DE2421498C3

DE2421498C3 - Zahnstangenlenkung mit einem Lenkungsdämpfer und deren Befestigung an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2421498C3
Application number: DE2421498A
Authority: DE
Inventors: Hans-J. 8042 Oberschleißheim Hadrys
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1974-05-03
Filing date: 1974-05-03
Publication date: 1982-01-07
Also published as: US3958462A; IT1037594B; DE2421498B2; FR2269441A1; ATA194775A; GB1506209A; AT338112B; FR2269441B1; DE2421498A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstangenlenkung mit einem Lenkungsdämpfer und deren Befestigung an einem Kraftfahrzeug, insbesondere an einem Personenkraftwagen, wobei der Lenkungsdämpfer parallel neben dem Gehäuse der Zahnstangenlenkung liegt und unter Zwischenlage gummielastischer Schichten einerseits mit diesem über einen Arm, andererseits mit einem Halter verbunden ist, der seinerseits an einem die Lenkbewegungen ausführenden Teil angebracht ist.

Eine Zahnstangenlenkung dieser Art mit einem in erwähnter Weise angeordneten Lenkungsdämpfer geht aus dem älteren DE-Patent 23 63 031 hervor. Bei der bekannten Zahnstangenlenkung ist der Lenkungsdämpfer vollkommen ungeschützt neben dem Gehäuse der Zahnstangenlenkung angeordnet, wodurch seine Kolbenstange verschmutzt und durch von der Fahrbahn hochwirbelnde Steine — ebenso wie das Gehäuse des Lenkungsdämpfers — beschädigt werden kann. Ferner ragt der die Kolbenstange des Lenkungsdämpfers aufnehmende Halter relativ weit von dem die Lenkbewegungen ausführenden Teil weg, so daß ein verhältnismäßig großes Biegemoment entsteht. Aufgrund dessen muß der Halter entsprechend stark dimensioniert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Gehäuse der Zahnstangenlenkung samt einem in ihrem Bereich angeordneten Lenkungsdämpfer geschützt unterzubringen, wobei gleichzeitig durch den elastischen Aufbau der beiden Bauteile gegenüber dem Fahrzeugaufbau und gegeneinander ein stoßfreier, harmonischer Lenkkraftverlauf erreicht werden soll.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Gehäuse der Zahnstangenlenkung und die feststehenden Teile des Lenkungsdämpfers in einem am Fahrzeugaufbau befestigten Aufnahmegehäuse angeordnet sind, welches den Lenkungsdämpfer weitgehend umschließt, wobei das Gehäuse der Zahnstangenlenkung zumindest teilweise eine gummielastische Zwischenlage umgibt, die außen vom Aufnahmegehäuse umfaßt ist und daß das Aufnahmegehäuse aus mehreren Gehäuseteilen besteht, die in einer parallelen Ebene zur die Zahnstangen- und Lenkungsdämpferlängsachse enthaltenden Ebene zu einem geschlossenen Gehäuse verschraubt sind.

Hierbei ist ein handelsüblicher, also in preiswerter Massenfertigung hergestellter Lenkungsdämpfer verwendbar, der einerseits bei eirer Betriebsstörung oder bei Wartungsarbeiten vorteilhafterweise rasch und unkompliziert aus dem Aufnahmegehäuse ausbaubar und andererseits vollkommen geschützt gegen Umwelteinflüsse in diesem angeordnet ist. Außerdem ergibt sich durch das enge räumliche Zuordnen des Lenkungsdämpfers zum Gehäuse der Zahnstangenlenkung ein geringer Platzbedarf und es entstehen in den Befestigungsgliedern verhältnismäßig kleine Biegemomente, wodurch die Befestigungsglieder entsprechend klein

dimensioniert werden können. Darüber hinaus ist das Aufnahmegehäuse schubsteif ausgebildet und angebracht, also imstande, Querkräfte gut aufzunehmen. Schließlich gewährleistet die Zuordnung der gummielastischen Zwischenlage einen harmonischen, stoßfreien Lenkkraftverlauf.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist jedes Gehäuseteil im Umfassungsbereich des Gehäuses der Zahnstangenlenkung zu dessen Mittelebene hinragende, die gummielaUische Zwischenlage teilweise umfassende ι ο Kröpfungen auf. Diese bewirken beim Festziehen der die Gehäuseteile zusammenspannenden Schrauben ein sattes Anschmiegen der gummielastischen Zwischenlage an das Gehäuse der Zahnstangenlenkung.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht is darin, daß das Gehäuse der Zahnstangenlenkung eine prismatische, bspw. achteckige Außenform aufweist

