DE3744982C2 - Vorrichtung zum Ausrichten einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes für ein Motorfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die Reparaturanleitung Nr. 255/256 für Mercedes 230.6, 250, 280, 280E bekannt.

In der DE 35 22 700 A1 ist ein Steuersystem zur Steuerung sowohl der Vorderräder als auch der Hinterräder eines Kraftfahrzeugs bekannt geworden. In einem derartigen Steuersystem steht kein Rad als Bezug zur ausrichtenden Einstellung aller vier Räder zueinander zur Verfügung, da die Vorder- und Hinterräder steuerbar sind. Es ist daher schwierig, das Maß der Gegeneinanderstellung von Vorder- und Hinterrädern sowie das Maß der Gegeneinanderstellung von rechten und linken Rädern einzustellen. Derartige Einstellungen sind bei der Montage des Lenkgetriebes durch das Ausrichten der Eingangswelle des ein Gehäuse aufweisenden Lenkgetriebes zur Steuerung der Hinterräder, dessen Eingangswelle in einem Kurbelzapfen endet, auf dem ein mit einer Nocke in eine Kulisse des Lenkgetriebes eingreifendes Ritzel gelagert ist und das Ritzel in ein gehäusefestes Innenzahnrad eingreift, zeitaufwendig.

Das beschriebene System ist aus den folgenden Gründen vorteilhaft: Der maximale Steuerwinkel der Hinterräder ist gegenüber dem Fall, daß Hinterräder und Vorderräder in der gleichen Richtung gesteuert werden, größer als wenn Hinterräder und Vorderräder gegensinnig zueinander gesteuert werden. Das Steuersystem kann daher primär in einem Bereich großer Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem das Steuerrad im Bedarfsfall nur in einem relativ kleinen Winkelbereich gedreht wird, eine gute Manövrierfähigkeit gewährleisten. In einem Bereich kleiner Fahrzeuggeschwindigkeit, in dem das Steuerrad in einem relativ großen Winkelbereich gedreht wird, kann das Fahrzeug nur kleinere Kehren ausführen.

Ein Problem konventioneller Steuersysteme besteht darin, daß es schwierig ist, die neutrale Steuerstellung der Hinterrad-Steuereinrichtung bei der Herstellung oder bei der Wartung zu realisieren, da das Ritzel sich im Ringzahnrad frei über mehrere Umdrehungen drehen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausrichten einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes für ein Motorfahrzeug anzugeben, mit der die neutrale Steuerstellung einer Steuereinrichtung während der Justierung der Radausrichtung beim Zusammenbau oder bei der Wartung der Steuereinrichtung leicht einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Ausrichten einer Eingangswelle eines Lenkgetriebes der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist Gegenstand eines Unteranspruchs.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische ebene Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuersystems;

Fig. 2 einen Horizontalteilschnitt eines Hinter-Steuergetriebekastens;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt eines Hinter-Steuergetriebekastens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ritzels und eines Innenringzahnrades;

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht eines zahnfreien Bereiches des Ritzels; und

Fig. 6 einen Aufriß von hinten des Ritzels und des Innenringzahnrades.

Gemäß Fig. 1 ist ein Steuerrad 1 mit einer Steuerwelle 2 verbunden, die mit einer in einem Vordersteuer-Zahnstangengetriebe-Kasten 3 vorgesehenen Ritzelwelle 4 gekoppelt ist. Diese Ritzelwelle 4 besitzt ein mit den Zähnen einer Zahnstange 5 kämmendes Ritzel, wobei sich gegenüberliegende Enden der Zahnstange über Lenkgestänge 8 mit Achsschenkeln 7 verbunden sind, von denen Vorderräder 6 drehbar gehaltert werden. Die Zahnstange 5 steht mit einer Ausgangswelle 9 zur Übertragung der Drehung von der Vorderrad-Steuereinrichtung auf die Hinterrad-Steuereinrichtung in Wirkverbindung.

