Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromechanische

Zahnstangenlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei gattungsgemäßen elektromechanischen Zahnstangenlenkungen ist die Zahnstange längsverschiebbar in einem Gehäuse gelagert und zur

Verschwenkung von lenkbaren Rädern mit diesen verbunden. Das vom Fahrer aufgebrachte Lenkradmoment wird von der Sensorik der Servolenkung ausgewertet und in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches

Elektromotor und Getriebe in ein entsprechendes Servomoment umsetzen und auf die Lenkung übertragen. Bekannte Zahnstangen-Elektrolenkungen sind Lenksäulenantriebe, Ritzelantriebe, Doppelritzelantriebe sowie achsparallele Antriebe. Die Zahnstange wird dabei in dem Gehäuse durch Gleitlager axial beweglich und radial geführt gehalten. Im Allgemeinen weisen

gattungsgemäße Gleitlager eine zylindrische Form auf und umfassen die Zahnstange vollumfänglich.

Aus der EP 1 911 658 AI ist ein Gleitlager bekannt, welches in Axialrichtung der Zahnstange einen Spalt aufweist, wobei mindestens ein Elastomer zwischen dem Gehäuse und dem Lager liegend das Lager vollumfänglich über den Spalt umgibt. Diese Ausgestaltung des Gleitlagers dient als Einbau- Sicherung. Nur wenn das Lager korrekt positioniert ist, kann die Zahnstange eingebaut werden. Weiterhin sind Gleitlager, zum Beispiel aus der WO/2004/067357 AI bekannt, die exzentrisch ausgebildet sind, so dass die Zahnstange auf den Eingriff Zahnstange/Ritzel zugestellt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine elektromechanische

Zahnstangenlenkung dahingehend zu verbessern, dass die Reibung in den Gleitlagern und die Geräuschbildung des Eingriffs Ritzel/Zahnstange deutlich reduziert wird .

Diese Aufgabe wird mit einer elektromechanischen Zahnstangenlenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach ist eine Elektromechanische Zahnstangenlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Lenkungsgehäuse, in dem eine Zahnstange entlang einer Längsachse längsverschiebbar mittels einer Lagerbuchse gelagert ist, wobei die Zahnstange in einem Abschnitt mit einem ersten Zahnsegment versehen ist, welches mit einem ersten Ritzel kämmt, und wobei die

Zahnstange ein zweites Zahnsegment aufweist, das dem ersten Zahnsegment bezüglich der Längsachse der Zahnstange gegenüber liegt, und dass ein zweites Ritzel vorgesehen ist, das mit dem zweiten Zahnsegment in Eingriff steht, wobei die Zahnstange in dem Abschnitt des ersten Zahnsegmentes wenigstens eine zur Längsachse parallele Führung aufweist, vorgesehen, bei der die Lagerbuchse als Führungselement mit der wenigstens einen Führung zusammenwirkt. Die Lagerbuchse erlaubt eine reibungsfreie Führung der Zahnstange.

Dazu weist sie bevorzugt wenigstens einen Einsatz auf, der in jeweils einem Einschnitt eines Grundkörpers der Lagerbuchse angeordnet ist und den Grundkörper teilweise durchsetzt und eine der Zahnstange unmittelbar zugewandte Innenseite des Grundkörpers nach innen überragt. Somit liegt die Lagerbuchse nicht vollumfänglich in Anlage mit der Zahnstange und eine reibungsarme Führung kann gewährleistet werden.

Vorzugsweise dient dabei der den Grundkörper nach innen überragende Bereich des wenigstens einen Einsatzes als Führungsschiene des

Führungselements. Die Führungsschiene ist so ausgebildet, dass sie in die zur Längsachse parallelen Führung der Zahnstange greift.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Einsatz in Anlage mit dem Grundkörper durch das Zusammenspiel einer Ringnut auf der Außenseite der Lagerbuchse und einem darin aufgenommenen Nutenring, gehalten ist.

