DE4334008C1

DE4334008C1 - Steering device with variable transmission

Info

Publication number: DE4334008C1
Application number: DE19934334008
Authority: DE
Inventors: Hubert Dipl Ing Bohner
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: ThyssenKrupp Presta Muelheim GmbH
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1993-10-06
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2013-10-07

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft eine mit variabler Übersetzung arbeitende Lenkvorrichtung, bei der eine Eingangswelle und eine dazu gleichachsige Ausgangswelle mittels einer zu den Wellen koaxialen, in Abhängigkeit von vorgebbaren Parametern axial verstellbaren Muffe antriebsgekuppelt sind, die bei Axialverschiebung eine Relativdrehung zwischen den Wellen mit von der Richtung der Axialver schiebung abhängiger relativer Drehrichtung bewirkt und dazu an ihrem Innenumfang zwei axial voneinander beab standete Verzahnungsbereiche mit unterschiedlicher Steil heit aufweist, von denen jeder mit einer komplementären Verzahnung eines der Wellenenden in Eingriff steht.The invention relates to a variable translation working steering device in which an input shaft and an output shaft coaxial with it by means of a coaxial to the waves, depending on predeterminable Axially adjustable sleeve with drive coupling are a relative rotation with axial displacement between the shafts with the direction of the axial ver shift dependent relative direction of rotation causes and for this purpose, axially spaced two apart on their inner circumference stood gearing areas with different steepness unit, each with a complementary Gearing one of the shaft ends is engaged.

Lenkvorrichtungen mit variabler Übersetzung sind für nicht spurgebundene Kraftfahrzeuge grundsätzlich bekannt. Dabei kann die variable Übersetzung in verschiedener Weise ausgenutzt werden. Beispielsweise kann das Über setzungsverhältnis zwischen den Bewegungen des Lenkhand rades und den Lenkrädern der Fahrzeuge geschwindigkeits abhängig verändert werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Übersetzung in Abhängigkeit von der Betäti gungsgeschwindigkeit zu verändern, mit der das Lenkhand rad vom Fahrer gedreht wird. Schließlich besteht die Möglichkeit, aufgrund der Konstruktion des Lenkgetriebes in der Lenkübertragung zwischen Lenkhandrad und Lenkrädern auftretende Übersetzungsänderungen zu kompensieren.Variable ratio steering devices are for Basically known non-track-bound motor vehicles. The variable translation can be done in different ways Way to be exploited. For example, the About setting relationship between the movements of the steering hand speed and the steering wheels of the vehicles be changed depending. In addition, it is possible the translation depending on the actuator change speed with which the steering hand wheel is rotated by the driver. Finally, there is Possibility due to the construction of the steering gear in the steering transmission between the steering handwheel and steering wheels to compensate for any translation changes that may occur.

Grundsätzlich sind für Lenkvorrichtungen mit variabler Übersetzung vielfältige Konstruktionen möglich. In der Regel werden sogenannte Überlagerungs- bzw. Summengetriebe eingesetzt, welche zwei Eingänge und einen Ausgang besitzen, wobei im Falle einer Fahrzeuglenkung der Ausgang mit den Lenkrädern bzw. mit deren Lenkgestänge antriebsverbunden ist und der eine Eingang über das Lenkhandrad betätigt wird, während der andere Eingang in Abhängigkeit von vor gebbaren Parametern angetrieben oder stillgehalten wird, so daß sich zwischen dem erstgenannten Eingang und dem Ausgang ein entsprechend veränderbares Übersetzungsver hältnis ergibt.Basically, for steering devices with variable Translation of various constructions possible. In the So-called superimposition or sum gearboxes become the rule used, which have two inputs and one output, in the case of vehicle steering, the exit with the Steering wheels or with their steering linkage connected to the drive and the one input is operated via the steering wheel will, while the other input depending on before available parameters are driven or kept still, so that between the first mentioned entrance and the Output a correspondingly changeable translation ver ratio results.

