DE1141199B - Lenkgetriebe, insbesondere Kugelumlauflenkung fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft; ein Lenkgetriebe, insbesondere eine Kugelumlauflenkung für Kraftfahrzeuge, bei der auf einer Lenkspindel mit einem Schraubengewinde ein Mutterglied angeordnet ist, das im Gehäuse des Lenkgetriebes geführt und bei Drehung der Lenkspindel auf dieser längs bewegbar ist, und das mit einem Zapfen in einen Arm der Lenkhebelwelle eingreift und dadurch bei seiner Längsbewegung die Lenkhebelwelle dreht, wobei zwischen dem Arm der Lenkhebelwelle und dem in diesen eingreifenden Zapfen des Muttergliedes eine Wälzlagerung angeordnet ist.

Bei einer Lenkung der vorstehend genannten Art befindet sich zwischen einem gabelförmigen Arm der Lenkhebelwelle und einem in diesen eingreifenden Zapfen des Muttergliedes ein Wälzlager mit balliger Außenfläche, welches auf beiden Seiten am Gabelarm anliegt. Dabei findet aber bei einer bestimmten Drehrichtung der Lenkspindel zwischen dem Außenring des Lagers und dem Gabelarm stets nur auf einer Seite ein Abwälzen statt, während auf der gegenüberliegenden Seite der Außenring am Arm schleift. Dadurch entsteht eine erhöhte Abnutzung. Ein Spiel zwischen dem Außenring und dem Gabelarm kann jedoch nicht vorgesehen werden.

Die Erfindung hat die Beseitigung vorstehender Nachteile zur Aufgabe. Sie löst diese Aufgabe bei den eingangs genannten Lenkgetrieben dadurch, daß auf dem Zapfen des Muttergliedes im Durchdringungsbereich des Armes der Lenkhebelwelle nebeneinander zwei Wälzlager angeordnet sind und der Arm für jedes Wälzlager in an sich bekannter Weise nur eine besondere Anlagefläche aufweist, wobei diese Anlagefläche an beiden Wälzlagern — wie ebenfalls an sich bekannt — auf gegenüberliegenden Seiten des Zapfens liegen.

Es ist zwar das Prinzip der getrennten Anlage auf gegenüberliegenden Seiten bei einer anderen Lenkungsart bereits bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung wird jedoch die Lenkspindel mit zwei verschiedenen Laufflächen ausgerüstet und jeder Lauffläche ein Konus zugeordnet, der seinerseits im Arm der Lenkhebelwelle angeordnet ist. Beide Konusse sind koaxial zueinander und in ihrer eigenen Längsachse verschiebbar. Eine Feder hält sie beide stets in Anlage an den Laufflächen der Spindel.

Diese bekannte Anordnung hat — abgesehen vom anderen Lenkungsprinzip — schwerwiegende Nachteile. So ist z. B. die Lenkspindel nur schwer herzustellen. Bei ihrer Drehung werden beide Konusse in ihre Gänge hineingedrückt, so daß sie eventuell sogar, auf falsche Laufflächen geraten können. Die Feder

Lenkgetriebe,

insbesondere Kugelumlauflenkung
für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Eugen Stump, Stuttgart-Untertürkheim,
ist als Erfinder genannt worden

wirkt ferner der Rückdrehung der Lenkung in die Mittellage entgegen. Außerdem ist auch noch ein Konus nur mit einer Gleitlagerung ausgerüstet.

Alle diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung vermieden. Diese hat den Vorteil, daß der Zapfen als Ganzes spielfrei in den Arm der Lenkhebelwelle eingreift. Alle Vorteile und Eigenschaften der Kugelumlauflenkung bleiben erhalten. Jedes Lager für sich wälzt stets nur auf einer Seite direkt mit dem Gabelarm, ohne — wie bei der bekannten Anordnung — noch den anderen Konus in diese Übertragung einzuschalten.

Es gibt Lenkgetriebe, bei welchen der Arm der Lenkhebelwelle konische Anlageflächen hat, die direkt als Laufflächen für Schrägrollenlager dienen. Die Erfindung schlägt hierfür vor, die mit den Anlageflächen zusammenwirkenden Lageraußenringe außen konisch auszubilden. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Anlageflächen in an sich bekannter Weise stets unter der Spannung einer gegebenenfalls einstellbaren Spannfeder an den betreffenden Lagern anliegen. Hierdurch wird dann ein selbsttätiger Ausgleich etwa im Betrieb auftretender Abnutzung erreicht.

