DE2001478A1

DE2001478A1 - Verbesserungen an Zahnstangenlenkungseinrichtungen fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2001478A1
Application number: DE19702001478
Authority: DE
Inventors: Bayle Robert Vincent
Original assignee: Simca Automobiles SA
Current assignee: Simca Automobiles SA
Priority date: 1969-01-17
Filing date: 1970-01-14
Publication date: 1970-08-27
Also published as: FR2029199A5; ES375552A1

Description

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Münchert 2, Rosental 7 Tel. 28198»

SOeiETB DBS AUTOMOBILES SIMCA

"Verbesserungen an Zahnstangenlenkungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge"

Die Erfindung betrifft im wesentlichen Verbesserungen a an Zahnstangenlenkungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge.

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Vorrichtung zur Spielverringerung zwischen einer Zahnstange oder dergleichen, und einem Antriebsritzel, insbesondere für Lenkungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge ; diese Vorrichtung umfasst ein in dem Zahnstangehgehäuse eingebautes Stössel, der die Zahnstange gegen das Ritzel in einer im wesentlichen senkrechten Richtung zur Zahnstangenachse drückt.

Bekannterweise wird in den Zahnstangenlenkungseinrichtungen gewöhnlich gegenüber dem Antriebsritzel ein Stössel

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mit Spiralfeder vorgesehen, an dem die Zahnstange gleitet, und das einen ständigen Kontakt zwischen der Zahnstange und dem Ritzel gewährleisten muss, um den Verschleiss dieser beiden Organe sowie die Deformierung der Zahnstange im Betrieb auszugleichen. Bei den bekannten Herstellungen dieser Art bilden der Stössel und die Feder zwei einzelne Metallteile. Diese Organe sind manchmal geräuschvoll und können im Betrieb ein charakteristisches Klappern verursachen. Der aus Sinterstahl hergestellte Stössel kann eine getrennte Dichtungsvorrichtung aufweisen, wobei dessen Herstellungspreis verhältnismässig hoch ist.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Vorrichtung zur Spielverringerung zu vereinfachen, und den ^ Stössel aus Sinterstahl, sowie die Metallfeder der gewöhnlich verwendeten Vorrichtungervaurch ein einziges einfaches Teil zu ersetzen, das durch seine Gestaltung einen ausreichenden elastischen Druck ausübt, damit die Zahnstange gegen das Antriebsritzel gedruckt wird, und das durch den Verschleiss der Zahnstange und des Ritzels und die geometrischen Fehler der Zahnstange hervorgerufene Spiel verringert. Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Spielverringerung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Stössel mit einer elastischen Wiege umfasst, die mindestens auf einen Teil der Zahnstange drückt, indem auf die letztere zwei Kräfte von im wesentlichen gleichmässiger Stärke ausgeübt werden, die fc im wesentlichen senkrecht zur Zahnstangenachse gerichtet sind, und deren Resultante versucht, die Zahnstange von der Wiege zu entfernen, und sie gegen das Ritzel zu drücken.

Nach einer bevorzugten Ausführungsfonn der Erfindung ist die Wiege konkav ausgebildet, und nimmt einen konvex ausgebildeten Teil der Zahnstange auf, wobei der Winkel der konkaven Fläche der Wiege gegenüber der konvexen Fläche der Zahnstange mehr geschlossen ist oder dieselbe einen kleineren Biegeradius aufweist, Vorteilhafterweise umfasst die Wiege mindestens zwei einander gegenüberliegende und zylindrische Oberflächen aufweisende Armo&eren Mantellinien parallel zur Zahnstangenachse verlaufen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der

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Stössel aus einem elastischen Material hergestellt, und die durch die Wiege auf das gegenüber der Zahnstange liegende Teil ausgeübte Klemmwirkung gewährleistet automatisch die Spielverringerung zwischen der Zahnstange und dem Antriebsritzel.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden Ih der nachstehenden Beschreibung· anhand einer als Beispiel gegebenen Ausführungsform näher erläutert, die auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist.

-- die Abbildung 1 ist eine Ansicht im Schnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Spielverringerung nach einer senkrecht zur Zahnstangenachse verlaufenden Ebene j

- - die Abbildung 2 ist eine Ansicht im grösseren Massstab, der bei II auf der. Abbildung 1 eingekreisten Einzelheit ;

- die Abbildung 3 ist eine Ansicht im Schnitt der J Vorrichtung im wesentlichen gemass der Zahnstangenachse.

Gemäss der auf den Zeichnungen dargestellten AusfUhrungsform greift in einer Zahnstangenlenkeinrichtung ein Antriebsritzel 1.0 in eine Zahnstange 11 ein, die in einer Wiege 12 gleitet„die durch ein in einem Zahnstangengehäuse 14 eingebauten Stössel 13 gebildet ist. Der Stössel 13 weist ie allgemeinen eine zylindrische Form auf, an dessen Ende auf der Seite der Zahnstange sich die Wiege 12 befindet, und der einen sich zur anderen Seite öffnenden Hohlraum 15 umfasst. Der Stössel 13 besteht aus einem elastischen Werkstoff, zum Beispiel aus Stahl oder aus einem Kunststoff, wie Nylon, oder einem Acetalharz oder Polyamid öder dergleichen·

Die Wiege 12 umfasst zwei Arme 16,16', mit einander f gegenüberliegenden zylindrischen Flächen, deren Mantellinien parallel zur 'Achse X¹X der Zahnstange sind. ,

Der Stös8el 13 ist in dem Gehäuse 14 angebracht und wird dort mittels eines Springringes 17 unter vorzugsweise Zwischenlagern^ eines verformbaren Ringes 18 aus Blech festgehalten, dessen Deformierung bei der Montage den erforderlichen Auflagedruck des Stössels 13 gegen die Zahnstange 11 gewährleistet.

Bei der auf den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist die Wiege 12 konkav ausgebildet und nimmt ein konvex ausgebildetes,im wesentlichen zylindrisches und kreis-

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förmiges Teil der Zahnstange 11 auf, das in der Wiege gleitet. Die Konkavität der Wiege 12 ist stärker auegeprägt als die Konvexität der gegenüberliegenden J*läche der Zahnstange, sodass die Arme 16,16' der Wiege auf die Zahnstange in verschiedenen Bereichen wie A,B drücken, indem sie auf diesen Zonen zwei Kräfte, im wesentlichen von gleichartiger Stärker fj[ , f2 ■ausüben, die im wesentlichen senkrecht zur Zahnstangenachse 11 ausgerichtet sind, und deren Resultante parallel zur Achse y'y des Stössels gerichtet ist. Durch die elastische Klemmwirkung der Arme 16,16· auf die Zahnstange 11, wird diese gegen das Ritzel 10 gedrückt, sodass automatisch die Spielverringerung gewährleistet ist.

Zwischen der Zahnstange 11 und dem Boden der Wiege

W 12 ist bei 19 auf der Abbildung 1 ein Raum zu erkennen, der zur Aufnahme des Schmieröls dienen kann.

Die Dichtung zwischen dem Zahnstangengehäuee 14 und dem Stössel 13 kann zum Beispiel durch einen entsprechenden Ausschnitt der zylindrischen Wand des Stössels 13 gewährleistet werden, der in zwei verformbare Dichtungssegmente 20,21 ausgebildet ist, wie dies aus der Abbildung 2 zu ersehen ist. Das Zahnstangengehäuse sowie das ganze Gehäuse der Lenkungseinrichtung können mit einem Schmieröl sehr leicht aufgefüllt werden, wobei die Dichtung am Durchgang des Stössels sehr leicht zu erzielen ist.

Vorteilhafterweise wird der Stössel 13 gegossen,

& insbesondere, wenn er aus Kunststoff hergestellt wird. Ein derartiger Aufbau ist nicht nur billig, sondern ebenfalls geräuschlos.

Weiterhin wird die Klemmwirkung am Anfang durch Zusammendrücken unter der gewünschten Last des verformbaren Ringes 18 eingestellt, der automatisch den erforderlichen Abstand der Arme 16,16· von der Zahnstange bestimmt.

