DE19956769A1

DE19956769A1 - Rack and pinion steering gear for motor vehicle has first and second section movable in relation to each other in guide in direction of longitudinal axis and with torsional fixing

Info

Publication number: DE19956769A1
Application number: DE19956769A
Authority: DE
Inventors: Nicole Steinmeier; Martin Vohmann
Original assignee: Mercedes Benz Lenkungen GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Presta Muelheim GmbH
Priority date: 1999-01-22
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2000-08-03
Also published as: DE19956775A1

Abstract

The toothed rack has a first(1) and a second(2) section which are movable in relation to each other in a guide in the direction of the longitudinal axis. The two sections of the rack are guided around the longitudinal axis with no twisting. A coupling element(3-6) allows a free movability of the toothed rack sections in it disconnected state while in the engaged state the rack sections are friction locked or form locked in relation to each other in the direction of the longitudinal axis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstangenlenkung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a rack and pinion steering with the Features of the preamble of claim 1.

Aus der Praxis sind Zahnstangenlenkungen bekannt, bei denen die Zahnstange ein einstückiges Bauelement mit endseitigen oder mittigen Anschlüssen für die Spurstangen, sogenanntem Seitenabgriff oder Mittenabgriff, sind. Der Abstand der Anschlüsse voneinander ist bei bekannten Zahnstangenlenkungen nicht variabel. Im Kraftfahrzeugbau kann es jedoch erwünscht sein, während der Fahrt dynamisch die Spur oder den Sturz der gelenkten Achse zu variieren.Rack and pinion steering systems are known from practice which the rack with a one-piece component end or center connections for the Tie rods, so-called side tap or Center tap, are. The distance between the connections is not different from each other in known rack and pinion steering variable. In automotive engineering, however, it may be desirable be dynamic while driving the lane or fall to vary the steered axle.

Aus der DE 41 15 880 C2 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der jeder Anschluß der Zahnstange ein separates hydraulisches Element trägt, das bei Druckbeaufschlagung auf einem kurzen Stellweg die eingestellte Vorspur des jeweils zugeordneten Rades aufhebt. Diese Vorrichtung dient zur Aufhebung der eingestellten Vorspur bei Kurvenfahrt. Nachteilig ist, daß insgesamt zwei Hydraulikelemente vorzusehen sind, die an der ansonsten einteiligen Zahnstange angebracht sind und die separat angesteuert werden müssen. Weiter ist die insoweit bekannte Vorrichtung nicht dazu vorgesehen, die Vorspureinstellung über einen längeren Zeitraum aufrecht zu erhalten, so daß eine Veränderung der Fahrwerksgeometrie mit der bekannten Vorrichtung nicht erreichbar ist.A device is known from DE 41 15 880 C2 each connection of the rack is a separate one hydraulic element that carries when pressurized the set toe-in of the cancels each assigned wheel. This device serves to cancel the set toe-in Cornering. The disadvantage is that a total of two Hydraulic elements are to be provided that otherwise on the one-piece rack and attached separately must be controlled. So far is that known device is not intended to Toe-in adjustment upright for a long period of time to get so that a change in Chassis geometry with the known device is not is achievable.

Aus der gleichen Druckschrift ist auch eine Zahnstangenlenkung bekannt, bei der eine einteilige Zahnstange hohl ausgeführt ist und eine Spurstange in Längsrichtung der Zahnstange verschieblich in der Zahnstange angeordnet ist. Die Spurstange kann über ein doppelt wirkendes Hydraulikelement innerhalb der Zahnstange verfahren werden. Auf diese Weise kann bei konstantem Abstand der Spurstangenabgriffe der Radwinkeleinschlag der gelenkten Achse ohne Bewegung der Spurstange und damit ohne eine Drehung des zugeordneten Lenkrades variiert werden. Eine Veränderung der Vorderachsgeometrie ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.One is from the same publication Rack and pinion steering known in which a one-piece Rack is hollow and a tie rod in Longitudinally displaceable in the rack Rack is arranged. The tie rod can have a double acting hydraulic element within the Rack can be moved. That way, at constant distance between the tie rod taps Wheel angle of the steered axle without moving the Tie rod and thus without a rotation of the assigned Steering wheel can be varied. A change in Front axle geometry is not with this device possible.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeuglenkung dahingehend zu verbessern, daß die Vorderachsgeometrie hinsichtlich Spur und/oder Sturz der gelenkten Räder variabel ist.It is therefore an object of the present invention to To improve motor vehicle steering so that the Front axle geometry with regard to track and / or camber steered wheels is variable.

