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WO2014037579A1 - Zahnstange für ein lenksystem eines kraftfahrzeugs, lenkgetriebe und druckstück - Google Patents

Zahnstange für ein lenksystem eines kraftfahrzeugs, lenkgetriebe und druckstück Download PDF

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Publication number
WO2014037579A1
WO2014037579A1 PCT/EP2013/068700 EP2013068700W WO2014037579A1 WO 2014037579 A1 WO2014037579 A1 WO 2014037579A1 EP 2013068700 W EP2013068700 W EP 2013068700W WO 2014037579 A1 WO2014037579 A1 WO 2014037579A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rack
pressure piece
contour
longitudinal axis
steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/068700
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Eckstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Presta AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Presta AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Presta AG filed Critical ThyssenKrupp Presta AG
Publication of WO2014037579A1 publication Critical patent/WO2014037579A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B62D3/126—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/26—Racks
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/26—Racks
    • F16H55/28—Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes

Definitions

  • the present invention relates to a rack for a steering system of a motor vehicle, a steering gear and a pressure piece.
  • Racks for steering systems in motor vehicles are well known in the art.
  • rack and pinion steering gear is a transversely extending to the direction of travel of the motor vehicle rack provided, which has a meshing with a steering pinion toothing.
  • the steering pinion is rotatably connected via a corresponding steering shaft with the operated by a driver of the motor vehicle steering wheel.
  • the toothed region of the toothed rack has a rack toothing compatible with the toothing of the steering pinion, via which the steering force is correspondingly transmitted from the steering pinion to the toothed rack.
  • the two ends of the rack are usually via tie rods and ball joints directly or indirectly, each with a steered wheel of the motor vehicle in combination.
  • the steering movement introduced by the steering wheel is transmitted via the steering pinion to the rack, and the resulting linear movement of the rack is then converted into a steering movement of the steered wheels of the motor vehicle.
  • the prior art provides different geometries for supporting the torques applied to the rack.
  • the rack for example, from DE 198 58 681 A1 and DE 10 2008 054 782 A1 Y-shaped rack ridge known which the
  • a rack for a steering system of a motor vehicle which comprises a along a portion of the longitudinal axis of the rack extending toothing area for engagement with a steering pinion, and a toothed rack opposite the toothed rack for contact with a pressure piece, wherein the contactable with the pressure pad portion of Rack back in cross-section with respect to the longitudinal axis has at least one convex contour.
  • the convex contour can be described by a continuously differentiable curve, wherein the curve has distances to a radius center line along its course and the radius center line is eccentric to the radius line
  • the radii center line is an imaginary line parallel to the longitudinal axis of the toothed rack, which represents the radii centers of the convex contour at least over the length of the area of the toothed rack which can be contacted by the pressure element.
  • the Radienffenline thus also extends parallel to the direction of displacement of the rack relative to
  • the rack back is formed with at least one convex contour, which describes a continuously differentiable curve
  • the rack can be through accordingly produce conventional drop forging or cold forming in a cost effective manner. Due to the constant differentiability, there are in particular no "edges" in the convex areas, which could have a detrimental effect on simple production
  • Cold forming tools can be shaped in a known manner.
  • the longitudinal axis of the rack is here preferably formed by the axis of rotation of the rack or the axis of symmetry of the rack.
  • the axis of the centroid or centroid can be considered. This longitudinal axis corresponds accordingly, for example, in the manufacture of the rack by
  • all distances from the radii center line along the continuously differentiable convex contour are greater than or equal to a minimum radius and less than or equal to a maximum radius and the minimum radius and the maximum radius are determined so that the rack without undercut perpendicular to its longitudinal axis in the pressure piece can be inserted.
  • Forming the shape of the convex contour ensures that undercuts are avoided, which may also be disadvantageous from a manufacturing point of view, since they require multi-part tools.
  • contour sections are enclosed with greater distances from the Radienstoffline between contour sections with a smaller distance with preference.
  • the continuously differentiable convex contour is circular arc-shaped and the radius center line of the circular arc-shaped contour is arranged eccentrically to the longitudinal axis of the rack.
  • the rack back transverse to the longitudinal axis has a circular cross-sectional portion.
  • the circular cross-sectional portion accordingly has a distance from the radii centerline which is constant. Therefore, the distance defined in claim 1 corresponds to the
  • Radienstoffline the radius of the circular arc contour.
  • the cross-section section typically does not describe a full circle, but only a small section of a full circle, for example about 5 ° to 30 ° of a full circle.
  • two sections with one circular arc contour contour sections with arbitrary shapes, in particular straight or spline-shaped contours can be arranged.
  • this also applies to sections of continuously differentiable convex contours.
  • two sections with a continuously differentiable convex contour contour sections with arbitrary shapes, in particular straight or spline-shaped contours can be arranged.
  • the terms “continuously differentiable convex contour” and “smooth-convex contour” are used interchangeably. Furthermore, in the following, as far as applicable, apply the statements that are related to the circular arc-shaped contour also apply to the smooth convex contour.
  • a radius measured from the radius center line on which the outer circumference of the circular contour is equivalent to a distance of the smooth-convex contour to the Radienstofflinein is to be set.
  • an inhibition of a rotation of the rack is provided about its longitudinal axis in the form described above, although the formation of the rack back with a circular arc contour - or even a smooth-convex contour - would be predestined for rotation.
  • the Radienstoffline is arranged outside the rack, whereby it is achieved that the longitudinal axis of the rack, so the geometrically resulting axis of rotation of the rack, and resulting on the Radienstoffline axis of rotation of the circular arc contour or even the smooth-convex contour fall apart clearly.
  • the toothed region of the toothed rack is arranged between the radius center line and the longitudinal axis of the toothed rack. In other words, for example, there are a first axis of rotation above, and a second axis of rotation below the toothed region, via which the torque is registered. But since a rigid body, as already mentioned, can not simultaneously rotate about two spaced rotation axes, in particular not at an initiation of
  • the position of the Radienthesisline does not change.
  • the distance between the radius center line and the longitudinal direction of the rack is constant at each position of the area in which the rack spine is engageable with the pressure piece.
  • the same effect of effectively inhibiting the rotation of the rack when applying a torque is achieved when the radius center line of the circular-arc or smooth-convex contour is disposed on a surface of the rack. Also in this embodiment occurs by the falling apart of the radii center line of the circular arc-shaped contour and the longitudinal axis or the axis of rotation of the rack on the above-described inhibition against registered torques.
  • the toothed rack back has at least two different circular arc-shaped contours or smooth-convex contours. It can be formed in this way a rack, which can be made by swaging or cold forming in a cost effective manner, on the other hand by providing the at least two Radienstofflinien the circular arc or the smooth-convex contour, again the above-mentioned inhibition in a particularly effective Forming way.
  • the radii center line of the circular-arc-shaped contour or the smooth-convex contour is arranged on a surface of the toothed rack in a region which can be contacted with the pressure piece. This can be achieved - in addition to the already described falling apart of the axis of rotation of the rack and formed by the circular arc or smooth-convex contour Radienschlinien - continue a tangential undercut of the rack back is formed with respect to the pressure piece. This is especially the case when the radii center line of the circular arc-shaped contour the tilting axis is arranged about which the rack would rotate in the pressure piece, and at the same time the radius of the circular arc-shaped contour is greater than the width of the rack in the pressure piece. It is particularly preferred if the arcuate contour forms a tangential undercut of the rack with respect to the pressure piece. In this way, a further inhibition of rotation of the rack can be achieved.
  • the above object is particularly preferably achieved by a rack for a steering system of a motor vehicle, which extends along a portion of the longitudinal axis of the
  • Rack-extending toothing region for engagement with a steering pinion, and a toothed rack opposite the toothed rack for contact with a pressure piece comprises, wherein the contactable with the pressure piece portion of the rack back in cross section with respect to the longitudinal axis has at least one circular arc-shaped contour.
  • the radius center line of the arcuate contour is arranged eccentrically to the longitudinal axis of the rack.
  • the steering gear comprises a rack and a pressure piece.
  • the rack is formed with the geometry described above.
  • the pressure piece has a guide which has a contour which is complementary to the toothed rack back.
  • a method for producing a toothed rack with the geometry described above is proposed in claim 14, wherein the rack back according to the invention forged or cold formed and is preferably prepared by die forging. It is particularly preferred to produce the rack from a round material. In this way, a cost-effective production is achieved in an efficient manner. However, it is conceivable and possible to produce the rack also by a cutting process, preferably by profile grinding.
