DE1073879B

DE1073879B - Rack and pinion steering device, in particular for motor vehicles

Info

Publication number: DE1073879B
Application number: DE1956A0025981
Authority: DE
Inventors: Frankfurt/M. und Kurt Schwenk Wolfsburg Dr.-Ing. Robert Eberan von Eberhorst
Original assignee: Auto Union G.m.b.H., Ingolstadt/ Donau
Priority date: 1957-04-03
Filing date: 1956-11-08
Publication date: 1960-01-21
Also published as: CH358701A; BE562191A; FR1185850A; FR73440E; GB873553A; NL107413C; NL105619C; BE566410A; GB873674A; DE1094120B; CH356361A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zahnstangen-Ienkvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der das in eine Zahnstange eingreifende Ritzel elastisch gelagert ist.The invention relates to a rack and pinion steering device, in particular for motor vehicles which the meshing in a rack pinion is elastically mounted.

Bei einer bekannten Ausführung dieser Art ist die Welle des Ritzels in einer Gummibuchse geführt, so daß das Ritzel stets spielfrei in die dazugehörige Zahnstange eingreift. Nachteilig bei dieser Ausführung ist es aber, daß die Lagerung zu weich ist, d. h., bei starken Lenkungsstößen besteht die Gefahr, daß die Zähne überspringen, wodurch nicht nur Beschädigungen der Zähne möglich sind, sondern auch beim Fahren die Herrschaft über das Fahrzeug verlorengehen kann.In a known embodiment of this type, the shaft of the pinion is guided in a rubber bush, see above that the pinion always engages the associated rack without play. Disadvantage of this version but it is that the storage is too soft, d. that is, with strong steering bumps there is a risk that skip the teeth, which can damage not only the teeth, but also the Driving may lose control of the vehicle.

Ausgehend von der Überlegung, daß eine elastische Lagerung des Ritzels, die im übrigen mit Rücksicht auf die an der Zahnstange auftretenden Belastungen der elastischen Lagerung einer Zahnstange vorzuziehen ist, in der Praxis nur dann befriedigen kann, wenn die Vorzüge einer solchen Lagerung, nämlich der spielfreie Eingriff und die Schwingungsdämpfung erhalten bleiben und darüber hinaus die Gefahr des Überspringens der Zähne vermieden wird, beruht die Erfindung auf dem Grundgedanken, die bekannte elastische Lagerung des Ritzels in dieser Hinsicht noch weiter durchzubilden.Based on the consideration that an elastic mounting of the pinion, which in the rest with consideration to the stresses that occur on the rack, it is preferable to the elastic mounting of a rack is, in practice, can only be satisfied if the advantages of such storage, namely the backlash-free engagement and the vibration damping are retained and, in addition, the risk of Skipping the teeth is avoided, the invention is based on the basic idea, the known to develop elastic mounting of the pinion in this regard even further.

Gemäß der Erfindung wird der erwähnte Nachteil ohne Verwässerung der Vorzüge einer elastischen Lagerung des Ritzels dadurch vermieden, daß die vorzugsweise auf beiden Seiten des Ritzels vorgesehene, aus Polyurethan-Werkstoffen bestehende elastische Lagerung in ihrem radialen Ausschlag begrenzt ausgeführt ist. Wenn bei der erfindungsgemäß gestalteten Ausführung starke Lenkungsstöße auftreten, wird zwar die Lagerung des Ritzels für einen Augenblick starr, jedoch ist es ausgeschlossen, daß die Zähne überspringen und die damit verbundenen Unsicherheiten und Schäden auftreten. Besonders günstige Lagerverhältnisse ergeben sich, wenn man die bevorzugte Lagerung, nämlich die beidseitige Lagerung des Ritzels, wählt, da sich mit einer beidseitigen Abstützung die Lenkung besser auf die im Betrieb allgemein herrschenden Verhältnisse abstimmen läßt, als dies bei einer freiliegenden Lagerung der Fall wäre.According to the invention, the mentioned disadvantage becomes without diluting the advantages of an elastic mounting of the pinion is avoided by the fact that the preferably provided on both sides of the pinion, Made of polyurethane materials, elastic mounting is limited in its radial deflection is. If strong steering jolts occur in the embodiment designed according to the invention, will Although the bearing of the pinion is rigid for a moment, it is impossible that the teeth skip and the associated uncertainties and damage will occur. Particularly cheap Storage conditions arise if you choose the preferred storage, namely the double-sided storage of the Ritzels, because with a bilateral support, the steering is more responsive to that in general Can be matched to the prevailing conditions than would be the case with an exposed storage.

