WO2011134465A1 - Vorrichtung zum andrücken einer zahnstange - Google Patents

Vorrichtung zum andrücken einer zahnstange Download PDF

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WO2011134465A1 PCT/DE2011/075057 DE2011075057W WO2011134465A1 WO 2011134465 A1 WO2011134465 A1 WO 2011134465A1 DE 2011075057 W DE2011075057 W DE 2011075057W WO 2011134465 A1 WO2011134465 A1 WO 2011134465A1
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spring washer
rack
recess
pressure piece
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Helmut Bareis
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Zf Lenksysteme Gmbh
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    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/123—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
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    • F16H55/02—Toothed members; Worms
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    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/1967—Rack and pinion

Definitions

  • the invention relates to a device for pressing a rack on a standing with the rack engaging pinion, in particular for a steering of a motor vehicle, with a loadable in the direction of the rack slidably guided in a housing pressure piece and an adjusting device for balancing a game occurring in the steering , according to DE 10 2008 054 782.4.
  • the invention has the object to improve the device of the type mentioned in such a way that the costly and problematic adjustment of the game can be omitted in the future.
  • the invention solves this problem with a generic device, which according to the invention comprises an adjusting screw, between the screw and the adjusting the spring washer is arranged, and the adjusting a paragraph and the screw a recess or adjusting the recess and the screw has the paragraph ,
  • the paragraph of the adjusting device or the screw forms a game that is at least as large to compensate, for example, bumps on the teeth between a pinion and a rack, non-circularity of the pinion, parallelism error with respect to the teeth of the rack and its back and other tolerance-related deviations.
  • the recess in the set screw or the adjusting device allows the spring washer a spring travel, this requires to compensate for the above-mentioned game.
  • the required game is exclusively by the structural design of the paragraph and the recess ensured. The complex and problematic adjustment of a screw is therefore eliminated.
  • the adjusting screw or the adjusting device may have a further recess for receiving the spring washer.
  • the spring washer can be held on the adjusting screw or on the adjusting device in a specific position.
  • the outer edge of the spring washer can rest on the inner edge of the further recess and the shoulder in the region of the edge of a through hole of the spring washer on the spring washer. In this way, the spring washer can be held in its specific position while ensuring the required clearance.
  • a shoulder can be inserted into the through hole of the spring washer, which shoulder is provided in the middle region of the adjusting screw or the adjusting device. In this way, the spring washer is also held in its specific position.
  • the adjusting device may have two adjoining adjusting disks, wherein the pressure washer abutting the adjusting disk and the pressure piece are integrally formed. Due to the integral nature of the pressure piece and the adjusting disk assembly costs can be significantly reduced.
  • the invention further relates to a device for pressing a rack on a standing with the rack meshing pinion, in particular for steering a motor vehicle, with a loadable in the direction of the rack, slidably guided in a housing pressure piece and an adjusting device for balancing a steering in the occurring game, according to DE 10 2008 054 782.4, according to the invention between the adjusting device and the pressure piece a spring washer is arranged, wherein the adjusting device in its outer region a recess and the pressure piece opposite a paragraph or the Pressure piece, the recess and the adjusting device has the paragraph in the region of the spring washer.
  • the paragraph on the pressure piece or on the adjuster ensures the game to be compensated. He should be at least as big as the possible game.
  • the recess in the pressure piece or in the adjusting device allows the spring washer the spring travel that it needs to compensate for the game.
  • the adjusting device may have a circumferential insertable into a through hole of the spring washer heel.
  • the adjoining adjusting screw and the adjusting screw can be integrally formed.
  • the circumferential insertable into the through hole of the spring washer heel can be caulked. As a result, the spring washer is additionally secured.
  • the invention relates to a motor vehicle, which according to the invention comprises a device according to one of claims 1 to 9. It may preferably be equipped with an electric steering. The devices may be provided for an electric steering.
  • Fig. 1 is a sectional view through a first embodiment of
  • Fig. 2 is a sectional view through a second embodiment of
  • FIG. 3 is a sectional view through a third embodiment of
  • Fig. 1 shows a device 10 for pressing a rack 1 1 to a standing with the rack 1 1 in engagement here unspecified pinion.
  • a pressure piece 12 is guided displaceably in a housing 13.