Für die Anordnung der Lager und der Spannfeder gibt es mehrere Möglichkeiten. So können die Lageraußenringe und die Anlageflächen spiegelbildlich zueinander angeordnet sein, derart, daß die Kegelspitzen der Konusflächen einander entgegengesetzt nach außen weisen. In diesem Fall liegt die Spannfeder zwischen den Lagern, und der Arm an der Lenkhebelwelle ist zweckmäßig geteilt ausgebildet.

Eine andere Möglichkeit liegt darin, beide Lager spiegelbildlich derart auf dem Zapfen anzuordnen, daß

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über der Fläche 24 Spiel hat. Die Anlagefläche 23 — auf der entgegengesetzten Seite des Zapfens — liegt wiederum fest am Außenring 18' des Lagers 18 an, der seinerseits auf der anderen Seite gegenüber der Fläche 25 wiederum Spiel hat.

Der Innenring des Lagers 19 stützt sich auf einem der Lenkmutter 13 benachbarten Ansatz 26 des Zapfens 14 ab. Zwischen dem Innenring des Lagers 18 und einer als Widerlager dienenden Verstellmutter 27

jeder ihrer Außenringe 18' bzw. 19' immer mit Vorspannung an seiner Anlagefläche 22 bzw. 23 am Gabelarm 20 fest anliegt.

Bei der Drehung der Spindel 11 in der einen Richtung übernimmt nur eine, z. B. die Anlagefläche 22, die Kraftübertragung vom Zapfen 14 auf den Arm 20 der Lenkhebelwelle 21. Dabei tritt an der Fläche 24 infolge des Freiganges keine Relativbewegung zwi-

Lenkhebelwelle zugeordnet sein. Sie ist zwischen Lenkhebelwelle und Gehäuse angeordnet und drückt die Lenkhebelwelle als Ganzes mit den Anlageflächen an ihrem Arm gegen die Lageraußenringe.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform im Schnitt,
Fig. 2 eine andere Ausfuhrungsform im Schnitt,

die Kegelspitzen der Konusneigungen an den beiden Anlageflächen und den entsprechenden Lageraußenringen in an sich bekannter Weise aufeinander zu gerichtet sind. In diesem Fall ist auf dem die Lager aufnehmenden Zapfen zugleich auch in an sich bekannter Weise die Spannfeder, und zwar außerhalb der beiden Lager und entgegengesetzt zum Mutterglied, angeordnet und einerseits auf einem Lagerinnenring und andererseits in ebenfalls an sich bekannter Weise

auf einer am Zapfen befestigten Verstellmutter abge- io ist auf dem Zapfen 14 eine Spannfeder 40 angeordnet, stützt, wobei der Innenring des anderen Lagers an Diese drückt beide Lager stets aufeinander zu, so daß einem Zapfenansatz anliegt. Bei der bekannten Anordnung liegt jedoch die Feder an Schrägrollen direkt
an, so daß sich bei Relativbewegungen erhöhte Reibung ergibt. 15

Schließlich kann man die Lager und Anlageflächen auch mit an sich bekannten gleichgerichteten Konusneigungen anordnen, vorzugsweise derart, daß die Kegelspitzen beider Lager bzw. Anlageflächen nach

dem Zapfenende hinweisen. Die Feder braucht dann 20 sehen dem Lageraußenring 19' und ihr selbst ein. Bei nicht auf dem Zapfen zu sitzen, sondern kann der der Drehung der Spindel 11 in der anderen Richtung

übernimmt nur die andere, z. B. die Hache 23, die Kraftübertragung, wobei wiederum die Fläche 25 keine Anlage gegenüber dem Lageraußenring 18' aufweist. In bezug auf beide Flächen 22 und 23 ist die Lenkung spielfrei, wobei etwaige Abnutzung durch die Spannfeder 40 ausgeglichen werden kann.