Konstruktionen der eingangs angegebenen Art sind beispiels weise aus der DE 28 20 563 A1 bekannt. Dort bildet die Muffe einen hydraulisch gegen Federkraft verschiebbaren Kolben, welcher in einem stationären Zylinder geführt ist, so daß die Kolbendichtungen zwangsläufig zu einer erheb lichen Reibung bei Betätigung der Lenkung führen. Denn die den Kolben bildende Muffe muß sich zwangsläufig bei Betäti gung der Lenkung drehen.Constructions of the type specified are exemplary as known from DE 28 20 563 A1. There forms the Socket a hydraulically displaceable against spring force Piston, which is guided in a stationary cylinder, so that the piston seals inevitably lead to an increase cause friction when the steering is actuated. Because the the sleeve forming the piston must inevitably be actuated turn the steering.

Aus der DE 31 21 008 A1 ist eine Konstruktion bekannt, bei der die axial verschiebbare Muffe zwei mit Verzahnungen unterschiedlicher Steilheit versehene Zahnräder antriebs mäßig verbindet, die ihrerseits drehfest und axial unver schiebbar auf den Enden der miteinander antriebsmäßig zu verbindenden Wellen angeordnet sind. Die Muffe besitzt auf ihrem Außenumfang einen Ringflansch bzw. Bund, mit dem sie innerhalb eines Ringteiles, welches den Ringflansch bzw. Bund U-förmig umschließt, axial drehgelagert ist. Das Ringteil ist mittels eines radialen Fortsatzes mit einem seitlich neben dem Ringteil angeordneten kolbenartigen Schieber eines hydraulischen Stellaggregates antriebsge koppelt. Bei dieser Konstruktion wirken auf das Ringteil sowie die Muffe große außermittige Kräfte ein, die zu erhöhtem Verschleiß und erhöhter Reibung führen.A construction is known from DE 31 21 008 A1, at the axially displaceable sleeve two with serrations gears provided with different slopes moderately connects, which in turn rotatably and axially non slidably on the ends of each other shafts to be connected are arranged. The sleeve has on its outer circumference a ring flange or collar with which they within a ring part, which the ring flange or collar surrounds U-shaped, is axially rotatably mounted. The ring part is connected by means of a radial extension a piston-like arranged laterally next to the ring part Slider of a hydraulic actuator couples. With this construction act on the ring part as well as the sleeve large eccentric forces leading to increased wear and increased friction.

Die DE 40 32 406 A1 zeigt eine Lenkvorrichtung, bei der zwei gleichachsige Wellen ebenfalls über eine axial ver schiebbare Muffe antriebsverbunden sind. Hier ist die Muffe mit der einen Welle drehfest, jedoch axial verschieblich ver bunden, während sie mit der anderen Welle durch eine Schräg schlitzführung mit einem an der anderen Welle angeordneten Eingriffsbolzen in Eingriff steht. Zur Axialverschiebung der Muffe dient eine parallel zu ihr angeordnete Zahnstange, die mit einem Querfortsatz in eine Umfangsnut der Muffe ein greift. Auch dieses Getriebe ist nicht optimal, da mit ver gleichsweise hoher Reibung gerechnet werden muß.DE 40 32 406 A1 shows a steering device in which two coaxial shafts also axially ver sliding sleeve are drive-connected. Here is the sleeve ver with a shaft rotatably, but axially displaceable tied up while sloping with the other shaft through a slant slot guide with one arranged on the other shaft Engaging pin is engaged. For axial displacement the sleeve serves a rack arranged parallel to it, with a transverse extension in a circumferential groove of the sleeve takes hold. This transmission is also not optimal, because with ver equally high friction must be expected.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine kinematisch verbes serte Lenkvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, wobei auch eine kompakte Bauweise sowie die Mög lichkeit gegeben sein sollen, grundsätzlich gleichartige Konstruktionen für einen fluidischen oder einen mechani schen Antrieb zur Verschiebung der Muffe einzusetzen.The object of the invention is now a kinematically verbes Serte steering device of the type specified create, while also a compact design and the poss should be given, basically similar Constructions for a fluidic or a mechanical Use the drive to move the sleeve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Muffe an ihrem einen Ende in Höhe des einen Verzahnungsbe reiches axial unverschiebbar am einen Endbereich einer zur Muffe koaxialen, deren Axialverschiebung bewirkenden Hülse drehgelagert ist, die sich mit ihrem anderen Endbereich zum anderen Ende der Muffe hin erstreckt und sowohl am Lager der Muffe als auch axial davon entfernt radial in einem statio nären Gehäuse oder daran radial abgestützten Teilen gelagert ist.This object is achieved in that the Sleeve at one end at the level of one toothing rich axially immovable at one end of a Sleeve coaxial, its axial displacement causing sleeve is pivoted, which with its other end to extends to the other end of the sleeve and both at the camp of the Sleeve as well as axially distant from it radially in a statio när housing or parts supported radially thereon is.

