DE102006025948A1

DE102006025948A1 - Servolenkvorrichtung

Info

Publication number: DE102006025948A1
Application number: DE102006025948A
Authority: DE
Inventors: Shuji Shin; Hiroki Hasegawa; Takaaki Tsutsui
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2006-12-28
Also published as: CN1876466A; ES2322414B1; US20060272883A1; ES2322414A1; JP2006335303A

Abstract

Eine Servolenkvorrichtung umfasst: eine Führungsstange; einen Kolben; einen Zylinder; einen Übertragungsmechanismus, der an dem Zylinder fixiert ist und eine Lenkkraft überträgt, indem er sich einstückig mit dem Zylinder bewegt; eine Zahnstange, die im Wesentlichen parallel zu dem Zylinder vorgesehen ist und sich einstückig mit dem Zylinder bewegt; ein Zahnrad, das auf einer mit einem Lenkrad verbundenen Eingangswelle vorgesehen ist, wobei das Zahnrad in eine Zahnstange der Zahnstangenwelle eingreift; und einen Ventilmechanismus, der in Übereinstimmung mit einer Drehlast des Zahnrads in Bezug auf die Zahnstange veranlasst, dass eine der Druckkammern mit einer Druckquelle kommuniziert und die andere Druckkammer mit einem Tank kommuniziert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Servolenkvorrichtung, die ein Zahnstangensystem verwendet.

Die Patentveröffentlichung JP11-321694A des japanischen Patentamtes aus dem Jahr 1999 gibt eine Lenkvorrichtung an. In dieser Vorrichtung ist eine Zahnstangenwelle einstückig mit einer Kolbenstange eines Leistungszylinders vorgesehen. Mit anderen Worten sind in dieser herkömmlichen Vorrichtung die Zahnstangenwelle und die Kolbenstange derart in Reihe vorgesehen, dass die Zahnstangenwelle und die Kolbenstange einstückig in Übereinstimmung mit der Ausgabe des Leistungszylinders bewegt werden.

Eine Zugstange ist mit der Zahnstangenwelle verbunden. Die Zugstange erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der Zahnstangenwelle. Wenn die Zahnstangenwelle durch die Kraft des Leistungszylinders bewegt wird, wird die resultierende Kraft über die Zugstange zu einem Gelenkarm übertragen, sodass eine gewünschte Hilfskraft erzeugt wird.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung sind die Zahnstangenwelle und die Kolbenstange einstückig vorgesehen, wodurch eine Verlängerung in der Axialrichtung verursacht wird.

Wen die Länge in der Axialrichtung der Vorrichtung zunimmt, entsteht das Problem, dass die Servolenkvorrichtung zum Beispiel nicht in einem Fahrzeug mit einer schmalen Breite untergebracht werden kann.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Servolenkvorrichtung anzugeben, bei der die Länge in der Axialrichtung reduziert werden kann.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, gibt die Erfindung eine Servolenkvorrichtung an, wobei die Servolenkvorrichtung eine an einem Fahrzeugkörper fixierte Führungsstange, einen einstückig mit der Führungsstange vorgesehenen Kolben, einen Zylinder, in dem der Kolben aufgenommen ist, wobei das Innere des Zylinders durch den Kolben in ein Paar von Druckkammern unterteilt wird, einen Übertragungsmechanismus, der an dem Zylinder fixiert ist und eine Lenkkraft durch eine einstückige Bewegung mit dem Zylinder überträgt, eine Zahnstangenwelle, die im wesentlichen parallel zu dem Zylinder vorgesehen ist und sich einstückig mit dem Zylinder bewegt, ein Zahnrad, das in eine Zahnstange der Zahnstangenwelle eingreift, und einen Ventilmechanismus umfasst, der in Übereinstimmung mit der Drehlast des Zahnrads in Bezug auf die Zahnstange veranlasst, dass eine der Druckkammern mit einer Druckquelle kommuniziert und die andere Druckkammer mit einem Tank kommuniziert.

