DE2735958C3 - Lenkgetriebe fur Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

3. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung des Zahnsegments (8; 108) als zylindrische und diejenige der Lenkmutter (2; 102) als ebene Geradverzahnung ausgebildet ist.

Stand der Technik

Bekannte Lenkgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches (US-PS 29 16 945, Fig. 3) weisen eine kegelige Stirnverzahnung des Zahnsegments sowie eine mit diesem in Eingriff stehende, an der Lenkmutter angeordnete Zahnstangenverzahnung auf, deren Grundebene gegenüber der Drehachse der Zahnstange geneigt ist. Zum Einstellen der Verzahnung bei der Montage ist eine Stellschraube vorgesehen. Für den weiteren, jedoch selbsttätigen Spielausgleich drückt ein federbelasteter Druckstift eines Federdruckelementes seitlich gegen die Lenkmutter und übt so eine Verdrehkraft auf die Lenkmutter aus. 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. Wegen der notwendigen 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 federbelastet Druckstift beim Zurücklenken aus einer Kurvenstellung auf den Nocken hinaufgleiten, wodurch sich die Rückstelleigenschaften verschlechtern.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

ίο 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 ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale der Patentansprüche 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 Montage- bzw. 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

Erläuterung der Erfindung

Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Lenkgetriebe mit einem in tier Lenkmutter untergebrachten Federdruckelement,
F i g. 2 den Längsschnitt durch das Federdruckelement nach der Linie H-II der Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels mit im Zahnsegment untergebrachtem Federdruckelement und

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

Nach F i g. 1 und 2 ist in einem als Druckzylinder ausgebildeten Lenkgetriebegehäuse 1 eine gleichzeitig als Hydraulikkolben wirkende Lenkmutter 2 geführt. Die Lenkmutter 2 steht in bekannter Weise über eine Kugelkette 3 mit einer Lenkspindel 4 in Eingriff. Außerdem greift die Lenkmutter 2 über eine Zahnstangenverzahnung 5 in eine Verzahnung 6 eines mit einer Lenkwelle 7 verbundenen Zahnsegments 8 ein. Hierbei ist die Breite der Lenkwellen-Verzahnung 6 und die Breite der Lenkmutter-Verzahnung 5 etwa gleich groß, so daß sich eine günstige Zahnlastverteilung ergibt Ein aus einem Druckstift 10, einer Feder 11 und einer Mutter 12 bestehendes Federdruckelement ist in der Lenkmutter 2 seitlich befestigt. Ein balliges Ende 13 des Druckstiftes 10 stützt sich unter der Kraft der Feder 11 gegen einen 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 i5 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 IS ist mit Hilfe der Mutter 12 in der Höhe einstellbar. Die Lenkwelle 7 ist axial durch eine Scheibe 16 und eine Federscheibe 17 festgelegt

In F i g. 3 und 4 ist ein durch eine Feder 110 belasteter Druckstift 100 in einem Zahnsegment 108 einer Lenkwelle 107 untergebracht Das Zahnsegment 108 weist in der Mitte eine Zahnlücke 18 auf, in die ein vom Druckstift 100 belasteter Mittelzahn 114 einer Lenkmutter 102 eingreift Entsprechend der vorbeschriebenen Ausführungsform wird durch die Vorspannung der

Feder 110 die Lenkmutter 2 in Pfeilrichtung gedreht, so daß die Verzahnung spielfrei bleibt

Die erfindungsgemäße Anordnung des FederdruckelementeE 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 Hilfskraftlenkungen als auch in mechanische Lenkungen erfolgen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer ein Zahnsegment tragenden Lenkwelle und einer in das Zahnsegment mit einer Zahnstange eingreifenden, durch eine Lenkspindel axial verschiebbaren Lenkmutter, wobei zum Ausschalten des zwischen dem Zahnsegment und der Lenkmutter auftretenden Verzahnungsspiels ein auf die Lenkmutter in der Mittelstellung des Lenkgetriebes eine Verdrehkraft ausübendes Federdruckelement vorgesehen ist, welches einen mit einer Stirnfläche durch eine Feder gegen einen Anschlag bewegbaren Druckstift aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federdruckelement (10, 11) in der Lenkmutter (2) außerhalb der auf ihre Zahnsiingenebene senkrechten und die Lenkspinde'achse enthaltenden Ebene untergebracht ist und sich die Stirnfläche des Druckstiftes (10) am Mittelzahn (14) des Zahnsegments (8) abstützt.

2. Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer ein Zahnsegment tragenden Lenkwelle und einer in das Zahnsegment mit einer Zahnstange eingreifenden, durch eine Lenkspindel axial verschiebbaren Lenkmutter, wobei zum Ausschalten des zwischen dem Zahnsegment und der Lenkmutter auftretenden Verzahnungsspiels ein auf die Lenkmutter in der Mittelstellung des Lenkgetriebes eine Verdrehkraft ausübendes Federdruckelement vorgesehen ist, welches einen mit einer Stirnfläche durch eine Feder gegen einen Anschlag bewegbaren Druckstift aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federdruckelement (100, 110) im Zahnsegment (108) außerhalb der zur Verzahnungsebene der Lenkmutter senkrechten, die Lenkspindelachse enthaltenden Ebene angeordnet ist und sich die Stirnfläche des Druckstiftes (100) am Mittelzahn (114) der Lenkmutter (102) abstützt.