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Title:
RACK FOR A RACK-AND-PINION STEERING SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/067517
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rack (7, 31) for a rack-and-pinion steering system of a motor vehicle, having a variable toothing (12, 13) formed from a plurality of teeth (14, 15) arranged along a rack axis for the engagement of a pinion (18, 17, 43, 44), wherein the rack (7, 31) is formed by two rack parts (8, 9, 32, 33) that are arranged movably with respect to one another and which both have an identical variable toothing (14, 15) for the engagement of a respective pinion (16, 17, 43, 44).

Inventors:
VOGLER TOBIAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2013/200242
Publication Date:
May 08, 2014
Filing Date:
October 23, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16H55/26; B62D3/12
Foreign References:
EP1520767A22005-04-06
DE19902556A12000-07-27
US4741409A1988-05-03
DE10049570A12002-04-18
GB2205288A1988-12-07
US20020175019A12002-11-28
DE69607549T22000-11-16
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Claims:
Patentans rüc e

1. Zahnstange (7, 31) für eine Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeuges, mit einer aus einer Vielzahl von entlang einer Zahnstangehachse angeordneten Zähnen (14, 15) gebildeten variablen Zahnung (12, 13) für den Eingriff eines Ritzels (16, 17, 43, 44), dadu ch gekennzeichnet^ dass die Zahnstange (7, 31) durch zwei zueinander beweglich angeordnete Zähnstaogenieile (8, 9, 32, 33) gebildet ist, die beide mit einer gleichen variablen Zahnung (14, 15) für den Eingriff je eines Ritzels (16, 17, 43, 44) versehen sind,

2. Zahnstange nac Anspruch 1 , bei der eine Teilung der Zähne (14, 15) entlang der Zahnung (12, 3) variabel ist

3. Zahnstange (7, 31) nach Anspruch 2, bei der eine Teilung (t) zwischen zwei unmittelbar einander benachbart angeordneten Zähnen (14, 15) abhängig ist von der Lage dieser Zähne (14, 15) zwischen einem Anfang und einem Ende der Zahnung ( 12, 13).

4. Zahnstange (7, 31) nach Anspruch 2, bei der die gleichen Zahnungen (12, 13) der beiden Zahhstangenteite (8, 9, 32, 33) spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.

5. Zahnstange: (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der beide Zahnstangenteile (8, 9) an Ihren einande zugewandte Ende längsverschieblsGtt zueinander geführt sind.

8,. Zahnstange (7) nach Anspruch 5, bei der das eine Zahnsfangentei! (8) in einer Äusnehmung (10) des anderen Zahnstangenteils (9) iängsversc ieblich geführt ist

7. Zahnstange (31) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die beiden Zahnstängenteile (32, 33) geneigt zueinander angeordnet sind.

8. Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeuges mit: einer Zahnstange (7) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7. bei der beide Ritzel (16;, 17, 43, 44) in einer Neutralste Ii ung der Zahnstangenlenkung in eine zwischen Anfang und Ende der Z hnung (12, 13) gelegene Mitten Position (P) der Zähnung (12, 3) des zugeordneten Zahnstangenteiles (8, S, 32, 33) eingreifen,

9. Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeuges mit einer Zahnslange (7) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der für beide Zahnstängenieil (8, 9) jeweils eine Äntriebseinrichtung (10, 19, vorgesehei"1 ist, die Aus- lenkunken der Zahnstangenteile (8. 9) entlang ährer Zanstangenaehs unterstützen.

10. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 9, bei der die Äniriebseinrichtung (18, 19) eine Kugeigewindetrieb (20, 21) aufweist, dessen Gewindespindel (22, 23) mit dem Zahnstangenteil (8, 9) zur Übertragung von Stelibewegungen der Gewindespindei (22, 23) auf das Zahnstahgenteii (8, 9) verbunden ist, wobei ein Elektromoto vorgesehen ist der eine Spindelmutter (24, 25) des Kugelgewindetriebes (20, 21) antreibt. 11. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 10, bei der die Gewindespindei (22, 23) in parallele Abstand zu und neben dem ZahnstangenteiS (8, 9) angeordnet

12. Zahnstangenlenkung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 1 , bei der beide Zahnstängenieile (8, 9) an ihren voneinander abgewandten Enden jeweils an einer Spurstange (3S, 37, 51 ) gelagert sind.

13. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 12, bei der die Spurstangen (61 ) an Spurhebeln (29) von Radträgern gelagert sind, wobei ein Winke! II zwischen den Wirkachsen der Spurhefoel (20) und der Spurstangen (51) in Neutraisteilung der Zahnstange 7^ kleiner als 90 Grad ist.

14. Zahnstangen lenkung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 1.3, bei der mit den Zahnungen (12, 13) der beiden Zahnstangenteile (8, 9) jeweils ein Ritzel (16, 7) kämmt, wobei beide Ritz©! (16, 17) für gemeinsame gleichsinnige Drehbewegungen miteinander verbunden sind.

15. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 8, bei der unter einer Drehbewegung: der Ritzei (16, 17) das eine Ritzel (18, 17) m Richtung auf den Anfang der Zahnung (12, 13) und das andere Ritzel (16, 17) in Richtung auf das Ende der Zähnung (12, 3} relativ zu dem jeweiligen Zahnstangentesl (8, 9) verlagert wird.

Description:
Zahnstange für eine Zahnstangenienkung eines Kraftfahrzeuges

Die vorliegende Erfindung betriff eine Zahnstange für eine Zahnstangenienkung eines Kraftfahrzeuges sowie eine Zahnstangenlenkung mit dieser Zahnstange.

Aus DE6960754ST2 beispielsweise ist eine Zahnstange mit variabler Teilung der Verzahnung bekannt geworden. Die effektive Verzahnungsbreit eines jeden Zahnstangenzahnes des Bereichs mit variabler Teilung nimmt allmählich in der Breite zu beziehungsweise ab, und zwar von einer Ivtittenposition der Reihe der Zahnstangenzahne in Richtung auf einen Endbereich der Reihe von Zahnstangenzähnen. Da sich di effektive Verzahnungsbreite verengt, stellt sich die Köntäktposttion des Zahnstangenzahnes mit dem Schraubenritzei in Richtung auf die Mitte der Zahnbreite ein.

Zahnstangen mit variabter Teilung werden beispielsweise in Zahnstangenlen- kungen von Kräftfahrzeugen eingesetzt, bei denen das Lenkgefühl verbessert werden soll. Mithilfe der variablen Zahnstange kann eine Lenkübersetzung zwischen dem Lenkradwinkel und dem mittleren Lenkwinkel eines Paares gelenk- ter Räder progressiv ausgelegt werden. Der von der Zahnstange entlang ihrer Zahnstangenachse zurückgelegte Stellweg kann demzufolge beispielsweise bei einer Lenkraddrehung von 180 Grad ausgehend von einer Geradeausstellüng der gelenkten Räder geringer sein als bei einer Lenkraddrehung von 180 Grad bei deutlich ausgelenkter Stellung der gelenkten Räder. In Geradeaussteiiung des Lenkrades kann eine größere Lenkübersetzung eingestellt sein, um di Lenkung nicht unruhig werden m lassen. Zum Einschlagen der Räder kann die Lenkübersetzung verkleinert sein, um weniger Lenkradumdrehungen zum Wenden und Einparken zu ermöglichen, Üblicherweise sind an die axialen Enden der Zahnstange einer Zahnstangenienkung Spurstangen über SpurstangengeSenk angebunden, di an ihren von der Zahnstang angewandten Enden, an Spurhebeln angreifen, die die gelenkten Räder anlenken. Konstruktionsbedingt ist ein Lenkeinsohlag der gelenkten Räder durch den Stellweg der Zahnstange entSang ihrer Zahnstangenachse begrenzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Zahnstange anzugeben, die größere Lenkbewegunge der gelenkte Rider ermöglicht. Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch die Zahnstange gemäß Anspruch 1 gelöst, Dadurch, dass die Zahnstange durch zwei zueinander beweglich angeordnete Zahnstangenteile gebildet ist, die beide mit einer gleichen Zahnung für den Eingriff je eines Ritzels versehen sind, ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten, den Stellweg der Zahnstange entSang ihrer Zahnstangenachse zu vergrößern. Der Abstand zwischen Anfang und Ende der aus zwei Zahnstangenieilen gebildeten erfindungsgemäßen Zahnstange kann bei einer Variante variabel gestaltet werden, so dass für die angeschlossenen Spurstangen und Spurhebe! neue konstruktive Möglichkeiten eröffnet sind. Diese Zahnstange kann demzufolge eine gezielte Stauchung und Dehnung unter Verschiebungen entlang der Zahnstangenachse erfahren. Die Aufteilung der Zahnstange in zwei Zahnstan- genteiie kann bei einer anderen Variante vorsehen, das beide Zahnstangen- teile räumlieh mit Abstand zueinander angeordnet werden, so dass für die Bauweise des Fahrzeugs neue konstruktive Möglichkeiten eröffnet sind,

