DE566897C - Lenkgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem die Drehung einer Lenksäule auf die Lenkräder des Fahrzeuges unter Vermittlung eines Mitnehmers übertragen wird, der in den Gewindegang einer an der Lenksäule vorgesehenen Schnecke eingreift.

Bei den bekannten Lenkgetrieben dieser Art wirken die Druckübertragungsflächen des

ίο Mitnehmers unmittelbar mit den Flanken des Schneckengewindes zusammen. Dies hat eine starke Abnutzung des Mitnehmers und des Schneckengewindes zur Folge. Bei größeren Getrieben besteht überdies die Gefahr, daß die Berührungsflächen der Mitnehmer und der Flanken des Schneckengewindes zu klein werden, so daß der spezifische Druck zwischen dem Gewinde und dem Mitnehmer übermäßig groß wird.

Es sind nun Schneckengetriebe bekannt, bei denen dieser Mangel dadurch beseitigt ist, daß die Druckübertragungsflächen der Schneckenzähne an besonderen Zwischenkörpern vorgesehen sind, die zwischen dem Schneckenrad-

s5 gewinde und den eigentlichen Schneckenzähnen eingeschaltet sind. Diese Zwischenkörper sind auf kugelförmig ausgebildete Ansätze der Zähne lose aufgesetzt, so daß sie auf dem Kugelansatz entsprechend den Windüngen des Schneckenganges gleiten können.

Auf diese Weise ist erreicht, daß sich die Druckübertragungflächen der Zwischenkörper stets dicht an das Gewinde der Schnecke anschmiegen.

Das bekannte Schneckengetriebe weist aber einen schwerwiegenden Nachteil auf. Dadurch, daß die Zwischenkörper bei der bekannten Bauart außen auf den kugeligen Ansätzen der Schneckenradzähne aufsitzen, ergibt sich notwendigerweise eine Einschnürung an der Wurzel des Schneckenradzahnes. Diese Einschnürung bedeutet aber eine gefährliche Schwächung des Querschnittes der Zahnwurzel. Die bekannte Bauart wirkt sich um so nachteiliger aus, je unregelmäßiger und je +5 wechselvoller die von dem Gewinde aufzunehmenden Beanspruchungen sind. Bei Lenkgetrieben für Kraftfahrzeuge könnte daher die Anwendung der bekannten Bauart keine befriedigenden Ergebnisse gewährleisten, da Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge in besonders hohem Maße schlagartigen und wechselvollen Beanspruchungen ausgesetzt sind.

Der an sich bekannte Gedanke der Verwendung besonderer Druckübertragungskörper, die zwischen Gewinde und Zahn eingeschaltet sind, wird nun nach der Erfindung bei Gelenkgetrieben für Kraftfahrzeuge dadurch nutzbar gemacht, daß mit den Flanken des Schneckengewindes die Druckübertragungs-

flächen von solchen Zwischenkörpern zusammenwirken, die mit kugeligen Flächen in dem .Mitnehmer versenkt und so in ihm gelenkig drehbar gelagert sind. Auf diese Weise ist eine Schwächung des Querschnittes der Mitnehmerwurzel vermieden, vielmehr kann der Wurzelquerschnitt den zu erwartenden Beanspruchungen entsprechend in den durch die Getriebebauart gezogenen Grenzen beliebig ίο groß gewählt werden, so daß die Gefahr des Abbrechens des Mitnehmers nahezu ausgeschlossen ist. Im übrigen erhält das Lenkgetriebe durch die versenkte xA.nordnung der kugeligen Zwischenkörper eine äußerst gedrängte Form, was mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit des Getriebes von großer Bedeutung ist.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wirken mit jeder Flanke des Schneckengewindes mehrere im Mitnehmer eingebettete und unabhängig voneinander drehbare Zwischenkörper zusammen. Diese Anordnung ist deswegen ohne Beeinträchtigung der Betriebssicherheit möglich, weil eine Schwächung der Mitnehmerwurzel durch Anordnung mehrerer Zwischenkörper auf jeder Mitnehmerseite nicht eintritt.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. ι ist eine teilweise im Schnitt gezeichnete Gesamtansicht des Lenkgetriebes. Der Schnitt ist senkrecht zur Achse der Lenksäule geführt. Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1. Die Fig. 4, 5 veranschaulichen zwei Abänderungsformen eines Teiles des Getriebes. Die Fig. 6, 7 und 8 stellen Abänderungsformen des Getriebes dar. Nach den Fig. 1 bis 3 ist die Lenksäule A mit einer Schraube B versehen, die im Querschnitt rechteckiges Gewinde aufweist. Die Schraube B ist am unteren Ende der Lenksäule^ befestigt. Mit einer hin und her schwingenden Welle D, die durch eine Kurbel £ mit den Lenkarmen der Vorderräder des Fahrzeuges zwangsläufig verbunden ist, besteht ein Hebel C aus einem Stück. Das obere Ende des Hebels C trägt einen Mitnehmer F₁ der in die Nut B¹ des Gewindes eingreift. Der Mitnehmer F ist innerhalb des Hebels C frei drehbar.

