Hintergrund der Erfindung Derartige Zahnstangenlenkungen sind aus dem Stand der Technik seit langem vorbekannt. Bei diesen Lenkungen wird die Zahnstange in Längsrichtung ver- schiebbar in einem Lenkgehäuse geführt. Ein in dem Lenkgehäuse drehbar gelagertes Ritzel greift in die Verzahnung der Zahnstange ein und bewirkt bei Drehung der mit dem Ritzel drehfest verbundenen Lenksäule die seitliche Ver- lagerung der Zahnstange, die wiederum über Spurstangen und Achsschenkel zu einer Verschwenkung der gelenkten Räder des Kraftfahrzeuges führt. Der Eingriff des Ritzels in die Zahnstange wird spielfrei gehalten, indem ein gegen- über dem Ritzel an der Zahnstange anliegendes Druckstück unter Federvor- spannung die Zahnstange gegen das Ritzel drückt. Das Druckstück muß dabei zum einen die erforderliche Anpreßkraft übertragen können und zum anderen eine Lagerfläche bieten, die bei der Verschiebung der Zahnstange auf dem Druckstück keine nennenswerten Reibkräfte und keinen wesentlichen Ver- schleiß hervorruft.

Ein derart gattungsgemäß ausgebildetes Druckstück ist aus der

DE 82 03 943 U1 vorbekannt. Gemäß Figur 4 dieser Vorveröffentlichung wird die rollende Reibung zwischen Zahnstange und Druckstück derart realisiert, indem im Druckstück über ein Wälzlager eine der Kontur der Zahnstange an- gepaßte Führungsrolle aufgenommen ist. Diese Führungsrolle ist auf einer Tragachse angeordnet, die mit ihren beiden äußeren Enden im Druckstück aufgenommen ist.

Nachteilig dabei ist zum einen, daß aufgrund der wälzgelagerten Führungsrolle ein erhöhter radialer Bauraum beansprucht werden muß. Zum anderen müssen die Aufnahmebohrungen in der Mantelfläche des Druckstückes zur Aufnahme der Tragachse fluchten, da anderenfalls durch eine Schrägstellung der Füh- rungsrolle eine ungleiche Belastung zwischen Druckstück und Zahnstange realisiert ist, die sich negativ auf das Lenkverhalten und die Lebensdauer der Wälzlager auswirken kann.

Zusammenfassung der Erfindung Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik ist es da- her Aufgabe de Erfindung, ein gattungsgemäßes Druckstück für ein Zahnstan- genlenkgetriebe bereitzustellen, das sich einerseits relativ einfach fertigen läßt und das andererseits gleiche Belastungsverhältnisse zwischen Druckstück und Zahnstange gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, daß die Füh- rungsrolle beidseitig an ihren Außenseiten in radialer Richtung oberhalb und unterhalb ihrer Drehachse durch je ein Radial-und Axialkräfte aufnehmendes Wälzlager gehalten ist, dessen Außenringe eine kugelige Außenkontur aufwei- sen, die wieder um in je einer umgekehrt kugelig ausgebildeten Aufnahmeboh- rung des Druckstückes aufgenommen sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß durch die seitlich

angeordnete Lagerung der Führungsrolle im Druckstück erheblich radialer Bauraum eingespart werden kann. Ein anderer Vorteil ist dadurch begründet, daß durch die erfindungsgemäße Art der Lagerung der Führungsrolle Radial- und Axialkräfte wesentlich besser aufnehmbar sind und die Rolle radial und axial spielfrei angestellt werden kann. Dies ist von Bedeutung, da während der Übertragung der Bewegung des Ritzels Kräfte auf die Zähne der Zahnstange wirken, die eine erste Komponente in Richtung der Achse der Zahnstange und eine zweite Kraftkomponente in Richtung Druckstück haben. Im Idealfall ist diese zweite Kraftkomponente rechtwinklig zu ersten Kraftkomponente ausge- richtet. Ist dies aber nicht der Fall, zerlegt sich diese zweite Komponente in eine dritte axial gerichtete Teilkomponente, die vom erfindungsgemäß ange- ordneten Wälzlager problemlos aufgenommen werden kann. Ein weiterer we- sentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine Fehistellung der Tragach- se der Führungsrolle, bedingt durch nicht fluchtende Bohrungen im Druckstück, ausgeglichen werden kann. Dies erfolgt derart, daß bei Montage des Druckstü- ckes diese Fehistellung durch ein Verschieben eines der Lageraußenringe mit seiner kugeligen Außenkontur im Druckstück korrigierbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteran- sprüchen 2 bis 9 beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Wälzlager als einreihige Lager mit zur Drehachse geneigter Hauptbelastungsrichtung wie Schrägnadellager, Schrägkugellager, Kegelrollenlager oder dergleichen ausgebildet sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung nach Anspruch 3 ist vorgesehen, daß der innere und/oder der äußere Lagerring als dünnwandige spanlos her- gestellte Teile ausgebildet sind. Diese Herstellungsart macht eine besonders kostengünstige Fertigung in mannigfaltigen Ausführungsvarianten in einfacher Weise möglich.

