DE2850926A1 - Kugelumlauf-lenkung - Google Patents
Kugelumlauf-lenkungInfo
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Description
HEINZ H. PUSCHMANN · PATENTANWALT
D 8000 MÖNCHEN 22 · THOMAS- VTlMMHR- RING 14
TELEFON 089/2278 87
Koyojidoki Kabushiki Kaisha München, 23.11.1978
Nr. 333, Tohichimachi P 611/78
Kashihara-shi Pu/rei
Nara-ken, Japan
Kugelumlauf-Lenkung
Me Erfindung betrifft ein Kugelumlauf-Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge,
mit einer mit einem Lenkrad verbundenen, schraubenförmige Nuten.aufweisenden Schraubspindel und einer dieser axial verschieblich
zugeordneten, korrespondierende Nuten aufweisenden Lenkmutter, zwischen denen Kugeln von mindestens zwei umlaufenden Kugelzügen
angeordnet sind, und mit einer mit der Lenkmutter auf der der Schraubspindel abgewandten Seite verbundenen Zahnstange, die mit
einem Zahnsegment in Antriebsverbindung steht, das bei Verdrehung
der Schraubspindel über die Zahnstange zum Zwecke der Änderung der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges betätigbar ist.
Durch solche Kugelumlauf-Lenkgetriebe soll der Fahrzeuglenker über
das Lenkrad ein gutes Gefühl für die Lenkung bei mit hoher Geschwindigkeit erfolgender Geradeausfahrt erhalten.
Kugelumlauf-Lenkgetriebe herkömmlicher Bauart weisen zwischen den
Kugeln der umlaufenden Kugelzüge und den sie führenden schraubenlinienförmigen
Nuten ein gewisses Spiel auf, damit die Kugeln sich
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COPY
ORIGINAL
im Betrieb mit möglichst geringer Reibung abwälzen, die Lenkung also möglichst leichtgängig ist. Gleichzeitig sollen hierdurch
Fertigungs-Ungenauigkeiten bei der Herstellung von der mit der Lenkwelle zu verbindenden Schraubspindel und der Lenkmutter sowie
Ungenauigkeiten bei der Anordnung der Schraubengänge und der Zirkularität
der Kugelführungen ausgeglichen werden.
Während der Fahrt wird die Reaktion der Räder über das Lenkgetriebe
und das Lenkrad dem Fahrer angezeigt. Die erforderlichen Lenkkräfte steigen mit zunehmender Belastung der gelenkten Achse
infolge zunehmender Fahrgeschwindigkeit. Ein mit einem Kugelumlauf-Lenkgetriebe herkömmlicher Bauart ausgerüstetes Fahrzeug
weicht, insbesondere bei hoher Geschwindigkeit, von der gewünschten Fahrtrichtung ab und läßt dadurch den Fahrer im Ungewissen
über die Einhaltung der Fahrtrichtung. Dies ist darauf zurückzuführen, daß infolge des zwischen den Kugeln und den Kugelführungen
bestehenden Spiels das Kraftfahrzeug mehr oder weniger schlangenlinienförmig fährt und der Lenker das Kraftfahrzeug dadurch
nicht stetig geradeaus halten kann. Dies gilt insbesondere, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit geradeaus fahren soll.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden,
im mittleren Bereich der mit der Lenkwelle verbundenen Schraubspindel einen Abschnitt größten Durchmessers vorzusehen, der mit
sich verjüngenden Abschnitten verbunden ist, die an ihren Jeweils anderen Enden in einen Spindelteil mit reduziertem Durchmesser
übergehen, so daß das Spiel zwischen den Kugeln und den schraubenlinienförmigen
Kugelführungen, in denen sich die Kugeln während der Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges abwälzen, Mull wird
und wodurch gleichzeitig die Steifigkeit der Verbindung zwischen der Schraubspindel und der Lenkmutter erhöht werden soll. Die genannten
Durchmesser können entweder der Flankendurchmesser oder der Kerndurchmesser der schraubenförmigen Nuten der Schraubspindel
sein. Aber auch diese angebotene Lösung ist nicht frei von Nachteilen.