Hinterräder 11 sind durch Achsschenkel 12 gehaltert, welche über Lenkgestänge 13 mit sich gegenüberliegenden Enden einer Verbindungswelle 14 in einem Hintersteuer-Getriebekasten 15 verbunden sind. Dieser Getriebekasten 15 enthält eine Eingangswelle 16 mit einer exzentrischen Welle 17, die mit einem auf der Verbindungswelle 14 montierten Eingriffselement 18 in Eingriff steht, das durch die exzentrische Welle 17 lediglich in Querrichtungen bewegbar ist.

Die Ausgangswelle 9 und die Eingangswelle 16 sind durch eine Verbindungswelle 19 miteinander verbunden. Die vier Lenkgestänge 8, 13 sind mit Ausrichteinstellschrauben 81 bzw. 131 versehen.

Der Innenaufbau des Hintersteuer-Getriebekastens 15 ist im einzelnen in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Ein zylindrisches Element 23 ist mittels Kugeln 21 und Rollen 22, die drehbar zwischen diesem zylindrischen Element 23 und der exzentrischen Welle 17 angeordnet sind, drehbar auf die exzentrische Welle 17 auf der Eingangswelle 16 aufgepaßt. Das zylindrische Element 23 besitzt an seinem Vorderteil ein Ritzel 24, das mit einem fest im Getriebekasten 15 montierten Innenringzahnrad 26 kämmt. Am hinteren Ende des zylindrischen Elementes 23 ist eine exzentrische Nocke 25 vorgesehen, auf die mittels Kugeln 27 ein relativ zu ihr drehbarer Gleitbügel 28 aufgepaßt ist. Dieser Gleitbügel 28 besitzt an seinen Querenden gegen die Vertikale abgeschrägte Flächen 281, wobei auch das auf der Verbindungswelle 14 befestigte Eingriffselement 18 entsprechende gegensinnig gegen die Vertikale abgeschrägte Flächen 181 aufweist und zwischen den abgeschrägten Flächen 281, 181 Rollen 29 vorgesehen sind. Die Eingangswelle 16 ist mittels eines vorderen und eines hinteren Kugellagers 31 mit jeweils einer entsprechenden Außenlauffläche gelagert. Zwischen diesen Kugellagern ist eine Abstandsmanschette 32 vorgesehen.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen eine hintere Steuereinrichtung gemäß der Erfindung.

Diese Ausführungsform der hinteren Steuereinrichtung wird zentriert, wenn die exzentrische Welle 17 vertikal unter der Eingangswelle 16 steht, das Ritzel 24 mit dem untersten Teil des Innenringzahnrades 26 kämmt und der Flügel 251 der exzentrischen Nocke 25 nach unten weist, wie dies aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht.

Bei dieser Ausführungsform besitzen das Ritzel 24 und das Innenringzahnrad 26 ein Übersetzungsverhältnis von 3 : 4. Die vordere Steuereinrichtung und die Verbindungseinrichtung sind beispielsweise so ausgebildet, daß sich das Ritzel 24 gemäß Fig. 6 bei Drehung des Steuerrades im Uhrzeigersinn im Ringzahnrad 26 im Uhrzeigersinn und bei Drehung des Steuerrades im Gegenuhrzeigersinn im Ringzahnrad 26 dreht.

Gemäß den Fig. 4 bis 6 besitzen das Ritzel 24 einen zahnfreien Bereich 61 und die Ringplatte 62 einen Ansatz 63. Speziell liegt der zahnfreie Bereich 61 am hinteren Ende des Zahns, der sich in der neutralen Steuerstellung im untersten Teil des Ritzels 24 befindet, wie dies aus Fig. 5 ersichtlich ist. Der Außenumfang des hinteren Endes des Ritzels 24 geht von der Hinterfläche des Ringzahnrades 26 aus. Mittels Schrauben 65 ist die Ringplatte 62, deren Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des Kernkreises des Ringzahnrades 26 ist, an der Hinterfläche des Ringzahnrades 26 befestigt. Der Ansatz 63 befindet sich am Innenumfang der Ringplatte 62 und liegt im zahnfreien Bereich 61 zwischen benachbarten Zähnen des Ritzels 24.

Der Ansatz 63 greift lediglich in der neutralen Steuerstellung in den zahnfreien Bereich 61 ein.

