ausgebil det. Die Rollen sind durch Käfige 218, 218' geführt. The roller circulation shoes 226 , 226 'each have a housing 216 , 216 ' in which running surfaces 219 , 219 'and return channels 222 , 222 ' are formed. The rolling elements are represented by rollers 217 , 217 '. These run on the one hand on the running surfaces 219 , 219 'and on running surfaces 220 , 220 ' on the supporting surface 214 of the rack 202 . The treads 220 , 220 'are just ausgebil det. The rollers are guided through cages 218 , 218 '.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Lenkgetriebegehäuse
Steering gear housing

22

Zahnstange
rack

33

Ritzel
pinion

44

Linearwälzlagereinheit
Linear rolling bearing unit

55

Längsachse
longitudinal axis

66

erste Verzahnung
first interlocking

77

zweite Verzahnung
second toothing

88th

Wälzlager
roller bearing

99

Außenring
outer ring

1010

Deckel
cover

1111

Bohrung
drilling

1212

Innenring
inner ring

1313

Mutter
mother

1414

Tragfläche
wing

1515

Wand
wall

1616

Außenschale
outer shell

1717

, .

1717

' Kugel
' Bullet

1818

Käfig
Cage

1919

, .

1919

' Lauffläche
'' Tread

2020

, .

2020

' Lauffläche
'' Tread

2121

, .

2121

' Ausnehmung
'Recess

2222

, .

2222

' Rücklaufkanäle
'Return channels

102102

Zahnstange
rack

104104

Linearwälzlagereinheit
Linear rolling bearing unit

105105

Längsachse
longitudinal axis

106106

erste Verzahnung
first interlocking

114114

Tragfläche
wing

115115

Wand
wall

116116

, .

116116

' Tragplatte
'' Support plate

117117

, .

117117

' Kugel
' Bullet

118118

Käfig
Cage

119119

, .

119119

' Lauffläche
'' Tread

120120

, .

120120

' Lauffläche
'' Tread

121121

, .

121121

' Ausnehmung
'Recess

122122

, .

122122

' Rücklaufkanäle
'Return channels

123123

, .

123123

' Nut
'Nut

124124

Schraube
screw

125125

Gewindebohrung
threaded hole

202202

Zahnstange
rack

204204

Linearwälzlagereinheit
Linear rolling bearing unit

205205

Längsachse
longitudinal axis

206206

erste Verzahnung
first interlocking

214214

Tragfläche
wing

215215

Wand
wall

216216

, .

216216

' Gehäuse
' Casing

217217

, .

217217

' Rolle
'Role

218218

, .

218218

' Käfig
' Cage

219219

, .

219219

' Lauffläche
'' Tread

220220

, .

220220

' Lauffläche
'' Tread

222222

, .

222222

' Rücklaufkanäle
'Return channels

223223

Nut
groove

226226

, .

226226

' Rollenumlaufschuh
'' Roller roller shoe

Claims

1. Rack and pinion steering gear
with a steering gear housing ( 1 ),
with a rack ( 2 , 102 , 202 ),
which is arranged displaceably in the steering gear housing ( 1 ) along a longitudinal axis ( 5 , 105 , 205 ) and which has a first toothing ( 6 , 106 , 206 ),
with a pinion ( 3 ),
which is rotatably arranged in the steering gear housing ( 1 ) and
which has a second toothing ( 7 ) which is in engagement with the first toothing ( 6 , 106 , 206 ) of the toothed rack ( 2 , 102 , 202 ),
with a linear roller bearing unit ( 4 , 104 , 204 ),
which is arranged between a wall ( 15 , 115 , 215 ) of the steering gear housing ( 1 ) and a wing ( 14 , 114 , 214 ) of the toothed rack ( 2 , 102 , 202 ) pointing away from the first toothing and the toothed rack ( 2 , 102 , 202 ) relative to the steering gear housing ( 1 ) la gert.

2. Rack and pinion steering gear according to claim 1, characterized in that the linear roller bearing unit ( 4 , 104 ) is formed by a linear ball bearing.

3. rack and pinion steering gear according to claim 2,
characterized,
that the liner ball bearing comprises an outer shell ( 16 ), balls ( 17 , 17 ') arranged in at least one row of balls and a cage ( 18 ) guiding the balls ( 17 , 17 ') and
that the balls ( 17 , 17 ') each have a row of balls in a supporting section of the row of balls on the one hand on a track ( 19 , 19 ') on the outer shell ( 16 ) and on the other hand on a track ( 20 , 20 ') on the wing ( 14 ) the rack ( 2 ) are arranged in a rolling manner and
that the balls ( 17 , 17 ') each have a row of balls in a non-load-bearing return section ( 22 , 22 ') are returned, the support section with the return section ( 22 , 22 ') via deflection sections being connected to a rotating row of balls.

4. Rack and pinion steering gear according to claim 3, characterized in that the outer shell ( 16 ) on the steering gear housing ( 1 ) is BEFE Stigt.

5. Rack and pinion steering gear according to one of claims 3 or 4, characterized in that the outer shell ( 16 ) is made without cutting.

6. rack and pinion steering gear according to claim 2, characterized in
that the linear ball bearing comprises at least one support plate ( 116 ), balls ( 117 , 117 ') forming a row of balls for each support plate ( 116 ), and a cage ( 118 ) guiding the balls ( 117 , 117 ') and
that the balls ( 117 , 117 ') each have a row of balls in a supporting section of the row of balls on the one hand on a raceway ( 119 , 119 ') which is formed by a support plate ( 116 , 116 ') ge, and on the other hand on a raceway ( 120 , 120 ') on the wing ( 114 ) of the rack ( 112 ) are arranged in a rolling manner and
that the balls ( 117 , 117 ') each of a row of balls are returned in a non-load-bearing return section ( 122 , 122 '), the support section and the return section ( 122 , 122 ') being connected via deflecting sections to a rotating row of balls.

7. Rack and pinion steering gear according to one of claims 3 to 6, characterized in that the raceways ( 120 , 120 ') on the wing ( 114 ) are represented by grooves.

8. Rack and pinion steering gear according to one of claims 2 to 7, characterized in that the linear ball bearing is half-shell-shaped in cross section and the supporting surface ( 14 , 114 ) is correspondingly shaped in cross section.

9. rack and pinion steering gear according to one of claims 2 to 8, characterized, that the linear ball bearing has two or more bearing balls hen has.

10. Rack and pinion steering gear according to claim 1, characterized in that the linear roller bearing unit ( 204 ) is formed by at least one roller circulating shoe ( 226 , 226 ').

11. Rack and pinion steering gear according to one of claims 1 to 10, characterized in that play setting means ( 124 , 125 ) are provided with which the play between linear roller bearing unit ( 104 ) and rack ( 102 ) is adjustable.

12. Rack and pinion steering gear according to claim 11, characterized in that the play adjusting means are formed by an adjusting screw ( 124 ) which is received in a threaded bore ( 125 ) in a wall ( 115 ) of the steering gear housing.