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DE102008040508A1 - Device for pressing steering rack at pinion in steering mechanism i.e. electro-steering mechanism, of motor vehicle, has pressure piece comprising chamber for receiving grain-like particles, where volume of chamber is variable - Google Patents

Device for pressing steering rack at pinion in steering mechanism i.e. electro-steering mechanism, of motor vehicle, has pressure piece comprising chamber for receiving grain-like particles, where volume of chamber is variable Download PDF

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DE102008040508A1
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chamber
rack
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contraption
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German (de)
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Sven-Uwe Begerow
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Robert Bosch Automotive Steering GmbH
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ZF Lenksysteme GmbH
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/123—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H55/02—Toothed members; Worms
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    • F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes

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Abstract

The device (20) has a pressure piece (22) which is guided movably in a housing (21) and loadable in a direction of a steering rack (27) by a spring element (25). The pressure piece has a chamber (23) for receiving grain-like particles (24), where the volume of the chamber is variable. A slidable cover (29) is provided for closing the chamber. The spring elements are made of elastomer and are supported on the cover, where the cover is designed as a spring element. The pressure piece is manufactured from a material with lubricating characteristics.

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.The The invention relates to a device for pressing a rack on a with the rack engaging pinion, in particular for a steering a motor vehicle, with a loadable in the direction of the rack, in a housing slidably guided Pressure piece.

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.at those known from the prior art devices abuts during the Driving the motor vehicle, the rack, the pressure piece of itself path. Thus, the pressure piece, even though it is strained towards the rack, not permanently on the rack, but always moves back to her and away from her. Through the constant Applying the pressure piece to the rack arise unwanted noise.

Die Erfindung hat die Aufgabe eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, dass die Geräuschemission reduziert wird.The Invention has the object of a generic device to the effect to improve that noise emission is reduced.

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.The Invention solves the stated object with a device of the aforementioned Art, according to the invention, the pressure piece a Chamber for receiving granular Has particles. By the granular Particle is a time applying the pressure piece to the rack delayed so that the noise generated when creating is significantly reduced.

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.The Volume of the chamber can be variable. It can therefore shrink and enlarge. Consequently, the grains like Particles a larger or fill a smaller volume. When applying the pressure piece to the rack are the granular Particles delayed in time pushed together so that their total volume and volume the chamber downsized.

Damit das Volumen der Kammer veränderlich ist, kann die Kammer durch einen verschiebbaren Deckel verschlossen sein.In order to the volume of the chamber is variable is, the chamber can be closed by a sliding lid be.

Auf konstruktiv einfache Weise kann das Druckstück mit mindestens einem Federelement belastet werden, um es zuverlässig gegen die Zahnstange zu drücken.On structurally simple way, the pressure piece with at least one spring element be charged to it reliable to press against the rack.

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.If the at least one spring element is made of an elastomer, this is due to the progressive spring characteristic of the elastomer the pressure piece pressed against the rack particularly quickly, while still the noise emission significantly lower than in the prior art.

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 a preferred embodiment The at least one spring element can be supported on the lid. Consequently can attack the spring element in the center of the pressure piece to the pressure piece uniformly against to push the rack.

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.In a development of the invention, the lid as a spring element be educated. Thus fulfilled the lid has two functions at the same time, and assembly costs is reduced.

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.Further Is it possible, that the at least one spring element is also supported on the pressure piece to a maximum contact pressure of the pressure piece against the rack too to reach.

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.The supportable on the lid Spring element and the spring element which can be supported on the pressure piece can be concentric be arranged to each other. Thus, the two spring elements save space in the relatively small to disposal housed standing installation space. Furthermore, the two spring elements By this arrangement, press the pressure piece evenly against the rack.

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.In In practice, it has worked well, if the granular Particles have a powder and / or balls and / or chips and / or splinters. Of course are also other granular Particles possible.

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.The Pressure piece Can be made of a material with self-lubricating properties, such as For example, Teflon, be made. That way, the friction becomes between the pressure piece and the rack is reduced.

Es ist jedoch auch möglich zwischen dem Druckstück und der Zahnstange eine Folie zur Reduzierung der Reibung vorzusehen.It but it is also possible between the pressure piece and the rack to provide a film to reduce friction.

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.Further The invention relates to a steering, in particular an electric steering for a Motor vehicle, according to the invention, a device according to a the claims 1 to 12 is provided.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.following Be different embodiments the device according to the invention the accompanying drawings closer explained.

Im Einzelnen zeigen:in the Show individual:

1 eine Schnittansicht durch eine Lenkung gemäß dem Stand der Technik; 1 a sectional view through a steering according to the prior art;

2 eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung; 2 a sectional view through a first embodiment of the device;

3 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung. 3 a sectional view through a second Embodiment of the device.

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. 1 shows a steering 10 as known in the art. The steering 10 has a pressure piece 11 on, with a rack 12 against a pinion 13 is pressed. During the driving operation of a motor vehicle not shown here, the rack abuts 12 the pressure piece 11 to the left, leaving the pressure piece 11 from the rack 12 takes off. A spring element 14 then presses the pressure piece 11 again against the rack 12 , which causes unwanted noise.

