DE2735167A1

DE2735167A1 - Spindellenkgetriebe mit kugelumlauf

Info

Publication number: DE2735167A1
Application number: DE19772735167
Authority: DE
Inventors: Frederick John Adams
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1976-08-06
Filing date: 1977-08-04
Publication date: 1978-02-09
Also published as: FR2360457B3; IT1085638B; GB1531829A; FR2360457A1

Description

CAM GEAES LIMITED München, 03.08.1977

45 Wilbury Way P 4-90/77

Hitchin Pu/rei Hertfordshire, England

Spindellenkgetriebe mit Kugelumlauf

Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe, insbesondere ein Spindellenkgetriebe mit Kugelumlauf, nachfolgend Kugelumlaufgetriebe genannt, bei dem eine sich in einem Gehäuse in Längsrichtung erstreckende Lenkspindel längsverschieblich gelagert ist, deren Längsverschiebung in bezug auf das Gehäuse einen Lenkausgang darstellt, und die ein Schraubengewinde-Teil aufweist, mit dem eine Lenkmutter antriebsmäßig verbunden ist, so daß die Lenkspindel bei Verdrehung der Lenkmutter gleichzeitig in bezug auf das Gehäuse eine Längsbewegung ausführt, während der Lenkeingang auf die Lenkmutter übertragen wird, und wobei die Lenkspindel in bezug auf das Gehäuse während der Verdrehung der Lenkmutter gegen Verdrehung gesichert ist.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lenkgetriebe der eingangs erwähnten Art zu verbessern, insbesondere so auszubilden, daß eine exakte Einstellung der Antriebsübertragungsglieder beim Zusammenbau gewährleistet ist, um so beispielsweise Fertigungstoleranzen auszugleichen.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für den Antrieb der Lenkmutter ein Schneckengetriebe mit sich kreuzenden Wellen vorgesehen ist, das aus einem auf der Lenkmutter angeordneten Schneckenrad und einer zu diesem im Winkel angeordneten Schnecke besteht, das mit einem mit einem lenkbaren Teil verbundenen, sich in Abhängigkeit von einem Lenkeingang in bezug auf das Gehäuse verdrehenden Eingangsteil verbunden ist.

Bei Verwendung eines solchen Schneckengetriebes liegen die Drehachsen der zusammenwirkenden Schneckenräder nicht in einer Ebene. Dadurch kann die Achse der Schnecke, die am Eingangsteil angeordnet ist, in einem geeigneten Winkel zur Achse des ersten Schneckenrades und damit zur Lenkmutter angeordnet werden. Darüber hinaus kann durch Abschrägen von einem oder beiden Schneckenrädern in axialer Richtung unter Einbeziehung geeigneter Vorrichtungen erreicht werden, daß die Schneckenräder relativ zueinander einstellbar sind, wodurch beim Zusammenbau des Getriebes ein exakter Eingriff der Schneckenrädererreichbar ist. Dank dieser Einstellung brauchen die Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Schnekkenräder nicht so exakt eingehalten⁴¹ werden, wie ohne eine solche Anordnung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weisen die Schneckenräder ein Evolventen-ßchraüben-Profil auf. Die Einstellmöglichkeit ist jedoch auch auf andere ausgebildete Getriebe anwendbar.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben eich aus den Unteransprüchen.

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Das erfindungsgemäße Lenkgetriebe kann selbstverständlich mit einem Servomechanismus für die Verschiebung der Lenkspindel verbunden werden, beispielsweise durch Anwendung einer Kolbenstange, die mit einem in einem Hydraulikzylinder beweglichen doppeltwirkenden Kolben verbunden ist, wobei der Zustrom der Druckflüssigkeit über eine Ventilanordnung gesteuert wird, die in Abhängigkeit von Änderungen im Lenkeingang des Lenkgetriebes arbeitet. Solche Servomechanismen sind an sich bekannt und sind beispielsweise aus der britischen Patentschrift 1 364 021 zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen Teilschnitt durch das Lenkgetriebe entlang der Drehachse der Lenkmutter;

Figur 2 einen Schnitt nach der Linie H-II aus Figur 1;

Figur 3 schematisch den Eingriffswinkel eines im Getriebe nach Figur 1 eingebauten Schneckengetriebes mit gekreuzten Wellen.

Gemäß Figur 1 besteht das Gehäuse 1 eines Lenkgetriebes aus einem rohrförmigen Gehäuseteil 1a und einem koaxial dazu angeordneten zylindrischen Gehäuseteil 1b.

Im rohrförmigen Gehäuseteil 1a ist eine Lenkmutter 2 in bezug auf das Gehäuse 1 drehbar angeordnet. Gegen radiale und axiale Verschiebung im Gehäuse ist die Lenkmutter 2 durch Lager 3 gesichert. Innerhalb der Lenkmutter 2 ist konzentrisch zu ihr eine Lenkspindel 4- angeordnet, deren einer innerhalb der Lenkmutter liegender Spindelteil 5 mit einem Schraubengewinde 9 versehen ist, während der entgegengesetzt gerichtete Spindelteil 6 im Querschnitt sechseckig ist. Der Spindelteil 6 ist im Gehäuseteil 1b

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vorgesehen und ist an dessen Stirnseite durch eine Lagerbuchse 7 entsprechenden Querschnittes hinausgeführt.