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in verschiedenen anderen Unteransprüchen gekennzeichnet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Zahnstangenlenkung mit Lenkungsdämpfer, die miteinander in einem Aufnahmegehäuse angeordnet sind,

F i g. 2 eine Teil-Vorderansicht zu F i g. 1 in größerem Maßstab,

Fig.3 den Schnitt längs der Linie III-1II in Fig. 1 in größerem Maßstab,

F i g. 4 den Schnitt längs der Linie IV-IV in F i g. 3,

Fig.5 und 6 jeweils einen der Fig.3 weitgehend entsprechenden Schnittverlauf einer abgewandelten Ausführungsform des Gehäuses der Zahnstangenlenkung bzw. des Aufnahmegehäuses.

Eine in den F i g. 1 und 2 veranschaulichte Zahnstangenlenkung 1 weist ein Gehäuse 2 und eine Zahnstange 3 auf, an deren beiden Enden jeweils eine Spurstange 4 angelenkt ist Parallel neben dem Gehäuse 2 der Zahnstangenlenkung 1 ist ein Lenkungsdämpfer 5 angeordnet Dessen Kolbenstange 7 ist mit einem vom « Gehäuse 2 der Zahnstangenlenkung 1 radial abstehenden Arm 8 verbunden, während das gegenüberliegende Ende des Lenkungsdämpfers 5 mit einem an der Zahnstange 3 — oder einem anderen, die Lenkbewegungen ausführenden Teil — befestigten und von dieser radial abstehenden Halter 6 jeweils unter Zwischenlage eines Gummielements verbunden ist

Sowohl das Gehäuse 2 der Zahnstangenlenkung 1 als auch die feststehenden Teile des Lenkungsdämpfers S sind in einem dies? weitgehend umschließenden, so schubsteifen Aufnahmegehäuse 9 angeordnet, das seinerseits an einem Vorderachsträger 25 eines Personenkraftwagens schubsteif befestigt ist. An den Endbereichen des Gehäuses 2 ist jeweils ein radialgerichteter Bund 2" vorgesehen, an dem jeweils eine das Gehäuse 2 der Zahnstangenlenkung 1 größtenteils umgebende gummielastische Zwischenlage 15 anliegt. Die somit aus zwei Teilen bestehende, jeweils eine relativ kurze Längserstreckung aufweisende gummielastische Zwischenlage 15 (F i g. 1 und 2) ist außen vom Aufnahmegehäuse 9 umfaßt, das - wie in Fig.3 dargestellt — aus zwei, im wesentlichen symmetrischen Gehäuseteilen 10 besteht. Diese sind im Bereich ihrer freien Enden durch zwei Schrauben 16 unter Zwischenlage jeweils einer Distanzbuchse 17 in einer parallelen Ebene zur die Zphnstangen- und Lenkungsdampfer längsachse enthaltenden Ebene zu dem geschlossenen Aufnahmegehäuse 9 verschraubt.

Die rückwärtigen Enden der Gehäuseteile 10 sind an zwei vom Vorderachsträger 25 abstehenden Befestigungslasnhen 12 durch zwei rechtwinklig zur Längsachse des Gehäuses 2 der Zahnstangenlenkung 1 eingesetzte Schrauben 13 unter Zwischenlage jeweils einer Distanzbuchse 14 schubsteif befestigt jedes Gehäuseteil 10 weist im Umfassungsbereich des Gehäuses 2 der Zahnstangenlenkung 1 zu dessen Mittelebene hinragende Kröpfungen 11,11' auf, welche die gummielastische Zwischenlage 15 teilweise umfassen. Die Kröpfungen 11, 11' bewirken in vorteilhafter Weise beim Verspannen der Schrauben 13 und 16 ein sattes Anschmiegen der guinmielastischen Zwischenlage 15 im dortigen Bereich an das Gehäuse 2.