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. 2 shows a device 20 with a housing 21 in which a pressure piece 22 slidably guided. In the pressure piece 22 is a chamber 23 provided in the granular particle 24 are filled.

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.A lid that can be pushed back and forth from left to right 26 closes the chamber 23 and ensures that the particles 24 in the chamber 23 remain. At the same time, the sliding lid ensures 26 for making the volume of the chamber 23 can change.

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.A spring element 25 pushes against the sliding on the particles 24 placed lid 26 and thus the pressure piece 22 against a rack 27 , The pressure piece 22 has a recess 28 on, at their widest point at least approximately the diameter of the rack 27 equivalent. The recess 28 thus has the shape of a longitudinally cut half hollow cylinder.

Die Federkraft des Federelements 25 kann mittels einer hier nur schematisch angedeuteten Stellschraube 29 eingestellt werden.The spring force of the spring element 25 can by means of an only schematically indicated adjusting screw 29 be set.

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.In operation, the spring element presses 25 that from the rack 27 pushed away pressure piece 22 again against the rack 27 , By pushing away the pressure piece 22 from the rack 27 becomes the lid 26 shifted in the way to the left, so that the volume of the chamber 23 increased. When applying the pressure piece 22 to the rack 27 becomes the lid 26 shifted to the right, increasing the volume of the chamber 23 reduced. This will be the particles 24 pressed against each other and therefore a little time-delayed on one of the rack 27 facing wall 200 pressed so that the pressure piece 22 also time delayed to the rack 27 is created. By the time-delayed application of the pressure piece 22 to the rack 27 The noise generated so far is significantly reduced.

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.By sliding on the particles 24 overlying lid 27 can the volume of the chamber 23 so enlarge and reduce. As the volume narrows, the particles become 24 pressed closer to each other, with some time is required for the process of pressing together, so that this process takes place with a time delay, which is why the application of the pressure piece 22 to the rack 27 Delayed happens.

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. 3 shows a device 30 , in addition to against the lid 26 pressing spring element 25 , also one on the pressure piece 22 resting spring element 31 , is provided. In this way, a maximum contact pressure of the pressure piece 22 against the rack 27 ensured. The spring elements 25 and 31 are arranged concentrically with each other, wherein the spring element 31 the spring element 25 surrounds.

1010
Lenkungsteering
1111
DruckstückPressure piece
1212
Zahnstangerack
1313
Ritzelpinion
1414
Federelementspring element
2020
Vorrichtungcontraption
2121
Gehäusecasing
2222
DruckstückPressure piece
2323
Kammerchamber
2424
Partikelparticle
2525
Federelementspring element
2626
Deckelcover
2727
Zahnstangerack
2828
Ausnehmungrecess
2929
Stellschraubescrew
3030
Vorrichtungcontraption
3131
Federelementspring element
200200
Wandungwall

Claims (13)

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.Contraption ( 20 . 30 ) for pressing a rack ( 27 ) to one with the rack ( 27 ) engaged pinion, in particular for a steering of a motor vehicle, with a in the direction of the rack ( 27 ) loadable, in a housing ( 21 ) slidably guided pressure piece ( 22 ), characterized in that the pressure piece ( 23 ) a chamber ( 23 ) for receiving granular particles ( 24 ) having. Vorrichtung (20, 30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der Kammer (23) veränderlich ist.Contraption ( 20 . 30 ) according to claim 1, characterized in that the volume of the chamber ( 23 ) is changeable. Vorrichtung (20, 30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (23) durch einen verschiebbaren Deckel (29) verschließbar ist.Contraption ( 20 . 30 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the chamber ( 23 ) by a sliding cover ( 29 ) is closable. Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (22) mit mindestens einem Federelement (25, 31) belastbar ist.Contraption ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure piece ( 22 ) with at least one spring element ( 25 . 31 ) is resilient. Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (25, 31) ein Elastomer ist.Contraption ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one spring element ( 25 . 31 ) is an elastomer. Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (25) auf dem (26) Deckel abstützbar ist.Contraption ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one spring element ( 25 ) on the ( 26 ) Lid is supportable. Die Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel als Federelement ausgebildet ist.The device ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lid is designed as a spring element. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (31) auch auf dem Druckstück (22) abstützbar ist.Contraption ( 30 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one spring element ( 31 ) also on the pressure piece ( 22 ) is supportable. 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.Contraption ( 30 ) according to claim 8, characterized in that on the lid ( 26 ) supportable spring element ( 25 ) and on the pressure piece ( 22 ) supportable spring element ( 31 ) are arranged concentrically with each other. 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.Contraption ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the granular particles ( 24 ) have a powder and / or balls and / or chips and / or splinters. 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.Contraption ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pressure piece ( 22 ) is made of a material with self-lubricating properties. 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.Contraption ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that between the pressure piece ( 22 ) and the rack ( 27 ) a film is provided. Lenkung, insbesondere Elektrolenkung für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung (20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.Steering, in particular electric steering for a motor vehicle, characterized in that it comprises a device ( 20 . 30 ) according to one of claims 1 to 12.
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