DE3820642A1

DE3820642A1 - Laengenverstellbare stange

Info

Publication number: DE3820642A1
Application number: DE3820642A
Authority: DE
Inventors: Herbert Renner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1988-06-18
Filing date: 1988-06-18
Publication date: 1989-12-28

Description

Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare Stange, insbesondere eine Spurstange für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Ober begriff des Patentanspruches 1.

Längenverstellbare Stangen mit zwei zueinander verstellbaren Stangenab schnitten und einem Verstellelement sind vielfach bekannt. Beispiels weise bei Spurstangen für die Lenkung von Kraftfahrzeugen sind an den beiden Stangenabschnitten ein Links- bzw. Rechtsgewinde vorgesehen. Als Verstellelement dient eine mit korrespondierenden Gewinden versehene Hülse, die über die Stangenenden geschraubt und mit beiderseitigen Kontermuttern festgelegt ist. Zur Längenverstellung müssen die Konter muttern gelöst, die Hülse entsprechend verdreht und anschließend die Kontermuttern wieder angezogen werden. Dabei besteht die Gefahr, daß die beiden Stangenabschnitte relativ zueinander verdreht festgelegt werden, wodurch unter Umständen der Freigang von an den Stangenenden vorgesehenen Gelenken beeinträchtigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine längenverstellbare Stange der gat tungsgemäßen Art vorzuschlagen, die eine einfache, präzise Verstellung ermöglicht und bei der keine Relativverdrehung der beiden Stangenab schnitte zueinander möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestal tungen der Erfindung sind den Patentansprüchen 2-6 entnehmbar.

Erfindungsgemäß ist an zumindest einem Stangenabschnitt (oder gemäß Patentanspruch 6 an beiden Stangenabschnitten) eine achsparallele Ver zahnung vorgesehen, die in eine Hülse des anderen Stangenabschnittes eingeschoben mit einem darin verdrehbar gehaltenen, festlegbaren Zahn rad zusammenwirkt. Diese nach Art eines Zahnstangengetriebes ausgebil dete Verstelleinrichtung ermöglicht eine einfache Längenverstellung durch Verdrehen des Zahnrades, wobei anschließend das Zahnrad gegen Verdrehung zu sichern oder festzulegen ist. Zahnrad und Verzahnung bil den dabei zugleich eine Verdrehsicherung für die beiden Stangenab schnitte.

Sofern über die Stange wie im Falle einer Spurstange hohe Kräfte zu übertragen sind, wird gemäß Patentanspruch 2 vorgeschlagen, diese Kräfte symmetrisch mit in der Längsachse der Stange liegender Kraftwir kungslinie zu übertragen. Dadurch werden Biegemomente im Verstellbe reich ausgeschlossen. Besonders vorteilhaft kann gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 3 und 4 das Zahnrad leicht kegelförmig gestaltet und axial verschiebbar in der Hülse aufgenommen sein. Wird das Zahnrad nunmehr in axialer Richtung verspannt, so wird zugleich der verzahnte Bereich des Stangenabschnittes mit hoher Klemmkraft gegen die Hülse gepreßt. Dieser Festsitz kann noch gesteigert werden, wenn gemäß Pa tentanspruch 6 zwei diametral gegenüberliegende Stangenabschnitte mit Verzahnungen mit dem kegelförmigen Zahnrad zusammenwirken.

Zweckmäßig kann die Hülse die Stangenabschnitte gegebenenfalls unter Zwischenfügung von entsprechenden Ringdichtungen dicht umschließen, so daß die Verstelleinrichtung nahezu vollkommen von schädlichen äußeren Einflüssen wie Schmutz, Feuchtigkeit ect. geschützt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine längenverstellbare Spurstange mit in der Achse des drehbar angeordneten Zahnrades liegender Schnittebene;

Fig. 2 einen weiteren Längsschnitt durch die Spurstange gemäß Fig. 1, mit quer zur Achse des Zahnrades liegender Schnittebene.

Die nur im Bereich deren Verstellbarkeit in der Zeichnung dargestellte längenverstellbare Spurstange (10) für die Lenkung eines Kraftfahr zeuges weist einen ersten Spurstangenabschnitt (12) und einen zweiten Spurstangenabschnitt (14) in Form von Rundstäben auf. Beide Abschnitte (12, 14) besitzen je einen abgeflachten Bereich (16, 15), der jeweils asymmetrisch zur Längsmittelachse (20) der Spurstange (10) liegt. Die Bereiche (16, 18) weisen je eine achsparallele Verzahnung (22, 24) auf.

Zwischen den beiden Verzahnungen (22, 24) mit in der Längsmittelachse (20) der Spurstange (10) liegender Drehachse ist ein Zahnrad (26) ange ordnet, welches drehbar in einer die beiden Stangenabschnitte (12, 14) umschließenden, rohrförmigen Hülse (28) gehalten ist.

Das Zahnrad (26) weist einen kegelförmig gestalteten, verzahnten Be reich (30), einen zylindrischen Abschnitt (32), einen mit Schlüssel flächen versehenen Kopf (34) sowie einen Gewindeabschnitt (36) auf. Der zylindrische Abschnitt (32) und der Gewindeabschnitt (36) sind in kor respondierenden Bohrungen (38, 40) in der Hülse (28) drehbar gehalten. Die Bohrungsmittelachse (= Drehachse 39) der beiden Bohrungen (38, 40) ist senkrecht zur Längsmittelachse der Spurstange (20) diese durch stoßend, ausgerichtet.