Die einander und den Seitenflanken der Nut B¹ gegenüberliegenden Flächen des Mitnehmers F weisen je zwei napfförmige Aussparungen auf. In jeder dieser Aussparungen ruht eine Halbkugel G₁ die innerhalb der Aussparung beweglich ist, während der abgeflachte Teil der Kugel mit der gegenüberliegeiiden Flanke der Nut B^x in gleitender Berührung steht.

im Bedarfsfalle kann die Arbeitsfläche eines jeden gehärteten Körpers so ausgebildet sein, daß sie der gegenüberliegenden Seitenflanke der Nut entspricht. In diesem Fall sind 6g zweckmäßig Mittel vorgesehen, die eine solche Drehung der gehärteten Körper verhindern, durch welche die dichte Anlage der Arbeitsfläche des gehärteten Körpers an der Seitenflanke der Nut beeinträchtigt würde. Diese Mittel setzen natürlich voraus, daß die gehärteten Körper sich selbst einzustellen in der Lage sind. Zu diesem Zweck sind bei den in den Fig. i, 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen die napfförmigen Aussparungen so ausgebildet, daß die beiden Halbkugeln auf jeder Seite des Mitnehmers F in der Betriebslage miteinander in Berührung sind, indem sie an der Berührungsstelle ein wenig abgeflacht sind.

Auf diese Weise werden sich im Falle einer axialen Verdrehung der Nut oder einer Änderung des Gewindewinkels oder des Winkels, den die Flanke der Nut mit ihrer Grundfläche bildet, entweder die eine oder beide Kugeln auf jeder Seite in ihrenAussparungen drehen, so daß der größte Teil der Arbeitsflächen der Kugeln in Berührung mit den Flanken der Nut bleibt. Die Flächen, mit denen zwei zusammengehörige Kugeln miteinander in Beruhrung stellen, verhindern, daß eine einzelne Kugel in eine solche Lage gelangt, in der sie mit der gegenüberliegenden Flanke der Nut nicht mehr hinreichend in Berührung steht.

Das Getriebe ist in einem Gehäuse H untergebracht, das mit einer entfernbaren Deckplatte H¹ versehen ist, so daß der Mitnehmer F und die Zwischenkörper G zwecks Besichtigung oder Erneuerung aus dem Gehäuse entfernt werden können. Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, ist die Anordnung der Teile so getroffen, daß der axiale Druck auf den Mitnehmer F gering ist. Immerhin ist die Deckplatte f?¹ mit einem nach innen ragenden Vorsprung H² versehen, der an der rückwärtigen Fläche des Mitnehmers F anliegt, um auf jeden Fall diesen geringen axialen Druck aufnehmen zu können.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Abänderungsform des Mitnehmerblockes sind auf no jeder der den Flanken der Nut B¹ gegenüberliegenden Flächen des Mitnehmers zwei zylindrische Vertiefungen vorgesehen. In jeder Vertiefung ruht ein im wesentlichen halbzylindrischer Bolzen J¹. Der abgeflachte Teil dieses Bolzens bildet die mit der gegenüberliegenden Flanke der Nut in Eingriff stehende Arbeitsfläche. Bei dieser Bauform wird der auf den Mitnehmer / ausgeübte seitliche Druck durch einen Flansch P aufgenommen, der mit dem oberen Ende des Armes C zusammenwirkt. Soll der Mitnehmer zurückgezo-

gen werden, so muß die hin und her schwingende Welle D gleichfalls zurückgenommen werden.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Abänderungsform sind die halbzylindrischen Bolzen P mit ihren Achsen im rechten Winkel zur Achse der Welle A angeordnet. Bei der in Fig. ö dargestellten Vorrichtung findet eine tonnenförmige Schnecke Anwendung, um die ein