Diese Aufgabe wird von einer Kraftfahrzeuglenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weil die Zahnstange insgesamt zweiteilig mit einem ersten Zahnstangen abschnitt und einem zweiten Zahnstangenabschnitt gestaltet ist, wobei die beiden Abschnitte in einer Führung gegeneinander in Richtung der Längsachse verschieblich sind, kann die längenvariable Zahnstange in jeder beliebigen Position der Verschieblichkeit arretiert werden. Dadurch ist eine dauerhafte Einstellbarkeit des Abstandes der Spurstangenabgriffe gewährleistet. Dabei ist für eine mechanische Konstruktion vorteilhaft, wenn die Führung den ersten und den zweiten Zahnstangenabschnitt um die Längsachse drehfest führt. Der Abstand der beiden Zahnstangenabschnitte voneinander kann einfach und zuverlässig eingestellt und verriegelt werden, wenn der erste Zahnstangenabschnitt im Bereich der Führung den zweiten Zahnstangenabschnitt umgibt und außerdem ein Kupplungselement vorgesehen ist, das im ausgerückten Zustand eine im wesentlichen freie Verschieblichkeit der Führung erlaubt, während im eingerückten Zustand die Führung in Richtung der Längsachse blockiert ist. Eine reibschlüssige Kupplung kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß der erste Zahnstangenabschnitt ein unrundes Hohlprofil aufweist, daß der zweite Zahnstangenabschnitt ein dazu komplementäres Außenprofil aufweist und daß das Kupplungselement ein dem Hohlprofil entsprechendes inneres Profil aufweist, wobei das Kupplungselement an dem ersten Zahnstangenabschnitt in Längsrichtung zugfest und um die Längsachse verdrehbar gelagert ist. Wenn außerdem das Kupplungselement zum Ein- und Ausrücken um die Längsachse motorisch verdrehbar ist und im eingerückten Zustand das Außenprofil zwischen dem Hohlprofil des ersten Zahnstangenabschnitts und dem Hohlprofil des Kupplungselements reibschlüssig gehalten ist. This task is performed by a motor vehicle steering system Features of claim 1 solved. Because the rack a total of two parts with a first rack section and a second rack section is designed, the two sections in one Guiding against each other in the direction of the longitudinal axis are variable, the variable-length rack can locked in any position of movement become. This is a permanent adjustability of the Distance of the tie rod taps guaranteed. Here is advantageous for a mechanical construction if the leadership of the first and the second Rack section rotatably leads around the longitudinal axis. The distance between the two rack sections from each other can be easily and reliably set and locked be when the first rack section in the area the guide surrounds the second rack section and a coupling element is also provided, which in disengaged state a substantially free Movability of the guide allowed while in indented state the lead towards the Longitudinal axis is blocked. A friction clutch can be realized in a simple manner in that the first rack section has a non-circular hollow profile has that the second rack section a to has complementary outer profile and that Coupling element corresponding to the hollow profile has inner profile, wherein the coupling element the first rack section tensile in the longitudinal direction and is mounted rotatably about the longitudinal axis. If also the coupling element for engaging and disengaging the longitudinal axis is rotatable by motor and in indented state the outer profile between the Hollow profile of the first rack section and the Hollow profile of the coupling element held by friction is.

Eine hydraulisch oder pneumatisch gesteuerte Ausführungsform ist realisierbar, wenn der erste Zahnstangenabschnitt und der zweite Zahnstangenabschnitt über einen Zylinder einerseits und einen Kolben andererseits gekoppelt sind. Dabei ist vorteilhaft, wenn der Zylinder und der Kolben ein in Richtung der Längsachse doppelt wirkendes Hydraulikstellglied mit zwei Arbeitsräumen bilden.A hydraulically or pneumatically controlled Embodiment is feasible if the first Rack section and the second rack section via a cylinder on the one hand and a piston on the other hand, are coupled. It is advantageous if the cylinder and the piston one towards the Longitudinal axis double-acting hydraulic actuator with two Form workspaces.

Die Kopplung der beiden Zahnstangenabschnitte miteinander kann dadurch erfolgen, daß die Arbeitsräume über einen Kanal, beispielsweise ein Rohr, eine Bohrung oder eine Leitung miteinander verbunden sind, wobei dem Kanal ein steuerbares Ventil zugeordnet ist. In dieser Ausführungsform kann die Kopplung durch Schließen des Ventils verriegelt und durch Öffnen des Ventils aufgehoben werden.The coupling of the two rack sections with each other can be done in that the work rooms over a Channel, for example a pipe, a bore or a Line are interconnected, the channel one controllable valve is assigned. In this Embodiment can the coupling by closing the Valve locked and by opening the valve To get picked up.