Nach einem zusätzlichen weiteren Merkmal der Erfindung nach Anspruch 4 soll

die innere Laufbahn durch einen dreieckförmigen Ring gebildet sein, dessen geneigte Fläche die Laufbahn für die Wälzkörper stellt.

Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Lagers nach Anspruch 5 liegt darin, wenn die innere Laufbahn durch eine geneigte Fläche der Führungsrolle gebildet ist. in diesem Fall kann kostensparend auf diesen Lagerring verzichtet werden.

Nach einem anderen zusätzlichen Merkmal der Erfindung nach Anspruch 6 soll die Führungsrolle zweiteilig ausgebildet sein, wobei nach Anspruch 7 vorgese- hen ist, daß die Führungsrolle auf einer Tragachse angeordnet ist und in einer Teilungsebene ein geschlitzter Distanzring angeordnet ist. Durch diese Gestal- tung wird es möglich, daß durch Verändern des axialen Abstandes der beiden Hälften der Führungsrollen zueinander eine gewünschte Vorspannung auf die Lagerung der Führungsrolle einstellbar ist.

Nach Anspruch 8 sollen diese Distanzringe mit unterschiedlicher Stärke aus- gebildet sein und nach einer Messung entsprechenden Führungsrollen zuge- ordnet werden. Auf diese Weise ist es möglich, auftretende Fertigungstoleran- zen zwischen Druckstück, Führungsrolle und Wälzlagerung in einfacher Weise auszugleichen.

Schließlich ist nach Anspruch 9 vorgestehen, daß eine Aufnahmebohrung der Tragachse in der Führungsrolle einen abgestuften Durchmesser aufweist.

Durch diese einfache Maßnahme läßt sich ein axiales Wandern der Tragachse innerhalb der Führungsrolle verhindern.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher beschrie- ben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen : Fig. 1,2 und 3 einen Längsschnitt bzw. einen Teillängsschnitt durch eine erfindungsgemäß gelagerte Führungsrolle und Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Führungsrolle nach dem bisherigen Stand der Technik.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Zur Darstellung des Gesamtzusammenhanges ist zunächst auf dem Stand der Technik gemäß Figur 4 verwiesen. Diese zeigt eine Gehäuse 1, in dem ein Ritzel 2, das in eine Lenkspindel 3 übergeht, gelagert ist. In die Verzahnung des Ritzels 2 greift die Verzahnung einer Zahnstange 4 ein, die quer zum Rit- zel 2 verläuft. Auf der der Eingriffsseite des Ritzels 2 mit der Zahnstange 4 gegenüberliegenden Seite der Zahnstange 4 ist ein Druckstück 5 angeordnet, das die vom Ritzel 2 auf die Zahnstange 4 übertragene Kraft im wesentlichen abstützt. Das Druckstück 5 ist in einer nicht bezeichneten Aufnahmebohrung des Gehäuses 1 untergebracht. Es wird von einer zwischen dem Druckstück 5 und einem starr mit dem Gehäuse 1 verbundenen Deckel 6 angeordneten Fe- der 7 in Richtung auf die Zahnstange 4 vorgespannt.

Im Druckstück 5 ist eine Führungsrolle 8 untergebracht, die über zwei als Ril- lenkugellager ausgebildete Wälzlager 9 auf einer Tragachse 10 gehalten ist.

Die Tragachse 10 wiederum ist mit ihren beiden gegenüberliegenden Enden im Druckstück 5 in Aufnahmebohrungen 11 gesichert. Liegen diese beiden gege- nüberliegenden Aufnahmebohrungen 11 in einer Ebene, also fluchten sie mit- einander, so ist erkennbar, daß eine linienförmige Berührung zwischen Zahnstange 4 und Führungsrolle 8 gegeben ist, weil deren jeweilige Ge-

gendruckflächen 4.1 und 8.1 übereinstimmen. Fluchten die beiden gegenüber- liegenden Aufnahmebohrungen 11 jedoch nicht, so ist unschwer zu erkennen, daß zwischen Zahnstange 4 und Führungsrolle 8 keine linienförmige Berüh- rung mehr möglich ist, sondern nur eine punktförmige einseitige Berührung erfolgen kann bzw. bei Verlagerung der Zahnstange 4 eine erhöhte permanen- te Kippmomentbelastung vorliegt. Hier setzt nun die Erfindung an.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Druckstück 12 gezeigt, dessen Führung- rolle 13 aus zwei von einander beabstandeten Teilrollen 13.1, 13. 2 gebildet ist.