  • Figure 1 is a schematic view of a steering device for a motor vehicle
  • Figure 2 is a schematic perspective view of a portion of a
  • Figure 3 is a schematic perspective view of the rack of Figure 2 with a steering pinion and a pressure piece;
  • Figure 4 is a schematic sectional view through a rack and a pressure piece in
  • Figure 5 is a schematic cross-sectional view of a rack according to a first
  • Figure 6 is a schematic cross-sectional view of a rack according to a second
  • Figure 7 is a schematic cross-sectional view of a rack in a third
  • Figure 8 is a schematic cross-sectional view of a rack in a fourth
  • Figure 9 is a schematic cross-sectional view of a rack in a fifth
  • FIG. 1 schematically shows a steering device 100 for a motor vehicle.
  • the steering device 100 comprises a steering wheel 101, which is connected to a steering shaft 102, wherein the driver of the motor vehicle via the steering wheel 101 can exert the desired steering movement.
  • a steering pinion 103 is rotatably mounted, which with a
  • Gear portion 105 of a rack 104 meshes.
  • the rack 104 is in one
  • a pressure piece 108 is provided which allows a likewise displaceable mounting of the rack 104 on a toothed rack 104 opposite the steering pinion 103 and the toothed region 105. Accordingly, the pressure piece 108 has a to the
  • Rack back complementary guide surface for guiding the rack back on.
  • About the pressure member 108 are applied by the meshing teeth between the steering pinion 103 and the toothed portion 105 and perpendicular to the longitudinal axis of the
  • Rack 104 directed force components supported so that the teeth is always securely held in engagement.
  • tie rods 107 are directly or indirectly connected via ball joints, not shown, wherein the tie rod 107 is connected in a known manner via knuckle with one steered wheel of the motor vehicle to the applied by the driver via the steering wheel 101 steering movement on the steered Transfer wheels. In other known embodiments are to assist the driver in the
  • FIGS. 2 and 3 A rack 104 according to the prior art is shown schematically in FIGS. 2 and 3, wherein the rack 104 has a circular cross-section perpendicular to the longitudinal axis 1000, as can be seen immediately from FIG.
  • the longitudinal axis 1000 accordingly also forms an axis of rotation about which the rack 104 can rotate in the direction of the arrow 1100 shown.
  • a toothed portion 105 is provided on the upper side of the rack 104, which does not extend over the entire longitudinal extension of the rack 104, but is provided only in a limited portion D with respect to the longitudinal extent of the rack 104.
  • a pressure piece 109 is provided, which is opposite to the
  • Gear portion 105 of the rack 104 is arranged to correspond with the
  • the geometries of the toothings of the toothed region 105 or of the steering pinion 103 shown in FIGS. 2 and 3 are merely exemplary.
  • the distances, the inclinations and / or the shapes of the teeth may differ from those shown in Figures 2 and 3. They may also vary over the limited portion D of the splined portion 105, then being referred to as variably toothed racks 104.
  • Rack 104 ' which has a so-called D-shaped cross section.
  • this rack 104 'with the D-shaped cross section does not oppose any supporting moment to a possible entry of a torque. Rather, when a torque is applied, rotation in the direction of the arrow 1100 can again take place unimpeded, so that a support of the corresponding torques via this geometry can not take place.
  • Figure 5 shows a cross section through a rack 2 according to a first embodiment of the present invention.
  • the rack 2 has a toothed region 20, which serves for engagement with a pinion toothing 7 of a steering pinion 6.
  • the steering pinion 6 is connected to the steering shaft 8 and can be rotated in the usual manner by a not shown in the figure driver via a likewise not shown steering wheel about its axis to execute a corresponding steering movement.
  • the pressure piece 3 has a corresponding to the contour of the rack spine 22 complementary guide 30 which receives the rack back 22 slidably.
  • the rack 2 has a longitudinal axis 5, which also forms the axis of rotation and axis of symmetry of the rack 2.
  • the rack back 22 of the rack 2 has in the embodiment shown a concave contour in the form of a circular arc-shaped contour 220, which has an outgoing from a corresponding Radienstoffline 4 distance in the form of the radius R.
  • the Radienstoffline 4 extends parallel to the longitudinal axis 5 of the rack 2, but is arranged eccentrically to the longitudinal axis 5 of the rack 2. In the shown
  • Embodiment is the Radienstoffline 4 outside the rack 2 on the side of the toothed portion 20 and even "behind" the steering pinion. 7
  • the Radienstoffline 4 is corresponding to a longitudinal axis 5 of the rack 2 parallel imaginary line which the radii centers of the convex contour 220 at least over the length of represents the contact piece 3 contactable portion of the rack back 22.
  • the Radienstoffline 4 thus also extends parallel to the direction of displacement of the rack 2 relative to the pressure piece 3 and does not change its position even with a displacement of the rack 2.
  • the toothing region 20 is located between the radii center line 4 of the circular arc-shaped contour 220 and the longitudinal axis 5 (or the axis of rotation or the axis of symmetry) of the rack 2. It is even conceivable and possible, the
  • Radienstoffline 4 perform such that the steering pinion 6 is completely or at least partially disposed between the Radienstoffline 4 and the longitudinal axis 5.
  • the rack 2 shown in Figure 5 has a simple cross-sectional profile, which allows easy production and geometrically composed essentially of the original circular profile of the round material from which the rack is made, combined with the circular arc contour 220 of the rack back 22.
  • Die circular-arc-shaped contour 220 of the rack spine 22 can be produced by cold forming or by drop forging in a simple manner. In particular, no machining of the starting material is necessary to the appropriate design of the
  • Rack back 22 to produce. This can be in this way produce a rack 2, which is simple and inexpensive to manufacture, but at the same time provides effective protection against twisting and corresponding effective support of, for example, a steering pinion or support devices registered torques.
  • a circular arc-shaped contour can be described by a continuously differentiable curve, which has distances from a radii center line in the form of the radius of the circular arc-shaped contour.
  • the Radienstoffline 4 is arranged eccentrically with respect to the longitudinal axis 5 of the rack 2.
  • the contour 220 of the rack spine 22 does not change, at least over the length which is contactable with the pressure piece 3. Accordingly, the contour of the rack spine 22 can be displayed at least in this area by lines arranged parallel to one another, wherein the parallel lines also extend parallel to the longitudinal axis 5 of the rack 2 and parallel to the radii center line 4.
  • FIG. 6 shows a further preferred exemplary embodiment of a rack 2 ', which is guided in a pressure piece 3.
  • the pressure piece 3 in turn has a guide 30, which is complementary to the rack back 22 of the rack 2 'is formed and provides for a guide of the rack 2' and at the same time for a longitudinal direction of the rack 2 'slidable storage.
  • the rack 2 'in turn has a toothed region 20 which serves for engagement with a pinion toothing 7 of a steering pinion 6.
  • the rack back 22 in turn has a smooth-convex contour in the form of a
  • circular arc-shaped contour which is formed here via two circular arc-shaped contours 220 '.
  • Gearing portion 20 in a plane which lies between the plane formed by the radii center lines 4 'and a plane parallel thereto through the longitudinal axis 5 of the rack 2'. Accordingly, a rotation of the rack 2 'about the three potential axes of rotation can not take place simultaneously. This will be about the
  • Gear portion 20 registered torque, which is registered for example via the steering pinion 6, or a torque which is registered via a support drive, supported accordingly so that there can be neither tilting nor a rotation of the rack 2 'in the pressure piece 3.
  • Gear engagement between the rack 2 and steering pinion 6 must be taken, again significantly reduced. It is conceivable and possible in this exemplary embodiment to design the radii center lines 4 and 4 'such that the steering pinion 6 is arranged completely or at least partially between the plane formed by the radii center lines 4 and 4' and the longitudinal axis 5.
  • the pressure piece 3 again has a guide 30 which guides the toothed rack 2 "at its rack back 22.
  • a smooth convex contour in the form of a circular-arc contour 220" is provided on the toothed rack 22, each of which has a radii centerline 4 "on the surface of the
  • the rack 2 in turn has a toothed region 20 which serves for engagement with a pinion toothing 7 of a steering pinion 6.
  • the rack 2 is designed so that a possible tilting moment, which the
  • Rack 2 " would rotate about the tilting axis 32 of the guide 30 of the pressure piece 3 is supported by the circular arc-shaped contour 220" '.
  • the radius R "of the arcuate contour 220" is greater than a radius x that would be necessary to allow undercutless rotation of the rack 2 "about the tilt axis 32.
  • the radius x which would allow tilting of the rack 2 "about the respective tilting axis 32 of the pressure piece 3, corresponds here to the width d of the rack 2" in the guide 30. Accordingly, in this embodiment, in turn, by forming an eccentric arrangement of circular arc contour 220 "or an eccentric arrangement of the respective Radienstofflinien 4" of circular arc contour 220 "be achieved that tilting of the rack 2" within the pressure piece 3 is avoided and in particular a tangential undercut in the pressure piece 3 is provided by the guide 30, so that a rotation of the rack 2 "about the rotation axis 5 or about the tilt axis 32 can be avoided.