Wenn vorgesehen ist, daß die Arbeitsräume über einen Kanal miteinander verbunden sind, wobei dem Kanal insgesamt zwei steuerbare Ventile zugeordnet sind, die Einwegeventile mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung sind und die parallel geschaltet sind, kann eine Einstellung durch Öffnen jeweils eines Ventils allein aufgrund fahrdynamisch auf die Lenkung einwirkender Kräfte erfolgen. Insgesamt ist von Vorteil, wenn die Ventile im Ruhezustand geschlossene Magnetventile sind. Schließlich ist eine besonders kompakte und kostengünstige Bauweise zu erreichen, wenn die Arbeitsräume, der Kanal und die Ventile ein abgeschlossenes hydraulisches System ohne externe Druckmittelpumpe bilden. If it is envisaged that the workrooms have a Channel are interconnected, the channel A total of two controllable valves are assigned to the One-way valves with opposite flow direction and which are connected in parallel, one Setting by opening one valve at a time due to driving dynamics acting on the steering Forces occur. Overall, if the Valves are closed solenoid valves in the idle state. After all, is a particularly compact and to achieve inexpensive construction if the Workrooms, the channel and the valves closed hydraulic system without external Form the pressure medium pump.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.In the following the present invention with reference to three embodiments with reference to the drawings described.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: eine zweiteilige Zahnstange mit mechanischer, drehfester Führung und mechanischer Kupplung; Fig. 1: a two-part rack with mechanical, non-rotatable guide and mechanical clutch;

Fig. 2: eine zweiteilige Zahnstange entsprechend Fig. 1 mit einer anderen mechanischen Kupplung; FIG. 2: a two-part toothed rack corresponding to FIG. 1 with another mechanical coupling;

Fig. 3: eine zweiteilige Zahnstange mit hydraulischer Kupplung; sowie Fig. 3: a two-part rack with hydraulic clutch; such as

Fig. 4: eine Zahnstange gemäß Fig. 2 mit einem hydraulischen Stellantrieb zur aktiven Längenveränderung. Fig. 4: a rack according to Fig. 2 with a hydraulic actuator for active length change.