Diese Teilrollen 13.1 und 13.2 sind mit je einer durchgehenden Aufnahmeboh- rung 14 versehen, in die eine beide verbindende Tragachse 15 eingeführt ist.

Zwischen den beiden Teilrollen 13.1, 13.2 ist ein geschlitzter Distanzring 16 auf die Tragachse 15 aufgeschnappt. Die erfindungsgemäße Führungsrolle 13 ist im Druckstück 12 beidseitig mit ihren Außenseiten über ein Radial-und Axi- alkräfte aufnehmendes Schrägnadellager 17 gehalten. Dieses besteht aus ei- nem äußeren und einem inneren Lagerring 17.1, 17.2, zwischen denen auf nicht näher bezeichneten Laufbahnen in einem Käfig 17.3 geführte Lagerna- deln 17.4 abrollen. Das Schrägnadellager 17 ist so ausgebildet, daß die Lager- ringe 17.1, 17.2 gegenüber ihrer Drehachse 18, die gleichzeitig die Drehachse der Führungsrolle 13 ist, unter einem Winkel verlaufen, der kleiner als 90° ist, also schräg gestellt sind. Die Hauptbelastungsrichtung der beiden Schrägna- dellager 17 ist demnach gegenüber der Drehachse 18 schräggestellt, wobei sich die Normalen der Laufbahnen in der Drehachse 18 treffen, wie die Figur zeigt.

Wie Figur 1 weiter zeigt, ist die Außenseite des äußeren Lagerrings 17.1 mit einer kugeligen, d. h. konvexen Außenkontur versehen, zu der eine entgegen- gesetzt passende d. h., konkave Kontur der Aufnahmebohrung 12. 1 im Druck- stück 12 gegeben sein muß. Dadurch wird es möglich, daß bei nicht genau fluchtenden Aufnahmebohrungen 12. 1 im Druckstück 12 einer der beiden äu- ßeren Lagerringe 17.1 verschiebbar ist. Der äußere Lagerring weist die kugeli-

ge Außenkontur auf, damit sich die Drehachsen von Schrägkugellager 17 und Führungsrolle 13 angleichen können. Stimmen diese überein und hat sich der äußere Lagerring 17. 1 den gegebenen Positionen angepaßt, findet während des Betriebs der Lenkung keine Bewegung statt. Die eingestellte Reibung bleibt somit während aller Betriebszustände über die gesamte Lebensdauer in engen Grenzen auf niedrigem Niveau konstant.

Der Figur 1 ist weiter entnehmbar, daß über die axiale Dicke des Distanzringes 16 Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können. Auch kann auf die Vor- spannung der Schrägnadellager 17 eingewirkt werden. Diese wird erhöht, wenn ein Distanzring 16 mit größerer axialer Stärke eingesetzt wird, so daß die beiden Teilrollen 13.1, 13.2 der Führungsrolle 13 weiter voneinander wegge- rückt sind.

In den Figuren 2 und 3 sind geringfügig veränderte Varianten eines Schrägna- dellagers 17 dargestellt. In Figur 2 ist der innere Lagerring 17.5 dreieckförmig ausgebildet, wobei dessen geneigte Fläche die Laufbahn für die im Käfig 17.3 geführten Lagernadeln 17.4 bildet. Beim Schrägnadellager 17 gemäß Figur 3 ist auf den Innenring gänzlich verzichtet, da die Laufbahn für die im Käfig 17.3 geführten Lagernadeln 17.4 durch eine schräg gestellte Lauffläche 13.1. 1, 13.2. 1 der beiden Teilrollen 13.1, 13.2 gebildet ist.

Bezugszahlenliste 1 Gehäuse 2 Ritzel 3 Lenkspindel 4 Zahnstange 4. 1 Gegendruckfläche 5 Druckstück 6 Deckel 7 Feder 8 Führungsrolle 8.1 Gegendruckfläche 9 Wälzlager 10 Tragachse 11 Aufnahmebohrung 12 Druckstück 12. 1 Aufnahmebohrung 13 Führungsrolle 13. 1 Teilrolle 13. 1.1 Lauffläche 13. 2 Teilrolle 13.2. 1 Lauffläche 14 Aufnahmebohrung 15 Tragachse 16 Distanzring 17 Schrägnadellager 17.1 äußerer Lagerring 17.2 innerer Lagerring 17. 3 Käfig 17. 4 Lagernadel 17. 5 innerer Lagerring 18 Drehachse