DE1084591B

DE1084591B - Single or multiple worm segment steering, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1084591B
Application number: DET16239A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Fritz Ostwald
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1959-02-06
Filing date: 1959-02-06
Publication date: 1960-06-30

Description

Ein- oder mehrgängige Schneckensegmentlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine ein- oder mehrgängige Schneckensegmentlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.Single or multiple worm segment steering, in particular for motor vehicles The invention relates to a single or multiple worm segment steering system, especially for motor vehicles.

Die einfache Schneckenlenkung mit Segment ist eine Urform der Lenkgetriebe. Bekannte Konstruktionen verwenden beiderseits der Schnecke Wälzlager zur Aufnahme der Axialschübe und Radialkräfte. Das Segment erfordert seinerseits genügenden Raum zwischen den Lagern für seine Schwenkbewegungen. Um dem Rechnung zu tragen, muß man die Aufnahmen der Wälzlager in ausreichender Entfernung voneinander anbringen und dementsprechend starke Schneckendurchmesser wählen, um dem Schneckenquerschnitt ausreichende Widerstandsmomente gegen die Biegung zu geben. Im ganzen gesehen, kommt man zu räumlich und preislich aufwendigen Bauarten mit einem schlechten Wirkungsgrad.The simple worm steering with segment is an archetype of the steering gear. Known constructions use roller bearings on both sides of the worm for recording of the axial thrusts and radial forces. The segment itself requires sufficient space between the bearings for its pivoting movements. To take this into account, must the bearings of the roller bearings are attached at a sufficient distance from one another and choose a correspondingly large screw diameter to match the screw cross-section to give sufficient moments of resistance against the bending. On the whole, comes one to spatially and cost-intensive designs with a poor degree of efficiency.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht darin, daß der Schneckenkopfkreis und die Schneckenwelle in an sich bekannter Weise den gleichen Durchmesser haben und daß sich die Schneckenwelle in der Gehäusebohrung auf ihrer ganzen Länge gleitend abstützt und lagert. In an sich bekannter Weise ist zur Aufnahme des Axialschubes auf einer Seite der Schnecke ein geteilterAußenring mit Kugelkranz angeordnet, .oder es sind in einer Nut der Schnecke und in einer Ausnehmung des Gehäuses mit Auswahlpassungen in der Höhe bemessene Halbringe vorgesehen.The invention avoids these disadvantages and consists in that the The worm head circle and the worm shaft are the same in a manner known per se Have diameter and that the worm shaft in the housing bore on their the entire length is supported and stored in a sliding manner. In a manner known per se is for inclusion the axial thrust on one side of the worm is a split outer ring with a ball ring arranged, .Or there are in a groove of the screw and in a recess of the Housing provided with selection fits in height-sized half-rings.

Der Vorzug ist bei der Ausführung der Erfindung einer mehrgängigen Schnecke zu geben. Sie erhält unter Berücksichtigung der Flächenpressung, des Übersetzungsverhältnisses und der Festigkeit den kleinsten möglichen Durchmesser.When carrying out the invention, the preference is for a multi-course To give snail. Taking into account the surface pressure, it receives the transmission ratio and strength the smallest possible diameter.

Mit der Verkleinerung des Durchmessers wird bei gegebener Steigung der Steigungswinkel gegenüber einer im Durchmesser größeren Schnecke vergrößert, was eine Steigung des Wirkungsgrades bringt.With the reduction of the diameter, with a given slope the helix angle increases compared to a screw with a larger diameter, which brings an increase in efficiency.

