DE2720813A1

DE2720813A1 - Zahnstangentrieb fuer ein fahrzeug- lenkgetriebe

Info

Publication number: DE2720813A1
Application number: DE19772720813
Authority: DE
Inventors: Frederick John Adams; Howard Kenneth Alderton
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1976-05-11
Filing date: 1977-05-09
Publication date: 1977-11-24
Also published as: FR2351328A1; GB1581227A; FR2351328B3; IT1078695B

Description

HEINZ H. PUSCHMANN · ΙΆ ΓΕ/\1 VArIWALT

D 8000 MÜNCHEN 22 · THO.M/* S- VHMVER- RING 14 TELEFON 089/227887

CAM GEABS LIMITED München, 05.05.1977

45 Wilbury Way, I 461/77

Hitchin, Pu/rei Hertfordshire, England

Zahnstangentrieb für ein Fahrzeug-Lenkgetriebe

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Die Erfindung betrifft einen Zahnstangentrieb, insbesondere Zahnstangenlenkgetriebe, mit einer Zahnstange und einem Ritzel für ein Fahrzeug.

Bei bekannten Fahrzeug-Lenkgetrieben mit einem Zahnstangentrieb befindet sich das Ritzel entweder rechts oder links vom Mittelstück der Zahnstange. Befindet sich das Ritzel am Mittelstück der Zahnstange, so hat dies den Vorteil, daß das Lenkgetriebe sowohl für Fahrzeuge mit Rechts- als auch für solche mit Linkslenkung verwendet werden kann. Bei einer solchen zentralen Anordnung des Ritzels ist es jedoch meist schwierig, den Grad des Eingriffes zwischen Zahnstange und Ritzel einzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Schwierigkeiten auszuschalten und mit konstruktiv einfachen Mitteln eine die Einstellung des Eingriffes zwischen der Verzahnung von Zahnstange und Ritzel ermöglichende Anordnung der zusammenwirkenden Teile zu schaffen.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Zahnstange und das Ritzel in getrennten Lagergehäusen gelagert sind, zwischen denen nachgiebige Abstandselemente angeordnet sind, und daß eine den Abstand zwischen beiden Lagergehäusen bestimmende, gegen die Kraft der Abstandselemente wirkende Vorrichtung zur Einstellung des Eingriffsgrades zwischen den Verzahnungen von Zahnstange und Ritzel vorgesehen ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Träger für die Zahnstange aus einem Zylinder, den die Zahnstange beweglich durchsetzt, während der Träger für das Ritzel aus einem Gehäuse besteht, das einen Teil des Zahnstangenzylinders umschließt. Die Abstandselemente sind Abstandsringe aus elastischem Material, die in Ausnehmungen in der Innenwandung des Ritzelgehäuses gelagert sind.

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Die Vorrichtung zur Einstellung des Eingriffs der Verzahnungen kann in das Ritzelgehäuse eingeschraubt sein und gegen den Zahnstangenzylinder wirken, so daß durch die Einstellung der Abstandselemente unter der Wirkung der Schraubverbindung der Eingriff zwischen den zusammenwirkenden Verzahnungen einstellbar ist.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Zahnstangen-Lenkgetriebes gemäß der Erfindung,

Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Figur 1,

Figur 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer anderen Ausführungsform des Zahnstangen-Lenkgetriebes und

Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus Figur 3·

Ein Zahnstangenlenkgetriebe weist nach den Figuren 1 und 2 ein zylindrisches Zahnstangengehäuse 2 auf, das von einer Zahnstange 4 durchsetzt ist, die von Abschlußkappen 6 an jeder Stirnseite des Zylinders 2 abgestützt wird. Die Zahnstange 4 ist in Bezug auf den Zylinder 2 mit Hilfe zweier Lager 8 und diesen zugeordneten Dichtungen 10 innerhalb der Abschlußkappen 6 verschieblich gelagert.

