DE102009028031A1

DE102009028031A1 - Pressure piece for pressing a rack

Info

Publication number: DE102009028031A1
Application number: DE102009028031A
Authority: DE
Inventors: Richard Kaisser
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckstück 2 zum Andrücken einer Zahnstange 1 an ein mit der Zahnstange 1 in Eingriff stehendes Ritzel 3. Das Druckstück 2 ist aus Kunststoff ausgebildet und weist einen Grundkörper 7 mit einem Außenumfang 8 und zwei axialen Endflächen 9, 10 auf. Eine axiale Endfläche ist als Gleitfläche 9 zur Anlage an der Zahnstange 1 ausgebildet. Der Außenumfang 8 ist derart ausgebildet, dass dieser axial beweglich in einem Aufnahmeraum 5 aufnehmbar ist. Das Druckstück 2 ist als Spritzgussteil aus wenigstens zwei Kunststoffen unterschiedlicher Härte ausgebildet. Ein harter Kunststoff bildet den Grundkörper 7. Ein weicher Kunststoff ist zur Ausbildung wenigstens eines Dämpfungselements 11 auf den Außenumfang 8 des Grundkörpers 7 aufgespritzt.The invention relates to a pressure piece 2 for pressing a rack 1 against a pinion 3 meshing with the rack 1. The pressure piece 2 is made of plastic and has a main body 7 with an outer circumference 8 and two axial end faces 9, 10. An axial end surface is formed as a sliding surface 9 for engagement with the rack 1. The outer periphery 8 is formed such that it is axially movable in a receiving space 5 can be accommodated. The pressure piece 2 is formed as an injection molded part of at least two plastics of different hardness. A hard plastic forms the main body 7. A soft plastic is sprayed onto the outer circumference 8 of the main body 7 to form at least one damping element 11.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckstück zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a pressure piece for pressing a rack to a meshing with the rack Pinion according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 29 28 732 C3 bekannt.A generic device is from the DE 29 28 732 C3 known.

Vorrichtungen zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel sind ferner aus der DE 10 2004 053 462 A1 und der US 4,683,769 bekannt.Devices for pressing a rack on a pinion are further from the DE 10 2004 053 462 A1 and the US 4,683,769 known.

Zahnstangenlenkungen für Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise ein Lenkungsgehäuse auf, in dem eine Zahnstange längsverschieblich gelagert ist. Ein in dem Lenkungsgehäuse drehbar gelagertes Ritzel greift in die Verzahnung der Zahnstange ein und bewirkt bei Drehung der mit dem Ritzel drehfest in Verbindung stehenden Lenksäule die seitliche Verlagerung der Zahnstange, die wiederum über Spurstangen und Achsschenkel zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs führt. Der Eingriff des Ritzels in die Zahnstange wird spielfrei gehalten, indem ein gegenüber dem Ritzel an der Zahnstange anliegendes Druckstück die Zahnstange gegen das Ritzel drückt. Das Druckstück wird dabei im Allgemeinen durch eine Federvorspannung gegen die Zahnstange gedrückt. Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es dabei auch bekannt, dass das Druckstückspiel über eine Stellschraube eingestellt wird, welche auch die Federvorspannung beeinflussen kann.Rack and pinion steering for motor vehicles usually have a steering housing in which a rack mounted longitudinally displaceable is. A rotatably mounted in the steering housing pinion engages in the toothing of the rack and causes rotation the rotatably connected with the pinion steering column the lateral displacement of the rack, in turn, over Tie rods and stub axles to pivot the steered Wheels of the motor vehicle leads. The intervention of the Pinion into the rack is held backlash by one opposite the pinion on the rack fitting pressure piece the Rack against the pinion presses. The pressure piece is in this case generally by a spring preload against the Rack pressed. From the general state of the art It is also known that the pressure piece game over a set screw is adjusted, which also the spring preload can influence.

Das Druckstück soll derart ausgestaltet sein bzw. derart gegen die Zahnstange drücken, dass eine Kupplung der Zahnstange mit dem Ritzel ohne Spiel der miteinander in Eingriff stehenden Zähne aufrecht erhalten werden kann. Dabei müssen Fehler hinsichtlich der Exzentrität des Ritzels, seines axialen Spiels und des Verschleißes der Zähne berücksichtigt werden. Weiterhin muss der Mechanismus in der Lage sein, Stöße, die von den gelenkten Rädern stammen, wenn diese beispielsweise auf ein Hindernis stoßen, ohne Beschädigungen zu ertragen. Bei Druckstücken handelt es sich um Massenprodukte, bei denen eine günstige Herstellung, insbesondere eine Minimierung von Bearbeitungs- und Montagevorgängen von besonderer Bedeutung ist. Ferner ist es bei Druckstücken von Bedeutung, dass diese eine hohe Ausfallsicherheit über die Lebensdauer und insbesondere einen geringen Verschleiß aufweisen. Ein Verschleiß des Druckstücks kann dazu führen, dass aufgrund des dadurch erhöhten Druckstückspiels in der Lenkung ungewünschte Klopfgeräusche auftreten.The Pressure piece should be designed or such against Push the rack that a clutch of the rack with the pinion without play of intermeshing Teeth can be maintained. It must Error regarding the eccentricity of the pinion, his axial play and wear of the teeth be taken into account. Furthermore, the mechanism in the Be able to get shocks coming from the steered wheels, For example, if they encounter an obstacle, without To endure damage. When pressure pieces act these are mass-produced products, where cheap production, in particular a minimization of machining and assembly operations is of particular importance. Furthermore, it is with pressure pieces important that these have high reliability over have the life and in particular a low wear. Wear of the pressure piece can cause that due to the increased pressure piece play in the steering unwanted knocking sounds occur.

