DE102008042134A1

DE102008042134A1 - Gear rod pressing device for steering mechanism of motor vehicle, has two disks lying together at contact surfaces, which comprise two inclined surfaces segments, and torsion spring i.e. spiral spring, attached between disks

Info

Publication number: DE102008042134A1
Application number: DE200810042134
Authority: DE
Inventors: Helmut Bareis; Alexander Gaedke
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2010-03-25

Abstract

The device (20) has a pressure piece (24) movably guided into a housing (23) and loaded in a direction of a gear rod (21). An automatic adjusting device (29) adjusts tolerance (S) developed in a steering mechanism, and is provided with two disks, which lie together at contact surfaces. The contact surfaces comprise two inclined surfaces segments, and a torsion spring i.e. spiral spring, is attached between the two disks. The two inclined surfaces segments comprise a reduced inclination angle, and the two disks are attached together with a removable screw.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange belastbaren, in einem Gehäuse verschiebbar geführten Druckstück und einer selbsttätigen Nachstelleinrichtung zum Ausgleichen eines in der Lenkung auftretenden Spiels.The The invention relates to a device for pressing a rack on a with the rack engaging pinion, in particular for a steering a motor vehicle, with a loadable in the direction of the rack, in a housing slidably guided Pressure piece and an automatic one Adjustment device for balancing a occurring in the steering Game.

Aus dem Stand der Technik sind mehrere gattungsgemäße Vorrichtungen bekannt, die mit der selbsttätigen Nachstelleinrichtung ausgerüstet sind. Nachteilig bei diesen Vorrichtungen ist jedoch, dass aufgrund von Fertigungstoleranzen der Vorrichtungen das Druckstück nicht immer die Zahnstange gegen das Ritzel drücken kann. Daraus resultiert eine Schwankung der für die Bewegung der Zahnstange erforderlichen Kraft. Ein Fahrzeuglenker empfindet somit am Lenkrad ein sich von Zeit zu Zeit änderndes Gefühl. Außerdem sind die bekannten Vorrichtungen aufwändig bei der Einstellung der Nachstelleinrichtung. Hierzu müssen die entsprechenden Bauteile genau vermessen und aufwändig justiert werden. Die Montage der Vorrichtung ist ebenfalls mit einem zu hohen Aufwand versehen. Ferner kann ein infolge eines natürlichen Verschleißes oder Setzens entstehendes Spiel zwischen den zusammenwirkenden Bauteilen nur ungenügend ausgeglichen werden.Out The prior art, several generic devices are known, the with the automatic Adjusting device equipped are. A disadvantage of these devices, however, is that due of manufacturing tolerances of the devices, the pressure piece not always can push the rack against the pinion. This results a fluctuation of for the movement of the rack required force. A driver feels on the steering wheel from time to time changing feeling. Besides, they are the known devices consuming when adjusting the adjusting device. For this, the appropriate components are measured accurately and adjusted consuming. The assembly the device is also provided with too much effort. Furthermore, as a result of natural wear or Setting emerging game between the cooperating components only insufficient be compensated.

Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden.The The invention therefore has the object of a device of the initially mentioned type to improve that the above Disadvantages are avoided.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung, bei der erfindungsgemäß zwischen den Scheiben eine Drehfeder angebracht ist. Die Drehfeder ist vorzugsweise eine Spiralfeder, die in Richtung der gewünschten Drehrichtung vorgespannt ist. Sobald im Laufe des Betriebes aufgrund eines natürlichen Verschleißes oder Setzens ein Spiel zwischen den zusammenwirkenden Bauteilen entsteht, verdreht die Drehfeder die beiden Scheiben in der Weise gegeneinander, so dass die Gesamtdicke der beiden Scheiben größer wird. Dadurch wird ein Spiel aufgrund eines Verschleißes und/oder eines Setzens der Zahnstange, des Druckstücks oder einer dazwischen angeordneten Folie optimal ausgeglichen. Die beiden Scheiben können als eine Baugruppe vormontiert werden, wodurch der Montageaufwand reduziert wird. Ferner ist die Gesamtdicke beider Scheiben zusammen, mittels welcher das Spiel ausgeglichen wird, aufgrund der schrägen Flächensegmente der Kontaktflächen mit aller geringstem Aufwand einzustellen.The Invention solves the stated object with a generic device, in accordance with the invention between the discs a torsion spring is mounted. The torsion spring is preferably a coil spring biased in the direction of the desired direction of rotation is. Once in the course of operation due to a natural wear or putting a game between the interacting components arises, the torsion spring twists the two discs in the way against each other, so that the total thickness of the two discs is larger. This becomes a game due to wear and / or setting the rack, the pressure piece or an interposed foil optimally balanced. The two Slices can be pre-assembled as an assembly, reducing the assembly effort is reduced. Furthermore, the total thickness of both slices together, by means of which the game is compensated, due to the oblique surface segments the contact surfaces adjust with the least effort.

Die beiden Scheiben können zweckmäßigerweise aus Kunststoff und/oder aus Metall gefertigt sein.The both discs can expediently be made of plastic and / or metal.

Wenn die schrägen Flächensegmente einen möglichst geringen Schrägungswinkel aufweisen, ist sichergestellt, dass eine auf die Scheiben in axialer Richtung wirkende Kraft nicht die beiden aneinander anliegenden Scheiben entgegen der Drehfeder verdrehen können, wodurch die Gesamtdicke der Scheiben reduziert würde und somit das Spiel nicht ausgeglichen werden könnte. In der Praxis werden gute Ergebnisse erzielt, wenn der Schrägungswinkel circa 2° beträgt.If the oblique surface segments one possible small helix angle Make sure that one on the discs in the axial direction acting force not the two adjacent discs can twist against the torsion spring, causing the total thickness the discs would be reduced and thus the game could not be compensated. In practice will be Good results are obtained when the helix angle is approximately 2 °.

Um die beiden Scheiben für die Montage als eine Baugruppe zusammenfassen zu können, kann eine Schraube vorgesehen sein, die nach Abschluss der Montage entfernt werden kann, um die Nachstelleinrichtung zu aktivieren.Around the two discs for can summarize the assembly as an assembly, a Be provided screw, which removed after completion of assembly can be to activate the adjuster.

Zwischen einem Stellring und dem Druckstück kann ein einstellbares Spiel existieren. Dieses Spiel kann Unebenheiten auf der Verzahnung zwischen dem Ritzel und der Zahnstange, Unrundheiten des Ritzels, Parallelitätsfehler bezüglich der Verzahnung der Zahnstange und ihrem Rücken und andere toleranzbedingten Abweichungen ausgleichen. Vorzugsweise beträgt das Spiel 0,1 Millimeter. Es sind jedoch auch andere Werte möglich.Between a collar and the pressure piece There may be an adjustable game. This game can bumps on the teeth between the pinion and the rack, roundness of the Ritzels, parallelism error in terms of the toothing of the rack and its back and other tolerance-related Compensate for deviations. Preferably, the game is 0.1 millimeters. However, other values are possible.

Der Stellring kann mit einer Schraube am Druckstück befestigt werden, um das Spiel zwischen dem Stellring und dem Druckstück einzustellen.Of the Adjusting ring can be fastened to the pressure piece with a screw to secure the Adjust play between the collar and the pressure piece.

Zwischen dem Stellring und dem Druckstück kann eine Feder, die das Spiel zwischen dem Stellring von dem Druckstück erzeugt, montiert sein.Between the adjusting ring and the pressure piece can a spring which creates the play between the adjusting ring of the pressure piece, be mounted.

Der Stellring, das Druckstück, die Feder und die Schraube können gemeinsam eine vormontierte Baugruppe bilden. Dadurch wird die Montage deutlich vereinfacht.Of the Collar, the pressure piece, the spring and the screw can together form a preassembled module. This will make the assembly much easier.

Außerdem kann zwischen einer Stellschraube und dem Druckstück ebenfalls eine Druckfeder montiert sein, welche die Anpresskraft erzeugt, mit der das Druckstück gegen die Zahnstange gepresst wird.In addition, can between a set screw and the pressure piece also mounted a compression spring be, which generates the contact force with which the pressure piece against the rack is pressed.

Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgerüstet ist.Further the invention relates to a motor vehicle according to the invention with a Device according to one of the claims 1 to 8 equipped is.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.following is an embodiment of Invention with reference to the accompanying drawings explained.

Im Einzelnen zeigen:in the Show individual:

1 eine Lenkung im Bereich des Ritzels; 1 a steering in the area of the pinion;

2 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung; 2 a sectional view through a device according to the invention;

3 eine perspektivische Ansicht auf eine Scheibe; 3 a perspective view of a disc;

4 eine Schnittansicht durch die Scheibe aus 3; 4 a sectional view through the disc 3 ;

5 eine perspektivische Ansicht auf zwei Scheiben nach der Montage; 5 a perspective view of two panes after installation;

6 eine perspektivische Ansicht auf die beiden Scheiben nach einer gewissen Betriebsdauer. 6 a perspective view of the two discs after a certain period of operation.

1 zeigt eine Lenkung 10 eines hier nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Lenkung 10 weist ein Ritzel 11 und eine Vorrichtung 12 zum Andrücken einer Zahnstange 21 an das mit der Zahnstange 21 in Eingriff stehende Ritzel 11 auf. 1 shows a steering 10 a motor vehicle not shown here. The steering 10 has a pinion 11 and a device 12 for pressing a rack 21 to the one with the rack 21 meshing pinions 11 on.

2 zeigt eine Vorrichtung 20 zum Andrücken einer Zahnstange 21 an das Ritzel 11 (siehe 1). Eine Druckfeder 22 drückt ein in einem Gehäuse 23 bewegbares Druckstück 24 gegen den Rücken der Zahnstange 21, so dass die Zahnstange 21 an das Ritzel 11 gepresst wird. Eine in das Gehäuse 23 eindrehbare Stellschraube 25 spannt die Druckfeder 22 vor. Somit erzeugt die Druckfeder 22 die Hauptanpresskraft zuverlässig über den gesamten Verfahrweg der Zahnstange 21. 2 shows a device 20 for pressing a rack 21 to the pinion 11 (please refer 1 ). A compression spring 22 pushes in a housing 23 movable pressure piece 24 against the back of the rack 21 so the rack 21 to the pinion 11 is pressed. One in the case 23 screw-in adjusting screw 25 clamps the compression spring 22 in front. Thus, the compression spring generates 22 the main contact force reliable over the entire travel of the rack 21 ,

Zwischen einem Stellring 26 und dem Druckstück 24 ist eine weitere Druckfeder 27 montiert. Die Druckfeder 27 drückt den Stellring 26 vom Druckstück 24 weg, so dass zwischen dem Druckstück 24 und dem Stellring 26 ein Spiel S entsteht. Das Spiel S gleicht toleranzbedingte Abweichungen beispielsweise der Zahnstange 21 und des Ritzels 11 (siehe 1) aus.Between a collar 26 and the pressure piece 24 is another compression spring 27 assembled. The compression spring 27 pushes the collar 26 from the pressure piece 24 away, leaving between the pressure piece 24 and the collar 26 a game S arises. The game S compensates tolerance-related deviations, for example, the rack 21 and the pinion 11 (please refer 1 ) out.

Eine Schraube 28 fixiert den Stellring 26 am Druckstück 24, wobei das Spiel S mit der Schraube 28 eingestellt werden kann.A screw 28 fixes the adjusting ring 26 on the pressure piece 24 , where the game S with the screw 28 can be adjusted.

Eine Nachstelleinrichtung 29 gleicht ein in der Lenkung im Laufe des Betriebes auftretendes, vorzugsweise verschleißbedingtes Spiel aus.An adjusting device 29 balances a game occurring in the steering during operation, preferably due to wear.

Die Nachstelleinrichtung 29 weist zwei Scheiben 30 (siehe 3) auf, die jeweils vier schräge Flächensegmente 31 aufweisen, an welchen die Scheiben 30 aneinander anliegen.The adjusting device 29 has two slices 30 (please refer 3 ), each having four oblique surface segments 31 have, on which the discs 30 abut each other.

In der Mitte der Scheiben 30 befindet sich eine Bohrung zur Aufnahme einer Drehfeder 32. Die Drehfeder 32 verdreht die beiden Scheiben 30 in der Weise gegeneinander, so dass die Gesamtdicke der beiden Scheiben 30 gegenüber dem Zustand nach der Montage (siehe 5) zunimmt (siehe 6), sobald durch Verschleiß und/oder Setzen der Zahnstange 21, des Druckstücks 24 oder einer dazwischen angeordneten Folie ein Spiel entsteht. Durch die Verdrehung der beiden Scheiben 30 gegeneinander nimmt die Gesamtdicke der beiden Scheiben 30 zu, so dass das Druckstück 24 möglichst spielfrei auf die Zahnstange 21 drückt.In the middle of the discs 30 there is a hole for receiving a torsion spring 32 , The torsion spring 32 twisted the two discs 30 in the opposite way, so that the total thickness of the two discs 30 opposite to the condition after assembly (see 5 ) increases (see 6 ), as soon as by wear and / or putting the rack 21 , the pressure piece 24 or a film arranged therebetween creates a game. By twisting the two discs 30 against each other takes the total thickness of the two discs 30 too, so that the pressure piece 24 as free of play on the rack 21 suppressed.

Die vier schrägen Flächensegmente 31 weisen nur einen sehr geringen Schrägungswinkel auf. Dadurch wird verhindert, dass die axial auf die Scheiben 30 wirkende Druckfeder 27 die Scheiben 30 entgegen der von der Drehfeder 32 erzeugten Kraft verdreht, wodurch die Nachstelleinrichtung 29 ihre Funktion nicht erfüllen könnte.The four oblique surface segments 31 have only a very small helix angle. This will prevent the axial on the discs 30 acting compression spring 27 the disks 30 opposite to the torsion spring 32 generated force, causing the adjusting device 29 could not fulfill their function.

Für die Montage sind die beiden Scheiben 30 mit einer Schraube 40 miteinander befestigt, so dass sie eine die Montage erleichternde Baugruppe bilden. Nach dem Anbringen der Stellschraube 25 kann die Schraube 40 durch eine Öffnung 200 heraus gedreht werden, wodurch die Nachstelleinrichtung 29 aktiviert wird. Die Öffnung 200 ist mit einer Kappe 201 verschlossen.For installation, the two discs 30 with a screw 40 attached together so that they form an assembly facilitating assembly. After attaching the adjusting screw 25 can the screw 40 through an opening 200 be turned out, causing the adjuster 29 is activated. The opening 200 is with a cap 201 locked.

Auch das Druckstück 24, der Stellring 26, die Druckfeder 27 und die Schraube 28 können zur Erleichterung der Montage als eine Baugruppe vormontiert werden, bevor sie in das Gehäuse 23 eingebaut werden.Also the pressure piece 24 , the adjusting ring 26 , the compression spring 27 and the screw 28 can be preassembled as an assembly to facilitate assembly before they enter the enclosure 23 to be built in.

Bei der Montage wird die Stellschraube 25 mit einem bestimmten Drehmoment festgeschraubt, so dass das Spiel S null ist. Anschließend wird die Stellschraube 25 um einen bestimmten Winkel, der mindestens dem einzustellenden Spiel S entspricht wieder geöffnet und anschließend gesichert. Anschließend kann die Schraube 40 von den Scheiben 30 entfernt werden, so dass die Nachstelleinrichtung 29 aktiviert ist. Nach dem Entfernen der Schraube 40 können die beiden Scheiben 30 den Betrag, der über dem gewünschten Spiel S liegt, ausgleichen.During assembly, the set screw 25 bolted with a certain torque, so that the game S is zero. Then the set screw 25 at a certain angle, which corresponds to at least the set game S again opened and then secured. Then the screw can 40 from the slices 30 be removed, so that the adjusting device 29 is activated. After removing the screw 40 can the two discs 30 equalize the amount above the desired game.

1010: Lenkungsteering
1111: Ritzelpinion
1212: Vorrichtungcontraption
2020: Vorrichtungcontraption
2121: Zahnstangerack
2222: Druckfedercompression spring
2323: Gehäusecasing
2424: DruckstückPressure piece
2525: Stellschraubescrew
2626: Stellringcollar
2727: Druckfedercompression spring
2828: Schraubescrew
2929: Nachstelleinrichtungreadjustment
3030: Scheibedisc
3131: Flächensegmentesurface segments
3232: Drehfedertorsion spring
4040: Schraubescrew
200200: Öffnungopening
201201: Kappecap

Claims

Contraption ( 12 . 20 ) for pressing a rack ( 21 ) to one with the rack ( 21 ) engaged pinion ( 11 ), in particular for steering ( 10 ) of a motor vehicle, with one in the direction of the rack ( 21 ) loadable, in a housing ( 23 ) slidably guided pressure piece ( 24 ) and an automatic adjusting device ( 29 ) for balancing one in the steering ( 10 ) occurring game, wherein the adjusting device ( 29 ) with two discs ( 30 ), which abut against one another at contact surfaces, and the contact surfaces have at least two oblique surface segments ( 31 ), characterized in that between the discs ( 30 ) a torsion spring ( 32 ) is attached.

Contraption ( 12 . 20 ) according to claim 1, characterized in that the oblique surface segments ( 31 ) have a small helix angle.

Contraption ( 12 . 20 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the two discs ( 30 ) with a removable screw ( 40 ) are fastened to each other.

Contraption ( 12 . 20 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that between a collar ( 26 ) and the pressure piece ( 24 ) an adjustable game (S) exists.

Contraption ( 12 . 20 ) according to claim 4, characterized in that the adjusting ring ( 26 ) with a screw ( 28 ) on the pressure piece ( 24 ) is attachable.

Contraption ( 12 . 20 ) according to claim 4 or 5, characterized in that between the adjusting ring ( 26 ) and the pressure piece ( 24 ) a compression spring ( 27 ) is mounted.

Contraption ( 12 . 20 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that between a set screw ( 25 ) and the pressure piece ( 24 ) also a compression spring ( 22 ) is mounted.

Contraption ( 12 . 20 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the discs ( 30 ) are made of plastic and / or metal.

Motor vehicle, characterized in that it is provided with a device ( 12 . 20 ) is equipped according to one of claims 1 to 8.