  • an adjusting device 14 On the pressure piece 12 is an adjusting device 14, which has two adjoining adjusting disks 16 and 17. To the right of the adjusting device 14, an adjusting screw 15 is arranged, which is screwed into the housing 13.
  • the spring washer 18 has a through hole 19, at the edge of a circumferential shoulder 100 of the adjusting washer 17 abuts.
  • the height of the paragraph 100 corresponds to at least one game that corresponds, for example, bumps on the teeth between the pinion and the rack 1 1, roundness of the pinion, parallelism error with respect to the teeth of the rack 1 1 and their backs and other tolerance-related deviations.
  • the through hole 19 is not mandatory.
  • the opposite side of the spring washer 18 abuts on the adjusting screw 15. Between the spring washer 18 and the adjusting screw 15, a recess 101 is provided. The spring washer 18 rests in a further recess 102. The outer edge of the spring washer 18 abuts the inner edge of the further recess 102. If the pressure piece 12 is pressed to compensate for the game to the right, then the spring washer 18 is also pushed to the right into the recess 101.
  • the recess 101 serves as a clearance for the deflection of the spring washer 18th
  • Fig. 2 shows a device 20 with an adjusting screw 21 and an adjusting device 24 with adjusting discs 25 and 26.
  • a shoulder 22 is provided in the middle region of the adjusting screw 21, a shoulder 22 is provided.
  • the shoulder 22 can be inserted into the through hole 19 of the spring washer 18.
  • the outer region of the spring washer 18 rests on a circumferential shoulder 23 of the adjusting disk 26.
  • the paragraph 23 ensures the game to be compensated.
  • Opposite to paragraph 23 is in the adjusting screw 21 a likewise circumferential recess 28 is provided.
  • the spring washer 18 and the shoulder 23 are pressed into the recess 28 when the pressure pad 12 is moved to the right.
  • a recess 27 provides the paragraph 22 space.
  • FIG. 3 shows a device 30 in which a spring washer 31 is arranged between a pressure piece 32 and an adjusting device 33.
  • the adjusting device 33 has two adjusting discs 34 and 35, wherein the adjusting disc 35 has a peripheral shoulder 36 in its central region.
  • the shoulder 36 is inserted into a through hole 37 of the spring washer 31, whereby the spring washer 31 is held in a position determined for them.
  • the pressure piece 32 has at the outer edge of the spring washer 31 a circumferential shoulder 38, which ensures the game to be compensated. Opposite the paragraph 38, a circumferential recess 300 is provided. Thus, when the pressure piece 32 is moved to the right, so the outer portion of the spring washer 31 bends right into the recess 300 into it. A recess 39 in the pressure piece 32 offers the paragraph 36 place.
  • the peripheral shoulder 36 can be caulked to additionally secure the spring washer 31.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Andrücken einer Zahnstange (11) an ein mit der Zahnstange (11) in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange (11) belastbaren, in einem Gehäuse (13) verschiebbar geführten Druckstück (12) und einer Nachstelleinrichtung (14) zum Ausgleichen eines in der Lenkung auftretenden Spiels. Bei den bekannten Vorrichtungen muss das Spiel des Druckstücks mit einer Stellschraube eingestellt werden. Dies gestaltet sich sehr aufwändig und problematisch. Deshalb weist sie eine Stellschraube (15) auf, wobei zwischen der Stellschraube (15) und der Nachstelleinrichtung (14) eine Federscheibe (18) angeordnet ist, und die Nachstelleinrichtung (14) einen Absatz (100) und die Stellschraube (15) eine Ausnehmung (101) oder die Nachstelleinrichtung die Ausnehmung und die Stellschraube den Absatz aufweist

Description

Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange belastbaren in einem Gehäuse verschiebbar geführten Druckstück und einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleichen eines in der Lenkung auftretenden Spiels, gemäß der DE 10 2008 054 782.4.
Bei denen aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen muss ein Spiel des Druckstücks mit einer Stellschraube eingestellt werden. Das Einstellen des Spiels bereitet häufig Probleme, da die Stellschraube gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert werden muss. Hierzu wird die Stellschraube häufig in ihrer endgültigen Einstellung verstemmt. Durch das Verstemmen und auch durch die Einwirkung von Kräften während des Betriebes kann sich das Spiel des Druckstücks unerwünschterweise verändern.
