DE2735958A1

DE2735958A1 - Lenkgetriebe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2735958A1
Application number: DE19772735958
Authority: DE
Inventors: Erich Jablonsky
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2735958B2; GB2002490A; SE429031B; DD137565A5; JPS5431132A; JPS593301B2; SU824888A3; BR7805067A; US4228696A; IT1106264B; FR2399938A1; GB2002490B; ES472358A1; SE7808447L; DE2735958C3; IT7850330A0

Description

Stand der Technik

Ein Lenkgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs (US-PS 2 916 945, Fig. 3) weist eine kegelige Stirnverzahnung des Zahnsegments auf, welches mit der im Zahnfuß gleichfalls kegelig ausgebildeten Zahnstange einer Lenkmutter in Eingriff steht. Zum Einstellen der Verzahnung bei der Montage ist eine Stellschraube vorgesehen. Weiterhin ist zum selbsttätigen Spielausgleich ein aus einer Feder und einem Druckstift bestehendes Federdruckelement vorgesehen, welches auf die Lenkmutter eine Verdrehkraft ausübt. Das bekannte Federdruckelement ist in der Wandung des Lenkgetriebegehäuses montiert, wobei der Druckstift in der Neutralstellung über einen Nocken auf die Lenkwelle bzw. die Lenkmutter einwirkt. Durch die Einstellmöglichkeit der kegeligen Stirnverzahnung des Zahnsegments muß dieses schmäler und damit schwächer gehalten werden als die Verzahnung der Lenkmutter. Hinzu kommt, daß die Herstellung der kegeligen Stirnverzahnung am Zahnsegment mit einem Mehraufwand verbunden ist. Schließlich muß bei der bekannten Lenkeinrichtung der federbelastete Druckstift beim Zurücklenken aus einer Kurvenstellung auf den Nocken hinaufgleiten, wodurch sich die Rücklaufeigenschaften verschlechtern.

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Aufgabe and Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellungskosten eines derartigen Lenkgetriebes zu senken und das zur Nachstellung nötige Federdruckelement raumsparend Im Lenkgetriebegehäuse unterzubringen. Des weiteren sollen die Eingriffsverhältnisse zwischen dem Zahnsegment und der Lenkmutter verbessert und damit die Abnutzung verringert werden sowie die Festigkeit durch eine breitere Verzahnung erhöht werden.

Diese Aufgabe 1st gemäß der Erfindung durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 3 gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Einbau des Federdruckelementes In der Lenkmutter oder Im Zahnsegment und durch den Fortfall der bisher vielfach üblichen Montage-Stellschraube bleiben die Außenumrisse des Lenkgetriebes unverändert. Das Lenkgetriebe kann daher auch bei beengten Einbauverhältnissen ohne Montagebzw. Einstellprobleme im Fahrzeug befestigt werden. Durch die Verwendung einer normalen zylindrischen Verzahnung kann das Zahnsegment größere Breite aufweisen, so daß sich eine günstigere Zahnlastverteilung und damit geringere Abnutzung ergibt. Die bisher übliche Hinterschneidung der Zähne am abfallenden Teil des Zahnsegments entfällt bei der zylindrischen Verzahnung. Schließlich wird durch die erfindungsgemäße Anordnung des Federdruckelementes eine rollende Reibung erzielt, was sich auf die Rücklaufeigenschaften vorteilhaft auswirkt.

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Erläuterung der Erfindung

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße

Lenkgetriebe mit einem in der Lenkmutter untergebrachten Federdruckelement.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Federdruckelement nach der Linie II - II der Fig. 1.

Fig. 3 den Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels mit im Zahnsegment untergebrachtem Federdruckelement.

Fig. 4 einen Längsschnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 3.

Nach Fig. 1 und 2 ist in einem als Druckzylinder ausgebildeten Lenkgetriebegehäuse 1 eine gleichzeitig als Hydraulikkolben wirkende Lenkmutter 2 geführt. Die Lenkmutter 2 steht