Nach Fig. 2 bis 4 sind auf dem Zapfen 14 des Muttergliedes 13 zwei Lager 28 und 29 derart angeordnet,

Fig. 3 die Draufsicht auf den Gabelarm der Aus- 30 daß die Kegelspitzen ihrer konischen Außenringe nach führungsform nach Fig. 2 und dem freien Zapfenende hinweisen. Das Lager 29 liegt

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2. fest an der Anlagefläche 30 und das Lager 28 fest an

Nach Fig. 1 ist in einem nicht näher dargestellten der entgegengesetzt liegenden Anlagefläche 31 des Gehäuse 10 eine Lenkspindel 11 gelagert, die ein Armes 20 der Lenkhebelwelle 21 an. Die anderen Schraubengewinde 12 aufweist. Auf der Lenkspindel 35 Flächen des Armes 20 haben Lagerspiel. Die Anlage ist ein Mutterglied 13 angeordnet. Dieses steht in an und auch die Kraftübertragung erfolgt im Prinzip in sich bekannter Weise unter Vermittlung von Kugeln derselben Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 1. mit dem Schraubengewinde 12 der Lenkspindel 11 in Insbesondere aus Fig. 3 ist das Spiel zwischen dem Verbindung. Am Mutterglied 13 befindet sich ein Lageraußenring 28' und der Fläche 32 am Gabelarm Zapfen 14, der mit einer Hülse 15 od. dgl. in einer 40 20 klar zu erkennen. Am anderen Lager ist dieselbe Führungsbahn 16 geführt ist, welche sich in einem Anordnung auf der anderen Seite getroffen. Gehäusedeckel 17 oder im Gehäuse 10 selbst befindet. Beide Lager 28 und 29 sind als Doppelrollenlager

Die Führungsbahn 16 kann geradlinig, geneigt oder ausgebildet, um ein Kippen zu vermeiden. Sie haben gekrümmt ausgebildet sein, wodurch sich jede ge- getrennte Innenringe, aber jedes Lager hat einen gewünschte Lenkungscharakteristik erreichen läßt. Im 45 meinsamen Außenring. Letzterer ist in der bereits vorliegenden Beispiel ist die Führungsbahn 16 gerad- beschriebenen Weise konisch ausgebildet. Die beiden linig und parallel zur Achse der Lenkspindel 11 aus- benachbarten Binenringe liegen fest aneinander an. gebildet. Bei Drehung der Spindel 11 macht also das Der äußere Innenring des Lagers 29 liegt am Zapfen-Mutterglied 13 eine reine Längsbewegung auf der ansatz 34 an, während der entgegengesetzte äußere Spindel. Der Zapfen 14 greift in einen gabelförmigen 50 Innenring des anderen Lagers 28 durch eine Mutter Arm 20 der nicht näher dargestellten Lenkhebelwelle 35 festgezogen wird.

21 ein. Bei der Längsbewegung des Muttergliedes 13 Die Spannfeder 33 ist zwischen der Lenkhebelwelle wird die Lenkhebelwelle 21 in an sich bekannter 21 und dem Gehäusedeckel 17 vorgesehen. Sie drückt Weise gedreht. die Lenkhebelwelle 21 als Ganzes mit ihren beiden

Auf dem Zapfen 14 des Muttergliedes sind zwei 55 Anlageflächen 30 und 31 fest gegen die Außenringe Lager 18 und 19 angeordnet. Die Außenringe beider der Lager 28 und 29 an. Die Spannfeder 33 befindet Lager sind konisch ausgebildet. Der gabelförmige Arm sich in einem Topf 36 und stützt sich auf ein eben-20 an der Lenkhebelwelle 21 weist zwei Anlageflächen falls topfförmig ausgebildetes Widerlager 37 ab. Letz-

22 und 23 auf, die entsprechend konisch geneigt sind teres ist in dem Deckel 17 mit einem Gewinde 38 ein- und auf gegenüberliegenden Seiten des Zapfens 14 an 60 geschraubt und durch eine Gegenmutter 39 gesichert, den Lageraußenringen der Lager 18 und 19 fest an- Durch ein Lösen der Gegenmutter kann das Widerliegen.

