DE6602482U

DE6602482U - Zahnstangengetriebe

Info

Publication number: DE6602482U
Application number: DE6602482U
Authority: DE
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1965-05-04
Filing date: 1966-05-04
Publication date: 1969-05-22
Also published as: GB1125756A; ES326325A1; US3421387A

Description

ZahnstangengatMebe

Die Neuerung betrifft ein Zahnstangengetriebe mit ainem drehbar in einem Getriebegehäuse angeordneten Zahnritzel und einer mit dem Ritzel in Eingriff stehenden und durch ,Drehung des Eitzels in Längsrichtung in dem Getriebegehäuse beweglichen Zahnstange sowie mit einer Stützeinrichtung, die einen Hollteil und einen Eollteilträger umfaßt, der im Getriebegehäuse verschiebbar angeordnet ist und den Rollteil derart trägt, daß dieser um eine in Bezug auf den Rollteilträger stationäre Achse drehbar ist, wobei die Stützeinrichtung auf der von der Verzahnng abgewandten Seite der Zahnstange zwischen dieeer und dem Getriebegehäuse angeordnet und der Rollteilträger federnd am Getriebegehäuse abgestützt ist, um die Stützeinrichtung gegen die Zahnstange zu drücken, sodaß sich der Hollteil bei der Bewegung der Zahnstange gleichsinnig mit dieser auf der Stützeinrichtung bewegt.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zahnstangengetriebe der beschriebenen Art die Reibungskräfte zwischen Zahnstange und Stützeinrichtung niedrig zu halten und eine einfache und die Leichtgängigkeit des Getriebes

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nicht beeinflußende seitliche Führung der Zahnstange quer zu ihrer Bewegungsrichtung zu schaffen. Ferner soll der Wirkungsgrad des Getriebes gesteigert werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß neuerungsgemäß die den Rollteil und den Rollteilträger umfassende Stützeinrichtung mit Flächen versehen ist, die auf der von der Verzahnung abgewandten Seite der Zahnstange diese als Führungen zur Verhinderung von seitlichen Bewegungen innerhalb des Getriebegehäuses seitlich abstützen. Vorzugsweise sind die Flächen zur seitlichen Führung der Zahnstange durch miteinander in Eingriff stehende Flächen an der Zahnstange und dem Rollteil gebildet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Neuerung besteht darin, daß der Rollteil als Spule ausgebildet ist, die im Längsschnitt eine konkave Sattelfläche aufweist, die einer kjnvexen Oberfläche der Zahnstange angepaßt ist. Er kann auch als Walze ausgebildet sein, die mit einer Ümfangsausnehmung versehen ist, in die ein entsprechender, sich axial erstreckender Vorsprung der Zahnstange eingreift.

Eine weitere vorteilhafte iusführungsform der Neuerung sieht vor, daß der Rollteil als von dem Rollteilträger gestützte Kuge^. ausgebildet -ist, die drehbar in einer Ausnehmung des Rollteilträgers angeordnet ist, und daß die Zahnstange mit einer sich axial erstreckenden Rinne versehen ist, die der Kugelform angepaßt ist und mit der Kugel in Eingriff steht.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Neuerung wird diese näher erläutert. Es zeigen:

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D'ig. 1 einen Querschnitt normal zur Längsachse der Zahnstange eines neuerungsgemäßen Zahnstangengetriebes, wobei der Rollteil die Form einer Kugel aufweist,

Fig. 2 ein Detail eines der in Fig. 1 gezeigten Bauart ähnlichen Zahnstangengetäiiebes, bei dem der Rollteil die Form einer Spule aufweist, und

Fig. 3 ein Detail eines der in Fig. 1 gezeigten Bauart ähnlichen Zahnstangengetriebes, bei dem der Rollteil die Form einer Walze

aufweist.

In Fig. 1 ist ein Zahnritzel 1 drehbar mittels Lagern 2 in einem Getriebegehäuse 3 gelagert. Das Zahnritzel 1 kann über eine Welle 4- in Drehbewegung versetzt werden. Das Zahnritzel 1 steht mit der Verzahnung 5 einer Zahnstange 6 in Eingriff, sodaß eine Drehung des Zahnritzels 1 eine lineare Bewegung der Zahnstange 6 durch das Getriebegehäuse 3 in Drehrichtung bewirkt.