Die erforderliche elastische Axialfixierung des Gehäuses 2 der Zahnstangenlenkung 1 erfolgt, wie in F i g. 2 ersichtlich, durch Anlage seiner beiden Bunde 2" unter Vorspannung über die dort vorgesehene gummielastische Zwischenlage 15 an die Stirnseiten des Aufnahmegehäuses 9. Hierzu weisen die Gehäuseteile 10 — bzw. die im folgenden erlä-^jrten Gehäuseteile 100,101 — an ihren beiden zugeordnet?η Endabsdchnitten jeweils einen radial wegragenden Fortsatz auf. Nachdem das Gehäuse 2 somit kompakt und mit Vorspannung der es teilweise umgebenden gummielastischcn Zwischenlage 15, jedoch ohne metallische Berührung, in das Aufnahmegehäuse 9 eingebettet ist werden die hauptsächlich von einer unebenen Fahrbahn herrührenden und in die Zahnstange 3 eingeleiteten Stöße in allen Wirkrichtungen von der gummielastischen Zwischenlage 15 im Rahmen von deren Elastizität dämpfend aufgenommen. Außerdem ergibt sich durch die gummielastische Zwischenlage 15 ein weniger direktes Ansprechen der Lenkung und einen daraus resultierenden stoßfreien, harmonischen Lenkkraftverlauf. Im Bereich der Verbindungsstelle des Aufnahmegehäuses 9 mit dem Vorderachsträger 25 ist in die gummielastische Zwischenlage 15 ein Stützblech 18 eingebettet, das der Kontur des Gehäuses 2 — und des im folgenden erläuterten Gehäuses 2' — der Zahnstangenlenkung 1 mit Abstand von diesem angenähert folgt. Djrch die benachbart der Kröpfungen 11' liegenden, schräg verlaufenden Rundabschnitte des Stützblechs 18 wird beim Festziehen der Schrauben 13 die gummielastische Zwischenlage 15 auch im Bereich zwischen den rückwärtigen Enden der Gehäuseteile 10 an das Gehäuse 2 angepreßt

Der vom Gehäuse 2 abstehende und mit der Kolbenstange 7 verbundene Halter 6, welcher ein rechteckiges Querschnittsprofil hat, ist an seinem freien Endabschnitt allseitig von einer gummielastischen Schicht 19 (Fig.3 und Fig.4) umgeben. Der Arm 8 weist eine Durchgang?bohrung 20 auf, die von der mit eirr=; Distanzbuchse 21 versehenen Kolbenstange 7 durchragt ist. Anstelle der Kolbenstange 7 kann hierfür auch ein anderes, am Lenkungsdämpfer 5 angebrachtes Befestigungsteil vorgesehen werden. An den Stirnseiten der Distanzbuchse 21 liegt jeweils eine Druckscheibe 22 an, die mit der Außenseite der gummielastischen Schicht 19 in Verbindung stehen. Die Längserstreckung der Distanzbuchse 21 ist so bemessen, daß beim Festziehen der am Ende der Kolbenstange 7 angreifenden Gewindemutter 23 zwischen der Kolbenstange 7 und dem Arm 8 eine Spannverbindung entsteht. Zur Verhinderung einer metallischen Berührung zwischen der Distanzbuchse 21 und dem Arm 8 weist die Durchgangsbohrung 20 gegenüber dem Außendurchmesser der Distanzbuchse 21 ein großes radiales Spiel

auf. Die schmalseitige äußere Mantelfläche 19' der gummielasfischen Schicht 19 ist vom Aufnahmegehäuse 9 mit Vorspannung umfaßt, wodurch das Gehäuse 2 der Zahnstangenlenkung 1 über den Arm 8 verdrehsicher vom Aufnahmegehäuse 9 aufgenommen ist. Zur Wahrung der Verdrehsicherung kann das in K ι g. 5 dargestellte Gehäuse 2' der Zahnstangenlenkung 1 auch eine prismatische, beispielsweise achteckige Außenform aufweisen. Ansonsten ist jedoch das Gehäuse 2' vollkommen gleichartig wie das Gehäuse 2 ausgebildet. Daher gilt alles was für das Gehäuse 2 erwähnt ist. analog auch für das Gehäuse 2'.