Die verzahnten Bereiche (16, 18) der Stangenabschnitte (12, 14) sowie das Zahnrad (26) liegen innerhalb der Hülse (28) und sind durch Dichtringe (42) nach außen abgedichtet. Die Hülse (28) ist so lang auszulegen, daß sie eine biegesteife Führung der beiden Stangenabschnitte (12, 14) zu einander sicherstellt.

Bei der Montage der Spurstange (10) werden die beiden Stangenabschnitte (12, 14) in die Hülse (28) eingeschoben, wobei das Zahnrad (26) bereits montiert sein kann. Durch Anziehen der das Zahnrad (26) in der Hülse (28) axial verspannenden Schraubenmutter (44), wobei der mit Schlüssel flächen versehene Kopf (34) des Zahnrades (26) gegenzuhalten ist, wer den durch die kegelige Gestaltung des verzahnten Bereiches (30) die beiden abgeflachten Bereiche (16, 18) radial nach außen gespannt und da bei abhängig von dem gewählten Konuswinkel und der über die Schrauben mutter (44) aufgebrachten Vorspannkraft mit der Hülse (28) verklemmt. Die Spurstange (10) wirkt nunmehr als einheitliches, in sich festes Bauteil.

Zur Längsverstellung der Spurstange (10) wird unter Gegenhalten des Kopfes (34) die Schraubenmutter (44) gelöst, wobei durch anschließendes Verdrehen des Zahnrades (26) die Verstellung vorgenommen wird. An schließend ist die Schraubenmutter (44) wieder festzuziehen.

Es versteht sich, daß zum Festklemmen der abgeflachten Bereiche (16, 18) das Zahnrad (26) axial verschiebbar in der Hülse (28) aufgenommen sein muß. Daß heißt, daß zwischen dem Kopf (34) und dem Außenumfang der Hül se (28) bzw. zwischen dem kegelförmig verzahnten Bereich (30) und dem Innenumfang der Hülse (28) ein entsprechender Freiraum vorzusehen ist. Bei Anziehen der Schraubenmutter (44) wird deshalb nicht der Kopf (34) mit der Hülse (28) verspannt, sondern der kegelförmige verzahnte Be reich (30) über die abgeflachten Bereiche (16, 18) der Stangenabschnitte mit der Hülse (28).

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel be schränkt. So kann zur Vereinfachung des Fertigungsaufwandes nur ein Stangenabschnitt mit einer entsprechenden Verzahnung versehen sein und mit dem Zahnrad (26) zusammenwirken. Es versteht sich, daß in diesem Falle die Hülse (28) mit dem zweiten, unverzahnten Stangenabschnitt fest verbunden sein muß. Dies kann entweder durch Aufschrauben oder durch Verschweißen bewerkstelligt werden. Ferner leuchtet es ein, daß einer der Stangenabschnitte unmittelbarer Bestandteil eines an der Spurstange (10) vorgesehenen Gelenkes oder eines anderen Anschlußele mentes sein kann.

Das Zahnrad (26) kann gegebenenfalls im verzahnten Bereich auch zylindrisch ausgebildet sein und auf andere Weise gegen Verdrehung ge sichert werden. Beispielsweise könnte an dem zylindrischen Abschnitt (32) eine weitere Verzahnung vorgesehen sein, die mit einer korrespon dierenden Innenverzahnung der Hülse (28) zusammenwirkt. In diesem Falle müßte bei einer Längenverstellung die Schraubenmutter (44) entsprechend gelöst und das Zahnrad (26) axial soweit verschoben werden, bis die Verzahnung auf dem Abschnitt (32) außer Eingriff mit der Innenverzah nung der Hülse gerät und somit eine Verstellung ermöglicht. Nach der Verstellung müßte der Zahneingriff wieder hergestellt werden.

Claims

1. Längenverstellbare Stange, insbesondere Spurstange für die Lenkung eines Kraftfahrzeuges, mit zwei zueinander verstellbaren Stangenab schnitten und einem Verstellelement, gekennzeichnet durch die fol genden Merkmale:

a) zumindest ein Stangenabschnitt (12, 14) weist eine achsparallele Verzahnung (22, 24) auf,
b) der Bereich (16, 18) mit der Verzahnung ist von einer mit dem zweiten Stangenabschnitt verbundenen Hülse (28) umfaßt,
c) in der Hülse (28) ist ein durch Befestigungsmittel (36, 44) festlegbares, verdrehbar gehaltenen Zahnrad (26) quer zur Längsachse (20) der Stange (10) angeordnet,
d) das Zahnrad (26) ist im Eingriff mit der zumindest einen Ver zahnung (24) des einen Stangenabschnittes (14).

2. Längenverstellbare Stange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

e) der zumindest eine Stangenabschnitt (14) eine asymmetrisch zur Stangen-Längsmittelachse (20) liegende Abflachung (18) auf weist, auf der die Verzahnung (24) ausgebildet ist, und
f) der Zahneingriff von Zahnrad (26) und Verzahnung (24) zumin dest angenähert symmetrisch zur Längsmittelachse (20) liegt.

3. Längenverstellbare Stange nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß

g) das Zahnrad (verzahnter Bereich 30) kegelförmig gestaltet und
h) axial verschiebbar in der Hülse (28) aufgenommen ist.

4. Längenverstellbare Stange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

i) das Zahnrad (26) mittels einer Schraubverbindung (36, 44) axial verspannbar ist.

5. Längenverstellbare Stange nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß

k) die Hülse (28) die Endbereiche der Stangenabschnitte (12, 14) dicht umschließt.

6. Längenverstellbare Stange nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stangenabschnitte (12, 14) mit einer Verzahnung (22, 24) versehen und diametral gegenüberlie gend mit dem Zahnrad (26) im Eingriff sind.