DE10036015A1 - Steering transmission for vehicle has at least one needle bearing fitted in molded intermediate ring - Google Patents
Steering transmission for vehicle has at least one needle bearing fitted in molded intermediate ringInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für eine Fahrzeuglenkung, bei der in einem Lenkgehäuse über zwei voneinander beabstandete Nadellager eine Lenkwelle gehalten ist, über deren Verzahnung ein mit der Lenkwelle verbun dener Lenkstockhebel bewegbar ist, wenn eine in die Verzahnung der Lenk welle eingreifende Gegenverzahnung über eine mit einem Lenkrad verbundene Lenkspindel bewegt wird, wobei die Nadellager, deren äußere Laufbahnen von je einer spanlos geformten Nadelhülse mit radial nach innen gerichteten Bor den gebildet sind, die Verzahnung der Lenkwelle zwischen sich aufnehmen.The invention relates to a steering gear for vehicle steering, in which a steering housing via two spaced needle bearings one Steering shaft is held, through the teeth of which is connected to the steering shaft whose steering column lever is movable when one in the toothing of the steering counter engaging shaft engaging via a steering wheel connected Steering spindle is moved, the needle bearing, whose outer raceways from one chipless shaped needle sleeve with radially inward boron which are formed, take up the toothing of the steering shaft between them.
Eine derartige Lenkung in Form einer Kugelumlauf-Lenkung ist aus dem Pro spekt der Daimler-Benz AG FG 22 185 vorbekannt. Eine mit einem Lenkstock hebel verbundene Lenkwelle ist in einem Lenkgehäuse über zwei Nadellager gelagert, die zwischen sich die Verzahnung der Lenkwelle einschließen. Diese Verzahnung der Lenkwelle kämmt mit einer Gegenverzahnung, die mit dem Lenkrad über eine Lenkspindel verbunden ist. Wird das Lenkrad eingeschla gen, so wird über die Gegenverzahnung der Lenkspindel, die Verzahnung der Lenkwelle und dem Lenkstockhebel die Lageänderung der Räder eingeleitet. Such steering in the form of a recirculating ball steering is from the Pro Spect of Daimler-Benz AG FG 22 185 previously known. One with a steering column lever-connected steering shaft is in a steering housing via two needle bearings stored, which include the teeth of the steering shaft between them. This Gearing of the steering shaft meshes with a counter serration that with the Steering wheel is connected via a steering spindle. If the steering wheel is turned gene, so is the counter-toothing of the steering spindle, the toothing of Steering shaft and the pitman arm initiated the change in position of the wheels.
Nachteilig dabei ist, dass der Durchmesser der Verzahnung der Lenkwelle größer als deren Durchmesser ist. Dies hat zur Folge, dass beim Einschieben der Lenkwelle in das Lenkgehäuse zwecks Eingriff mit der Gegenverzahnung der Lenkspindel im Lenkgehäuse von der einzuschiebenden Seite ein großer radialer Bauraum vorhanden sein muss. Dieser wird zwischen dem die Lenk welle tragenden Wälzlager und der Aufnahmebohrung des Lenkgehäuses durch einen spanend hergestellten oder gegossenen Zwischenring überbrückt. Ein solcher Zwischenring ist jedoch teuer in der Herstellung und weist außer dem ein hohes Gewicht auf. Außerdem ist ein solch starrer Zwischenring schwer montierbar, da er sehr steif ist. Die Überdeckung zwischen Lenkgehäu se und Zwischenring muss sehr genau sein. Bei zu großer Überdeckung be steht die Gefahr, dass das Lenkgehäuse verformt wird. Darüber hinaus sind hohe Montagekräfte erforderlich und der Zwischenring darf beim Montieren nicht verkantet werden. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass der Montagevor gang durch zwei Teile, nämlich das Wälzlager und den zugehörigen Zwischen ring, erschwert ist.The disadvantage here is that the diameter of the teeth of the steering shaft is larger than their diameter. This has the consequence that when inserting the steering shaft into the steering housing for engagement with the counter teeth the steering spindle in the steering housing is a big one from the side to be inserted radial space must be available. This is between which the steering shaft-bearing roller bearing and the mounting hole of the steering housing bridged by a machined or cast intermediate ring. However, such an intermediate ring is expensive to manufacture and has a high weight. It is also such a rigid intermediate ring difficult to assemble because it is very stiff. The overlap between the steering housing se and intermediate ring must be very precise. If there is too much coverage there is a risk that the steering housing will be deformed. Beyond that high assembly forces are required and the intermediate ring may be used during assembly not be tilted. Another disadvantage is that the assembly walk through two parts, namely the rolling bearing and the associated intermediate ring, is difficult.