Vorzugsweise ist eine Teilung der Zähne entlang der Zahnung als an sieh bekannte variable Teilung ausgeführt. Eine derartige variable Teilun ist beispielsweise in der eingangs genannten Druckschrift offenbart. Zahnstangen mit variabler Teilung können beispielsweise mit einem ais HeiixritzeS ausgebiSdeten Ritzel kämmen. Die Teilung kann ausgehend von einem Änfang der Zähnung hin zu einem Ende der Zahnung beispielsweise zunächst größer werden, dann kleiner werden, um schließlich wieder größer zu werden.

Die Teilung zwischen zwei unmittelbar einander benachbart angeordneten Zähnen der Zahnu ng kann bei einer .variablen Zähnung im Sinn der Erfindung abhängig sein von der Lage dieser Zähne zwischen einem Anfang und einem Ende der Zahnung. Eine Mittenposition der Zahnung bezeichnet einen Ort zwischen Anfang und Ende der Zahnung , in der eine Neutralsteliung der Zahnstange eingestellt ist, die gelenkten Fahrzeugräder also für Geradeausfahrt des Fahrzeugs Einge tellt sind, in dieser Mittenposition kann eine Teilung zwischen einander benachbart angeordnet Zähnen kleiner sein, als weiter weg von dieser Mittenposition. Auf diese Weise ist eine ruhige Gerädeausfahrt mög- Sich; kleine Lenkausschläge des Lenkrades, also kleine Drehbewegungen eines für den Eingriff in die .Zahnstange vorgesehenen Ritzels haben nur geringfügige Bewegungen der Zahnsiangenteile entlang der Zahnsiangenachs zur Folge. Mit zunehmendem Abstand von dieser Mittenposition kann die Teilung größer werden, beispielsweise um ein Rangieren des Fahrzeugs zu erleichtern. Die Änderung der Teilung ausgehend von der Mittenposition kann i Abhängigkeit vo dem gewünschten Fahrkomfort ausgelegt werden.

Die beiden Zahnungen der beiden ZahnsiangenfeiSe sind jedenfalls über den vorgesehenen StelSbereich der erfindungsgemäßen Zahnstange gleich ausge- bildet. Das bedeutet, dass die beiden Zahnungen beispielsweise aus fertigungstechnischen Gründe ungleich lang ausgeführt sein können; wesentlich ist, dass die mit den Ritzeln kämmenden. Abschnitte der beiden Zahnungen gleich sind. Die variable Teilung der beiden Zahnstangenteile entlang der Zahnung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass die Teilung nichtlinear von einem Anfang zu einem Ende der Zahnung zunimmt. Bei dieser progressiven Zahnung kann dem Bedürfnis des Fahrers für ei verbessertes Lenkgefühl entgegen gekommen werden.

Wenn beispielweise die beiden Zahnstangenteile koaxial und tängsver- sehieblich zueinander angeordnet sind, ermöglicht eine variable Teilung der Zahne entlang der Zahnung, größere Lenkwinkel der gelenkten Räder einzustellen. .

Wenn die beiden . gleichen mit variabler Teilung -ausgebildeten Zahnungen der beiden Zahnsiangenteile - spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und die in die Zahnungen eingreifenden, beispielsweise als Helixrteel ausgebildeten Rit- el gSeichsinnig gedreht werden, kann das eine Zahnstangenteil entlang der Zahnstangenachs aufgrund einer großer werdenden Teilung weiter verschoben werden, während das andere Zahnstangenteil aufgrund der kleine werdenden Teilung demgegenüber einen kürzeren Stellweg entlang der Zahnstan- genachse erfährt. Auf diese Weise findet bei Lenkbewegungen eine Stauchung bzw. eine Dehnung der erf ndungsgemäßen Zahnstange statt.

Die beiden Zahnstangenteile können an ihren einander zugewandten Enden iängsverschseblich zueinander geführt sein. Beispielsweise kann das eine Zahnstangenteil in einer Äusnehrnung des anderen Zahnstangenteils Sängsver- schiebiich geführt sein, sodass die erwähnte Stauchung bzw. Dehnung der erfindungsgemäßen Zahnstange bei hinreichender Steifigkeit der Zahnstange möglic ist Bei einer mit einer erfindungsgemäße Zahnstange versehenen Zahnstangen- Senkung eines Kraftfahrzeuges greifen in beide Zahnungen der Zahnstangentei- ie je ein Ritzel ein. In einer Neutralstellung der Zahnstange - also bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges - sind die Ritzel in einer i littenposition zwische einem Anfang und einem Ende der Zahnung angeordnet. Diese Ntttenposition ist derart, dass eine Zahnungslänge zwischen der Mitfenpositio und einem dem Spurstangenverbändungspunkt zugewandten Ende der Zahnung größer ist als eine Zahnuhgslänge zwischen der Mittenpösition und einem dem Spursiangert- verbindungspunkt abgewandten Anfang der Zahnung. Das bedeutet, dass die Zahnstange zur Auslenkung des kurven nneren " Rades einen größere Be- samtweg zurückieg n muss als zur Auslenkung des äußeren Rades. Dementsprechend ist die gemitteite Zahnteilung auf der einen Seite des Ritzels größer als auf der anderen Seite.

Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht eine Zahnstangenlenkung vor, die nachstehend näher beschrieben werden soll Diese erfindungsgemäße Zahnstange nienkung kann jeweils eine Äntriebseinric tung für jedes Zahnstangenteii vorsehen, wobei diese Äntriebseinrichtunge die Ausienkunge der Zahnstangentesie entlang 1 ihrer Zahnstangenaehse unterstützen,; In bekannter Wesse kann diese Äntriebseinrichtung einen Kugelgewindetrieb aufweisen, dessen Gewindespindel mit dem Zahnstangenteii zur Übertragung: von Steilbewegun- gen der Gewindespindel auf das Zahnstangenteil verbunden ist, wöbet ein E- lektromotor vorgesehen ist, der eine Spindelmutter des Kugelgewindetriebes antreibt. Die vom Fährer über das Lenkrad auf die eingreifenden Ritze! ausgeübten Stellbewegunge werden durch di genannten Äntriebseinnehtungen unterstützt

Für eine axial kurz bauend Zahnstangenlenkung ist vorgesehen, dass die Gewindespindel des Kugelgewindetriebes in parallelem Abstand zu und rieben dem ZahnstangenteiS angeordnet ist. Während bei bekannten Zahnstangenlenkungen mit Seryo Unterstützung die Gewindespindel einen eigenen Abschnitt der Zahnstange bildet - und demzufolge eine axiale Verlängerung der Zahnstange bedeutet - ermöglicht diese erfindungsgemäB Weiterbildung eine axial deutlich kürzere Bauweise und gleichzeitig größere Stellwege der erfiri- dungsgemißen Zahnstange entlang ihrer Zahnstangenachse,

Bei dieser erfindungsgemäßen Zahnstangenlenkung können die beide Zahn- stangenteile an ihren einander abgewandten Enden jeweils an einer Spurstan- ge gelagert sein.

Es ist bekannt, dass derartige Spursiangen an Spürhebeln von Radirägem gelagert sind, wobei diese Spurhebel die geienkien Räder anlenken. Bei dieser erfind ungsgemäßen Weiterbildung äst ein Winkel Beta zwischen den Wirkaoh- se des Spurhebels und der Spurstange in Meutraistellung der beiden Zahnstangenteile - bei Geradeausfahrt eines Kraftfahrzeuges - kleiner als 90 Grad. Die Wirkachse verbinden: als gerade Linien die Gelenkpünkte der Spurstange und des Spurhebeis, Diese Auslegung: wird nachstehend näher beschrieben, Bei langsamer Fahr ist der Kurvenverlauf eines Fahrzeuges nur dann exakt, wenn sich die in den Mitten aller vier Räder errichteten Senkrechten in einem Punkt treffen. Lenken die Hinterräder nicht mit, müssen demnach die Senkrechten auf de beiden Vorderrädern die Verlängerung der Hinterachsmit eliinie in einem gemeinsamen Punkt schneiden. Das bedeutet, dass am kurveninneren und am kurvenäußeren Vorderrad uniersc iedfic e Eänschlag inkel entstehen. Ausgehend von dem größeren, inneren Winkel kann ein Sollwert für den äußeren Winkel berechnet werden, der auch als sogenannter Ackermann- Winkel bezeichnet wird, Wenn auf diese Weise die beiden EinschSagwinkeS der beiden gelenkten Räder festgelegt sind, ist die sogenannte Ackermann- Bedingung erfüllt.

In vielen Fällen ist für eine einwandfreie Erfüllung dieser Ackermann-Bedingung vorgesehen, dass die Achsen de Spurhebel geneigt zueinander angeordnet sind und sich etwa in der Mitte der Hinterachse schneiden. Bei dieser Lage der Spurhebel ergibt sich aus geometrischen Gründen, d ss bei vollständig ausgelenkten Rädern ein Winkel Beta zwischen den Wirkachsen der Spurstang und dem Spurhebel auf der Seite des kurveninneren Rades sehr groß werden kann, sodass nahezu eine gestreckte Lage von Spurstange und Spurhebe! erreicht wird . Diese gestreckte Lage kann dadurch vermieden werden « dass der Spur- hebe! - und somit auch di Spurhebelachse - in einer anderen Läge angeordnet werden, um bei vollständig ausgelenkten Rädern den Winke! zwischen Spurstange und Spurhebel am kurveninnere Rad zu verkleinern. Allerdings ist die- se geänderte Anordnung der Spurhebel mit dem Machteil verknüpft, dass sich die verlängerten Achsen de Spurhebel nicht mehr etwa in der Mitte der Hinterachse treffen, sodass es sehr schwierig ist, di oben genannte Ackermann- Bedingung zu erfüllen. Die erf!ndungsgemäß.e . Zahnstange ermöglicht jedoch aufgrund der weiter oben beschriebenen Stauchung bzw. Dehnung eine Erfüllung der Ackermann- ßedifigung, auch bei einem erfindungsgeniäß verkleinerte Winke! zwischen dem Spurhebel und der Spurstange, Die beiden in die Zahnstangenteile eingreifenden Hitze! können für gemeinsame gleichsinnige Drehbewegunge beispielsweise mittels Zahnriemen oder Kett oder eines gemeinsamen Zahnrades verbunden sein. Unter einer Drehbewegung der Ritzel wird das eine Ritzel in Richtung auf den Anfang der Zah~ nyng und das andere Ritzel in Richtung auf das Ende der Zahnung relativ zu dem jeweiligen Zahnstangenteil gedreht. Aufgrund der ■■ variablen Teilung - also beispielsweise progressiven oder hiehtlinearen Zähnung - werden die beiden gelenkten Räder so ausgeSenkt, dass schließlich wieder die Äckermann- Bedingung erfüllt ist,

Die beiden Zahnstangenieile der erfiodungsgemäßen Zahnstange können auch geneigt zueinander angeordnet sein, wobei insbesondere im Fronibereich eines Fahrzeugs auf diese Weise Raum entstehen kann, der für weitere Fahrzeug- elemente zur Verfügung steht.

Die hier beschriebene Zähnstangenlenkung umfasst begrifflich lediglich di i den Ansprüchen genannten Komponenten, Weitere Komponenten, beispielsweise ei Zahnstangengehäuse oder Lager für Spurstangen öder Spurhebei, können ergänzt werden, sind jedoch nicht notwendigerweise Bestandteil de hier beanspruchten Zahnstangenlenkung,

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt siebe Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Zahnstangenlenkung mit einer erfindungsgemäßen Zahnstange in einer ersten Ansicht,

Figur 2 die Zahnstangenlenkung und die Zahnstange aus Figur 1. geschnitten,

Figur 3 die erfindungsgemäße Zähnstangenlenkung aus Figur 1 in einer weitere Ansieht,

Figur 4 die erftndungsgemäße Zahnstangenlenkung au Figur 1 eingebaut in einem Fahrzeug, in sc ernatischer Darstellung. Figur 5 e ne alternativ erfiodungsgemäße Zahnstange und eine alternative erfindungsgemäße Zahnstangenlenkung mit dieser Zahnstange,

Figur 6 eine an sich bekannte Zahnstangenlenkung in schematischer

Darstellung,

Figur 7 die Zahnstangentenkung aus Figur 6 mit ausgelenkten Rädern»