In der Fig. 1 ist eine Zahnstange einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuglenkung ausschnittsweise in einem Querschnitt dargestellt. Ein erster Zahnstangenabschnitt 1 und ein zweiter Zahnstangenabschnitt 2 sind im Bereich eines nahezu drehfesten, aber längs verschieblichen Kupplungselements 3,6 miteinander gekoppelt. Das Kupplungselement 3,6 weist dabei in Axialrichtung verlaufende, dem ersten Zahnstangenabschnitt 1 und dem zweiten Zahnstangenabschnitt 2 zugeordnete Rippen 4 sowie dazu gehörende Nuten 5 ähnlich einer Keilwellenverzahnung auf. Die Kupplungselemente 3 und 5 tragen ein inneres Profil aus Rippen 7 und Nuten 8 komplementär zu dem Außenprofil mit den Rippen 4 und Nuten 5 der beiden Zahnstangenabschnitte 1 und 2. Die Kupplungselemente 3 und 6 verbinden demnach die beiden Zahnstangenabschnitte 1 und 2 nahezu drehfest und in Richtung der Längsachse verfahrbar. An ihrem den Kupplungselementen abgewandten Ende tragen die Zahnstangenabschnitte 1 und 2 jeweils einen Anschluß für eine Spurstange (nicht dargestellt). Bei einer Längenvariation im Bereich der Führung 3 wird folglich der Abstand der Anschlüsse voneinander verändert. Ein nicht dargestelltes Stellglied elektromechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Bauart, das das Kupplungselement 3 und das Kupplungselement 6 miteinander verbindet, kann das Kupplungselement 6 gegenüber dem Kupplungselement 3 in einem begrenzten Winkel, der relativ klein ist, um die Längsachse verdrehen, so daß sich in ausgerückter Position die Zahnstangenabschnitte 1 und 2 frei in dem Kupplungselement 3 und dem Kupplungselement 6 in Richtung der Längsachse verschieben können. An einer beliebigen Position kann dann das Kupplungselement 6 gegenüber dem Kupplungselement 3 in den verspannten Zustand verdreht werden, wobei sich die Rippen der Kupplungelemente 3 und 6 mit den Rippen der Zahnstangenabschnitte 1 und 2 verspannen. Die Zahnstangenabschnitte 1 und 2 sind somit mit den Kupplungselementen 3 und 6 reibschlüssig verbunden. Es ist neben der Keilwellenverzahnung mit 0° Schrägungswinkel auch eine Verzahnung mit kleinen Schrägungswinkeln denkbar, wobei der Schrägungswinkel des Zahnstangenabschnitts 1 verschieden von dem des Anschnitts 2 sein sollte. Des weiteren sind gleichgängige Gewinde mit unterschiedlicher Gewindesteigung verwendbar. Die Gewinde sollen nicht selbsthemmend sein. Kugelumlaufgewinde sind verwendbar.In FIG. 1, a rack of a motor vehicle steering system according to the invention is shown in a partial cross-section. A first rack section 1 and a second rack section 2 are coupled to one another in the area of an almost rotationally fixed but longitudinally displaceable coupling element 3 , 6 . The coupling element 3 , 6 has in the axial direction extending ribs 4 assigned to the first rack section 1 and the second rack section 2 and associated grooves 5 similar to a spline toothing. The coupling elements 3 and 5 carry an inner profile of ribs 7 and grooves 8 complementary to the outer profile with the ribs 4 and grooves 5 of the two rack sections 1 and 2 . The coupling elements 3 and 6 accordingly connect the two rack sections 1 and 2 almost rotationally fixed and movable in the direction of the longitudinal axis. At their end facing away from the coupling elements, the rack sections 1 and 2 each carry a connection for a tie rod (not shown). With a length variation in the area of the guide 3 , the distance between the connections is consequently changed. An actuator, not shown, of electromechanical, hydraulic or pneumatic design, which connects the coupling element 3 and the coupling element 6 to one another, can rotate the coupling element 6 relative to the coupling element 3 at a limited angle, which is relatively small, about the longitudinal axis, so that it disengages Position the rack sections 1 and 2 can move freely in the coupling element 3 and the coupling element 6 in the direction of the longitudinal axis. At any position, the coupling element 6 can then be rotated relative to the coupling element 3 into the clamped state, the ribs of the coupling elements 3 and 6 being braced with the ribs of the rack sections 1 and 2 . The rack sections 1 and 2 are thus frictionally connected to the coupling elements 3 and 6 . In addition to the spline toothing with 0 ° helix angle, a toothing with small helix angles is also conceivable, the helix angle of the rack section 1 being different from that of the gate 2 . Furthermore, identical threads with different thread pitches can be used. The threads should not be self-locking. Ball screw threads can be used.

Es ist aber auch möglich, die Flanken der Rippen 4 ebenso wie die Flanken der Nuten 5 zu profilieren, beispielsweise mit einer feinen Verzahnung. Ein derartiges Profil erhöht die Haltekraft im eingerückten Zustand des Kupplungselements 6. Es ermöglicht jedoch nicht beliebige eingerückte Positionen, sondern nur eine gewisse Anzahl von Kupplungspositionen in Längsrichtung.However, it is also possible to profile the flanks of the ribs 4 as well as the flanks of the grooves 5 , for example with fine toothing. Such a profile increases the holding force in the engaged state of the coupling element 6 . However, it does not allow any indented positions, but only a certain number of clutch positions in the longitudinal direction.

Eine andere Ausführungsform zeigt die Fig. 2. Bei dieser Variante ist nur der Zahnstangeabschnitt 2 mit Rippen 4 und Nuten 5 ausgebildet. Die Kupplungselemente 3 und 6 besitzen ein inneres Profil (Rippen 7 und Nuten 8) komplementär zu dem Außenprofil des Zahnstangenabschnitts 2. Das Kupplungselement 6 ist an dem freien Ende des Zahnstangenabschnitts 1 derart gelagert, daß es um die Längsachse drehbar, aber in Axialrichtung zugfest an dem Zahnstangenabschnitt 1 befestigt ist.Another embodiment is shown in FIG. 2. In this variant, only the rack section 2 is formed with ribs 4 and grooves 5 . The coupling elements 3 and 6 have an inner profile (ribs 7 and grooves 8 ) complementary to the outer profile of the rack section 2 . The coupling element 6 is mounted on the free end of the rack section 1 in such a way that it is rotatable about the longitudinal axis, but is fastened to the rack section 1 in a tensile manner in the axial direction.

