DE2735166C2 - Lenkgetriebe, insbesondere Spindellenkgetriebe mit veränderlicher Übersetzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe, insbesondere Spindellenkguriebe, mit einer in einem Gehäuse längsverschieblich gelagerten I-nkspindel mit einem Schraubgewindeteü, in das eine Lenkmutter eingreift, und mit einer als am Umfang df-Lenkspindel angeordneten Nut ausgebildeten Steuerkurve, in die ein gehäusefester Stift eingreift, um der Lenkspindel während ihrer durch die Drehbewegung der Lenkmutter bewirkten Längsverschiebung eine durch die Steuerkurve definierte Drehbewegung relativ zum Gehäuse zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Lenkmutter und Lenkspindei aufzuzwingen.

Bei solchen aus der DE-OS 22 23 527 bekannten Lenkgetrieben ist die Steuerkurve in dem Bereich der Lenkspindel angeordnet, die das Schraubgewindeteil aufweist Dies führt zu Schwierigkeiten sowohl bei der Herstellung und Montage als auch während des Betriebes, insbesondere unter Berücksichtigung der Forderung, das gerade Lenkgetriebe über lange Betriebszeiten störungsfrei arbeiten müssen, anderenfalls katastrophale Betriebszustände die Folge sind.

Ferner ist bei diesen Lenkgetrieben das Nachlaufglied dem antreibenden Ritzel gegenüber angeordnet und dient daher gleichzeitig als Halteglied, was ebenfalls technisch kompliziert und störanfällig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Lenkgetriebe derart aus- und weiterzubilden, daß es einfacher als bisher herzustellen und zu montieren ist bei gleichzeitiger Vergrößerung der Betriebssicherheit.

Ausgehend von dem eingangs genannten Lenkgetriebe wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die die Steuerkurve bildende Nut eine Fortsetzung des Schraubgewindes der Lenkspindel ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Kurve als Fortsatz des Schraubgewindes ist die als Schubstange wirkende Lenkspindel einfacher und preiswerter als bisher herzustellen sowie die Gefahr beseitigt, daß die das Übersetzungsverhältnis ändernde Führungsnut die Antriebsverbindung zwischen Nut und Schraubgewinde störend beeinflußt Diese Ausbildung erleichtert ferner die Montage und Wartung, was sich auch auf die Betriebssicherheit günstig auswirkt Auch können Nachlaufglied und Halteglied als getrennte Bauteile ausgebildet und an unterschiedlichen Orten angeordnet werden, was sich auf Montage, Wartung und Betriebssicherheit ebenfalls günstig auswirkt Schließlich vereinfacht diese Ausbildung die Anwendung einer Ieicbtgängigen Antriebsverbindung zwischen der Lenkmutter und der Gcwindelängsspindel in Form eines ICugelumlaufes.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Steigung der Nut in dem mit dem Stift zusammenwirkenden Bereich über deren gesamte Ausdehnung unterschiedlich in Abhängigkeit von der gewünschten Lenkübersetzung.

Durch eine entsprechende Ausbildung des Verlaufs der Nut in Längsrichtung und/oder deren Verlauf bzw. einem Teil der Nut in bezug auf die Richtung, in der sich die Lenkspindel verschiebt, kann die in das Lenkgetriebe eingegebene Lenkübersetzung je nach Bedarf kontinuierlich oder intermittierend verändert werden, und zwar über den gesamten Verschiebeweg der Lenkspindel.

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur ein verhältnismäßig einfach ausgebildetes, in der Übersetzung veränderbares Spindellenkgetriebe geschaffen, dieses Getriebe hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Charakteristik der Lenkübersetzung für jedes Lenkgetriebe auswählbar ist, indem die eingebaute Lenkspindel gegen eine neue Lenkspindel mit anders ausgebildeter Nut austauschbar ist

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles in Form eines im Längsschnitt dargestellten Spindellenkgetriebes mit Kugelumlauf beschrieben.

Ein Spindellenkgetriebe enthält, wie aus der Zeichnung hervorgeht, ein Gehäuse 1, das aus einein Hauptkörper la, einem rohrförmigen Ansatz \b, der eine koaxiale Verlängerung des Hauptkcrpers bildet, sowie aus einer zylindrischen Abzweigung Ic besteht, deren Längsmittelachse die des Hauptkörpers unter einem spitzen Winkel schneidet. Innerhalb des Hauptkörpers la ist konzentrisch eine Lenkmutter 2 vorgesehen, die in Lagern 3 drehbar gelagert ist, jedoch gegen radiale und axiale Verschiebung innerhalb des Hauptkörpers gesichert ist. Die Lenkmutter 2 weist an ihrer einen Stirnseite im Bereich des Gehäuseteiles leein Kegelrad 4 auf. Ferner ist innerhalb des Gehäuseteiles lceine Lenkwel-Ie 5 vorgesehen, die über das Gehäuse hinausgeführt und in bezug auf dieses drehbar, jedoch in axialer und radialer Richtung unverschieblich durch Lager 6 gelagert ist.

Das über das Gehäuse vorstehende Ende der Welle 5 ist mit einem steuerbaren Bauteil, beispielsweise einem Lenkrad, in herkömmlicher Weise kuppelbar, während das andere Ende der Lenkwelle ein Kegelrad 7 aufweist, das mit dem Kegelrad 4 kämmt. Bei Verdrehung der Lenkwelle 5 wird die Drehbewegung auf die Lenkmutter 2 über die Kegelräder 7 und 4 übertragen.