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst die zugrunde liegende Problematik anhand einer an sic bekannten Zahnstangenlenkung erläutert, wie sie schematisc i den Figuren 6 und 7 abgebildet ist: Eine Zahnstange 1 ist an ihren axialen Enden über Spurstangengelenke 2 an Spurstangen 3 angeschlossen, die an ihren voneinander abgewandten Ende über Spurhebelgelenke 4 an Spurhebet 5 angeschlossen sind, die an nicht weiter abgebildeten Radträger angreifen, um di gelenkten Räder 6 auszulenken. Der Figur 6 kann entnommen werden, dass die Wirkachsen der Spurhebel 5 in einem Schnittpunkt M einander schneiden, der auf de Drehachse der nicht gesenkten Hinterräder eines Fahrzeuges liegt. In der Darsteilung ist dieser Schnittpunkt M versetzt abgebildet Diese Auslegung der Spurhebel 5 kan wesentliche Vor- aussetzung sein, um die sogenannte Ackermann-Bedingung zu erfüllen, wie sie ei nga n g s besch rieben wu rde .

In der Meutralstellung der Zahnstangenlenkung (Figur 6) - also bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs - ist ein Winkel Beta zwischen der Spurstang und der Wirkachse des Spurhebels 5 vorgesehen, der deutlich größer als 90 Grad ist.

Figur 7 zeigt die Situation bei äusg^fenkteh Rädern. Das in der Figur rechts abgebildete Rad ist In diesem Faii das kurveninnere Rad, dessen Lenkeinschlag größer als der Lenkeirlsehlag des kurvenäußeren Rades ist. Dieser Ab- biidung ist zu entnehmen, dass aufgrund des großen Lenkeinschlages bei dem kurveninneren Rad der Winkel Beta deutlich vergrößert ist, sodass nahezu eine Streckiage von Spurhebel 5 und Spurstange 3 eingestellt ist. Das bedeutet, dass ein weiterer Lenkeinschlag konstruktiv bedingt nicht möglich ist. Die Figuren 1 , 2 und 3 zeigen eine erste Variante einer erfändungsgemäßen Zahnstangenienkung mit einer erfindungsgemäße Zahnstange. Hier sind demgegenüber deutlich größere Lenkeänschläge der gelenkte Räder möglich,

Diese erfindungsgemäße Zahnstange 7 weist zwei Zahnstangenteile 8, 9 auf, die koaxial und ineinander verschachtelt angeordnet sind. Das Zahnstangenteil δ weist eine Ausnenmung 10 auf, in die das Zahnstangenteil 8 eingreift, wobei in diesem Eingriff eine Längsführung 11 vorgesehen ist, die eine axiale ¥er- Schiebung der beiden Zahnstangenteile 8, 9 entlang einer gemeinsamen Zahnstangenachse ermöglicht. Im Äusführungs eispieS ist die Längsführung 11 durch ein Linearlager gebildet, das Wäizkörper umfassi, die an Laufbahnen der beiden Zahnstangenteile 8, 9 abwälzen. Beide Zahnstahgentei!e 8, 9 weisen eine: gleiche Zahnung 12, 13 auf, wobei eine Teilung t der entlang der Zahnstangenachse hintereinander angeordneten Zähn 14, 5 von einem Anfang der Zahnung 12, 13 hin; zu einem Ende der Z hnung 12, 13 zunimmt, im Ausführungsbeispiel nimmt die Teilung t bei dem ZahßstangenteiS 8 von rechts nach links zu. Bei dem Zahnstangenteii 9 nimmt di Teilung t von links nach rechts zu. Die beiden Zahnungen 12, 13 sind demzufolge im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander angeordnet.

Die Zahnstangenlenkung umfasst Ritze! 16, 17, die mit der Zähnung 12 und der Zahnung 13 der beiden Zahnstangenteile 8, 9 kämmen. Beide Ritzel 16, 17 werden über eine nicht weiter abgebildete Lenksinrichtung gemeinsam betätig und rotieren stets gleichsinnig. Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Neutralstellung der Zahnstangenienkung, also Geradeausfahrt des nicht abgebildeten Fahrzeugs, in: dieser NeutrafsteÜung greifen die Ritzel 16, 17 an einer iftenpösition P in di Zähnung 12, 13 ein,. Die Teilung) f zu beiden Seiten der Mittenposition P ist verschieden voneinander: zu den voneinander abgewandten Enden der Zahnstangenteile 8. 9 hin wird die Teilung ΐ größer, zu den einander zugewandten Ende der Zahnstangenteile 8, 9 hin wird die Teilung t kleiner. Insbesondere der Figur 3 kann entnommen werden ' . dass zwei Äntriebsetrirscri- tungen 18, 19 vorgesehen sind, die jeweils eine Längsverschiebung eines der ZahnstangenteiSe 8. 9 entlang ihrer Zahnstangenaehse unterstützen. Beide Aniriebseinrichiungen 18, 19 weisen einen ugeSgewindeirieb 20, 21 auf, der jeweils eine Gewindespindei 22, 23 sowie eine auf der Gewindespmdel 22, 23 drehbar angeordnete Spindeimutter 24, 25 aufweist, Die beiden Spindelmuttern 24, 25 werden jeweils durch einen nicht abgebildeten Motor angetrieben; alternativ Rönnen beide Spindelrfiuttern 24, 25 von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden.