An ihrem den Kupplungselementen abgewandten Ende tragen die Zahnstangenabschnitte 1 und 2 jeweils einen Anschluß für eine Spurstange (nicht dargestellt). Bei einer Längenvariation des Zahnstangenabschnitts 2 im Bereich der Kupplungselemente 3 und 6 wird folglich der Abstand der Anschlüsse voneinander verändert. Ein nicht dargestelltes Stellglied elektromechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Bauart, das das Kupplungselement 3 und das Kupplungselement 6 miteinander verbindet, kann das Kupplungselement 6 gegenüber dem Kupplungselement 3 in einem begrenzten Winkel, der relativ klein ist, um die Längsachse verdrehen,, so daß sich in ausgerückter Position der Zahnstangenabschnitt 2 frei in dem Kupplungselement 3 und dem Kupplungselement 6 in Richtung der Längsachse verschieben kann. An einer beliebigen Position kann dann das Kupplungselement 6 gegenüber dem Kupplungselement 3 in den verspannten Zustand verdreht werden, wobei sich die Rippen der Kupplungelemente 3 und 6 mit den Rippen des Zahnstangenabschnitts 2 verspannen. Der Zahnstangenabschnitt 2 ist somit mit den Kupplungselementen 3 und 6 reibschlüssig verbunden. Durch die in Axialrichtung zugfeste Verbindung des Zahnstangenabschnitts 1 mit dem Kupplungselement 3 wird auch der Zahnstangenabschnitt 1 mit dem Zahnstangenabschnitt 2 zugfest verbunden.At their end facing away from the coupling elements, the rack sections 1 and 2 each carry a connection for a tie rod (not shown). With a length variation of the rack section 2 in the area of the coupling elements 3 and 6 , the distance of the connections from one another is consequently changed. An actuator, not shown, of electromechanical, hydraulic or pneumatic design, which connects the coupling element 3 and the coupling element 6 to one another, can rotate the coupling element 6 relative to the coupling element 3 at a limited angle, which is relatively small, about the longitudinal axis, so that in disengaged position of the rack section 2 can move freely in the coupling element 3 and the coupling element 6 in the direction of the longitudinal axis. At any position, the coupling element 6 can then be rotated relative to the coupling element 3 into the clamped state, the ribs of the coupling elements 3 and 6 being clamped to the ribs of the rack section 2 . The rack section 2 is thus frictionally connected to the coupling elements 3 and 6 . Due to the axially tensile connection of the rack section 1 with the coupling element 3 , the rack section 1 is also connected to the rack section 2 in a tensile manner.

In der Fig. 3 ist eine längenvariable Zahnstange für eine Kraftfahrzeuglenkung mit hydraulischer Kupplung dargestellt. Der erste Zahnstangenabschnitt 1 enthält dabei eine topfförmige Führung 10, in der ein zylindrischer Schaft 11 des zweiten Zahnstangenabschnitts 2 in Längsrichtung geführt ist. Die Führung erfolgt in einem Gleitlager 12, das in der Führung 10 angeordnet ist. Außerdem ist dem ersten Zahnstangenabschnitt 1 ein Radialwellendichtring 13 zugeordnet.In FIG. 3, a variable-length rack for a motor vehicle steering system is illustrated with hydraulic clutch. The first rack section 1 contains a cup-shaped guide 10 , in which a cylindrical shaft 11 of the second rack section 2 is guided in the longitudinal direction. The guidance takes place in a slide bearing 12 which is arranged in the guidance 10 . In addition, a radial shaft sealing ring 13 is assigned to the first rack section 1 .

