DE3225866C2

DE3225866C2 - Zahnstangenlenkgetriebe für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3225866C2
Application number: DE19823225866
Authority: DE
Inventors: Christian Ing.(grad.) 8081 Wessling Dietrich; Wolfgang Dipl.-Ing. 8039 Puchheim Notz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1982-07-10
Filing date: 1982-07-10
Publication date: 1986-12-11
Also published as: DE3225866A1

Abstract

Es wird ein Zahnstangenlenkgetriebe beschrieben, das Lenkraddrehschwingungen dämpft. Zu diesem Zweck ist das Lenkritzel mit Spiel, wenigstens mit Radialspiel, im Lenkgehäuse gelagert.

Claims

1 2 ser des Lenkritzels. Bei einem bevorzugten Ausfüh- Patentansprüche: rungsbeispiel wurde der Durchmesser des Lagerzapfens mit 15 mm gewählt und ein Radialspiel von 0,4 mm vor-

1. Zahnstangenlenkgetriebe für Kraftfahrzeuge, gesehen.

mit einem Lenkgehäuse, einem darin über eine radial 5 Es ist durchaus möglich, die Grenzen dieses vorteilnachgiebige Lagerung gehaltenen Lenkritzel, das in haften Bereichs zu unter- oder zu überschreiten. Wählt eine im Lenkgehäuse verschiebbare Zahnstange ein- man jedoch ein Radialspiel unter einem Prozent, verringreift, und mit einem Druckstück, das die Zahnstan- gern sich die Lenkraddrehschwingungen nur wenig, ge gegen das Lenkritzel preßt, dadurch ge- Geht man mit dem Radialspiel über die 3%-Grenze kennzeichnet, daß die Lenkritzellagerung aus io hinaus, verschlechtert sich deutlich das Ansprechverhalwenigstens einem Lagerinnenring (2) gebildet ist, ten und damit die Zielgenauigkeit der Lenkung,
dessen Innendurchmesser gegenüber dem Durch- Mit dem erfindungsgemäßen Zahnstangenlenkgetriemesser des Lagerzapfens (1) am Lenkritzel um ein be lassen sich Lenkraddrehschwingungen ohne zusätzlivorgegebenes Spiel größer gewählt ist chen Aufwand deutlich reduzieren, im günstigsten Fall

2. Zahnstangenlenkgetriebe nach Anspruch 1, da- is sogar ganz unterbinden. Dadurch ergibt sich der weitedurch gekennzeichnet, daß das Radialspiel 1 —3% re Vorteil, daß die Reifen der Fahrzeugräder großzügibeträgt, bezogen auf den Lagerzapf endurchrcesser ger ausgewuchtet werden können, was wiederum Werkdes Lenkritzels. stattkosten spart

3. Zahnstangenlenkgetriebe nach Anspruch 1 Die prinzipielle Auslegung einer erfindungsgemäßen oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerin- 20 Lenkritzellagerung in einem Lenkgehäuse eines Zahnnenring (2) durch den Innenring eines Wälzlagers stangenlenkgetriebes läßt sich aus der in der Zeichnung gebildet ist dargestellten Figur entnehmen. Der Einfachheit halber

4. Zahnstangenlenkgetriebe nach einem der An- wurde auf e<ne gegenständliche Darstellung des als bespräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an kannt vorauszusetzenden Zahnstangenlenkgetriebes sich bekannter Weise die Zahnstange schrägver- 25 verzichtet

zahnt ist und zusätzlich zum Radialspiel ein Axial- In der Zeichnung bezeichnet 1 den Lagerzapfen eines

spiel ähnlicher Größe in der Ritzellagerung vorgese- Lenkritzels und 2 den Lagerinnenring eines dem Lenk-

hen ist gehäuse zugeordneten Lagers. Der Lagerzapfen 1 kann

je einen Abschnitt zu beiden Seiten des Lenkritzels be-

30 Inhalten oder aber in einer vorteilhaften Ausführung

nur den Lagerzapfen, der dem Anschluß des Lenkritzels an die Lenksäule gegenüberliegt Der Lagerinnenring 2