Die Details sowie andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung erläutert und in den beigefügten Zeichnungen gezeigt.
1 ist eine Draufsicht auf eine Servolenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Seitenansicht, die die Servolenkvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Ein Kolben 3 ist an einer Führungsstange 1 fixiert, die wiederum an einem Fahrzeugkörper fixiert ist, und ein Zylinder 2 ist gleitbar an der Führungsstange 1 befestigt. Das Innere des Zylinders 2 ist durch den Kolben 3 eine Druckkammer 4 und eine Druckkammer 5 unterteilt. En Paar von Durchgangslöchern 6, 7 sind in der Führungsstange 1 entlang der Wellenachse ausgebildet. Ein Ende jedes Durchgangslochs 6, 7 öffnet sich in der Nähe von entsprechenden Seiten des Kolbens 3, während das andere Ende mit einem weiter unten beschriebenen Ventilmechanismus 24 verbunden ist.
Ein Paar von Klammern 8, 9 ist auf dem Zylinder 2 mit dazwischen einem Zwischenraum angeordnet, und eine Ausgangswelle 10 ist an den Klammern 8, 9 fixiert. Die Ausgangswelle 10 wird durch die Klammern 8, 9 parallel zu der Führungsstange 1 gehalten. Wenn sich der Zylinder 2 entlang der Führungsstange 1 bewegt, bewegt sich auch die Ausgangswelle 10 axial.
Stangen 13, 14 sind mit den entsprechenden Enden der Ausgangswelle 10 über innere Kugelgelenke 11, 12 verbunden. Rechte und linke Gelenkarme sind jeweils mit den Stangen 13, 14 verbunden. Ein Haltearm 15 ist an dem Fahrzeugkörper fixiert, um die Ausgangswelle 10 gleitbar zu halten. Eine Axialbewegung der Ausgangswelle 10 ermöglicht ein Lenken in Entsprechung zu der Bewegungsrichtung.
Ein Ausgangsübertragungsmechanismus dieser Ausführungsform wird durch die Klammern 8, 9 und die Ausgangswelle 10 gebildet. Dabei kann der Ausgangsübertragungsmechanismus einen Aufbau aufweisen, bei dem eine durch die Bewegung des Zylinders 2 erzeugte Kraft durch einen Ausgangsübertragungsmechanismus zu einer Lenkkraft gewandelt wird, die sich parallel zu dem Zylinder 2 bewegt.
Weiterhin ist eine Zahnstangenwelle 16 parallel zu der Führungsstange 1 vorgesehen und wird durch ein Halteglied 17 und ein Führungsglied 21 derart gehalten, dass sie zu einer einstückigen Axialbewegung mit dem Zylinder 2 fähig ist. Eine auf der Zahnstangenwelle 16 ausgebildete Zahnstange 25 greift in ein Zahnrad 18 ein, das in einem Getriebegehäuse 22 vorgesehen ist. Eine mit einem Lenkrad verbundene Eingangswelle 23 ist mit dem Zahnrad 18 verbunden.
Weiterhin ist ein Ventilmechanismus 24 zwischen dem Zahnrad 18 und der Eingangswelle 23 vorgesehen. Der Ventilmechanismus 24 schaltet eine Hydraulikflussleitung in Übereinstimmung mit einer Drehlast des Zahnrads 18 in Bezug auf die Zahnstange 25 auf der Zahnstangenwelle 16. Die Durchgangslöcher 6, 7 sind über Rohre 19, 20 mit dem Ventilmechanismus 24 verbunden. Wenn die Flussleitung des Ventilmechanismus 24 in Übereinstimmung mit der Lenkrichtung des Lenkrads geschaltet wird, kommuniziert eine der zwei Druckkammern 4, 5 mit einer als Druckquelle dienenden Pumpe, während die andere Druckkammer mit einem Tank kommuniziert.
Im Folgenden wird eine Aktion der Ausführungsform beschrieben. Wenn das Lenkrad betätigt wird, wird die Flussleitung des Ventilmechanismus 24 in Übereinstimmung mit der Lenkrichtung geschaltet. In Übereinstimmung mit der Richtung des Schaltens wird veranlasst, dass eine der Druckkammern in dem Zylinder 2, z.B. die Druckkammer 4, mit der Druckquelle kommuniziert, während die andere Druckkammer 5 mit dem Tank kommuniziert. Daraus resultiert, dass sich der Zylinder 2 in der Zeichnung nach links bewegt.
Wenn sich der Zylinder 2 in der Zeichnung nach links bewegt, bewegen sich auch die Ausgangswelle 10 und die Zahnstangenwelle 16 in der Zeichnung nach links. Dabei veranlasst die Zahnstangenwelle 16, dass sich das Zahnrad 18 dreht und dem Zylinder 2 folgt. Wenn sich also der Zylinder 2 bewegt, bewegen sich die Ausgangswelle 10 und die Stangen 13, 14, um ein Lenken in Übereinstimmung mit der Bewegungsrichtung zu ermöglichen.
Gemäß dieser Ausführungsform wird der Zylinder 2 in Bezug auf die fixierte Führungsstange 1 bewegt, sodass die Länge in der Axialrichtung des gesamten Zylinders kürzer ist als bei einer Bewegung der Kolbenstange.
Wenn die Kolbenstange bewegt wird, dienen die zwei Enden der Kolbenstange als Hubstartpunkte bei einer neutralen Position der Kolbenstange, sodass die Länge des gesamten Zylinders durch die Länge des Hubs von den zwei Enden der Kolbenstange übermäßig verlängert wird.
Wenn dagegen wie in dieser Ausführungsform der Zylinder 2 in Bezug auf die Führungsstange 1 bewegt wird, entspricht die maximale Länge des gesamten Zylinders in der Achsenrichtung der Länge der Führungsstange 1. Mit anderen Worten muss die Führungsstange 1 nur so lange wie der Hub des Zylinders 2 sein, sodass die maximale Länge des gesamten Zylinders kürzer ist als bei einer Bewegung der Kolbenstange.
Weiterhin sind in dieser Ausführungsform die Führungsstange 1 und die Ausgangswelle 10 parallel zueinander vorgesehen, wobei auch die Führungsstange 1 und die Zahnstangenwelle 16 parallel zueinander vorgesehen sind. Die Länge in der Axialrichtung ist also kürzer als in dem herkömmlichen Fall, in dem die Kolbenstange 1 und die Zahnstangenwelle 16 einstückig und in Reihe vorgesehen sind.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Länge in der Axialrichtung der gesamten Vorrichtung kürzer, sodass die Vorrichtung in einem Fahrzeug mit einer schmalen Breite oder in einem Fahrzeug mit wenig verfügbarem Raum in der Breitenrichtung untergebracht werden kann.
Weiterhin wird veranlasst, dass die Druckkammer 4 und die Druckkammer 5 des Zylinders 2 über die in der Führungsstange 1 ausgebildeten Durchgangslöcher 6, 7 jeweils mit der Leistungsquelle und dem Tank kommunizieren, sodass keine Rohre vorgesehen werden müssen, die sich zusammen mit dem Zylinder 2 bewegen. Daraus resultiert, dass eine Verbesserung in der Anordnungseffizienz erzielt werden kann.

Claims

Servolenkvorrichtung, die umfasst: eine Führungsstange (1), die an einem Fahrzeugkörper fixiert ist, einen Kolben (3), der einstückig mit der Führungsstange (1) vorgesehen ist, einen Zylinder (2), in dem der Kolben (3) aufgenommen ist, wobei das Innere des Zylinders (2) durch den Kolben (3) in ein Paar von Druckkammern (4, 5) unterteilt ist, einen Übertragungsmechanismus (8, 9, 10), der an dem Zylinder (2) fixiert ist und eine Lenkkraft überträgt, indem er sich einstückig mit dem Zylinder (2) bewegt, eine Zahnstangenwelle (16), die im wesentlichen parallel zu dem Zylinder (2) vorgesehen ist und sich einstückig mit dem Zylinder (2) bewegt, ein Zahnrad (18), das an einer mit einem Lenkrad verbundenen Eingangswelle (23) vorgesehen ist, wobei das Zahnrad (18) in eine Zahnstange (25) der Zahnstangenwelle (16) eingreift, und einen Ventilmechanismus (24), der in Übereinstimmung mit einer Drehlast des Zahnrads (18) in Bezug auf die Zahnstange (25) veranlasst, dass eine der Druckkammern (4, 5) mit einer Druckquelle kommuniziert und die andere Druckkammer (4, 5) mit einem Tank kommuniziert.
Servolenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere der Führungsstange (1) ein Paar von Durchgangslöchern (6, 7) umfasst, wobei ein Ende jedes Durchgangslochs (6, 7) mit dem Ventilmechanismus (24) verbunden ist, während das andere Ende mit den Druckkammern (4, 5) kommuniziert.