HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Diese
Erfindung betrifft allgemein eine Zahnstangenlenkungsgruppe und
spezieller ein Verfahren, um eine Eingangswelle, einen Torsionsstab
und ein Ritzel miteinander zu verbinden, um eine Ventilbaugruppe
zur Verwendung in einer solchen Zahnstangenlenkungsgruppe zu bilden.These
The invention relates generally to a rack and pinion steering group
more specifically, a method for an input shaft, a torsion bar
and connect a pinion together to a valve assembly
for use in such a rack and pinion steering group.
Eine
typische Zahnstangen-Servolenkungsgruppe zur Verwendung in einem
Fahrzeug-Servolenksystem enthält
eine Zahnstange, die mit den lenkbaren Rädern in Wirkverbindung steht,
und ein Ritzel, das mit dem Fahrzeuglenkrad in Wirkverbindung steht.
Zähne am
Ritzel kämmen
mit Zähnen
an der Zahnstange, so daß eine
Drehung des Ritzels eine lineare Bewegung der Zahnstange hervorruft, die
wiederum eine seitliche Drehung der lenkbaren Räder relativ zum Fahrzeug bewirkt.
Das Ritzel ist an einem anderen Ende mit dem Fahrzeuglenkrad über eine
Eingangswelle und einen Torsionsstab verbunden.A
typical rack-and-pinion power steering group for use in one
Vehicle power steering system includes
a rack, which is in operative connection with the steerable wheels,
and a pinion operatively connected to the vehicle steering wheel.
Teeth on
Combing pinions
with teeth
on the rack so that one
Rotation of the pinion causes a linear movement of the rack, the
in turn causes a lateral rotation of the steerable wheels relative to the vehicle.
The pinion is at another end with the vehicle steering wheel on a
Input shaft and a torsion bar connected.
Viele
Zahnstangen-Servolenkungsgruppen haben einen Ventilabschnitt, der
hydraulische Kraft verwendet, um den Lenkvorgang des Fahrzeugs zu unterstützen. Im
Ventilabschnitt ist eine Ventilbaugruppe ausgebildet, die die Eingangswelle,
den Torsionsstab, eine Ventilhülse
und ein Ritzel umfaßt. Wenn
die Zahnstangenlenkungsgruppe in einem Fahrzeug montiert wird, wird
die Eingangswelle mit dem Lenkrad verbunden. Eine Drehung des Lenkrads
resultiert in einer Drehung der Eingangswelle. Die Eingangswelle
ist relativ zum Ende des Torsionsstabs fixiert, so daß eine Drehung
der Eingangswelle in einer Drehung des Endes des Torsionsstabs resultiert.
Eine Torsion des Torsionsstabs sorgt für eine Bewegung eines Ventilkerns
der Ventilbaugruppe relativ zu einer Ventilhülse.Lots
Rack and pinion power steering groups have a valve section that
hydraulic power used to assist the steering operation of the vehicle. in the
Valve section is formed a valve assembly, which the input shaft,
the torsion bar, a valve sleeve
and a pinion includes. If
the rack-and-pinion steering group is mounted in a vehicle
the input shaft connected to the steering wheel. A rotation of the steering wheel
results in a rotation of the input shaft. The input shaft
is fixed relative to the end of the torsion bar, so that a rotation
the input shaft results in a rotation of the end of the torsion bar.
A torsion of the torsion bar causes movement of a valve core
the valve assembly relative to a valve sleeve.
In
einer neutralen Stellung fließ Hydraulikfluid
von einer Quelle durch Durchlässe
in der Ventilhülse.
Ein gleicher Betrag von Fluid wird zu entgegengesetzten Durchlässen in
der Ventilhülse
geleitet. Da eine gleiche Menge Fluid durch jeden Durchlaß geleitet
wird, ist der Druck im System ausgeglichen. Wenn ein Lenkvorgang
durchgeführt
wird, wird der Ventilkern gegenüber
der Ventilhülse
verdreht, und die Ventilbaugruppe bewegt sich aus der neutralen
Stellung heraus oder wird betätigt,
und Fluid wird zu einem Zahnstangenabschnitt der Ventilbaugruppe
geleitet. Der Zahnstangenabschnitt enthält ein Zahnstangengehäuse, einen
Kolben, der im Zahnstangengehäuse
angeordnet ist und eine Zahnstange, die mit dem Kolben verbunden
ist. Kolben und Zahnstange sind für eine axiale Bewegung im Zahnstangengehäuse konfiguriert.