Weiter trägt der erste Zahnstangenabschnitt 1 an seinem freien Ende einen Hydraulikzylinder 15, der im Bereich des Radialwellendichtrings 13 fest und fluiddicht mit dem ersten Zahnstangenabschnitt 1 verbunden ist. Der Hydraulikzylinder 15 ist an seinem dem ersten Zahnstangenabschnitt 1 entfernten Ende wiederum durch eine Buchse 16 verschlossen, die im wesentlichen dem freien Ende des Zahnstangenabschnitts 1 entspricht. Hier ist ebenfalls ein Gleitlager 22 neben einem Radialwellendichtring 23 vorgesehen, das den zweiten Zahnstangenabschnitt 2 in Längsrichtung führt. Der zweite Zahnstangenabschnitt ist im wesentlichen rotationssymmetrisch gestaltet und gleitet in den Gleitlagern 12, 22. Er trägt einen einstückig angeformten, scheibenförmigen Kolben 24, der in dem Hydraulikzylinder 15 in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist. Der Zylinder 15, der Kolben 24 und der Radialwellendichtring 13 begrenzen einen ersten Arbeitsraum 25. Entsprechend begrenzen der Zylinder 15, der Kolben 24 und der Radialwellendichtring 23 einen zweiten Arbeitsraum 26. Die Arbeitsräume 25 und 26 sind über zwei parallel geschaltete elektromechanische Ventile 30 und 31 miteinander verbunden, die jeweils als im Ruhezustand geschlossene Einwegeventile mit einander entgegengesetzter Durchlaßrichtung ausgeführt sind. Die Arbeitsräume 25 und 26 bilden gemeinsam mit den Verbindungskanälen 30 und den Ventilen 31 und 32 ein hermetisch geschlossenes hydraulisches System, das bei diesem Ausführungsbeispiel mit einer inkompressiblen Flüssigkeit vollständig gefüllt ist.Furthermore, the first toothed rack section 1 carries at its free end a hydraulic cylinder 15 which is fixedly and fluid-tightly connected to the first toothed rack section 1 in the area of the radial shaft sealing ring 13 . The hydraulic cylinder 15 is in turn closed at its end remote from the first rack section 1 by a bushing 16 , which essentially corresponds to the free end of the rack section 1 . Here, a slide bearing 22 is also provided next to a radial shaft seal ring 23 , which guides the second rack section 2 in the longitudinal direction. The second rack section is essentially rotationally symmetrical and slides in the slide bearings 12 , 22 . It carries a one-piece, disc-shaped piston 24 which is arranged in the hydraulic cylinder 15 so as to be displaceable in the longitudinal direction. The cylinder 15 , the piston 24 and the radial shaft sealing ring 13 delimit a first working space 25 . The cylinder 15 , the piston 24 and the radial shaft sealing ring 23 accordingly limit a second working space 26 . The working spaces 25 and 26 are connected to one another via two electromechanical valves 30 and 31 connected in parallel, each of which is designed as a one-way valve which is closed in the idle state and has an opposite passage direction. The working spaces 25 and 26 , together with the connecting channels 30 and the valves 31 and 32, form a hermetically closed hydraulic system, which in this exemplary embodiment is completely filled with an incompressible liquid.

Bei geschlossenen Ventilen 31 und 32 sind der erste Zahnstangenabschnitt 1 und der zweite Zahnstangenabschnitt 2 in Längsrichtung starr miteinander gekoppelt. Soll der zweite Zahnstangenabschnitt 2 in der Darstellung der Fig. 2 nach rechts verschoben werden, so muß Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum 25 in den zweiten Arbeitsraum 26 strömen können. Hierfür wird das Ventil 32 geöffnet. Treten dann im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs wechselnde Belastungen in Axialrichtung auf, so kann bei geöffnetem Ventil 32 der zweite Zahnstangenabschnitt 2 nach rechts verfahren werden. Eine Verfahrbarkeit nach links ist hierbei durch das geschlossene Ventil 31 und die richtungsgebundene Öffnung des Ventils 32 blockiert. Bei einer Wechselbelastung wird also der zweite Zahnstangenabschnitt 2 allmählich in Richtung auf den ersten Zahnstangenabschnitt 1 verfahren. Der Abstand der zugeordneten Spurstangenanschlüsse wird verringert. Je nach Achsgeometrie verändert sich dadurch die eingestellte Vorspur.When the valves 31 and 32 are closed, the first rack section 1 and the second rack section 2 are rigidly coupled to one another in the longitudinal direction. If the second rack section 2 is to be shifted to the right in the illustration in FIG. 2, hydraulic fluid must be able to flow from the first working space 25 into the second working space 26 . For this, the valve 32 is opened. If changing loads occur in the axial direction while the motor vehicle is in motion, the second rack section 2 can be moved to the right when the valve 32 is open. Movability to the left is blocked by the closed valve 31 and the directional opening of the valve 32 . In the case of an alternating load, the second rack section 2 is thus gradually moved in the direction of the first rack section 1 . The distance between the associated tie rod connections is reduced. Depending on the axle geometry, the set toe-in changes.

Soll der Abstand der Spurstangenanschlüsse vergrößert werden, so muß der zweite Zahnstangenabschnitt 2 in der Darstellung gemäß Fig. 2 nach links verfahren werden. Hierfür wird das Ventil 31 geöffnet, während das Ventil 32 geschlossen ist. Bei wechselnder axialer Belastung kann dann lediglich Hydraulikflüssigkeit aus dem zweiten Arbeitsraum 26 in den ersten Arbeitsraum 25 strömen. Die Rückströmung ist, wie bereits beschrieben, blockiert. Der Zahnstangenabschnitt 2 wird sich folglich in seiner Führung 10 von dem ersten Zahnstangenabschnitt 1 entfernen.If the distance between the tie rod connections is to be increased, then the second rack section 2 must be moved to the left in the illustration according to FIG. 2. For this purpose, the valve 31 is opened while the valve 32 is closed. When the axial load changes, only hydraulic fluid can then flow from the second working space 26 into the first working space 25 . The backflow is blocked, as already described. The rack section 2 will consequently move away from the first rack section 1 in its guide 10 .

