Lenkgetriebe mit veränderlichem übersetzungsverhältnis für Kraftfahrzeuge
Die Erfindun- betrifft ein Lenkoetriebe mit veränderlichem übersetzungsverhältnis
für Kraftfahrzeuge, das nach beiden Richtungen innerhalb des Winkelbereichs von
nahezu Mittelstellung des Lenkrades bis etwa eine halbe Umdrehung der Lenkradwelle
von dem größten Wert bei Stellung des Lenkrades für Geradeausfahrt zuerst schnell
und dann fortschreitend weniger schnell auf einen merklich niedrigeren Wert am Ende
der Lenkraddrehuno, abfällt, mit oder ohne Lenkhilfsmotor sowie mit einem aus in
eine Schnecke eingreifenden Einfinaerliebel bestehenden Schneckengetriebe, wobei
das Steigungsmaß der Schnecke von einem geringen Wert in der Nähe der Getriebemittelstellung
fortschreitend zunächst steil und anschließend zunehmend langsamer bis zu einem
Höchstwert in der Getriebestellung ansteigt.Variable ratio steering gear for motor vehicles
The invention relates to a steering gear with a variable transmission ratio
for motor vehicles that run in both directions within the angular range of
almost the middle position of the steering wheel up to about half a turn of the steering wheel shaft
from the highest value when the steering wheel is in the straight ahead position, first quickly
and then progressively less rapidly to a noticeably lower value at the end
the steering wheel rotation, drops, with or without a power steering motor and with an off in
a worm engaging Einfinaerliebel existing worm gear, wherein
the pitch of the worm of a small value in the vicinity of the gear center position
progressively steep at first and then increasingly slower to one
Maximum value in the gear position increases.
Gegenstand eines älteren Patents ist ein Lenkgetriebe fürKraftfahrzeuge
mit veränderlichemübersetzungsvcrhältnis mit dem höchsten Wert in der der Geradeausfahrt
entsprechenden Mittelstellung und mehr als einer Umdrehung der Lenkradwelle von
einem größten Radausschlag bis zu dem anderen, wobei das übersetzungsverhältnis
nach beiden Richtungen innerhalb des Winkelbereiches vor, nahezu Mittelstellung
des Lenkrades bis etwa eine lialbe Umdrehun g der Lenkradwelle von dem LI größien
Wert bei Stellun-- des Lenkrades für Geradeausfahrt zuerst schnell Und dann fortschrenend
weniuer schnell atif einen annähernd konstanten, merklich niedriaeren Wert abfällt.An earlier patent relates to a steering gear for motor vehicles
with variable transmission ratio with the highest value in straight-ahead driving
corresponding center position and more than one turn of the steering wheel shaft of
one maximum wheel deflection to the other, with the transmission ratio
in front of both directions within the angular range, almost mid-position
of the steering wheel to about one turn of the steering wheel shaft of the LI size
Value when setting the steering wheel for straight-ahead driving first fast and then progressing
if it drops rapidly at an approximately constant, noticeably lower value.
Dieses Lenk-Yetriebe weist ein von der Lenkradwelle getriebenes exzentrisch
gelagertes Zahnrad auf, das eine Zalinstanae verschiebt. Zahnrad und Zahnstange
auf Grund einer besondeNn Ausbildung der Zahnstange derartig zusaiumen, daß sie!,
Zn Ln das einuanos erwähnte übersetzunes,#,#erhält#,i;s eioribt. Bei allen
mit Fin"erliebeln arbeitenden Schneckenlenkgetrieben ändert sich das Übersetzungsverhältnis
jedoch scoon dadurch, daß der Fingerliebel während des seine Ne'##t!il" -e-enüber
der Schneckenachse Eine bestinin'te Verschiebei-ic des Fingers längs der Schnecke
fülirt zu einer -rößeren oder kleiner2ri Änderung du-r Winkelstellung des Fingerhebels,
je
I nachdem, ob die Verbindungs- rade zwischen Finger e C
und Fingerhebelwelle
senkrecht oder schräg zur Schneckenachse verläuft. Diese Gerade ist bei Einfingerhebeln
die Län-sachse des Fin-erhebels, bei Zweifingerliebehi die Gerade zwischen der Fingerhebelwelle
und dem jeweils mit der Schnecke im Eingriff stehenden Finger. Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, diesen bei mit Fingerhebeln arbeitenden Schneckengetrieben
auftretenden Nachteil zu vermeiden und ein Lenkcetriebe der eingangs genannten Art
zu schaffen, in dem diese Änderung des übersetzungsveriUaltnisses kompensiert ist.
