DE1886801U

DE1886801U - Zahnstangenlenkeinrichtung.

Info

Publication number: DE1886801U
Application number: DEO6804U
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1962-11-10
Filing date: 1962-11-10
Publication date: 1964-01-30

Description

RA.755004*23,11.65 ,„, _{t k} ,„,

Gebrauchsmusteranmeldung 30.September 19&3

Anmelderin: Adam Opel Aktiengesellschaft, Rüsselsheim/Hessen.

Zahnstangenlenkeinrichtung,

Die Neuerung bezieht sich auf eine Zahnstangenlenkeinrichtung mit einem in eine Zahnstange eingreifendem Ritzel und einem beide Teile aufnehmenden Gehäuse, bei der die längsverschiebliche Zahnstange einesteils in einem festen Lager in einer Gehäuseverlängerung und andererseits im Bereich des Zahneingriffs mit dem Ritzel in einem zweiteiligen Lager geführt ist. Das zweiteilige Lager besteht aus einer sich selbst bei Verschleiss nachstellenden Brems- und Dämpfungseinrichtung und einer einstellbaren Pührungsbüchse, die in ihrer Bohrung die Brems- und Dämpfungseinrichtung aufnimmt und eine Aussparung zur Führung der Zahns t ange aufwe ist.

Da die Zahnstangenlenkung nur eine geringe Dämpfung besitzt und daher Fahrbahnstösse sehr leicht bis in das Lenkhandrad eingeleitet werden können, ist es erforderlich, in die Lenkung zusätzliche Bremsoder Dämpfungseinrichtungen einzubauen. Dies geschieht hauptsächlich in der V/eise, daß ein unter Federkraft stehender Reibungsblock an irgend einer Stelle gegen den zahnlosen Teil der Zahnstange-gepresst wird. Der dadurch auf die Verschiebebewegung der Zahnstange einwirkende Reibungswiderstand ist so abgestimmt, daß sowohl eine ausreichende Brems- und Dämpfungseinwirkung erzielt wird als andererseits aber auch ein relativ leichter selbständiger Rücklauf der Räder nach beendeter Kurvenfahrt gewährleistet ist.

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Bei einer bekannten Zahnstangenlenkeinrichtung mit einem iesten und einem nachstellbaren Lager für die Zahnstange ist das nachstellbare Lager als einteiliges Halb'ager ausgebildet, das aurch Federkraft im Bereich des Zahneingriffs gegen die Zahnstange gepresst wird, wobei sich der Verschleiss zwischen den Zähnen der Zahnstange und dem Ritzel selbsttätig ausgleicht.

Die das Halblager selbsttätig nachstellende Feder muss bei dieser Ausführung so stark ausgebildet sein, dass sie imstande ist, die Zahnstange bei Yerschleiss an den Zähnen gegenüber der F"hrungskraft des im Abstand von der Eingriffsstelle befindlichen festen Lagers nachzustellen als auch zu gewährleisten, dass Zahnstange und Ritzel bei Stössen von der Fahrbahn in sicherem Eingriff miteinander bleiben bzw. ein Abheben der beiden Teile mit den sich hieraus ergebenden Klappergeräuschen vermieden wird.

Diese Forderungen machen einen solchen Anpressdruck des Halblagers auf die Zahnstange notwendig, daß die damit verbundene Bremswirkung auf die Zahnstange sehr hoch wird und der gewünschte leichtgängige Rücklauf der Lenkung nach erfolgter Kurvenfahrt in Frage gestellt ist.

Bei dieser bekannten Ausführungsform wird auch die seitliche Flhrung der Zahnstange durch das Halblager übernommen.

Bei einer anderen bekannten Zahnstangenlenkeinrichtung ist die Zahnstange im Bereioh der Eingriffsstelle mit dem Ritzel in einem festen Halblager geführt, das eine übliche Brems- und Dämpfungseinrichtung enthält. Das Halblager umgreift dabei die Zahnstange aber nur zu einem geringen Teil, sodaß , wenn durch Yerschleiss der Zähne Spiel zwischen dem Halblager und der Zehnstange auftritt, eine ausreichende Seitenführung der Zahnstange durch dieses Lager nioht mehr gewährleistet ist.

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Ferner ist auch eine Zahnstangenlenkeinrichtung bekannt, bei der der Reibungsblock in einer axial verschieblichen Büchse geführt ist, deren Innendurchmesser dem Durchmesser der Zahnstange entspricht und deren Wangen seitlich bis über die parallel zur Verzahnung liegende Mittelebene heruntergezogen sind. Dadurch wird zwar eine gute seitliche Fihrung der Zahnstange erreicht, die Feder für den Brems- und Dämpfungsblock muss aber auch hierbei so bemessen sein, daß bei starken Stössen von der Fahrbahn her Zahnstange und Ritzel in sicherem Eingriff gehalten und Klappergeräusche verhindert werden. Eine genaue Abstimmung auf die erwünschte Brems- und Dämpfungswirkung durch Änderung der Federkraft ist hieibei nicht ohne weiteres möglich.

