DE2829895A1

DE2829895A1 - Winkelgetriebe fuer eine fahrzeuglenkung

Info

Publication number: DE2829895A1
Application number: DE19782829895
Authority: DE
Inventors: Karl Ashauer; Fritz Blumenstein
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1978-07-07
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE2829895C2; US4282765A

Description

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT

3180 Wolfsburg
- 3 -

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Unsere Zeichen: K 2553
1702pt-we-,jä

Winkelgetriebe für eine Fahrzeuglenkung

Die Erfindung bezieht so.ch auf ein Winkelgetriebe für eine Fahrzeuglenkung mit in einem Gehäuse axial verschiebbar gelagerten Kegelrädern, deren Achsen einen Winkel zueinander bilden.

Insbesondere bei Fahrzeugen mit im wesentlichen unterhalb des Fahrgastraumes angeordneten gelenkten Achsen, wie beispielsweise bei als Frontlenkerfahrzeuge ausgebildeten Kleintransportern und Bussen, ist es häufig erforderlich, in die Lenkung ein Winkelgetriebe einzufügen, um die Lenkbewegung von der zweckmäßigerweise schräg nach vorn unten verlaufenden Lenkwelle auf die zu dem an der gelenkten Achse angeordneten Lenkgetriebe führenden Welle zu übertragen.

Bei solchen Winkelgetrieben ist es nun aus Qualitätssicherungsgründen erforderlich, die miteinander kämmenden Kegelradpaare mit möglichst kleinem Verdrehflankenspiel einzustellen. Andererseits darf dieses Verdrehflankenspiel nicht ganz beseitigt werden, da dann die Gefahr der Pressung zwischen den Zahnflanken beim

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Vorsitzender Vorstand: Toni Schmücker, Vorsitzender ■ Horst Bocksmann - Prol. Dr. techn. Ernst FIaIo · Dr. jur. Peter Frerk

des Aufsichtsrats: Günter Hartwich · Horst Münzner · Dr. rer. pol. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Slrobl · Prof. Dr. rer. pol. Friedrich Thomäe

Hans Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg . Amtsgericht Wolfsburg HRB

Abwälzvorgang der Bäder besteht. Ein. solches Einstellen des Verdrehflankenspiels der Kegelräder auf möglichst kleine Werte kann durch Einfügen von entsprechend bemessenen Unterleg- oder Anlaufscheiben zwischen dem Gehäuse des Winkelgetriebes und den Kegelrädern erfolgen, wobei die Kegelradwellen entgegen den beim Lenkbetrieb auftretenden Kräften, also in Richtung auf den Schnittpunkt der Teilkegelwinkel, axial verstellbar sein müssen. Diese axiale Verstellbarkeit der Kegelradwellen ist jedoch in sofern nachteilig, als bei einer Belastung entgegen den bei der Lenkung in den Kegelrädern erzeugten Kräften, beispielsweise infolge Verziehungen des Fahrzeugrahmens oder infolge axialer Belastung der Lenkwelle, die Kegelräder doch in Richtung auf ein Verdrehflankenspiel Full mit den daraus nachteiligen Polgen beaufschlagt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein Winkelgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem trotz günstiger Einstellbarkeit des Verdrehflankenspiels auf einfache Weise eine axiale Verstellung der Kegelradwellen durch im Betrieb auftretende und den aus den Lenkmomenten herrührenden Zahnkräften entgegengerichtete Belastungen vermieden wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß an dem Gehäuse eine Abstützvorrichtung mit im wesentlichen senkrecht zu den Stirnflächen der Kegelräder gerichteten und an diesen zur axial abstützenden Anlage kommenden Anlageflächen gehalten ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Abstützvorrichtung zum stufenlosen Ausgleich axialer Toleranzabweichungen der Kegelräder ausgebildet ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die Anlageflächen eine kugelkalottenförmige Oberfläche aufweisen und beispielsweise mit einem verschleißmindernden Material beschichtet sein.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Abstützvorrichtung aus einem die Anlageflächen aufweisenden Bügel besteht, der auf zwei seitlichen, im wesentlichen senkrecht zur Winkelhalbierenden ffer Kegelradachsen liegenden Stützflächen des

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Gehäuses mittels Befestigungsschrauben verstellbar befestigt ist. Die Verstellbarkeit des Bügels wird dabei dadurch erreicht, daß der Bügel Längsschlitze zum Durchgriff der Befestigungsschrauben aufweist, die zv/eckmäßigerweise kreisbogenförmig gekrümmt sind, wodurch eine günstige Führung des Bügel erreicht wird. Eine Sicherung der Befestigungsschrauben gegen Lockerung kann dadurch erreicht werden, daß eine konzentrisch zu der Winkelhalbierenden der Kegelradachsen angeordnete Einbauöffnung des Gehäuses durch-einen Deckel verschließbar ist, der einen umlaufenden, an den radial äußeren Schlüsselflächen der Befestigungsschrauben sich anlegende*Ringbund aufweist.