  • the rack 2 can in particular easily from above in the
  • Pressure piece 3 are inserted and is then ready for use.
  • a rack 42 is shown in a further embodiment, which with its rack back 422 in a complementary to this guide 430 in a
  • Pressure piece 43 is slidably received along the longitudinal axis 5 of the rack 42.
  • the Rack back 422 includes a convex contour 420 in cross section to the longitudinal axis 5 of the rack 42.
  • This convex contour 420 can be described by a curve which is continuously differentiable. Accordingly, it is a smooth-convex contour 420.
  • the curve describing the smooth-convex contour 420 has distances R4 from a radius center line 44 along its course, the radius center line 44 being arranged eccentrically to the longitudinal axis 5 of the rack 42 and, in the illustrated embodiment, being outside the volume defined by the rack 42 , In the embodiment shown, the Radienstoffline 44 even behind the steering pinion. 6
  • the distances R4 to the radius center 44, which has the curve along the smooth-convex contour 420, are greater than or equal to a minimum radius R4min along the smooth-convex contour 420 and less than or equal to a maximum radius R4max.
  • the minimum radius R4min and the maximum radius R4max are determined so that the rack 42 can be inserted undercut-free perpendicular to its longitudinal axis 5 in the pressure piece 43.
  • FIG 9 yet another embodiment of a rack 52 is shown, which is inserted in a complementary to this pressure piece 53.
  • the rack 52 is slidably received along its longitudinal axis 5 in a complementary to this guide 530 of the pressure piece 53 in order to be able to transmit a steering movement accordingly by a shift can.
  • the rack spine 522 comprises two areas with a contour 520 which is smooth-convex in cross section to the longitudinal axis 5 of the rack 52. This smooth-convex contour 520 can be described in each case by a curve which is continuously differentiable.
  • Each curve describing a smooth-convex contour 520 has distances R5 from a radii centerline 54 along its course. Accordingly, two Radienschlinien 54 are provided, which each form a starting point for the distances to each one of the smooth-convex contour descriptive curves. Radienstofflinien 54 are arranged eccentrically to the longitudinal axis 5 of the rack 52 and lie in the embodiment shown outside of the defined by the rack 42 volume. In the exemplary embodiment shown, the radii center lines 54 lie behind the steering pinion 6 and on the respective convex contour 520 of opposite sides of the rack 52.
  • the distances R5 to the radii centers 54 which has the curve along the convex contours 520, are greater than or equal to a minimum radius R5min along the smooth-convex contours 420 and less than or equal to a maximum radius R5max.
  • the minimum radius R5min and the maximum radius R5max are determined such that the rack 52
  • undercut-free perpendicular to its longitudinal axis 5 in the pressure piece 53 and in particular in the guide 530 of the pressure piece 53 can be inserted.

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Description

Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, Lenkgetriebe und Druckstück
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, ein Lenkgetriebe sowie ein Druckstück.
Stand der Technik
Zahnstangen für Lenksysteme in Kraftfahrzeugen, insbesondere für Zahnstangenlenkgetriebe, sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Bei solchen Zahnstangenlenkgetrieben ist eine sich quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckende Zahnstange vorgesehen, welche einen mit einem Lenkritzel kämmenden Verzahnungsbereich aufweist. Das Lenkritzel ist über eine entsprechende Lenkwelle drehfest mit dem von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs bedienten Lenkrad verbunden.
Der Verzahnungsbereich der Zahnstange weist eine zur Verzahnung des Lenkritzels kompatible Zahnstangenverzahnung auf, über welche entsprechend die Lenkkraft vom Lenkritzel auf die Zahnstange übertragen wird. Die beiden Enden der Zahnstange stehen üblicherweise über Spurstangen und Kugelgelenke direkt oder indirekt mit je einem gelenkten Rad des Kraftfahrzeugs in Verbindung. Entsprechend wird die mit dem Lenkrad eingebrachte Lenkbewegung über das Lenkritzel auf die Zahnstange übertragen, und die daraus resultierende lineare Bewegung der Zahnstange wird dann in eine Lenkbewegung der gelenkten Räder des Kraftfahrzeuges umgewandelt.
Um die über das Ritzel in der Zahnstange eingetragenen Kräfte abzustützen und insbesondere ein Ausweichen der Zahnstange in eine der Verzahnung entgegen gesetzte Richtung zu verhindern und entsprechend ein Springen des Lenkritzels über die Verzahnung der Zahnstange zu verhindern, wird der dem Verzahnungsbereich gegenüberliegende Zahnstangenrücken über ein entsprechendes Druckstück abgestützt und in Richtung auf das Lenkritzel hin vorgespannt. Ein Problem bei derartigen Zahnstangenlenkgetrieben besteht darin, dass der Zahnstange durch den Zahneingriff zwischen Lenkritzel und Zahnstange ein Drehmoment aufgeprägt wird, welches in einer Rotation um die Längsachse der Zahnstange resultieren kann. Dieses Drehmoment muss entsprechend abgestützt werden.
Gerade auch bei Lenksystemen, bei welchen elektrische Hilfskrafteinrichtungen zur Unterstützung der Lenkbewegung vorgesehen sind, können derartige Rotationen der Zahnstange eine ungünstige Krafteinleitung hervorrufen. Weiterhin werden beispielsweise über eine Hilfskrafteinrichtung in Form eines Kugelgewindetriebs (KGT) entsprechende Drehmomente in die Zahnstange eingeleitet, welche ebenfalls abgestützt werden müssen.
Entsprechend stellt der Stand der Technik unterschiedliche Geometrien zur AbStützung der auf die Zahnstange aufgebrachten Drehmomente bereit. Hier sind beispielsweise aus der DE 198 58 681 A1 und der DE 10 2008 054 782 A1 Y-förmige Zahnstangenrücken bekannt, welche die
Drehmomente abstützen sollen.
Weiterhin sind beispielsweise aus der GB 976,661 V-förmige Zahnstangenrücken bekannt, welche ebenfalls eine AbStützung der Zahnstange gegen die eingetragenen Drehmomente bereitstellen sollen.
Aus der DE 10 2004 010 819 A1 ist eine Zahnstange mit einer V-förmigen Ausnehmung beziehungsweise V-förmigen Nut offenbart, welche auch zur AbStützung der eingetragenen Drehmomente dient.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Zahnstangen beziehungsweise deren Konturen ist, dass die Herstellung der jeweiligen Konturen aufwändig ist und beispielsweise durch Gesenkschmieden oder Kaltumformen nicht hergestellt werden kann. Weiterhin ist bei Zahnstangen mit einem V-förmigen Zahnstangenrücken nur eine geringe Hemmung gegenüber einer Rotation und entsprechend nur eine geringe AbStützung der eingeleiteten Drehmomente erreichbar. Diese lässt auch immer stärker nach, wenn sich die Anlageflächen der Druckstücke im Betrieb abnutzen.
Bei Zahnstangen mit Y-Profil beziehungsweise einem Y-förmigen Zahnstangenrücken macht sich zum einen deren große Bauform negativ bemerkbar und mit der Einebnung der Wölbungen an den Druckstückflächen mit zunehmendem Verschleiß kommt es zum anderen beim Anlegen eines Drehmoments zu einem Übergang von einer Linienauflage zu einer vollflächigen Anlage, wodurch unerwünschte Geräusche entstehen können. Darstellung der Erfindung
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zahnstange sowie ein
Lenkgetriebe für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welche mit einem reduzierten Aufwand herstellbar sind und welche gleichzeitig eine AbStützung eines Drehmomentes bereitstellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Zahnstange mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Entsprechend wird eine Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, welche einen sich entlang eines Abschnitts der Längsachse der Zahnstange erstreckenden Verzahnungsbereich zum Eingriff mit einem Lenkritzel, und einen dem Verzahnungsbereich gegenüberliegenden Zahnstangenrücken zum Kontakt mit einem Druckstück umfasst, wobei der mit dem Druckstück kontaktierbare Bereich des Zahnstangenrückens im Querschnitt bezüglich der Längsachse mindestens eine konvexe Kontur aufweist. Erfindungsgemäß ist die konvexen Kontur durch eine stetig differenzierbare Kurve beschreibbar, wobei die Kurve entlang ihrem Verlauf Abstände zu einer Radienmittellinie aufweist und die Radienmittellinie exzentrisch zu der
Längsachse der Zahnstange angeordnet ist. Der Verlauf kann gut in Polarkoordinaten dargestellt werden, deren Polarmittelpunkt auf der Radienmittellinie liegt. Die Kurve kann dann über den Abstand vom Polarmittelpunkt und einen Winkelwert beschrieben werden.