Die Erfindung verwirklicht den allgemeinen Gedanken, die zur Axialverschiebung der Muffe notwendigen Kräfte im Bereich stabil abgestützter Getriebeelemente zu übertragen, und zwar derart, daß die zu übertragenden Axialkräfte prak tisch gleichmäßig auf den Umfang der Muffe verteilt werden. Da sowohl für die Muffe als auch die Hülse eine in Axial richtung breite Lagerbasis möglich ist, können Verkantungen dieser Teile relativ zueinander und damit einhergehende Verklemmungen sicher verhindert werden.The invention realizes the general idea that forces necessary for axial displacement of the sleeve in Area of stable supported transmission elements, in such a way that the axial forces to be transmitted are practical table be evenly distributed over the circumference of the sleeve. Because both for the sleeve and the sleeve in axial direction of the wide stock base is possible, can tilt these parts relative to each other and related Jams can be prevented safely.

Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Konstruktion liegt in der möglichen kompakten Bauweise. Einerseits wird für die Muffe sowie die Hülse in Radialrichtung nur wenig Bauraum benötigt. Andererseits genügt in Axialrichtung der Verzahnungsbereich der miteinander antriebsgekoppelten Wellen, so daß auch die Lager für die einander zugewandten Wellenenden mit vergleichsweise geringem Axialabstand von einander angeordnet werden können. Auch hierdurch wird die konstruktive Stabilität erhöht.Another advantage of the construction according to the invention lies in the possible compact design. On the one hand only a little for the sleeve and the sleeve in the radial direction Installation space required. On the other hand, it suffices in the axial direction the toothing area of the drive-coupled Waves, so that the bearings for the facing each other Shaft ends with a comparatively small axial distance of can be arranged to each other. This also makes the constructive stability increased.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Hülse als Kolben bzw. Teil eines Kolbens eines hydraulischen Kolben- Zylinder-Organs ausgebildet sein. Aufgrund der drehbaren Lagerung der Muffe an der Hülse können die notwendigen Kolbendichtungen keinerlei Drehwiderstand verursachen. According to a preferred embodiment, the sleeve as Piston or part of a piston of a hydraulic piston Cylinder organ can be formed. Because of the rotatable Storage of the sleeve on the sleeve can be the necessary Piston seals do not cause any rotational resistance.

In diesem Zusammenhang ist eine Bauweise bevorzugt, bei der der das Axiallager zwischen Hülse und Muffe aufnehmende Endbereich der Hülse als nach Art eines kolbenartigen Schie bers in einer entsprechenden Bohrung eines stationären Gehäuses geführt ist und der andere Endbereich der Hülse einen Ringkolben bildet, welcher in einem gehäuseseitigen Ringraum verschiebbar geführt und hydraulisch verstellbar angeordnet ist.In this context, a construction is preferred in which the receiving the axial bearing between the sleeve and sleeve End region of the sleeve as in the manner of a piston-like shoot bers in a corresponding bore of a stationary Housing is guided and the other end portion of the sleeve forms an annular piston, which in a housing side Annular space guided and hydraulically adjustable is arranged.