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OBfGiMAL INSPECTED
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Im allgemeinen besitzt ein solches Kugelumlauf-Lenkgetriebe zwei
Kugelzüge und die Kugeln eines Kugelzuges wurden mit dem Abschnitt
größten Durchmessers in dessen mittlerem Bereich in Verbindung stehen, sobald das Lenkrad zwecks Verdrehung der Lenkspindel über
einen kleinen Winkel gedreht wird. Zwischen den Kugeln des einen Kugelzuges und den sie aufnehmenden schraubenlinienförmigen Nuten
bestünde also kein oder nur ein sehr geringes Spiel und es würde für die Verdrehung des Lenkrades bereits erhebliche Kraft aufzubringen
sein.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Kugelumlauf-Lenkgetriebe
für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das konstruktiv und fertigungstechnisch einfach ausgebildet und leicht gängig ist und dessen
Stabilität so erhöht ist, daß dem Fahrer des Kraftfahrzeuges über das Lenkrad ein weit verbessertes Gefühl vermittelt wird, insbesondere,
wenn das Kraftfahrzeug mit hoher Geschwindigkeit geradeaus fährt.
Ausgehend von einem Kugelumlauf-Lenkgetriebe der eingangs genannten
Art ist diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß auf der Schraubspindel mehrere Abschnitte großen Durchmessers im
Abstand voneinander angeordnet sind, zwischen denen Abschnitte kleineren Durchmessers derart vorgesehen sind, daß bei Geradeausfahrt
des Kraftfahrzeuges sich Kugeln mindestens zweier Kugelzüge in den korrespondierenden Nuten von Schraubspindel und Lenkmutter
innerhalb der Abschnitte ohne Spiel abwälzen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Lenkgetriebe ist also der Bewegungsbereich der Lenkmutter derart gestaltet, daß die Abschnitte
größten Durchmessers der mit dem Lenkrad über die Lenkwelle verbundenen Schraubspindel nicht mit den Kugeln eines Kugelzuges in
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ORiGiNAL INSPECTED
Eingriff gelangen, wenn die Lenkmutter als Folge der Verdrehung des Lenkrades im Uhrzeigersinn oder im Gegenzeigersinn sich nach
rechts oder nach links bewegt.
Ferner ist beim erfindungsgemäßen Kugelumlauf-Lenkgetriebe der Bereich,
in dem das Spiel zwischen den Kugeln der Kugelzüge und den schraubenlinienförmigen Kugelführungen, zwischen Schraubspindel
und Lenkmutter Null wird oder abnimmt, auf ein unbedingt notwendiges Minimum zwecks Stabilisierung der Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges
beschränkt und das Lenkrad kann bei einer gewünschten Änderung der Fahrtrichtung schnell und leicht betätigt werden.
Da diese unterschiedlichen Durchmesser entweder der Flankendurchmesser
oder der Kerndurchmesser der Schraubgänge der Schraubspindel sein können, ist die Fertigung der unterschiedlichen Durchmesser
einfach.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Ansicht einer Schraubspindel eines Kugelumlauf-Lenkgetriebes herkömmlicher
Bauart,
Figur 2 eine schematische Darstellung der Schraubspindel gemäß Figur 1, bei der eine Änderung
im Durchmesser übertrieben dargestellt ist,
Figur 3 eine Ansicht von vorn auf das teilweise dargestellte
Kugelumlauf-Lenkgetriebe herkömmlicher Bauart,
Figur 4 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
eines Kugelumlauf-Lenkgetriebes gemäß der Erfindung,
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Figur 5 schematische Ansichten verschiedener Wirkung 6 Stellungen des erfindungsgemäßen Lenkgetriebe
s,
Figur 7 Schnitte zwecks Darstellung der Funktion des
und 8 Lenkgetriebe s nach Figur 4-,
Figur 9 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung
und
Figur 10 eine schematische Ansicht einer Schraubspindel einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit übertriebener Darstellung der Querschnittsvergrößerung
der Schraubspindel.