Aus der DE 10 2004 053 462 A1 ist eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an eine Ritzel mit einem Druckstück bekannt, welches einen Druckstückkörper aus einem Aluminium-Druckgussteil aufweist. Dadurch soll eine hohe Lebensdauer erreicht werden. Gleichzeitig soll der Druckstückkörper temperaturunanfällig sein.From the DE 10 2004 053 462 A1 a device for pressing a rack on a pinion with a pressure piece is known, which has a pressure piece body made of an aluminum die-cast part. This is to achieve a long service life. At the same time, the pressure piece body should be temperature-insensitive.

Aus der US 4,683,769 ist ein Druckstückkörper aus Kunststoff bekannt, der durch eine Feder gegen die Zahnstange gedrückt wird. Der Druckstückkörper soll dabei aus einem Kunststoff mit einem geringen Reibungskoeffizienten gebildet sein.From the US 4,683,769 is known a pressure piece body made of plastic, which is pressed by a spring against the rack. The pressure piece body should be formed from a plastic with a low coefficient of friction.

Ferner ist aus der gattungsgemäßen Schrift ein Druckstück aus Kunststoff bekannt, welches ebenfalls durch eine Feder gegen die Zahnstange gedrückt wird.Further is from the generic document a pressure piece made of plastic, which also by a spring against the rack is pressed.

Von Nachteil bei den aus dem Stand der Technik bekannten Druckstücken ist es, dass diese aufwändige und kostenintensive Bearbeitungs- und Montagevorgänge erfordern und zudem, insbesondere bei den aus Kunststoff gefertigten Druckstücken, Kompromisse hinsichtlich der Anforderungen eingegangen werden müssen. So erfüllt beispielsweise ein Kunststoff mit einem geringen Reibungskoeffizienten, so wie dieser aus der US 4,683,769 bekannt ist, nicht optimal die Anforderungen, die an die Lebensdauer oder die Formbeständigkeit des Druckstücks gestellt werden.A disadvantage of the known from the prior art pressure pieces is that they require complex and costly processing and assembly operations and also, especially in the case of the pressure pads made of plastic, compromises in terms of requirements must be addressed. For example, meets a plastic with a low coefficient of friction, as this from the US 4,683,769 is known, not optimal, the requirements that are placed on the life or dimensional stability of the pressure piece.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Druckstück zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel zu schaffen, welches einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine hohe Lebensdauer aufweist.Of the The present invention is therefore based on the object, a pressure piece for pressing a rack to one with the rack to provide meshing pinion, which is simple and inexpensive can be produced and has a long service life.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by claim 1 solved.

Dadurch, dass das Druckstück als Spritzgussteil aus wenigstens zwei Kunststoffen unterschiedlicher Härte ausgebildet ist, wobei ein harter Kunststoff den Grundkörper bildet und ein weicher Kunststoff zur Ausbildung wenigstens eines Dämpfungselements auf den Außenumfang des Grundkörpers aufgespritzt ist, wird einerseits eine einfache und kostengünstige Herstellung erreicht, andererseits kann das Druckstück optimal an die gestellten Anforderungen angepasst werden.Thereby, that the pressure piece as an injection molded part of at least two Plastics of different hardness is formed, wherein a hard plastic forms the body and a soft plastic for forming at least one damping element on the Outer circumference of the body is sprayed, on the one hand, a simple and inexpensive production achieved, on the other hand, the pressure piece can optimally to the adjusted requirements.

