DE930135C

DE930135C - Lenkgetriebe mit Rueckschlagsicherung

Info

Publication number: DE930135C
Application number: DEZ3776A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wagner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1953-11-06
Filing date: 1953-11-07
Publication date: 1955-07-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkgetriebe mit einer Rückschilägsicherung für Kraftfahrzeuge. Diese verhindert, daß Stöße, die während der Fahrt auf die Vorderräder wirken, über die Lenkschnecke in die Lenkspindel und somit auf das Lenkrad übertragen werden.

Der Nachteil der eingebauten Rückschlagsicherung ist jedoch, daß das Straßengefühl verlorengeht und daß auch der selbsttätige Rücklauf der Lenkung aus der Kurve in die Geradeatisfahrt nicht mehr stattfinden kann.

' Es ist bereits ein Lenkgetriebe mit Rückschlagsicherung bekannt, die aus zwei Klemmrollen und einem die Klemmrollen umgebenden Zylinder besteht. Der Durchmesser der Klemmrollen ist etwas kleiner als der Halbmesser des Zylinders. Die Lenkschnecke ist auf der Lenkspindel frei drehbar. Die Lenkbewegung wird durch einen bzw. zwei mit den Klemmrollen im Eingriff stehende Fortsätze der Lenkspindel und durch die Rollen entgegen der Klemmrichtung auf einen segmentartigen Fortsatz der Lenkschnecke übertragen. Bei plötzlichen Stößen, welche die Lenkschnecke auf die Lenkspindel überträgt, werden die Klemmrollen in entgegengesetzter Richtung bewegt, berühren sich und klemmen sich dabei in dem Zylinder fest. Hierdurch fangen sich die Stöße auf, so daß sie nicht auf die Lenkspindel übertragen werden. Bei dieser Konstruktion ist es aber nicht mit Sicherheit zu vermeiden, daß die Klemmwirkung auch bei normaler Belastung auftritt, so daß ein selbsttätiger Rücklauf der Lenkung nicht gewährleistet ist.

Den gleichen Nachteil besitzt eine andere bekanntgewordene Lenkung ähnlicher Bauart, bei welcher sich die Klemmkugeln nicht berühren, sondern in Ausnehmungen des segmentartigen Fortsatzes der Lenkspindel untergebracht sind.

Die Erfindung schafft eine wesentliche Verbesserung dadurch, daß bei einem Lenkgetriebe mit formschlüssiger Kupplung zwischen Lenkspindel und Lenkschnecke und mit selbsttätiger Klemmsicherung ίο gegen Rücktrieb ein Teil dieser Klemmsicherung; im vorbeschriebenen Beispiel der die K'lemmrollen umgebende Reibring, axial verstellbar ist, so daß die Rückschlagsicherung wahlweise aussehaltbar ist. Dadurch wird eine formschlüssige Übertragung von Kräften auch von der Lenkschnecke auf die Lenkspindel ermöglicht, so daß bei normalem Fahr-, betrieb mit Straßengefühl· gefahren werden kann und die Lenkung aus einer Kurve selbsttätig in die Geradeausstelung zurückgeführt wird. Bei Fahrt in unebenem Gelände kann der Fahrer durch Umlegen eines Hebels die Rückschlags icherung wieder einschalten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausfiührungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Abb. ι zeigt einen Schnitt durch das Lenkgetriebe mit ausgeschalteter Rückschlagsicherung;

Abb. 2 zeigt den gleichen Schnitt, jedoch mit eingeschalteter Rückschlagsicherung; Abb. 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. 1;

Abb..4 ist eine Seitenansicht des Getriebegehäuses mit dem Verstellgestänge;

Abb. 5 zeigt eine Vorderansicht des Getriebegehäuses mit dem Verstellgestänge.

In Abb. ι ist 1 die Lenkschnecke, welche auf der Lenkspindel 2 drehbar gelagert ist.' Das feste Getriebegehäuse 3 ist durch einen oder mehrere Keile 31 mit einem Lagerring 4 fest verbunden, in welchem die Lenkspindel 1 mittels Wälzkörper 29 drehbar gelagert ist. Die Lenkspindel 2 weist zwei Bolzen 7 auf, welche in Bohrungen von zwei Klemmrollen 6 hineinragen. In Innenprofilen, mit Nutenkeilen 30 des Lagerringes 4 ist ein Innenring 5 längs verschieblieh, aber undrehbar gelagert. In der dargestellten ausgeschalteten Stellung des Innenringes S liegen die beiden Rollen 6 außerhalb des Innenringes 5.

In Abb. 2 ist der Innenring in seiner Einschaltstellung dargestellt, in welcher er die beiden Klemmrollen 6 umfaßt. Schrägflächen 24 und 25 am Innenring 5 und an den Klemmrollen 6 'ermöglichen das sichere Übergleiten des Innenringes 5 über die Klemmrollen 6.

Der Innenring 5 ist mit einem Fortsatz 8 versehen, der aus dem Gehäusedeckel 10 herausragt und eine Nut 32 aufweist, in welche eine Verstellgabel Ii eingreift. Anschläge 26 und 27 begrenzen den Weg des Innenringes S im Getriebegehäuse 3, 10. Die Wirkungsweise der Lenkung ist aus Abb. 3 ersichtlich. Sie zeigt die beiden Klemmrollen 6 im Innern des Innenringes 5. Die Lenkbewegung wird durch die beiden mit der Lenkspindel verbundenen Bolzen 7 auf die Rollen 6 übertragen. Die Bolzen 7 greifen derart exzentrisch in die Bohrungen der Rollen 6 ein, daß eine Bewegung der Rollen 6 im .Innenring 5 bei Antrieb vom Lenkrad her in beiden . Drehrichtungen möglich ist vermöge der Tatsache, daß die Summe der Außendurchmesser d der Rollen 6 etwas kleiner ist als der Innendurchmesser!) des Innenringes 5. Zweckmäßig beträgt die Differenz etwa ein Hundertstel des Rollendurchmessers. Die Bewegung der Rollen 6 im Innenring 5 überträgt sich auf das Segment 23, welches mit der Lenkschnecke I fest verbunden ist.

In der Ruhestellung der Lenkung werden die Rollen 6 durch den gefederten und in der Bohrung

22 des Segments 23 geführten Bolzen 21 an den Innenring- 5 gedrückt, wodurch die Klemmstellung der Rollen 6 hergestellt ist. Ein Verschieben der Rollen 6 im Ring 5 durch das Segment 23 ist also unmöglich. Irgendwelche Stöße, welche von den Vorderrädern auf die Lenkrolle und die Lenkschnecke mit Segment 23 auf treffen, werden also durch die Rollen aufgefangen und durch Reibschluß auf den Innenring 5 und damit auf das Gehäuse 3 geleitet. Eine Übertragung der Stöße auf die Bolzen 7 ist nicht möglich, da die Bolzen 7 genügend Spiel in den Rollen 6 haben.

Wird der Innenring S außer Eingriff von den Rollen 6 gebracht, ist. ein Klemmen der Rollen 6 nicht..mehr möglich, und es besteht sowohl bei Antrieb der Lenkung von den Bolzen 7 her als auch bei Rücktrieb von dem Lenkschneckensegment 23 her formschliissige Anlage zwischen den. Bolzen 7, den Rollen 6 und dem Segment 23.

Das Spiel zwischen dem Bolzen 7 und den Rollen 6 wie auch das Spiel zwischen dem Segment

23 und· den Rollen 6 ist in Abb. 3 übermäßig groß gezeichnet und beträgt tatsächlich nur wenige Zehntelmillimeter, so daß es sich bei Lenkung während der Fahrt nicht auswirkt. In der Einrückstellung des Innenringes 5 beträgt der Abstand c zwischen Schneckensegment 23 und einer der Rollen 6 bei eingerücktem Innenring 5 etwa ein Hundertstel des Rollendurchmessers d.

In den Abb. 4 und 5 ist 3 das Lenkgehäuse, das durch den Deckel 10 abgeschlossen ist. Die bereits erwähnte Verstellgabel 11 ist über den Hebel 12 und das Gestänge 13 mit dem Hebel 14 verbunden, der auf der längs der Steuersäule 33 angeordneten Schaltwelle 15 befestigt ist. Die Schaltwelle 15 endet in einem Schalthebel 19, der zweckmäßig direkt unterhalb des Lenkrades liegt.

. Am rechten Ende der Schaltwelle 15 (Abb. 4) ist ein Hebel 16 mit einem Zapfen 34 befestigt. An diesem Zapfen 34 greift eine Zugfeder 17 an, deren anderes Ende am gehäusefesten Zapfen 18 eingehängt ist.

In Abb. S ist die Lage des Verstellgestänges in der der Einschaltstellung des Innenringes 5 entsprechenden Stellung dargestellt. Durch die Lage⁵ des Zapfens 18 unterhalb der Schaltwelle 15 wird der Hebel 16 zusammen mit dem Verstellgestänge 11, 12, 13, 14, 15 durch die Feder 17 in die dargestellte linke Endstellung gezogen.

Beim Umlegen des Handhebels 19 wird der Hebel nach Überschreiten seiner Totpunktlage durch die Feder 17 in die rechte Endlage gezogen, welche der ausgeschalteten Stellung des Innenringes 5 entspricht.

In der ausgeschalteten Stellung des Innenringes 5 ist die Rückschlagsicherung außer Wirkung. Das Lenkgetriebe arbeitet dabei normal und vermittelt dem Fahrer ein Gefühl für die auf die Vorderräder wirkenden Kräfte. Auch werden in diesem Betriebszustand des Lenkgetriebes zum Teil auch sehr starke Schläge gedämpft, nur sind diese am Lenkrad spürbar.

Claims

Patentansprüche:

1. Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer Lenkschnecke und einer Lenkspindel, die mit der Lenkschnecke durch eine formschlüssige Kupplung mit selbsttätiger Klemmsicherung gegen Rückschlag verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (5) der Klemmvorrichtung verstellbar ist, so daß die Klemmwirkung aufgehoben werden kann und die formschlüssige Kupplung auch bei Rücktrieb von der Lenkschnecke auf die Lenkspindel wirksam wird.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, das aus einer im festen Lenkgehäuse drehbar gelagerten Lenksc'hnecke mit einer vorspringenden segmentförmigen Nase, einer in einer Bohrung der Lenkschnecke frei drehbaren Lenkspindel mit zwei Lenkspindelibolzen, zwei mitderSchneckennase zusammenwirkenden Klemmrollen mit je einer konzentrischen Bohrung, in welche einer der Lenkspindelbolzen mit Spiel eingreift, und aus einem die beiden Klemmrollen umfassenden, gegenüber dem Lenkgehäuse nicht drehbaren Innenring besteht, wobei der Außendurchmesser der RjückschlagroUen etwas kleiner ist als der Halbmesser der Bohrung des Innenringes und die Klemmrollen durch einen in der Schneckennase geführten federnden Zapfen mit dem Innenring in Berührung gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (5) gegenüber dem Lenkgehäuse (3) längs verschieblich gelagert ist und durch eine Verstelleinrichtung wahlweise in und außer Eingriff mit den Klemmrollen (6) gebracht werden kann.

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmrollen (6) an der dem Innenring (5) zugekehrten Seite eine Schräge (25) und der Innenring (5) eine entsprechende Schräge (24) aufweist, welche in der Außereingriffsteilung des Innenringes (5) um eine gewisse Strecke von der Schräge der Rollen

(6) entfernt ist.

4. Verstelleinrichtung für ein Lenkgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (5) einen aus dem Lenkgehäuse (3) herausragenden Fortsatz (8) aufweist, an dem ein Verstellhebel (11) angreift und der einen zwischen zwei Anschlägen (26,27J beweglichen Bund (9) hat.

5. Verstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (11) durch einen Handhebel (19) über eine längs der Steuersäule (33) angeordnete Schaltwelle (15), einen Hebel (14), ein Gestänge (13) und einen Hebel (12) verstellt werden kann.

6. Verstelleinrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schaltwelle (15) ein Hebel (16) angeordnet ist, dessen Ende durch eine Zugfeder (17) mit einem am Schaltgehäusedeckel (10) festen Bolzen (18) verbunden ist, der in einem gewissen Abstand von der Achse der Schaltwelle (15) liegt.

7. Verstelleinrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (15) mi.t einem Handschalthebel (19) versehen ist, der unmittelbar unterhalb des Lenkrades angeordnet ist.

8. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der beiden Durchmesser (d) der Rollen (6) etwa um ein Hundertstel des Rollendurchmessers kleiner ist als der Bohrungsdurchmesser (D) des Innenringes (5).

9. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (c) zwischen Schneckennase (23) und einer der Rollen (6) bei eingerücktem Innenring (5) etwa ein Hundertstel des Rollendurchmessers (d) beträgt.

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2284202.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 525 7.55