Beide GewindespindeSn 22, 23 sind an ihren voneinander abgewandten Enden mittels einer Lagerplatte 26, 27 an dem jeweils zugeordneten Zahnstangenteil 8, 9 angeschlossen, Unier einer gemeinsamen Betätigung der Ritzel 16, 17 beispielsweise im Uhrzeigersinn (Figur 1) werden beide Zahnstangeniesle 8, 9 nach links verschoben. Allerdings wird das ZähnstangenteiS 9 aufgrund der größer werdenden Teilung t über einen längeren Steilweg verschoben als das Zahnsiangenteir 8 aufgrund dessen kleiner werdenden Teilung t. Das bedeutet, dass das Zahnstangenteil 9 ausgehend von der abgebildeten Neutralsieilung weiter verschoben wird als das Zahnstangenteil 8. Die Zahnstange 7 wird demzufolge kürzer. Diese ungleiche Auslenkung der beiden Zahnstangenteile 8, 9 ermöglicht größere Lenk- einschiäge der gelenkten Räder bei Zahnstangenlenkungen, wie nachsiehend anhand der Figur 4 erläutert wird,

Die in den Figure 1 bis 3 abgebildete erfindungsgernä e Zahnstange 7 sowie die Antriebseinrichtunigen 18. 19 sind in der Figur 4 lediglich schematisc durch ein Rechteck sinnbildlich dargestellt. Die Zahnstange 7 ist an ihren voneinander abgewandten Enden über Spurstangengelenke 50 an Spurstangen 51 ange- schlössen, die -wiederum mit ihren einander abgewan tetr Enden über Spurhe- belgielenke 28 an Spurhebeln 29 angeschlossen sind, wobei diese Spurhebel 29 nicht . weter-a gebiidete:Rädträger-an!enken, um gelenkte Räder 30 zu lenken. Deutlich kann der Figur 4 entnommen werden, dass anders als bei der bekannten Anordnung gemäß Figur 6 die Spurhebel 29 derart angeordnet sind, dass ein Winkel Beta zwischen der Spurstange 51 und der Wirkachse ' .des Spurhe- bels 29 kleiner ist als 90 Grad. Das bedeutet, bei der hier beschriebenen Anordnung der Spurhebel 29 können die Räder 30 einen größeren Lenkeinschlag erfahren, bis eine nahezu gestreckte Lage zwischen dem Spurhebel und der Spurstange erreicht ist. Die erfindungsgemäße Zahnstange 7 ermöglicht bei axial kurz bauender Ausführung eine entsprechend große Auslenkung der gelenkten Räder 30.

Die Kombination: der erfindüngsgemäßen Zahnstange 7 mit der Anordnung " der Spurstangen 51 und der Spurhebel 29 gemäß Figur 4 ermöglicht die Einhaltung der sogenannter! Ackermann-Bedingung, wonach sich die in. den. Mitte aller vier Räder errichteten Senkrechten i einem Punkt - der Kurvenrni - treffen, im Ausfuhrungsbeispiel Senken di Hinterräder (nicht abgebildet) nicht mit, demzufolge Schneiden die Senkrechten auf den beiden Vorderrädern die Verlängerung der Hinterachsmitteliinie, wodurch am kurveninneren und kurvenäu- ßeren Vorderrad unterschiedliche Einschlagwinkei entstehen, die der sogenannten Ackermann-Bedingung entsprechen.

Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Variante einer erfindüngsgemäßen Zahnstange 31, deren Zahnstangenieiie 32, 33 geneigt zueinander angeordnet sind, wobei zwischen diesen beiden Zahnstangenteile 32, 33 Bauraum geschaffen ist für weitere Fabrzeugkomponenten.

