DE1780354B2

DE1780354B2 - RACK STEERING GEAR FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DE1780354B2
Application number: DE19681780354
Authority: DE
Inventors: Frederick John Campton Shefford Bedfordshire Adams (Grossbritannien)
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1967-09-07
Filing date: 1968-09-05
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DE1780354A1; GB1181738A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnstangenlenkgetriebe der im Oberbegriff des oben wiedergegebenen Anspruchs 1 genannten und aus der DT-AS 12 19 344 bekannten Art. Bei dieser weist das Druckstück auf der von der Zahnstange abgewandten Seite eine Ausnehmung auf, in der Tellerfedern und eine Druckscheibe gelagert sind und in die eine Stellschraube hineinragt, die auf die Druckscheibe wirksam ist. Die Federn müssen ziemlich hart ausgelegt sein, um auch bei Stoßen während der Fahrt die Zahnstange mit dem Ritzel sicher in Eingriff zu halten. Durch die erforderliche Härte der Federn sind sie nur begrenzt anpassungsfähig, so daß mittels der Stellschraube das Druckstück wiederholt nachgestellt werden muß. um einen gleichbleibenden Eingriff des Antriebsritzels mit der Verzahnung der Zahnstange sicherzustellen.The invention relates to a rack and pinion steering gear in the preamble of the above Claim 1 mentioned and known from DT-AS 12 19 344 type. In this, the pressure piece on the from the side facing away from the rack has a recess in the disc springs and a pressure washer are stored and into which a set screw protrudes, which is effective on the thrust washer. The feathers must be designed to be quite hard in order to ensure that the rack and pinion are secure even when bumping while driving keep engaged. Due to the required hardness of the springs, they are only adaptable to a limited extent, so that the pressure piece must be readjusted repeatedly by means of the adjusting screw. around a constant Ensure engagement of the drive pinion with the toothing of the rack.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Zahnstangenlenkgetriebe zu schaffen, bei dem Ritzel und Zahnstange auch bei Abnutzung der Getriebeteile durch die Andrückeinrichtung in ordnungsgemäßem Zahneingriff gehalten werden.The invention is therefore based on the object of creating a rack and pinion steering gear with the pinion and rack in proper working order even if the gear parts are worn by the pressing device Teeth are kept in mesh.

Dieses wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des oben angegebenen Anspruchs 1 erreicht.This is according to the invention by the features of the characterizing part of the above Claim 1 achieved.

Die auf das Druckstück einwirkende Feder kann verhältnismäßig schwach ausgelegt sein, da das Übersetzungsverhältnis und der beliebig wählbare Reibungswiderstand zwischen den geneigten Gleitflächen des Druckstücks und des Andrückkeils die gewünschte Vorspannung und das erforderliche Abfangen von Reaktionskräften beim Fahren auf unebenen Straßen sicherstellen. Trotz der Verwendung einer schwachen und daher kleinbauenden Andrückfeder wird unter den Laststößen auf die Zahnstange Jeren Ausweichen aus dem Zahneingriff mit dem Ritzel durch den AndrückkeU einwandfrei verhindert Die Andrückfeder ist ziemlich anpassungsfähig, so daß sich auch bei längerem Betrieb der Zahnstangenlenkung ein Nachstellen erübrigt Da der Andrückkeil aufgrund seiner Gestaltung, Anordnung und Wirkungsweise eine günstige Verteilung und Ableitung aller auftretenden Kräfte sicherstellt kann er ebenfalls leicht gebaut sein und beispielsweise aus Kunststoff, wie Nylon, bestehen.The spring acting on the pressure piece can be designed to be relatively weak, since the Transmission ratio and the freely selectable frictional resistance between the inclined sliding surfaces of the pressure piece and the pressure wedge the desired preload and the required interception ensure of reaction forces when driving on rough roads. Despite using a weak and therefore small pressure spring is under the load surges on the rack Jeren Evade the meshing with the pinion by The pressure spring is quite adaptable, so that even with Longer operation of the rack and pinion steering eliminates the need for readjustment Design, arrangement and mode of operation ensure a favorable distribution and dissipation of all forces that occur ensures it can also be of light construction and consist, for example, of plastic, such as nylon.

Erschütterangen und kurze Stöße können dadurch abgebaut werden, daß zwischen dem Andrückkeil und dem Gehäuse ein in der Bewegungsrichtung des Druckstücks wirksames flaches Dämpfungsorgan aus einem federnd nachgiebigen Werkstoff vorgesehen istVibration and short impacts can be reduced by the fact that between the pressure wedge and the housing has a flat damping element effective in the direction of movement of the pressure piece a resilient material is provided

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegebenFurther advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigtIn the drawing are exemplary embodiments of Invention reproduced, which are explained in more detail with reference to the following description. It shows

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Zahnstangenlenkgetriebes im Querschnitt. ..„„._. , .. Fig 2 den Schnitt gemäß Linie H-II in F ig. 1 und? F i g. 3 bis 5 jeweils abgeänderte Ausführungsbeispie-Ie des Zahnstangenlenkgetriebes im Schnitt.F i g. 1 shows an embodiment of the rack and pinion steering gear in cross section. .. "" ._. , .. Fig. 2 shows the section along line H-II in F ig. 1 and? F i g. 3 to 5 modified exemplary embodiments of the rack and pinion steering gear in section.