Im Falle eines mechanischen Antriebes der Hülse besitzt der kolbenartig verdickt ausgebildete Endbereich der Hülse, welcher das Axiallager zwischen Hülse und Muffe aufnimmt, eine axiale oder gewindeförmige Verzahnung auf seinem Außenumfang, die mit einer entsprechend komplementären Verzahnung am Innenumfang eines die Hülse zylinderartig ummantelnden stationären Gehäuses zusammenwirkt. Darüber hinaus besitzt die Hülse auf ihrem Außenumfang axial neben dem kolbenartig in Radialrichtung vorspringenden vorge nannten Endbereich am Lager der Muffe eine im wesentlichen über die gesamte axiale Länge der Hülse erstreckte gewinde förmige oder axiale Verzahnung, die in eine gegengleiche Innenverzahnung eines auf der Hülse angeordneten und am stationären Gehäuse drehgelagerten Zahnrades eingreift, welches seinerseits mit dem Abtrieb eines Motors antriebs verbunden ist, beispielsweise über einen Zahnriemen od. dgl. Wird die Hülse mittels des Motors in Drehung versetzt, so bewirkt die gewindeformige Verzahnung zwischen der Hülse und dem Zahnrad oder zwischen dem einen Endbereich der Hülse und dem stationären Gehäuse, daß die Hülse axial vor- oder zurückgeschraubt wird und dementsprechend eine Axial bewegung der Muffe bewirkt. In the case of a mechanical drive the sleeve has the piston region-like thickened end region of the sleeve, which receives the thrust bearing between the sleeve and sleeve, an axial or thread-like toothing on his Outer circumference with a correspondingly complementary Toothing on the inner circumference of a sleeve like a cylinder encapsulating stationary housing cooperates. About that in addition, the sleeve has axially adjacent on its outer circumference the piston-like protruding in the radial direction called end area at the bearing of the sleeve essentially thread extending over the entire axial length of the sleeve shaped or axial toothing, which is in an opposite Internal toothing arranged on the sleeve and on engages stationary housing of the pivoted gear, which in turn drives the output of an engine is connected, for example via a toothed belt or the like. If the sleeve is rotated by the motor, so causes the thread-shaped toothing between the sleeve and the gear or between the one end portion of the Sleeve and the stationary housing that the sleeve axially forward or is screwed back and accordingly an axial movement of the sleeve causes.

Im übrigen wird hinsichtlich vorteilhafter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Er läuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele verwiesen, die in der Zeichnung dargestellt sind.Moreover, the advantageous features of Invention on the claims and the following he refined preferred exemplary embodiments, which are shown in the drawing.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Lenkvor richtung mit hydraulischem Antrieb und Fig. 1 shows an axial section of a Lenkvor device according to the invention with hydraulic drive and

Fig. 2 einen entsprechenden Axialschnitt einer Lenkvor richtung mit mechanischem Antrieb. Fig. 2 shows a corresponding axial section of a Lenkvor direction with mechanical drive.

Eine mit einem nicht dargestellten Lenkhandrad eines Kraft fahrzeuges antriebsverbundene Welle 1 sowie eine dazu gleichachsige, mit dem nicht dargestellten Lenkgestänge od. dgl. der Lenkräder des Kraftfahrzeuges verbundene Welle 2 bilden den einen Eingang sowie den Ausgang des in Fig. 1 dargestellten Getriebes. Die einander zugewandten Enden dieser Wellen 1 und 2 sind in einem als Mantelrohr ausge bildeten Gehäuse 3 angeordnet und an dessen Stirnenden in Lagern 4 und 5 drehgelagert, die entsprechend den unter schiedlichen Beanspruchungen von Eingangswelle 1 und Aus gangswelle 2 bemessen sind. Etwa im Bereich der axialen Mitte des Gehäuses 3 sind die Wellen 1 und 2 gegeneinander mittels eines Wälzlagers 6 mit Drehbarkeit relativ zueinander zen triert.A drive-connected shaft 1 with a steering handwheel of a motor vehicle, not shown, and a shaft 2 , which is coaxial with the steering linkage or the like, not shown. The steering wheels of the motor vehicle form the one input and the output of the transmission shown in FIG. 1. The mutually facing ends of these shafts 1 and 2 are arranged in a housing 3 formed as a casing tube and rotatably supported at the ends thereof in bearings 4 and 5 , which are dimensioned according to the under different stresses of input shaft 1 and output shaft 2 . Approximately in the area of the axial center of the housing 3 , the shafts 1 and 2 against each other by means of a rolling bearing 6 with rotatability relative to each other zen triert.

