DE102011003087A1

DE102011003087A1 - Steering for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102011003087A1
Application number: DE201110003087
Authority: DE
Inventors: Michael Hägele; Mathias Greuter
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2012-07-26
Also published as: CN103339017A; CN103339017B; WO2012100891A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkung (10) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Lkw, mit einer hydraulischen Hilfskraftunterstützung, wobei eine Abtriebsstange (11) und eine Antriebsstange (12) mindestens annähernd parallel zueinander angeordnet und durch ein Verbindungselement (14) miteinander verbunden sind. Bisher können Abstandstoleranzen zwischen der Antriebsstange und der Abtriebsstange sowie ein Winkel, um welchen die Antriebsstange und die Abtriebsstange zueinander von der Parallelität abweichen, nicht ausgeglichen werden. Deshalb ist erfindungsgemäß die Antriebsstange (12) in dem Verbindungselement (14) in der Weise gelagert ist, dass sie um ihre Längsachse drehbar und relativ zur Abtriebsstange (11) verschwenkbar ist.The invention relates to a steering system (10) for a motor vehicle, in particular for a truck, with hydraulic auxiliary power assistance, an output rod (11) and a drive rod (12) being arranged at least approximately parallel to one another and connected to one another by a connecting element (14). So far, distance tolerances between the drive rod and the output rod and an angle by which the drive rod and the output rod deviate from one another in parallel cannot be compensated for. Therefore, according to the invention, the drive rod (12) is mounted in the connecting element (14) in such a way that it can be rotated about its longitudinal axis and pivoted relative to the output rod (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Lkw oder Bus, mit einer hydraulischen Hilfskraftunterstützung, wobei eine Antriebsstange und eine Abtriebsstange wenigstens annähernd parallel zueinander angeordnet und durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sind.The invention relates to a steering system for a motor vehicle, in particular for a truck or bus, with a hydraulic power assistance, wherein a drive rod and an output rod are arranged at least approximately parallel to each other and connected to each other by a connecting element.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Lenkungen besteht das Problem, dass beim Verschrauben des Verbindungselements mit einer Zahnstange ein zuvor präzis eingestelltes Druckstückspiel verstellt wird. Um die Verstellung des Druckstückspiels zu korrigieren, muss die Verschraubung mehrfach gelockert und wieder erneut angezogen werden. Dieses Vorgehen ist für die Serienmontage inakzeptabel. Beim Verschrauben des Verbindungselements mit der Zahnstange kann es ferner vorkommen, dass die Zahnstange verdreht wird, so dass die Verzahnung zwischen einem Ritzel und der Zahnstange nicht gleichmäßig, sondern nur an den Kanten ineinander eingreifen. Daraus resultiert ein hoher Verschleiß. Außerdem können Abstandstoleranzen zwischen der Zahnstange und der Kolbenstange nicht ausgeglichen werden. Daraus können eine Schwergängigkeit der Lenkung und eine verschlechterte Rückstellung eingeschlagener Räder resultieren.In the generic steering systems known from the prior art, there is the problem that when screwing the connecting element with a rack, a previously precisely adjusted pressure piece play is adjusted. In order to correct the adjustment of the pressure piece clearance, the screw connection must be loosened several times and tightened again. This procedure is unacceptable for series assembly. When screwing the connecting element with the rack, it may also happen that the rack is rotated, so that the teeth between a pinion and the rack not uniform, but only at the edges engage with each other. This results in a high wear. In addition, distance tolerances between the rack and the piston rod can not be compensated. This can result in a stiffness of the steering and a deteriorated provision of driven wheels.

Die Erfindung hat die Aufgabe die oben genannten Nachteile zukünftig zu vermeiden.The invention has the object to avoid the above-mentioned disadvantages in the future.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Lenkung der eingangs genannten Art, bei der erfindungsgemäß eine Antriebsstange in dem Verbindungselement in der Weise gelagert ist, dass sie um ihre Längsachse drehbar und relativ zur Abtriebsstange verschwenkbar ist. Dadurch kann zukünftig ein Winkel, um welchen die Abtriebsstange und die Antriebsstange zueinander von der Parallelität abweichen, ausgeglichen werden, indem die Winkelabweichung zugelassen und nicht mehr behindert wird. Folglich können ein Ritzel und die als eine Zahnstange ausgebildete Antriebsstange gleichmäßig ineinander eingreifen, wodurch der Verschleiß der Verzahnung reduziert wird. Die Antriebsstange kann auch eine Gewindestange eines Kugelumlaufgetriebes sein. Die Abtriebsstange kann eine hydraulisch beaufschlagte Kolbenstange sein.The invention solves this problem with a steering of the type mentioned, in which according to the invention a drive rod is mounted in the connecting element in such a way that it is rotatable about its longitudinal axis and pivotable relative to the output rod. As a result, in the future, an angle by which the output rod and the drive rod to each other deviate from the parallelism, be compensated by the angular deviation is allowed and no longer hindered. Consequently, a pinion and formed as a rack drive rod can engage evenly, whereby the wear of the toothing is reduced. The drive rod may also be a threaded rod of a recirculating ball bearing. The output rod may be a hydraulically actuated piston rod.