Die beiden Zahnsiangentefle 32, 33 sind mit ihrem einen Ende über Spurstan- gehgeleiike 34, 35 an Spurstangen 36, 3 angeschlossen, wobei deren von den SpurstangengeSenken 34, 35 abgewandte Enden über Spurhebelgeienke 38, 39 an Spurhebeln 40, 41 angeschlossen sind, die über nicht weiter abgebildete Rädträger die gelenkten Räder 42 arsSenken. Beide Zähnstangenteile 32, 3 sind mit einer nichtlinearen Zahnung versehen, wie sie auch in dem vorangegangenen Äusführungsbeispiel beschrieben wurde. In diesem Äusfuhrungsbeispjei sind die beiden ZahnstangenteiSe 32, 33 spiegelbildlich angeordnet, wobei die Teilung der nicht weiter abgebildeten Zahnung dieser Zahnstangenteile 32, 33 von dem in der Figur 5 abgebildeten unteren Ende des jeweiligen Zahnsiangenieils 32, 33 in Richtung auf das obere Ende zunimmt.

Der Figur 5 isi ferner u entnehmen, dass Ritzel 43, 44 mit den beiden Zahn- stangenteiien 32, 33 kämmen, wobei beide Ritzel 43, 44 über ein gemeinsames Kegelradgetriebe 45 angetriebe werden, Ausgangsweilen 48, 47 des Kegelradgetriebes 45 sind drehfest an die beiden Ritzel 43, 44 angebunden, wobei die beiden Ätisgangswellen 46, 47 geneigt zueinander angeordnet sind. Unter Betätigung des Kegelradgeiriebes 45 drehen beide Äusgangsweilen gleichsin- ntg, wenn deren Drehrichtung ausgehend von dem Kegelradgetriebe mit ' ' Blickrichtung, auf die Ritzel 43, 44 erfasst wird. Eingangsseitlg ist das Kegeiradge- triebe ' 45 mit einem hier nur angedeuteten Lenkrad 48 des Fahrzeugs verbunden. Unter Betätigung des Lenkrades 48 drehen die Ritzel 43, 44 beispielsweise im Uhrzeigersinn, wie es oben bereits beschrieben wurde, sodass das Zahnstan- genfeil 32 in Figu 5 nach unten und das Zahnstangenteil 33 In Figur 5 nach oben entlang der jeweiligen Zahnstangenachse verschoben werden. Die beiden Räde 42 werden demzufolge nach rechts eingeschlagen, wobei das in der Figur 5 rechts abgebildete Rad 42 das kurvenännere Rad ist, dessen Auslenkung größer ist als die Äusienkung des i der Figur 5 links abgebildete kur- vehaußefen Rades 42. Diese unterschiedlichen Auslenkungen der beiden Räder 42 Ist bedingt durch die nichilineare Zähnung de beiden Zahnstangenteife 32, 33, - ie sie bereits bei dem oben beschriebenen Äusführungsbeispiel erSäu- tert wurde. Auch bei diesem erfindungsge äSen Äusführungsbeispiel sind sehr große Radeinschläge umseixbar. Bezugszeicheriiiste

1 Zahnstange

2 Spurstangengelenk

3 Spurstange

4 Spurhe e gelenk

S Spurhebe!

6 Rad

7 Zahnstange

8 Zahnstangenteil

9 ZahnstangenteiS

10 Ausnehmung

11 Längsführung

12 Zahnung

13 Zahnung

14 Zahn

15 Zahn

16 Ritzel

17 Ritzel

18 Äntnebseinriehtung

19 Äntnebseinnchtung

20 Kuge!gewindetrieb

21 ugeSgewindetrie

22 Gewindespindel

23 Gewindespi ndeä

24 Spindelmutter

25 Spindelmuiter

26 Lagerpiaöe

27 Lagerplatte

28 Spurhebeigelenk

29 Spurhebeä

30 Rad

31 Zahnstange 32 Zahnstangenteil

33 Zahnstangenteil

34 Sp u rstari ge ngeie n k

35 Spurstangengelenk 36 Spurstange

37 Spurstange

38 Spurhebefgelenk

39 Spurhebelgelenk

40 Spurhebel:

41 Spurhebet

42 Rad

43 Hitze!

44 Ritzel

45 Kegeiradgetriebe 46 Äüsgai gsweüe

47 Äusgangswelie

48 Lenkrad

50 Spurstangengelenk 51 Spurstarige