Dabei ist es bevorzugt, wenn der Nutenring als O-Ring oder Feder ausgebildet ist. Durch die Elastizität des Nutenringes können Bewegungen der Zahnstange in der Lagerbuchse, die zum Beispiel durch Unebenheiten des Eingriffs der Verzahnungen Ritzel/Zahnstange entstehen aufgenommen werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Lagerbuchse zwei Einsätze auf, die im Zusammenspiel mit dem jeweiligen Einschnitt des Grundkörpers eine Führungsschiene aus vier in Umfangsrichtung beabstandeten Nasen bildet.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Innenseite des Grundkörpers der Lagerbuchse in Umfangsrichtung zwei gegenüberliegende, abgeflachte

Bereiche und dazwischen zwei gegenüberliegende, kreiszylindrisch

ausgeformte Bereiche aufweist, wobei die Nasen die Innenseite des

Grundkörpers in den kreiszylindrisch ausgeformten Bereichen durchsetzen .

In einer Ausführungsform ist die elektromechanische Zahnstangenlenkung als Doppel ritzel- Lenkgetriebe ausgestaltet.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 : eine Ansicht von oben auf eine Zahnstange eines Doppelritzel- Lenkgetriebes mit erfindungsgemäßer Lagerbuchse, Fig. 2 : eine räumliche Ansicht der Lagerbuchse aus Fig. 1, sowie

Fig. 3 : einen Querschnitt und einen Längsschnitt der Lagerbuchse aus

Fig. l .

In der Figur 1 ist eine Zahnstange 1 längsverschiebbar entlang einer

Längsachse 2 in einem Gehäuse 3 eines Doppelritzel-Lenkgetriebes gelagert. Das Doppelritzel-Lenkgetriebe weist zwei Ritzel auf, die die Zahnstange 1 auf gegenüberliegenden Seiten jeweils mittels eines Zahnsegments 4 kämmen. Die Zahnstange 1 ist im Bereich der sich gegenüber liegenden Zahnsegmente 4 mit einem etwa quadratischen Querschnitt versehen. Zwischen den

Zahnsegmenten 4 weist die Zahnstange 1 zwei sich gegenüberliegende

Führungen 5, 6 auf, die in Form von jeweils zwei parallel liegenden

beanstandeten Längsnuten in etwa über die Länge der Zahnsegmente 4 auf der Zahnstange 1 angebracht sind. Die Führungen 5, 6 verlaufen dabei in etwa parallel zu den Zahnsegmenten 4. Die Lagerung der Zahnstange 1 im Gehäuse 3 erfolgt über eine Lagerbuchse 7 mittels der Führungen 5, 6. Das

Lenkgehäuse 3 weist eine koaxial durchgehende Ausnehmung 8 auf, die von der Zahnstange 1 mit Spiel durchsetzt ist. Die Ausnehmung 8 weist an ihrem ritzelnahen Ende 9 einen Abschnitt 10 mit vergrößertem Durchmesser auf. In diesem Abschnitt 10 ist in etwa auf der Hälfte der Breite eine Ringnut 11 angeordnet. Das Ende des Abschnitts bildet einen Ringbund 12 aus. Die erfindungsgemäße Lagerbuchse 7 wird über das ritzelnahe Ende 9 in die Ausnehmung 10 eingesetzt und in Anlage mit dem Ringbund 12 gebracht. Die Breite der Lagerbuchse 7 entspricht dabei in etwa dem Abstand vom Ringbund 12 bis zur Ringnut 11, so dass ein Sicherungsring 13 im Zusammenspiel mit der Ringnut 11 als axiale Lagesicherung der Lagerbuchse 7 im Gehäuse 3 dient. Weiterhin weist die Ausnehmung 8 einen Ausschnitt 14 auf, der eine Nase 15 der Lagerbuchse 7 aufnimmt und somit als Verdrehsicherung der Lagerbuchse 7 im Gehäuse 3 dient. Die Lagerbuchse 7 weist einen

Grundkörper 16, zwei Einsätze 17, 18, eine Ringnut 19 und einen Nutenring 20 auf.