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In bekannter Weise über eine Kugelkette 3 mit einer Lenkspindel 4 in Eingriff. Außerdem greift die Lenkmutter 2 über eine Verzahnung 5 in die Verzahnung 6 eines mit einer Lenkwelle 7 verbundenen Zahnsegments 8 ein. Hierbei ist die Breite der Lenkwellen-Verzahnung 5 und die Breite der Lenkmutter-Verzahnung 6 etwa gleich groß, so daß sich eine günstige Zahnlastverteilung ergibt. Nach der Erfindung ist ein aus einem Druckstift 10, einer Feder 11 und einer Mutter 12 bestehendes Federdruckelement in der Lenkmutter 2 seitlich befestigt. Das ballige Ende 13 des Druckstiftes 10 stützt sich unter der Kraft der Feder 11 gegen den mittleren Zahn 14 des Zahnsegments 8 ab, so daß die Lenkmutter 2 eine Drehbewegung in Pfeilrichtung (Fig. 1) ausführt. Das zwischen der Mutter 12 und einem Anschlag 15 in der Mittelstellung sichtbare Spiel "s" stellt dabei den Verschiebeweg des Druckstiftes 10 dar. Durch diese Drehbewegung der Lenkmutter 2 in Pfeilrichtung kann ein zwischen der Verzahnung 5 und 6 auftretendes Spiel in der Geradeausfahrtstellung, in welcher die Abnutzung am größten ist, selbsttätig ausgeglichen werden. Beim Auslenken aus der Mittelstellung kommt der Druckstift 10 außer Anlage, so daß die Nachstelleinrichtung nicht mehr wirksam ist. Der Druckstift 10 ist mit Hilfe der Mutter 12 in der Höhe einstellbar. Die Lenkwelle 7 ist axial durch eine Scheibe 16 und eine Federscheibe 17 festgelegt.

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In Fig. 3 und 4 ist der durch eine Feder 110 belastete Druckstift 100 im Zahnsegment 108 einer Lenkwelle 107 untergebracht. Das Zahnsegment 108 weist in der Mitte eine Zahnlücke 18 auf. Hier belastet der Druckstift 100 den Mittelzahn 114 einer Lenkmutter 102. Entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungsform wird durch die Vorspannung der Feder die Lenkmutter 2 in Pfeilrichtung gedreht, so daß die Verzahnung spielfrei bleibt.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Federdruckelementes hat den Vorteil, daß die Verstellkraft auf die Lenkmutter über einen "rollenden Druckpunkt" übertragen wird, da der Druckstift und das Zahnsegment bzw. die Verzahnung der Lenkmutter sich mit gleicher Geschwindigkeit aufeinander zubewegen. Da der Druckstift in den Lenkstellungen außer Anlage gelangt, entstehen in der Mittellage nur geringe zusätzliche Reibungskräfte. Das Lenkgetriebe erhält dadurch gute Rücklaufeigenschaften. Außerdem kann die bisher übliche örtliche Verstärkung des Mittelzahnes zur Erzeugung eines markierten Druckpunktes entfallen, wodurch die Fertigung vereinfacht wird.

Der Einbau des Federdruckelements kann sowohl in HiIfskraftlenkungen als auch in mechanische Lenkungen erfolgen.

04.08.1977
T-PA fr-hg

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Claims

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Friedrichshafen

Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge

Patentansprüche

Λ J Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer ein Zahnsegment tragenden Lenkwelle und einer in das Zahnsegment eingreifenden Lenkmutter, wobei zum Nachstellen des zwischen der Lenkwelle und der Lenkmutter auftretenden Spiels ein auf die Lenkmutter eine Verdrehkraft ausübendes Federdruckelement vorgesehen ist, welches aus einem durch eine Feder gegen einen Anschlag bewegbaren Druckstift besteht, dadurch gekennzeichnet, das das Federdruckelement (10, 11) in der Lenkmutter (2) untergebracht ist und daß sich der Druckstift (10) am Mittelzahn (14) des Zahnsegments (8) abstützt.
2. Lenkgetriebe mit einer Nachstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Zahnsegment (8) tragende Lenkwelle (7) durch eine ebene Scheibe (16) und eine Federscheibe (17) axial gehalten ist.

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3. Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer, ein Zahnsegment tragenden Lenkwelle und einer in das Zahnsegment eingreifenden Lenkmutter, wobei zum Nachstellen des zwischen der Lenkwelle und der Lenkmutter auftretenden Spiels ein auf die Lenkmutter eine Verdrehkraft ausübendes Federdruckelement vorgesehen ist, welches aus einem durch eine Feder gegen einen Anschlag bewegbaren Druckstift besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Federdruckelement (100, 110) im Zahnsegment (108) befestigt ist und daß sich der Druckstift (10O) am Mittelzahn (114) der Lenkmutter (102) abstützt.
4. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung des Zahnsegments (8; 108) und der Lenkmutter (2; 102) als zylindrische Geradverzahnung ausgebildet ist.
5. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federdruckelement (10, 11; 100, 110) seitlich in der Lenkmutter (2) bzw. im Zahnsegment (108) angeordnet ist und daß sich der Druckstift (10; 100) am Ende des Mittelzahnes des Zahnsegments (8) bzw. der Lenkmutter (102) abstützt.
6. Lenkgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federdruckelement in der Lenkmutter oder der Segmentwelle seitlich links oder rechts angeordnet sein kann, so daß dadurch auf die Lenkmutter ein Links- oder Rechtsdrehmoment ausgeübt wird.

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7. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Einrichtung nach Anspruch 1 und 3 die Zahnbreite des Zahnsegments und der Lenkmutter auf maximale Breite ausgelegt ist.

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