DE102004033167B4 - Bearing for a hydraulic power steering for motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Lager für eine hydraulische Servolenkung für Kraftfahrzeuge, wobei das Lager (8) zur Führung einer Zahnstange (3) an einem Ende eines Lenkungsgehäuses (2) angeordnet ist, das außerdem ein Ende eines hydraulischen Servozylinders (6, 7) darstellt, wobei das Lager (8) einen für den Einbau im Lenkungsgehäuse (2) vorgesehenen Führungsring (9) und eine fest mit dem Führungsring (9) verbundene Ringdichtung (10) mit einer Lippe aufweist, wobei die Ringdichtung (10) auf der dem Ende des Gehäuses (2) gegenüberliegenden Seite des Führungsrings (9) angeordnet ist, und wobei die Ringdichtung (10) mit ihrem Bereich mit dem kleinsten Durchmesser dynamisch abdichtend an der Außenfläche der Zahnstange (3) anliegt und des weiteren mit ihrem Bereich mit dem größten Durchmesser statisch abdichtend an der Innenwand (2a) des Lenkungsgehäuses (2) anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (10) ein umgebogenes Bewehrungselement (13) aufweist, das gegen die Außenseite des Führungsringes (9) aufgeformt ist und diesen übergreift,...Bearing for a hydraulic power steering for motor vehicles, the bearing (8) for guiding a rack (3) being arranged at one end of a steering housing (2) which also represents one end of a hydraulic servo cylinder (6, 7), the bearing ( 8) has a guide ring (9) intended for installation in the steering housing (2) and a ring seal (10) with a lip that is firmly connected to the guide ring (9), the ring seal (10) on the end of the housing (2) opposite side of the guide ring (9), and wherein the ring seal (10) with its area with the smallest diameter rests dynamically sealing against the outer surface of the rack (3) and furthermore with its area with the largest diameter statically sealing against the inner wall (2a) of the steering housing (2) rests, characterized in that the ring seal (10) has a bent reinforcement element (13) which is raised against the outside of the guide ring (9) mt is and overlaps it, ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lager für eine hydraulische Servolenkung für Kraftfahrzeuge, wobei das Lager zur Führung einer Zahnstange an einem Ende eines Lenkungsgehäuses angeordnet ist, das außerdem ein Ende eines hydraulischen Servozylinders darstellt, wobei das Lager einen für den Einbau im Lenkungsgehäuse vorgesehenen Führungsring und eine fest mit dem Führungsring verbundene Ringdichtung mit einer Lippe aufweist, wobei die Ringdichtung auf der dem Ende des Gehäuses gegenüberliegenden Seite des Führungsrings angeordnet ist, und wobei die Ringdichtung mit ihrem Bereich mit dem kleinsten Durchmesser dynamisch abdichtend an der Außenfläche der Zahnstange anliegt und des weiteren mit ihrem Bereich mit dem größten Durchmesser statisch abdichtend an der Innenwand des Lenkungsgehäuses anliegt.The present invention relates to a bearing for a hydraulic power steering for motor vehicles, wherein the bearing is arranged to guide a rack at one end of a steering housing, which also constitutes an end of a hydraulic servo cylinder, wherein the bearing provided for installation in the steering housing guide ring and a fixedly connected to the guide ring ring seal with a lip, wherein the ring seal is disposed on the opposite side of the end of the housing of the guide ring, and wherein the ring seal with its smallest diameter portion rests dynamically sealingly on the outer surface of the rack and further with their region with the largest diameter rests static sealing on the inner wall of the steering housing.
Bei einer hydraulischen Servolenkung für Kraftfahrzeuge wird die von der Drehung des Lenkrades vorgegebene Verschiebungsbewegung der Zahnstange durch die Tätigkeit eines doppeltwirkenden Zylinders, der von einer Pumpe mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid versorgt wird, sowie mittels eines mit der Lenksäule verbundenen Servoventils unterstützt.In a hydraulic power steering system for motor vehicles, the displacement movement of the rack provided by the rotation of the steering wheel is assisted by the action of a double-acting cylinder supplied with pressurized hydraulic fluid by a pump and a servo-valve connected to the steering column.