Die Antriebsstange kann im Verbindungselement mit einem Gelenklager gelagert sein. Durch das Gelenklager kann sich die Antriebsstange im Verbindungselement frei drehen, was auf einfache Weise die korrekte Anlage der als Zahnstange ausgebildeten Antriebsstange am Ritzel gestattet und somit die Druckstückspieleinstellung erhalten bleibt.The drive rod may be mounted in the connecting element with a spherical bearing. Due to the spherical plain bearing, the drive rod in the connecting element can rotate freely, which allows in a simple manner the correct investment of the drive rod designed as a rack on the pinion and thus the Druckstückspieleinstellung is maintained.

Durch das Gelenklager kann sich auch der Winkel, um welchen die Abtriebsstange und die Antriebsstange zueinander von der Parallelität abweichen, auf einfache konstruktive Weise ausgeglichen werden, da das Gelenklager eine Winkelabweichung gestattet.By the spherical plain bearings, the angle by which the output rod and the drive rod to each other deviate from the parallelism, can be compensated in a simple constructive manner, since the joint bearing allows an angular deviation.

Um diesen Ausgleich zuverlässig auch bei größeren Winkeln, um welche die Abtriebsstange und die Antriebsstange von der Parallelität abweichen, zuverlässig herbeiführen zu können, kann ein Innenring des Gelenklagers breiter sein als ein Außenring.In order to reliably bring about this compensation even at larger angles, around which the output rod and the drive rod differ from the parallelism, an inner ring of the spherical bearing can be wider than an outer ring.

Der Innenring und/oder der Außenring können eine Exzentrizität aufweisen, um unerwünschte Abstandstoleranzen zwischen der Antriebsstange und der Abtriebsstange auszugleichen.The inner ring and / or the outer ring may have an eccentricity to compensate for unwanted distance tolerances between the drive rod and the output rod.

Das Gelenklager kann mit einer Befestigungsmutter befestigt werden, wobei zwischen der Befestigungsmutter und dem Gelenklager eine Scheibe angeordnet ist. Die Scheibe kann einen sich in Richtung ihres Mittelpunkts erstreckenden kurzen Vorsprung aufweisen. Der Vorsprung kann zweckmäßigerweise in eine in der Antriebsstange vorgesehene Nut eingreifen. Somit kann sich die Scheibe beim Anziehen der Befestigungsmutter nicht mitdrehen und somit auch kein Drehmoment auf den Innenring ausüben. Dies ist besonders dann wichtig, wenn der Innenring die Exzentrizität aufweist. Somit kann beim Anziehen der Befestigungsmutter nicht der Abstand zwischen der Abtriebsstange unter Antriebsstange verstellt werden.The spherical plain bearing can be fastened with a fastening nut, wherein a washer is arranged between the fastening nut and the spherical plain bearing. The disc may have a short protrusion extending toward its midpoint. The projection may expediently engage in a groove provided in the drive rod. Thus, the disk can not rotate when tightening the mounting nut and thus exert no torque on the inner ring. This is especially important if the inner ring has the eccentricity. Thus, when tightening the mounting nut, the distance between the output rod under the drive rod can not be adjusted.

Zwischen dem Außenring und einem Gehäuse des Verbindungselements kann ein Halterring angeordnet sein, der vorzugsweise zwischen dem Außenring und dem Gehäuse verpresst wird, somit kann das Gelenklager spielfrei im Gehäuse des Verbindungsteils befestigt werden.Between the outer ring and a housing of the connecting element, a retaining ring may be arranged, which is preferably pressed between the outer ring and the housing, thus the hinge bearing can be mounted without play in the housing of the connecting part.