Der Kolben teilt das Zahnstangengehäuse in zwei Kammern, so daß abhängig von der
Richtung, in der das Lenkrad gedreht wird, Fluid entweder zu einer
rechten oder zu einer linken Kammer fließen kann, um eine Bewegung
der Zahnstange zu unterstützen.
Ein höherer
Druck in einer ersten Kammer relativ zum Druck in der zweiten Kammer führt zu einem
Differentialdruck, der eine Bewegung des Kolbens bewirkt. Wenn der
Kolben sich bewegt, bewegt sich die Zahnstange, und die lenkbaren
Räder werden
eingeschlagen.In
a neutral position flowing hydraulic fluid
from a source through passages
in the valve sleeve.
An equal amount of fluid is added to opposite ports in
the valve sleeve
directed. As an equal amount of fluid passed through each passage
is, the pressure in the system is balanced. When a steering operation
carried out
becomes, the valve core is opposite
the valve sleeve
twisted, and the valve assembly moves out of neutral
Position out or is pressed,
and fluid becomes a rack portion of the valve assembly
directed. The rack section includes a rack housing, a
Piston in the rack housing
is arranged and a rack connected to the piston
is. The piston and rack are configured for axial movement in the rack housing.
The piston divides the rack housing into two chambers, so that depending on the
Direction in which the steering wheel is rotated, fluid either to one
Right or left to a left chamber can flow to a movement
to support the rack.
A higher one
Pressure in a first chamber relative to the pressure in the second chamber results in a
Differential pressure causing movement of the piston. If the
Piston moves, the rack moves, and the steerable
Wheels become
taken.
Während einer
Bewegung der Zahnstange relativ zum Zahnstangengehäuse wird
das Ritzel durch ein Zusammenspiel der Zähne der Zahnstange mit den
Zähnen
des Zahnradabschnitts des Ritzels gedreht. Eine Drehung des Ritzels
verdreht die Ventilhülse
relativ zum Ventilkern. Als Ergebnis dreht die Bewegung der Zahnstange
die Ventilbaugruppe zurück
in die neutrale Stellung. Wenn die Ventilbaugruppe in der neutralen
Stellung ist, wird Fluid wieder von den Durchlässen der Ventilhülse abgeleitet
und zu einem Reservoir zurückgeführt.During one
Movement of the rack relative to the rack housing becomes
the pinion through an interaction of the teeth of the rack with the
tooth
turned the gear portion of the pinion. A rotation of the pinion
twisted the valve sleeve
relative to the valve core. As a result, the movement of the rack rotates
the valve assembly back
in the neutral position. When the valve assembly is in neutral
Position is fluid is again derived from the passages of the valve sleeve
and returned to a reservoir.
Es
wäre vorteilhaft,
ein Verfahren zur Herstellung der Ventilbaugruppe und speziell zum
Zusammenfügen
ihrer Komponenten zu entwickeln.It
would be beneficial
a method for producing the valve assembly and especially for
Put together
to develop their components.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Die
Erfindung betrifft einen Teil einer Zahnstangenlenkungsgruppe sowie
ein Verfahren zur Herstellung eines Teils einer Zahnstangenlenkungsgruppe.
Eine Eingangswelle und ein Torsionsstab werden bereitgestellt. Die
Eingangswelle hat eine Bohrung und einen langgestreckten Hohlraum.
Der Torsionsstab hat einen äußeren Durchmesser,
der ungefähr
genau so groß ist
wie der Durchmesser der Bohrung der Eingangswelle. Der Torsionsstab
ist in der Bohrung und in dem langgestreckten Hohlraum angeordnet,
so daß er
einen ringförmigen
Raum zwischen dem Torsionsstab und einer inneren Oberfläche des
langgestreckten Hohlraums bildet. Ein Befestigungsmaterial ist in
den ringförmigen
Raum eingebracht, um die Eingangswelle am Torsionsstab anzubringen.The
The invention relates to a part of a rack and pinion steering group
a method of making a part of a rack and pinion steering group.