In der Figur 2 ist die Lagerbuchse 7 in einer räumlichen Ansicht dargestellt. Umfänglich ist sie kreiszylindrisch ausgestaltet, wobei der Grundkörper 16 auf zwei gegenüberliegenden Außenseiten jeweils einen Einschnitt 21, 22 aufweist in den jeweils ein Einsatz 17, 18 aufgenommen ist. Die Innenwand des

Grundkörpers 16 weist zwei abgeflachte gegenüberliegende Innenseiten 23, 24 und zwei kreiszylindrische gegenüberliegende Innenseiten 25, 26 im

Bereich der Einschnitte 21, 22 auf. Die Einschnitte 21, 22 auf der Außenseite erstrecken sich über die Hälfte der Breite der Lagerbuchse 7 und über einen Kreissektor der etwas kleiner als 90° ist. Die Einschnitte 21, 22 durchsetzen dabei den Grundkörper 16 jeweils an ihren Enden. Die Einsätze 17, 18 sind so ausgeformt, dass sie mit den Einschnitten 21, 22 korrespondieren. Die

Einsätze 17, 18 sind somit in Anlage mit den Einschnitten 21, 22 angeordnet und weisen an ihren Enden jeweils eine Nase 27 auf, die den Grundkörper 16 durch den Einschnitt 21, 22 durchsetzen und ihn nach innen teilweise überragen. Weiterhin ist die vollumfängliche Ringnut 19 vorgesehen, die konzentrisch ausgebildet ist und sich über den Grundkörper 16 und die

Einsätze 17, 18 erstreckt, wobei sie etwa mittig in Bezug auf die Breite der Einsätze 17, 18 angeordnet ist. Die Ringnut 19 nimmt den Nutenring 20 auf, der im Zusammenspiel mit der Ringnut 19 als Lagesicherung und

Federelement für die Einsätze 17, 18 dient.

In der Figur 3 ist die erfinderische Lagerbuchse 7 in einem Quer- und

Längsschnitt dargestellt.

Der Querschnitt zeigt neben den vorgehend beschriebenen Elementen auch die Nase 15, die als Teil der Verdrehsicherung dient. Weiterhin ist gut zu erkennen, dass die Nasen 27 der beiden Einsätze 17, 18 die Innenwand des Grundkörpers 16 teilweise nach innen überragen. In dem Längsschnitt ist die Lage des Einsatzes 18 und des Nutenrings 20 deutlich zu erkennen .

Bei der Montage wird die Lagerbuchse so ausgerichtet, dass die Nasen der Einsätze als Führungselemente dienen, die durch die Führungen der

Zahnstange geführt werden. Diese Anordnung wird durch das Zusammenspiel von der Nase des Grundkörpers der Lagerbuchse und der Ausnehmung des Gehäuses drehfest gesichert.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einsätze aus gleitfähigem Kunststoff, zum Beispiel Polyamidimide und der Grundkörper aus Aluminium hergestellt. Weiterhin ist der Nutenring als elastisches Element, zum Beispiel als O-Ring oder Feder ausgestaltet.

Die Zahnstange wird durch die Führungselemente in ihrer vertikalen

Ausrichtung, also in ihrer relativen Lage zu den Drehachsen der Ritzel des Doppelritzel-Lenkgetriebes fixiert. Auf diese Weise kann das Flankenspiel des Verzahnungseingriffs zwischen den Ritzeln und den Zahnsegmenten der Doppelritzelanordnung auf Null eingestellt werden. Weiterhin bilden die Führungselemente mit der Führung der Zahnstange eine deutlich reduzierte Anlagefläche gegenüber herkömmlichen Gleitlagern, wodurch die Reibung der Zahnstange in der Lagerbuchse stark minimiert wird . Des Weiteren kann die Lagerbuchse durch die elastische Ausgestaltung des Nutenringes Stöße und Unebenheiten des Eingriffs der Verzahnungen Ritzel/Zahnstange aufnehmen und so die Geräuschbildung des Eingriffs deutlich reduzieren.

Bezuaszeichen Zahnstange

Längsachse

Gehäuse

Zahnsegment

Führung

Führung

Lagerbuchse

Ausnehmung

ritzelnahes Ende

Abschnitt

Ringnut

Ringbund

Sicherungsring

Ausschnitt

Nase

Grundkörper

Einsatz

Einsatz

Ringnut

Nutenring Einschnitt

Einschnitt

Abgeflachte Innenseite Abgeflachte Innenseite Kreiszylindrische Innenseite Kreiszylindrische Innenseite Nasen