Um die erfindungsgemäße Ausbildung eines Kugelumlauf-Lenkgetriebes
besser zu verstehen., sei' zunächst anhand der Figuren Λ bis 3 ein
Kugelumlauf-Lenkgetriebe herkömmlicher Bauart beschrieben, von dem
in Figur 1 lediglich eine Schraubspindel 1 mit Kugeln 3 dargestellt
ist. Aus Figur 2 ist die Änderung im Durchmesser der Schraubspindel Λ eindeutig zu ersehen»
Wie insbesondere die Figur 1 zeigt, weist die Schraubspindel 1 etwa im mittleren Bereich einen Abschnitt M größten Durchmessers
auf, dessen axiale Ausdehnung zweckentsprechend gewählt ist, an den sich zu beiden Seiten in Richtung ihres freien Endes Abschnitte
M1 anschließen, die im Durchmesser d2 reduziert sind. Fährt das
nicht dargestellte Kraftfahrzeug geradeaus, befinden sich die Kugeln 3 innerhalb der schraubenförmigen Nuten im mittleren Teil
größten Durchmessers der Schraubspindel, die von einer Lenkmutter umgeben ist. Zwischen Kugeln und Lenkmutter besteht kein Spiel.
Sobald die Kugeln jedoch in den schraubenförmigen Nuten in die Abschnitte
M' geringeren Durchmessers d2 gelangen, haben die Kugeln
in den Nuten Spiel.
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ORIGINAL INSPECTED
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Wird die Schraubspindel 1 so ausgebildet, daß die Kugeln 3 in den schraubenförmigen Nuten ohne Spiel gehalten sind, sobald sie sich
im Abschnitt größten Durchmessers d^, befinden, dann wird mindestens
einer von zwei Kugelzügen, die in den Nuten der Schraubspindel 1 von der Lenkmutter 2 nach Figur 3 eingeschlossen sind, im
Bereich des Abschnittes größten Durchmessers liegen und es besteht kein Spiel in diesem Abschnitt zwischen Kugeln und der Lenkmutter
für das Verdrehen des nicht dargestellten Lenkrades des Kraftfahrzeuges im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn. Kann sich dagegen die
Lenkmutter 2 über einen Abstand L verschieben, dann können sich auch die Kugelzüge über einen der Länge des Abschnittes M entsprechenden
Weg bewegen, bis sie aus diesem Bereich größten Durchmessers d,. herausgelangen. Ein Spiel, infolge dessen sich die Lenkmutter
2 leicht bewegen läßt, wird also erst dann entstehen, wenn die Winkelbewegung eines Getriebesegments 5, das mit einer Zahnstange
4 der Lenkmutter 2 in Eingriff steht, verhältnismäßig groß wird.
Die abgeschrägten Abschnitte M1, die jeweils mit einem Ende des
Abschnittes M größten Durchmessers d,. verbunden sind und deren von
der Verbindungsstelle jeweils abgewendetes Ende sich allmählich im Durchmesser verringert, bedingen also, daß das Lenkrad sich dann
leicht, also mit geringem Kraftaufwand, handhaben läßt, wenn das Lenkrad über einen so großen Winkel verdreht wird,daß dann beide
Kugelzüge nicht mehr in Eingriff mit den Nuten im Abschnitt M des größten Durchmessers d^ stehen.
Das herkömmliche Lenkgetriebe hat also den Nachteil, daß im Bereich
M zur Verdrehung des Lenkrades erhebliche Kräfte aufgebracht werden müssen.
Da alle in axialer Eichtung im Abstand voneinander auf der Schraubspindel
1 angeordneten Kugelzüge 3 sich in den Nuten der Schraubspindel im Abschnitt M größten Durchmessers d,. abwälzen sollten,
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GRSGlNAL INSPECTED
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sobald das Kraitfahrzeug geradeaus fährt, wird auch der Bereich,
innerhalb dessen kein Spiel zwischen den Kugeln 3 und den Nuten besteht, unnötig groß, wie aus der Strecke L für die Bewegung der
Lenkmutter 2 zu ersehen ist. Hierdurch wird die Einsatzdauer eines solchen Lenkgetriebes mit Kugelumlauf beeinflußt und dessen Lebensdauer
verringert. Fertigungs-Ungenauigkeiten verursachen große Änderungen im Drehmoment länge der Bewegungsstrecke L der Lenkmutter
2. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der Fertigung mit äußerster Genauigkeit vorgegangen und ständig überwacht
werden muß, wie sich die Steigungsfehler der Schraubspindel summieren, ob die unterschiedlichen Durchmesser bei den schraubenförmigen
Nuten exakt eingehalten sind, und ob die Zirkularität der Kugeln in den Nuten gewahrt bleibt, wodurch sich die Herstellungskosten
erheblich erhöhen.
