DE3013855A1

DE3013855A1 - STEERING GEARBOX

Info

Publication number: DE3013855A1
Application number: DE19803013855
Authority: DE
Inventors: Dieter 7081 Essingen Elser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1981-10-15
Also published as: GB2074693B; FR2480219A1; DE3013855C2; AR222430A1; IT1142401B; PL230563A1; JPS56146470A; YU91881A; GB2074693A; BR8102117A; IT8148196A0

Description

Stand der Technik: State of the art :

Ein Lenkgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist z. B. aus der DE-PS 10 82 139 bekannt. Dieses Lenkgetriebe besitzt eine über eine Lenkspindel antreibbare Lenkschnecke, die mit einer Lenkmutter in Eingriff steht. Die Lenkmutter greift mit einer zahnstangenartigen Verzahnung in eine Verzahnung eines Zahnsegments ein. Das Zahnsegment ist mit einer einen Lenkhebel tragenden Lenkwelle fest verbunden. Der Lenkhebel steht über ein Lenkgestänge mit den Vorderrädern in Verbindung. Zum leichteren Einstellen des Verzahnungseingriffs von Lenkmutter und Zahnsegment sind die beiden Lager der Lenkspindel jeweils mit einer äußeren Lagerbuchse versehen, die eine exzentrische Bohrung zur Aufnahme einer inneren exzentrischen Lagerbuchse aufweist. Die äußere exzentrische Lagerbuchse kann gegenüber dem Lenkgehäuse in einem Gewinde gedreht und in jeder beliebigen Stellung durch eine Gegenmutter festgelegt werden.A steering gear according to the preamble of claim is z. B. from DE-PS 10 82 139 known. This steering gear has a steering worm which can be driven via a steering spindle and which engages with a steering nut. The steering nut engages with a toothed rack-like toothing in a toothing of a tooth segment. The tooth segment is with a fixedly connected to a steering shaft carrying a steering lever. The steering lever is connected to the front wheels via a steering linkage. To make it easier to set the meshing engagement of the steering nut and toothed segment, the two bearings of the steering spindle are each provided with an outer bearing bush, which has an eccentric bore for receiving an inner eccentric bearing bush having. The outer eccentric bearing bushing can be rotated in a thread with respect to the steering housing and in any desired manner Position can be set by a lock nut.

Derartige mit einem Gewinde versehene Lagerbuchsen, die mit Gewindevorspannung im Lenkgehäuse gehalten sind, haben eine verhältnismäßig geringe Tragfähigkeit und sind nur für kleine Lagerkräfte geeignet. Die durch die Gegenmutter erzielbare Vorspannung ist daher für höhere Lagerkräfte nicht ausreichend.Such threaded bushings with Thread preload are held in the steering housing, have a relatively low load capacity and are only for small bearing forces suitable. The preload that can be achieved by the lock nut is therefore not sufficient for higher bearing forces.

Aufgabe und Lösung: Task and solution :

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellmöglichkeit für höher belastete Lenkgetriebe zu schaffen, bei gleichzeitiger Beibehaltung der bisherigen Abmessungen.The invention is based on the object of an adjustment option to create for heavily loaded steering gears, while maintaining the previous dimensions.

^{5697 G5697 G}

it 301~3t55 it 301 ~ 3t55

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination gelöst.This object is achieved by the combination of features specified in claim 1.