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Lagerung der Lenkwelle zu entwickeln.The invention is therefore based on the object of improved storage to develop the steering shaft.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass wenigstens eines der Nadellager von einem spanlos geformten Zwischenring aufgenommen ist, der zur Überbrückung des beim Einschieben der Verzahnung der Lenkwelle erforderlichen radialen Bau raums im Lenkgehäuse fixiert ist, wobei vor dem Montagevorgang das Nadel lager und der Zwischenring als eine unverlierbare Baueinheit ausgebildet sind.According to the invention, this task is performed according to the characterizing part of Claim 1 solved in that at least one of the needle bearings by one chipless shaped intermediate ring is added, which is used to bridge the when inserting the toothing of the steering shaft required radial construction room is fixed in the steering housing, before the assembly process the needle camp and the intermediate ring are designed as a captive unit.
Die erfindungsgemäße Lösung hat zum einen den Vorteil, dass der leichtge wichtige Zwischenring je nach Anwendungsfall in verschiedenen Abmessungen ohne großen Aufwand spanlos herstellbar ist. Zum anderen erweist es sich als vorteilhaft, dass durch die aus Nadellager und Zwischenring bestehende kom pakte Baueinheit dem Kunden weniger Montageaufwand entsteht, da anstelle der bisherigen zwei Lagerbestandteile nur noch eines gehandhabt werden muss. Auch ist der spanlos geformte Zwischenring gegenüber einem massiv gefertigten weicher und lässt sich daher besser in das Lenkgehäuse einpres sen.The solution of the invention has the advantage that the easy important intermediate ring in different dimensions depending on the application can be produced without cutting without great effort. On the other hand, it turns out to be advantageous that the com. consisting of needle bearing and intermediate ring compact assembly, the customer has less installation work because instead of only one of the previous two inventory components can be handled got to. The non-cutting intermediate ring is also massive compared to one manufactured softer and can therefore be better pressed into the steering housing sen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 11 beschrieben.Advantageous developments of the invention are in the subclaims 2 to 11 described.
So soll nach Anspruch 2 das Nadellager und der Zwischenring mittels Preß passung aneinander gehalten sein. Nach Anspruch 3 soll der Zwischenring als ein von einer Seite offenes Hohlteil derart ausgebildet sein, dass ein die Na delhülse aufnehmender erster axial verlaufender Teil in einen radial verlaufen den Teil übergeht, der von einem zweiten axial verlaufenden Teil fortgesetzt ist. Aus Anspruch 4 geht hervor, dass der erste axial verlaufende Teil des Zwi schenringes mit einem radial nach innen weisenden Bord den Bord der Nadel hülse umfasst, dieser Bord von einem dritten axial verlaufenden Teil fortgesetzt ist, der in einem radial nach innen gerichteten Bord endet. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass in eleganter Weise, wie im Anspruch 5 beschrieben, zwi schen der Lenkwelle und einer durch den Bord und drittem axial verlaufenden Teil gebildeten Stufe eine erste Dichtung angeordnet ist. Diese erste Dichtung kann ebenso untergebracht werden, wenn alternativ, wie im Anspruch 6 be schrieben, ein Bord der Nadelhülse von einem axial verlaufenden Teil fest fort gesetzt ist, der in einem radial nach innen gerichteten Bord endet.So according to claim 2, the needle bearing and the intermediate ring by means of press fit together. According to claim 3, the intermediate ring as a hollow part open from one side can be designed such that the Na delhülse receiving first axially extending part in a radial passes over the part that continues from a second axially extending part is. From claim 4 it appears that the first axially extending part of the Zwi with a radially inward-facing rim the needle's rim sleeve includes, this board continued from a third axially extending part is that ends in a radially inward facing board. This training has the advantage that in an elegant manner, as described in claim 5, between the steering shaft and one axially extending through the rim and third Part formed stage a first seal is arranged. This first seal can also be accommodated if alternatively, as in claim 6 be wrote, a board of the needle sleeve from an axially extending part is set, which ends in a radially inward facing board.