Nunmehr sei anhand der Figuren 4 bis 9 eine erste Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. In den Figuren 5 und 6 sind die Unterschiede
im Durchmesser in den einzelnen Abschnitten der mit dem gleichen Bezugszeichen versehenen Schraubspindel übertrieben dargestellt.
Die beiden Kugelzüge 3 sind in Rücklaufleitungen 6 geführt
und in Kugelführungen eingeschlossen, die durch die Spindelgänge oder Nuten 1a, 1b der Schraubspindel und durch die schraubenförmigen
Nuten der Lenkmutter 2 gebildet sind. Bei einer Verdrehung der Schraubspindel 1 verschiebt sich daher die Lenkmutter 2 in axialer
Richtung.
Die Schraubspindel 1 weist mehrere Abschnitte M größten Durchmessers
d^ auf, deren Anzahl gleich der Anzahl der Kugelzüge 3 sein
sollte r* im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Abschnitte - und
deren Länge zweckmäßigerweise so gewählt ist, daß die Kugelzüge 3 sich in den Kugelführungen im Bereich M größten Durchmessers d,,
nur dann abwälzen, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt. Ferner weist die Schraubspindel 1 mehrere - im vorliegenden Ausführungsbeispiel
zwei - Abschnitte M1 geringeren Durchmessers dp auf, in denen wäh-
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rend der Geradeausfahrt des Fahrzeuges sich keine Kugeln befinden.
Die Durchmesser d. und do der entsprechenden Abschnitte M und M' ,
die entweder Flankendurchmesser oder Kerndurchmesser sind, verändern
sich in Übergangsabschnitten kontinuierlich derart, daß sich die Kugeln 3 reibungslos in den Kugelführungen abwälzen können.
Die Übergangsabschnitte sind vorzugsweise konische Abschnitte. Die Länge jedes Abschnittes M größten Durchmessers d^ in
axialer Richtung der Schraubspindel 1 ist nur so groß wie unbedingt erforderlich gewählt, unter Berücksichtigung der Zahl der
erforderlichen Umläufe der Kugelzüge und des Gefühls, das dem Fahrer über das Lenkrad vermittelt werden soll, wenn das Fahrzeug
geradeaus fährt, so daß das Spiel zwischen den Kugeln 3 uiid den
Kugelführungen 1a und 2a ausgeschaltet ist; tatsächlich ist das Spiel auf Null reduziert oder die Kugeln sind in den Kugelführungen
straff eingespannt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Abschnitte M1 kleineren
Durchmessers d~ nicht kegelförmig sondern zylindrisch ausgebildet.
Es befindet sich also ein Abschnitt M' kleineren Durchmessers do zwischen den beiden Abschnitten M großen Durchmessers
d^ und jeweils ein Abschnitt M1 außen an jedem Abschnitt M anschließend.
Die Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers sind jeweils über kurze kegelige Abschnitte verbunden.
Figur 5 zeigt die Zuordnung von Schraubspindel 1, Lenkmutter 2
und Kugeln 3> wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, während Figur 6
die Zuordnung dieser Teile zeigt, wenn das Lenkrad im Uhrzeigeroder Gegenzeigersinn verdreht ist.
Bei Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges sind die beiden Kugelzüge 1,
die entsprechend-der Führung durch die Rücklaufleitungen 6 umlaufen,
von den Spiralnuten 2a der Lenkmutter 2 und von den Spindelgängen
1a im Abschnitt M großen Durchmessers der Schraubspindel 1
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eingeschlossen, und zwar ohne Spiel - tatsächlich ist das Spiel auf Null reduziert oder die Kugeln sind in den Nuten straff gehalten
- zwischen den Kugeln 3 und der Kugelführung. Auf diese
Weise ist das Lenkrad ausreichend steif.
Bei Verdrehung des Lenkrades im Uhrzeiger- oder im Gegenzeigersinn
bewegt sich die Lenkmutter 2 in bezug auf Figur 5 entweder
nach rechts oder nach links und die Kugeln 3 gelangen in den Spiralnuten 2a der Lenkmutter 2 und in den Spindelgängen 1b der
Schraubspindel in einen der Abschnitte M1 kleinen Durchmessers d?,
vgl. Figur 6. Hier erhalten die Kugeln ein geeignetes Spiel S (vgl. auch Figur 8), nämlich zwischen den Kugeln 3 und der aus
1b und 2 a gebildeten Kugelführung. Die Figuren 7 und. 8 zeigen
die Zuordnung von Lenkmutter 2 und Schraubspindel 1 zueinander und die zwischen ihnen beiden liegenden Kugeln 3· Aus der Zeichnung
geht hervor, daß das Spiel S am größten ist, wenn sich die Kugeln 3 im Spindelgang 1b im Abschnitt M1 kleinen Durchmessers
±2 der Schraubspindel 1 abwälzen.