Das in Fig. 6 gezeigte Aufnahmegehäuse 9 besieht aus drei Gehäuseteilen 100, 101, 103, die an einer gemeinsamen, sich an der Oberseite des Aufnahmege-

häuses 9 befindenden Verschraubungsfläche miteinande^r verbunden sind. Zwei der Gehäuseteile — nämlich die jeweils eine Kröpfung 110 aufweisenden Gehäuseteile 100 und 101 — umschließen unter Zuordnung der gummielastischen Zwischenlage 15 das Gehäuse 2 der Zahnstangenlenkung 1, während das dritte Gehäuseteil 103 zusammen mit dem Gehäuseteil 101 den Lenkungsdämpfer 5 umgibt. Die drei Gehäuseteile 100, 101 und 103 sind durch Schrauben 102 miteinander verbunden. Die Befestigung des durch die drei Gehäuseteile 100, 101, 103 gebildeten Aufnahmegehäuses 9 am Vorderachsträger 25 und seine sonstige Ausbildung ist vollkommen analog wie das eingangs erläuterte, aus den Gchäuseteilen 10 bestehende Aufnahmegehäuse 9.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Zahnstangenlenkung mit einem Lenkungsdämpfer und deren Befestigung an einem Kraftfahrzeug, insbesondere an einem Personenkraftwagen wobei der Lenkungsdämpfer parallel neben dem Gehäuse der Zahnstangenlenkung liegt und unter Zwischenlage gummielastischer Schichten einerseits mit diesem über einen Arm, andererseits mit einem Halter verbunden ist, der seinerseits an einem die Lenkbewegungen ausführenden Teil angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2, 2') der Zahnstangenlenkung (1) und die feststehenden Teile des Lenkungsdämpfers (5) in einem am Fahrzeugaufbau (Vorderachsträger 25) befestigten Aufnahmegehäuse (9) angeordnet sind, welches den Lenkungsdämpfer weitgehend umschließt, wobei das Gehäuse der Zahnstangenlenkung zumindest teilweise eine gummielastische Zwischenlage (15) umgibt, die außen vom Aufnahmegehäuse erfaßt ist und daß das Aufnahmegehäuse (9) aus mehreren Gehäuseteilen (10 bzw. 100, 101, 103) besteht, die in einer parallelen Ebene zur die Zahnstangen- und Lenkungsdämpferlängsachse ent- 2s haltenden Ebene zu einem geschlossenen Gehäuse verschraubt sind.

2. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuseteil (10) im Umfassungsbereich des Gehäuses (2, 2') der Zahnstangenlenkung (1) zu dessen Mittelebene hinragende, die gummielastische Zwischenlage {15) teilweise umfassende Kröpfungen (11,11') aufweist

3. Zahnstangenlenkung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2') der Zahnstangenlenkung (1) eine prismatische, bspw. achteckige Außenform aufweist

4. Zahnstangenlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verbindungsstelle von Aufnahmegehäuse (9) und Fahrzeugaufbau (Vorderachsträger 25) in die gummielastische Zwischenlage (15) ein dar Kontur des Gehäuses (2, 2') mit Abstand von diesem angenähert folgendes Stützblech (18) eingebettet ist

5. Zahnstangenlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastische Schicht (19), die den vom Gehäuse (2) der Zahnstangenlenkung (1) abstehenden Arm (8) an seinem freien Ende umgibt, mit Vorspannung vom Aufnahmegehäuse (9) umfaßt ist und die Kolbenstange (7) des Lenkungsdämpfers (5) am Arm befestigt ist

6. Zahnstangenlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse (9) aus zwei im wesentlichen symmetrischen Gehäuseteilen (10) besteht, die im Bereich ihrer freien Enden über zwischenliegende Distanzbuchsen (17) durch Schrauben (16) zusammengespannt sind.

7. Zahnstangenlenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegehäuse (9) aus drei an einer gemeinsamen Verschraubungsfläche miteinander verbundenen Gehäuseteilen (100,101,103) besteht, von denen zwei (100, 101) gemeinsam das Gehäuse (2, 2') der Zahnstangenlenkung (1) und das dritte zusammen mit dem einen der beiden anderen den Lenkungsdämpfer (5) umschließt.