DE934867C

DE934867C - Lenkgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE934867C
Application number: DED12822A
Authority: DE
Inventors: Eugen Stump
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1952-07-26
Filing date: 1952-07-26
Publication date: 1955-11-03

Description

Lenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Übertragung der Lenkbewegung von der vom Lenkhandrad betätigten Spindel über eine Mutter auf einen an dieser angelenkten Lenkhebel mit einer zur Spindelachse quer verlaufenden Schwenkachse, derart, daß die Mutter zusammen mit der an ihrem oberen Ende schwenkbar geführten Lenkspindel an der Schwenkbewegung des Hebels um dessen Achse teilnimmt und die Mutter das untere Ende der mit ihr achssteif verbundenen und in ihr drehbar und verschiebbar geführten Lenkspindel hülsenförmig umschließt, wobei sie zweckmäßig über das Ende der Lenkspindel hinaus verlängert und an der z. B. gabelartigen Verlängerung am Lenkhebel in der Spindelachse angelenkt ist.
Es sind Lenkgetriebe- dieser Art bekannt, bei welchen die Mutter mittels eines fest mit der Spindel verbundenen Gewindes mit dieser im Eingriff steht und außerdem mittels eines Verschiebelagers auf der Spindel außerhalb des Gewindes geführt wird.
Des weiteren sind auch Lenkgetriebe bekannt, deren Spindel mit einer Mutter mittels endloser, in Gewindenuten der Spindel einerseits und der Mutter andererseits laufender Kugelketten im Eingriff steht. Die Spindel ist jedoch in diesem Fall unabhängig von der Mutter in einem Getriebegehäuse gelagert, in welchem gegebenenfalls die Mutter unabhängig von der Spindel geführt wird.
Die Erfindung bezweckt demgegenüber eine besonders einfache und möglichst kurze Bauart und besteht im wesentlichen darin, daß die Lenkspindel mit der Mutter ausschließlich durch eine oder mehrere, auf die achssteife seitliche Führung und Lagerung von Lenkspindel und Mutter mit Bezug aufeinander allein übernehmende endlose Kugelketten miteinander im Eingriff steht.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Vorteil erzielt, daß das untere Ende der Lenkspindel außer in den den Gewindeeingriff mit der Mutter herzustellenden Kugelketten nicht geführt und eine besondere Führung von Mutter und Spindel ineinander außerhalb dieser Kugelketten vermieden wird. Der Erfindung liegt hierbei die Erkenntnis zugrunde, daß die endlosen Kugelketten nicht nur dazu geeignet sind, die Drehbewegung der Spindel in eine Längsbewegung der Mutter umzuwandeln, sondern auch dazu, gleichzeitig zwischen Spindel und Mutter auftretende Biegekräfte aufzunehmen und die erforderliche Achssteifigkeit zwischen Spindel und Mutter zu gewährleisten. -Gleichzeitig wird die Reibung im Lenkgetriebe durch die Verwendung der an sich bekannten endlosen Kugelketten verringert. Die Reibung kann weiter noch dadurch herabgesetzt werden, daß die Lenkspindel an ihrem oberen Ende in einem zur Aufnahme von radialen und axialen Kräften geeigneten, kugelig einstellbaren Wälzlager gelagert und die Mutter mittels Wälzlagers am Lenkhebel angelenkt ist. Das letztgenannte Wälzlager ist hierbei zweckmäßig als einstellbares Kugelrollenlager ausgebildet. Die gesamte Bewegung erfolgt in diesem Fall unter Zwischenschaltung von reibungsarmen Wälzgliedern, indem Spindel und Mutter mittels der Kugelketten teleskopartig ineinander gelagert sind und gemeinsam um ,das obere reibungsarme Gelenk entsprechend der Bewegung des ebenfalls reibungsarm an die Mutter angelenkten Lenkliebels verschwenkt werden.
Der Lenkhebel kann, insbesondere bei schweren Fahrzeugen, in zweckmäßiger Weise gleichzeitig an einen Servomechanismus angeschlossen sein, welcher zur Unterstützung der Lenkbewegung dient.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. I ein Schema der Gesamtanordnung, Fig. 2 eine Ansicht des Getriebes von der Seite, Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch das Getriebe in Mittelstellung desselben und Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2. 