Der Körper des hydraulischen Servozylinders ist üblicherweise als Verlängerung des Lenkungsgehäuses ausgebildet, in dem die Zahnstange gleitverschieblich gelagert ist, während die Stange dieses Zylinders aus einem Bereich der Zahnstange besteht, auf welchem ein Kolben montiert ist, der den Körper des Zylinders in zwei Kammern unterteilt.The body of the hydraulic power cylinder is usually formed as an extension of the steering housing, in which the rack is slidably mounted, while the rod of this cylinder consists of a portion of the rack on which a piston is mounted dividing the body of the cylinder into two chambers.
Hydraulische Leitungen verbinden das Servoventil mit den beiden auf diese Weise begrenzten Zylinderkammern, so daß der Servozylinder versorgt und sein Kolben in der einen oder anderen Richtung verschoben wird.Hydraulic lines connect the servo valve with the two cylinder chambers thus limited, so that the servo cylinder is supplied and its piston is displaced in one or the other direction.
Es ist daher zweckmäßig, an einem Ende des Lenkungsgehäuses, das in ein Ende des hydraulischen Servozylinders übergeht, eine Führungslagerfunktion für die aus dem Gehäuse austretende Zahnstange sowie eine Dichtfunktion hinsichtlich der die Zahnstange umgebenden Zylinderkammer zur Verfügung zu stellen. Gegenwärtig werden diese beiden Funktionen von gesonderten Bauteilen erfüllt, nämlich einem Führungslager einerseits und einer Dichtung andererseits.It is therefore appropriate to provide at one end of the steering housing, which merges into one end of the hydraulic servo cylinder, a guide bearing function for the emerging from the housing rack and a sealing function with respect to the rack surrounding the cylinder chamber. At present, these two functions are fulfilled by separate components, namely a guide bearing on the one hand and a seal on the other.
Hierbei ist es also zweckmäßig, gesonderte Teile vorzusehen, welche jeweils diese beiden Funktionen erfüllen, und eine separate Montage dieser Teile durchzuführen. Diese Komplexität führt aber zu nicht unerheblichen Herstellungs- und Montagekosten.In this case, it is expedient to provide separate parts, which in each case fulfill these two functions, and to perform a separate assembly of these parts. However, this complexity leads to not insignificant manufacturing and assembly costs.
Ein Lager für eine hydraulische Servolenkung für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art ist aus der
Bei diesem herkömmlichen Lager handelt es sich bei der kreisförmigen Feder um eine handelsübliche Stahlfeder, die von außen in die Nut der Dichtung eingelegt wird, die aber nicht in irgendeiner Weise mit der Dichtung selbst integriert ist. Auch sind in dieser Druckschrift keine Maßnahmen angegeben, um die Dichtung selbst zu verstärken oder eine besonders kompakte Anordnung zu bilden.In this conventional bearing, the circular spring is a commercially available steel spring which is inserted from outside into the groove of the seal, but which is not integrated in any way with the seal itself. Also, no measures are given in this document to reinforce the seal itself or to form a particularly compact arrangement.
In der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager für eine hydraulische Servolenkung für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art anzugeben, das eine besonders kompakte und zuverlässige Bauform ermöglicht.The invention has for its object to provide a bearing for a hydraulic power steering for motor vehicles of the type mentioned above, which allows a particularly compact and reliable design.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einem Lager gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lagers sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention with a bearing according to claim 1. Advantageous developments of the bearing according to the invention are specified in the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Lager ist vorgesehen, daß die Ringdichtung ein umgebogenes Bewehrungselement aufweist, welches gegen die Außenseite des Führungsringes aufgeformt ist und diesen übergreift, und daß die von der Ringdichtung mit dem Bewehrungselement und dem Führungsring gebildete Einheit in das Lenkungsgehäuse eingepreßt ist.In the bearing according to the invention it is provided that the annular seal comprises a bent reinforcing element which is formed against the outside of the guide ring and engages over this, and that the unit formed by the ring seal with the reinforcing element and the guide ring is pressed into the steering housing.
