DE2202422A1

DE2202422A1 - Zahnstangenlenkung

Info

Publication number: DE2202422A1
Application number: DE19722202422
Authority: DE
Inventors: Keith Blackledge; Harold Rushton
Original assignee: British Leyland Truck and Bus Div Ltd
Current assignee: British Leyland Truck and Bus Div Ltd
Priority date: 1971-01-20
Filing date: 1972-01-19
Publication date: 1972-08-03
Also published as: BE778220A; US3814202A; IT950588B; FR2122982A5; FR2130702A1; ZA72287B; GB1307791A; FR2130702B1

Description

PATENTANWÄLTE _ΑΛίΛΛ DIPL.-ΙΝβ. DR. IUR. DIPL.-ΙΝβ. VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 OSNABRÜCK , den 18. Jan. 1972

MDSERSTRASSE 2Ο/24 VB/Pl

BRITISH LEYLAND TRUCK AND BUS DIVISION LIMITED Leyland, Lancashire» England

Zahnstangenlenkung

Die Erfindung bezieht sich auf ein durch Zahnstange und Ritzel betätigtes Lenkgetriebe, kurz als Zahnstangenlenkung bezeichnet.

Eine erfindungsgemäße Zahnstangenlenkung ist dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Zahnstange aus zwei Teilen, nämlich einem Zahnteil und einem Tragteil, besteht;

b) der Zahnteil auf dem Tragteil angebracht ist und mit diesem in Antriebsverbindung steht;

c) der Tragteil durch Drehen eines mit dem Zahnteil kämmenden Ritzels in einem Gehäuse bewegbar ist; und

d) ein federndes Organ zum Andrücken des Zahnteils an das Ritzel zwischen dem Zahnteil und dem Tragteil zur Verringerung des Spiels zwischen Zahnteil und Ritzel eingesetzt ist.

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Bei einer Zahnstangenlenkung mit einer Einrichtung zur Krafthilfe für die Zahnstange, zeichnet sich die erfindungsgemäße Lenkeinheit dadurch aus, daß

a) die Zahnstange aus zwei Teilen, nämlich einem Zahnteil und einem Tragteil, besteht;

b) der Zahnteil auf dem Tragteil angebracht ist und mit diesem in Antriebsverbindung steht;

c) der Tragteil durch Drehen eines mit dem Zahnteil kämmenden Ritzels in einem Gehäuse in Längsrichtung bewegbar ist;

d) ein federndes Organ zum Andrücken des Zahnteils an das Ritzel zwischen dem Zahnteil und dem Tragteil zur Verringerung des Spiels zwischen Zahnteil und Ritzel eingefügt ist; und

e) der Tragteil ein oder mehrere Kolben trägt, die das Gehäuse in zumindest zwei Kammern aufteilen, in die zum Bewegen des Tragteils und damit des Zahnteils in Längsrichtung des Gehäuses hydraulische Flüssigkeit einführbar ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das federnde Organ aus einer gebogenen Blattfeder. Es ist ebenso möglich, daß das federnde Organ aus einer Schrauben- oder Spiralfeder od. dgl. besteht.

Nach noch einem weiteren Merkmal der Erfindung hat der Zahnteil im wesentlichen teilkreisförmigen Querschnitt und sitzt In der Art eines Sattels auf dem Tragteil auf.

Vorzugswelse 1st der Hub eines jeden Kolbens durch eine jedem

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Kolben zugeordnete Ausstoßöffnung begrenzt, wobei jede Ausstoßöffnung jeweils derart an der Grenze der Bewegungsbahn in einer Richtung des zugehörigen Kolbens angeordnet ist, daß die Druckflüssigkeit aus der entsprechenden Kammer ausgestoßen wird, wenn der Kolben die Grenze erreicht, .und somit der Krafthub des Kolbens In jener Richtung begrenzt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Zahnteil an jedem Ende jeweils Bereiche auf, die zum radialen Pestlegen des Zahnteils mit dem entsprechenden Kolben in Eingriff stehen.

Vorzugsweise steht jedes Ende des Zahnteils mit entsprechend
geformten Bereichen des Tragteils derart in Eingriff, daß die
axiale Bewegung des Zahnteils durch Drehen des Ritzels unmittelbar auf den Tragteil übertragen wird. Die genannten Bereiche
können sowohl in dem Zahnteil als auch in dem Tragteil die Form von Abstufungen haben.

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Ein Ausfuhrungsbe.isp4.el des Gegenstandes der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung In Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. ι eine Stirnansicht, teilweise geschnitten, einer

erfindungsgemäßen Einheit,

Fig. 2 eine Teildraufsicht auf die Einheit nach Fig. 1, Flg. 3 eine Seitenansicht der Einheit nach Fig. 1, Fig. i| einen Schnitt nach Linie A-A in Fig. 3 und Fig. 5 einen Schnitt nach Linie B-B in Fig. 1.