Damit kein Schmutz in das Gelenklager und in die Verschraubung gelangen kann, kann um die Antriebsstange ein Faltenbalg geführt werden, der gleichzeitig das Gelenklager mit abdichtet. Dies ist eine einfache und sehr wirksame Möglichkeit der Abdichtung.So that no dirt can get into the joint bearing and in the screw, a bellows can be performed around the drive rod, which also seals the joint bearing with. This is a simple and very effective way of sealing.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkung anhand der beiliegenden Zeichnungen mehr erläutert.Hereinafter, an embodiment of the invention steering is explained with reference to the accompanying drawings more.

Im Einzelnen zeigen:In detail show:

1 Draufsicht auf eine Lenkung; 1 Top view of a steering;

2 einen Teilschnitt durch ein Verbindungselement; 2 a partial section through a connecting element;

3 einen Radialschnitt durch ein Gelenklager. 3 a radial section through a joint bearing.

1 zeigt eine Lenkung 10 für ein hier nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Lkw, mit einer Antriebsstange 12 und einer Abtriebsstange 11, wobei die Abtriebsstange 11 eine Kolbenstange ist, die durch ein hydraulisches Ventil 13 mit einem bestimmten hydraulischen Druck beaufschlagt wird, und die Antriebsstange 12 eine Zahnstange oder eine Gewindestange eines Kugelumlaufgetriebes ist. Die Antriebsstange 12 und die Abtriebsstange 11 sind durch ein Verbindungselement 14 miteinander verbunden. Durch das Verbindungselement 14 kann eine in der Antriebsstange 12 erzeugte Schubkraft auf die Abtriebsstange 11 übertragen werden. 1 shows a steering 10 for a motor vehicle, not shown here in detail, in particular for a truck, with a drive rod 12 and an output rod 11 , where the output rod 11 a piston rod is that through a hydraulic valve 13 is subjected to a certain hydraulic pressure, and the drive rod 12 a rack or a threaded rod of a ball screw is. The drive rod 12 and the output rod 11 are through a connecting element 14 connected with each other. Through the connecting element 14 can one in the drive rod 12 generated thrust on the output rod 11 be transmitted.

Im Verbindungselement 14 ist ein Gelenklager 30 mit einem Innenring 31 und einem Außenring 32 angeordnet (siehe 2 und 3). Durch das Gelenklager 30 kann ein Winkel, um welchen die Antriebsstange 12 und die Abtriebsstange 11 zueinander von der Parallelität abweichen, ausgeglichen werden, indem es die Winkelabweichung gestattet und nicht behindert. Außerdem ermöglicht das Gelenklager 30 eine Drehung des Innenrings 31 im Außenring 32, wie sie beispielsweise beim Anziehen einer Verschraubung an der Antriebsstange 12 vorkommen kann. Der Innenring 31 ist breiter als der Außenring 32, sodass auch größere Winkel, um welchen die Antriebsstange 12 und die Abtriebsstange 11 zueinander von der Parallelität abweichen, ausgeglichen werden können. Ferner weißen der Innenring 31 und der Außenring 32 eine Exzentrizität zueinander auf (siehe 3), so dass unerwünschte Abstandstoleranzen zwischen der Antriebsstange 12 und der Abtriebsstange 11 ausgeglichen werden können.In the connection element 14 is a joint bearing 30 with an inner ring 31 and an outer ring 32 arranged (see 2 and 3 ). Through the joint bearing 30 can be an angle around which the drive rod 12 and the output rod 11 be different from the parallelism, be compensated for by allowing the angular deviation and not hindered. In addition, the joint bearing allows 30 a rotation of the inner ring 31 in the outer ring 32 as for example when tightening a screw on the drive rod 12 can occur. The inner ring 31 is wider than the outer ring 32 so that larger angles around which the drive rod 12 and the output rod 11 Diverge from the parallelism, can be balanced. Furthermore, the white inner ring 31 and the outer ring 32 an eccentricity to each other (see 3 ), so that unwanted distance tolerances between the drive rod 12 and the output rod 11 can be compensated.