Eine Herstellung des Druckstücks als Spritzgussteil ist kostengünstig mit bekannten Maßnahmen möglich. Insbesondere lässt sich das Druckstück besonders kostengünstig und prozesssicher aus wenigstens zwei Kunststoffen herstellen. Dadurch, dass der harte Kunststoff den Grundkörper bildet, ist es möglich, eine hohe Steifigkeit zu erzielen, die für den Grundkörper zur Erfüllung seiner Funktion von Vorteil ist. Des weiteren lässt sich eine hohe Wärmeformbeständigkeit und ein geringer bzw. minimierter Wärmeausdehnungskoeffizient für den lasttragenden Grundkörper erreichen. Dadurch, dass auf den Außenumfang des Grundkörpers ein weicher Kunststoff als Dämpfungselement an- bzw. aufgespritzt ist, lässt sich das Radialspiel des Druckstücks minimieren und eine besonders vorteilhafte akustische Dämpfung bzw. eine Beschleunigungs-Dämpfung erreichen. Der Druckkörper erfüllt somit sowohl bezüglich der Dämpfung als auch bezüglich der Formbeständigkeit und der Lebensdauer optimal die gestellten Anforderungen.A preparation of the pressure piece as an injection molded part is inexpensive with known measures possible. In particular, the pressure piece can be produced particularly economically and reliably from at least two plastics. The fact that the hard plastic forms the body, it is possible to achieve a high rigidity, which is beneficial for the body to fulfill its function. Furthermore, a high heat resistance can be achieved durability and achieve a low or minimized coefficient of thermal expansion for the load-bearing body. Characterized in that on the outer circumference of the body a soft plastic as a damping element on or sprayed on, the radial clearance of the pressure piece can be minimized and achieve a particularly advantageous acoustic damping or acceleration damping. The pressure body thus satisfies both the attenuation and in terms of dimensional stability and durability optimally meet the requirements.

Durch die Herstellung des Druckstücks als Spritzgussteil lässt sich zudem eine feste Verbindung der beiden Kunststoffe über die Lebensdauer erreichen. Des weiteren ermöglicht die Herstellung des Druckstücks als Spritzgussteil die Substitution von Bearbeitungs- und Montagevorgängen, die bei den bisher bekannten Druckstücken notwendig waren. Eine besonders bevorzugte Verbindung zwischen den das Druckstück bildenden Kunststoffen ergibt sich dadurch, dass die aufgespritzten Dämpfungselemente durch Stoffschluss mit dem aus dem harten Kunststoff gebildeten Grundkörper verbunden sind. Alternativ oder ergänzend dazu kann auch vorgesehen sein, dass die aufgespritzten Dämpfungselemente durch Form- und/oder Kraftschluss mit dem aus dem harten Kunststoff gebildeten Grundkörper verbunden sind.By the production of the pressure piece as an injection molded part leaves In addition, a firm connection of the two plastics over reach the lifetime. Furthermore, the Production of the pressure piece as an injection molded part substitution of machining and assembly operations that in the past Known pressure pieces were necessary. A special preferred connection between the pressure piece forming Plastics results from the fact that the sprayed damping elements by material connection with the one formed from the hard plastic Basic body are connected. Alternative or supplementary It can also be provided that the sprayed damping elements by form and / or adhesion with the hard plastic formed body are connected.

Die Dämpfungselemente können sowohl einfach als auch mehrfach angespritzt werden. Die Dämpfungselemente können ferner sowohl radial als auch axial sowie beliebig auf dem Außenumfang des Grundkörpers angeordnet werden. Dadurch kann das Abstützen und die Kippneigung des Druckstücks in dem Aufnahmeraum minimiert werden. Der Aufnahmeraum, in dem das Druckstück axial beweglich angeordnet ist, wird im Allgemeinen durch eine entsprechende Ausformung des Lenkungsgehäuses gebildet. Der Aufnahmeraum erstreckt sich dabei radial zu der Zahnstange.The Damping elements can be both simple and be sprayed several times. The damping elements can Furthermore, both radially and axially and arbitrarily on the outer circumference of the main body are arranged. This can support it and the tilting tendency of the pressure piece in the receiving space be minimized. The receiving space in which the pressure piece is arranged axially movable, is generally by a corresponding Formed shaping of the steering housing. The recording room extends radially to the rack.

Von Vorteil ist es, wenn die Dämpfungselemente wenigstens einen Korridor zur Aufnahme eines Schmierstoffs ausbilden. Somit wird bei einer axialen Bewegung des Dämpfungselements ein Abstreifen des Schmierstoffs verhindert. Eine axiale Bewegung des Dämpfungselements ergibt sich insbesondere während des Betriebs der Zahnstange. Eine axiale Bewegung kann sich jedoch auch dadurch ergeben, dass das Druckstückspiel nachgestellt wird.From It is advantageous if the damping elements at least one Forming a corridor to receive a lubricant. Thus, will during an axial movement of the damping element stripping prevents the lubricant. An axial movement of the damping element arises in particular during operation of the rack. However, an axial movement can also result from the fact that the pressure piece game is readjusted.