Die Lagerbuchse 7 bildet eine Gleitverbindung mit dem Spindelteil 6, so daß dieser zwar in Achsrichtung der Lenkmutter 2 längsverschieblich ist, sich jedoch gegenüber dieser nicht verdrehen kann. Das Schraubengewinde 9 der Lenkspindel ist mit der Lenkmutter 2 über eine Anordnung umlaufender Kugeln 8 antriebsmäßig verbunden, so daß bei Verdrehung der Lenkmutter 2 die drehgesicherte Lenkspindel 4 in Längsrichtung, also axial zur Lenkmutter 2 verschoben wird und dabei einen Lenkausgang liefert. Dieser Lenkausgang wird in herkömmlicher Weise über das erweiterte Ende 19 der Lenkspindel weitergeleitet, das mit lenkbaren, nicht dargestellten Pahrzeugrädern verbunden ist, so daß sich diese entsprechend der Verschiebung der Lenkspindel verstellen.

Der Außenmantel der Lenkmutter 2 ist als Schneckenrad 10 mit Evolventen-Verzahnung ausgebildet. Dieses Schneckenrad kämmt mit einer seitlich angeordneten Schnecke 11 auf einem Eingangsteil Das Eingangsteil 12 ist in dem Gehäuse 1 durch Lager 13 drehbar, jedoch in bezug auf das Gehäuse axial und radial unverschieblich gelagert und in dem Gehäuse 1 so angeordnet, daß das Schneckenrad 10 mit der Schnecke 11 unter sich kreuzenden Achsen kämmt. Schnekkenrad und Schnecke bilden also ein Schneckengetriebe mit sich kreuzenden Achsen, die in unterschiedlichen Ebenen liegen. Das Eingangsteil 12 geht in eine Eingangswelle 14 über, die über das Gehäuse 1 hinaussteht und in herkömmlicher Weise mit einem lenkbaren Teil, beispielsweise einem Lenkrad, drehfest verbunden ist.

Das Schneckengetriebe 1Q 11 mit seinen sich kreuzenden Wellen zeigt Figur 3» wobei der Einfachheit halber nur die Evolventen-Profile dargestellt sind.

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Eine Verdrehung des Eingangsteiles 12 bewirkt über das zuvor beschriebene Schneckengetriebe eine Verdrehung der Lenkmutter 2, die dadurch die Lenkspindel 4- in bezug auf das Gehäuse 1 in Längsrichtung verschiebt.

Wird das Schneckenrad 11 axial abgeschrägt ausgebildet und ist das Eingangsteil 12 in bezug auf das Gehäuse 1 einstellbar, so kann beim Zusammenbau des Getriebes das Eingangsteil 12 axial verschoben werden, bis die Schneckenräder 10 und 11 exakt ineinandergreifen. Nach genauer Einstellung der Schneckenräder ist dann der Eingangsteil 12 in geeigneter Weise im Gehäuse 1 festzusetzen.

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L e e r s e i t e

Claims

HEINZ H. PUSCHMANN · PATENTANWALT D 8000 MÖNCHEN 22 · THOMAS WlMMER-RING 14 TELEFON 089/2278 87 CAM GEABS LIMITED München, 03.08.1977 Wilbury Way P 4-90/77 Hitchin Pu/rei Hertfordshire, England Patentansprüche

1. Lenkgetriebe, insbesondere Spindellenkgetriebe mit Kugelumlauf, bei dem eine sich in einem Gehäuse in Längsrichtung erstreckende Lenkspindel längsverschieblich gelagert ist, deren Längs-verschiebung in bezug auf das Gehäuse einen Lenkausgang darstellt, und die ein Schraubengewinde-Teil aufweist, mit dem eine Lenkmutter antriebsmäßig verbunden ist, so daß die Lenkspindel bei Verdrehung der Lenkmutter gleichzeitig in bezug auf das Gehäuse eine Längsbewegung ausführt, während der Lenkeingang auf die Lenkmutter übertragen wird, und wobei die Lenkspindel in bezug auf das Gehäuse während der Verdrehung der Lenkmutter gegen Verdrehung gesichert ist, dadurch gekennzeichnet , daß für den Antrieb der Lenkmutter (2) ein Schneckengetriebe (10, 11) mit sich kreuzenden Wellen vorgesehen ist, das aus einem auf der Lenkmutter angeordneten Schneckenrad (10) und einer zu diesen im Winkel angeordneten Schnecke (11) besteht, das mit einem mit einem lenkbaren Teil verbundenen, sich in Abhängigkeit von einem Lenkeingang in bezug auf das Gehäuse (1) verdrehenden Eingangsteil (12) verbunden ist.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zumindest eines der Schneckenräder (10 bzw. 11) in bezug auf seine Drehachse abgeschrägt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel zur axialen Einstellung von mindestens einem der Schneckenräder (10, 11) in bezug auf seine Drehachse vorgesehen sind, derart, daß ein exakter Eingriff der Schneckenräder beim Zusammenbau des Getriebes gewährleistet ist.

4-, Lenkgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Schneckenrad und die Schnecke (10, 11) mit einem im wesentlichen ein Evolventen-Schraüben-Profil darstellenden Profil versehen sind.

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