'In Fig. I ist die Lenkspindel Io mit dem Lenkhandrad II unterhalb des letzteren in einem radiale und axiale Kräfte aufnehmenden Schwenklager I2, z. B. einem Kugellager, an der Karosserie gelagert. Die Spindel Io läuft in ihrem unteren Teil in das mit Gewinde versehene Ende 13 aus, welches durch eine endlose Kugelkette I4, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, mit der Mutter 15 im Eingriff steht. Die Kugeln I4 greifen hierbei in an sich bekannter Weise in entsprechende Gewindehälften von Spindel und Mutter ein und werden von einem zum anderen Ende des Gewindeeingriffes in einem Rückführrohr übergeleitet, welches in Fig. 2 und 3 bei 16 angedeutet ist. Die Mutter 15 ist über die Endfläche 17 der Spindel hinaus verlängert und läuft in eine Gabel mit den Gabelarmen 18 und I9 aus; welche durch ein Gelenk 2o mit dem Hebelarm 21 der in einem Lagerbock 22, z. B. am Fahrgestellrahmen, gelagerten Lenkhebelwelle 23 bzw. mit dem auf diese fest aufgesetzten Lenkhebel 24 verbunden sind. Die Verbindung erfolgt hierbei mittels einstellbarer Kegelrollenlager 25, 26, deren Einstellung durch in die Gabelarme 18, I9 einschraubbare und durch einen Bolzen 27 gegeneinander zu verspannende Büchsen 28, 29 erfolgen kann.
Wie Fig. I des weiteren zeigt, kann der Hebelarm 2 1 über das Gelenk 2o hinaus verlängert sein, wobei die Verlängerung 30 zum Anschluß eines Servomechanismus 3 I, z. B. in Form eines in einem Zylinder unter Öldruck gleitenden Kolbens, dient. Der Servomechanismus kann hierbei in an sich bekannter Weise (in. der Zeichnung nicht dargestellt) durch die Verdrehung der Lenkspindel gesteuert werden- derart, daß der Servomechanismus die Lenkbewegung im jeweiligen Umfang des gewünschten Lenkeinschlages unterstützt.
Wird die Lenkspindel mit Hilfe des Lenkhandrades gedreht, so verschraubt sie die auf ihr mittels der Kugelkette I4 geführte Mutter 15 in Richtung der Spindelachse. Die im übrigen frei angeordnete Mutter wird hierbei an ihrem vorderen Ende im Gelenk 2o durch den Hebelarm 21 in Schwenkrichtung um die Achse der Hebelwelle 23 verschwenkt, derart, daß das Gelenk 2o aus einer Endstellung 2o' bis in die andere Endstellung 2o" gelangen kann. Da die Spindel zusammen mit der Mutter im oberen Gelenk 1.2 frei schwenkbar gelagert ist, kann sie dieser Schwenkbewegung des Gelenkes 20 entsprechend einem Schwenkwinkel a ohne weiteres folgen. Die Mutter wird hierbei durch das Gelenk 2o am Drehen um ihre eigene Achse gehindert.
Da im Schwenklager 12, in der Kugelführung I4 und im Gelenk 2o nur rollende Reibung verwendet wird, ist der Reibungswiderstand des Getriebes außerordentlich gering. Gegebenenfalls könnte auch noch die Lenkhebelwelle 23 in Wälzlagern gelagert sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Lenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit Übertragung der Lenkbewegung von der vom Lenkhandrad betätigten Spindel über eine Mutter auf einen an dieser angelenkten Lenkhebel mit einer zur Spindelachse quer verlaufenden Schwenkaidhse, derart, diaß die Mutter zusammen mit der an ihrem oberen Ende schwingbar geführten Lenkspindel an der Schwenkbewegung des Hebels um dessen Achse teilnimmt und die Mutter das untere Ende der mit ihr achssteif verbundenen und in ihr drehbar und verschiebbar geführten Lenkspindel hülsenförmig umschließt, wobei sie zweckmäßig über das Ende der Lenkspindel hinaus verlängert und an der z. B. gabelartigen Verlängerung am Lenkhebel-in der Spindelachse angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkspindel mit der Mutter ausschließlich durch eine oder mehrere, auch die achssteife seitliche Führung und Lagerung von Lenkspindel und Mutter mit Bezug aufeinander allein übernehmende, endlose Kugelketten miteinander im Eingriff steht.
2. Lenkgetriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Lagerung der Lenkspindel in einem zur Aufnahme von radialen und axialen Kräften geeigneten, kugelig einstellbaren. Wälzlager vorgesehen und die Mutter mittels Wälzlagers am Lenkhebel angelenkt ist.
3. Lenkgetriebe nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Anlenkung der Mutter am Lenkhebel dienende Wälzlager als einstellbares Kegelrollenlager ausgebildet ist.
4. Lenkgetriebe nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkung der gabelartig ausgebildeten Mutter am Lenkhebel mittels zweier von entgegengesetzten Seiten in die Gabelarme eingesetzter, in die Bohrung des Hebels unter Zwischenschaltung von Rollen-oder Kugellagern hineinragender, verschraubbarer und durch einen Bolzen od. dgl. zusammengehaltener Büchsen erfolgt.
5. Lenkgetriebe nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lenkhebel, z. B. an einer über die Anlenkung der Mutter hinausragenden Verlängerung, ein Servomechanismus zur Unterstützung der Lenkung angeschlossen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 839 315, 287 889, 822 479; österreichische Patentschrift Nr. I7o 670; französische Patentschriften Nr. 528 998, 845 134, 629 649; USA.-Patentschriften Nr. 2 326 946, 2 267 524, 2 457 750, 2 488 917.