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Die Erfindung betrifft eine Zahnstangenlenkung mit einer Zahnstange, die mit einem Ritzel in Eingriff steht, das durch eine Lenkbewegung gedreht wird, einem Gehäuse, das auf beiden Seiten mit Zahnstangenschutzmanschetten versehen ist und so die Zahnstange einschließt, und einer Montagehülse, die in der Nähe einer Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzman- schette am Gehäuse angebracht ist und zur Befestigung des Gehäuses an einem Montageträger dient, wobei die Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette und die Montagehülse als eine Einheit ausgeführt sind, so dass eine Gummimuffe entsteht.
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Die
DE 36 33 336 A1 offenbart eine Zahnstangenlenkung für ein Kraftfahrzeug, bei der die Gelenkteile durch Manschetten geschützt werden.
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Die
DE 77 20 543 U offenbart ein Zahnstangenlenkgetriebe mit einem Mittenantrieb für Kraftfahrzeuge, dessen Stirnseite durch Abschlusskappen verschlossen werden können.
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Die Zahnstangenlenkung RPS 1, wie sie in 5 und 6 dargestellt ist, besitzt herkömmlicherweise eine Zahnstange 4, die mit einem Ritzel 3 in Eingriff steht, das durch die Lenkbewegung eines Lenkrades S gedreht wird, ein Gehäuse 5, das auf beiden Seiten mit Zahnstangenschutzmanschetten 8' versehen ist und dabei die Zahnstange 4 einschließt, und Montagehülsen 11, die in der Nähe der Befestigungsstellen für die Zahnstangenschutzmanschetten 8' am Gehäuse 5 angebracht sind.
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Die Befestigung der Zahnstangenlenkung RPS 1 an einer Kraftfahrzeugkarosserie, wie sie in 7 dargestellt ist, erfolgt dadurch, dass die am Gehäuse 5 angebrachten Montagehülsen 11 durch eine Befestigungsschelle 12' und Verbindungselemente 17' an einem Montageträger 13' befestigt werden.
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Die Befestigung der Zahnstangenschutzmanschette 8' am Gehäuse 5, wie sie in 6 dargestellt ist, erfolgt dadurch, dass diese am Gehäuse 5 auf beiden Seiten aufgesetzt wird und dabei das Gehäuse 5 einschließt und diese Befestigungsstellen mit Draht 15 umwickelt und gesichert werden.
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Nach dem bisherigen Stand der Technik, wie er in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
JP H06-298 107 A beschrieben und in
8 dargestellt ist, erfolgt die Befestigung der Zahnstangenschutzmanschette
8' am Gehäuse
5 des Weiteren dadurch, dass die Zahnstangenschutzmanschette
8' direkt am Gehäuse
5 aufgesetzt und diese Befestigungsstelle mit einer Spannbandschelle
14 gesichert wird.
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Das Gehäuse besteht jedoch im allgemeinen aus Metall, und die Zahnstangenschutzmanschetten sind aus Kunststoff mit einer höheren Härte als Gummi hergestellt, so dass dann, wenn die Befestigungsfläche zwischen Gehäuse und Zahnstangenschutzmanschette nicht glatt ist, Hohlräume entstehen, in die Wasser oder Fremdkörper eindringen können.
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Nach dem bisherigen Stand der Technik, wie er in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
JP H06-298 107 A beschrieben und in
8 dargestellt ist, erfolgt die Befestigung der Zahnstangenschutzmanschetten
8' am Gehäuse
5 des Weiteren dadurch, dass die aus Kunststoff bestehenden Zahnstangenschutzmanschetten
8' direkt zum Anliegen an dem aus Metall bestehenden Gehäuse
5 gebracht werden, so dass dann, wenn die Befestigungsfläche zwischen Gehäuse
5 und Zahnstangenschutzmanschette
8' nicht glatt ist, Hohlräume entstehen, in die Wasser oder Fremdkörper eindringen können.
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Da das Befestigen der Zahnstangenschutzmanschetten am Gehäuse meistens durch einen Draht oder eine Spannbandschelle erfolgt, ist die Gewährleistung der Spannkraft schwierig und können dann, wenn die Spannkraft unzureichend ist, leicht Hohlräume entstehen, in die Wasser und Fremdkörper eindringen können. Dementsprechend werden die Hohlräume an der Befestigungsstelle mit einem Dichtungsmittel, wie beispielsweise einer Vergußmasse, ausgefüllt, wodurch die Zahl der Arbeitsschritte zunimmt und hohe Kosten entstehen.
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Des weiteren wird bei der Zahnstangenlenkung RPS 1 dadurch, dass die am Gehäuse befestigten Montagehülsen durch die Befestigungsschelle am Montageträger anzubringen sind, der Abstand zwischen den Montagehülsen zu klein.
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Die Lösung des vorstehend beschriebenen Problems erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Nämlich durch eine Zahnstangenlenkung mit einer Zahnstange, die mit einem Ritzel in Eingriff steht, das durch eine Lenkbewegung gedreht wird, einem Gehäuse, das auf beiden Seiten mit Zahnstangenschutzmanschetten versehen ist und so die Zahnstange einschließt, und einer Montagehülse, die in der Nähe einer Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette am Gehäuse angebracht ist und zur Befestigung des Gehäuses an einem Montageträger dient, wobei die Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette und die Montagehülse als eine Einheit ausgeführt sind, so dass eine Gummimuffe entsteht, und die Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette an einem außen umlaufend ausgebildeten Abschnitt der Gummimuffe angeordnet ist, und die Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette (8) derart ausgebildet ist, dass sie die Montagehülse in einer axialen Richtung nicht überlappt.
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Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei einer Zahnstangenlenkung mit einer Zahnstange, die mit einem Ritzel in Eingriff steht, das durch die Lenkbewegung gedreht wird, einem Gehäuse, das die Zahnstange einschließt und auf beiden Seiten mit Zahnstangenschutzmanschetten versehen ist, und Montagehülsen, die in der Nähe der Befestigungsstellen für die Zahnstangenschutzmanschetten am Gehäuse angebracht sind und zur Befestigung des Gehäuses an einem Montageträger dienen, die Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette und die Montagehülse als eine Einheit so ausgeführt sind, so daß eine Gummimuffe entsteht und die Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette an einem außen umlaufend ausgebildeten Abschnitt der Gummimuffe angeordnet ist, und die Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette derart ausgebildet ist, dass sie die Montagehülse in einer axialen Richtung nicht überlappt. Dadurch wird ein enger Kontakt zwischen der Zahnstangenschutzmanschette und der Gummimuffe erreicht und so das Eindringen von Wasser und Fremdkörpern sicher verhindert und des weiteren durch den Einsatz der Gummimuffe als Montagehülse der Abstand zwischen den Montagehülsen vergrößert, wodurch eine zuverlässige Befestigung des Gehäuses am Montageträger möglich wird.
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Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei dem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung das Eindringen von Wasser und Fremdkörpern von der Montagehülsenseite aus zuverlässig verhindert wird, da zwischen der Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette und der Montagehülse ein Steg vorgesehen ist.
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Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei den vorstehend genannten Merkmalen die Gummimuffe am Gehäuse leichter in die richtige Position gebracht werden kann, wenn die Gummimuffe in das Gehäuse eingepreßt wird, da die Gummimuffe auf der Montagehülsenseite eine konische Form besitzt.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine senkrechte Schnittdarstellung einer Ausführungsform der Zahnstangenlenkung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine senkrechte seitliche Schnittdarstellung einer Befestigungsschelle einer Anwendungsform der vorliegenden Erfindung zur Befestigung der Zahnstangenlenkung an einem Montageträger;
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3 eine perspektivische Darstellung einer Gummimuffe einer Anwendungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 eine senkrechte seitlichen Schnittdarstellung der Verbindung zwischen der Zahnstangenschutzmanschette und der Gummimuffe im zusammengebauten Zustand;
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5 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Zahnstangenlenkung;
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6 eine senkrechte seitliche Schnittdarstellung einer herkömmlichen Zahnstangenlenkung;
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7 eine senkrechte seitliche Schnittdarstellung eines Teils der Befestigungsschelle zur Befestigung der herkömmlichen Zahnstangenlenkung an einem Montageträger; und
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8 eine senkrechte seitliche Schnittdarstellung einer weiteren herkömmlichen Zahnstangenlenkung.
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Eine Anwendungsform soll nun unter Bezugnahme auf 1 bis 4 erläutert werden. Gleiche Teile werden mit den gleichen Bezugszahlen wie im Beispiel der herkömmlichen Ausführung bezeichnet.
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Eine Zahnstangenlenkung RPS 1 einer Anwendungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 dargestellt ist, besitzt eine Zahnstange 4, die mit einem Ritzel 3 in Eingriff steht, das durch die Lenkbewegung des Lenkrades S gedreht wird, ein Gehäuse 5, das die Zahnstange 4 so einschließt, dass die Zahnstange 4 auf beiden Seiten 5a, 5b geschützt wird, eine Gummimuffe 9, die dadurch, dass sie am äußeren Umfang einer Seite 5a des Gehäuses 5 aufgesetzt ist, als Montagehülse 9f dient, Zahnstangenschutzmanschetten 8 zur Befestigung an beiden Seiten 5a, 5b des Gehäuses 5 und eine in der Nähe der Befestigungsstelle 9e für eine Zahnstangenschutzmanschette 8 angebrachte Montagehülse 11.
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Die Zahnstangenlenkung RPS 1, wie sie in 2 dargestellt ist, wird über die Gummimuffe 9 auf einer Seite 5a des Gehäuses 5 und die Montagehülse 11 auf der anderen Seite 5b durch je eine Befestigungsschelle 12 an einem Montageträger 13 angebracht. Die Bezugszahl 17 bezeichnet dabei ein Befestigungselement.
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Nach der vorstehend beschriebenen Ausführung wird durch die Lenkbewegung des Lenkrades S eine Lenkspindel 2 und dadurch ein direkt mit der Lenkspindel 2 verbundenes Ritzel 3 gedreht, so dass die Zahnstange 4 quer zum Fahrzeug und des Weiteren eine Spurstange 7 (die später noch erwähnt wird), die über Kugelgelenke 6 (die später noch erwähnt werden) mit beiden Enden der Zahnstange 4 verbunden sind, hin- und herbewegt werden, wodurch ein Gabelgelenkarm (in den Figuren weggelassen) den Einschlagwinkel der Vorderräder so verändert, dass das Fahrzeug eine Kurve fährt.
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Das Gehäuse 5 besteht als Einheit aus einer mit der Gummimuffe 9 verbundenen Seite 5a, einer Befestigungsstelle 5c der Montagehülse 11, einem mit der Lenkspindel 2 verbundenen Ritzelabschnitt und der anderen mit der Zahnstangenschutzmanschette 8 verbundenen Seite 5b.
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Eine Seite 5a des Gehäuses 5 ist mit einem konischen Abschnitt ausgeführt, der nach außen größer wird und in einen Abschnitt mit größerem Durchmesser übergeht, in dem eine aus Metall bestehende Hülse 18 über eine Zahnstangenendbuchse 19 verbunden ist und in der Hülse 18 eine Zahnstange 4 verschiebbar gehalten wird. Mit dem Kopf der Zahnstange 4 ist die Spurstange 7 über das Kugelgelenk 6 verschiebbar verbunden.
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Der äußere Umfang einer Seite 5a des Gehäuses 5 ist mit der Gummimuffe 9 verbunden, und zwischen der Gummimuffe 9 und der Spurstange 7 befindet sich die Zahnstangenschutzmanschette 8 im gestreckten Zustand.
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Die Zahnstangenschutzmanschetten 8 bestehen aus einem Kunststoff mit hoher Härte und reichen von einem Ende 8a über einen Balg 8b bis zum anderen Ende 8c, wobei der Balg 8b so beschaffen ist, dass er sich je nach der Längsbewegung der Zahnstange 4 ausdehnen und zusammenziehen kann.
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An einem Ende 8a der Zahnstangenschutzmanschette 8 befindet sich, wie in 4 dargestellt, ein ringförmiger konkaver Abschnitt mit konkavem Querschnitt, der am äußeren Umfang der Gummimuffe 9 anliegt ist, und ist ein Draht 15 um den nach außen offenen, ringförmigen konkaven Abschnitt gewickelt, und ein Ende 8a der Zahnstangenschutzmanschette 8 ist mit einer Seite 5a des Gehäuses 5 verbunden. Das andere Ende 8c der Zahnstangenschutzmanschette 8 besitzt einen ringförmigen konkaven Abschnitt ähnlich wie das Ende 8a, das mit dem Gehäuse 5 verbunden ist, und um den konkaven Abschnitt ist eine Spannbandschelle 14 herumgelegt und das andere Ende 8c der Zahnstangenschutzmanschette 8 ist mit der Spurstange 7 verbunden.
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Die Gummimuffe 9 besteht, wie in 3 dargestellt, aus einem zylindrischen Abschnitt 9a, der mit dem Abschnitt auf der Seite 5a des Gehäuses 5 mit dem großen Durchmesser verbunden ist, und einem konischen Abschnitt 9b mit einer ähnlichen Form wie der konische Abschnitt auf der Seite 5a des Gehäuses 5, und an den äußeren Umfangsflächen beider Endseiten des zylindrischen Abschnitts befinden sich ringförmige Vorsprünge 9c und 9d und zwischen den ringförmigen Vorsprüngen 9c und 9d ist ein ringförmiger Steg 9g vorgesehen, der eine Befestigungsstelle 9e für die Zahnstangenschutzmanschette 8 von einer Montagehülse 9f für die Anbringung einer Befestigungsschelle 12 trennt.
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Der Steg 9g ist so ausgeführt, dass er das Eindringen von Wasser und Fremdkörpern von der Seite der Befestigungsstelle 9e der Zahnstangenschutzmanschette 8 aus verhindert. Des Weiteren sind der Steg 9g und der ringförmige Vorsprung 9c auf einer Seite des zylin- drischen Abschnitts 9a so ausgeführt, dass sie als Labyrinthdichtung wirken und vor dem Eindringen von Wasser und Fremdkörpern schützen.
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Der konische Abschnitt 9b ist so ausgeführt, dass er eng am konischen Abschnitt einer Seite 5a des Gehäuses 5 anliegt, was dazu beiträgt, dass die Gummimuffe 9 während des Einpressens der Gummimuffe 9 in das Gehäuse 5 leicht im Gehäuse 5 in die richtige Position gebracht werden kann, um ein Herausziehen nach dem Einpressen zu vermeiden.
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In der Gummimuffe 9 wird die Befestigungsstelle 9e für die Zahnstangenschutzmanschette 8 mit einem konkaven Querschnitt, gebildet durch den ringförmigen Vorsprung 9c auf der einen Seite und den Steg 9g, und die Montagehülse 9f für die Befestigung mit der Befestigungsschelle 12 mit einem konkaven Querschnitt, gebildet durch den Steg 9g und den ringförmigen Vorsprung 9d auf der anderen Seite, ausgeführt.
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Wie in 4 dargestellt, wird der ringförmige konkave Abschnitt an einem Ende 8a der Zahnstangenschutzmanschette 8 in die mit konkavem Querschnitt ausgeführten Befestigungsstelle 9e für die Zahnstangenschutzmanschette 8 eingesetzt und des Weiteren mit dem Draht 15 gesichert, so dass die Zahnstangenschutzmanschette 8 durch Vibrationen während der Fahrt niemals abrutschen kann.
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Darüber hinaus wird das Gehäuse 5 am Montageträger 13 so befestigt, daß die Befestigungsschelle 12 um die mit konkavem Querschnitt ausgeführten Montagehülse 9f gelegt ist, so daß sich auch das Gehäuse 5 niemals aus der Befestigungsschelle 12 löst.
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Des Weiteren ist die andere Seite 5b des Gehäuses 5 mit einer Befestigungsstelle für die Zahnstangenschutzmanschette 8 versehen, und auf der Seite 5a des Gehäuses 5 ist mit dem Kopf der Zahnstange 4, der so angeordnet ist, dass er am Gehäuse 5 vorsteht, eine Spurstange 7 über ein Kugelgelenk 6 schwenkbar verbunden, und eine Zahnstangenschutzmanschette 8 mit der gleichen Form wie die mit der Seite 5a verbundene Zahnstangenschutzmanschette 8 ist von der Befestigungsstelle der Zahnstangenschutzmanschette 8 mit der Spurstange 7 aufgesetzt. Jede Befestigungsstelle ist mit der Spannbandschelle 14 und dem Draht 15 gesichert.
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Wie vorstehend beschrieben, wird nach dem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung, da die Befestigungsstelle 9e für die Zahnstangenschutzmanschette 8 und die Montagehülse 9f als eine Einheit ausgeführt sind und die Gummimuffe 9 bilden, enges Anliegen zwischen der Zahnstangenschutzmanschette 8 und der Gummimuffe 9 erreicht, wodurch es möglich wird, das Eindringen von Wasser und Fremdkörpern sicher zu verhindern. Des Weiteren kann durch die Nutzung der Gummimuffe 9 als Montagehülse 9f auch der Abstand zwischen den Montagehülsen 9f, 11 größer gewählt und so eine stabile Befestigung des Gehäuses 5 am Montageträger 13 erreicht werden.
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Nach dem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung kann durch die Schaffung des Stegs 9g zwischen der Befestigungsstelle 9e für die Zahnstangenschutzmanschette 8 und der Montagehülse 9f das Eindringen von Wasser und Fremdkörpern von der Montagehülsenseite aus verhindert und dadurch mehr als zuvor eine wasserdichte Ausführung sichergestellt werden.
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Nach dem dritten Merkmal der vorliegenden Erfindung kann dadurch, dass die Form der Gummimuffe 9 auf der Montagehülsenseite 9b konisch gewählt wird, ein Einsetzen der Gummimuffe 9 am Gehäuse 5 in die richtige Position während des Einpressens der Gummimuffe 9 in das Gehäuse 5 auf einfache Weise vorgenommen werden.