Das Gelenklager 30 kann mit einer Befestigungsmutter 20 befestigt werden. Zwischen der Befestigungsmutter 20 und dem Gelenklager 30 ist ein Scheibe 21 angeordnet. Die Scheibe 21 weist einen hier nicht näher dargestellten, sich in Richtung ihres Mittelpunkts erstreckenden kurzen Vorsprung auf, der in eine ebenfalls nicht gezeigte in der Antriebsstange 12 vorgesehene Nut eingreifen kann. Folglich kann sich die Scheibe 21 beim Anziehen der Befestigungsmutter 20 nicht mitdrehen und somit auch kein Drehmoment auf den Innenring 31 ausüben. Auf diese Weise kann beim Anziehen der Befestigungsmutter 20 der Abstand zwischen der Antriebsstange 12 und der Abtriebsstange 11 nicht verstellt werden, wenn der Achsabstand vorher über die Exzentrizität des Gelenklagers 30 eingestellt wurde.The joint bearing 30 can with a fixing nut 20 be attached. Between the fastening nut 20 and the joint bearing 30 is a slice 21 arranged. The disc 21 has a short projection, not shown here, extending in the direction of its center, which in a also not shown in the drive rod 12 provided groove can intervene. Consequently, the disc can 21 when tightening the mounting nut 20 do not turn and therefore no torque on the inner ring 31 exercise. In this way, when tightening the mounting nut 20 the distance between the drive rod 12 and the output rod 11 can not be adjusted if the center distance beforehand via the eccentricity of the joint bearing 30 was set.

Zwischen dem Außenring 32 und einem Gehäuse 22 des Verbindungselements 14 ist ein Haltering 23 angeordnet. Er ist zwischen dem Außenring 32 und dem Gehäuse 22 verpresst und fixiert den Außenring 32 somit relativ zum Gehäuse 22.Between the outer ring 32 and a housing 22 of the connecting element 14 is a retaining ring 23 arranged. He is between the outer ring 32 and the housing 22 presses and fixes the outer ring 32 thus relative to the housing 22 ,

Ein Faltenbalg 24, der um die Antriebsstange 12 geführt ist, verhindert, dass Schmutz in das Gelenklager 30 eintreten kann. Ferner ist ein Faltenbalg 25 um die Abtriebsstange 11 geführt.A bellows 24 that is around the drive rod 12 is guided, prevents dirt in the joint bearing 30 can occur. Further, a bellows 25 around the output rod 11 guided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Lenkungsteering
1111: Abtriebsstangeoutput rod
1212: Antriebsstangedrive rod
1313: VentilValve
1414: Verbindungselementconnecting element
2020: Befestigungsmutterfixing nut
2121: Scheibedisc
2222: Gehäusecasing
2323: Halteringretaining ring
2424: Faltenbalgbellow
2525: Faltenbalgbellow
3030: GelenklagerSpherical plain bearings
3131: Innenringinner ring
3232: Außenringouter ring

Claims

Steering ( 10 ) for a motor vehicle, in particular for a truck or bus, with a hydraulic power assistance, wherein a drive rod ( 12 ) and an output rod ( 11 ) arranged at least approximately parallel to one another and by a connecting element ( 14 ), characterized in that the drive rod ( 12 ) in the connecting element ( 14 ) is mounted in such a way that it rotates about its longitudinal axis and relative to the output rod ( 11 ) is pivotable.

Steering ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the drive rod ( 12 ) in the connecting element ( 14 ) with a spherical plain bearing ( 30 ) is stored.

Steering ( 10 ) for a motor vehicle according to claim 2, characterized in that an inner ring ( 31 ) of the joint warehouse ( 30 ) is wider than an outer ring ( 32 ).

Steering ( 10 ) for a motor vehicle according to claim 3, characterized in that the inner ring ( 31 ) and / or the outer ring ( 32 ) has an eccentricity.

Steering ( 10 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the joint bearing ( 30 ) with a fastening nut ( 20 ) is fastened, wherein between the fastening nut ( 20 ) and the joint bearing ( 30 ) a disk ( 21 ) is arranged.

Steering ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the disc ( 21 ) has a projection extending in the direction of its center.

Steering ( 10 ) according to one of claims 3 to 6, characterized in that between the outer ring ( 32 ) and a housing ( 22 ) of the connecting element ( 14 ) a retaining ring ( 23 ) is arranged.

Steering ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that one around the drive rod ( 12 ) guided bellows ( 24 ) and / or one around the output rod ( 11 ) guided bellows ( 25 ) on the connecting element ( 14 ) is attachable.

Steering ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive rod ( 12 ) is a rack or a threaded rod of a ball screw transmission.