Der aus dem harten Kunststoff gebildete Grundkörper kann an seinem Außenumfang und/oder an einem oder beiden axialen Endflächen Verrippungen aufweisen. Durch die Herstellung des Grundkörpers des Druckstücks aus einem harten Kunststoff lassen sich Verrippungen einfach und prozesssicher herstellen. Die Ausbildung und die Anordnung der Verrippungen in dem Grundkörper können an die individuellen Anforderungen für das Druckstück angepasst sein.Of the From the hard plastic formed body can its outer circumference and / or at one or both axial Have end surfaces ribbed. By the production the main body of the pressure piece made of a hard plastic ribs can be produced easily and reliably. The Training and the arrangement of the ribs in the body can meet the individual requirements for be adapted to the pressure piece.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zur Anlage an die Zahnstange vorgesehene Gleitfläche durch einen auf den Grundkörper aufgespritzten weiteren Kunststoff gebildet ist. Hierbei kann es sich um einen Kunststoff handeln, der sowohl von dem harten Kunststoff, durch den der Grundkörper gebildet ist, als auch von dem weichen Kunststoff, durch den die Dämpfungselemente gebildet sind, abweicht. Der Kunststoff, der die Gleitfläche ausbildet, kann vorzugsweise an die Anforderungen angepasst sein, die an die Gleitfläche gestellt werden. Vorzugsweise wird die Gleitfläche durch einen tribologisch optimierten Kunststoff gebildet. Ein derartiger Kunststoff benötigt zur Erfüllung seiner Funktion, nämlich eine möglichst optimale Gleitfläche für die Zahnstange bereitzustellen, kein Schmiermittel, insbesondere kein Öl oder Fett. Tribologisch optimierte Kunststoffe sind schmiermittelfrei. Tribologisch optimierte Kunststoffe zielen darauf ab, den Verschleiß und die Reibung zu minimieren bzw. zu optimieren. Unter Tribologie wird die Wissenschaft und Technik von aufeinander wirkenden Oberflächen in Relativbewegungen verstanden, sie umfasst das Gesamtgebiet von Reibung und Verschleiß, einschließlich Schmierung.In a particularly advantageous embodiment of the invention can be provided be that provided for engagement with the rack sliding surface by a sprayed onto the body further Plastic is formed. This can be a plastic act of both the hard plastic, through which the main body is formed, as well as by the soft plastic through which the Damping elements are formed, deviates. Plastic, which forms the sliding surface, preferably to the Requirements adapted to the sliding surface become. Preferably, the sliding surface is characterized by a tribological Optimized plastic formed. Such a plastic needed to fulfill its function, namely a possible provide optimal sliding surface for the rack, no lubricant, especially no oil or grease. tribologically Optimized plastics are lubricant-free. Tribologically optimized Plastics aim at the wear and the friction to minimize or optimize. Tribology is the science and technique of interacting surfaces in relative movements understood, it covers the whole area of friction and wear, including lubrication.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass für die Gleitfläche ein Kunststoff eingesetzt wird, der eine möglichst geringe Reibung aufweist und gleichzeitig möglichst verschleißfest ist. Die Auswahl des Kunststoffes kann erfindungsgemäß speziell ausgerichtet auf diese Eigenschaften erfolgen, da es durch die erfindungsgemäße Lösung nicht mehr notwendig ist, dass ein gemeinsamer Kunststoff ausgewählt wird, der sowohl gute Gleiteigenschaften als auch eine hohe Härte und gute Dämpfungseigenschaften aufweist.According to the invention be provided that for the sliding surface a Plastic is used, the lowest possible Has friction and at the same time as wear-resistant is. The selection of the plastic can be specifically aligned according to the invention take on these properties, since it by the inventive Solution is no longer necessary that a common plastic is selected, which has both good sliding properties as well a high hardness and good damping properties having.

Der die Gleitfläche ausbildende Kunststoff kann durch Stoffschluss mit dem aus einem harten Kunststoff gebildeten Grundkörper verbunden sein. Alternativ oder ergänzend dazu ist es auch möglich, dass der die Gleitfläche ausbildende Kunststoff durch Form- und/oder Kraftschluss mit dem aus einem harten Kunststoff gebildeten Grundkörper verbunden ist.Of the the sliding surface plastic can form by material connection with the base body formed of a hard plastic be connected. Alternatively or in addition, it is too possible that of the sliding surface forming Plastic by form and / or adhesion with the one of a hard Plastic formed body is connected.

Unter einem harten Kunststoff, der den Grundkörper ausbildet, ist zumindest zu verstehen, dass dieser Kunststoff härter ist als der Kunststoff, der die Dämpfungselemente bildet. Allgemein ist unter einem harten Kunststoff ein Kunststoff zu verstehen, der gemäß den gängigen Definitionen als hart angesehen wird. Unter einem weichen Kunststoff, der die Dämpfungselemente ausbilden soll, ist ein Kunststoff zu verstehen, der zumindest weicher ist als der harte Kunststoff des Grundkörpers. Allgemein ist darunter zu verstehen, dass es sich um einen gemäß den gängigen Definitionen weichen Kunststoff handelt.Under a hard plastic, which forms the body, it should at least be understood that this plastic is harder than the plastic that forms the damping elements. In general, a hard plastic is to be understood as a plastic which, according to common definitions, is considered to be hard. Under a soft plastic, which is to form the damping elements, a plastic is to be understood, which is at least softer as the hard plastic of the main body. In general, it should be understood that this is a soft plastic according to common definitions.

Die verschiedenen Kunststoffe, aus denen das Druckstück gebildet ist, können jeweils danach ausgewählt werden, dass diese die spezifischen Anforderungen möglichst optimal erfüllen.The various plastics that make up the pressure piece can each be selected afterwards, that these optimally meet the specific requirements fulfill.