Diese Maßnahme würde jedoch bei der üblichen, beidseitig der Eingriffszone in größerem Abstand liegenden Lagerung in Wälzlagern zu einem Durchfedern bzw. Verbiegen der Schnecke führen, weil die auf Grund des Drehmomentes aus dem Eingriffswinkel zwischen den Zähnen des Segmentes und der Schneckenflanke entstehenden hohen Querkräfte nur ein kleines axiales Widerstandsmoment finden. Da bei einem kleinen Durchmesser aber das durch radiale Kräfte auftretende Reibungsmoment der Lagerung grundsätzlich kleiner ist, ist eine Gleitlagerung im Gehäuse vorgesehen, bei der die Querkräfte so von der Schnecke auf das Gehäuse übertragen werden, daß an der Schneckenwelle keine Biegemomente auftreten. zlierzu wird in an sich bekannter Weise der Kopfkreisdurchmesser der Schnecke dem Schneckenlagerdurchmesser gleichgemacht, so daß die Schnecke radial sich unmittelbar im Gehäuse abstützt.However, this measure would apply to the usual engagement zone on both sides Bearings located at a greater distance in roller bearings lead to deflection or bending of the worm because the torque is out of the pressure angle High transverse forces arising between the teeth of the segment and the screw flank only find a small axial section modulus. Because with a small diameter but basically the frictional moment of the bearing caused by radial forces is smaller, a plain bearing is provided in the housing, in which the transverse forces so transferred from the worm to the housing that on the worm shaft no bending moments occur. The tip diameter is used in a manner known per se of the worm is made equal to the worm bearing diameter, so that the worm is radial is supported directly in the housing.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt in, der Schneckenebene durch eine Ausführungsart der Erfindung und Fig. 2 die Lagerung in einem Axialwälzlager.Fig. 1 shows a longitudinal section in, the screw plane through a Embodiment of the invention and FIG. 2 shows the bearing in an axial roller bearing.

In einer durchgehenden Lagerbohrung g des Lenkgetriebegehäuses 1 lagert die Schneckenwelle 2, wobei sich die Schnecke 3 an der Gehäusewand abstützt. Den Axialschub der Schnecke nimmt ein Paar Halbringe 4 auf, die in der Nut 12 das Schneckenwellenende halten und die ihrerseits von einer Abschlußkappe 5 gegen eine Schulter gehalten werden, die von einer Ausnehmung 11 in der Lagerbohrung 9 gebildet wird. In die Schnecke 3 greift das Segment 6 ein.In a continuous bearing bore g of the steering gear housing 1 is supported the worm shaft 2, the worm 3 being supported on the housing wall. The Axial thrust of the screw takes on a pair of half rings 4, which are in the groove 12, the screw shaft end hold and held in turn by an end cap 5 against a shoulder which is formed by a recess 11 in the bearing bore 9. In the The worm 3 engages the segment 6.

In Fig. 2 tritt an Stelle der Halbringe 4 ein Axialwälzlager 10 mit einem geteilten Außenring und Kugelkranz.In FIG. 2, instead of the half-rings 4, there is an axial roller bearing 10 with a divided outer ring and ball ring.

In der Praxis werden der Kopfkreisdurchmesser 7 der Schnecke und der Durchmeser der Schneckengletlagerung 8 nur nominell gleich sein, insofern, als die geeigneten Passungen mit der Gehäusebohrung 9 unterschiedlich sein können.In practice, the tip diameter 7 of the worm and the The diameter of the Schneckengletlagerung 8 should only be nominally the same, insofar as the suitable fits with the housing bore 9 can be different.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Single or multiple worm segment steering , especially for motor vehicles, characterized in that the worm head circle (7) and the worm shaft (2) have the same diameter in a known manner and that the worm shaft is in the housing bore (9) its entire length is slidingly supported and stored. 2. worm segment steering according to claim 1, characterized in that a split outer ring with a ball ring (10) is arranged in a manner known per se for receiving the axial thrust on one side of the worm (3). 5 3. worm segment steering according to claim 1, characterized in that for receiving the axial thrust in a groove (12) of the worm and in a recess (11) of the housing (1) are arranged with selection fits in the height dimensioned half rings. References considered: British Patent Nos. 588 191, 393 839, 361204.