Daher kann die neutrale Steuerstellung leicht dadurch realisiert werden, daß der Ansatz 63 in den zahnfreien Bereich 61 gebracht wird, um das Ritzel 24 und das Innenringzahnrad 26 relativ zueinander einzustellen. Speziell ist, wie oben beschrieben, das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Ritzel 24 und dem Innenringzahnrad 26 gleich 3 : 4. Wenn sich das Ritzel 24 im Innenringzahnrad 26 um eine 3/4 Drehung aus der neutralen Steuerstellung herausdreht, so dreht es sich um eine Umdrehung um seine eigene Achse. Das Ritzel 24 kann sich im Innenringzahnrad 26 nicht weiter als die einer 3/4 Umdrehung entsprechende Stelle drehen, da es am Ansatz 63 auf dem untersten Teil des Ringzahnrades 26 anstößt und sich über diesen Ansatz 63 nicht hinausbewegen kann. Damit ist keine weitere Umdrehung des Ritzels 24 möglich.

Der Ansatz 63 kann auch direkt auf dem Ringzahnrad 26 ausgebildet werden. Der zahnfreie Bereich 61 kann auch im Ringzahnrad 26 ausgebildet werden, wobei sich der Ansatz 63 dann auf dem Ritzel 24 befindet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 6 ermöglichen der Ansatz 63 und der zahnfreie Bereich 61 eine leichte Einstellung der neutralen Steuerstellung, wobei verhindert wird, daß sich das Ritzel 24 relativ zum Innenringzahnrad 26 über einen vorgegebenen Winkelbereich hinaus drehen kann.

Da die vordere und die hintere Steuereinrichtung bei der dargestellten Ausführungsform miteinander verbunden sind, befindet sich die vordere Steuereinrichtung beim Zusammenbau oder bei der Wartung ebenfalls in der neutralen Steuerstellung. Bei derartig in ihrer zentralen Stellung befindlicher vorderer und hinterer Steuereinrichtung können die Ausrichteinstellung für die Vorder- und Hinterräder sowie die Speichenwinkeleinstellung für das Steuerrad 1 in kurzer Zeit leicht durchgeführt werden.

Für die vordere Steuereinrichtung kann die gleiche Vorrichtung wie für die hintere Steuereinrichtung vorgesehen werden, so daß die vordere und die hintere Steuereinrichtung auf einer Fertigungsstraße für Motorfahrzeuge leicht zentriert und in Phase zueinander gebracht werden können.

Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform sind die vordere und hintere Steuereinrichtung zur Steuerung der Vorder- und Hinterräder eines Fahrzeugs mechanisch miteinander verbunden. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind jedoch ebenfalls für Motorfahrzeuge verwendbar, bei denen die Hinterradsteuerung auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Vorderrad-Steuerwinkels elektrisch oder hydraulisch gesteuert wird. Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch für gewöhnliche Motorfahrzeuge verwendbar, bei denen lediglich die Vorderräder steuerbar sind.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Ausrichten einer Eingangswelle (16) eines ein Gehäuse (15) aufweisenden Lenkgetriebes (14-18) bei der Montage des Lenkgetriebes (14-18) in einer der Geradeausstellung des Lenkgetriebes (14-18) entsprechenden Winkellage, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (16) in einem Kurbelzapfen (17) endet, auf dem ein mit einer Nocke (25) in eine Kulisse (181) des Lenkgetriebes (14-18) eingreifendes Ritzel (24) gelagert ist, daß das Ritzel (24) in ein gehäusefestes Innenzahnrad (26) eingreift und über eine freie Seite des Innenzahnrads (26) übersteht, und daß eine Ringplatte (62) an der freien Seite des Innenzahnrads (26) zu befestigen ist und einen radial nach innen gerichteten Ansatz (63) zum Eingriff in eine Zahnlücke (61) des Ritzels (24) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkgetriebe (14-18) ein mit einem Vorderradlenkgetriebe (3, 4, 5, 9) mechanisch gekuppeltes Hinterradlenkgetriebe (14-18) ist.