An input shaft and a torsion bar are provided. The
Input shaft has a bore and an elongated cavity.
The torsion bar has an outer diameter,
the approximately
that's how big
like the diameter of the bore of the input shaft. The torsion bar
is located in the bore and in the elongated cavity,
so he
an annular
Space between the torsion bar and an inner surface of the
elongated cavity forms. An attachment material is in
the annular
Space introduced to attach the input shaft to the torsion bar.
Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren, um einen Teil einer Zahnstangenlenkungsgruppe
herzustellen, wobei ein Torsionsstab und ein Ritzel bereitgestellt
werden. Das Ritzel hat eine darin ausgebildete Bohrung. Der Torsionsstab
wird in die Bohrung gepreßt,
um den Torsionsstab am Ritzel zu befestigen.The
The invention also relates to a method for part of a rack and pinion steering group
wherein a torsion bar and a pinion are provided
become. The pinion has a bore formed therein. The torsion bar
is pressed into the hole,
to attach the torsion bar to the pinion.
Die
Erfindung betrifft außerdem
eine Zahnstangen-Lenkvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung
einer Ventilbaugruppe für
die Zahnstangen-Lenkvorrichtung.
Es sind ein Ritzel mit einer darin ausgebildeten Bohrung, ein Torsionsstab,
der einen äußeren Durchmesser
hat, eine Ventilhülse
und eine Eingangswelle vorgesehen. Die Eingangswelle hat eine Bohrung
und einen darin ausgebildeten langgestreckten Hohlraum. Die Eingangswelle
hat einen äußeren Durchmesser,
der kleiner ist als ein innerer Durchmesser der Ventilhülse. Der
Torsionsstab ist in die Bohrung des Ritzels gepreßt, um den
Torsionsstab am Ritzel zu befestigen. Die Ventilhülse ist über dem
Torsionsstab und dem Ritzel angeordnet und am Ritzel befestigt.
Der Torsionsstab ist in der Bohrung der Eingangswelle angeordnet,
so daß ein erstes
Ende des Torsionsstabs koaxial in dem langgestreckten Hohlraum der
Eingangswelle angeordnet ist. Ein Befestigungsmaterial ist in den
langgestreckten Hohlraum eingebracht, um den Torsionsstab und die
Eingangswelle aneinander zu befestigen.The invention also relates to a rack and pinion steering apparatus and a method of manufacturing a valve assembly for the rack and pinion steering apparatus. There are provided a pinion with a bore formed therein, a torsion bar having an outer diameter, a valve sleeve and an input shaft. The input shaft has a bore and a formed therein elongated cavity. The input shaft has an outer diameter that is smaller than an inner diameter of the valve sleeve. The torsion bar is pressed into the bore of the pinion to secure the torsion bar to the pinion. The valve sleeve is located above the torsion bar and pinion and secured to the pinion. The torsion bar is disposed in the bore of the input shaft so that a first end of the torsion bar is coaxially disposed in the elongated cavity of the input shaft. An attachment material is inserted into the elongate cavity to secure the torsion bar and input shaft together.
Verschiedene
Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich für den Fachmann
aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
unter Berücksichtigung
der beigefügten
Zeichnungen.Various
Objects and advantages of this invention will be apparent to those skilled in the art
from the following detailed description of the preferred embodiment
considering
the attached
Drawings.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
1 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Teils einer Zahnstangenlenkungsgruppe. 1 shows a cross-sectional view of a part of a rack and pinion steering group.
2 zeigt
eine Explosionsansicht eines Torsionsstabs und eines Ritzels. 2 shows an exploded view of a torsion bar and a pinion.
3 zeigt
eine Seitenansicht von Torsionsstab und Ritzel im zusammengesetzten
Zustand gemäß der vorliegenden
Erfindung. 3 shows a side view of the torsion bar and pinion in the assembled state according to the present invention.
4 zeigt
eine Teilschnittansicht eines Teils eines Torsionsstabs und einer
Eingangswellenbaugruppe im zusammengesetzten Zustand gemäß der vorliegenden
Erfindung. 4 shows a partial sectional view of a portion of a torsion bar and an input shaft assembly in the assembled state according to the present invention.
5 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Teils einer Zahnstangenlenkungsgruppe,
die schematisch ein elektronisch gesteuertes Servolenksystem gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. 5 FIG. 12 is a cross-sectional view of a portion of a rack and pinion steering assembly schematically illustrating an electronically controlled power steering system according to the present invention. FIG.
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Bezogen
auf die Zeichnungen ist in 1 ein Teil
einer hydraulisch unterstützten
Zahnstangenlenkungsgruppe dargestellt, allgemein mit 10 bezeichnet,
die eine Ventilbaugruppe 11 gemäß der vorliegenden Erfindung
aufweist. Die Lenkungsgruppe 10 umfaßt außerdem ein Ritzel 12,
ein Gehäuse 14,
eine Zahnstange 16, eine Eingangswelle 18 und
einen Torsionsstab 20. Es versteht sich, daß die unten
beschriebene Lenkungsbaugruppe 10 sowohl in einer hydraulisch
unterstützten
Servolenkvorrichtung als auch in einer elektronisch gesteuerten
Servolenkvorrichtung eingesetzt werden könnte.Relative to the drawings is in 1 a part of a hydraulically assisted rack and pinion steering group, generally with 10 denotes a valve assembly 11 according to the present invention. The steering group 10 also includes a pinion 12 , a housing 14 , a rack 16 , an input shaft 18 and a torsion bar 20 , It is understood that the steering assembly described below 10 could be used both in a hydraulically assisted power steering apparatus and in an electronically controlled power steering apparatus.
Das
Gehäuse 14 hat
einen hydraulischen Ventilabschnitt 30 und einen sich quer
dazu erstreckenden Zahnstangenabschnitt 22, durch den sich die
Zahnstange 16 erstreckt. Eine Zahnstangenkammer 24 ist
im Zahnstangenabschnitt 22 des Gehäuses 14 definiert.
Hydraulikleitungen 26 und 27 sorgen für eine Fluidverbindung
zwischen der Zahnstangenkammer 24 und dem Ventilabschnitt 30 des
Gehäuses 14.
Hydraulikleitungen 28 und 29 sorgen für eine Fluidverbindung
zwischen dem Ventilabschnitt 30, einer Servolenkpumpe (nicht
gezeigt) und einem Reservoir (nicht gezeigt).The housing 14 has a hydraulic valve section 30 and a rack section extending transversely thereto 22 through which the rack 16 extends. A rack chamber 24 is in the rack section 22 of the housing 14 Are defined. hydraulic lines 26 and 27 provide fluid communication between the rack chamber 24 and the valve section 30 of the housing 14 , hydraulic lines 28 and 29 provide fluid communication between the valve section 30 , a power steering pump (not shown) and a reservoir (not shown).
Ein
Kolben 25 ist mit der Zahnstange 16 verbunden
und ist in der Zahnstangenkammer 24 angeordnet. Der Kolben
trennt den Zahnstangenabschnitt 22 in eine erste Kammer 24A und
eine zweite Kammer 24B. Fluid aus dem Ventilabschnitt 30 wird
wahlweise zur ersten Kammer 24A oder zur zweiten Kammer 24B geleitet,
abhängig
vom ausgeführten
Lenkmanöver.
Die Zahnstange 16 enthält
einen Abschnitt mit Zahnstangenzähnen 32.
Die Zahnstangenzähne 32 sind
in Eingriff mit wendelförmigen
Zähnen 36 am Ritzel 12 innerhalb
des Gehäuses 14.
Entgegengesetzte Enden der Zahnstange 16 sind, wie dies
herkömmlich
bekannt ist, mit lenkbaren Fahrzeugrädern (nicht gezeigt) über schwenkbare
Zugstangen verbunden, von denen eine mit 34 bezeichnet
ist. Wenn ein Lenkmanöver
ausgeführt
wird, dreht sich das Ritzel 12 um eine Achse 38,
und die Zahnstange 16 bewegt sich longitudinal entlang
einer horizontalen Achse 40.A piston 25 is with the rack 16 connected and is in the rack chamber 24 arranged. The piston separates the rack section 22 in a first chamber 24A and a second chamber 24B , Fluid from the valve section 30 becomes optional for the first chamber 24A or to the second chamber 24B guided, depending on the steering maneuver performed. The rack 16 contains a section with rack teeth 32 , The rack teeth 32 are in engagement with helical teeth 36 on the pinion 12 inside the case 14 , Opposite ends of the rack 16 are, as conventionally known, with steerable vehicle wheels (not shown) connected via pivoting tie rods, one of which with 34 is designated. When a steering maneuver is performed, the pinion rotates 12 around an axis 38 , and the rack 16 moves longitudinally along a horizontal axis 40 ,
Die
Ventilbaugruppe 11 enthält
mehrere der oben aufgeführten
Bestandteile, einschließlich
des Ritzels 12, der Eingangswelle 18, des Torsionsstabs 20 und
einer Ventilhülse 21.
Der Ventilabschnitt 30 kommuniziert mit der ersten Kammer 24A über eine erste
Zweiwege-Hydraulikleitung 26. Der Ventilabschnitt 30 kommuniziert
mit der zweiten Kammer 24B über eine zweite Zweiwege-Hydraulikleitung 27.
Der Ventilabschnitt 30 erhält Hydraulikfluid aus einem Reservoir
(nicht gezeigt) und von einer Pumpe (nicht gezeigt) durch eine Einlaß-Hydraulikleitung 28.
Die Pumpe könnte
eine Pumpe mit veränderbarem Durchfluß sein und
könnte
durch einen Elektromotor oder den Fahrzeugmotor angetrieben werden.
Eine Auslaß-Hydraulikleitung 29 leitet
Hydraulikfluid vom Ventilabschnitt 30 zurück zum Reservoir.The valve assembly 11 contains several of the ingredients listed above, including the pinion 12 , the input shaft 18 , the torsion bar 20 and a valve sleeve 21 , The valve section 30 communicates with the first chamber 24A via a first two-way hydraulic line 26 , The valve section 30 communicates with the second chamber 24B via a second two-way hydraulic line 27 , The valve section 30 receives hydraulic fluid from a reservoir (not shown) and from a pump (not shown) through an inlet hydraulic line 28 , The pump could be a variable flow pump and could be powered by an electric motor or the vehicle engine. An outlet hydraulic line 29 directs hydraulic fluid from the valve section 30 back to the reservoir.
Der
Ventilabschnitt 30 wird in Antwort auf die Drehung des
Fahrzeuglenkrads über
die Eingangswelle 18 betätigt. Wenn sich die Eingangswelle 18 in einer
ersten Richtung um die Achse 38 dreht, verdreht sie sich
leicht gegenüber
dem Ritzel 12. Der Torsionsstab 20 biegt sich,
um eine solche Verdrehung der Eingangswelle 18 gegenüber dem
Ritzel 12 zuzulassen. Der Ventilabschnitt 30 reagiert
auf die resultierende Verdrehung, indem Hydraulikfluid-Flußwege geöffnet werden,
die von der Einlaßleitung 28 zur
ersten Zweiwegeflußleitung 26 durch
den Ventilabschnitt 30 verlaufen. Die Eingangswelle 18 dreht sich
geringfügig
innerhalb der Ventilhülse 21.
Durch die Drehung der Eingangswelle, wird ein Durchgang für hydraulischen
Druck (nicht gezeigt) geöffnet,
genauso wie ein Durchgang, der zurück zum Reservoir der Hydraulikpumpe
führt.
Diese Bewegung öffnet und
schließt
verschiedene Durchgänge,
um die Hydraulikleitungen 26, 27, 28 und 29 zu
verbinden. Der Ventilabschnitt 30 schließt gleichzeitig
die Hydraulikfluid-Flußwege,
die durch den Ventilabschnitt 30 von der Einlaß-Hydraulikleitung 28 zur
zweiten Zweiwegeflußleitung 27 zur
Auslaßleitung 29 verlaufen.
Ein sich hieraus ergebender Fluß von
Hydraulikfluid von der Pumpe und eine sich ergebende Hydraulikfluid-Druckdifferenz,
die auf den Kolben 25 einwirkt, sorgt für eine Bewegung des Kolbens
und damit der Zahnstange 16 nach rechts, mit Blick auf 1,
entlang der Achse 40. Hierdurch steuert das Lenkgestänge die
Fahrzeugräder
in eine erste Richtung. Ist der Torsionsstab 20 in einer
neutralen Stellung, ist der Ventilabschnitt 30 in einer „normal
offenen" Stellung.
D.h., es gibt einen Fluidfluß von
der Leitung 28 durch die Ventilhülse 21 und hinaus
durch die Leitung 29. Der Fluiddruck wird in der Zahnstangenkammer 24 ausgeglichen,
genauso wie der Fluiddruck in den Leitungen 26 und 27.
Wenn das Lenkrad gedreht wird, wird daher der Ventilabschnitt 30 weiter
geöffnet,
so daß Fluid
durch eine der Leitungen 26, 27 zur Zahnstangenkammer 24 strömen kann.The valve section 30 is in response to the rotation of the vehicle steering wheel via the input shaft 18 actuated. When the input shaft 18 in a first direction around the axis 38 turns, it turns slightly opposite the pinion 12 , The torsion bar 20 bends to such a rotation of the input shaft 18 opposite the pinion 12 permit. The valve section 30 responds to the resulting torsion by opening hydraulic fluid flow paths from the inlet conduit 28 to the first two-way flow line 26 through the valve section 30 run. The input shaft 18 turns slightly inside the valve sleeve 21 , The rotation of the input shaft opens a hydraulic pressure passage (not shown), as well as a passage leading back to the reservoir of the hydraulic pump. This movement opens and closes various passages to the hydraulic lines 26 . 27 . 28 and 29 connect to. The valve section 30 simultaneously closes the hydraulic fluid flow paths passing through the valve section 30 from the inlet hydraulic line 28 to the second two-way flow line 27 to the outlet pipe 29 run. A resultant flow of hydraulic fluid from the pump and a resulting hydraulic fluid pressure differential imposed on the piston 25 acts, ensures a movement of the piston and thus the rack 16 to the right, facing 1 , along the axis 40 , As a result, the steering linkage controls the vehicle wheels in a first direction. Is the torsion bar 20 in a neutral position, is the valve section 30 in a "normally open" position, ie, there is fluid flow from the line 28 through the valve sleeve 21 and out through the pipe 29 , The fluid pressure is in the rack chamber 24 balanced, as well as the fluid pressure in the lines 26 and 27 , When the steering wheel is rotated, therefore, the valve portion 30 continue to open, allowing fluid through one of the lines 26 . 27 to the rack chamber 24 can flow.
Wenn
die Zahnstange 16 sich entlang der Achse 40 mit
dem Kolben bewegt, drehen sich die wendelförmigen Zähne 36 des Ritzels 12 in
kämmendem
Eingriff mit den Zahnstangenzähnen 32.
Das Ritzel 12 dreht sich dann um die Achse 38 relativ
zur Eingangswelle 18 in nachlaufender Weise, so daß die Verdrehung
zwischen dem Ritzel 12 und der Eingangswelle 18 aufgehoben
wird. Der Ventilabschnitt reagiert darauf, indem die vorher offenen
Hydraulikfluid-Flußwege
(Leitung 28 zu Leitung 26) wieder in eine geschlossene
Stellung und der Ventilabschnitt 30 in seine neutrale Stellung
zurückgebracht
werden. Dies gleicht die Hydraulikfluiddrücke aus, die in den zwei Zahnstangenkammern 24A und 24B auf
den Kolben 25 wirken und bewirkt, daß der Kolben 25 und die
Zahnstange 16 aufhören,
sich entlang der Achse 40 zu bewegen.If the rack 16 along the axis 40 When moved with the piston, the helical teeth rotate 36 of the pinion 12 in mesh with the rack teeth 32 , The pinion 12 then turns around the axis 38 relative to the input shaft 18 in a trailing way, so that the rotation between the pinion 12 and the input shaft 18 will be annulled. The valve portion responds by opening the previously open hydraulic fluid flow paths (line 28 to lead 26 ) again in a closed position and the valve section 30 be returned to its neutral position. This balances the hydraulic fluid pressures in the two rack chambers 24A and 24B on the piston 25 act and causes the piston 25 and the rack 16 stop moving along the axis 40 to move.