Eine praktisch günstige Ausführung für die Begrenzung des radialen Ausschlages des Ritzels ist erfindungsgemäß darin zu sehen, daß der Ritzelschaft mit Spiel in eine entsprechende Bohrung einer die elastischen Lager aufnehmenden Buchse eingreift. Bei einer Lagerung des Ritzelschaftes in einer elastisch abgestützten Buchse hingegen empfiehlt es sich, die Begrenzung des Radialausschlages dadurch zu erzwingen, daß die das Ritzel bzw. seinen Schaft führende Buchse mit Spiel in ein auch die Zahnstange Zahnstangenlenkvorrichtung,
insbesondere für KraftfahrzeugeAccording to the invention, a practically favorable embodiment for limiting the radial deflection of the pinion is to be seen in that the pinion shaft engages with play in a corresponding bore of a bushing which accommodates the elastic bearings. If the pinion shaft is mounted in an elastically supported bushing, however, it is advisable to force the radial deflection to be limited by inserting the bushing that guides the pinion or its shaft into a rack-and-pinion steering device with play.
especially for motor vehicles

Anmelder:Applicant:

Auto Union G.m.b.H.,
Ingolstadt/Donau, Schrannenstr. 3Auto Union GmbH,
Ingolstadt / Danube, Schrannenstr. 3

Dr.-Ing. Robert Eberan von Eberhorst, Frankfurt/M.,Dr.-Ing. Robert Eberan von Eberhorst, Frankfurt / M.,

und Kurt Schwenk, Wolfsburg,
sind als Erfinder genannt wordenand Kurt Schwenk, Wolfsburg,
have been named as inventors

führendes Gehäuse eingreift. Beide Ausführungen bringen keine Verteuerung mit sich, da sie keinerlei zusätzliche Bearbeitungsvorgänge erfordern.leading housing engages. Both versions do not entail any increase in price, since they do not have any require additional editing.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigtIn the drawing, the invention is illustrated using several exemplary embodiments. It shows

Abb. 1 eine quer zur Zahnstange geschnittene Zahnstangenlenkvorrichtung mit elastischer Ritzellagerung undFig. 1 shows a rack and pinion steering device cut transversely to the rack with elastic pinion bearings and

Abb. 2 und 3 gegenüber Abb. 1 geänderte Ausführungsformen, in der gleichen Weise geschnitten.Fig. 2 and 3 compared to Fig. 1 modified embodiments, sectioned in the same way.

Wie aus Abb. 1 bis 3 hervorgeht, ist in ein die Zahnstange 1 führendes Gehäuse 2 eine Flanschbuchse 3 eingesetzt, die die Welle 4 des Ritzels 5 führt.As can be seen from Fig. 1 to 3, a flange bushing is in a housing 2 leading to the rack 1 3 used, which leads the shaft 4 of the pinion 5.

Bei den Ausführungen gemäß Abb. 1 und 2 sitzt die Flanschbuchse 3 mit Schiebesitz in dem Gehäuse 2, während nach Abb. 3 eine andere, noch zu beschreibende Ausführung gewählt ist.In the designs according to Fig. 1 and 2, the flange socket 3 sits with a sliding fit in the housing 2, while according to Fig. 3, a different, yet to be described version is selected.

Gemäß Abb. 1 dienen für die elastische Lagerung des Ritzels 5 elastische Buchsen 6, die in mit Ringnuten 7 ausgestattete Bohrungen der Flanschbuchse 3 eingedrückt sind und in denen sich die Ritzelwelle dreht. Bei der Ausführung nach Abb. 2 ist eine ähnliche Ausführung gewählt, jedoch umgeben dort die elastischen Buchsen 6 als Außenmäntel metallische Buchsen 8, die die Gleitflächen für die Ritzelwelle 4 bilden.According to Fig. 1 are used for the elastic mounting of the pinion 5 elastic bushings 6, which in with annular grooves 7 equipped holes of the flange bushing 3 are pressed and in which the pinion shaft turns. In the design according to Fig. 2, a similar design is chosen, but there surround the elastic bushings 6 as outer sheaths metallic bushings 8 which form the sliding surfaces for the pinion shaft 4 form.

Im Gegensatz zu den Ausführungen gemäß Abb. 1 und 2 umgibt die Flanschbuchse 3 nach Abb. 3 unmittelbar die Ritzel welle 4, so daß — um eine elastische Lagerung des Ritzels 5 zu erreichen — die Nachgiebigkeit an einer anderen Stelle geschaffen werden muß. Diese wird dadurch erreicht, daß zwischen der Innenbohrung 9 des Gehäuses 2 und der Mantelfläche 10 der etwas kleiner bemessenen Flanschbuchse 3 elastische Ringe 11 vorgesehen sind, die zur Lagesicherung in Ringnuten 12 ruhen.In contrast to the designs according to FIGS. 1 and 2, the flange bushing 3 according to FIG. 3 surrounds directly the pinion shaft 4, so that - in order to achieve an elastic mounting of the pinion 5 - the flexibility can be created at another point got to. This is achieved in that between the inner bore 9 of the housing 2 and the lateral surface 10 of the somewhat smaller flange bushing 3 elastic rings 11 are provided for securing the position rest in annular grooves 12.

909 710/326909 710/326

Bei allen Ausführungen ist die Anordnung so gewählt, daß nur eine begrenzte radiale Beweglichkeit des Ritzels möglich ist. Bei den Ausführungen nach Abb, 1 und 2 wird dies dadurch erreicht, daß zwischen der Ritzelwelle 4 und der Bohrung 13 der Flanschbuchse 3 ein Spiel 14 vorgesehen ist, während gemäß Abb. 3 sich ein Spiel 15 erkennen läßt. Im übrigen ist die Ritzelwelle 4 mit dem Ritzel 5 so ausgebildet, daß sie mühelos in die Flanschbuchse eingesetzt werden kann, d. h., die Ritzelwelle weist ihren schwächsten Teil am vorderen Ende auf, der zur Lagesicherung mit einer Ringnut 16 versehen ist, in der ein geteilter, durch eine Spannfeder 17 zusammengehaltener RingIn all versions, the arrangement is chosen so that only limited radial mobility of the pinion is possible. In the embodiments according to Fig, 1 and 2, this is achieved in that between the pinion shaft 4 and the bore 13 of the flange bushing 3 a game 14 is provided, while according to Fig. 3 a game 15 can be seen. In addition, the pinion shaft 4 is formed with the pinion 5 so that it can be easily inserted into the flange socket, d. i.e., the pinion shaft has its weakest Part at the front end, which is provided with an annular groove 16 to secure its position, in which a divided, ring held together by a tension spring 17

18 vorgesehen ist, der bei etwas nach vorn geschobener Ritzelwelle 4 eingelegt werden kann. Ein ungewolltes Verschieben der Welle 4 nach vorn ist bei allen Ausführungsbeispielen durch eine Stellschraube18 is provided, which can be inserted when the pinion shaft 4 is pushed slightly forward. An unwanted one Moving the shaft 4 forward is in all embodiments by means of an adjusting screw

19 mit Gegenmutter 20 vermieden. Mit 21 ist ein Schmiernippel gekennzeichnet, während das Bezugszeichen 22 die eine Hälfte einer elastischen Kupplung bezeichnet. Der mit 23 bezeichnete Teil dient der Befestigung des Gehäuses 2, und der Teil 24, der mit der Zahnstange 1 fest verbunden ist, stellt den Angriffshebel für die nicht eingezeichnete Spurstange dar.19 avoided with lock nut 20. With a grease nipple is identified, while the reference number 22 is one half of a flexible coupling designated. The part labeled 23 is used to attach the housing 2, and the part 24, which is with the rack 1 is firmly connected, represents the attack lever for the tie rod, not shown.

Claims

PATENTED KITCHEN:

1. Rack and pinion steering device, especially for motor vehicles, in which the in a rack

engaging pinion is elastically mounted, characterized in that the preferably on both Sides of the pinion (5) provided, consisting of polyurethane materials, elastic storage is limited in its radial deflection.

2. Rack and pinion steering device according to claim 1, characterized in that the pinion shaft (4) with play in a corresponding bore (13) of a bush receiving the elastic bearing (3) intervenes.

3. rack and pinion steering device according to claim 1, characterized in that in a storage of the pinion shaft (4) in an elastically supported bushing (3) limiting the radial deflection comes about that the pinion (5) or its shaft (4) leading bush (3) engages with play (15) in a housing (2) which also guides the rack (1).

Considered publications:
German Patent No. 647 834;
German Aüslegeschrift E 5983 II / 63 c (published on June 14, 1956);

German utility model No. 1 708 573;
French Patent No. 813 122;
Belgian Patent No. 500 705;
VDT magazine, Vol. 96, No. 36, pp. 1197 and 1203.

1 sheet of drawings