Die Zahnstange 4 weist in ihrem Mittelstück eine seitliche Verzahnung 12 auf, während die Enden der Zahnstange mit Spurstangen 14 gelenkig verbunden sind, durch die die Lenkbewegung der

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Zahnstange 4- auf die nicht dargestellten Fahrzeugräder übertragen wird. Nicht dargestellte Dichtungsbeutel oder -bälge umschließen die freien Enden der Zahnstange, um das Eindringen von Staub und anderen Fremdstoffen in die Lager zu verhindern. Auf der Zahnstange 4 sind ferner jeweils an den Enden des gezahnten Mittelstückes 12 Kolben 16 mit zugehörigen Kolbenringen 18 angeordnet. Die Kolben sind mit der Zahnstange in dem sie umschließenden Zylinder 2 verschieblich, so daß sie zusammen mit den Abschlußkappen 6 und dem Zylinder 2 zwei hydraulische Druckkammern 20 bilden. Bei Verdrehung des ebenfalls nicht dargestellten Lenkrades gelangt Druckflüssigkeit über ein geeignetes Steuerventil 22 (Figur 2) in die der Lenkbewegung entsprechende Kammer 20, so daß eine Kraftverstärkung auf die Zahnstange bei der Bewegung der Zahnstange 4-gegeben ist.

Eine Ritzelwelle 26 (Figur 2) weist eine Verzahnung auf, die mit der Verzahnung 12 der Zahnstange 4· kämmt. Die Welle 26 durchsetzt das Steuerventil 22 und weist am Punkt 24 eine Keilnut zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Lenksäule auf. Die Ritzelwelle 26 ist durch zwei öffnungen 27 im Zylinder 2 geführt, die im Schnitt gesehen auf einer den Zylinder schneidenden Sehne liegen, und ist in einem als rohrförmiger Mantel ausgebildeten Gehäuse 28 mittels Lagern 29 drehbar gelagert.

Das Gehäuse 28 umschließt den Zylinder 2 (Figur 1) und ist mit dem Steuerventil 22 verschraubt. Das Gehäuse 28 ist konzentrisch zum Zylinder 2 im Abstand angeordnet. Der Abstand zwischen beiden ist durch zwei Abstandsringe 51 aus einem nachgiebigen Mat erial, beispielsweise Mikrozellenpolyurethan, bestimmt, die in ringförmigen Aussparungen an der Innenwandung des Gehäuses 28 untergebracht sind und sich am Außenmantel des Zylinders 2 abstützen.

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Zwei Zapfen 32 sind in die Wandung des Gehäuses 28 eingesenkt oder eingeschraubt und ragen in Jeweils zugeordnete Löcher im Zylinder 2; diese Zapfen sind auf einer parallel zur Längsachse des Zylinders 2 verlaufenden Linie angeordnet. Ein weiterer Zapfen 34- (Figur 2) ist in das Gehäuse 28 geschraubt und ragt in eine Vertiefung im Mantel des Zylinders 2, und zwar den beiden vorgenannten Zapfen 32 diametral gegenüberliegend. Der Zahnstangenzylinder 2 und das Ritzelgehäuse 28 sind in ihrer konzentrischen Anordnung so bemessen, daß zwischen ihnen ein radiales Spiel von beispielsweise 0,50 mm besteht. Auf das nach außen weisende Ende des Zapfens 34- ist eine Sicherungsmutter 36 aufgeschraubt.

Der Durchmesser der öffnungen 27 im Zahnstangenzylinder 2 ist größer als der des sie durchsetzenden Ritzels 26, so daß das Ritzel in Bezug auf die Zahnstange 4· ohne Berührung der Wandung des Zylinders 2 radial einstellbar ist.

Ist der Zapfen 34- nur teilweise in das Ritzelgehäuse 28 geschraubt, dann sorgen die Abstandsringe 30 dafür, daß Ritzelgehäuse 28 und Zylinder 2 im wesentlichen koaxial sind.

Greifen die Zähne des Ritzels 26 bei koaxialer Zuordnung von Ritzelgehäuse und Zahnstangenzylinder nicht vollständig in die Verzahnung der Zahnstange 4- ein, dann ist der Zapfen y\ weiter hineinzuschrauben, bis er gegen den Zylinder 2 drückt, wodurch das Ritzelgehäuse 28 in Bezug auf Figur 1 gegenüber dem Zylinder 2 nach unten bewegt wird. Durch diese Relativbewegung zwischen Ritzelgehäuse 28 und Zahnstangenzylinder 2 wird der Grad des Eingriffs der beiden Verzahnungen erhöht. Sobald der richtige Grad des Eingriffs erreicht ist, wird die Sicherungsmutter 36 gegenüber dem Ritzelgehäuse 28 fest angezogen, so daß die einmal erreichte Einstellung erhalten bleibt.