Die Abschnitte M großen Durchmessers d^, der Schraubspindel 1
müssen in ihrer Längserstreckung lediglich so groß gewählt werden, daß die jeweils zugeordneten Kugeln der Kugelzüge sich in ihnen
abwälzen können, sobald das Fahrzeug geradeaus fährt. Auf diese Weise
kann die Längserstreckung der Abschnitte M kleiner gehalten
werden als dies bei den herkömmlichen Lenkgetrieben dieser..'Art möglich
war. Beim Verdrehen des Lenkrades im Uhrzeiger- oder im Gegenzeigersinn
können sich darüber hinaus die Kugeln rascher über die kurzen kegelförmigen Zwischenstücke zu den Abschnitten M1 kleineren
Durchmessers bewegen. Dank dieser kegelförmigen Zwischenstücke können sich also die Kugeln leicht und ungehindert zn den Abschnitten
H1 reduzierten Durchmessers bewegen. Dies gilt auch bei nur
leichtem Einschlag des Lenkrades, so daß auch hier keine große
Kraft aufgewendet zu werden braucht«
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ORIGiNAL
Der Spindelgang 1a im Abschnitt M großen Durchmessers und der
Spindelgang 1b im Abschnitt M1 kleinen Durchmessers sind miteinander
über durchgehende Teilstücke, beispielsweise die kurzen vorgenannten kegelförmigen Teilstücke, verbunden, so daß sich
die Kugeln beim Einschlag des Lenkrades unabhängig vom Durchmesser der Abschnitte leicht zwischen diesen bewegen können.
Es ist also lediglich erforderlich, den Flanken- oder den Kerndurchmesser
des Spindelganges der Schraubspindel 1 linear zu verändern, um die bereits genannten Abschnitte großen bzw. kleinen
Durchmessers zu erzielen. Da die Abschnitte M Jeweils über ein kurzes kegelförmiges Zwischenstück mit einem der Abschnitte M'
verbunden sind, ist das Lenkrad fast mühelos im Uhrzeiger- oder im Gegenzeigersinn zu bewegen.
Bei dem Lenkgetriebe nach der Erfindung ist der Bereich, innerhalb
dessen das Spiel S zwischen den Kugeln 3 und den Kugelführungen 1a und 2a Null wird, auf den Bereich L^ (Lg) - vgl. Figur
4- - beschränkt, der aufgrund der Zahl der Umläufe der Kugelzüge
3 und der axialen Ausdehnung der Abschnitte M großen Durchmessers der Schraubspindel 1 festgelegt ist. Sobald sich also gemäß
Figur 9 der Drehwinkel θ des Lenkrades im Uhrzeiger- oder im Gegenzeigersinn bis O^ vergrößert - wobei das Fahrzeug vom geradlinigen
Kurs leicht nach rechts oder links abweicht - walzen sich die beiden Kugelzüge 3 in den Kugelführungen 1a und 2a ohne Spiel
ab, wodurch die Steifigkeit des Lenkgetriebes bei der Geradeausfahrt des Fahrzeuges erhalten bleibt. Nimmt der Drehwinkel θ dagegen
von Oy, auf θρ zu, nimmt das Spiel S gleichzeitig von Null
bis £ s, zu, wodurch sich die Lenkmutter 2 nach rechts oder links
gemäß Figur 4- leicht verschieben lassen kann. Auf diese Weise
wird die Handhabung des Lenkrades erleichtert.
Bei dem Lenkgetriebe nach der Erfindung wird das Spiel S zwischen den Kugeln und den sie aufnehmenden Kugelführungen also nur dann
eliminiert, wenn das Kraftfahrzeug geradeaus fährt.