Eine Zahnstangen- und Ritzel-Lenkelnheit mit Krafthilfe weist ein rohrförmiges Gehäuse 1 auf, in dem ein Tragteil 2 in Längsrichtung verschiebbar ist. Der Tragteil 2 ist an Jedem Ende mit einer Einrichtung 3 versehen, mittels derer er mit dem Lenkgestänge eines Fahrzeuges verbunden werden kann.

Ein Zahnteil 4 mit im wesentlichen teilkreisförmigem Querschnitt (sh. Fig. 5) sitzt in der Art eines Sattels auf einem Zwischenstück 2a des Tragteils auf.

Ein Zahnritzel 5 kämmt mit den Zähnen 6 des Zahnteils 4.

Zwischen dem Zwischenstück 2a des Tragteils und der Unterseite des Zahnteils 4 ist eine gebogene Blattfeder 7 eingesetzt, um den Zahnteil ¹I radial nach außen gegen das Ritzel 5 zu drücken und dadurch etwa zwischen dem Ritzel 5 und den Zähnen 6 des Zahnteils vorhandenes Spiel zu verringern.

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Der Tragteil 2 trägt an den Enden des Zwischenstücks 2a zwei Kolben 8 bzw. 9. Jeder Kolben ist durch Ringe 10 und 11 gegen axiale Verschiebung in Bezug auf den Tragteil 2 gehalten. Die ' Kolben sind jwells an ihrer Außenfläche zur Aufnahme von Dichtungen 12 genutzt, die an der Innenfläche des rohrförmigen Gehäuses 1 anliegen, um gegen Flüssigkeit abdichtende Dichtungen zu bilden und zwei Kammern I¹I und 15 innerhalb des Gehäuses 1 zu begrenzen.

Den Kammern 14 und 15 kann Druckflüssigkeit durch Leitungen 16 bzw. 17 zugeführt werden, die ihrerseits mit einem Steuerventil 18 verbunden sind, das durch ein den mittleren Teil des Gehäuses 1 umgebendes Zentralgehäuse 19 getragen wird.

Zum Betätigen der Einheit wird eine Lenkspindel 20 durch ein Lenkrad und Lenkgestänge gedreht (nicht dargestellt).

Durch ein Drehen der Lenkspindel 20 wird das Ritzel 5 gedreht, wodurch der Zahnteil Ί in Längsrichtung in dem Gehäuse 1 bewegt wird. Zur gleichen Zelt betätigt das Drehen der Lenkspindel 20 das Steuerventil 18 und veranlaßt in Abhängigkeit von der Richtung, in der das Lenkrad gedreht wird, das Eintreten von Druckflüssigkeit in die Kammer 14 oder 15·

Die Druckflüssigkeit in der Kammer I¹I oder 15 verstärkt alsdann die mechanische Kraft, die den Zahnteil und damit den Tragteil in dem Gehäuse 1 bewegt. >

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Der Jeweilige Hub der Kolben 8 und 9 wird durch zwei (nicht dargestellte) Durchgangsöffnungen begrenzt, die das rohrförraige Gehäuse 1 und das Zentralgehäuse 19 an einer Stelle in der Nähe der Mitte des Gehäuses 1 durchlaufen und symmetrisch an gegenüberliegenden Seiten/des Ritzels 5 angeordnet sind. Diese Durchgangsöffnungen sind derart angeordnet, daß, wenn beispielsweise der Kolben

8 seine maximale Bewegung in Richtung nach rechts, gesehen in Fig. 1, erreicht, die zugehörige Durchgängsöffnung mit der Kammer 14 in Verbindung gebracht wird, um somit das Ausstoßen der Druckflüssigkeit aus der Kammer 14 zu ermöglichen und damit die auf den Zahnteil 4 aufgebrachte Krafthilfe zu beenden.

Der Zahnteil 4 ist in radialer Richtung durch sich an jedem Ende in axialer Richtung erstreckende Vorsprünge 4a festgelegt, die mit entsprechend geformten, in den Innenflächen der Kolben 8 und

9 ausgebildeten Ausnehmungen 21 in Eingriff stehen.

Die Enden des Zahnteils 4 haben weiterhin Teile 4b, die mit in dem Tragteil 2 ausgebildeten Abstufungen 22 derart in Eingriff kommen, daß beim Drehen des Ritzels 5 die sich daraus ergebende axiale Bewegung des Zahnteils 4 unmittelbar auf den Tragteil 2 übertragen wird. ;

Obgleich die Zeichnung eine Blattfeder 7 zur Verringerung des Spiels zwischen dem Zahnteil 4 und dem Ritzel 5 zeigt, können stattdessen eine Spiralfeder oder ein beliebiges anderes nachgiebiges Glied bzw. Glieder Verwendung finden. Außerdem kann die Erfindung, obwohl in Bezug auf die Anwendung bei einer ZahnBf i .e

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und Ritzel-Einheit mit Krafthilfe beschrieben, auch bei einer solchen ohne Krafthilfe oder mit reiner Handbetätigung Anwendung finden.