Wenn die Längeneinstellung der Zahnstange konstant gehalten werden soll, bleiben beide Ventile 31 und 32 geschlossen. Dies gilt auch bei einem eventuellen elektrischen Ausfall, wenn die Ventile 31 und 32 im Ruhezustand geschlossen sind.If the length setting of the rack is to be kept constant, both valves 31 and 32 remain closed. This also applies to a possible electrical failure when the valves 31 and 32 are closed in the idle state.

In der Fig. 4 ist schließlich eine Anordnung gemäß Fig. 3 mit aktiver Einstellmöglichkeit dargestellt. Gleiche Bezugsziffern kennzeichnen gleiche Bauelemente.In FIG. 4, finally, is an arrangement shown in FIG. 3 with an active adjustment. The same reference numbers identify the same components.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 sind die Arbeitsräume 25 und 26 über Hydraulikleitungen mit einem Vierwegeventil 40 verbunden. Dieses Ventil ist über ein Steuergerät 41 elektrisch zu betätigen. Es verbindet einen aus einem Vorratsbehälter 42 gespeisten und über eine Pumpe 43 mit druckbeaufschlagtem Vorlauf 44 sowie einen drucklosen Rücklauf 45 mit den Arbeitsräumen 25, 26. Dem Vorlauf 44 ist noch ein Druckspeicher 46 zugeordnet, der ermöglicht, daß die Hydraulikpumpe 43 nicht ständig in Betrieb sein muß. In the device according to FIG. 3, the working spaces 25 and 26 are connected to a four-way valve 40 via hydraulic lines. This valve can be operated electrically via a control unit 41 . It connects one fed from a storage container 42 and via a pump 43 with a pressurized flow 44 and a pressure-free return 45 to the working spaces 25 , 26 . A pressure accumulator 46 is also assigned to the flow 44 , which enables the hydraulic pump 43 not to be in constant operation.

Mit dieser Vorrichtung ist es entsprechend dem in Fig. 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, den ersten Zahnstangenabschnit 1 und den zweiten Zahnstangenabschnitt 2 in Axialrichtung gegeneinander zu verfahren. Ohne auf die Einwirkung von äußeren Kräften angewiesen zu sein, kann über das Ventil 40 der mit Druck beaufschlagte Vorlauf 44 auf den Arbeitsraum 25 oder auf den Arbeitsraum 26 geschaltet werden. Letztere Ventilstellung ist in der Fig. 3 dargestellt. Die dritte, neutrale Stellung des Ventils 40 verschließt alle Hydraulikleitungen druckfest und blockiert damit den Kolben 24 in dem Zylinder 15, so daß die Spurstangenabschnitte 1 und 2 gegeneinander fixiert sind.According to the exemplary embodiment described in FIG. 3, this device makes it possible to move the first rack section 1 and the second rack section 2 against one another in the axial direction. Without being dependent on the action of external forces, the pressure-supplied flow 44 can be switched to the work space 25 or to the work space 26 via the valve 40 . The latter valve position is shown in FIG. 3. The third, neutral position of the valve 40 closes all hydraulic lines in a pressure-tight manner and thus blocks the piston 24 in the cylinder 15 , so that the tie rod sections 1 and 2 are fixed against one another.

Soll nun der Abstand der Spurstangenanschlüsse voneinander verändert werden, so wird das Ventil 40 aus seiner Mittenstellung gebracht, so daß in den beiden Arbeitsräumen 25, 26 nicht mehr derselbe Druck herrscht. Der Kolben 24 wird dann in Richtung auf den niedrigeren Druck verfahren.If the distance between the tie rod connections is to be changed from one another, the valve 40 is brought out of its central position so that the pressure in the two working spaces 25 , 26 is no longer the same. The piston 24 is then moved in the direction of the lower pressure.