, T-13-030023/0227
ORiQSNAL INSPECTED
Hierdurch wird einmal das Lenkgetriebe starrgehalten, so daß
schlangenlinienförmige Bewegungen des Fahrzeuges während der Geradeausfahrt
ausbleiben, und zum anderen wird dem !Fahrer über
das Lenkrad ein verbessertes sicheres Gefühl für die Radstellung beim Gerade«u.sfähren mit hoher Geschwindigkeit vermittelt. Der Bereich,
innerhalb dessen kein Spiel zwischen den Kugelzügen und den Kluge !führungen besteht, ist auf den geringstmöglichen Bereich,
nämlich auf den Abschnitt M der Schraubspindel 1 beschränkt, so daß es möglich ist, das Lenkrad ruhig und stoßfrei zu betätigen,
um es im Uhrzeiger- oder Gegenzeigersinn einzuschlagen. Durch diese
Ausführung braucht die Einhaltung der Fertigungstoleranzen für die Kugelführungen in der Lenkmutter und in der Schraubspindel im
Hinblick auf ihre Konfiguration, ihre Gangführung und die Zirkularität
der Kugelführungen nur im üblichen Maße überwacht zu werden und sie ermöglicht, den Bereich, innerhalb dessen die Kugeln spielfrei
in den Kugelführungen liegen, einwandfrei und ohne großen Aufwand festzulegen. Dies eriaöglichtiferner, die Schraubspindel konstruktiv
einfach aufzubauen und dementsprechend leicht zu fertigen,
so daß die' Erfindung fertigungstechnisch besondere Vorteile bietet.
Bei der beschriebenen ersten Ausführungsform ist Jeder Abschnitt M
großen Durchmessers d. auf der Schraubspindel mit einem der im
Durchmesser d~ reduzierten zylindrischen Abschnitte M1 über kurze
kegelförmige Zwischenstücke verbunden, um das Lenkrad leichtgängig
in der jeweils gewünschten Richtung ausrichten zu können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art der Ausbildung beschränkt.
Es kann, wie Figur 10 zeigt, ein im Durchmesser reduzierter Abschnitt M"1 auch unmittelbar zwischen zwei normalen Abschnitten M
vorgesehen sein, während alle übrigen im Durchmesser reduzierten Abschnitte M1, die jeweils an der anderen Seite der Abschnitte M
anschließen, kegelförmig ausgebildet sind. Im dargestellten zweiten
Ausführungsbeispiel sind zwei Abschnitte M großen Durchmessers vorgesehen, doch kann deren Anzahl entsprechend der Anzahl der vorhandenen
Kugelzüge größer sein.
030023/0227
ORlGhMAL INSPECTED \
Claims (6)
- HEINZ H. PUSCHMANN · PATENTANWALT D 8000 MÜNCHEN 22. . THOMAS-WlMM^R-RlNG 14TELEFON 089/227887Koyojidoki Kabushiki Kaisha München, 23.11.1978Nr. 333, Tohichimachi P 611/78Kashihara-shi, Pu/rei Kara-ke η, JapanPATENTANSPRÜCHEKugelumlauf-Lenkgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer mit einem Lenkrad verbundenen, schraubenförmige Nuten aufweisenden Schraubspindel und einer dieser axial verschieblich zugeordneten, korrespondierende Nuten aufweisenden Lenkmutter, zwischen denen Kugeln von mindestens zwei umlaufenden Kugelzügen angeordnet sind, und mit einer mit der Lenkmutter auf der der Schraubspindel angewandten Seite verbundenen Zahnstange, die mit einem Zahnsegment in Antriebs verbindung steht, das bei Verdrehung der Schraubspindel über die Zahnstange zum Zwecke der Änderung der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Schraubspindel (1) mehrere Abschnitte (M) großen Durchmessers (d,,) im Abstand voneinander angeordnet sind, zwischen denen Abschnitte (M1) kleineren Durchmessers (dp) derart vorgesehen sind, daß bei Geradeausfahrt des Kraftfahrzeuges sich Kugeln mindestens zweier Kugelzüge in den korrespondierenden Nuten von Schraubspindel und Lenkmutter (2) innerhalb der Abschnitte (M) ohne Spiel abwälzen.
- 2. Kugelumlauf-Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Schraubspindel (1) jeweils zwei Abschnitte (M) großen Durchmessers (d,.) vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Abschnitt (M1) geringeren Durchmessers (dp) angeordnet ist·030Ö23/0227ORlGlWAL INSPECTED
- 3. Kugelumlauf-Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die auf der Schraubspindel (1) angeordneten Abschnitte (M) eine ausreichende, der Geradeausfahrtstellung des Kraftfahrzeuges zugeordnete Längserstreckung aufweisen.