Um die Nachteile der nachstellbaren Lager im Bereich des Zahneingriffea bei den bekannten Ausführungen von Zahnstangenlenkeiarichtungen zu vermeiden , wird durch die Neuerung vorgeschlagen, daß die Bohrung Cer Führungsbuchse, welche die Brems- und Dämpfungseinrichtung aufnimmt, gleichen Durchmesser aufweist wie die Zahnstange und dass die die Zahnstange umgreifenden f/angen der Führungsb'ichse zur seitlichen Führung der Zahnstange bis über die parallel zur Verzahnung liegende Mittelebene der Zahnstange hinaus heruntergezogen sind.

Zwar vergrössert sich bei dieser Ausführung mit dem Verschleiss der Zähne auch das Spiel zwischen Zahnstange und Führungsbüchse in Nachstellrichtung des Reibungsblockes, unbeschadet davon bleibt aber die gute seitliche Führung erhaHen·

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung ist die Führungsbüchse durch einen Schraubenstopfen nachstellbar. Diese Nachstellung erfolgt zweokmässig in gewissen Zeitabständen, wenn durch Versehleiss die Zahnstange um einen bestimmten Betrag gegen das Ritzel vorgeschoben worden ist.

Zur genauen Abstimmung der auf den Reibungsblook wirkenden Federkraft auf die gewünschte Brems- and Dämpfungsv-irkung wird schlieslich vorgeschlagen, die Pederspannung durch Beilegscheiben zwischen Führungsbiehse und Schraubenstopfen einstellbar zu machen.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigern

Fig. 1 eine Spurstange mit Zahnstangenantrieb für eine Vorderradlenkung teilweise im Schnitt.

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der einstellbaren Führungsbüchse.

Die Ritzelwelle 11 ist durch eine elastische Kupplung 12 mit der vom Lenkhandrad (nicht dargestellt) betätigten Lenkspindel 13 verbunden. Das Lenkgehäuse 14 weist eine Bohrung I5 zur Aufnahme der Ritzelwellö auf. Diese ist zu beiden Seiten des mit einer Geradverzahnung 16 versehenen Ritzels 17 lenkradseitig in einem Nadellager 18 und auf der gegenüberliegenden Seite in einem Gleitlager 19 gelagert. Beide Lager sind an ihrer Aussenseite durch $e einen Gummiring 20 und 21 abgedichtet. Das äussere Ende der Ritzelwelle 11 ist in kleinerem Durchmesser ausgeführt als das Ritzel 17» so daß ein Bund 22 entsteht, der an der Anlaufscheibe 23 anliegt. Die Gleitlagerbuchse 19 stützt sich über den Anschlag 24 am Lenkgehäuse 14 ab. Am Ende der Sitzelwelle 11 werden durch die Mutter 25 eine Abdeckscheibe 26 und eine Beilagscheibe 27 festgespannt. Auf den glatten Teil am Ende der Ritzelwelle 11 sind zwei sich gegenüberliegende ^rlächen 28 angefrässt.

Gegen die durch diese Bearbeitung entstandenen Schultern 29 legt sich die Abdeckscheibe 26, deren Lochquerschnitt der 7orm des VTeIi enenäes genr-u entspricht» B.n. Die Ausfräsung ist so weit in axialer Richtung ausgeführt , daß genügend Spiel für die axiale Bewegung der Ritzelwelle vorhanden ist.

Das Ritzel 17 steht mit den Zähnen 50 der Zahnstange 31 in Singriff. Beim Drehen des Ritzels 17 wird die Zahnstange 31 in ihrer Längsrichtung verschoben.

Das Gehäuse I4 weist rechtwinklig zur Bohrung I5 eine weitere Bohrung fir die Aufnahme der Zahnstange 3I auf. An das Gehäuse I4 ist eine Gehäuseverlängerung 32 angeflanscht und befestigt, an deren Snde die Zahnstange 3I i*¹ dem Lager 33 gelagert ist. Das Lenkgehäuse I4 wird unter Zwischenschaltung von Hummibüchsen 34 und 35 am Rahmen bzw.Karosserie befestigt.