Von Vorteil ist es, wenn der den Grundkörper bildende harte Kunststoff ein gefüllter, vorzugsweise ein hochgefüllter thermoplastischer Kunststoff ist. Derartige Kunststoffe können auch faserverstärkt sein.From Advantage is it if the body forming hard body Plastic filled, preferably a highly filled thermoplastic is. Such plastics can also be fiber reinforced.

Durch einen hochgefüllten thermoplastischen Kunststoff lässt sich eine hohe Steifigkeit, eine hohe Wärmeformbeständigkeit und ein geringer bzw. minimierter Wärmeausdehnungskoeffizient erreichen.By leaves a highly filled thermoplastic a high rigidity, a high heat resistance and a small or minimized coefficient of thermal expansion to reach.

Von Vorteil ist es, wenn der die Dämpfungselemente bildende Kunststoff ein Elastomer bzw. ein thermoplastisches Elastomer ist. Unter Elastomeren sind formfeste, aber elastisch verformbare Kunststoffe zu verstehen. Die Gruppe der Elastomere zeichnet sich dadurch aus, dass diese sich bereits bei geringer Krafteinwirkung verformen, dehnen und biegen lassen und ohne Krafteinwirkung wieder zurückstellen, also ihre ursprüngliche Form einnehmen. Elastomere bestehen aus Makromolekülen, die lediglich durch engere, chemische Vernetzungsbrücken miteinander verbunden sind. Elastomere eignen sich besonders, um bei dem erfindungsgemäßen Druckstück eine akustische Dämpfung und eine Beschleunigungs-Dämpfung, insbesondere gegenüber dem Aufnahmeraum, zu erreichen.From It is advantageous if the damping elements forming the Plastic is an elastomer or a thermoplastic elastomer. Elastomers are dimensionally stable, but elastically deformable plastics to understand. The group of elastomers is characterized by that these deform even at low force, stretch and bend and put back without force, so take their original form. Elastomers exist from macromolecules, which are restricted by tighter, chemical Networking bridges are interconnected. elastomers are particularly suitable for the inventive Thrust piece an acoustic damping and an acceleration damping, especially with respect to the recording room to reach.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.advantageous Further developments and embodiments of the invention will become apparent the further dependent claims. An embodiment of the Invention is described below with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine prinzipmäßige Schnittdarstellung durch ein Lenkungsgehäuse einer Zahnstangenlenkung in einem Bereich, in dem das Lenkungsgehäuse einen Aufnahmeraum aufweist, in den das erfindungsgemäße Druckstück eingesetzt ist, um eine Zahnstange der Zahnstangenlenkung an ein Ritzel anzudrücken; 1 a principle sectional view through a steering housing a rack and pinion steering in a region in which the steering housing has a receiving space in which the pressure piece according to the invention is used to press a rack of the rack and pinion steering on a pinion;

2 eine perspektivische Darstellung auf ein erfindungsgemäßes Druckstück mit axial angeordneten Dämpfungselementen; und 2 a perspective view of an inventive pressure piece with axially arranged damping elements; and

3 eine perspektivische Darstellung auf ein Druckstück mit radial angeordneten Dämpfungselementen. 3 a perspective view of a pressure piece with radially arranged damping elements.

Zahnstangenlenkungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Druckstücken zum Kuppeln einer Zahnstange gegen ein Ritzel, sind bereits hinlänglich bekannt, wozu nur beispielsweise auf die DE 29 28 732 C3 und die DE 10 2004 053 462 A1 verwiesen wird. Nachfolgend wird deshalb lediglich auf die für die Erfindung relevanten Merkmale näher eingegangen.Rack and pinion steering, especially for motor vehicles, with pressure pieces for coupling a rack against a pinion are already well known, including only for example on the DE 29 28 732 C3 and the DE 10 2004 053 462 A1 is referenced. In the following, therefore, only the features relevant to the invention will be discussed in greater detail.

1 zeigt eine Zahnstange 1, welche durch das erfindungsgemäße Druckstück 2 an ein Ritzel 3 gedrückt wird. Ferner ist in 1 prinzipmäßig eine Stelleinrichtung 4 dargestellt, welche beispielsweise eine Druckfeder oder ein anderweitiges Federelement aufweisen kann, um das Druckstück 2 an die Zahnstange 1 anzudrücken. 1 shows a rack 1 , which by the pressure piece according to the invention 2 to a pinion 3 is pressed. Furthermore, in 1 in principle, an adjusting device 4 shown, which may have, for example, a compression spring or another spring element to the pressure piece 2 to the rack 1 to press.

Das Vorhandensein einer derartigen Stelleinrichtung 4, insbesondere deren spezifische Ausgestaltung ist für das erfindungsgemäße Druckstück nicht weiter relevant. Hierzu sind aus dem allgemeinen Stand der Technik eine Vielzahl von Lösungen nahegelegt, insbesondere auch aus den vorgenannten Patentpublikationen.The presence of such a control device 4 , in particular their specific configuration is not relevant for the pressure piece according to the invention. For this purpose, from the general state of the art a variety of solutions suggested, in particular from the aforementioned patent publications.