Die in das Gehäuse 3 hineinragenden Bereiche der Wellen 1 und 2 axial neben den Lagern 4 und 5 besitzen jeweils eine über praktisch die gesamte axiale Länge dieser Wellenteile erstreckte Außenverzahnung 7 und 8, vorzugs weise mit trapezförmigem Querschnitt. Dabei ist die Außen verzahnung 7 der Welle 1 als Axialverzahnung ausgebildet, d. h. die Zahnkämme erstrecken sich in Achsrichtung der Welle 1. Die Außenverzahnung 8 der Welle 2 bildet ein Gewinde, vorzugsweise mit 45° Steigung.The projecting into the housing 3 areas of the shafts 1 and 2 axially next to the bearings 4 and 5 each have an external toothing 7 and 8 extending over practically the entire axial length of these shaft parts, preferably with a trapezoidal cross section. The external toothing 7 of the shaft 1 is designed as an axial toothing, ie the tooth combs extend in the axial direction of the shaft 1 . The external toothing 8 of the shaft 2 forms a thread, preferably with a 45 ° pitch.

Grundsätzlich können auch beide Außenverzahnungen 7 und 8 gewindeförmig ausgebildet sein. Jedoch müssen die Gewinde dann unterschiedliche Steigungen oder - vorzugsweise - im Sinne von Rechts- und Linksgewinde entgegengesetzten Drehsinn aufweisen.In principle, both external toothings 7 and 8 can also be thread-shaped. However, the threads must then have different pitches or - preferably - opposite directions of rotation in the sense of right-hand and left-hand threads.

Koaxial zu den Wellen 1 und 2 ist eine Muffe 9 angeordnet, deren Endbereiche in die Außenverzahnungen 7 bzw. 8 ein greifende Innenverzahnungsbereiche 10 und 11 besitzen, welche entsprechend gegengleich zu den Außenverzahnungen 7 bzw. 8 ausgebildet sind und dementsprechend vorzugsweise ebenfalls trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Die Innen verzahnungsbereiche 10 und 11 sind axial voneinander hin reichend weit beabstandet, derart, daß die Innenverzahnungs bereiche 10 bzw. 11 jeweils auf annähernd der gesamten axialen Länge der Außenverzahnungen 7 bzw. 8 verschoben werden können.A sleeve 9 is arranged coaxially to the shafts 1 and 2 , the end regions of which have a gripping inner toothing regions 10 and 11 in the external toothings 7 and 8, respectively, which are designed correspondingly opposite to the external toothings 7 and 8 and accordingly preferably also have a trapezoidal cross section. The inner toothed areas 10 and 11 are axially spaced from each other far enough, such that the inner toothed areas 10 and 11 can be moved to approximately the entire axial length of the outer teeth 7 and 8 , respectively.

Eine derartige axiale Verschiebung der Muffe 9 ist zwangs läufig mit einer Relativdrehung zwischen den Wellen 1 und 2 verbunden, wobei sich der Richtungssinn der Relativdrehung entsprechend dem Richtungssinn der Axialverschiebung der Muffe umkehrt.Such an axial displacement of the sleeve 9 is inevitably connected with a relative rotation between the shafts 1 and 2 , the direction of the relative rotation being reversed in accordance with the direction of the axial displacement of the sleeve.

Etwa in der axialen Mitte des der Ausgangswelle 2 zuge ordneten Innenverzahnungsbereiches 11 der Muffe 9 ist an deren Außenumfang ein Ringbund 12 angeordnet bzw. ange formt, mit dem die Muffe 9 in einem im Gehäuse 3 axial geführten kolbenartigen Schieber 13 drehgelagert ist, wobei das Drehlager 14 so ausgebildet ist, daß auch große Axial kräfte zwischen dem kolbenartigen Schieber 13 und dem Ring bund 12 bzw. der Muffe 9 reibungsarm übertragbar sind. Dem entsprechend kann das Drehlager 14 in der dargestellten Weise als doppelseitiges Axiallager des Ringbundes 12 im Schieber 13 ausgebildet sein.Approximately in the axial center of the output shaft 2 assigned to the internal toothing area 11 of the sleeve 9 , an annular collar 12 is arranged or formed on the outer circumference thereof, with which the sleeve 9 is rotatably supported in a piston-like slide 13 axially guided in the housing 3 , the pivot bearing 14 is designed so that large axial forces between the piston-like slider 13 and the ring collar 12 or the sleeve 9 can be transmitted with low friction. Accordingly, the rotary bearing 14 can be designed in the manner shown as a double-sided axial bearing of the collar 12 in the slide 13 .

Der Schieber 13 bildet das kolbenartige eine Ende einer Hülse 15, deren anderes axiales Ende etwa in axial gleicher Höhe wie das vom Ringbund 12 abgewandte Ende der Muffe 9 angeordnet und mittels eines dort an der Hülse 15 ange ordneten Ringkolbens 16 im Ringraum zwischen dem Gehäuse 3 und einem im Bereich der Welle 1 in das Gehäuse 3 hinein ragenden Rohrteil 17 verschiebbar geführt ist. Der Ring kolben 16 ist am Innen- sowie Außenumfang mit Kolbendich tungen 18 versehen, die die Spalte zwischen Ringkolben 16 und Gehäuse 3 bzw. zwischen Ringkolben 16 und Rohrteil 17 abdichten.The slider 13 forms the piston-like one end of a sleeve 15 , the other axial end of which is arranged at approximately the same axial height as the end of the sleeve 9 facing away from the collar 12 and by means of an annular piston 16 arranged there on the sleeve 15 in the annular space between the housing 3 and a tube part 17 projecting into the housing 3 in the region of the shaft 1 is guided displaceably. The ring piston 16 is provided on the inner and outer circumference with Kolbendich lines 18 which seal the gap between the annular piston 16 and the housing 3 or between the annular piston 16 and the tubular part 17 .

Axial etwa in Höhe des Wälzlagers 6 zwischen den Wellen 1 und 2 ist im Gehäuse 3 ein ringförmiger Zylinderboden 19 fest angeordnet, wobei ein zwischen Hülse 15 und dem Innenumfang des Zylinderbodens 19 verbleibender Spalt durch einen Dichtring 20 abgedichtet wird, jedoch so, daß die Hülse 15 axial verschiebbar bleibt.Axially approximately at the level of the roller bearing 6 between the shafts 1 and 2 , an annular cylinder bottom 19 is fixedly arranged in the housing 3, a gap remaining between the sleeve 15 and the inner circumference of the cylinder bottom 19 being sealed by a sealing ring 20 , but in such a way that the sleeve 15 remains axially displaceable.

Der Ringkolben 16 teilt zwischen dem Zylinderboden 19 und dem Gehäuseboden 21 am in Fig. 1 rechten Ende des Gehäuses 3 zwei Ringkammern 22 und 23 voneinander ab, welche über Anschlüsse A und B mit Hydraulikmedium be liefert werden können bzw. aus denen über diese Anschlüsse A und B Hydraulikmedium abgeführt werden kann. The annular piston 16 divides between the cylinder base 19 and the housing base 21 at the right end of the housing 3 in FIG. 1 from two annular chambers 22 and 23 from each other, which can be supplied via connections A and B with hydraulic medium or from which via these connections A and B hydraulic medium can be discharged.

Der Ringkolben 16 sowie die Ringkammern 22 und 23 bilden also ein doppeltwirkendes hydraulisches Kolben- Zylinder organ, mit dem sich die Hülse 15 unter entsprechender Axialverschiebung der Muffe 9 axial verschieben läßt, so daß sich die Ausgangswelle 2 relativ zur Eingangswelle 1 in der einen oder anderen Richtung dreht, wodurch eine Drehung der Eingangswelle 1 mit entsprechend geändertem Übersetzungsverhältnis auf die Ausgangswelle 2 übertragen wird.The annular piston 16 and the annular chambers 22 and 23 thus form a double-acting hydraulic piston-cylinder organ, with which the sleeve 15 can be moved axially with a corresponding axial displacement of the sleeve 9 , so that the output shaft 2 relative to the input shaft 1 in one or the other Direction rotates, whereby a rotation of the input shaft 1 is transmitted to the output shaft 2 with a correspondingly changed transmission ratio.

Bei eventuellen Störungen des hydraulischen Antriebes brauchen die Anschlüsse A und B über dann automatisch schließende Ventile (nicht dargestellt) lediglich abge sperrt zu werden. Damit ist der Ringkolben 16 hydraulisch blockiert, und die Hülse 15 wird axial unbeweglich festge halten. Dies hat zur Folge, daß die Eingangswelle 1 und die Ausgangswelle 2 über die nun ebenfalls axial unverschiebbare Muffe 9 direkt miteinander antriebsgekuppelt sind (mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1).In the event of any malfunctions in the hydraulic drive, the connections A and B only need to be shut off via automatically closing valves (not shown). So that the annular piston 16 is hydraulically blocked, and the sleeve 15 is held axially immovably festge. The result of this is that the input shaft 1 and the output shaft 2 are directly coupled to one another via the sleeve 9, which is now also axially immovable (with a transmission ratio of 1: 1).

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehend beschriebenen Ausführungsform zunächst dadurch, daß sowohl der kolbenartige Schieber 13 als auch die Hülse 15 jeweils eine Außenverzahnung, vor zugsweise mit Trapez-Querschnitt, besitzen, wobei zumindest eine diese Verzahnungen 24 bzw. 25 gewindeförmig ist und die jeweils andere Außenverzahnung 25 bzw. 24 entweder als Gewindeverzahnung mit abweichender Steigung bzw. entgegen gesetztem Drehsinn oder als Axialverzahnung ausgebildet ist. The embodiment shown in FIG. 2 differs from the previously described embodiment in that both the piston-like slide 13 and the sleeve 15 each have external teeth, preferably with a trapezoidal cross section, at least one of these teeth 24 and 25 is thread-shaped and the other external toothing 25 or 24 is designed either as a thread toothing with a different pitch or opposite direction of rotation or as an axial toothing.

Im dargestellten Beispiel ist die Außenverzahnung 25 des kolbenartigen Schiebers 13 eine Axialverzahnung.In the example shown, the external toothing 25 of the piston-like slide 13 is an axial toothing.

Die Außenverzahnung 25 des kolbenartigen Schiebers 13 greift in eine entsprechende komplementäre Innenverzahnung des Gehäuses 3, während die Außenverzahnung 24 der Hülse 15 in eine entsprechende Innenverzahnung eines auf ihr ange ordneten Zahnrades 26 eingreift, welches über einen ringförmigen Axialfortsatz mittels eines Wälzlagers 27 am Gehäuse 3 radial und axial drehgelagert ist. Dieses Zahnrad 26 steht über einen Zahnriemen 28 in Antriebsver bindung mit einem Zahnrad 29 auf der Abtriebswelle eines Elektromotors 30.The external toothing 25 of the piston-like slide 13 engages in a corresponding complementary internal toothing of the housing 3 , while the external toothing 24 of the sleeve 15 engages in a corresponding internal toothing of a gear 26 arranged on it, which radially via an annular axial extension by means of a roller bearing 27 on the housing 3 and is axially pivoted. This gear 26 is connected via a toothed belt 28 in a driving connection with a gear 29 on the output shaft of an electric motor 30 .

Grundsätzlich ist es auch möglich, die Zahnräder 26 und 29 direkt oder über weitere Zahnräder miteinander in Eingriff und damit in Antriebsverbindung zu bringen.In principle, it is also possible to engage the gearwheels 26 and 29 with one another directly or via additional gearwheels and thus bring them into drive connection.

Wird das Zahnrad 26 in Drehung versetzt, so wird die Hülse 15 zwangsläufig je nach Drehrichtung in der einen oder anderen Richtung axial verschoben, so daß sich auch die Muffe 9 entsprechend axial bewegt und zwischen den Wellen 1 und 2 eine Relativdrehung auftreten muß.If the gear 26 is rotated, the sleeve 15 is inevitably axially shifted in one direction or the other depending on the direction of rotation, so that the sleeve 9 also moves axially accordingly and a relative rotation must occur between the shafts 1 and 2 .

Die die Antriebsverbindung der Hülse 15 mit dem Zahnrad 26 bewirkende Gewindeverzahnung 24 ist vorzugsweise selbst hemmend ausgebildet, so daß bei Störung der Steuerung des Elektromotors 30 dieser lediglich stillgesetzt zu werden braucht, um die Hülse 15 und damit auch die Muffe 9 axial unverschiebbar festzuhalten. The drive connection of the sleeve 15 with the gear 26 causing thread toothing 24 is preferably self-locking, so that in the event of a fault in the control of the electric motor 30 it only needs to be stopped in order to hold the sleeve 15 and thus also the sleeve 9 axially immovably.

Grundsätzlich ist es auch möglich, den Antrieb des Zahn rades 26 selbsthemmend auszubilden. Soweit die Verzahnung 25 gewindeförmig ausgebildet ist, kann auch hier die Steigung zur Erzielung einer Selbsthemmung bemessen sein.In principle, it is also possible to design the drive of the toothed wheel 26 to be self-locking. Insofar as the toothing 25 is thread-shaped, the pitch can also be dimensioned here in order to achieve self-locking.

Zur einfacheren Montierbarkeit ist das Gehäuse 3 bei beiden dargestellten Ausführungsformen axial teilbar, im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1 beispielsweise im Bereich des Zylinderbodens 19 und im Falle der Ausführungs form nach Fig. 2 im Bereich des Lagers 27. Darüber hinaus ist im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1 zweckmäßig vorgesehen, den kolbenartigen Schieber 13 oder auch den Ringkolben 16 von der Hülse 15 trennbar, jedoch mit der Hülse 15 fest verbindbar, anzuordnen.For easier assembly, the housing 3 is axially separable in the two embodiments shown, in the case of the embodiment according to FIG. 1, for example, in the region of the cylinder base 19 and in the case of the embodiment according to FIG. 2 in the region of the bearing 27 . In addition, in the case of the embodiment according to FIG. 1, it is expedient to arrange the piston-like slide 13 or the annular piston 16 to be separable from the sleeve 15 , but to be firmly connected to the sleeve 15 .

Claims

1. steering device with variable transmission ratio, in particular for non-track-bound motor vehicles, where at an input shaft and an output shaft of the steering device which is coaxial with it, by means of a sleeve which is coaxial with the shafts and is axially adjustable depending on predeterminable parameters, coupling sleeve which is coupled with axial displacement and a relative rotation between the shafts with relative rotation direction dependent on the direction of the axial displacement and for this purpose on its inner circumference has two axially spaced toothing areas with different steepness, each of which is in engagement with a complementary toothing of one of the shaft ends, characterized in that the sleeve ( 9 ) at one end at the level of a toothed region ( 11 ) axially immovable at one end region of a to the sleeve ( 9 ), the Axialver effecting sleeve ( 15 ) is rotatably mounted, with its other end region to the other eren end of the sleeve ( 9 ) extends and is supported both on the rotary bearing ( 14 ) of the sleeve ( 9 ) and axially away from it in a stationary housing ( 3 ) or parts supported thereon.

2. Steering device according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 15 ) is designed as a piston part of a double-acting hydraulic piston-cylinder unit.

3. Steering device according to claim 2, characterized in that the sleeve ( 15 ) at its end region facing away from the pivot bearing ( 14 ) is designed as a piston ( 16 ) or is fixedly connected to a piston.

4. Steering device according to claim 3, characterized in that the piston is designed as an annular piston ( 16 ) and is guided in a housing-side annular space on the inner circumferential side and the outer circumferential side.

5. Steering device according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 15 ) by mechanical drive ( 30 ) is axially displaceable and is arranged in the manner of a threaded spindle.

6. Steering device according to claim 5, characterized in that the sleeve in the region of the pivot bearing ( 14 ) with a larger diameter external toothing ( 25 ) in a housing-side stationary inner toothing and axially next to the pivot bearing ( 14 ) with a smaller diameter further External toothing ( 24 ) engages in an opposite internal toothing of a toothed wheel ( 26 ) arranged on the sleeve ( 15 ), which is rotatably mounted on the housing ( 3 ), at least one external toothing ( 24 ) being thread-shaped and the other external toothing ( 25 ) being flat if thread-shaped, but with a different pitch or opposite direction of rotation, or as Axialver toothing, so that rotation of the gear ( 26 ) causes an axial displacement of the sleeve ( 15 ) in the housing ( 3 ).

7. Steering drive according to claim 6, characterized in that the external toothing ( 24 ) cooperating with the gear ( 26 ) is designed as a thread toothing and the external toothing ( 25 ) cooperating with the housing toothing is designed as an axial toothing.