Auf der der Eingriffstelle gegenüberlie. enden Seite der Zahnstange 3I mit dem Ritzel 17 befindet sich in einem Fortsatz 36 eine weitere BoI rung 37» die rechtwinklig zur Bohrung I5 für das Ritzel und zur Bohrung für die Zahnstange verläuft. In der Bohrung 37 ist eine Führungsbüchse 38 verschieblich gelagert, die auf der der Zahnstange zugekehrten Seite eine etwa kreisbogenförmige Aussparung 39 (Fig.3) für die Lagerung der Zahnstange 3I aufweist. Das andere Ende 40 der Fihrungsbüchse 38 sfitzt sich über Beilegscheiben 41 gegen die Stirnseite eines kappemartigen Echraubenstopfens 42 ab. Der Schraubenstopfen 42 ist durch eine Gegenmutter 43 g&gen Lösen gesichert. Durch den Schraubenstopfen 42 kann jedes gewünschte Lagerspiel zwischen der Zahnstange 3I und der Führungsbüchse 38 bzw. Plankenspiel zwischen den Zähnen 16 des Ritzels 17 und den Zähnen 30 der Zahnstange 3I eingestellt werden. Im Bereich des einge-

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stellten Lagerspiels ist die Führungsblchse 38 in der Bohrung 37 frei beweglich. Bei starken Stössen von der Fahrbahn können sich jedoch die Zahnflanken des Ritzels 17 und der Zahnstange 3I nur soweit voneinander entfernen, wie es das eingestellte Lagerspiel erlaubt. Bei dem geringen Y/eg, auf den zweckmässig die zulässige Bewegung begrenzt wird, sind Klappergeräusche so gut wie ausgeschlossen.

In dem von der Führungsbüchse 38 und dem Schraubenstopfen 42 gebildeten Innenraum ist eine Brems« und Dämpfungsvorrichtung für die Zahnstange 3I angeordnet. Diese besteht aus einem Reibungsblock 44 und einer Schraubenfeder 45» die den Reibungsblock mit einer vorbestimmten Kraft gegen den Rücken der Zahnstange 3I presst.

Die Zahnstange bildet einen Teil einer Spurstange 4.6 zur Lenkung der Vorderräder eines Fahrzeuges. Die an den Achsschenkeln der Räder befestigten Lenkhebel (nicht dargestellt) sind über Kugelgelenke 47» 48 mit der Spurstange verbunden. Im äusseren Bereich wird die Spurstange 46 durch Rohre 49,50 gebildet. Die Rohre sind auf beiden Enden auf Gewindestücke 51,52 und 53»54 aufgeschraubt, die jeweils einen Teil eines Kugelgelenkgehäuses 55 bis 58 bilden. Der Abstand zwischen den Kugelgelenken kann durch Drehen der Rohre 49»50 verändert werden. Klemmen 59» 60 dienen der Sicherung der Rohre auf den Gewindestücken, In den beiden Enden der Zahnstange Ji sind Kugelbolzen 61 mittels Gewindezapfen 62 befestigt. Die Kugelbolzen 61 sind in den Kugelgelenkgehäusen 56 und 57 gelagert. Von diesen Gehäuseteilen bis zum Gehäuse des Lenkgetriebes I4 spannt sich zum Schutz der Zahnstange gegen das Eindringen von Schmutz auf beiden Seiten eine Gummimanchette 63,64.

Schutzansprüche

Claims

-T- BA. 755004*23,11.63 () Schutzansprüche 30.September 1963

1. Zahnstangenlenkeinriohtung mit einem in eine Zahnstange eingreifenden Ritzel und einem beide Teile aufnehmendem Gehäuse, bei der die längsverschiebliche Zahnstange einesteils in einem festen Lager in einer Gehäuseverlängerung und andererseits im Bereich des Zahneingriffes mit dem Ritzel in einem zweiteiligen Lager gefihrt ist, wobei das zweiteilige Lager aus einer sich selbst bei Yerschleiss nachstellenden Brems- und Dämpfungseinrichtung und einer einstellbaren Führungsbüchse besteht, die in ihrer Bohrung die Brems- und Dämpfungseinrichtung aufnimmt und eine Aussparung zur Führung der Zahnstange aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Führungsbüchse (38; gleichen Durchmesser aufweist wie die Zahnstange (3I), und dass die die Zahnstange umgreifenden Wangen der Führungsbüchse zu^oeitlichen Führung bis über die parallel zur Verzahnung liegende Mittelebene der Zahnstange hinaus heruntergezogen sind.

2. Zahnstangenlenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbüchse (38) durch einen Schraubenstopfen (42) nachstellbar ist.

3. Zahnstangenlenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federspannung für die Brems» und Dämpfungseinrichtung (44,45) durch Beilegscheiben (4I) zwischen Führungsbüchse (38) und Schraubenstopfen (42) einstellbar ist.