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 7 ist in einer Nut des Lenkgehäuses eine zweite Dichtung angeordnet. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 8 soll der Zwischenring gegen axiales Verschieben durch einen im Lenkgehäuse angeordneten Sicherungsring gesi chert sein. Nach einem zusätzlichen weiteren Merkmal gemäß Anspruch 9 ist auf der Lenkwelle im Bereich der Stufe des Zwischenringes ein S-förmiger Schmutzabweiser angeordnet. Auf diese Weise wird die Wirkung der ersten Dichtung nochmals unterstützt. Aus Anspruch 10 geht hervor, dass ein axiales Verschieben der Lenkwelle durch einen aufgepreßten Sicherungsring verhin dert ist. Schließlich soll gemäß einem letzten Merkmal nach Anspruch 11 das erfindungsgemäße Lenkgetriebe in vorteilhafter Weise in einer Kugelumlauf- Lenkung einsetzbar sein, die hydraulisch oder elektromechanisch unterstützt ist.According to a further feature of the invention according to claim 7 is in a groove the steering housing a second seal is arranged. After another Feature of the invention according to claim 8, the intermediate ring against axial Moved gesi by a locking ring arranged in the steering housing be safe. According to an additional further feature according to claim 9 an S-shaped one on the steering shaft in the area of the step of the intermediate ring Dirt deflector arranged. This way the effect of the first one Seal supported again. It is apparent from claim 10 that an axial Prevent the steering shaft from being pushed on by a snap ring is. Finally, according to a last feature according to claim 11 Steering gear according to the invention advantageously in a recirculating ball Steering can be used that supports hydraulically or electromechanically is.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiment.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Lenkungsanlage, Fig. 1 is a schematic illustration of a steering system,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Kugelumlauflenkung mit ei ner nach dem bisherigen Stand der Technik gelagerten Lenkwelle und Fig. 2 shows a longitudinal section through a recirculating ball steering with egg ner according to the prior art mounted steering shaft and
Fig. 3 eine erfindungsgemäß gelagerte Lenkwelle in vergrößerter Darstellung. Fig. 3 shows a steering shaft mounted according to the invention in an enlarged view.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird bei Einschlag des fest mit der Lenkspindel 2 verbundenen Lenkrades 1 die vom Fahrer aufgebrachte Drehbewegung über das Lenkgetriebe 3 und mechanische Übertragungseinrichtungen, wie bei spielsweise den Lenkstockhebel 4, die Spurstange 5, den Zwischenhebel 6, die Lenkschubstange 7 und den Lenkhebel 8 in eine Drehbewegung der gelenkten Fahrzeugräder 9 umgesetzt.As can be seen from FIG. 1, when the steering wheel 1 is firmly connected to the steering spindle 2 , the rotational movement applied by the driver via the steering gear 3 and mechanical transmission devices, such as the steering column arm 4 , the tie rod 5 , the intermediate lever 6 , and the steering push rod 7 and the steering lever 8 is converted into a rotational movement of the steered vehicle wheels 9 .
Das in Fig. 2 nach dem bisherigen Stand der Technik gezeigte Lenkgetriebe 3 ist als eine Kugelumlauf-Lenkung ausgebildet, bei der die Lenkwelle 10 mit dem Lenkstockhebel 4 über eine Rändelung kraft- und formschlüssig verbun den ist. Die Lenkwelle 10 ist im Lenkgehäuse 11 über zwei voneinander beab standete Nadellager 12 gehalten, wobei diese zwischen sich die Verzah nung 13 der Lenkwelle 10 aufnehmen. Die Verzahnung 13 der Lenkwelle 10 kämmt mit der Gegenverzahnung 14 der Lenkmutter 20 der Kugelumlauf- Lenkung.The steering gear 3 shown in FIG. 2 according to the prior art is designed as a recirculating ball steering, in which the steering shaft 10 is connected to the steering column lever 4 by means of a knurling in a non-positive and positive manner. The steering shaft 10 is held in the steering housing 11 via two spaced needle bearings 12 , which between them the toothing 13 of the steering shaft 10 . The toothing 13 of the steering shaft 10 meshes with the counter toothing 14 of the steering nut 20 of the recirculating ball steering.
Wie die Figur weiter zeigt, weist die Verzahnung 13 einen größeren Durch messer als der übrige Teil der Lenkwelle 10 auf. Dies hat zur Folge, dass beim Einschieben der Lenkwelle 10 in das Lenkgehäuse 11 eine Aufnahmeboh rung 15 vorhanden sein muss, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Verzahnung 13 ist. Die Aufnahmebohrung 15 wird nach dem Einschieben der Lenkwelle 10 in das Lenkgehäuse 11 mit dem Massivring 16 verschlossen, der mit seiner inneren Mantelfläche das linksseitige Nadellager 12 aufnimmt. Die Abdichtung erfolgt durch den Dichtring 17 und die beiden O-Ringe 18 und 19. Zum Lenkgetriebe 3 gehören weiter die selbsttätige Spielnachstellung 21, die Einstellschraube 22, der Steuerschieber 23, der Reaktionskolben 24 und der Verschlußdeckel 25, die aber nicht erfindungswesentlich und daher nicht näher beschrieben sind.As the figure further shows, the toothing 13 has a larger diameter than the rest of the steering shaft 10 . The consequence of this is that when the steering shaft 10 is inserted into the steering housing 11, a receiving bore 15 must be present, the diameter of which is larger than the diameter of the toothing 13 . After insertion of the steering shaft 10 into the steering housing 11 , the receiving bore 15 is closed with the solid ring 16 , which receives the left-hand needle bearing 12 with its inner lateral surface. Sealing is carried out by the sealing ring 17 and the two O-rings 18 and 19 . The steering gear 3 also includes the automatic game adjustment 21 , the adjusting screw 22 , the control slide 23 , the reaction piston 24 and the sealing cap 25 , which are not essential to the invention and are therefore not described in detail.
Wie auch nach dem bisherigen Stand der Technik weist in Fig. 3 das die Lenkwelle 10 tragende Nadellager 12 eine spanlos gezogene Hülse 26 auf, die beidseitig mit radial nach innen gerichteten Borden 27 versehen ist, so dass für die im Käfig 29 geführten Lagernadeln 28 die äußere Laufbahn 30 durch die innere Mantelfläche der Hülse 26 und die innere Laufbahn 31 durch die Man telfläche der Lenkwelle 10 gebildet ist. Die Hülse 26 des Nadellagers 12 ist vom spanlos hergestellten Zwischenring 32 mit dem ersten axial verlaufenden Teil 33 aufgenommen, der in den radial verlaufenden, scheibenartigen Teil 34 übergeht, der wiederum vom zweiten axial verlaufenden Teil 35 fortgesetzt ist. An seinem linksseitigen inneren Ende geht der erste axial verlaufende Teil 33 des Zwischenringes 32 in den radial nach innen weisenden Bord 36 über, der vom dritten axial verlaufenden Teil 37 und dem radial nach innen weisenden Bord 38 fortgesetzt ist. In die so gebildete Stufe ist die erste Dichtung 39 untergebracht. Die zweite Dichtung 40 in Form eines O-Ringes ist in der Nut 41 des Lenkgehäuses 11 untergebracht und liegt mit ihrer inneren Mantelfläche am zweiten axial verlaufenden Teil 35 des Zwischenringes 32 an. Das Nadel lager 12 und der Zwischenring 32 sind in ihrer radialen Ausdehnung so aufein ander abgestimmt, dass sie durch eine Preßpassung zu einer unverlierbaren Baueinheit zusammengehalten sind. Ein axiales Verschieben der gesamten Lagerbaueinheit wird einerseits durch den Sicherungsring 42 verhindert, der auf die Lenkwelle 10 aufgepreßt ist und andererseits durch den Sicherungsring 43, der in einer nicht bezeichneten Nut des Lenkgehäuses 11 untergebracht ist und gegen den der Bord 44 des Sicherungsringes 32 anschlägt. Schließlich gehört zur erfindungsgemäßen Lageranordnung der Schmutzabweiser 45, der S-förmig ausgebildet ist und mit einem radial verlaufenden Schenkel auf der Lenkwelle 10 aufgepreßt ist und die aus dritten axial verlaufenden Teil 37 und Bord 38 bestehende Stufe des Ringes 32 abdeckt. As in the prior art, in FIG. 3, the steering shaft 10 supporting needle bearing 12, a non-cutting drawn shell 26 which is provided on both sides with radially inwardly directed flanges 27, so that, for the run in the cage 29 bearing needles 28, the outer race 30 is formed by the inner circumferential surface of the sleeve 26 and the inner race 31 by the man telfläche the steering shaft 10 . The sleeve 26 of the needle bearing 12 is received by the non-cutting intermediate ring 32 with the first axially extending part 33 , which merges into the radially extending, disk-like part 34 , which in turn is continued by the second axially extending part 35 . At its left-hand inner end, the first axially extending part 33 of the intermediate ring 32 merges into the radially inwardly facing rim 36 , which is continued by the third axially extending part 37 and the radially inwardly facing rim 38 . The first seal 39 is accommodated in the step formed in this way. The second seal 40 in the form of an O-ring is accommodated in the groove 41 of the steering housing 11 and bears with its inner lateral surface on the second axially extending part 35 of the intermediate ring 32 . The needle bearing 12 and the intermediate ring 32 are matched to each other in their radial extent so that they are held together by an interference fit to a captive unit. Axial displacement of the entire bearing assembly is prevented, on the one hand, by the locking ring 42 , which is pressed onto the steering shaft 10 and, on the other hand, by the locking ring 43 , which is accommodated in a groove of the steering housing 11 , not shown, and against which the rim 44 of the locking ring 32 strikes. Finally, the dirt deflector 45 is part of the bearing arrangement according to the invention, which is S-shaped and is pressed onto the steering shaft 10 with a radially extending leg and covers the step of the ring 32 consisting of third axially extending part 37 and rim 38 .
11
Lenkrad
steering wheel
22
Lenkspindel
steering shaft
33
Lenkgetriebe
steering gear
44
Lenkstockhebel
Pitman arm
55
Spurstange
tie rod
66
Zwischenhebel
intermediate lever
77
Lenkschubstange
Steering rod
88th
Lenkhebel
steering lever
99
Fahrzeugrad
vehicle
1010
Lenkwelle
steering shaft
1111
Lenkgehäuse
steering housing
1212
Nadellager
needle roller bearings
1313
Verzahnung
gearing
1414
Gegenverzahnung
counter teeth
1515
Aufnahmebohrung
location hole
1616
Massivring
solid ring
1717
Dichtring
seal
1818
O-Ring
O-ring
1919
O-Ring
O-ring
2020
Lenkmutter
steering nut
2121
Spielnachstellung
clearance adjustment
2222
Einstellschraube
adjustment
2323
Steuerschieber
spool
2424
Reaktionskolben
reaction flask
2525
Verschlußdeckel
cap
2626
Nadelhülse
needle sleeve
2727
Bord
shelf
2828
Lagernadel
bearing needle
2929
Käfig
Cage
3030
äußere Laufbahn
outer career
3131
innere Laufbahn
inner career
3232
Zwischenring
intermediate ring
3333
erster axial verlaufender
Teil
first axially extending part
3434
radial verlaufender Teil
radial part
3535
zweiter axial verlaufender
Teil
second axially extending part
3636
Bord
shelf
3737
dritter axial verlaufender
Teil
third axially extending part
3838
Bord
shelf
3939
erste Dichtung
first seal
4040
zweite Dichtung
second seal
4141
Nut
groove
4242
Sicherungsring
circlip
4343
Sicherungsring
circlip
4444
Bord
shelf
4545
Schmutzabweiser
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OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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Owner name: INA-SCHAEFFLER KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE |
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