- 4·. Kugelumlauf-Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schraubspindel (1) Abschnitte (M) großen Durchmessers (d^) und gegenüber diesen im Durchmesser reduzierte Abschnitte (M') sowie jeweils einen Abschnitt (M) großen Durchmessers mit einem der Abschnitte (M1) reduzierten Durchmessers verbindende Zwischenstücke aufweist.
- 5- Kugelumlauf-Lenkgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenstücke kegelförmig ausgebildet sind.
- 6. Kugelumlauf-Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e ' kennzeichnet , daß die Schraubspindel (1) einen von zwei Abschnitten (M) mit größerem Durchmesser unmittelbar begrenzten Abschnitt (M') kleineren Durchmessers aufweist; vgl. Figur 10.COPY03 0023/0227ORIGINAL INSPECTED
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US4493222A (en) * | 1982-04-21 | 1985-01-15 | R&H Technology, Inc. | Gearless speed and torque converter |
US4587084A (en) * | 1983-08-24 | 1986-05-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Control rod drive |
FR2676520B1 (fr) * | 1991-05-16 | 1993-12-03 | Transrol | Dispositif vis-ecrou a roulement a jeu ou precharge reglable. |
DE4412539C2 (de) * | 1993-04-12 | 2002-06-27 | Nsk Ltd | Kugelumlaufspindel |
US5685390A (en) * | 1994-03-17 | 1997-11-11 | Nsk, Ltd. | Electrically-operated power steering apparatus |
US5467662A (en) * | 1994-04-20 | 1995-11-21 | Thomson Saginaw Ball Screw Company, Inc. | Ball nut and screw assemby with enhanced radial load capacity |
US5535638A (en) * | 1994-11-10 | 1996-07-16 | Cincinnati Milacron Inc. | Antifriction screw drive |
JP4729821B2 (ja) * | 2001-08-03 | 2011-07-20 | 日本精工株式会社 | ボールねじ |
JP3912103B2 (ja) * | 2001-12-19 | 2007-05-09 | 日本精工株式会社 | 転造ボールねじ及びボールねじ溝の転造加工方法 |
EP1637772A1 (de) * | 2004-09-16 | 2006-03-22 | Umbra Cuscinetti S.p.A. | Kugelspindel mit Kugelumlauf auf der Achse |
US7677126B2 (en) * | 2005-03-22 | 2010-03-16 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Ball screw mechanism |
KR101427440B1 (ko) * | 2010-02-10 | 2014-08-08 | 주식회사 만도 | 자동차 조향장치의 랙바 지지장치 |
TW201307705A (zh) * | 2011-08-04 | 2013-02-16 | Jian Xue Qin | 具有預留螺紋軌道的滾珠螺桿 |
US10436300B2 (en) * | 2014-08-26 | 2019-10-08 | Hiwin Technologies Corp. | Offset preload ball screw with expandable loading area |
KR102349870B1 (ko) * | 2015-07-20 | 2022-01-11 | 주식회사 만도 | 랙구동형 동력 보조 조향장치 |
US10830321B2 (en) * | 2016-02-19 | 2020-11-10 | Goodrich Corporation | Actuator ball screw for improved load sharing |
US10507865B2 (en) * | 2016-03-09 | 2019-12-17 | Jtekt Corporation | Steering apparatus |
US11459822B2 (en) * | 2019-02-12 | 2022-10-04 | Hunter Douglas Inc. | Tilt-control assembly for use with an operating mechanism in an architectural-structure covering |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1043004B (de) * | 1955-08-18 | 1958-11-06 | Gen Motors Corp | Schraubengetriebe mit Kugelruecklauf, insbesondere fuer Lenkgetriebe |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5229486B2 (de) * | 1971-08-19 | 1977-08-02 |
-
1978
- 1978-11-24 DE DE19782850926 patent/DE2850926A1/de not_active Ceased
-
1979
- 1979-03-06 US US06/018,034 patent/US4221137A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1043004B (de) * | 1955-08-18 | 1958-11-06 | Gen Motors Corp | Schraubengetriebe mit Kugelruecklauf, insbesondere fuer Lenkgetriebe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4221137A (en) | 1980-09-09 |
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