Die Erfindung hat die Aufgabe die Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass zukünftig die aufwändige und problematische Einstellung des Spiels entfallen kann.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung, die erfindungsgemäß eine Stellschraube aufweist, wobei zwischen der Stellschraube und der Nachstelleinrichtung die Federscheibe angeordnet ist, und die Nachstelleinrichtung einen Absatz und die Stellschraube eine Ausnehmung oder die Nachstelleinrichtung die Ausnehmung und die Stellschraube den Absatz aufweist. Der Absatz der Nachstelleinrichtung oder der Stellschraube bildet ein Spiel, das mindestens so groß ist, um beispielsweise Unebenheiten auf der Verzahnung zwischen einem Ritzel und einer Zahnstange, Unrundheiten des Ritzels, Parallelitätsfehler bezüglich der Verzahnung der Zahnstange und ihrem Rücken und anderer toleranzbedingte Abweichungen auszugleichen. Die Ausnehmung in der Stellschraube oder der Nachstelleinrichtung ermöglicht der Federscheibe einen Federweg, den diese benötigt, um das oben genannte Spiel auszugleichen. Somit wird das erforderliche Spiel ausschließlich durch die konstruktive Auslegung des Absatzes und der Ausnehmung sichergestellt. Die aufwändige und problematische Einstellung einer Schraube entfällt also.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Stellschraube oder die Nachstelleinrichtung eine weitere Ausnehmung zur Aufnahme der Federscheibe aufweisen. Auf diese Weise kann die Federscheibe an der Stellschraube oder an der Nachstelleinrichtung in einer bestimmten Position gehalten werden.
Der Außenrand der Federscheibe kann am Innenrand der weiteren Ausnehmung und der Absatz im Bereich des Randes eines Durchgangslochs der Federscheibe an der Federscheibe anliegen. Auf diese Weise kann die Federscheibe in ihrer bestimmten Position gehalten und gleichzeitig das erforderliche Spiel sichergestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann in das Durchgangsloch der Federscheibe ein Absatz eingeführt werden, der im mittleren Bereich der Stellschraube oder der Nachstelleinrichtung vorgesehen ist. Auf diese Weise wird die Federscheibe ebenfalls in ihrer bestimmten Position gehalten.
Um das erforderliche Spiel sicherzustellen, kann ein Absatz an der Federscheibe im Bereich ihres Außenrandes anliegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Nachstelleinrichtung zwei aneinander anliegende Stellscheiben aufweisen, wobei die am Druckstück anliegende Stellscheibe und das Druckstück einstückig ausgebildet sind. Durch die Einstückigkeit des Druckstücks und der Stellscheibe kann der Montageaufwand deutlich reduziert werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein mit der Zahnstange in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange belastbaren, in einem Gehäuse verschiebbar geführten Druckstück und einer Nachstelleinrichtung zum Ausgleichen eines in der Lenkung auftretenden Spiels, gemäß der DE 10 2008 054 782.4, wobei erfindungsgemäß zwischen der Nachstelleinrichtung und dem Druckstück eine Federscheibe angeordnet ist, wobei die Nachstelleinrichtung in ihrem äußeren Bereich eine Ausnehmung und das Druckstück gegenüberliegend einen Absatz oder das Druckstück die Ausnehmung und die Nachstelleinrichtung den Absatz im Bereich der Federscheibe aufweist. Der Absatz am Druckstück oder an der Nachstelleinrichtung stellt das auszugleichende Spiel sicher. Er sollte mindestens so groß sein wie das mögliche Spiel. Die Ausnehmung im Druckstück oder in der Nachstelleinrichtung ermöglicht der Federscheibe den Federweg, den sie benötigt, um das Spiel auszugleichen.
Damit die Federscheibe in der für sie vorgesehenen Position gehalten wird, kann die Nachstelleinrichtung einen umlaufenden in ein Durchgangsloch der Federscheibe einführbaren Absatz aufweisen.
Um den Montageaufwand zu reduzieren, können die an der Stellschraube anliegende Stellscheibe und die Stellschraube einstückig ausgebildet sein.