Gemäß F i g. 1 weist eine mit einer Abflachung versehene zylindrische Zahnstange 1 eine Verzahnung 2 auf. die mit einem Ritzel 3 in Eingriff steht. Em Druckstück 4 ist mit einer teilzylindrischen Ausnehmung 5 versehen, in der die Zahnstange 1 mit ihrem Rücken an einer Stelle geführt ist. die der Stelle gegenüberliegt an der ihre Verzahnung 2 mit dem Ritzel 3 in Eingriff steht. Das Druckstück 4 weist eine zylindrische Mantelfläche 4a auf. und seine Achse steht senkrecht zur Ebene der Verzahnung 2. Das Druckstück 4 ist in einem Gehäuse 6 axial gegenüber der Zahnstange 1 bewegbar. Das Gehäuse 6 weist eine Stirnplatte 7 auf und ist vorteilhafterweise als Teil des nicht dargestellten Getriebegehäuses ausgebildet, in dem das Ritzel 3 drehbar gelagert ist und mit der Verzahnung 2 in Eingriff steht.According to FIG. 1, a cylindrical toothed rack 1 provided with a flattening has a toothing 2 on. which is in engagement with a pinion 3. Em pressure piece 4 has a partially cylindrical recess 5 provided, in which the rack 1 is guided with its back at one point. that of the place opposite to which their toothing 2 is in engagement with the pinion 3. The pressure piece 4 has a cylindrical outer surface 4a. and its axis is perpendicular to the plane of the toothing 2. The pressure piece 4 can be moved axially in a housing 6 with respect to the rack 1. The housing 6 has a End plate 7 and is advantageously designed as part of the gear housing, not shown, in which the pinion 3 is rotatably mounted and is in engagement with the toothing 2.

Das Druckstück 4 ist an dem Ende, das der teilzylindrischen Ausnehmung 5 gegenüberliegt, mit einer Rinne 8 versehen, die sich diametral über das Druckstück erstreckt und eine Gleitfläche 9 aufweist, die gegenüber der Ebene der Verzahnung 2 geneigt ist. In der Rinne 8 ist zwischen der Gleitfläche 9 und der Stirnplatte 7 ein Andrückkeil 10 mit einer geneigten Gegengleitfläche U gleitend geführt. Der Andrückkeil 10 ist gegenüber dem Gehäuse 6 mittels einer Schraubenfeder 12, die in einer Ausnehmung 13 des Andrückkeils 10 sitzt federnd abgestützt.The pressure piece 4 is at the end opposite the part-cylindrical recess 5 with a groove 8 is provided, which extends diametrically over the pressure piece and has a sliding surface 9, which is inclined with respect to the plane of the toothing 2. In the channel 8 is between the sliding surface 9 and the End plate 7, a pressure wedge 10 with an inclined counter-sliding surface U slidably guided. The pressure wedge 10 is opposite the housing 6 by means of a helical spring 12, which is in a recess 13 of the Pressure wedge 10 is resiliently supported.

Der Andrückkeil 10 wird durch die Feder 12 zwischen das Druckstück 4 und die Stirnplatte 7 gepreßt. Der Andrückkeil 10 hält so unter dem Druck der Feder ständig die Verzahnung der Zahnstange und das Ritzel 3 miteinander in Eingriff und vermindert somit den Leergang zwischen den verschiedenen Teilen des Getriebes bzw. schaltet diesen aus und kompensiert selbsttätig jegliche Abnutzung zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Teilen. Der Grad der Selbsthemmung des Andrückkeils 10 kann durch entsprechende Wahl des Winkels der geneigten, miteinander in Eingriff stehenden Gleitflächen 9 und gegenüber der Ebene, die der Verzahnung 2 entsprichtThe pressure wedge 10 is pressed by the spring 12 between the pressure piece 4 and the end plate 7. Of the The pressure wedge 10 thus constantly holds the toothing of the rack and the pinion 3 under the pressure of the spring in engagement with each other, thus reducing the backlash between the different parts of the Gearbox or switches it off and automatically compensates for any wear and tear between them engaging parts. The degree of self-locking of the pressure wedge 10 can through appropriate choice of the angle of the inclined, mutually engaging sliding surfaces 9 and compared to the plane that corresponds to the toothing 2

