DE1966908C3

DE1966908C3 - Power steering for vehicles

Info

Publication number: DE1966908C3
Application number: DE1966908A
Authority: DE
Inventors: Manfred 2080 Pinneberg Buelow; Hans-Joachim Prof. Dr.- Ing. Foerster; Klaus Dipl.-Ing. Katz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DE1966908B2; DE1966908A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkung für Fahrzeuge, bei der ein Arbeitskolben in einem Lenkgetriebegehäuse verschiebbar gelagert und eine im Arbeitskolben drehbeweglich und axial unverschiebbar gelagerte Lenkmutter mit einer im Lenkgetriebegehäuse axial festgelegten Lenkschnecke schraubbeweglich verbunden ist. Bei einer bekannten Servolenkung dieser Art (DE-PS 12 61 000) ist die Lenkmutter an ihren « beiden Stirnenden durch je ein Schrägschulter-Kugellager sowohl radial als auch axial unverrückbar gegenüber dem Arbeitskolben festgelegt. Dies kann zu Klemmerscheinungen in der Lagerung des mit der Lenkschnecke fest verbundenen Lenkspindelteiles führen, da die so Schraubverbindung zwischen Lenkmutter und Lenkschnecke an sich schon eine Mehrpunkt-Lagerung für das Lenkspindelteil darstellt.The invention relates to a power steering for vehicles, in which a working piston in a Steering gear housing mounted displaceably and one in the working piston rotatably and axially immovable Mounted steering nut with a steering worm axially fixed in the steering gear housing, screwable connected is. In a known power steering of this type (DE-PS 12 61 000) the steering nut is on their « Both front ends cannot be moved radially as well as axially opposite each other thanks to a tapered shoulder ball bearing fixed to the working piston. This can lead to jamming in the bearing of the steering worm lead firmly connected steering spindle part, as the screw connection between steering nut and steering worm in itself already represents a multi-point storage for the steering spindle part.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, eine problemfreie Lagerung des Lenkspindelteiles im Lenkgetriebegehäuse zu schaffen.The object on which the invention is based is essentially to provide a problem-free To create storage of the steering spindle part in the steering gear housing.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Lenkmutter an einem Ende ausschließlich durch ein Axial-Lager gegenüber dem Arbeitskolben abgestützt ist.The explained object is achieved according to the invention in that the steering nut is at one end is supported solely by an axial bearing opposite the working piston.

Die Erfindung ist im folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below on the basis of several exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Servolenkung nach einem ersten Ausführungsbeispiel, h^r>F i g. 1 shows a longitudinal section through a power steering according to a first embodiment, h ^r >

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Arbeitskolben mit Lenkmutter eines zweiten Ausführungsbeispieles undF i g. 2 shows a longitudinal section through a working piston with steering nut of a second embodiment and

Fig.3 einen Längsschnitt durch eine Servolenkung nach einem dritten Ausführungsbeispiel.3 shows a longitudinal section through a power steering according to a third embodiment.

Ein Getriebegehäuse 10 weist einen im Durchmesser abgestuften Arbeitszylinder 11 auf, in dessen engem Zylinderteil 38a ein Arbeitskolben 12 axialverschiebbar geführt ist, der entsprechend der Zylinderabstufung mit einem im Durchmesser erweiterten Kolbenteil 12a in einem weiten Zylinderteil 38 eine wirksame Arbeitsfläche bildet und mit einem im Durchmesser verengten Führungskolbenteil 126 im Zylinderteil 38a gleitet. Im Führungskolbenteil 126 des Arbeitskolbens 12 ist eine Lenkmutter 13 an den Lagerstellen 13a und 136 drehbar und axial unverschiebbar gelagert, die über einen Kugelumlauf 14 mit einer Lenkschnecke 15 schraubbeweglich verbunden ist In einer Ausbuchtung 16 des Getriebegehäuses 10 ist eine Lenkwelle 17 gelagert, die ein Zahnsegment 18 aufweist, das mit einem am engeren Führungskolbenteil 126 des Arbeitskolbens 12 ausgebildeten Zahnstangenprofil 19 in Zahneingriff steht. Die Zu- und Ableitung des Druckmittels zu den Arbeitsräumen 22 und 23 des Arbeitszylinders I I beiderseits des Arbeitskolbens 12 wird durch einen nicht gezeigten, von der Lenkmutter 13 betätigten Steuerschieber gesteuert.A gear housing 10 has a working cylinder 11 of graduated diameter, in the narrow area of which Cylinder part 38a a working piston 12 is guided axially displaceably, which according to the cylinder gradation with an enlarged diameter piston part 12a in a wide cylinder part 38 an effective working surface forms and slides with a narrowed diameter guide piston part 126 in the cylinder part 38a. in the Guide piston part 126 of working piston 12 is a steering nut 13 rotatable at bearing points 13a and 136 and axially immovable, which can be screwed via a recirculating ball 14 with a steering worm 15 is connected In a bulge 16 of the gear housing 10, a steering shaft 17 is mounted, which has a toothed segment 18, which is formed with a on the narrower guide piston part 126 of the working piston 12 Rack profile 19 is in tooth engagement. The supply and discharge of the pressure medium to the work rooms 22 and 23 of the working cylinder I I on both sides of the working piston 12 is not shown by a the steering nut 13 actuated control slide controlled.

Der Arbeitskolben 12 ist an seinem Außenumfang gegenüber einer Wand 38 des im Durchmesser weiten Arbeitszylinders durch ein Dichtungspaket 37 und gegenüber einer Dichtungshülse 40 durch ein Dichtungspaket 39 abgedichtet. Die Dichtungshülse 40 umschließt konzentrisch ein koaxiales Spindelteil 41 der Lenkschiiecke 15 und ist einteilig mit einem Gehäusestirndeckel 42 ausgeführt, in dem das Spindelteil 41 axial und radial mittels einer Lageranordnung 46 gelagert ist. Der Gehäusestirndeckel 42 ist mittels Schrauben 43 am Getriebegehäuse 10 befestigt und gegenüber dem Arbeitszylinder 11 durch einen O-Ring 44 sowie gegenüber dem Spindelteil 41 durch einen weiteren O-Ring 45 abgedichtet.The working piston 12 is on its outer circumference opposite a wall 38 of the wide in diameter Working cylinder by a sealing package 37 and opposite a sealing sleeve 40 by a sealing package 39 sealed. The sealing sleeve 40 concentrically encloses a coaxial spindle part 41 of the Lenkschiiecke 15 and is in one piece with a housing end cover 42 executed, in which the spindle part 41 is mounted axially and radially by means of a bearing arrangement 46. The housing end cover 42 is attached to the transmission housing 10 by means of screws 43 and opposite the Working cylinder 11 by an O-ring 44 and with respect to the spindle part 41 by another O-ring 45 sealed.

Die Lenkschnecke 15 ist an ihrem der Lageranordnung 46 abgewendeten Ende über den Kugelumlauf 14, die Lenkmutter 13 und ein Schrägkugellager 47 radial im Arbeitskolben 12 abgestützt.The steering worm 15 is at its end facing away from the bearing assembly 46 via the recirculating ball 14, the steering nut 13 and an angular contact ball bearing 47 are supported radially in the working piston 12.

Die Lenkmutter 13 ist an ihrer zweiten Lagerstelle 13a gegenüber dem Arbeitskolben 12 durch ein Axialwälzlager 48 abgestützt.The steering nut 13 is at its second bearing 13a opposite the working piston 12 through a Axial roller bearings 48 supported.

Hierdurch wird auch radialer Bauraum gewonnen, so daß ein inneres Ende 49 der Dichtungshülse 40 durch das Axialwälzlager 48 bei den Hubbewegungen des Arbeitskolbens 12 im Bereich der einen Endstellung überfahren werden kann. Dadurch baut die Lenkung axial kurzer. Eine gedrängte Lageranordnung wird auch dadurch erreicht, daß ein Käfig 50 des Axialwälzlagers 48 durch radial innenliegende und axial an einer Lagerseite herausragende Eingriffsteile 51 an der Lenkmutter 13 zentriert ist.In this way, radial installation space is also gained, so that an inner end 49 of the sealing sleeve 40 passes through the axial roller bearing 48 during the stroke movements of the working piston 12 in the area of one end position can be run over. As a result, the steering is axially shorter. A crowded bearing arrangement will also achieved in that a cage 50 of the axial roller bearing 48 by radially inner and axially at one Bearing side protruding engagement parts 51 on the steering nut 13 is centered.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Servolenkung entspricht die Lagerung einer Lenkmutter 313 in einem Arbeitskolben 312 an einer ersten Lagerstelle 313a mit einem Axialwälzlager 348 mit einem Eingriffsteile 351 aufweisenden Käfig 350 der Lagerausbildung an der Lagerstelle 13a des ersten Ausführungsbeispieles (Fig. 1). An einer zweiten Lagerstelle 3136 ist die Lenkmutter 313 durch ein Radialwälzlager 347</ und durch ein Axialwälzlager 3476 im Arbeitskolben 312 gelagert. Hierdurch wird sowohl radial als auch axial Bauraum gewonnen, so daß diese Lagerung vor allem kürzer baut.In the case of the FIG. 2 shown corresponds to the second embodiment of a power steering system according to the invention the storage of a steering nut 313 in a working piston 312 at a first bearing point 313a a thrust roller bearing 348 with a cage 350 having engagement parts 351 of the bearing formation on the Bearing 13a of the first embodiment (Fig. 1). At a second storage point 3136 is the Steering nut 313 through a radial roller bearing 347 </ and Bearing in the working piston 312 by an axial roller bearing 3476. This is both radial and axial Installation space gained, so that this storage is above all shorter.