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Eine andere Ausführungsform eines Zahnstangentriebes, die sich von der zuvor beschriebenen lediglich in den Mitteln zur Einstellung des Eingriffsgrades der Verzahnungen unterscheidet, ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Die der vorhergehenden Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 entsprechenden Teile tragen der Übersichtlichkeit halber die gleichen Bezugszeichen.

Ein Gehäuse 38 ist mit dem Ritzelgehäuse 28 verschraubt und ragt durch eine entsprechende nicht näher bezeichnete Ausnehmung im Zahnstangenzylinder 2. In dem Gehäuse 38 ist ein Joch 40 verschieblich angeordnet und wird von einer Druckfeder 42 beaufschlagt, die auf der der Verzahnung 12 gegenüberliegenden Seite gegen die Zahnstange 4 drückt.

Um den Grad des Eingriffs zwischen der Verzahnung des Ritzels und der Zahnstange zu erhöhen, ist das Gehäuse 38 weiter in das Ritzelgehäuse 28 einzuschrauben, wodurch das Ritzelgehäuse gegenüber dem Zahnstangenzylinder 2 in Bezug auf Figur 3 nach unten gezogen wird. Es ist klar, daß durch diese Relativbewegung von Zylinder und Gehäuse 38 der Grad des Eingriffs zwischen den Verzahnungen von Ritzel 26 und Zahnstange 12 erhöht wird. Eine am Jochgehäuse 38 angeordnete Sicherungsmutter 44 wird gegenüber dem Ritzelgehäuse 28 angezogen, sobald der richtige Eingriff sgrad erreicht ist. Der richtige Eingriffsgrad wird also durch das Anziehen der Sicherungsmutter 44 beibehalten.

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Claims

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CAM GEARS LIMITED München, 05.05.1977

Wilbury Way, P 461/77

Hitchin, Pu/rei Hertfordshire, England

Patentansprüche

Zahnstangentrieb, insbesondere Zahnstangenlenkgetriebe mit einer Zahnstange und einem Ritzel, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahnstange (4-) und das Ritzel (26) in getrennten Lagergehäusen (2, 28) gelagert sind, zwischen denen nachgiebige Abstandselemente (30) angeordnet sind, und daß eine den Abstand zwischen beiden Lagergehäusen bestimmende, gegen die Kraft der Abstandselemente wirkende Vorrichtung (34-, 38) zur Einstellung des Eingriffsgrades zwischen den Verzahnungen (12) von Zahnstange und Ritzel vorgesehen ist.

Zahnstangentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Lagergehäuse für die Zahnstange (4-) einen Zylinder (2) aufweist, den die Zahnstange hin- und herbeweglich durchsetzt, und daß das Lagergehäuse für das Ritzel (26) aus einem einen Teil des Zahnstangenzylinders (2) umschließenden Gehäuse (28) besteht.

Zahnstangentrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstandselemente aus Abstandsringen (30) aus elastischem Material bestehen, die in Ausnehmungen in der Innenwandung des Ritzelgehäuses (28) gelagert sind.

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ORlGlNAL INSPECTED

4. Zahnstangentrieb nach einem der Ansprüche 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellvorrichtung für den Eingriff der Verzahnungen durch eine Schraubverbindung mit dem Ritzelgehäuse (28) verbunden ist.

5· Zahnstangentrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellvorrichtung für den Eingriff der Verzahnungen sich auf dem Zylinder (2) der Zahnstange (4) abstützt.

6. Zahnstangentrieb nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellvorrichtung für den Eingriff der Verzahnungen aus einem in das Ritzelgehäuse (28) eingeschraubten Zapfen (32) besteht.

7. Zahnstangentrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellvorrichtung (38) für den Eingriff der Verzahnungen sich auf der Zahnstange (4) abstützt.

8. Zahnstangentrieb nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet , daß die Einstellvorrichtung für den Eingriff der Verzahnungen ein Joch (40) aufweist, das durch Federdruck (Feder 42) mit der Zahnstange (4) in Eingriff gebracht ist.

9· Zahnstangentrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Joch (40) in einem in das Ritzelgehäuse (28) eingeschraubten Gehäuse (38) verschieblich angeordnet ist.

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