DE102008040508A1

DE102008040508A1 - Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange

Info

Publication number: DE102008040508A1
Application number: DE200810040508
Authority: DE
Inventors: Sven-Uwe Begerow
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2010-01-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (20) zum Andrücken einer Zahnstange (27) an ein mit der Zahnstange (27) in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange (27) belastbaren, in einem Gehäuse (21) verschiebbar geführten Druckstück (22). Bei denen aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen entstehen durch ständiges Abheben und Anlegen des Druckstücks unerwünschte Geräusche. Deshalb weist das Druckstück (22) erfindungsgemäß eine Kammer (23) zur Aufnahme von körnerartigen Partikeln (24) auf.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange belastbaren, in einem Gehäuse verschiebbar geführten Druckstück.
Bei denen aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen stößt während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs die Zahnstange das Druckstück von sich weg. Somit liegt das Druckstück, obwohl es in Richtung der Zahnstange belastet wird, nicht dauernd an der Zahnstange an, sondern bewegt sich immer wieder zu ihr hin und von ihr weg. Durch das ständige Anlegen des Druckstücks an die Zahnstange entstehen unerwünschte Geräusche.
Die Erfindung hat die Aufgabe eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass die Geräuschemission reduziert wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß das Druckstück eine Kammer zur Aufnahme von körnerartigen Partikeln aufweist. Durch die körnerartigen Partikel wird ein Anlegen des Druckstücks an die Zahnstange zeitlich verzögert, so dass das beim Anlegen entstehende Geräusch deutlich reduziert wird.
Das Volumen der Kammer kann veränderlich sein. Es kann sich also verkleinern und vergrößern. Folglich können die körnerartigen Partikel ein größeres oder ein kleineres Volumen ausfüllen. Beim Anlegen des Druckstücks an die Zahnstange werden die körnerartigen Partikel zeitlich verzögert aneinander geschoben, so dass sich ihr Gesamtvolumen und das Volumen der Kammer verkleinert.
Damit das Volumen der Kammer veränderlich ist, kann die Kammer durch einen verschiebbaren Deckel verschlossen sein.
Auf konstruktiv einfache Weise kann das Druckstück mit mindestens einem Federelement belastet werden, um es zuverlässig gegen die Zahnstange zu drücken.
Wenn das mindestens eine Federelement aus einem Elastomer gefertigt ist, so wird aufgrund der progressiven Federkennlinie des Elastomers das Druckstück besonders rasch gegen die Zahnstange gedrückt, wobei trotzdem die Geräuschemission deutlich niedriger als beim Stand der Technik ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann sich das mindestens eine Federelement auf dem Deckel abstützen. Somit kann das Federelement im Zentrum des Druckstücks angreifen, um das Druckstück gleichmäßig gegen die Zahnstange zu drücken.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann der Deckel als Federelement ausgebildet sein. Somit erfüllt der Deckel zwei Funktionen gleichzeitig, wodurch der Fertigungs- und Montageaufwand reduziert wird.
Ferner ist es möglich, dass sich das mindestens eine Federelement auch auf dem Druckstück abstützt, um eine maximale Anpressung des Druckstücks gegen die Zahnstange zu erreichen.
Das auf dem Deckel abstützbare Federelement und das auf dem Druckstück abstützbare Federelement können konzentrisch zueinander angeordnet sein. Somit sind die beiden Federelemente platzsparend in dem verhältnismäßig geringen zur Verfügung stehenden Einbauraum untergebracht. Ferner können die beiden Federelemente durch diese Anordnung das Druckstück gleichmäßig gegen die Zahnstange pressen.
In der Praxis hat es sich gut bewährt, wenn die körnerartigen Partikel ein Pulver und/oder Kugeln und/oder Späne und/oder Splitter aufweisen. Selbstverständlich sind auch andere körnerartige Partikel möglich.
Das Druckstück kann aus einem Material mit selbst schmierenden Eigenschaften, wie beispielsweise Teflon, gefertigt sein. Auf diese Weise wird die Reibung zwischen dem Druckstück und der Zahnstange reduziert.
Es ist jedoch auch möglich zwischen dem Druckstück und der Zahnstange eine Folie zur Reduzierung der Reibung vorzusehen.
Ferner betrifft die Erfindung eine Lenkung, insbesondere eine Elektrolenkung für ein Kraftfahrzeug, bei der erfindungsgemäß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 vorgesehen ist.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
1 eine Schnittansicht durch eine Lenkung gemäß dem Stand der Technik;
2 eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung;
3 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung.
1 zeigt eine Lenkung 10, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Lenkung 10 weist ein Druckstück 11 auf, mit dem eine Zahnstange 12 gegen ein Ritzel 13 gedrückt wird. Während des Fahrbetriebs eines hier nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs stößt die Zahnstange 12 das Druckstück 11 nach links, so dass das Druckstück 11 von der Zahnstange 12 abhebt. Ein Federelement 14 drückt anschließend das Druckstück 11 wieder gegen die Zahnstange 12, wodurch unerwünschte Geräusche entstehen.
2 zeigt eine Vorrichtung 20 mit einem Gehäuse 21, in dem ein Druckstück 22 verschiebbar geführt ist. In dem Druckstück 22 ist eine Kammer 23 vorgesehen, in der körnerartige Partikel 24 eingefüllt sind.
Ein von links nach rechts hin- und herschiebbarer Deckel 26 verschließt die Kammer 23 und sorgt dafür, dass die Partikel 24 in der Kammer 23 verbleiben. Gleichzeitig sorgt der verschiebbare Deckel 26 dafür, dass sich das Volumen der Kammer 23 verändern kann.
Ein Federelement 25 drückt gegen den verschiebbar auf die Partikel 24 aufgelegten Deckel 26 und somit das Druckstück 22 gegen eine Zahnstange 27. Das Druckstück 22 weist eine Ausnehmung 28 auf, die an ihrer breitesten Stelle wenigstens in etwa dem Durchmesser der Zahnstange 27 entspricht. Die Ausnehmung 28 weist somit die Form eines der Länge nach aufgeschnittenen halben Hohlzylinders auf.
Die Federkraft des Federelements 25 kann mittels einer hier nur schematisch angedeuteten Stellschraube 29 eingestellt werden.
Im Betrieb drückt das Federelement 25 das von der Zahnstange 27 weg gestoßene Druckstück 22 wieder gegen die Zahnstange 27. Durch das Wegstoßen des Druckstücks 22 von der Zahnstange 27 wird der Deckel 26 in der Weise nach links verschoben, so dass sich das Volumen der Kammer 23 vergrößert. Beim Anlegen des Druckstücks 22 an die Zahnstange 27 wird der Deckel 26 nach rechts verschoben, wodurch sich das Volumen der Kammer 23 verringert. Dabei werden die Partikel 24 aneinander gedrückt und folglich etwas zeitverzögert an eine der Zahnstange 27 zugewandte Wandung 200 gedrückt, so dass das Druckstück 22 ebenfalls zeitverzögert an die Zahnstange 27 angelegt wird. Durch das zeitverzögerte Anlegen des Druckstücks 22 an die Zahnstange 27 werden die bisher entstandenen Geräusche deutlich reduziert.
Durch den verschiebbar auf den Partikeln 24 aufliegenden Deckel 27 kann sich das Volumen der Kammer 23 also vergrößern und verkleinern. Beim Verkleinern des Volumens werden die Partikel 24 stärker aneinander gedrückt, wobei für den Vorgang des Aneinanderdrückens etwas Zeit benötigt wird, so dass dieser Vorgang zeitverzögert abläuft, weshalb auch das Anlegen des Druckstücks 22 an die Zahnstange 27 zeitverzögert geschieht.
3 zeigt eine Vorrichtung 30, bei der zusätzlich zum gegen den Deckel 26 drückenden Federelement 25, auch noch ein auf dem Druckstück 22 aufliegendes Federelement 31, vorgesehen ist. Auf diese Weise wird eine maximale Anpressung des Druckstücks 22 gegen die Zahnstange 27 sichergestellt. Die Federelemente 25 und 31 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wobei das Federelement 31 das Federelement 25 umgibt.