sowie durch die Stärke der Feder 12 bestimmt werden.as well as by the strength of the spring 12 can be determined.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ist eine Scheibe 14 im Gehäuse 6 durch einen Federring 15 gehalten, der in einer Ringnut im Gehäuse 6 sitzt Der Andrückkeü 10 kann dabei aus Vk eichmetall hergestellt S sein. Eine Öffnung 16 ist innerhalb des Gehäuses 6 vorgesehen, die zu den miteinander in Eingriff stehenden, geneigten Gleitflächen 9 und 11 fuhrt Ein nicht dargestellter Kolben kann in montiertem Zustand des Zahnstangengetriebes in die öffnung 16 eingeführt werden, um den Andrückkeü 10 gemäß Fig.3 nach rechts zu drücken, wodurch der Druck des Druckstücks 4 aufgehoben wird und dieses von der Zahnstange 1 für Arbeiten an der Verzahnung und dem Ritzel abgehoben werden kann. Die öffnung 16 kann auch als Schmieröff- >S nung benutzt werden. Ein O-Dichtungsring YlA ist zwischen dem Druckstück 4 und dem Gehäuse 6 vorgesehen.In the embodiment according to FIG. 3, a disk 14 is held in the housing 6 by a spring ring 15 which is seated in an annular groove in the housing 6. An opening 16 is provided within the housing 6, which leads to the mutually engaging, inclined sliding surfaces 9 and 11. A piston, not shown, can be inserted into the opening 16 in the assembled state of the rack and pinion in order to follow the pressure key 10 according to FIG to the right to press, whereby the pressure of the pressure piece 4 is released and this can be lifted off the rack 1 for work on the toothing and the pinion. The opening 16 can also be used as a lubricating opening. An O-sealing ring YlA is provided between the pressure piece 4 and the housing 6.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 findet ein Andrückkeü 10 aus Nylon Anwendung, und eine *> ί -agerplatte 17 ist zwischen dem Andrückkeü 10 und der Scheibe 14 angeordnet Zwischen der Platte 17 und der Scheibe 14 ist ein Dichtungsring 18 gelagert und durch diese gehalten. Der Ring 18 kann vorteilhafterweise aus einem federnd nachgiebigen Werkstoff hergestellt sein. so daß er zusätzlich zu seinen Dichtungseigenschaften auf das Druckstück 4 und den Andrückkeü 10 als Dämpfung bei Erschütterungen wirktIn the embodiment according to FIG. 4, a pressure key 10 made of nylon is used, and a *> ί -bearing plate 17 is arranged between the Andrückkeü 10 and the disc 14 between the plate 17 and the Disc 14, a sealing ring 18 is mounted and held by this. The ring 18 can advantageously be made be made of a resilient material. so that it is in addition to its sealing properties acts on the pressure piece 4 and the Andrückkeü 10 as damping in the event of vibrations

Je nach den Erfordernissen kann gemäß F i g. 5 das Druckstück 4 und der Andrückkeü 10 gegen Erschütterungen geschützt werden, ohne eine Lagerplatte 17 zu verwenden. Es ist dann jedoch eine Scheibe 19 aus einem federnd nachgiebigen Werkstoff, beispielsweise Microven, zwischen der Stirnplatte 7 und dem übrigen Teil des Gehäuses 6, d. h. zwischen dem Andrückkeü 10 und der Stirnplatte 7, angeordnet Die Scheibe J9 schützt nicht nur den Andrückkeü 10 gegen Erschütterungen, sondern verhindert auch Eigenschwingungen der Anordnung.Depending on the requirements, according to FIG. 5 the pressure piece 4 and the Andrückkeü 10 against vibrations be protected without using a bearing plate 17. However, a disk 19 is then made a resiliently flexible material, for example microvene, between the face plate 7 and the rest Part of the housing 6, d. H. between the pressing button 10 and the face plate 7, the disc J9 not only protects the Andrückkeü 10 against vibrations, but also prevents natural vibrations the arrangement.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Rack and pinion steering gear for motor vehicles with one in a pinion opposite Housing mounted and in a direction perpendicular to the rack and pinion axis sliding pressure piece that engages the rack under the force of a spring m with the Pinion holds characterized in that the pressure piece (4) on its from the rack (1) remote side an inclined relative to a plane perpendicular to its direction of movement Surface (9) has on the one under the action of a spring (12) standing and cattle on the The pressure wedge (10) supporting the rear wall of the housing acts

2. Rack and pinion steering gear according to claim 1, characterized in that between the pressure wedge (10) and the housing (6) an effective in the direction of movement of the pressure piece (4) flat damping element (18,19) made of a resiliently flexible material is provided.

3. rack and pinion steering gear according to claim 2, characterized in that the damping element (18) is provided between the housing (6) and a bearing plate (17). those in the housing (6) is slidably guided between this and the pressure wedge (10).

4. rack and pinion steering gear according to claim 1, characterized in that one of the inclined Sliding surfaces (9 or 11) of the pressure piece (4) or of the Pressure wedge (10) has a channel (8) in which the other of the two parts (10 or 4) is slidably guided.