Das erfindungsgemäße Druckstück 2 zum Andrücken der Zahnstange 1 an das mit der Zahnstange 1 in Eingriff stehende Ritzel 3 ist in einem Aufnahmeraum 5 axial beweglich angeordnet. Der Aufnahmeraum 5 wird durch eine entsprechende Ausgestaltung bzw. Bohrung in einem Lenkungsgehäuse 6, welches in bekannter Weise die Zahnstange 1 aufnimmt, ausgebildet.The pressure piece according to the invention 2 for pressing the rack 1 to the one with the rack 1 meshing pinions 3 is in a recording room 5 arranged axially movable. The recording room 5 is by a corresponding configuration or bore in a steering housing 6 , which in a known manner the rack 1 absorbs, trained.

Der Aufnahmeraum 5 erstreckt sich in eine Richtung radial zu der Zahnstange 1.The recording room 5 extends in a direction radial to the rack 1 ,

Eine axiale Bewegung des Druckstücks 2 stellt daher eine radiale Bewegung gegenüber der Zahnstange 1 dar.An axial movement of the pressure piece 2 therefore provides a radial movement relative to the rack 1 represents.

Wie sich aus einer Zusammenschau der Figuren ergibt, weist das Druckstück 2 einen Grundkörper 7 mit einem Außenumfang 8 und zwei axialen Endflächen 9, 10 auf.As can be seen from a synopsis of the figures, the pressure piece has 2 a basic body 7 with an outer circumference 8th and two axial end surfaces 9 . 10 on.

Die axiale Endfläche 10 ist im Ausführungsbeispiel der Stelleinrichtung 4 zugewandt und wirkt mit dieser zusammen.The axial end surface 10 is in the embodiment of the adjusting device 4 facing and cooperates with this.

Das Druckstück 2 ist im Ausführungsbeispiel als Spritzgussteil aus drei Kunststoffen ausgebildet.The pressure piece 2 is formed in the embodiment as an injection molded part of three plastics.

Der Grundkörper 7 des Druckstücks 2 kann aus einem verstärkten, insbesondere einem hochverstärkten Kunststoff gebildet sein.The main body 7 of the pressure piece 2 may be formed of a reinforced, in particular a highly reinforced plastic.

Der Grundkörper 7 ist aus einem harten Kunststoff gebildet, bei dem es sich im Ausführungsbeispiel um einen hochgefüllten thermoplastischen Kunststoff handelt. Auf den Außenumfang 8 des Grundkörpers 7 ist ein weicher Kunststoff aufgespritzt, um dort Dämpfungselemente 11 auszubilden.The main body 7 is formed of a hard plastic, which is a highly filled thermoplastic in the embodiment. On the outer circumference 8th of the basic body 7 is a soft plastic sprayed to there damping elements 11 train.

Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der weiche Kunststoff, der die Dämpfungselemente 11 bildet, ein Elastomer ist.In the exemplary embodiment it is provided that the soft plastic, the damping elements 11 forms, is an elastomer.

Die Dämpfungselemente 11 können dabei in radialer und/oder axialer Richtung verlaufend auf dem Außenumfang 8 des Grundkörpers 2 angeordnet sein. Möglich ist selbstverständlich auch jede andere Ausrichtung, insbesondere auch eine winklige Anordnung zwischen einer radialen und einer axialen Ausrichtung.The damping elements 11 can be running in the radial and / or axial direction on the outer circumference 8th of the basic body 2 be arranged. Of course, any other orientation is possible, in particular an angled arrangement between a radial and an axial alignment.

1 und 3 zeigen einen radialen Verlauf der Dämpfungselemente 11. Die Dämpfungselemente 11 laufen dabei ringförmig um den Außenumfang 8 um. 2 zeigt eine axiale Ausrichtung der Dämpfungselemente 11. 1 and 3 show a radial course of the damping elements 11 , The damping elements 11 run annularly around the outer circumference 8th around. 2 shows an axial alignment of the damping elements 11 ,

Möglich ist auch eine kombinierte Anordnung von radialen und axialen Dämpfungselementen 11.Also possible is a combined arrangement of radial and axial damping elements 11 ,

Vorzugsweise verlaufen die Dämpfungselemente 11, wie in den 1 bis 3 dargestellt, parallel zueinander.Preferably, the damping elements extend 11 as in the 1 to 3 shown, parallel to each other.