Unter der Radienmittellinie wird eine zur Längsachse der Zahnstange parallele, gedachte Linie verstanden, welche die Radienmittelpunkte der konvexen Kontur zumindest über die Länge des mit dem Druckstück kontaktierbaren Bereichs der Zahnstangenrückens darstellt. Die Radienmittellinie erstreckt sich damit auch parallel zur Verschiebungsrichtung der Zahnstange relativ zum
Druckstück und verändert ihre Position auch bei einer Verschiebung der Zahnstange nicht.
Dadurch, dass der Zahnstangenrücken mit mindestens einer konvexen Kontur ausgebildet ist, welche eine stetig differenzierbare Kurve beschreibt, lässt sich die Zahnstange entsprechend durch herkömmliches Gesenkschmieden oder Kaltumformen auf eine kostengünstige Weise herstellen. Durch die stetige Differenzierbarkeit sind insbesondere keine„Kanten" in den konvexen Bereichen vorhanden, welche sich nachteilig auf eine einfache Herstellung auswirken könnten. Eine zerspanende Verarbeitung ist damit nicht notwendig, da die konvexe Kontur des
Zahnstangenrückens mit entsprechend konkaven Gesenkwerkzeugen beziehungsweise
Kaltumformwerkzeugen in bekannter Weise geformt werden kann.
Durch die genannte exzentrische Anordnung der Radienmittellinie der Abstände der Kurve, welche die konvexen Kontur beschreibt, bezüglich der Längsachse der Zahnstange wird darüber hinaus eine stabile Hemmung der Rotation der Zahnstange gegenüber eingetragenen Drehmomenten bereitgestellt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Längsachse der Zahnstange und der Radienmittellinie der konvexen Kontur, welche entsprechend nicht koaxial angeordnet sind sondern auseinanderfallen, wird nämlich die entsprechende Hemmung der Rotation der Zahnstange beim Einbringen von Drehmomenten verwirklicht. Diese Hemmung ergibt sich dadurch, dass ein starrer Körper nicht gleichzeitig um zwei voneinander beabstandete Rotationsachsen rotieren kann.
Die Längsachse der Zahnstange wird hier bevorzugt durch die Rotationsachse der Zahnstange oder die Symmetrieachse der Zahnstange ausgebildet. Als Symmetrieachse kann auch die Achse des Flächenmittelpunktes oder Flächenschwerpunktes angesehen werden. Diese Längsachse korrespondiert entsprechend, beispielsweise bei der Herstellung der Zahnstange durch
Gesenkschmieden aus einem Rundmaterial, mit der Längsachse beziehungsweise der
Rotationsachse des ursprünglichen Rundmaterials. Ohne die vorgeschlagene spezielle Ausbildung des Zahnstangenrückens würde die Zahnstange daher beim Aufbringen eines Drehmoments um diese Längsachse rotieren. Mit anderen Worten handelt es sich hierbei um die sich geometrisch ergebende Rotationsachse der Zahnstange.
Bei der Ausbildung der Zahnstange ist es notwendig, die Kontur über die Länge des
Zahnstangenrückens, welcher mit dem Druckstück kontaktierbar ist, konstant zu halten, um ein leichtgängiges Verschieben der im Druckstück geführten Zahnstange entlang der Längsachse der Zahnstange beim Aufbringen einer Lenkbewegung zu ermöglichen.
Mit anderen Worten verändert sich die Kontur des Zahnstangenrückens zumindest über die Länge, welche mit dem Druckstück kontaktierbar ist, nicht. Entsprechend ist die Kontur des
Zahnstangenrückens zumindest in diesem Bereich durch parallel zueinander angeordnete Linien darstellbar, wobei sich die parallelen Linien auch parallel zur Längsachse der Zahnstange und parallel zur Radienmittellinie erstrecken.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind alle Abstände von der Radienmittellinie entlang der stetig differenzierbaren konvexen Kontur größer oder gleich einem minimalen Radius und kleiner oder gleich einem maximalen Radius und der minimale Radius und der maximale Radius sind so bestimmt, dass die Zahnstange hinterschnittfrei senkrecht zu ihrer Längsachse in das Druckstück einlegbar ist. Durch die entsprechende Ausbildung der Abstände der die konvexe Kontur beschreibenden Kurve kann erreicht werden, dass ein einfacher Zusammenbau der Zahnstange mit einem entsprechenden Druckstück möglich ist. Insbesondere wird durch die beschriebene
Ausbildung der Form der konvexen Kontur erreicht, dass Hinterschnitte vermieden werden, welche auch aus Sicht der Herstellung nachteilig sein können, da sie mehrteilige Werkzeuge erfordern.
Bei der Darstellung der stetig differenzierbaren konvexen Kontur hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Änderung der Abstände der Kontur von der Radienmittellinie geringer als 10% pro Winkelgrad des Polarwinkels ist. Änderungswerte des Abstandes von weniger als 1 % pro
Winkelgrad Polarwinkel sind jedoch mehr zu bevorzugen. Dabei sind mit Vorzug Konturabschnitte mit größeren Abständen von der Radienmittellinie zwischen Konturabschnitte mit geringerem Abstand eingeschlossen. Insbesondere an den beiden Enden des jeweiligen Konturabschnitts liegt die Kontur mit Vorzug der jeweils auf dem kleinsten der vorgegebenen Radien (=Abständen) der Kontur von der Radienmittellinie.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung ist die stetig differenzierbare konvexe Kontur kreisbogenförmig und die Radienmittellinie der kreisbogenförmigen Kontur ist exzentrisch zu der Längsachse der Zahnstange angeordnet. Hierdurch kann eine Vereinfachung der Herstellbarkeit, insbesondere für das Druckstück, erreicht werden.
Unter einer kreisbogenförmigen Kontur des Zahnstangenrückens wird hier verstanden, dass der Zahnstangenrücken quer zur Längsachse einen kreisförmigen Querschnittsabschnitt aufweist. Der kreisförmige Querschnittsabschnitt weist entsprechend einen Abstand von der Radienmittellinie auf, welcher konstant ist. Daher entspricht hier der im Anspruch 1 definierte Abstand zu der
Radienmittellinie dem Radius der kreisbogenförmigen Kontur. Der Querschnittsabschnitt beschreibt dabei typischerweise keinen Vollkreis, sondern nur einen kleinen Abschnitt eines Vollkreises, beispielsweise ca. 5° bis 30° eines Vollkreises. Zwischen zwei Abschnitten mit einer kreisbogenförmigen Kontur können Konturabschnitte mit beliebigen Formen, insbesondere geraden oder spline-förmigen Konturen, angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar und möglich, zwei Abschnitte mit einer kreisbogenförmigen Kontur übergangslos im Umfang gesehen nebeneinander anzuordnen. Analog gilt dies auch für Abschnitte von stetig differenzierbaren konvexen Konturen. Entsprechend können zwischen zwei Abschnitten mit einer stetig differenzierbaren konvexen Kontur Konturabschnitte mit beliebigen Formen, insbesondere geraden oder spline-förmigen Konturen, angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar und möglich, zwei Abschnitte mit einer stetig differenzierbaren konvexen Kontur übergangslos im Umfang gesehen nebeneinander anzuordnen.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden die Begriffe„stetig differenzierbare konvexe Kontur" und„glatt-konvexer Kontur" synonym verwendet. Weiterhin sind im Folgenden, soweit anwendbar, die Ausführungen, die auf die kreisbogenförmige Kontur bezogen werden auch auf die glattkonvexe Kontur übertragen gelten. Im Rahmen der Analogie ist ein Radius, gemessen von der Radienmittellinie, auf dem der äußere Umfang der kreisförmigen Kontur liegt äquivalent mit einem Abstand der glatt-konvexen Kontur zur Radienmittellinie anzusetzen. Auch in dieser vorteilhaften Weiterbildung wird eine Hemmung einer Rotation der Zahnstange um ihre Längsachse in der oben beschriebenen Form bereitgestellt, obwohl die Ausbildung des Zahnstangenrückens mit einer kreisbogenförmigen Kontur - oder auch einer glatt-konvexen Kontur - eigentlich für eine Rotation prädestiniert wäre.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird die Radienmittellinie außerhalb der Zahnstange angeordnet, wodurch erreicht wird, dass die Längsachse der Zahnstange, also die sich geometrisch ergebende Rotationsachse der Zahnstange, und die sich über die Radienmittellinie ergebende Rotationsachse der kreisbogenförmigen Kontur oder auch der glatt-konvexen Kontur deutlich auseinanderfallen. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der Verzahnungsbereich der Zahnstange zwischen der Radienmittellinie und der Längsachse der Zahnstange angeordnet. Mit anderen Worten befinden sich beispielsweise eine erste Rotationsachse oberhalb, und eine zweite Rotationsachse unterhalb des Verzahnungsbereiches, über welchen das Drehmoment eingetragen wird. Da aber ein starrer Körper, wie bereits genannt, nicht gleichzeitig um zwei voneinander beabstandete Rotationsachsen rotieren kann, insbesondere nicht bei einer Einleitung des
Drehmoments zwischen den Rotationsachsen, ergibt sich auf diese Weise eine sehr stabile Hemmung der Rotation der Zahnstange. In der genannten bevorzugten Ausführungsform liegt die Radienmittellinie auch au ßerhalb der Verzahnung der Zahnstange.