Nach der Erfindung sind die Exzenterbuchsen als Lagerdeckel ausgebildet. In die Lagerdeckel oder in die die Lagerdeckel aufnehmenden Gehäusebohrungen sind Ringspalte eingearbeitet. Diese Ringspalte sind durch jeweils zwei Bohrungen von außen zugänglich. Die Lagerdeckel werden mit einem gewissen Verdrehspiel in die Gehäusebohrung eingesetzt. Nach Einstellen der Segmentverzahnung in Richtung auf die Verzahnung der Lenkmutter, werden die Ringspalte mit einem aushärtenden, flüssigen Kunststoff ausgefüllt. Durch dieses Ausfüllen der Ringspalte wird das zum Einstellen erforderliche Spiel vollkommen beseitigt und man erhält eine hochfeste Fixierung der Lagerdeckel. Die Lagerdeckel und das Gehäuse sind damit in der Lage, die hohe wechselseitige Kräftebeaufschlagung der Segmentwellenverzahnung zuverlässig aufzunehmen. Die im Lenkgetriebe nach der Erfindung verwendete zylindrische Geradverzahnung bewirkt an den miteinander im Eingriff befindlichen Zähnen ein Abwälzverhalten mit Linienberührung. Daraus ergibt sich eine beträchtliche Festigkeitszunahme. Ist die Lenkmutter gleichzeitg als Arbeitskolben einer Servolenkung ausgebildet, können auch die dabei auf die Segmentswelle wirkenden hohen Kräfte in den Lagerdeckeln bzw. im Lenkgehäuse mit hoher Betriebssicherheit abgestützt werden.According to the invention, the eccentric bushings are designed as bearing caps. In the bearing caps or in those receiving the bearing caps Annular gaps are incorporated into the housing. These annular gaps are accessible from the outside through two bores. The bearing caps are inserted into the housing bore with a certain amount of backlash. After setting the segment toothing in the direction of the toothing of the steering nut, the annular gaps are filled with a hardening, liquid plastic. By filling the annular gap in this way, the clearance required for setting is completely eliminated and one obtains a high-strength fixation of the bearing cover. The bearing cover and the housing are thus able to withstand the high mutual application of forces of the segment shaft toothing reliably. The cylindrical one used in the steering gear according to the invention Straight teeth produce a rolling behavior with linear contact on the teeth that are in mesh with one another. This results in a considerable increase in strength. If the steering nut is also designed as a working piston of a power steering system, the high forces acting on the segment shaft in the bearing caps or in the steering housing can also be increased Operational safety are supported.

Erläuterung der Erfindung: Explanation of the invention :

Die Erfindung ist nachfolgende anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing.

Akte 5697 G 130042/0384File 5697 G 130042/0384

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Servolenkung mit der Segmentwelle,1 shows a cross section through a power steering system with the segment shaft,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.

In einem Lenkgehäuse 1 ist ein zugleich als Lenkmutter wirkender Arbeitskolben 2 mit einer zahnstangenartigen Verzahnung 2A angeordnet. Der Arbeitskolben 2 führt in üblicher Weise bei Drehung einer nicht dargestellten Lenkspindel eine Axialbewegung aus. Der genaue Aufbau und die Wirkungsweise eines derartigen Servolenkgetriebes kann z. B. der DE-PS 20 02 340 entnommen werden. In a steering housing 1 is a working piston 2 which also acts as a steering nut and has a rack-like toothing 2A arranged. The working piston 2 performs an axial movement in the usual way when a steering spindle, not shown, rotates the end. The exact structure and operation of such a power steering gear can, for. B. DE-PS 20 02 340 can be taken.

Die zahnstangenartige Verzahnung 2A am Arbeitskolben 2 steht im Zahneingriff mit einer Segmentwelle 3. Die Segmentweile 3 ist mit einer zylindrischen Verzahnung 4 versehen. Die Segmentwelle ist über zwei als Exzenterbuchsen ausgebildete Lagerdeckel 5 und in Wälzlagern 7 gelagert. Durch entsprechendes Verdrehen der Lagerdeckel 5 und 6 kann eine Spielfreiheit zwischen der Verzahnung 4 der Segmentwelle 3 und der Verzahnung 2A des Arbeitskolbens 2 eingestellt werden. Zwei Konterringe 8 und 9 dienen zum axialen Festlegen der beiden Lagerdeckel 5 und 6. Die beiden Konterringe 8 und 9 sind durch ein Gewinde im Lenkgehäuse 1 verschraubt. Nach der Erfindung sind im Lenkgehäuse 1 Ringspalte 10 und 11 vorgesehen, die durch jeweils zwei Bohrungen 12, 12A bzw. 13, 13A von außen zugänglich sind. Selbstverständlich ist es auch möglich •die Ringspalte 10 und 11 in die Lagerdeckel 5 und 6 einzuarbeiten.The rack-like toothing 2A on the working piston 2 is in tooth engagement with a segment shaft 3. The segment shaft 3 is provided with a cylindrical toothing 4. The segment shaft is formed as eccentric bushings through two bearing caps 5 and stored in roller bearings 7. By correspondingly rotating the bearing caps 5 and 6, there can be no play between the toothing 4 the segment shaft 3 and the toothing 2A of the working piston 2 can be adjusted. Two counter rings 8 and 9 are used for axial Fixing the two bearing caps 5 and 6. The two counter rings 8 and 9 are screwed into the steering housing 1 by means of a thread. According to the invention, there are annular gaps 10 and 11 in the steering housing 1 provided, which are accessible from the outside through two bores 12, 12A or 13, 13A. Of course it is also possible • work the annular gaps 10 and 11 into the bearing caps 5 and 6.

Akte 5697 G5697 G file

130042/0364130042/0364

Durch Mitnahmenuten 14 werden die Lagerdeckel 5, 6 verdreht bis kein Spiel mehr zwischen den Verzahnungen 2A und 4 vorhanden ist. Anschließend werden die Lagerdeckel 5 und 6 durch den Konterring 8 bzw. 9 gesichert. Daraufhin werden die Ringspalte 10 und 11 über die Bohrung 12 bzw. 13 mit flüssigem Kunststoff K aufgefüllt. Über die Bohrung 12A bzw. 13A kann hierbei die eingeschlossene Luft entweichen. Durch Dichtungen 15 und 16 wird sowohl eine Abdichtung eines Druckraumes 17 als auch die Trennung der Ringspalte 10 und 11 von diesem Druckraum erreicht, über einen Anlaufring 18 werden die Axialkräfte der Segmentwelle 3 aufgenommen.The bearing caps 5, 6 are rotated by driving grooves 14 until there is no longer any play between the teeth 2A and 4. Then the bearing caps 5 and 6 secured by the counter ring 8 or 9. The annular gaps 10 and 11 are then filled with liquid via the bore 12 and 13, respectively Plastic K filled up. The trapped air can escape via the bore 12A or 13A. Through seals 15 and 16 are both a sealing of a pressure space 17 and the separation of the annular gaps 10 and 11 from this pressure space reached, the axial forces of the Segment shaft 3 added.

Nach Aushärten des Kunststoffes K ergibt sich eine hochfeste und absolut spielfreie Lagerung der Lagerdeckel 5 und 6 im Lenkgehäuse 1. Eine Nachgiebigkeit der Lagerdeckel in Richtung der auf die Segmentwelle wirkenden Zahnkräfte ist somit nicht möglich.After the plastic K has hardened, there is a high-strength and absolutely play-free mounting of the bearing caps 5 and 6 in the steering housing 1. A resilience of the bearing cover in the direction of the tooth forces acting on the segment shaft is therefore not possible.

Zur Sicherung gegen Verdrehen können Ränder der Konterringe 8 und 9 teilweise zum Lenkgehäuse 1 und zu den Lagerdeckeln 5 und 6 hin umgebördelt werden.To secure against twisting, edges of the counter rings 8 and 9 can partially to the steering housing 1 and to the bearing caps 5 and 6 are flanged towards.

T-PA fr-wa
Akte 5697 G
31.03.1980T-PA fr-wa
5697 G file
March 31, 1980

130042/0384130042/0384

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Claims

ZHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Friedrichshafen, steering gear patent claims

1. Steering gear with the following features:

a steering housing contains a steering nut with a rack-and-pinion type Gearing;

a segment shaft provided with a cylindrical toothing carries a steering lever and stands with the steering nut Intervention;

- The segment shaft can be adjusted axially parallel in the direction of the toothing of the steering nut via eccentric bushes, characterized in that

the eccentric bushings are designed as bearing caps (5 and 6);

Annular gaps (10 or 11) are provided between the bearing caps (5 and 6) and the steering housing (1),

- Each annular gap (10 and 11) is accessible from the outside through bores (12 and 12a or 13 and 13a);

- the annular gaps (10 and 11) are filled with plastic (K). 5697 G file

130042/0364 ORIGINAL INSPECTED

2. Steering gear according to. Claim 1, characterized that the annular gaps (10 and 11) are located in the steering housing (1).

5697 G file

130042/0364130042/0364