Wenn
die Fahrzeugräder
in die entgegengesetzte Richtung gelenkt werden sollen, wird die
Eingangswelle 18 mit dem Lenkrad in eine entgegengesetzte
Richtung um die Achse 38 gedreht und wird wiederum auf
die Biegung des Torsionsstabs 20 hin geringfügig gegenüber dem
Ritzel 12 verdreht. Der Ventilabschnitt 30 reagiert,
indem die zweite Zahnstangenkammer 24B unter Druck gesetzt
wird und gleichzeitig die erste Kammer 24A abgelassen wird. Der
Kolben 25 und die Zahnstange 16 bewegen sich dann
axial nach links, bezogen auf die Darstellung in 1.
Eine resultierende Nachlaufrotation des Ritzels 12 relativ
zur Eingangswelle 18 sorgt dafür, daß der Ventilabschnitt 30 den
Hydraulikfluiddruck in den beiden Zahnstangenkammern wieder ausgleicht.When the vehicle wheels are to be steered in the opposite direction, the input shaft becomes 18 with the steering wheel in an opposite direction about the axis 38 Turned and turn on the bend of the torsion bar 20 slightly opposite to the pinion 12 twisted. The valve section 30 responds by the second rack chamber 24B is pressurized and at the same time the first chamber 24A is drained. The piston 25 and the rack 16 then move axially to the left, based on the illustration in 1 , A resulting wake rotation of the pinion 12 relative to the input shaft 18 ensures that the valve section 30 compensates for the hydraulic fluid pressure in the two rack chambers again.
Wie
in 1 auch gezeigt ist, enthält der Ventilabschnitt 30 einen „inneren" Ventilkern 23,
der eine Verlängerung
der Eingangswelle 18 oder einstückig mit dieser ausgebildet
ist, und die „äußere" Ventilhülse 21,
die Teil des Ritzels 12 oder mit diesem verbunden ist.
Sowohl der Ventilkern 23 als auch die Ventilhülse 21 haben
eine insgesamt zylindrische Form und sind auf der Achse 38 zentriert.
Die Ventilhülse 21 ist
als Hülse
ausgebildet, die über
den Kern 23 paßt.
Daher hat die Ventilhülse 21 einen
inneren Durchmesser, der geringfügig
größer ist
als der äußere Durchmesser
des Kerns 23 und damit als die Eingangswelle 18.
Der Kern 23 wird durch einen Abschnitt der Eingangswelle 18 definiert,
der innerhalb der Ventilhülse 21 angeordnet
ist. Die Ventilhülse 21 ist
mit einem oberen Endbereich des Ritzels 12 durch geeignete
Mittel verbunden, wie z.B. durch eine Stiftverbindung. Dementsprechend
verdrehen sich der Kern 23 und die Ventilhülse 21 gegeneinander,
wenn sich die Eingangswelle 18 und das Ritzel 12 gegeneinander
verdrehen. Der Kern 23 und die Ventilhülse 21 verändern dann
die Hydraulikfluid-Flußwege,
die durch den Ventilabschnitt 30 verlaufen, so, daß bestimmte
Flußwege
freigegeben werden und bestimmte Flußwege eingeschränkt werden.
Unter Druck stehende Hydraulikfluid-Flüsse werden hierdurch, wie oben
beschrieben, durch den Ventilabschnitt 30 geleitet, zwischen
der Pumpe und den Zahnstangenkammern.As in 1 Also shown is the valve section 30 an "inner" valve core 23 , which is an extension of the input shaft 18 or integrally formed therewith, and the "outer" valve sleeve 21 that part of the pinion 12 or connected to it. Both the valve core 23 as well as the valve sleeve 21 have an overall cylindrical shape and are on the axis 38 centered. The valve sleeve 21 is formed as a sleeve, which over the core 23 fit. Therefore, the valve sleeve has 21 an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the core 23 and thus as the input shaft 18 , The core 23 is through a section of the input shaft 18 defined within the valve sleeve 21 is arranged. The valve sleeve 21 is with an upper end portion of the pinion 12 connected by suitable means, such as by a pin connection. Accordingly, the core twisting 23 and the valve sleeve 21 against each other when the input shaft 18 and the pinion 12 twisting each other. The core 23 and the valve sleeve 21 then change the hydraulic fluid flow paths passing through the valve section 30 run, so that certain flow paths are released and certain flow paths are restricted. As a result, pressurized hydraulic fluid flows through the valve section as described above 30 passed between the pump and the rack chambers.