Bei einer Verschiebung der Zahnstange in Längsrichtung der Zahnstange, welche auch die Verschiebungsrichtung bereitstellt, ändert sich die Position der Radienmittellinie nicht. Damit ist der Abstand zwischen der Radienmittellinie und der Längsrichtung der Zahnstange an jeder Position des Bereiches, in welchem der Zahnstangenrücken mit dem Druckstück in Kontakt bringbar ist, konstant. Der gleiche Effekt einer effektiven Hemmung der Rotation der Zahnstange beim Eintragen eines Drehmoments wird erreicht, wenn die Radienmittellinie der kreisbogenförmigen oder glatt-konvexen Kontur auf einer Oberfläche der Zahnstange angeordnet ist. Auch in dieser Ausgestaltung tritt durch das Auseinanderfallen der Radienmittellinie der kreisbogenförmigen Kontur und der Längsachse beziehungsweise der Rotationsachse der Zahnstange die vorbeschriebene Hemmung gegenüber eingetragenen Drehmomenten auf.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Zahnstangenrücken mindestens zwei unterschiedliche kreisbogenförmige Konturen oder glatt-konvexe Konturen aufweist. Es lässt sich auf diese Weise eine Zahnstange ausbilden, welche zum einen mittels Gesenkschmieden oder Kaltumformen in kostengünstiger Weise hergestellt werden kann, zum anderen aber durch die Bereitstellung der mindestens zwei Radienmittellinien der kreisbogenförmigen oder der glatt-konvexen Kontur, wieder die vorbeschriebene Hemmung in besonders effektiver Weise ausbildet. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung liegt wiederum der Verzahnungsbereich zwischen den
Radienmittellinien der kreisbogenförmigen oder glatt-konvexen Konturen und der Längsachse der Zahnstange, so dass eine Rotation der Zahnstange nicht stattfinden kann. Es ist offensichtlich, dass auch eine Kombination aus kreisbogenförmiger und glatt-konvexer Kontur denkbar und möglich ist.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Radienmittellinie der kreisbogenförmigen Kontur oder der glatt-konvexen Kontur auf einer Oberfläche der Zahnstange in einem Bereich angeordnet, welcher mit dem Druckstück kontaktierbar ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass - neben dem bereits beschriebenen Auseinanderfallen der Rotationsachse der Zahnstange und der durch die kreisbogenförmige oder glatt-konvexen Kontur gebildeten Radienmittellinien - weiterhin ein tangentialer Hinterschnitt des Zahnstangenrückens bezüglich des Druckstücks ausgebildet wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Radienmittellinie der kreisbogenförmigen Kontur auf der Kippachse angeordnet ist, um welche die Zahnstange in dem Druckstück rotieren würde, und gleichzeitig der Radius der kreisbogenförmigen Kontur größer ist, als die Breite der Zahnstange im Druckstück. Besonders bevorzugt ist es, wenn die kreisbogenförmige Kontur einen tangentialen Hinterschnitt der Zahnstange bezüglich des Druckstückes ausbildet. Auf diese Weise kann eine weitere Hemmung einer Rotation der Zahnstange erreicht werden.
Die oben genannte Aufgabe wird besonders bevorzugt durch eine Zahnstange für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges gelöst, welche einen sich entlang eines Abschnitts der Längsachse der
Zahnstange erstreckenden Verzahnungsbereich zum Eingriff mit einem Lenkritzel, und einen dem Verzahnungsbereich gegenüberliegenden Zahnstangenrücken zum Kontakt mit einem Druckstück umfasst, wobei der mit dem Druckstück kontaktierbare Bereich des Zahnstangenrückens im Querschnitt bezüglich der Längsachse mindestens eine kreisbogenförmige Kontur aufweist.
Erfindungsgemäß ist dabei die Radienmittellinie der kreisbogenförmigen Kontur exzentrisch zu der Längsachse der Zahnstange angeordnet.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Lenkgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst. Entsprechend umfasst das Lenkgetriebe eine Zahnstange und ein Druckstück. Erfindungsgemäß ist die Zahnstange mit der oben beschriebenen Geometrie ausgebildet. Besonders bevorzugt weist das Druckstück eine Führung auf, welche eine dem Zahnstangenrücken komplementäre Kontur aufweist.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin auch durch ein Druckstück zur Aufnahme einer Zahnstange mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Entsprechend weist das Druckstück eine Führung auf, welche eine dem Zahnstangenrücken einer Zahnstange mit der oben beschriebenen Geometrie komplementäre Kontur aufweist.
Weiterhin wird im Anspruch 14 ein Verfahren zur Herstellung einer Zahnstange mit der oben beschriebenen Geometrie vorgeschlagen, wobei der Zahnstangenrücken erfindungsgemäß geschmiedet oder kaltumgeformt wird und bevorzugt durch Gesenkschmieden hergestellt wird. Besonders bevorzugt ist es, die Zahnstange aus einem Rundmaterial herzustellen. Auf diese Weise wird eine kostengünstige Herstellung in effizienter Weise erreicht. Allerdings ist es denkbar und möglich, die Zahnstange auch durch ein spanendes Verfahren, bevorzugt durch Profilschleifen herzustellen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht einer Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug;
Figur 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abschnitts einer
herkömmlichen Zahnstange gemäß dem Stand der Technik;
Figur 3 eine schematische perspektivische Darstellung der Zahnstange aus Figur 2 mit einem Lenkritzel und einem Druckstück;
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Zahnstange und ein Druckstück im
Bereich der Verzahnung der Zahnstange in einer weiteren Ausführungsform gemäß dem Stand der Technik;
Figur 5 eine schematische Querschnittsansicht einer Zahnstange gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 6 eine schematische Querschnittsansicht einer Zahnstange gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 7 eine schematische Querschnittsansicht einer Zahnstange in einem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 8 eine schematische Querschnittsansicht einer Zahnstange in einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Figur 9 eine schematische Querschnittsansicht einer Zahnstange in einem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführunqsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
Figur 1 zeigt schematisch eine Lenkvorrichtung 100 für ein Kraftfahrzeug. Die Lenkvorrichtung 100 umfasst ein Lenkrad 101 , welches mit einer Lenkwelle 102 verbunden ist, wobei der Fahrer des Kraftfahrzeugs über das Lenkrad 101 die gewünschte Lenkbewegung ausüben kann.
An der Lenkwelle 102 ist drehfest ein Lenkritzel 103 angebracht, welches mit einem
Verzahnungsbereich 105 einer Zahnstange 104 kämmt. Die Zahnstange 104 ist in einem
Lenkungsgehäuse 106 in Richtung ihrer Längsachse verschieblich gelagert. Ein Druckstück 108 ist vorgesehen, welches eine ebenfalls verschiebliche Lagerung der Zahnstange 104 an einem dem Lenkritzel 103 und dem Verzahnungsbereich 105 gegenüberliegenden Zahnstangenrücken der Zahnstange 104 ermöglicht. Entsprechend weist das Druckstück 108 eine zu dem
Zahnstangenrücken komplementäre Führungsfläche zur Führung des Zahnstangenrückens auf. Über das Druckstück 108 werden die von der kämmenden Verzahnung zwischen dem Lenkritzel 103 und dem Verzahnungsbereich 105 aufgebrachten und senkrecht zur Längsachse der
Zahnstange 104 gerichteten Kraftkomponenten so abgestützt, dass die Verzahnung stets sicher in Eingriff gehalten wird. Mit beiden Enden der Zahnstange 104 sind Spurstangen 107 über nicht dargestellte Kugelgelenke direkt oder indirekt verbunden, wobei die Spurstange 107 in bekannter Weise über Achsschenkel mit je einem gelenkten Rad des Kraftfahrzeugs verbindbar ist, um die vom Fahrer über das Lenkrad 101 aufgebrachte Lenkbewegung auf die gelenkten Räder zu übertragen. In weiteren bekannten Ausführungsformen sind zur Unterstützung des Fahrers bei der
Lenkbewegung unterschiedliche Kraftunterstützungseinrichtungen vorgesehen, beispielsweise auf die Zahnstange 104 oder auf die Lenkwelle 102 einwirkende elektrische Hilfsantriebe. In den Figuren 2 und 3 ist eine Zahnstange 104 gemäß dem Stand der Technik schematisch gezeigt, wobei die Zahnstange 104, wie sich aus der Figur 2 sofort ergibt, einen kreisrunden Querschnitt senkrecht zur Längsachse 1000 aufweist. Die Längsachse 1000 bildet entsprechend auch eine Rotationsachse aus, um welche herum sich die Zahnstange 104 in Richtung des gezeigten Pfeils 1 100 drehen kann.
Ein Verzahnungsbereich 105 ist an der Oberseite der Zahnstange 104 vorgesehen, welcher sich nicht über die gesamte Längserstreckung der Zahnstange 104 hinweg erstreckt, sondern lediglich in einem begrenzten Abschnitt D bezüglich der Längserstreckung der Zahnstange 104 vorgesehen ist.
Über einen Eingriff des Lenkritzels 103, welches mit der Lenkwelle 102 drehfest verbunden ist, findet entsprechend eine Translationsbewegung der Zahnstange 104 in Richtung des Pfeils 1200 statt.
Um die durch den kämmenden Eingriff zwischen dem Lenkritzel 103 und dem verzahnten Abschnitt 105 aufgebrachten Kräfte, welche radial zur Längsachse 1000 der Zahnstange 104 wirken, abzustützen, ist ein Druckstück 109 vorgesehen, welches gegenüberliegend dem
Verzahnungsbereich 105 der Zahnstange 104 angeordnet ist, um entsprechend mit dem
Zahnstangenrücken 1300 in Eingriff zu kommen und das Lenkritzel 103 entsprechend mit dem Verzahnungsbereich 105 in Eingriff zu halten. Ein elastisches Element 1 10 spannt das Druckstück 109 entsprechend vor.
Die in den Figuren 2 und 3 gezeigten Geometrien der Verzahnungen des Verzahnungsbereiches 105 beziehungsweise des Lenkritzels 103 sind lediglich exemplarisch zu verstehen. Die Abstände, die Schrägstellungen und/oder die Formen der Verzahnungen können von den in den Figuren 2 und 3 gezeigten abweichen. Sie können auch über den begrenzten Abschnitt D des verzahnten Abschnittes 105 hinweg variieren, wobei dann von variabel verzahnten Zahnstangen 104 gesprochen wird.
Da der Zahnstangenrücken 1300 der Zahnstange 104 in den Figuren 2 und 3 eine
kreisbogenförmige Kontur und damit einen kreisbogenförmigen Querschnitt aufweist, dessen Radienmittellinie mit der Längsachse 1000 der Zahnstange 104 zusammenfällt, kann es durch das Einbringen eines Drehmoments über das Lenkritzel 103 zu einer Rotation der Zahnstange 104 um die Längsachse 1000 herum kommen, so wie es beispielsweise in Figur 2 über den Pfeil 1 100 angedeutet ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik ist in Figur 4 eine
Zahnstange 104' gezeigt, welche einen so genannten D-förmigen Querschnitt aufweist. Der Radius r der kreisbogenförmigen Kontur des Zahnstangenrückens 1300, welcher in dem Druckstück 109 aufgenommen ist, fällt wiederum mit der Längsachse 1000 der Zahnstange 104' zusammen.
Entsprechend setzt auch diese Zahnstange 104' mit dem D-förmigen Querschnitt kein abstützendes Moment einem möglichen Eintrag eines Drehmomentes entgegen. Vielmehr kann beim Eintrag eines Drehmomentes entsprechend wiederum eine Rotation in Richtung des Pfeils 1 100 ungehemmt stattfinden, so dass eine AbStützung der entsprechenden Drehmomente über diese Geometrie nicht stattfinden kann.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Zahnstange 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Zahnstange 2 weist einen Verzahnungsbereich 20 auf, welcher zum Eingriff mit einer Ritzelverzahnung 7 eines Lenkritzels 6 dient. Das Lenkritzel 6 ist mit der Lenkwelle 8 verbunden und kann in üblicher Weise durch einen in der Figur nicht gezeigten Fahrer über ein ebenfalls nicht gezeigtes Lenkrad um seine Achse gedreht werden, um entsprechend eine Lenkbewegung auszuführen. Der dem Verzahnungsbereich 20 der Zahnstange 2
gegenüberliegende Zahnstangenrücken 22 ist in einem Druckstück 3 geführt. Das Druckstück 3 weist dabei eine entsprechend der Kontur des Zahnstangenrückens 22 komplementäre Führung 30 auf, welche den Zahnstangenrücken 22 verschiebbar aufnimmt. Die Zahnstange 2 weist eine Längsachse 5 auf, welche auch Rotationsachse und Symmetrieachse der Zahnstange 2 ausbildet. Der Zahnstangenrücken 22 der Zahnstange 2 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine konkave Kontur in Form einer kreisbogenförmigen Kontur 220 auf, welche einen von einer entsprechenden Radienmittellinie 4 ausgehenden Abstand in Form des Radius R aufweist. Die Radienmittellinie 4 erstreckt sich dabei parallel zu der Längsachse 5 der Zahnstange 2, ist aber exzentrisch zu der Längsachse 5 der Zahnstange 2 angeordnet. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel liegt die Radienmittellinie 4 außerhalb der Zahnstange 2 auf der Seite des Verzahnungsbereiches 20 und sogar„hinter" dem Lenkritzel 7.
Die Radienmittellinie 4 ist entsprechend eine Längsachse 5 der Zahnstange 2 parallele, gedachte Linie, welche die Radienmittelpunkte der konvexen Kontur 220 zumindest über die Länge des mit dem Druckstück 3 kontaktierbaren Bereichs der Zahnstangenrückens 22 darstellt. Die Radienmittellinie 4 erstreckt sich damit auch parallel zur Verschiebungsrichtung der Zahnstange 2 relativ zum Druckstück 3 und verändert ihre Position auch bei einer Verschiebung der Zahnstange 2 nicht.
Mit anderen Worten liegt der Verzahnungsbereich 20 zwischen der Radienmittellinie 4 der kreisbogenförmigen Kontur 220 und der Längsachse 5 (beziehungsweise der Rotationsachse oder der Symmetrieachse) der Zahnstange 2. Es ist dabei sogar denkbar und möglich, die
Radienmittellinie 4 derart auszuführen, dass das Lenkritzel 6 vollständig oder zumindest teilweise zwischen der Radienmittellinie 4 und der Längsachse 5 angeordnet ist.
Entsprechend kann für den Fall, dass mittels des Lenkritzels 6 ein Drehmoment auf die Zahnstange 2 aufgebracht wird, welches bei einer anderen Kontur des Zahnstangenrückens in einer Rotation der Zahnstange 2 um die Längsachse 5 der Zahnstange 2 herum resultieren würde, ein solches Drehmoment eine Drehung der Zahnstange 2 in der gezeigten Ausführungsform nicht hervorrufen, da eine gleichzeitige Rotation um die beiden potentiellen Drehachsen, nämlich um die durch die Radienmittellinie 4 vorgegebene Drehachse des Zahnstangenrückens 22 und um die durch die Geometrie der Zahnstange 2 vorgegebenen Längsachse 5 der Zahnstange 2, nicht durchführbar ist. Mit anderen Worten kann eine Rotation der Zahnstange 2 deshalb nicht stattfinden, weil eine gleichzeitige Drehung eines starren Körpers in Form der Zahnstange 2 um zwei nicht zueinander koaxiale Drehachsen nicht möglich ist.