Die soeben beschriebene Ausführungsform kann in verschiedener Weise abgeändert werden.

So können z.B. die Ausbildung des Stö'eeels und/oder der gegenüberliegenden Fläche, die auf dem Stössel der Zahnstange gleitet, unterschiedlich sein.

Bei der soeben beschriebenen Ausführungsfarm hatte die Zahnstange einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt,

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mindestens auf ihrer konvex ausgebildeten Fläche gegenüber der konkav ausgebildeten Fläche der Wiege. Jedoch könnte diese ebenso eiförmig oder sogar dreieckig oder auch trapezförmig sein, vorausgesetzt, dass die Arme 16,16' den Teil der Zahnstange gemass einem Bogen kleiner als 180° einklemmen, sodass die Resultante der Kräfte f 1, f_2 wohl zur Achse y'y ausgerichtet ist. .

Ebenso könnte die Struktur umgekehrt werden, das heisst, die Wiege des Stössels könnte in einen konkaven Teil der Zahnstange eingeführt werden, und eine Abdrüoiwirkung anstatt der Klemmwirkung ausüben, so dass ebenfalls eine resultierende Kraft, die im wesentlichen gemäss dem Verlauf der Achse y'y ausgerichtet ist, entstehen würde. ■

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Claims

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^:. 1 ·' Eine Vorrichtung zur Spielverringerung zwischen einer Zahristange oder dergleichen, und einem Antriebsritzel insbesondere für Lenkeinrichtungen der Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem, in dem Zahnstangengehäuse angebrachten Stössel,der die Zahnstange gegen diesen Ritzel gemäss einer im wesentlichen senkrechten Richtung zur Zahnstangenachse drückt, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Stössel (13) eine elastische Wiege (12) aufweist, die mindestens auf einen Teil der Zahnstange (11) drückt, indem sie auf dieselbe zwei Kräfte von im wesentlichen gleichmässiger Stärke ausübt, die im wesentlichen senkrecht zur Zahnstangenachse ausgerichtet sind, deren Resultante die Zahnstange von der Wiege entfernt, und sie gegen das Ritzel (10) drückt.
2. Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die *iege(12) konkav ausgebildet ist und ein konvex ausgebildetes Teil der Zahnstange aufnimmt, wobei der Winkel der konkav ausgebildeten Fläche der Wiege gegenüber der konvex ausgebildeten Fläche der Zahnstange mehr geschlossen ist, oder diese Flache einen kleineren Biegeradius aufweist.
3· ^ine Vorrichtung zur Spielverringerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiege(12)mindestens zwei einander gegenüberliegende Armen(i6,16¹)mit zylindrischen Flächen umfasst, deren Mantellinien parallel zur Zahnstangenachse sind.
4. Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (13) aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist ο
5. Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (I3)hohl ist und einen Hohlraum (15) auf der der Zahnstange gegenüberliegenden Seite aufweist.
6. Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Zahnstangengehäuse (14) untergabrachte Stössel (13) nach aussen hin durch einen Sprengring (17)

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angehalten ist, .
7. Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein verformbarer Ring (18) ^l zwischen dem Stössel (13) und dem Sprengring (17) angebracht ist.
8. Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange ((10) auf ihrer, zu dem Stössel (13) gerichteten Fläche einen Teil mit rundem oder eiförmigem Querschnitt aufweist und dass die Arme (16,16·) diesen-Teil der Zahnstange gemäss einem Bogen kleiner als 180° einklemmen.
9« Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (10) auf ihre zu dem Stössel (13) gerichteten Fläche einen Teil mit im wesentlichen dreieckigem oder trapezförmigem Querschnitt aufweist, und dass die Arme (16,16') auf den schragen Flächen gegenüber der Zahnstange aufliegen.
10. Eine Vorrichtung zur Spielverringerung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass die Wiege (12) in ein konkav ausgebildetes Teil der Zahnstange (10) eingesetzt wird.

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