Als Lösung dieser Aujaabe ist gemüß der Erfindtitig zur Kompensation der Änderung,
des mechanischen übersetzungsverhältnisses durch die Schräglagen des Einfingerhebels
dieZunahme der Schneckengangsteigung gegen die Getriebeendstelfuna nip verstärkt.This steering gear has an eccentrically mounted gearwheel which is driven by the steering wheel shaft and which moves a Zalinstanae. Zusaiumen rack and pinion on the basis of a particular for formation of the rack such that it !, Zn Ln the einuanos mentioned übersetzunes, #, # # receives, i; s eioribt. In all worm steering gears working with finer love, the transmission ratio changes, however, in that the finger love fills a certain displacement of the finger along the worm over the worm axis a larger or smaller change in the angular position of the finger lever, depending on whether the connecting line between finger e C and finger lever shaft runs perpendicular or at an angle to the worm axis. With single-finger levers, this straight line is the longitudinal axis of the fin lever; The invention is based on the object of avoiding this disadvantage that occurs in worm gears operating with finger levers and of creating a steering gear of the type mentioned at the outset in which this change in the translation ratio is compensated. As a solution to this problem, the invention must be used to compensate for the change in the mechanical transmission ratio due to the inclined positions of the single-finger lever, increasing the pitch of the worm gear against the gear end position nip.
Die Erfindun- ist im folcenden ai, Mand schernafischer Zeichnun-ep
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeie F i 1 in einem teilweise
als Ansicht --,zeichneten Längsschnitt ein Schneckenlenkgetriebe, F i g. 2 den Schnitt
längs der Linie 11-11 in Fu 1,
F i 3 den Schnitt längs der Linie
III-111 in Fi ,2, F i g. 4 den Verlauf des übersetzungsverhältnisses über
dem Dreh-winkel der Fingerhebel,.7."#l!e in. Form eines KurvenschaubIld.es und F
i 5 eine Abwick-lung der Lenkschnecke. The invention is explained in more detail in the following ai, Mand Schernafischer drawing-ep using an exemplary embodiment. It shows F i 1 in a partially as a view -, drawn longitudinal section of a worm steering gear, F i g. 2 the section along the line 11-11 in Fu 1, F i 3 the section along the line III-111 in Fi, 2, F i g. 4 the course of the transmission ratio over the angle of rotation of the finger levers, 7. "# L! E in the form of a curve diagram and F i 5 a development of the steering worm.
In dem Lenkgetriebe ist eine Lenkwelle 11 in einem Lenkaetriebegehäuse
10 gelagert. Die Lenkwelle 11 weist am Ende eine Lenkschneeke
13 auf. In den Sehneck-ericano, 13a der Lenkschnecke die Fin(Yerrolle 14a
eines Einfin-erhebels 14 ehi, der mit einer Letikstockwelle 12 fest verbunden ist.
Der FingerPelbel M ist an der der Rolle lkla geaenüberliegenden Seite der
Lenkstockwelle 11 2 mittels I C
Anlenkbolzen 20 mit
einer Pleuelstange 21 verbunden, die ihrerseits über den Kolbenbolzen 24 mit der
hohlen Kolbenstange 26 des Kolbens 22 eines Hilfslenkmotors 23 verbunden
ist. Den Kammern 28 und 29 des Motors wird über einen in F i
g. 1 insgesamt mit 35 bezeichneten Steuerschieber wahlweise ein Druckmittel
zugeführt. Die nur sehr geringen Bewegungen des Steuerschiebers 35 in der
einen oder anderen Richtung werden in bekannter Weise durch Reaktionskräfte hervorgerufen,
die an der Schnecke 13 infolge der auf die Lenkung wirkenden Last angreifen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die mit der Lenkwelle 11 verbundene
Schnecke 13 in einem Lager 49 drehbar, das zwei Tellerfedern 50 umfaßt,
welche die Laufringe 51 und 52 eines Druckkugellacrers 53 stützen.