Der Zahnstange 6 ist eine allgemein mit 7 bezeichnete Stützeinrichtung zugeordnet, wobei der Eollteil in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform eine Kugel 8 ist, die zwischen einer Ausnehmung 9 in einem Kugelträger 10 und einer entsprechenden, der Kugelxorm angepaßten Rinne 11 in der Zahnstange 6 angeordnet ist. Die Rinne 11 ist in der Zahnstange 6 an einer von der Verzahnung i? abgewandten Seite ausgebildet. Der Eugelträger 10 ist relativ zum

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Getriebegehäuse 3 federnd gelagert, um die Kugel 8 in Richtung auf und in Kontakt mit der Zahnstange 6 vorzuspannen. Im dargesteLlten Beispiel ist der Kugelträger in Richtung auf die Zahnstange 6 durch eine Feder

12 beaufschlagt, die zwischen dem Kugelträger und dem Getriebegehäuse 3 angeordnet ist, um die von der Kugel ausgeübte Tragwirkung zu verstärken. Es können auch andere federnde Lagerungen, beispielsweise Girami, verwendet werden.

Bei der Betätigung des in Fig. 1 gezeigten Zahnstangengetriebes dreht sich gleichsinnig mit der Bewegung der Zahnstange 6 die Kugel 8 relativ zum Kugelträger 10, sobald die Zahnstange 6 durch Drehung des Zahnritzels 1 durch das Getriebegehäuse 3 bewegt wird, wobei die Zahnstange 6 abgestützt wird. Durch die Ausnehmung 9 im Kugelträger und die der Kugeloberfläche angepaßte Rinne 11 in der Zahnstange 6 sowie durch die dazwischen angeordnete Kugel 8 erhält die Zahnstange 6 eine sichere seitliche Führung, ohne daß dadurch ein besonderer Aufwand erforderlich ist oder die Leichtgängigkeit des Getriebes beeinflußt wird.

Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2 und 3 werden r~-r Vereinfachung der Beschreibung für gleiche oder gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In Fig. 2 ist als Rolle anstelle der Kugel 8 eine Spule

13 vorgesehen, die zwischen der Zahnstange 6 und einem Spulenträger 14- angeordnet ist, der eine Sitzfläche 14a aufweist. Die Spule 13 ist so gelagert, daß sie sich relativ zum Spulenträger 14- drehen kann und falls gewünscht, kann die Spule bei 15 zur Drehung um ihre Achse mittels eines Stiftes am Spulenträger 14- befestigt werden. Es ist möglich, die Befestigung durch einen Stift dadurch zu vermeiden, daß man die Stützfläche deo

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Spulenträgers 14, auf der die Spule 13 sitzt, in der Form eines Sattels ausbildet, der der Sattelfläche der Spule entspricht. Die konkave Form der Sattelfläche der Spule ist dem halbkreisförmigen Querschnitt der Zahnstange 6 angepaßt. Die Spule 13 wird unter der Einwirkung der Feder in Richtung auf und in Eontakt mit der Zahnstange 6 vorgespannt und dreht sich in dervorstehend beschriebenen Weise während der Bewegung der Zahnstange, wobei wiederum durch, die besondere Formgebung der Solle iina. cLsp Sahs= stange eine seitliche Fahrung der Zahnstange gewährleistet ist.

In Fig. 3 weist die Rolle die Form einer Walze 16 auf, die zviisehen der Zahnstange 6 und einem Walzenträger 17 mit einer Stützfläche 17a angeordnet ist. Die am Umfang der Walze 16 vorgesehene Ausnehmung 16b, steht mit einem entsprechenden, sich axial erstreckenden Vorsprung 16a in Eingriff, der an der von der "Verzahnung 5 abgewandten Seite der Zahnstange herausgearbeitet ist. In ähnlicher V/eise wie bei der Aus führung s form nach Fig. 2 ist die Walze 16 relativ zum Walzenträger 17 drehbar gelagert und kann, falls gewünscht, zur Drehung um ihre Achse bei 18 mit einem Stift am Walzenträger 17 befestigt werden. Umgekehrt kann die Stütsflache 17a des Walzenträgers 17 bogenförmigen (Querschnitt aufweisen, um eine der konvexen Oberfläche der Walzie 16 entsprechende konkave rtusnehmung zu bilden, in der die Walze 16 ohne Hilfe eines Stiftes aufgenommen werden kann. Wie aus der vorstehenden Beschreibung und der Zeichnung leicht zu ersehen ir.t, wird auch durch diese Ausführungsform eine sichere seitliche Führung der Zahnstange 6 während ihrer Längsbewegung im Getriebegehäuse gewährleistet.