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnstangenlenk- kann Teil eines Wälzlagers sein, er kann aber ebensogut getriebe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des durch die Gleitfläche einer Gleitlagerung gebildet wer-Hauptanspruchs. 35 den. Der Durchmesser des Lagersitzes 1 ist kleiner ge-Zahnstangenlenkgetriebe weisen gegenüber anderen halten als der des Lagerinnenrings 2. Das sich dadurch Lenkgetrieben eine Reihe von Vorteilen auf. So sind sie ergebende Radialspiel ist mit 3 bezeichnet,
unter anderem einfach aufgebaut und lassen sich da- Das Lenkritzel greift in eine Zahnstange 4 ein, die durch wirtschaftlich herstellen. Ein Nachteil ist aber ihre wiederum mit einem nicht näher dargestellten Druck-Stoßempfindlichkeit, die sich besonders danti unange- 40 stück auf das Lenkritzel gepreßt wird. Die von dem nehm auswirkt, wenn die Fahrzeugräder eine Unwucht Druckstück ausgehende Anpreßkraft verdeutlicht in der aufweisen. Durch diese Unwucht schwingt die Zahn- Zeichnung ein Pfeil 5. Durch die Anpreßkraft hat sich stange in ihrer Längsachse hin und her. Die Bewegun- die Drehachse 6 des Lenkritzels nach 6' verlagert und gen führen über das Lenkritzel und die Lenkspindel zu der Lagersitz 1 liegt in einem als Drehpol wirkenden Drehschwingungen am Lenkrad. 45 Punkt 7 am Lagerring 2 auf.

Aus der GB-PS 1001 985 sind Zahnstangenlenkun- Eine am Fahrzeugrad vorhandene Unwucht führt zu gen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 be- Schwingungen der Zahnstange in ihrer Längsachse 8. kannt, bei denen das Lenkritzel über Lagerringe aus Die Schwingbewegungen überträgt die Zahnstange 4 elastischem Kunststoff im Lenkgehäuse gehalten ist. auf das Lenkritzel, das dadurch eine Wälzbewegung um Die Lagerringe weisen in Umfangsrichtung Abflachun- 50 den Drehpol 7 ausführt. Desweiteren dreht sich das gen oder Ausnehmungen auf, die durch ihre radiale Lenkritzel 1 um seine Drehachse 6' und gleitet außer-Nachgiebigkeit eine Dämpfung der Zahnstangen- dem in Folge der Trägheit der Lenkspindel und des schwingungen bewirken sollen. Eine solche elastisch Lenkrades entlang der Lagerfläche des Lagerinnenrings nachgiebige Ritzellagerung hat jedoch den Nachteil, 2. Diese gleitende Bewegung verrichtet dabei Reibungsdaß das Ritzel unter elastischer Verformung der Gum- 55 arbeit, die die Schwingungen der Zahnstange dämpft, mihülse von der Zahnstange abheben kann, so daß das Die aufgezeigten Bewegungen sind überlagert und füh-Lenkgetriebe betriebsunsicher wird. Außerdem läßt ren letztendlich insgesamt zur Verringerung der Drehsich das Lenkritzel nicht eindeutig justieren. Die Folgen schwingungen des Lenkrades.

können erhöhte Verschleißerscheinungen sein. Ist die Zahnstange 4 schräg verzahnt und weist das

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Kraft- 60 Lenkritzel eine Schraubverzahnung auf, so kann bei der

fahrzeug mil einem Zahnstangenlenkgetriebe mit einfa- Lagerung des Lenkritzeis in dem Lenkgehäuse neben

chen Mitteln die Lenkraddrehschwingungen zu unter- dem Radialspiel auch ein Axialspiel sinnvoll sein. Wird

binden, zumindest aber sie auf tolerierbare Grenzen die Lagerung mit Nadellager vorgenommen, ist bereits

abzusenken. ' durch die Bauart dieser Lager ein solches Axialspiel

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, 65 vorhanden.

daß das Lenkritzel mit Radialspiel im Lenkgehäuse ge-

lagert ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Radialspiel Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 —3% beträgt, bezogen auf den Lagerzapfendurchmes-