Es hat verschiedene Vorteile, die·Zahnstange in zwei Teilen, nämlich dem Zahnteil 4 und dem Tragteil 2, auszubilden. So wird beispielsweise, da die Zähne in einem relativ kleinen Teil 4 anstelle der sich über die gesamte Länge des Gehäuses 1 erstreckenden üblichen Stange geformt werden, deren Bearbeitung erleichtert. Außerdem ist das Härten der Zähne durch Induktionserhitzen ebenfalls leichter.

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Claims

Patentansprüche:

Zahnstangenlenkung mit einem Ritzel, das mit einer in

einem Gehäuse verschiebbaren Zahnetange In Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Zahnstange aus zwei Teilen, nämlich einem Zahnteil und einem Tragteil (2), besteht;

b) der Zahnteil (4) auf dem Tragteil (2) angebracht 1st und mit diesem in Antriebsverbindung steht;

c) der Tragteil (2) durch Drehen eines mit dem Zahnteil (¹O kämmenden Ritzels (5) in einem Gehäuse (1) bewegbar 1st; und

d) ein federndes Organ (7) zum Andrücken des Zahnteils (¹O an das Ritzel (5) zwischen dem Zahnteil (4) und dem Tragteil (2) zur Verringerung des Spiels zwischen Zahnteil (4) und Ritzel (5) eingesetzt 1st.
2. Zahnstangenlenkung mit einem Ritzel, das mit einer in einem Gehäuse verschiebbaren Zahnstange in Eingriff steht, und mit einertinrichtung zur Krafthilfe für die Zahnstange, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Zahnstange aus zwei Teilen, nämlich einem Zahnteil (4) und einem Tragteil (2), besteht;

b) der Zahnteil (4) auf dem Tragteil (2) angebracht 1st und mit diesem In Antriebsverbindung steht;

c) der Tragteil (2) durch Drehen eines mit dem Zahnteil (Ό kämmenden Ritzels (5) in einem Gehäuse (1) in Längsrichtung

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bewegbar ist;

d) ein federndes Organ (7) zum Andrücken des Zahnteils (4) an das Ritzel (5) zwischen dem Zahnteil (4) und dem Tragteil (2) zur Verringerung des Spiels zwischen Zahnteil (Ί) und Ritzel (5) eingesetzt ist; und

e) der Tragteil (2) ein oder mehrere Kolben (8, 9) trägt, die das Gehäuse (1) in zumindest zwei Kammern (14, 15) aufteilen, in die zum Bewegen des Tragteils (2) und damit des Zahnteils (4) in Längsrichtung des Gehäuses (1) hydraulische Flüssigkeit einführbar ist.
3. Lenkeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das federnde Organ aus einer gebogenen Blattfeder (7) besteht
4. Lenkeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das federnde Organ aus einer Spiral- oder Schraubenfeder besteht*
5. Lenkeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnteil (4) im wesentlichen teilkreisförmigen Querschnitt aufweist und in der Art eines Sattels auf dem Tragteil (2) aufsitzt.
6. Lenkeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zwei Kammern (IM, 15) durch vom Tragteil (2) getragene Kolben (8, 9) in dem Gehäuse (1) gebildet sind;

b) Jede Kammer (IM, 15) eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die zum Bewegen des Tragteils (2) und damit des Zahnteila (H)

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In .der einen oder anderen Längsrichtung Innerhalb des Gehäuses (1) Flüssigkeit In die Kammer (1*, 15) eingeführt bzw. aus dieser ausgestoßen werden kann; und

c) der Hub eines Jeden Kolbens (8, 9) durch eine Jedem Kolben (8, 9) zugeordnete Ausstoßöffnung begrenzt ist, wobei Jede Ausstoßöffnung Jeweils derart an der Grenze der Bewegungsbahn in einer Richtung des zugehörigen Kolbens angeordnet 1st, daß die Druckflüssigkeit aus der entsprechenden Kammer ausgestoßen wird, wenn der Kolben (8, 9) die Grenze erreicht, und somit der Krafthub des Kolbens In Jener Richtung begrenzt wird.
7. Lenkeinheit nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet daß der Zahnteil (4) an seinen Enden Jeweils Bereiche (4a) aufweist, die zum radialen Festlegen des Zahnteils (4) mit Ausnehmungen (21) in den entsprechenden Kolben (8, 9) in Eingriff steher
8. Lenkeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Jedes Ende des Zahnteils (¹O mit entsprechend geformten Bereichen (22) des Tragteils (2) derart in Eingriff steht, daß die axiale Bewegung des Zahnteils (4) durch Drehen des Ritzels (5) unmittelbar auf den Tragteil (2) übertragen wird.

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