Die Lage, die Anzahl und die Geometrie der Dämpfungselemente 11 kann beliebig gewählt sein. In der in 3 dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein radial vollständig umlaufendes Dämpfungselement 11 im Bereich der axialen Endfläche 10 angeordnet ist und ein weiteres radial ausgerichtetes und vollständig um den Außenumfang 8 umlaufendes Dämpfungselement 11 im Bereich der axialen Endfläche 9.The location, number and geometry of the damping elements 11 can be chosen arbitrarily. In the in 3 illustrated embodiment, it is provided that a radially completely circumferential damping element 11 in the area of the axial end surface 10 is arranged and another radially aligned and completely around the outer periphery 8th circumferential damping element 11 in the area of the axial end surface 9 ,

Alternativ können auch mehrere radiale Dämpfungselemente 11 vorgesehen sein, die vollständig ringförmig umlaufen.Alternatively, a plurality of radial damping elements 11 be provided, which rotate completely annular.

Zwischen den Dämpfungselementen 11, insbesondere zwischen den radial ausgerichteten Dämpfungselementen, die vollständig um den Außenumfang 8 des Grundkörpers 7 umlaufen, können Korridore 12 ausgebildet sein, die zwischen sich einen nicht näher dargestellten Schmierstoff einschließen können. Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist ein Korridor 12 vorgesehen.Between the damping elements 11 , in particular between the radially aligned damping elements, which are completely around the outer circumference 8th of the basic body 7 can circulate, corridors 12 be formed, which can include between them a lubricant not shown. In the embodiment according to 3 is a corridor 12 intended.

In 2 sind mehrere in axialer Richtung verlaufende Dämpfungselemente 11 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel ist dabei vorgesehen, dass sich die radiale Stärke der in 2 dargestellten Dämpfungselemente 11 in Richtung auf die axiale Endfläche 9 verjüngt bzw. verringert.In 2 are several extending in the axial direction damping elements 11 shown. In the embodiment, it is provided that the radial strength of in 2 shown damping elements 11 towards the axial end surface 9 rejuvenated or reduced.

Die aufgespritzten Dämpfungselemente 11 sind im Ausführungsbeispiel primär durch Stoffschluss mit dem aus dem harten Kunststoff gebildeten Grundkörper 7 verbunden. Dies lässt sich durch ein Spritzgussverfahren in besonders einfacher Weise erreichen.The sprayed damping elements 11 are in the embodiment primarily by material connection with the base body formed from the hard plastic 7 connected. This can be achieved by an injection molding process in a particularly simple manner.

Wie sich aus einer Zusammenschau der 1 bis 3 ergibt, ist die axiale Endfläche 9 als Gleitfläche zur Anlage an die Zahnstange 1 ausgebildet. Die Gleitfläche 9 ist dabei durch einen auf dem Grundkörper 7 aufgespritzten weiteren Kunststoff gebildet, der im Ausführungsbeispiel weder mit dem Kunststoff für den Grundkörper 7 noch mit dem Kunststoff für die Dämpfungselemente 11 identisch ist. Bei dem Kunststoff, der die Gleitfläche 9 bildet, handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen tribologisch optimierten Kunststoff, d. h. um einen Kunststoff, der hinsichtlich seiner Verschleißeigenschaften und seiner Reibungswerte dahingehend optimiert ist, dass die Zahnstange 1 möglichst verschleißfrei und reibungsarm auf der Gleitfläche 9 gleiten kann. Der zur Ausbildung der Gleitfläche 9 aufgespritzte Kunststoff ist im Ausführungsbeispiel durch Stoffschluss mit dem aus einem harten Kunststoff gebildeten Grundkörper 7 verbunden.As can be seen from a synopsis of 1 to 3 gives, is the axial end surface 9 as a sliding surface for engagement with the rack 1 educated. The sliding surface 9 is by one on the body 7 sprayed further plastic formed in the embodiment neither with the plastic for the body 7 still with the plastic for the damping elements 11 is identical. In the case of the plastic, the sliding surface 9 forms, it is in the exemplary embodiment to a tribologically optimized plastic, ie, a plastic that is optimized in terms of its wear characteristics and its friction values to the effect that the rack 1 as wear-free and friction-free as possible on the sliding surface 9 can slide. The for the formation of the sliding surface 9 sprayed plastic is in the embodiment by material connection with the base body formed of a hard plastic 7 connected.

Die Gestaltung der Oberfläche (Rauhigkeit, Profilierung, Schmiergeometrie und deren Anordnung) kann anhand der spezifischen Bauteilanforderung erfolgen.The Design of the surface (roughness, profiling, lubrication geometry and their arrangement) can be based on the specific component requirement respectively.

Grundsätzlich ist es nicht notwendig, dass die gesamte axiale Endfläche 9 des Grundkörpers 7 mit dem hinsichtlich Reibung und Verschleiß optimierten Kunststoff versehen ist, es genügt, wenn der Teil der axialen Endfläche 9, der in Kontakt mit der Zahnstange 1 kommen kann, als Gleitfläche 9 ausgebildet ist. Im Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen die gesamte axiale Endfläche 9 als Gleitfläche ausgebildet.Basically, it is not necessary that the entire axial end surface 9 of the basic body 7 is provided with the optimized in terms of friction and wear plastic, it is sufficient if the part of the axial end face 9 in contact with the rack 1 can come as a sliding surface 9 is trained. In the embodiment, substantially the entire axial end surface 9 designed as a sliding surface.