Die insoweit beschriebenen Ausführungsbeispiele können in der Praxis einerseits zum Variieren der Vorspur eines Fahrzeugs verwendet werden. Hierbei kann zum Beispiel die Vorspur, die für Geradeausfahrt eingestellt ist, bei Kurvenfahrt aufgehoben werden, wodurch sich der Rollwiderstand und damit der Kraftstoffverbrauch sowie der Reifenverschleiß verringert.The exemplary embodiments described so far can be found in practice on the one hand to vary the toe-in Vehicle. Here, for example, the Toe-in that is set for straight-ahead driving at Cornering can be canceled, causing the Rolling resistance and thus fuel consumption as well tire wear is reduced.

Schließlich kann mit der aktiven Verstellung der beschriebenen Vorrichtung die Vorspur in Abhängigkeit von fahrdynamischen Zuständen bei Geradeausfahrt variiert werden. Beispielsweise kann bei einer Bremsung die durch die an der Vorderachse angreifenden Hebelkräfte verformte Achsgeometrie, die üblicherweise im Sinne einer Verringerung der eingestellten Vorspur wirkt, kompensiert werden. Auch können Änderungen der Vorspur durch Ein- und Ausfedern der gelenkten Achse kompensiert werden.Finally, with the active adjustment of the described the toe-in depending dynamic driving conditions when driving straight ahead varies become. For example, when braking, the deformed the lever forces acting on the front axle Axle geometry, usually in the sense of a Reduction of the set toe-in acts, compensates become. Changes in the toe-in can also be caused by entry and exit Rebound of the steered axle can be compensated.

Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform sieht vor, daß die Vorrichtung gemäß Fig. 3 statt der Ventile 31 und 32 mit einem in beide Richtungen zu öffnenden Ventil versehen wird. Dann ist bei geöffnetem Ventil eine freie Verfahrbarkeit der beiden Zahnstangenabschnitte 1, 2 gegeneinander möglich, so daß die gewünschte Einstellung durch gezielte Einwirkung externer Kräfte auf die beiden Zahnstangenabschnitte 1, 2 in Axialrichtung vorzunehmen ist.Another embodiment, not shown, provides that the device according to FIG. 3 is provided with a valve which can be opened in both directions instead of the valves 31 and 32 . Then, when the valve is open, the two rack sections 1 , 2 can move freely with respect to one another, so that the desired setting can be made in the axial direction by targeted action of external forces on the two rack sections 1 , 2 .

Claims

1.Motor vehicle steering system with a rack which is arranged to be movable in the direction of a longitudinal axis and with the rack assigned and spaced-apart connections for tie rods, the distance being changeable in the direction of the movability of the rack, characterized in that the rack has a first rack section and one second rack section, which are displaceable in a guide against each other in the direction of the longitudinal axis.

2. Motor vehicle steering according to claim 1, characterized characterized that the leadership the first and the second rack section around the Longitudinal axis leads non-rotatably.

3. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims, characterized, that a coupling element is provided which in disengaged state a substantially free The rack sections can be moved, while in the engaged state Rack sections direction of the longitudinal axis to each other frictionally or positively are set.

4. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims, characterized, that the first rack section in the area of Guide surrounds the second rack section and that a coupling element is provided which in disengaged state a substantially free Movability of the guide allowed while in indented state the lead towards the Longitudinal axis is set.

5. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims, characterized, that the first rack section is out of round Has hollow profile that the second Rack section a complementary Has outer profile, and that the coupling element an inner profile corresponding to the hollow profile has, the coupling element on the first Rack section in the longitudinal direction tensile and around the longitudinal axis is rotatably mounted.

6. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims, characterized, that the coupling element for engaging and disengaging an actuator can be rotated and engaged State the outer profile between the hollow profile of the first rack section and the hollow profile of the Coupling element is held frictionally.

7. Motor vehicle steering system according to claim 1 or 2, characterized in that the first rack section and the second Rack section hydraulically in the longitudinal direction can be coupled.

8. Motor vehicle steering according to claim 7, characterized characterized that the first Rack section and the second Rack section over a cylinder on the one hand and a piston are coupled on the other hand.

9. Motor vehicle steering system according to claim 7 or 8, characterized in that the Cylinder and the piston one towards the Longitudinal axis double-acting hydraulic actuator with form two workspaces.

10. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims 7 to 9, characterized records that the workspaces over a Channel are interconnected, the channel being a controllable valve is assigned.

11. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims 7 to 10, characterized records that the working spaces over total two controllable valves are connected to each other, where the valves are one-way valves with opposite direction parallel are switched.

12. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims 7 to 11, characterized records that the valves are at rest are closed solenoid valves.

13. Motor vehicle steering according to one of the preceding Claims 7 to 12, characterized records that the work rooms, the canal and the valves are a closed hydraulic system without external pressure pump.