Bei dein dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 trittIn your third embodiment according to FIG. 3 occurs

ein mit einer Lenkschnecke 415 starr verbundenes Lenkspindeheil 441 an derjenigen Gehäusestirnseite 471 aus einem Getriebegehäuse 410 heraus, die einem engen Führungskolbenteil 412Ö eines Arbeitskolben 412 benachbart ist. Eine zentrische Öffnu.ig 472 im Arbeitskolben 412 ist an dem weiten Ende des Arbeitskolbens durch einen Schraubverschlußdeckel 473 druckdicht verschlossen, so daß eine besondere Dichtungshülse zwischen Arbeit*kolben 412 und Lenkspindelteil 441 nicht erforderlich ist. Mit 470 ist ein starrer koa.v;aler Kupplungszapfen des Lenkspindelteiles 441 bezeichnet, durch den die Lenkschnecke 415 mita steering spindle part 441 rigidly connected to a steering worm 415 on that housing face 471 out of a gear housing 410, which is attached to a narrow guide piston part 412Ö of a working piston 412 is adjacent. A centric opening 472 in the working piston 412 is at the wide end of the Working piston closed pressure-tight by a screw cap 473, so that a special Sealing sleeve between working piston 412 and steering spindle part 441 is not required. With 470 is a rigid koa.v; aler coupling pin of the steering spindle part 441, through which the steering worm 415 with

einer Lenkspindel verbunden werden kann.a steering shaft can be connected.

!n den übrigen Merkmalen stimmt die dritte Ausführungsform der erfindungsgemäSen Lenkung mit dem ersten Ausführungsbeispiel in der F i g. 1 überein. Einander in beiden Ausführungen entsprechende Bauteile sind in Fig.3 lediglich durch Voranstellen der Ziffer 4 gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel kenntlich gemacht.The third embodiment of the steering system according to the invention agrees with the other features the first embodiment in FIG. 1 match. Corresponding to each other in both versions Components are shown in Fig. 3 only by placing the Numeral 4 is indicated in relation to the first exemplary embodiment.

Einzelne Merkmale, insbesondere die Ausbildung der Lager für die Lenkmutter, können zwischen den dargestellten Ausführungsbeispielen vertauscht werden.Individual features, in particular the formation of the bearings for the steering nut, can be between the illustrated embodiments are interchanged.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Power steering for vehicles, in which a working piston is slidably mounted in a steering gear housing and a steering nut rotatably and axially immovably mounted in the working piston is connected to a steering worm axially fixed in the steering gear housing, characterized in that the steering nut (13 or 313 or 413 ) is supported at one end (bearing 13a or 313a or 413b) exclusively by an axial bearing (roller bearing 48 or 348 or 448) opposite the working piston (12 or 312 or 412)

2. Power steering according to claim 1, characterized in that the bearing on the exclusively designed as an axial bearing (48) bearing point (13a or 3i3a) of the steering nut (13 or 313) the inner end! (49) a stationary in the gear housing (10) used as a radially inner seal of the working piston (12), the steering worm (15) passes over at its entry into the steering gear housing enclosing sealing sleeve (40).

3. Power steering according to claim 1 or 2, characterized in that the cage (50 or 350 or 450) for the rolling elements on the exclusively designed as axial rolling bearings (48 or 348 or 448) Bearing point (13a or 313a or 4136,} of the steering nut (13 or 313 or 413) on his inner circumference axially protruding engagement parts (51 or 351 or 451) which the cage (50 or 350 or 450) on the steering nut (13 or 313 or 413).