Der umlaufende in das Durchgangsloch der Federscheibe einführbare Absatz kann verstemmbar sein. Dadurch wird die Federscheibe zusätzlich gesichert.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das erfindungsgemäß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist. Es kann vorzugsweise mit einer Elektrolenkung ausgerüstet sein. Auch die Vorrichtungen können für eine Elektrolenkung vorgesehen sein.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform der
Vorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine zweite Ausführungsform der
Vorrichtung; Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform der
Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Andrücken einer Zahnstange 1 1 an ein mit der Zahnstange 1 1 in Eingriff stehendes hier nicht näher dargestelltes Ritzel. Ein Druckstück 12 ist in einem Gehäuse 13 verschiebbar geführt.
An dem Druckstück 12 liegt eine Nachstelleinrichtung 14 an, die zwei aneinander anliegende Stellscheiben 16 und 17 aufweist. Rechts von der Nachstelleinrichtung 14 ist eine Stellschraube 15 angeordnet, die in das Gehäuse 13 eingeschraubt ist.
Zwischen der Stellschraube 15 und der Nachstelleinrichtung 14 ist eine Federscheibe 18 angeordnet. Die Federscheibe 18 weist ein Durchgangsloch 19 auf, an dessen Rand ein umlaufender Absatz 100 der Stellscheibe 17 anliegt. Die Höhe des Absatzes 100 entspricht mindestens einem Spiel, das beispielsweise Unebenheiten auf der Verzahnung zwischen dem Ritzel und der Zahnstange 1 1 , Unrundheiten des Ritzels, Parallelitätsfehler bezüglich der Verzahnung der Zahnstange 1 1 und ihrem Rücken und anderen toleranzbedingten Abweichungen entspricht. Das Durchgangsloch 19 ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Die gegenüberliegende Seite der Federscheibe 18 liegt an der Stellschraube 15 an. Zwischen der Federscheibe 18 und der Stellschraube 15 ist eine Ausnehmung 101 vorgesehen. Die Federscheibe 18 ruht in einer weiteren Ausnehmung 102. Der Außenrand der Federscheibe 18 liegt am Innenrand der weiteren Ausnehmung 102 an. Wenn das Druckstück 12 zum Ausgleichen des Spiels nach rechts gedrückt wird, dann wird die Federscheibe 18 ebenfalls nach rechts in die Ausnehmung 101 hineingedrückt. Die Ausnehmung 101 dient als Freigang zur Durchbiegung der Federscheibe 18.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 20 mit einer Stellschraube 21 und einer Nachstelleinrichtung 24 mit Stellscheiben 25 und 26. Im mittleren Bereich der Stellschraube 21 ist ein Absatz 22 vorgesehen. Der Absatz 22 kann in das Durchgangsloch 19 der Federscheibe 18 eingeführt werden. Der äußere Bereich der Federscheibe 18 liegt auf einem umlaufenden Absatz 23 der Stellscheibe 26 auf. Der Absatz 23 stellt das auszugleichende Spiel sicher. Gegenüber des Absatzes 23 ist in der Stellschraube 21 eine ebenfalls umlaufende Ausnehmung 28 vorgesehen. Die Federscheibe 18 und der Absatz 23 werden in die Ausnehmung 28 gedrückt, wenn das Druckstück 12 nach rechts bewegt wird. Eine Ausnehmung 27 bietet dem Absatz 22 Platz.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung 30, bei der eine Federscheibe 31 zwischen einem Druckstück 32 und einer Nachstelleinrichtung 33 angeordnet ist. Die Nachstelleinrichtung 33 weist zwei Stellscheiben 34 und 35 auf, wobei die Stellscheibe 35 in ihrem mittleren Bereich einen umlaufenden Absatz 36 aufweist. Der Absatz 36 ist in ein Durchgangsloch 37 der Federscheibe 31 eingeführt, wodurch die Federscheibe 31 in einer für sie bestimmten Position gehalten wird.
Das Druckstück 32 weist am äußeren Rand der Federscheibe 31 einen umlaufenden Absatz 38 auf, der das auszugleichende Spiel sicherstellt. Gegenüber des Absatzes 38 ist eine umlaufende Ausnehmung 300 vorgesehen. Wenn also das Druckstück 32 nach rechts bewegt wird, so biegt sich der äußere Bereich der Federscheibe 31 nach rechts in die Ausnehmung 300 hinein. Eine Ausnehmung 39 im Druckstück 32 bietet dem Absatz 36 Platz.