Das erfindungsgemäße Winkelgetriebe ermöglicht es nun, die Kegelräder relativ einfach und genau in Richtung auf ein möglichst kleines Verdrehflankenspiel einzustellen, indem entweder zwischen dem Gehäuse des Winkelgetriebes und den Kegelrädern !Änlaufscheiben unterschiedlicher Stärke eingelegt werden oder aber indem die Anschlagflächen des Gehäuses entsprechend den einzubauenden, nachgemessenen Kegelrädern bearbeitet werden. Die axiale Verstellbarkeit der Kegelräder wird nach der Einstellung des Verdrehflankenspiels durch Festlegung der erfindungsgemäßen Abstützvorrichtung an dem Gehäuse des Winkelgetriebes beseitigt. Die Abstützvorrichtung wird dabei so eingestellt, daß die an diesen vorgesehenen Anlageflächen unmittelbar an den als Anlaufflächen ausgebildete! Stirnflächen der Kegelräder angreifen und diese in ihrer axialen Lage insbesondere gegen solche Kräfte sichern, die entgegen den beim Lenkbetrieb in den Kegelrädern auftretenden Zahnkräften gerichtet sind.

Ein Ausführungsbeispiel.der Erfindung ist in der Zeichung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Winkelgetriebe,

Figur 2 eine Ansicht von der Deckelseite des Gehäuses und Figur 3 eine Teilansicht auf die Deckelseite des Gehäuses bei abgehobenem Deckel und abgehobenem Abstützbügel.

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In der Zeichnung ist mit 1 das Gehäuse des Winkelgetriebes dargestellt, das für eine Lenkung eines Frontlenkerfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei bezeichnet 2 eine mit einem Kegelrad 4 versehene Welle, die mit der hier nicht gezeigten Lenkvelle verbunden ist, vährend mit 3 eine ein Kegelrad 5 aufweisende Welle angegeben ist, die zu dem hier ebenfalls nicht gezeigten Lenkgetriebe an der Achse des Fahrzeugs führt. Die Achsen der beiden Wellen 2 und schneiden sich unter einem Winkel, der bei der hier gezeigten Ausführung weniger als 90° beträgt. Die Lagerung der Wellen 2 und 3 erfolgt mit Hilfe von Nadellagern 9 und 11, deren Außenringe 8 und 10 in entsprechenden Bohrungen 6 und 7 des Gehäuses 1 gehalten sind. An den den Kegelrädern abgewandten Seitaisind Dichtungen 12 vorgesehen, die durch an der Stirnfläche des Gehäuses vorgesehene, über den Umfang vertei.lt angeordneten Verstemmungen 13 in axialer Sichtung gesichert sind.

Zwischen den Anlageflächen 14 und 15 des Gehäuses 1 und den diesen zugeordneten rückwärtigen Stirnflächen 16 und 17 der Kegelräder 4 und 5 sind Anlauf'scheiben 18 und 19 vorgesehen, die gegebenenfalls zum Ausgleich der Toleranzabweichungen der Kegelräder und zum Einstellen des Verdrehflankenspiels der Kegelräder mit unterschiedlichen Stärken ausgeführt sein können. Jedoch ist es auch möglich, die Anlageflächen 14 und 15 des Gehäuses 1 mit Hilfe von automatischen Bearbeitungsmaschinen und nach Vermessung der in den jeweiligen Gehäusen einzubauenden Kegelräder gesondert zu bearbeiten, so daß nach Zwischenlegung einer Anlaufscheibe konstanter Stärke ein vorgegebenes Verdrehflankenspiel erreicht wird. Damit sind die Kegelräder 4 und 5 nach einer Richtung axial festgelegt.

Um auch eine Abstützung der Kegelräder in der anderen Richtung zu erreichen und so eine Beseitigung des vorgesehenen kleinen Verdrehflankenspiels im Betrieb etwa durch in dieser Richtung verlaufende Kräfte zu vermeiden, ist zur Abstützung ein Bügel 20 vorgesehen, der mittels zweier Befestigungsschrauben 27 auf seitlichen Stützflächen 28 und 29 des Gehäuses 1 verstellbar befestigt ist. Die

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Verstellung wird dabei dadurch erreicht, daß an dem Bügel 20 kreisbogenförmig verlaufende Längsschlitze 31 vorgesehen sind, durch die die Befestigungsschrauben 27 greifen, um in den Gewinden 30 an den Stützflächen 28 und 29 befestigt zu werden. Dabei liegen die Stützflächen 28 und 29 im wesentlichen senkrecht zur Winkelhalbierenden der Achsen der beiden Wellen 2 und 3> so daß auch der Bügel 20 im wesentlichen in dieser Ebene liegt. An dem Bügel sind Abstützelemente 21 und 24 nietartig befestigt, die mit kugelkalottenförmig ausgebildeten Anlageflächen 22 und 25 an den als Anlaufflächen ausgebildeten Stirnflächen 23 und 26 der Kegelräder 4 und 5 zur Anlage kommen. Eine einwandfreie Anlage der AnIageelemente 21 und 24 an den Stirnflächen 23 und 26 der Kegelräder 4 und 5» deren Lage infolge der Toleranzabweichungen bei der Herstellung der Kegelräder 4 und 5 unterschiedlich sein kann, wird durch die Verstellbarkeit des Abstützbügels 20 erreicht. Dieser kann nämlich innerhalb der durch die kreisbogenförmigen Längsschlitze 31 gegebenen Grenzen 2 verschoben werden und wird bei der Montage des Winkelgetriebes so eingestellt, daß die beiden im wesentlichen senkrecht zu den Stirnflächen der Kegelräder gerichteten AnIageelemente 21 und 25 an den zugeordneten Stirnflächen anliegen. Nach dem Pestziehen der Befestigungsschrauben 27 werden diese dadurch gesichert, daß ein in die Einbauöffnung 32 des Gehäuses 1 eingeschobener Dekkel 33 mit einem Ringbund 34 an den bezüglich der Mittelachse 36 radial äußeren Schlüsselflächen 35 der Befestigungsschrauben 27 anliegt. Dieser Ringbund ist in der Figur 2 der Einfachheit halber mit strichpunktierten Linien eingezeichnet, woraus die Anlage dieses Ringbundes an den Schlüsselflächen 35 ersichtlich ist.