»o Arm K (entsprechend dem Arm C in Fig. 1) so herumgeführt ist, daß das obere Ende dieses Armes sich in einer Lage über der tonnenförmigen Schnecke L befindet. Diese Schnecke ist an der Lenksäule A befestigt. Der Arm K

'5 ist mit einem Ansatz K¹ versehen, der in eine in der Schnecke vorgesehene schraubenförmige Nut L¹ mit annähernd viereckigem Querschnitt hineinpaßt. Innerhalb von napfförmigen, auf jeder Seite des Ansatzes K¹

»0 vorgesehenen Aussparungen sind zwei Halbkugeln M angeordnet. Diese Teile sind in ähnlicher Weise angeordnet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3.

Die in Fig. 7 dargestellte Ausführungs-

»5 form unterscheidet sich von der zuletzt erwähnten dadurch, daß an Stelle der Halbkugeln K teilweise abgeflachte zylindrische Bolzen O verwendet werden. Die abgeflachten Flächen stehen mit den gegenüberliegen-

so den Flanken der Nut L¹ in Eingriff. Die Bolzen O sind innerhalb des Ansatzes frei beweglich und können von oben eingesetzt werden. Ein mit einem breiten Kopf versehener Haltestift O¹ verhindert das Heraus-

'5 fallen der Bolzen. Bei den beiden in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen können die mit den Zwischenkörpern versehenen Mitnehmer an dem Hebel beweglich angeordnet sein, während die Arbeitsfläche eines jeden gehärteten Zwischenkörpers so ausgebildet ist, daß sie der Flanke der Nut entspricht. Ferner ist zweckmäßig die untere Fläche des Mitnehmers ein wenig konkav ausgebildet, um durch die Grundfläche der Nut L¹ nicht behindert zu sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 findet ein mit einer Nut versehener Mitnehmer in Verbindung mit dem Gewinde der Schraube oder der Schnecke Anwendung. Der Mit- nehmerP, welcher dem Mitnehmer/ in Fig.4 ähnelt, ist U-förmig ausgebildet und umfaßt das Gewinde O¹ einer an der Lenksäule A befestigten Schraube Q. Jede dem Gewinde Q¹ gegenüberliegende Fläche des mit der Nut versehenen Teils des Mitnehmers P weist eine zylindrische Vertiefung auf, in der ein halb- ' zylindrischer Bolzen R ruht (in ähnlicher j Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach J Fig. 5). Der abgeflachte Teil dieser Bolzen R steht mit der gegenüberliegenden Fläche des Gewindes Q¹ in Berührung.

Die Zahl der Zwischenkörper ist nicht auf die bei den dargestellten Ausführungsformen gewählte beschränkt, es kann eine beliebige Anzahl bei jeder Fläche des Mitnehmers Verwendung finden. Auch ist bei jeder Fläche des Mitnehmers gleichzeitig sowohl ein bolzenförmiger als auch ein kugelförmiger Zwischenkörper verwendbar. Ferner ist die Erfindung nicht auf die beschriebene Schrau- T> benart beschränkt, vielmehr ist sie auch bei anderen mit Nuten oder Gewinde versehenen, beispielsweise nach Art von Sanduhren ausgebildeten Körpern anwendbar, während die mit dem Mitnehmer zusammenwirkende Nut einen beliebigen Querschnitt aufweisen kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem die Drehung einer 8n Lenksäule auf die Lenkräder des Fahrzeuges unter Vermittlung eines Mitnehmers übertragen wird, der in den Gewindegang einer an der Lenksäule vorgesehenen Schnecke eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Flanken des Schneckengewindes (B¹) die Druckübertragungsflächen von Zwischenkörpern (G) zusammenwirken, die, mit kugeligen Flächen in dem Mitnehmer versenkt, in ihm gelenkig drehbar gelagert sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkörper (Gj mit zylindrischen Flächen in entsprechenden Ausnehmungen des Mitnehmers (F) gelenkig drehbar gelagert sind.

3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Flanke des Schneckengewindes (B¹) mehrere im Mitnehmer (P) eingebettete und unabhängig voneinander drehbare Zwischenkörper (G) zusammenwirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen