DE10151930B4

DE10151930B4 - Entlüftungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10151930B4
Application number: DE10151930A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Schnugg (FH)
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2001-10-20
Filing date: 2001-10-20
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2021-10-21
Also published as: DE10151930A1

Abstract

Entlüftungsvorrichtung für eine hydraulische Hilfskraftlenkung in Kraftfahrzeugen, mit einem Lenkgetriebe mit integrierter Hydraulik, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein druckloser Innenbereich (54) des Lenkgetriebes (10) über eine Leitung (58) mit einem im wesentlichen geschlossenen, mit der Atmosphäre kommunizierenden Behälter (42) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung für eine hydraulische Hilfskraftlenkung in Kraftfahrzeugen, mit einem Lenkgetriebe mit integrierter Hydraulik, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Beispielsweise bei Zahnstangenlenkungen in Kraftfahrzeugen mit beidseitigem Abtrieb an Spurstangen sind gummielastische Manschetten angeordnet, die das Lenkgetriebegehäuse bzw. den stirnseitigen Zahnstangenaustritt abdecken. Diese Manschetten ermöglichen nur einen geringen Druckausgleich innerhalb des Lenkgetriebes, so dass es bei beispielsweise schnellen Lenkbewegungen mit relativ schnellen Zahnstangenverschiebungen zu Störungen kommen kann, beispielsweise einem Zusammenziehen einer der Manschetten und daraus resultierend einer Beschädigung. Zwar sind innere Entlüftungen bei Zahnstangenlenkungen bekannt (vgl. DE 196 11 115 A1 – in der Gehäusewandung integrierter Entlüftungskanal), jedoch sind diese nicht immer zufriedenstellend.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Entlüftungsvorrichtung für eine hydraulische Hilfskraftlenkung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.
Erfindungsgemäß ist zumindest ein druckloser Innenbereich des Lenkgetriebes über eine Leitung mit einem im wesentlichen geschlossenen, mit der Atmosphäre kommunizierenden Behälter verbunden. Eine derartige Leitung stellt einerseits sicher, dass innerhalb des Lenkgetriebes weder ein Unternoch ein Überdruck auftreten kann, dass andererseits aber über diese Leitung kein Eintrag von Feuchtigkeit oder Umgebungsschmutz erfolgen kann. Bevorzugt mündet die Leitung dabei an einer geodätisch hoch liegenden Stelle des Behälters.
Der Behälter kann in vorteilhafter Weise ein im Kraftfahrzeug bereits vorhandener Vorratsbehälter sein, insbesondere unmittelbar der Vorratsbehälter der hydraulischen Hilfskraftlenkung. Die Entlüftungsvorrichtung ist dementsprechend mit einfachen Mitteln, nämlich einer mehr oder weniger langen, zusätzlichen Leitung, verwirklichbar.
Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn an der Mündung der Leitung in den Behälter eine Flüssigkeits-Abscheideeinrichtung angeordnet ist, die vermeidet, dass bei Beschleunigungen oder einer Schrägstellung des Kraftfahrzeuges Hydraulikflüssigkeit oder nur Luft-Feuchtigkeit in die Leitung eindringen kann. Die Flüssigkeits-Abscheideeinrichtung kann durch ein engmaschiges Sieb (z. B. aus Goretex) und/oder durch ein vorgeschaltetes Labyrinth gebildet sein.
Die Leitung zur Entlüftung bzw. zum Druckausgleich innerhalb des Lenkgetriebes kann bevorzugt mittel- oder unmittelbar benachbart zu flexiblen Abdeck-Manschetten positioniert sein und dort einen zuverlässigen und schnellen Druckausgleich ermöglichen. Ferner kann die Leitung bei einem Zahnstangen-Lenkgetriebe mit beidseitigem Abtrieb mit einer innenliegenden Ausgleichsleitung als Verbindung zwischen den beiden Abdeck-Manschetten kombiniert sein, so dass bei nur einem Entlüftungsanschluss die Innenbereiche beider Manschetten zuverlässig druckausgeglichen sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt eine hydraulische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge mit einem Zahnstangen-Lenkgetriebe mit beidseitigem Abtrieb und einer Entlüftungsleitung zu einem Vorratsbehälter für das Hydrauliköl.
In der Zeichnung ist eine hydraulische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge dargestellt, die sich im wesentlichen zusammensetzt aus einem Zahnstangen-Lenkgetriebe 10 mit beidseitigem Abtrieb auf Spurstangen 12, 14 und einer über ein nicht dargestelltes Lenkhandrad und eine Lenksäule angetriebenen Antriebswelle 16. Soweit nicht beschrieben, ist die hydraulische Hilfskraft-Zahnstangenlenkung bekannter Bauart.
Im Lenkgetriebe 10 sind um die Zahnstange 18 und innerhalb des Gehäuses 20 zwei Hydraulikkammern 22, 24 integriert, die durch einen Ringkolben 26 auf der Zahnstange 18 volumenveränderlich unterteilt sind. Die Hydraulikkammern 22, 24 sind über gehäusefeste Dichtringe 28 abgedichtet und mittels Leitungen 30, 32 mit einem Lenksteuerventil 34 auf der Antriebswelle 16 verbunden.
An das Lenksteuerventil 34 ist ferner eine Vorlaufleitung 36 mit einer Pumpe 38 und eine Rücklaufleitung 40 angeschlossen, wobei die Pumpe 38 Hydrauliköl aus einem Vorratsbehälter 42 zum Lenksteuerventil 34 fördert.
Innerhalb der Zahnstange 18 (oder wie bekannt in der Wandung des Gehäuses 20) ist eine Ausgleichsleitung 44 in Form eines integrierten Kanals vorgesehen, die die Innenbereiche 46, 48 von flexiblen Staubschutz-Manschetten 50, 52 miteinander verbindet. Die Manschetten 50, 52 sind in bekannter Weise an dem rohrförmigen Gehäuse 20 des Lenkgetriebes 10 und an den Spurstangen 12, 14 festgelegt und können sich bei einer Verschiebung der Zahnstange 18 relativ zum Gehäuse 20 entsprechend verformen.
Die besagten Innenbereiche 46, 48 und der Innenbereich 54 im Bereich der Antriebswelle 16 des Lenkgetriebes 10 sind drucklose Bereiche, da sie außerhalb der Dichtringe 28 bzw. der Hydraulikkammern 22, 24 liegen. Es versteht sich, dass die Zahnstange 18 zumindest an den Gehäuse-Stirnseiten über entsprechende Lagerstellen 56 verschiebbar gelagert ist, wobei die auf der Zeichnung linke Lagerstelle 56 auch einen Druckausgleich zwischen den Innenbereichen 46 und 54 ermöglicht (es kann auch eine separate Öffnung in der besagten Stirnwand vorgesehen sein).
Von dem Innenbereich 54 des Lenkgetriebes 10 geht eine Leitung 58 aus, die andernends an einer geodätisch hoch liegenden Stelle (beim Deckel 60) in den Vorratsbehälter 42 mündet. An der Einmündung der Leitung 58 ist ein Labyrinth 62 durch entsprechend an den Vorratsbehälter 42 angeformte Wände vorgesehen, so dass ein Eindringen von Hydrauliköl aus dem Vorratsbehälter 42 in die Leitung 58 ausgeschlossen ist. Der Vorratsbehälter 42 ist in bekannter Weise über den Deckel 60 mit der Atmosphäre verbunden.
Somit kann über die Leitung 58 ein Luftaustausch erfolgen, der Unter- oder Überdruck in den Innenbereichen 46, 48, 54 des Lenkgetriebes 10 selbst bei schnellen Lenkbewegungen bzw. Zahnstangenverschiebungen vermeidet.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann die Ausgleichsleitung 44 zusätzlich über eine Querbohrung mit dem Innenbereich 54 verbunden sein.
Anstelle des Vorratsbehälters 42 kann auch ein separater, relativ kleiner Behälter ggf. sogar unmittelbar am Gehäuse 20 des Lenkgetriebes 10 angeordnet sein. Auch ein anderer, im Kraftfahrzeug bereits vorhandener Behälter, z. B. ein Luftfilter für Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges, kann als Behälter verwendet sein. Dabei ist insbesondere zu beachten, dass über die Leitung 58 – die in Einbaulage des Lenkgetriebes 10 gesehen möglichst an einer geodätisch hoch liegenden Stelle von dem Gehäuse 20 abgeht – keine Feuchtigkeit und kein Schmutz in das Lenkgetriebe 10 eingetragen werden.

Claims

Entlüftungsvorrichtung für eine hydraulische Hilfskraftlenkung in Kraftfahrzeugen, mit einem Lenkgetriebe mit integrierter Hydraulik, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein druckloser Innenbereich (54) des Lenkgetriebes (10) über eine Leitung (58) mit einem im wesentlichen geschlossenen, mit der Atmosphäre kommunizierenden Behälter (42) verbunden ist.
Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter der Vorratsbehälter (42) der hydraulischen Hilfskraftlenkung ist.
Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (58) an einer geodätisch hoch liegenden Stelle in den Behälter (42) mündet.
Entlüftungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mündung der Leitung (58) in dem Behälter (42) eine Flüssigkeits-Abscheideeinrichtung (62) angeordnet ist.
Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeits-Abscheideeinrichtung durch ein engmaschiges Sieb und/oder ein vorgeschaltetes Labyrinth (62) gebildet ist.
Entlüftungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe ein Zahnstangenlenkgetriebe (10) mit integrierten, druckbeaufschlagbaren Hydraulikkammern (22, 24) ist und dass der drucklose Innenbereich (54) unmittelbar benachbart einer der Hydraulikkammern (22) und zu einer das Lenkgetriebe-Gehäuse (20) flexibel abdeckenden Manschette (46) liegt.
Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnstange (18) an beiden Enden mit Spurstangen (12, 14) der Lenkung des Kraftfahrzeuges verbunden ist, wobei die Verbindung jeweils durch eine flexible Manschette (50, 52) abgedeckt ist und dass die Innenbereiche (46, 48) der Manschetten (50, 52) mittel- oder unmittelbar an die Leitung (58) angeschlossen sind.
Entlüftungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenbereiche (46, 48) der Manschetten (50, 52) über eine im Lenkgetriebe (10) integrierte Ausgleichsleitung (44) miteinander kommunizieren.