Durch diese AbStützung der Kräfte in Drehrichtung der Zahnstange 2 um ihre eigene Achse an den Geometrien des Druckstücks wird der Anteil dieser Kräfte, welcher im Verzahnungseingriff zwischen der Zahnstange 2 und dem Lenkritzel 6 aufgenommen werden muss, zumindest wesentlich verringert, und wird bevorzugt auf 5% und besonders bevorzugt auf Null reduziert. Dadurch wird der Verzahnungseingriff und der Lauf bei der Verdrehung des Lenkritzels 6 wenig bis gar nicht durch die Drehmomente gestört. Dies gilt analog auch für die weiteren
Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Die in Figur 5 gezeigte Zahnstange 2 weist ein einfaches Querschnittsprofil auf, welches eine einfache Herstellung ermöglicht und sich geometrisch im Wesentlichen aus dem ursprünglichen kreisförmigen Profil des Rundmaterials zusammensetzt, aus welchem die Zahnstange hergestellt wird, kombiniert mit der kreisbogenförmigen Kontur 220 des Zahnstangenrückens 22. Die kreisbogenförmige Kontur 220 des Zahnstangenrückens 22 lässt sich mittels Kaltumformen oder mittels Gesenkschmieden auf einfache Weise herstellen. Insbesondere ist keine spanende Bearbeitung des Ausgangsmaterials notwendig, um die entsprechende Gestaltung des
Querschnitts der Zahnstange 2 und insbesondere die kreisbogenförmige Kontur 220 des
Zahnstangenrückens 22 zu erzeugen. Damit lässt sich auf diese Weise eine Zahnstange 2 herstellen, welche einfach und kostengünstig herzustellen ist, gleichzeitig aber eine effektive Sicherung gegen ein Verdrehen und entsprechend ein effektives Abstützen von beispielsweise über ein Lenkritzel beziehungsweise über Unterstützungsvorrichtungen eingetragene Drehmomente bereitstellt.
Eine kreisbogenförmige Kontur kann durch eine stetig differenzierbare Kurve beschrieben werden, welche Abstände von einer Radienmittellinie in Form des Radius der kreisbogenförmigen Kontur aufweist.
Die Radienmittellinie 4 ist exzentrisch bezüglich der Längsachse 5 der Zahnstange 2 angeordnet.
Bei der Ausbildung der Zahnstange 2 ist es notwendig, die Kontur 220 über die Länge des
Zahnstangenrückens 22 hinweg, welcher mit dem Druckstück 3 kontaktierbar ist, konstant zu halten, um ein leichtgängiges Verschieben der im Druckstück 3 geführten Zahnstange 2 entlang der Längsachse 5 der Zahnstange 2 beim Aufbringen einer Lenkbewegung zu ermöglichen. Die Radienmittellinie 4 ist dabei parallel zu der Längsachse 5 der Zahnstange 2 geführt.
Mit anderen Worten verändert sich die Kontur 220 des Zahnstangenrückens 22 zumindest über die Länge, welche mit dem Druckstück 3 kontaktierbar ist, nicht. Entsprechend ist die Kontur des Zahnstangenrückens 22 zumindest in diesem Bereich durch parallel zueinander angeordnete Linien darstellbar, wobei sich die parallelen Linien auch parallel zur Längsachse 5 der Zahnstange 2 und parallel zur Radienmittellinie 4 erstrecken.
Damit bleibt auch der in der Schnittdarstellung der Figur 5 gezeigte Abstand zwischen der
Längsachse 5 und der Radienmittellinie 4 zumindest über die Länge, welche mit dem Druckstück 3 kontaktierbar ist, nicht.
In Figur 6 wird ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Zahnstange 2' gezeigt, welche in einem Druckstück 3 geführt ist. Das Druckstück 3 weist wiederum eine Führung 30 auf, welche komplementär zu dem Zahnstangenrücken 22 der Zahnstange 2' ausgebildet ist und für eine Führung der Zahnstange 2' und gleichzeitig für eine in Längsrichtung der Zahnstange 2' verschiebliche Lagerung sorgt. Die Zahnstange 2' weist wiederum einen Verzahnungsbereich 20 auf, welcher zum Eingriff mit einer Ritzelverzahnung 7 eines Lenkritzels 6 dient.
Der Zahnstangenrücken 22 weist wiederum eine glatt-konvexe Kontur in Form einer
kreisbogenförmigen Kontur auf, welche hier über zwei kreisbogenförmige Konturen 220' ausgebildet wird. Die jeweiligen kreisbogenförmigen Konturen 220' weisen jeweils eine
Radienmittellinie 4' auf, welche außerhalb des Volumens der Zahnstange 2' liegen und
entsprechend wieder exzentrisch bezüglich der Längsachse 5 der Zahnstange 2' angeordnet sind.
Auch in diesem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt entsprechend der
Verzahnungsabschnitt 20 in einer Ebene, welche zwischen der durch die Radienmittellinien 4' gebildeten Ebene und einer parallel dazu ausgebildeten Ebene durch die Längsachse 5 der Zahnstange 2' liegt. Entsprechend kann auch hier eine Rotation der Zahnstange 2' um die drei potentiellen Rotationsachsen nicht gleichzeitig stattfinden. Damit wird ein über den
Verzahnungsabschnitt 20 eingetragenes Drehmoment, welches beispielsweise über das Lenkritzel 6 eingetragen wird, beziehungsweise ein Drehmoment, welches über einen Unterstützungsantrieb eingetragen wird, entsprechend so abgestützt, dass es weder zu einem Verkippen noch zu einer Verdrehung der Zahnstange 2' in dem Druckstück 3 kommen kann. Dadurch wird, wie bereits oben beschrieben, die Abstützungskraft zur AbStützung des Drehmomentes, welche durch den
Verzahnungseingriff zwischen Zahnstange 2 und Lenkritzel 6 aufgenommen werden muss, wiederum wesentlich verringert. Es ist in diesem Ausführungsbeispiel denkbar und möglich, die Radienmittellinien 4 und 4' derart auszuführen, dass das Lenkritzel 6 vollständig oder zumindest teilweise zwischen der durch die Radienmittellinien 4 und 4' gebildeten Ebene und der Längsachse 5 angeordnet ist.
In dem in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Druckstück 3 wiederum eine Führung 30 auf, welche die Zahnstange 2" an deren Zahnstangenrücken 22 führt. Es ist wiederum eine glattkonvexe Kontur in Form einer kreisbogenförmigen Kontur 220" am Zahnstangenrücken 22 vorgesehen, welche jeweils eine Radienmittellinie 4" aufweist, die auf der Oberfläche der
Zahnstange 2" angeordnet ist. Die Zahnstange 2 weist wiederum einen Verzahnungsbereich 20 auf, welcher zum Eingriff mit einer Ritzelverzahnung 7 eines Lenkritzels 6 dient. Die Zahnstange 2" ist dabei so ausgebildet, dass ein mögliches Kippmoment, welches die
Zahnstange 2" um die Kippachse 32 der Führung 30 des Druckstückes 3 rotieren würde, durch die kreisbogenförmige Kontur 220"' abgestützt wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Radius R" der kreisbogenförmigen Kontur 220" größer als ein Radius x, welcher notwendig wäre, um eine hinterschnittfreie Rotation der Zahnstange 2" um die Kippachse 32 zu ermöglichen. Mit anderen Worten wird über die Ausbildung der kreisbogenförmigen Kontur 220" in dem
beschriebenen Ausführungsbeispiel ein tangentialer Hinterschnitt der Zahnstange 2" ausgebildet, welcher ein Verkippen beziehungsweise eine Rotation der Zahnstange 2" verhindert.
Der Radius x, welcher ein Verkippen der Zahnstange 2" um die jeweilige Kippachse 32 des Druckstückes 3 ermöglichen würde, entspricht hier der Breite d der Zahnstange 2" in der Führung 30. Entsprechend kann auch in diesem Ausführungsbeispiel wiederum durch die Ausbildung einer exzentrischen Anordnung der kreisbogenförmigen Kontur 220" beziehungsweise eine exzentrische Anordnung der jeweiligen Radienmittellinien 4" der kreisbogenförmigen Kontur 220" erreicht werden, dass ein Verkippen der Zahnstange 2" innerhalb des Druckstückes 3 vermieden wird und insbesondere ein tangentialer Hinterschnitt in dem Druckstück 3 durch die Führung 30 bereitgestellt wird, so dass eine Drehung der Zahnstange 2" um die Rotationsachse 5 oder um die Kippachse 32 vermieden werden kann.
Dadurch wird, wie bereits oben beschrieben, die Abstützungskraft zur AbStützung des
Drehmomentes, die durch den Verzahnungseingriff zwischen Zahnstange 2 und Lenkritzel 6 aufgenommen werden muss, wiederum wesentlich verringert.
Durch die hinterschnittfreie Ausbildung der konvexen Kontur beziehungsweise des gesamten Zahnstangenrückens 22 ermöglicht es, die Zahnstange 2 auf eine einfache Weise in das
Druckstück 3 einzusetzen. Die Zahnstange 2 kann insbesondere einfach von oben in das
Druckstück 3 eingelegt werden und ist dann sofort einsatzbereit.
In Figur 8 wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Zahnstange 42 gezeigt, welche mit ihrem Zahnstangenrücken 422 in einer zu diesem komplementären Führung 430 in einem
Druckstück 43 entlang der Längsachse 5 der Zahnstange 42 verschieblich aufgenommen ist. Der Zahnstangenrücken 422 umfasst eine im Querschnitt zu der Längsachse 5 der Zahnstange 42 konvexe Kontur 420. Diese konvexe Kontur 420 lässt sich durch eine Kurve beschreiben, welche stetig differenzierbar ist. Entsprechend handelt es sich um eine glatt-konvexe Kontur 420.
Die die glatt-konvexe Kontur 420 beschreibende Kurve weist über ihren Verlauf hinweg Abstände R4 von einer Radienmittellinie 44 auf, wobei die Radienmittellinie 44 exzentrisch zu der Längsachse 5 der Zahnstange 42 angeordnet ist und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des durch die Zahnstange 42 definierten Volumens liegt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Radienmittellinie 44 sogar hinter dem Lenkritzel 6.
Die Abstände R4 zu dem Radienmittelpunkt 44, welche die Kurve entlang der glatt-konvexen Kontur 420 aufweist, sind entlang der glatt-konvexen Kontur 420 größer oder gleich einem minimalen Radius R4min und kleiner oder gleich einem maximalen Radius R4max. Dabei sind der minimale Radius R4min und der maximale Radius R4max so bestimmt, dass die Zahnstange 42 hinterschnittfrei senkrecht zu ihrer Längsachse 5 in das Druckstück 43 einlegbar ist.
In Figur 9 wird noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zahnstange 52 gezeigt, welche in eine zu dieser komplementären Druckstück 53 eingelegt ist. Die Zahnstange 52 ist entlang ihrer Längsachse 5 verschieblich in einer zu dieser komplementären Führung 530 des Druckstücks 53 aufgenommen, um entsprechend durch eine Verschiebung eine Lenkbewegung übertragen zu können. Der Zahnstangenrücken 522 umfasst zwei Bereiche mit einer im Querschnitt zu der Längsachse 5 der Zahnstange 52 glatt-konvexen Kontur 520. Diese glatt-konvexe Kontur 520 lässt sich jeweils durch eine Kurve beschreiben, welche stetig differenzierbar ist.
Jede eine glatt-konvexe Kontur 520 beschreibende Kurve weist über ihren Verlauf hinweg Abstände R5 von einer Radienmittellinie 54 auf. Entsprechend sind zwei Radienmittellinien 54 vorgesehen, welche jeweils einen Ausgangspunkt für die Abstände zu jeweils einer der die glatt-konvexe Kontur beschreibenden Kurven ausbilden. Die Radienmittellinien 54 sind exzentrisch zu der Längsachse 5 der Zahnstange 52 angeordnet und liegen in dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des durch die Zahnstange 42 definierten Volumens. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Radienmittellinien 54 hinter dem Lenkritzel 6 und auf den jeweils der jeweiligen konvexen Kontur 520 entgegen gesetzten Seiten der Zahnstange 52. Die Abstände R5 zu den Radienmittelpunkten 54, welche die Kurve entlang der konvexen Konturen 520 aufweist, sind entlang der glatt-konvexen Konturen 420 größer oder gleich einem minimalen Radius R5min und kleiner oder gleich einem maximalen Radius R5max. Dabei sind der minimale Radius R5min und der maximale Radius R5max so bestimmt, dass die Zahnstange 52
hinterschnittfrei senkrecht zu ihrer Längsachse 5 in das Druckstück 53 und insbesondere in die Führung 530 des Druckstücks 53 einlegbar ist.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Bezuqszeichenliste
100 Lenkvorrichtung
101 Lenkrad
102 Lenkwelle
103 Lenkritzel
104, 104' Zahnstange
105 Verzahnungsbereich
106 Lenkungsgehäuse
107 Spurstange
108 Druckstück
109 Druckstück
110 elastisches Element
1000 Längsachse
1100 Rotationsrichtung
1200 Translationsrichtung
1300 Zahnstangenrücken
2, 2", 2" Zahnstange
20 Verzahnungsbereich
22 Zahnstangenrücken
220, 220', 220" kreisbogenförmige Kontur
3 Druckstück
30 Führung
32 Kippachse
4, 4', 4" Radienmittellinie
42 Zahnstange
43 Druckstück
44 Radienmittellinie
420 konvexe Kontur
422 Zahnstangenrücken
430 Führung
5 Längsachse
52 Zahnstange 53 Druckstück
54 Radienmittellinie
520 konvexe Kontur
522 Zahnstangenrücken
530 Führung
6 Lenkritzel
7 Ritzelverzahnung
8 Lenkwelle
D Abschnitt des Verzahnungsbereiches im Stand der Technik
R, R', R" Radius der kreisbogenförmigen Kontur
R4, R5 Abstand der konvexen Kontur
R4min, R5min minimaler Abstand der konvexen Kontur
R4max, R5max maximaler Abstand der konvexen Kontur x Radius um Kippachse
d Breite der Zahnstange in der Führung
r Radius der kreisbogenförmigen Kontur im Stand der Technik

Claims

Ansprüche
1. Zahnstange (2) für ein Lenksystem eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen sich entlang eines Abschnitts der Längsachse (5) der Zahnstange (2) erstreckenden
Verzahnungsbereich (20) zum Eingriff mit einem Lenkritzel (6), und einen dem
Verzahnungsbereich (20) gegenüberliegenden Zahnstangenrücken (22) zum Kontakt mit einem Druckstück (3), wobei der mit dem Druckstück (3) kontaktierbare Bereich des Zahnstangenrückens (22) im Querschnitt bezüglich der Längsachse (5) mindestens eine konvexe Kontur (220) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexen Kontur (220) durch eine stetig differenzierbare Kurve beschreibbar ist, die Kurve entlang ihrem Verlauf Abstände (R) zu einer Radienmittellinie (4) aufweist und die Radienmittellinie (4) exzentrisch zu der Längsachse (5) der Zahnstange (2) angeordnet ist.
2. Zahnstange (2) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass alle Abstände (R4) entlang der konvexen Kontur größer oder gleich einem minimalen Radius (R4min) und kleiner oder gleich einem maximalen Radius (R4max) sind und der minimale Radius (R4min) und der maximale Radius (R4max) so bestimmt sind, dass die Zahnstange (2) hinterschnittfrei senkrecht zu ihrer Längsachse (5) in das Druckstück (43) einlegbar ist.
3. Zahnstange (2) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Kontur (220) kreisbogenförmig ist und die Radienmittellinie (4) der kreisbogenförmigen Kontur (220) exzentrisch zu der Längsachse (5) der Zahnstange (2) angeordnet ist.
4. Zahnstange (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (5) durch die Symmetrieachse und/oder die Rotationsachse der Zahnstange (2) ausgebildet ist.
5. Zahnstange (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radienmittellinie (4) auf einer Oberfläche der Zahnstange (2) oder außerhalb der Zahnstange (2) angeordnet ist. Zahnstange (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsbereich (20) der Zahnstange (2) zwischen der Radienmittellinie (4) und der Längsachse (5) der Zahnstange (2) angeordnet ist.
Zahnstange (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnstangenrücken (22) mindestens zwei unterschiedliche konvexe oder kreisbogenförmige Konturen (220') aufweist.
Zahnstange (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radienmittellinie (4") der kreisbogenförmigen Kontur (220") auf einer Oberfläche der Zahnstange (2") angeordnet ist, welche mit dem Druckstück (3) kontaktierbar ist.
Zahnstange (2") gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Radienmittellinie (4") mit einer Kippachse (32) der Zahnstange (2) in einer Führung (30) des Druckstücks (3) zusammenfällt und/oder dass der Radius (R") der kreisbogenförmigen Kontur (220") größer ist, als die Breite (d) der Zahnstange (2") in einer Führung (30) des Druckstücks (3).
Zahnstange (2") gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Kontur (220") einen tangentialen Hinterschnitt der Zahnstange (2) bezüglich des Druckstückes (3) ausbildet.
Lenkgetriebe für ein Kraftfahrzeug mit einer Zahnstange (2) und einem Druckstück (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Lenkgetriebe gemäß Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (3) eine Führung (30) aufweist, welche eine dem Zahnstangenrücken (22) komplementäre Kontur aufweist.
Druckstück (3) zur Aufnahme einer Zahnstange (2), dadurch gekennzeichnet, dass das das Druckstück (3) eine Führung (30) aufweist, welche eine dem Zahnstangenrücken (22) einer Zahnstange (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 komplementäre Kontur aufweist. Verfahren zur Herstellung einer Zahnstange (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnstangenrücken (22) geschmiedet oder kaltumgeformt wird und bevorzugt durch Gesenkschmieden hergestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (2) aus einem Rundmaterial hergestellt wird.
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