Die Montage des erfindungsgemäßen Winkelgetriebes erfolgt nun so, daß zunächst die Außenringe 8 und 10 der Lager 9 und 11 in die entsprechenden Bohrungei6 und 7 des Gehäuses 1 eingeführt und an den der Einbauöffnung zugewandten Seite durch einaxBund axial festgelegt werden. Anschließend erfolgt das Einfädeln der mit den Anlaufscheiben 18 und 19, nicht aber mit den Lagern 9 und 11 versehenen Wellen 2 und 3. Die Lager 9 und 11 werden anschließend von der der Einbauöffnung 32 gegenüberliegenden Seite der Bohrungen 6 und 1 einge-

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schoben und nach dem Einbau der Dichtringe 12 zusammen mit diesen durch die Verstemmungen 13 axial gesichert. Anschließend wird der Abstützbügel 20 auf die Stützflächen 28 und 29 des Gehäuses 1 gelegt und durch die locker eingedrehten Befestigungsschrauben 27 gesichert. Ein Festziehen der Befestigungsschrauben erfolgt erst, wenn durch entsprechendes Verdrehen des Bügels 20 die beiden Anlageelemente 21 und 24 mit ihren Anlageflächen 22 und 25 an den Stirnflächen 23 und 26 der Kegelräder 4 und 5 zur gleichzeitigen Anlage gekommen sind, wobei ein geringstmögliches Axialspiel einzuhalten ist. Als letztes vird der Deckel 35 in die Einbauöifnung eingesetzt, wobei der Ringbund 34 an den bezüglich der Mittelachse radial äußeren Schlüsselflächen der Befestigungsschrauben 27 zur Anlage kommt und diese gegen Losdrehen sichert.

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Claims

VOLKS WAG ENWERK 2829a95 AKTIENGESELLSCHAFT 3180 Wolfsburg Unsere Zeichen: K 2553 17O2pt-v;e-jä 0 5. Juni 1978 ANSPRÜCHE

1.^Winkelgetriebe für eine Fahrzeuglenkung mit in einem Gehäuse \Saxial verschiebbar gelagerten Kegelrädern, deren Achsen einen Winkel zueinander bilden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse (1) eine Abstützvorrichtung (20, 21, 24) mit im wesentlichen senkrecht zu den Stirnflächen (23, 26) der Kegelräder (4> 5) gerichteten und an diesen zur axial abstützenden Anlage kommenden Anlageflächen (22, 24) gehalten ist.

2. Winkelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung (20, 21, 24) zum Ausgleich axialer
Toleranzabweichungen der Kegelräder (4, 5) ausgebildet ist.

3. Winkelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (22, 25) eine kugelkalottenförmige Oberfläche aufweisen.

4. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (22, 25) mit einem verschleißmindernden Material beschichtet sind.

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Vorsitzender Vorstand: Toni Schmucker, Vorsitzender · Horst Backsmann · Prof. Or. techn. Ernst Fiala · Dr. jur. Peter Frerk

des Aufsichtsrats: Günter Hartwich · Horst Münzner · Dr. rer.pol. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prol. Dr. rer. pol. Friedrich Thomee

Hans Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB

5. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützvorrichtung aus einem die Anlageflächen (22, 25) aufweisenden Bügel (20) besteht, der auf zwei seitlichen, im wesentlichen senkrecht zur Winkelhalbierenden der Kegelradachsen liegenden Stützflächen (28, 29) des Gehäuses (1) mittels Befestigungsschrauben (27)verstellbar befestigt ist.

6. Winkelgetriebe nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (20) Längsschlitze (51) zum Durchgriff der Befestigungsschrauben (27) auf v/eist.

7· Winkelgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze (51) kreisbogenförmig gekrümmt sind.

8. Winkelgetriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine konzentrisch zu der Winkelhalbierenden der Kegelräder angeordnete Einbauöffnung (52) des Gehäuses (1) durch einen Deckel (55) verschließbar ist, der einen umlaufenden, an den radial äußeren Schlüsselflächen (55) der Befestigungsschrauben (27) sich anlegenden Hingbund (54) aufweist.

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