Auf diese Weise ist das Bewehrungselement einerseits mit dem Führungsring und andererseits mit der Ringdichtung integriert, so daß eine kompakte Bauform entsteht. Zugleich wird eine besonders zuverlässige und stabile Anordnung geschaffen.In this way, the reinforcing element is integrated on the one hand with the guide ring and on the other hand with the ring seal, so that a compact design is created. At the same time a particularly reliable and stable arrangement is created.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lagers ist vorgesehen, daß die Verschiebungsbewegung der aus der Ringdichtung und dem Führungsring bestehenden Einheit infolge des Hydraulikdrucks mit Hilfe eines Sprengrings angehalten bzw. arretiert wird, der gegen das Ende des Gehäuses hin in dieses Gehäuse eingesetzt ist. In a further development of the bearing according to the invention it is provided that the displacement movement of the existing of the ring seal and the guide ring unit is stopped or locked due to the hydraulic pressure by means of a snap ring, which is inserted against the end of the housing in this case.
Weiterhin ist es bei dem erfindungsgemäßen Lager vorteilhaft, wenn der Führungsring ein Teil aus einem steifen Kunststoffmaterial ist, das eine glatte zylindrische innere Führungsfläche sowie radiale Versteifungsrippen aufweist.Furthermore, it is advantageous in the bearing according to the invention, when the guide ring is a part of a rigid plastic material having a smooth cylindrical inner guide surface and radial stiffening ribs.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lagers ist vorgesehen, daß das Lager einen Stützring aufweist, der auf der in Radialrichtung inneren Seite des Lagers zwischen die Ringdichtung mit Lippe und den Führungsring eingesetzt ist.In a further development of the bearing according to the invention it is provided that the bearing has a support ring which is inserted on the radially inner side of the bearing between the annular seal with lip and the guide ring.
Die Erfindung bietet somit ein „Monoblock”-Führungslager, das selbst nicht nur die Funktion der Führung der Zahnstange, sondern außerdem die Funktionen des dynamischen und statischen Abdichtens, sowie mit seinem Führungsring die Funktion des Aufnehmens der von der Zahnstange aufgebrachten radialen Kräfte erfüllt.The invention thus provides a "monobloc" guide bearing which not only performs the function of guiding the rack but also the functions of dynamic and static sealing, and with its guide ring fulfills the function of receiving the radial forces applied by the rack.
Die Gesamtheit dieser Funktionen wird dabei mit Bauteilen in einer verringerten Anzahl erfüllt, die vor der Montage im Gehäuse miteinander verbunden werden, was die Montagearbeiten vereinfacht. Dadurch verringert sich der Herstellungs- und Montageaufwand merklich.The totality of these functions is thereby fulfilled with components in a reduced number, which are connected to each other before assembly in the housing, which simplifies the assembly work. This significantly reduces the manufacturing and assembly costs.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung, welche beispielhaft eine Ausführungsform des Lagers für eine hydraulische Servolenkung für Kraftfahrzeuge darstellt.A better understanding of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying schematic drawing, which shows an example of an embodiment of the bearing for a hydraulic power steering system for motor vehicles.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Teilansicht im Schnitt einer hydraulischen Servolenkung, die mit einem Lager gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist.The sole figure of the drawing shows a partial view in section of a hydraulic power steering, which is provided with a bearing according to the present invention.
Wie diese Figur zeigt, weist die hydraulische Servolenkung ein ortsfestes rohrförmiges Gehäuse
Das Ende der Zahnstange
Da es sich vorliegend um eine hydraulische Servolenkung handelt, weist diese einen hydraulischen Servozylinder auf, dessen Körper aus einem Bereich des Gehäuses
Gegen das Ende des Gehäuses
Die Ringdichtung
Ein Stützring
Dieses Lager
Da das Lager
Was die Ringdichtung
Unabhängig vom Lager
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die einzige Ausführungsform dieses Lagers für eine hydraulische Servolenkung beschränkt, die oben beispielhaft beschrieben ist; sie umfaßt im Gegenteil alle Ausführungs- und Anwendungsvarianten, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten, unabhängig von den Einzelheiten der Formgebung des Führungsrings und der Dichtung, der Werkstoffe, aus denen diese Elemente bestehen, und der Art ihrer Montage.Of course, the invention is not limited to the sole embodiment of this bearing for a hydraulic power steering, which is described above by way of example; on the contrary, it includes all the embodiments and applications which operate on the same principle, regardless of the details of the shape of the guide ring and the seal, the materials of which these elements consist, and the nature of their assembly.
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