10: Lenkung
11: Druckstück
12: Zahnstange
13: Ritzel
14: Federelement
20: Vorrichtung
21: Gehäuse
22: Druckstück
23: Kammer
24: Partikel
25: Federelement
26: Deckel
27: Zahnstange
28: Ausnehmung
29: Stellschraube
30: Vorrichtung
31: Federelement
200: Wandung

Claims

Vorrichtung (20, 30) zum Andrücken einer Zahnstange (27) an ein mit der Zahnstange (27) in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange (27) belastbaren, in einem Gehäuse (21) verschiebbar geführten Druckstück (22), dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (23) eine Kammer (23) zur Aufnahme von körnerartigen Partikeln (24) aufweist.
Vorrichtung (20, 30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der Kammer (23) veränderlich ist.
Vorrichtung (20, 30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (23) durch einen verschiebbaren Deckel (29) verschließbar ist.
Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (22) mit mindestens einem Federelement (25, 31) belastbar ist.
Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (25, 31) ein Elastomer ist.
Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (25) auf dem (26) Deckel abstützbar ist.
Die Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel als Federelement ausgebildet ist.
Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (31) auch auf dem Druckstück (22) abstützbar ist.
Vorrichtung (30) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das auf dem Deckel (26) abstützbare Federelement (25) und das auf dem Druckstück (22) abstützbare Federelement (31) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die körnerartigen Partikel (24) ein Pulver und/oder Kugeln und/oder Späne und/oder Splitter aufweisen.
Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (22) aus einem Material mit selbst schmierenden Eigenschaften gefertigt ist.
Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckstück (22) und der Zahnstange (27) eine Folie vorgesehen ist.
Lenkung, insbesondere Elektrolenkung für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.