Die Lager 18 und 19 sind also spiegelbildlich zueinander auf dem Zapfen 14 angeordnet, wobei die
Kegelspitzen aufeinander zu zeigen. Der Gabelarm 20 liegt mit seiner Anlagefläche 22 fest am Lageraußenring 19' des Lagers 19 an, während dieser Lageraußenring 19' auf der gegenüberliegenden Seite gegen-

lager in verschiedene Stellungen gebracht und dadurch die Federspannung verändert werden.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Lenkgetriebe, insbesondere Kugelumlauflenkung für Kraftfahrzeuge, bei der auf einer Lenk-

spindel mit einem Schraubengewinde ein Mutterglied angeordnet ist, das im Gehäuse des Lenkgetriebes geführt und bei Drehung der Lenkspindel auf dieser längs bewegbar ist und das mit einem Zapfen in einen Arm der Lenkhebelwelle eingreift und dadurch bei seiner Längsbewegung die Lenkhebelwelle direht, wobei zwischen dem Arm der Lenkhebelwelle und dem in diesen eingreifenden Zapfen des Muttergliedes eine Wälzlagerung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zapfen (14) des Muttergliedes (13) im Durchdringungsbereich des Armes (20) der Lenkhebelwelle (21) nebeneinander zwei Wälzlager (18 und 19 bzw. 28 und 29) angeordnet sind und der Arm (20) für jedes Wälzlager (18 und 19 bzw. 28 und 29) in an sich bekannter Weise nur eine besondere Anlagefläche (23 bzw. 22; 31 bzw. 30) aufweist, wobei diese Anlageflächen an beiden Wälzlagern — wie ebenfalls an sich bekannt — auf gegenüberliegenden Seiten des Zapfens (14) liegen.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 und mit konischen Anlageflächen im Arm der Lenkhebelwelle, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Anlageflächen (22 und 23 bzw. 30 und 31) zusammenwirkenden Lageraußenringe (19' und 18') außen konisch ausgebildet sind.

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegebenenfalls einstellbare Spannfeder (40 bzw. 33) vorgesehen ist, durch die jede Anlagefläche (22 und 23 bzw. 30 und 31) in an sich bekannter Weise unter der Federspannung an ihrem betreffenden Lager (19 bzw. 18; 29 bzw. 28) anliegt.

4. Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageraußenringe und die Anlageflächen so angeordnet sind, daß ihre Konusneigungen in an sich bekannter Weise gegeneinander geneigt und die Kegelspitzen aufeinander zu gerichtet sind.

5. Lenkgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem die Lager (18 und 19) aufnehmenden Zapfen (14) zugleich auch in an sich bekannter Weise die Spannfeder (40) außerhalb der beiden Lager (18 und 19) angeordnet ist und sich die Feder (40) einerseits auf dem einen Lagerinnenring und andererseits in ebenfalls an sich bekannter Weise auf einer am Zapfen (14) befestigten Verstellmutter (27) abstützt, wobei der Innenring des anderen Lagers (19) an einem Zapfenansatz (26) anliegt.

6. Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageraußenringe und die Anlageflächen so angeordnet sind, daß ihre Konusneigungen gegeneinander geneigt sind und die Kegelspitzen nach außen einander entgegengesetzt sind, wobei die Spannfeder zwischen beiden Lagern angeordnet ist.

7. Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageraußenringe und die Anlageflächen so angeordnet sind, daß ihre Konusneigungen in an sich bekannter Weise gleichgerichtet sind, vorzugsweise derart, daß beide Kegelspitzen nach dem Zapfenende hinweisen.

8. Lenkgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder (33) zwischen Lenkhebelwelle (21) und Gehäuse bzw. einem Gehäuseteil (17) angeordnet ist und die Lenkhebelwelle (21) als Ganzes mit den Anlageflächen (30 und 31) an ihrem Arm (20) gegen die Lageraußenringe drückt.

9. Lenkgetriebe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Lager (28 bzw. 29) zwei Kugelreihen aufweist, die in an sich bekannter Weise auf einem gemeinsamen Außenring, aber jede für sich auf einem im Abstand zueinander liegenden Innenring abrollen.

10. Lenkgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einander benachbarten Innenringe der beiden Lager (28 und 29) fest aneinander anliegen und sich die äußeren Innenringe auf einem Zapfenansatz (34) bzw. gegen eine auf dem Zapfen (14) verschraubte Mutter (35) abstützen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1066 098;
deutsche Patentschriften Nr. 934 867, 896767;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1830 703;
französische Patentschrift Nr. 470 222;
britische Patentschrift Nr. 605 205.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 747/206 12.62