DE1655140C3 - Zahnstangenlenkung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnstangenlenkung für Kraftfahrzeuge, deren Zahnstange an ihrem einen Ende in einem festen Lager axial geführt ist und auf der diesem Lager abgewandten Seite des Ritzels mit Abstand von diesem durch ein gefedertes Druckelement gestützt ist.

Es ist eine Zahnstangenlagerung dieser Art bekannt, bei der als Druckelement eine Rolle vorgesehen ist, die in einer um die Drehachse des Ritzels schwenkbaren und federnd am Gehäuse abgestützten Schwinge drehbar angeordnet ist und auf einer dem Ritzel gegenüberliegenden Fläche der Zahnstange abrollt

Diese Rolle drückt die Zahnstange in einer um einen geringen Betrag seitlich von der senkrechten, die Ritzelachse enthaltenden Ebene auf die Zahnstangenachse gelegenen Linie gegen das Ritzel. Resultierende aus den Lenkkräften, die in Richtung zur Rolle hin auf die Zahnstange einwirken, führen bei dieser Anordnung zu leichtem Abheben der Zahnstange vom Ritzel und damit zu einer Spielvergrößerung in der Lenkung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zahnstangenlenkung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der bei Kräften, die zum Ausheben der Zahnstange aus dem Ritzel tendieren, dieses Ausheben unterbunden wird.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst daß durch die Abstimmung des Abstands des Druckelements vom Ritzel, der Stützwirkung des Druckelements und der Biegsamkeit der Zahnstange aufeinander der Aushub der Zahnstange aus dem Ritzel infolge der Lenkkräfte kompensiert wird.

Durch den betonten Abstand zwischen der Abstützung der Zahnstange auf dem Druckelement und dem Ritzel kann eine gewollt zugelassene Durchbiegung der Zahnstange unter Lenkkrähen wirksam zum Spielausgleich in Zahneingriff mit dem Ritzel herangezogen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine nach der Erfindung ausgebildete Zahnstangenlenkung,

Fi g. 2 bis 6 der F i g. 1 entsprechende erläuternde Ansichten.

Eine Zahnstange 1, die mit einer mit einem Ritzel 3 in Eingriff stehenden Verzahnung 2 versehen ist und über an ihren Enden angeordnete Gelenke 6 bzw. 7 sowie an diese angelenkte Hebel 4 und 5 dis Schwenkbewegungen der Fahrzeugräder steuert, ist auf der einen Seite durch ein festes Lager 8 und auf der anderen Seite durch ein Druckelement 9 getragen, das sich in bezug auf das Lenkritzel 3 auf der vom Lager 8 abgewandten Seite des Ritzels befindet

ίο Das Druckelement, das die Zahnstange um das Lager 8 zu schwenken sucht, wirkt mit einem Hebelarm D, während die Kraft die es auf das Lenkritzel 3 ausübt, unter einem Hebelarm dwirkt

Wenn gemäß F i g. 2 die auf der Seite des Druckelements befindlichen Organe der Lenkung auf die Zahnstange eine Kraft mit der Querkomponente f\ ausüben, die die Verzahnung 2 gegen das Ritzel 3 drückt, d. h. in die gleiche Richtung wie das Druckelement wirkt, dann biegt sich die am Lager 8 und am Ritzel gestützte Spurstange etwas durch, wobei ein Flankeneingriff der Verzahnung ohne Spiel jedoch mit einem erhöhten Berührungsdruck erfolgt

Üben die auf der Seite des Druckelements befindlichen Organe der Lenkung auf die Zahnstange 1 eine Kraft mit der Querkomponente h aus (siehe F i g. 3 und 4), die die Verzahnung von dem Ritzel zu entfernen sucht, so biegt sich die Zahnstange 1 unter Abstützung am Lager 8 sind am Druckelement 9 durch, wobei eine Krümmung in Richtung zum Ritzel 3 hin erfolgt.

Bei dem in Fig.3 dargestellten Fall schlägt das Druckelement 9 gegen einen ortsfesten Anschlag 10 an; sein Hub unter Lenklast ist in der praktischen Ausführung auf einen Wert E in der Größenordnung von etwa 0,1 mm begrenzt.

Wäre die Zahnstange 1 vollkommen starr, so wäre das Eingriffsspiel

d e = -E.

Dieses Spiel wird jedoch durch die Durchbiegung der Zahnstange kompensiert

Im Falle der F i g. 4 schlägt das Druckelement 9 nicht gegen die ortsfeste Unterlage an, jedoch ist die Steifigkeit der Feder des Druckelements in Abhängigkeit von der Biegsamkeit der Lenkstange 1 so festgelegt, daß das Niederdrücken des Druckelements unter der Querkraft h von einer Durchbiegung de· Zahnstange 1 begleitet ist, die das Spiel e' kompensiert, welches zwischen dem Ritzel 3 und der Zahnstange auftreten würde, wenn die Stange vollständig starr wäre.

Daraus ergibt sich ständig eine Spielverringerung, die günstig für das Arbeiten ohne Geräusch sowie für eine Verringerung der Abnutzung der Zähne ist

Im Falle von Anordnungen mit Druckelement mit begrenztem Hub bringt die Versetzung des Druckelements gegenüber dem Ritzel einen weiteren Vorteil (siehe F i g. 6). Das theoretisch auf den Wert

begrenzte Spiel der Verzahnung 2 an der Stelle des Ritzels 3 kann unter besonderen Umständen um die Durchbiegung £der Zahnstange 1 zusätzlich vergrößert werden. Dies ermöglicht, daß eine weniger genaue hergestellte Verzahnung von Ritzel und Zahnstange zugelassen werden kann und daß der gelegentliche

it 3 4 ψ.

I Durchgang von Festteilchen durch die Verzahnung ein Sind demgegenüber (vgl. F i g. 5) die auf die Gelenke 6

geringes Geräusch hervorruft sowie eine geringere bzw. 7 durch die Radanschlußelemente ausgeübten

ι Zerstörungsgefahr bedeutet, als wenn das Druckele- Kräfte weniger bedeutend, so hebt das Druckelement 9

|; ment an der Stelle des Lenkritzels 3 angeordnet wäre; es durch seine Wirkung auf die sich an dem Ritzel 3

& kann daneben der begrenzte Hub E auf einen 5 abstützende Zahnstange 1 das Spiel zwischen dieser

g günstigeren Wert eingestellt werden. Zahnstange und dem Lager 8 auf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zahnstangenlenkung für Kraftfahrzeuge, deren Zahnstange an ihrem einen Ende in einem festen Lager axial geführt ist und auf der diesem Lager abgewandten Seite des Ritzels mit Abstand von diesem durch ein gefedertes Druckelement gestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Abstimmung des Abstands des Druckelements (9) vom Ritzel (3), der Stützwirkung des Druckelements und der Biegsamkeit der Zahnstange (1) aufeinander der Aushub der Zahnstange aus dem Ritzel infolge der Lenkkräfte kompensiert wird.

2. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem festgelegten Betrag der Lenkkräfte das Druckelement gegen einen ortsfesten Anschlag anläuft und somit bei weiterem Anwachsen der Lenkkräfte das Ritzel eine zusätzliche Stütze gegen Durchbiegen der Zahnstange bildet