In 2 und 3 sind Verrippungen 13 dargestellt. Diese können sowohl in den axialen Endflächen 9, 10 als auch am Außenumfang 8 angebracht sein. In der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die Verrippungen 13 in axialer Richtung verlaufend im Außenumfang 8 eingebracht. Ferner ist die axiale Endfläche 9, d. h. vorliegend der die Gleitfläche 9 bildende Kunststoff mit einer Verrippung 13 versehen (dies ist ebenfalls in 3 vorgesehen). Die Anordnung und Ausrichtung der Verrippungen 13 kann beliebig sein.In 2 and 3 are ribbed 13 shown. These can both in the axial end surfaces 9 . 10 as well as on the outer circumference 8th to be appropriate. In the in 2 illustrated embodiment, the ribs 13 extending in the axial direction in the outer periphery 8th brought in. Furthermore, the axial end surface 9 , ie in the present case, the sliding surface 9 forming plastic with a ribbing 13 provided (this is also in 3 intended). The arrangement and orientation of the ribs 13 can be arbitrary.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Mehrkomponenten-Spritzguss-Druckstück (3K) geschaffen, welches sich bevorzugt für elektromechanische Zahnstangenlenkungen für Kraftfahrzeuge geeignet, selbstverständlich hierauf jedoch nicht beschränkt ist. Das erfindungsgemäße Druckstück kann auch bei Zahnstangenlenkungen in anderen Bereichen eingesetzt werden.The inventive solution, a multi-component injection-pressure piece (3K) is created, which is preferably for electromechanical rack and pinion steering for motor vehicles ge suitable, of course, but not limited thereto. The pressure piece according to the invention can also be used in rack and pinion steering in other areas.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zahnstangerack
22: DruckstückPressure piece
33: Ritzelpinion
44: Stelleinrichtungsetting device
55: Aufnahmeraumaccommodation space
66: Lenkungsgehäusesteering housing
77: Grundkörperbody
88th: Außenumfangouter periphery
99: axiale Endfläche; Gleitflächeaxial end face; sliding surface
1010: axiale Endflächeaxial end face
1111: Dämpfungselementedamping elements
1212: Korridorcorridor
1313: Verrippungribbing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 2928732 C3 [0002, 0031]
DE 102004053462 A1 [0003, 0006, 0031]
- US 4683769 [0003, 0007, 0009]

Claims

A pressure piece for pressing a rack to a rack engaging with the rack pinion, wherein the pressure piece is made of plastic and a pressure piece body having an outer periphery and two axial end surfaces, wherein an axial end surface is formed as a sliding surface for engagement with the rack and wherein Outer circumference is formed such that it is axially movably receivable in a receiving space, characterized in that the pressure piece ( 2 ) is formed as an injection molded part of at least two plastics of different hardness, wherein a hard plastic the base body ( 7 ) and a soft plastic for forming at least one damping element ( 11 ) on the outer circumference ( 8th ) of the basic body ( 7 ) is sprayed on.

Pressure element according to claim 1, characterized in that the sprayed damping elements ( 11 ) radially and / or axially on the outer circumference ( 8th ) of the basic body ( 7 ) are arranged.

Pressure element according to claim 2, characterized in that a plurality of axially extending damping elements ( 11 ) are provided.

Pressure element according to claim 2 or 3, characterized in that a plurality of circumferential radial damping elements ( 11 ) are provided.

Pressure element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sprayed damping elements ( 11 ) by material connection with the base body formed from the hard plastic ( 7 ) are connected.

Pressure element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sprayed damping elements ( 11 ) by form and / or adhesion with the body formed from the hard plastic ( 7 ) are connected.

Pressure element according to one of claims 2 to 6, characterized in that the radial strength of the axially extending damping elements ( 11 ) in the direction of the sliding surface ( 9 ) rejuvenated.

Pressure element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the damping elements ( 11 ) at least one corridor ( 12 ) form for receiving a lubricant.

Pressure element according to one of claims 1 to 8, characterized in that for engagement with the rack ( 1 ) provided sliding surface ( 9 ) by one on the basic body ( 7 ) sprayed further plastic is formed.

Pressure element according to claim 9, characterized in that the sliding surface ( 9 ) is formed by a tribologically optimized plastic.

Pressure element according to claim 9 or 10, characterized in that the sliding surface ( 9 ) forming plastic by material connection with the base body formed from the hard plastic ( 7 ) connected is.

Pressure element according to claim 9, 10 or 11, characterized in that the sliding surface ( 9 ) plastic forming by form and / or adhesion with the body formed from the hard plastic ( 7 ) connected is.

Pressure element according to one of the claims 1 to 12, characterized in that the hard plastic a high rigidity, high heat resistance and has a low coefficient of thermal expansion.

Pressure element according to one of claims 1 to 13, characterized in that the basic body ( 7 ) forming hard plastic is a highly filled thermoplastic.

Pressure element according to one of claims 1 to 14, characterized in that the damping elements ( 11 ) forming plastic is an elastomer.