Konzentrisch innerhalb der Lenkmutter 2 ist eine zylindrische Lenkspindel 8 mit einem Schraubengewinde 9 vorgesehen. Das Schraubengewinde 9 ist antriebsmäßig mit der Lenkmutter 2 über einen Kugelumlauf 10 verbunden, der an der dem Kegelrad 4 gegenüberliegenden Stirnseite der Lenkmutter vorgesehen ist. Infolge dieser Antriebsverbindung wird bei Verdrehung der Lenkmutter 2, während der sich die Lenkspindel 8 nicht mitdreht.

die Lenkspindel in Längsrichtung in bezug auf das Gehäuse la axial verschoben, wodurch eine Lenkkraft entsteht.

Diese Lenkkraft wird in herkömmlicher Weise von einem Ende 11 der Lenkspindel 8 aufgenommen, die aus dem Gehäuse 1 herausgeführt und mit nicht dargestellten lenkbaren Rädern gekuppelt ist, so daß die Räder in Abhängigkeit von der Verschiebung der Lenkspindel ihre Lage ändern. Der aus dem Gehäuse 1 überstehende Teil der Lenkspindel 8 ist von einem zylindrischen FaI-tenbalg 12 umgeben, der am Gehäuse 1 und an dem erweiterten Ende 11 anliegt und verhindern soll, daß von außen Fremdstoffe eindringen, insbesondere in die Laufrillen der Kugeln. Die Längsbewegung des innenliegenden Teiles 13 der Lenkspindel wird von der Verlängerung Xbdes Gehäuses aufgenommen.

Am Umfang der Lenkspindel 8 ist an dem vom Schraubengewinde 9 abgewendeten Teil eine Laufrille in Form einer in Längsrichtung verlaufenden Nut 14 vorgesehen. Mit dieser Nut 14 steht ein Stift 15 in Eingriff, der fest in einem Ansatz 16 des Gehäuses 1 angeordnet und in seiner Längsrichtung verschieblich ist. Im Gehäuse wird der Stift 15 durch eine Schraubkappe 17 gehalten. Der in die Nut 14 eingreifende Stift 15 verhindert daß sich die Lenkspindel 8 bei ihrer Längsbewegung in bezug auf das Gehäuse la, während der der Stift in der Nut frei läuft, verdrehen kann.

Ein federbelasteter Kolben 18 ist auf der dem Stift gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 vorgesehen, der die Lenkspindel 8 beaufschlagt, so daß der Stift 15 in der Nut 14 gehalten wird.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, verläuft die Nut 14 über einen Tei! ihrer Länge nicht geradlinig, sondern schraubenlinienförmig und bildet dadurch einen wendeiförmigen Steuerabschnitt 14, der als Nut 14 in Riehlung des innenliegenden Endes 13 der Lenkspindel weitergeführt ist. Dieser Abschnitt kann

a) geradlinig parallel zur Richtung der Längsverschiebung -.'er Lenkspindel verlaufen oder

b) als weiterer Steuerabschnitt ausgebildet sein, beispielsweise so, daß die Nut über ihre gesamte Längserstreckung unterschiedliche Ganghöhen der Wendel 14 aufweist.

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Wenn durch Drehen der Lenkmutter 2 die Lenkspindcl 8 in Längsrichtung verschoben wird, kann sie sich in bc/.ug auf das Gehäuse Ja nicht verdrehen und zwar so hinge, wie sich der Stift 15 in einem geradlinigen Teil der Nut 14 bewegt, der patallel zur Achse der Lenkmutter 2 verläuft. Tritt jedoch der Stift 15 in einen nicht mehr geradlinigen Abschnitt der Nut 14 ein oder in einen Teil, der nicht mehr parallel zur Achse der Lenkmutter 2 verläuft, dann wird während der Drehung der Lenkmutter 2 durch die beschriebene kraftschlüssige Verbindung eine genau definierte Drehbewegung zusätzlich au/ die Lenkspindel übertragen.

Im Bereich des Steuerabschnittes 14 wird der durch die Verdrehung der Lenkmutter 2 bewirkten Längsverschiebung der Lenkspindel 8 gleichzeitig eine weitere, ao durch diese Verdrehung der Lenkspindel bewirkte I.ängsverschiebung überlagert. Diese Längsverschiebung ist unterschiedlich zur Längsverschiebung der Lenkspindel in bezug auf das Gehäuse bei gleicher Verdrehung der Lenkmutter 2, ohne die durch den Steuerabschnitt definierte Verdrehung der Lenkspindel. Durch geeignete Ausbildung der Längserstreckung der Nut 14 kann daher für einen vorbestimmten Verdrehgrad der Lenkwelle 5 die zwangsläufig erfolgende Verschiebung der Lenkspindel 8 in vorbestimmten Lagen der Lenkspindel in bezug auf das Gehäuse 1 verändert werden, so daß die Lenkübersetzung zwischen der Drehung der Lenkwelle 5 und der Verschiebung der Lenkspindel 8 in Längsrichtung veränderbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentanspirüche:

1. Lenkgetriebe, insbesondere Spindellenkgetriebe, mit einer in einem Gehäuse längsverschieblich gelagerten Lenkspindel mit einem Schraubgewindeteil, in das eine Lenkmutter eingreift, und mit einer als am Umfang der Lcnkspindel angeordneten Nut ausgebildeten Steuerkurve,, in die ein gehäusefester Stift eingreift, um der Lenkspindel während ihrer durch die Drehbewegung der Lenkmutter bewirkten Längsverschiebung eine durch die Steuerkurve definierte Drehbewegung relativ zum Gehäuse zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Lenkmutter und Lenkspindel aufzuzwingen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuerkurve bildende Nut (14) eine Fortsetzung des Schraubgewindes (9) der Lenkspindel (8) ist

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Nut (14) in dem mit dem .Stift (15) zusammenwirkenden Bereich der Lenkspindei (8) über die gesamte Ausdehnung der Nut unterschiedlich in Abhängigkeit von der gewünschten Lenkübersetzung ist.