Der umlaufende Absatz 36 kann verstemmt werden, um die Federscheibe 31 zusätzlich zu sichern.
Bezugszeichenliste
10 Vorrichtung 28 Ausnehmung
1 1 Zahnstange
12 Druckstück 30 Vorrichtung
13 Gehäuse 31 Federscheibe
14 Nachstelleinrichtung 32 Druckstück
15 Stellschraube 33 Nachstelleinrichtung
16 Stellscheibe 34 Stellscheibe
17 Stellscheibe 35 Stellscheibe
18 Federscheibe 36 Absatz
19 Durchgangsloch 37 Durchgangsloch
38 Absatz
20 Vorrichtung 39 Ausnehmung
21 Stellschraube
22 Absatz 100 Absatz
23 Absatz 101 Ausnehmung
24 Nachstelleinrichtung 102 Ausnehmung
25 Stellscheibe
26 Stellscheibe 300 Ausnehmung
27 Ausnehmung

Claims

Ansprüche
1 . Vorrichtung (10, 20) zum Andrücken einer Zahnstange (1 1 ) an ein mit der Zahnstange (1 1 ) in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange (1 1 ) belastbaren, in einem Gehäuse (13) verschiebbar geführten Druckstück (12) und einer Nachstelleinrichtung (14, 24) zum Ausgleichen eines in der Lenkung auftretenden Spiels, gemäß der DE 10 2008 054 782.4, dadurch gekennzeichnet, das sie eine Stellschraube (15, 21 ) aufweist, wobei zwischen der Stellschraube (15, 21 ) und der Nachstelleinrichtung (14, 24) die Federscheibe (18) angeordnet ist, und die Nachstelleinrichtung (14, 24) einen Absatz (23, 100) und die Stellschraube (15, 21 ) eine Ausnehmung (101 , 28) oder die Nachstelleinrichtung die Ausnehmung und die Stellschraube den Absatz aufweist.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube (15) oder die Nachstelleinrichtung eine weitere Ausnehmung (102) zur Aufnahme der Federscheibe (18) aufweist.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenrand der Federscheibe (18) am Innenrand der weiteren Ausnehmung (102) und der Absatz (100) im Bereich des Randes eines Durchgangslochs (19) der Federscheibe (18) an der Federscheibe (18) anliegt.
4. Vorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Durchgangsloch (19) der Federscheibe (18) ein Absatz (22) einführbar ist, der im mittleren Bereich der Stellschraube (21 ) oder der Nachstelleinrichtung vorgesehen ist.
5. Vorrichtung (20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absatz (23) an der Federscheibe (18) im Bereich ihres Außenrandes anliegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstelleinrichtung zwei aneinander anliegende Stellscheiben aufweist, wobei die am Druckstück anliegende Stellscheibe und das Druckstück einstückig ausgebildet sind.
7. Vorrichtung (30) zum Andrücken der Zahnstange (1 1 ) an ein mit der Zahnstange (1 1 ) in Eingriff stehendes Ritzel, insbesondere für eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit einem in Richtung der Zahnstange (1 1 ) belastbaren, in einem Gehäuse (13) verschiebbar geführten Druckstück (32) und einer Nachstelleinrichtung (33) zum Ausgleichen eines in der Lenkung auftretenden Spiels, gemäß der DE 10 2008 054 782.4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nachstelleinrichtung (33) und dem Druckstück (32) eine Federscheibe (31 ) angeordnet ist, wobei die Nachstelleinrichtung (33) in ihrem äußeren Bereich eine Ausnehmung (300) und das Druckstück (32) gegenüberliegend einen Absatz (38) oder das Druckstück die Ausnehmung und die Nachstelleinrichtung den Absatz im Bereich der Federscheibe (31 ) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachstelleinrichtung (33) einen umlaufenden in ein Durchgangsloch (37) der Federscheibe (31 ) einführbaren Absatz (36) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Stellschraube anliegende Stellscheibe und die Stellschraube einstückig ausgebildet sind.
10. Vorrichtung (30) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der umlaufende in das Durchgangsloch der Federscheibe einführbare Absatz (36) verstemmbar ist.
1 1 . Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
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