Man erkennt, daß verschiedene Abwandlungen der vorstehend beschriebenen Ausfürungsformen möglich sind, ohne daß von

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dem Gedanken der vorliegenden Keuerung abgev/icJien wird. Beispielsweise kann die Zalmstange einen anderen als kreisförmigen Querschnitt aufweisen, v/obei dann die -tiollteile entsprecnend anzupassen sind. Weiterhin können zur federnden Lagerung der Ho lit eil träger andere Mittel als Federn verwendet werden und es können andere als die vorstehend beschriebenen Mittel (.d.h.. Stifte oder die entsprechend erglänzte Ausbildung der Tragfläche.) zur Aufnahme der Eollteile in dem Boiflteilträger angewandt werden.

Schutzansprüche :

Claims

S c h u t zansprüche

1. Zahnstangengetriebe mit einem drehbar in einem Getriebegehäuse angeordneten Zahnritzel und einer mit dem Ritzel in Eingriff stehenden und durch Drehung des Ritzels in Längsrichtung in dem Getriebegehäuse beweglichen Zahnstange sowie mit einer ₍Stützeinrichtung, die einen fiollteil und einen Rollteilträger umfaßt, der im Getriebegehäuse verschiebbar angeordnet ist und den Rollteil derart trägt, daß dieser um eine in Bezug auf den Rollteilträger stationäre Achse drehbar ist, wobei die Stützeinrichtung auf der von der Verzahnung abgewandten Seite der Zahnstange zwischen dieser und dem Getriebegehäuse angeordnet und der Rollteilträger federn! an Getriebegehäuse abgestützt ist, um die Stützeinrichtung gegen die Zahnstange zu drücken, sodaß sich der Rollteil bei der Bewegung der Zahnstange gleichsinnig mit dieser auf der Stützeinrichtung bewegt, dadurch gekennzeichnet,, daß die den Rollteil (8, 13, 16) und den

Rollteilträger (10, 14, 17) umfassende Stützeinrichtung (7) mit Flächen (."¹O versehen ist, die auf der von der Verzahnung (5) abgewandten Seite der Zahnstange (6) diese als Führungen zur Verhinderung von seitlichen Bewegungen innerhalb des Getriebegehäuses seitlich abstützen.

2. Zahnstangengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dxe Flächen (11) zur seitlichen Führung der Zahnstange (6) durch miteinander in Eingriff stehende Flächen an der Zahnstange (6) und dem Rollteil (8, 13, 16) gebildet sind.

3. Zahnstangengetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rolltsi.l, als Spule (13) ausgebildet ist, die im Längsschnitt eine konkave Sattelfläche aufweist, die einer konvexen Oberfläche der Zahnstange (6) angepaßt ist.

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4. Zahnstangengetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollteil als Walze (16) ausgebildet ist, die mit einer Umfangsausnehmung (16b) versehen ist, in die ein entsprechender, sich axial erstreckender Vorsprung (16a) der Zahnstange (6) eingreift.

5. Zahnstangengetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet. daß der Sollteilträger (14, Iy) mit einer Stützfläche (14a, 17a) versehen ist, die entsprechend der Oberfläche des Rollteiles (13_S 16) ausgebildet ist, und der Rollteil (13, 16) im Getriebegehäuse (3) auf der Stützfläche (14a, 17a) gelagert ist, sodaß die Oberfläche des Rollteiles (13, 16) während seiner Drehung über die Stützfläche (14a, 1?a) wandert.

6. Zahnstangengetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollteil als von dem Rollteilträger (10) gestützte Kugel (8) ausgebildet ist, die drehbar¹ in einer Ausnehmung (9) des Rollteilträgers angeordnet ist, und daß die Zahnstange (6) mit einer sich axial erstreckenden Rinne C1i) versehen ist, die der Kugelform angepaßt ist und mit der Kugel (8) in Eingriff steht.