Die Federn 50 setzen der Längsbewegung der Schnecke 13 einen Widerstand
entgegen und sind bestrebt, das Lenkrad in seine neutrale Stellunc, für die Geradeausfilirt
zurückzufüh-C ren. Aus F i g. 1 ist zu ersehen, daß der Schneckengang
13 a der Schnecke 13 eine stetig zunehmende Steigung
hat. Der Fingerhebel 14 ist mit der Rolle 14a in der Mittelstellung dargestellt.
In dieser Mittelstellung besitzt die Steigung der Schnecke ihren kleinsten Wert,
die übersetzung des Lenkgetriebes infolgedessen ihren Höchstwert.In the steering gear, a steering shaft 11 is mounted in a steering gear housing 10. The steering shaft 11 has a steering snow 13 at the end. In the Sehneck-ericano, 13a of the steering worm, the fin (Yerrolle 14a of a Einfin-erhebels ehi 14, which is fixedly connected to a Letikstockwelle twelfth The FingerPelbel M is at the roll LKLA geaenüberliegenden side of the pitman shaft 11 2 via I C linkage bolt 20 connected to a connecting rod 21, in turn, via the piston pin 24 with the hollow piston rod 26 of the piston 22 is connected an auxiliary steering motor 23, the chambers 28 and 29 of the motor is g in F i a. spool optionally a pressure means generally designated 35 1 supplied. the only very small movements of the spool 35 in the one or other direction from Fig. 1 are generated in a known manner by the reaction forces acting on the screw 13 due to the force acting on the steering load. visible, is connected to the steering shaft 11 connected worm 13 rotatable in a bearing 49, which comprises two disc springs 50 , which the races 51 and 52 of a pressure ball lacre rs 53 support. The springs 50 oppose the longitudinal movement of the worm 13 and endeavor to return the steering wheel to its neutral position for straight-ahead filing. From FIG . 1 it can be seen that the worm thread 13 a of the worm 13 has a steadily increasing slope. The finger lever 14 is shown with the roller 14a in the middle position. In this middle position, the pitch of the worm has its smallest value, and consequently the transmission ratio of the steering gear its maximum value.
In F i g. 4 ist die mit der Lenkschnecke erzielte Lenkcharakteristik
durch die Kurve A veranschaulicht und zum Vergleich die Lenkcharalkteristik
einer Lenkung mit konstantem Übersetzungsverhältnis durch die Linie B wiedergegeben.In Fig. 4, the steering characteristics achieved with the steering worm are illustrated by curve A and, for comparison, the steering characteristics of a steering system with a constant transmission ratio are shown by line B.
Die Steigung der Lenkschnecke 13 berücksichtigt aber nicht
nur die in F i g. 4 dargestellte Charakteristik des übersetzungsverhältnisses,
sondern darüber hinaus berücksichtigt die Steigung des Schneckenganges auch noch
die Änderung des mechanischen Übersetzungsverhältnisses infolge der zunehmend größeren
Schrägstellung des Einfingerhebels 14, da mit zunehmender Schräggstellung jeweils
die gleiche Verschiebung der Fingerrolle 14a in Richtung der Achse der Lenkwelle
eine um so größere Drehung der Lenkstockwelle 12 ergibt. F i g. 5 zeigt in
Form einer Abwicklung einen Vergleich zwischen der sich ändernden Steigung
16 des Schneckenganges 13a und der gleichbleibenden Steigung 15 eines
Schnekkenganges üblicher Ausbildung. Mit N ist die Mittel-bzw. neutrale Stellung
und mit E sind die Endstellungen der Fingerrolle 14a und damit des Lenkrades
bezeichnet.The slope of the steering worm 13 does not only take into account that in FIG. 4, but also takes into account the pitch of the worm gear also the change in the mechanical transmission ratio as a result of the increasingly greater inclination of the single finger lever 14, since with increasing inclination the same displacement of the finger roller 14a in the direction of the axis of the steering shaft one by so greater rotation of the steering column shaft 12 results. F i g. 5 shows, in the form of a development, a comparison between the changing pitch 16 of the worm thread 13a and the constant pitch 15 of a worm thread of conventional design. With N the mean or. neutral position and with E the end positions of the finger roller 14a and thus of the steering wheel are designated.