Ein
Arbeitsschritt bei der Montage dieser verschiedenen Komponenten
in der Ventilbaugruppe 11 ist das Austarieren der Hydraulikkräfte, so
daß der Ventilabschnitt 30 im
wesentlichen einen hydraulischen Fluß verhindert, wenn kein Lenkmanöver ausgeführt wird.
In der austarierten Stellung ist der Torsionsstab 20 in
einer neutralen Stellung, in der im wesentlichen kein Drehmoment
auf den Torsionsstab 20 wirkt. Daher ist auch das Lenkrad
in einer neutralen Stellung. Wenn der Torsionsstab 20 in
der neutralen Stellung ist, sind die verschiedenen Flußwege im Ventilabschnitt 30 im
wesentlichen austariert (und zwischen Leitung 28 und Leitung 29 geöffnet).
Der Zweck des Torsionsstabs 20 ist, im wesentlichen den Ventilabschnitt 30 in
die neutrale Stellung zurückzubringen,
nachdem ein Lenkmanöver
ausgeführt
wurde. Das Verfahren zur Montage der Eingangswelle 18,
des Torsionsstabs 20 und der Bauteile der Ventilbaugruppe 11 wird
ausführlicher
unten beschrieben.A step in assembling these various components in the valve assembly 11 is the balancing of the hydraulic forces, so that the valve section 30 substantially prevents hydraulic flow when no steering maneuver is performed. In the balanced position is the torsion bar 20 in a neutral position, in which there is substantially no torque on the torsion bar 20 acts. Therefore, the steering wheel is in a neutral position. When the torsion bar 20 in the neutral position, the various flow paths are in the valve section 30 essentially balanced (and between line 28 and direction 29 open). The purpose of the torsion bar 20 is essentially the valve section 30 to return to the neutral position after a steering maneuver has been carried out. The procedure for mounting the input shaft 18 , the torsion bar 20 and the components of the valve assembly 11 will be described in more detail below.
Ein
Arbeitsschritt in der Bildung der Ventilbaugruppe 11, der
normalerweise vor dem Arbeitsschritt des Austarierens der Hydraulikkräfte im Ventilabschnitt 30 durchgeführt wird,
ist das Verbinden des Ritzels 12 und des Torsionsstabs 20.
Es versteht sich jedoch, daß jeder
der im Verfahren des Verbindens oder der Montage der Ventilbaugruppe 11 gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführten
Schritte in beliebiger Reihenfolge vorgenommen werden können. Es
versteht sich auch, daß das
Ritzel 12 und der Torsionsstab 20 in jeder geeigneten
Art und Weise montiert werden können.
In einer Ausführungsform
werden der Torsionsstab 20 und das Ritzel 12 durch
einen Reibschweißprozeß verbunden.
In einer alternativen und bevorzugten Ausführungsform werden der Torsionsstab 20 und
das Ritzel 12 durch ein Hochgeschwindigkeits-Längseinpreßverfahren
miteinander verbunden.A step in the formation of the valve assembly 11 Usually before the step of equalizing the hydraulic forces in the valve section 30 is performed, is connecting the pinion 12 and the torsion bar 20 , It is understood, however, that each of the methods of joining or the assembly of the valve assembly 11 According to the present invention carried out steps in any order can be made. It is also understood that the pinion 12 and the torsion bar 20 can be mounted in any suitable manner. In one embodiment, the torsion bar 20 and the pinion 12 connected by a friction welding process. In an alternative and preferred embodiment, the torsion bar 20 and the pinion 12 connected by a high-speed longitudinal pressing method.
In 2 ist
eine Explosionsansicht eines Bereichs der Ventilbaugruppe 11 der
vorliegenden Erfindung gezeigt, vor der Montage. Wie am besten in 2 gezeigt
ist, ist ein Ritzel allgemein mit 12 bezeichnet. Das Ritzel 12 ist
ein allgemein zylindrisches Teil, das einen Zahnradabschnitt 42 und
einen Körperabschnitt 44 aufweist.
Der Zahnradabschnitt 42 hat wendelförmige Zahnradzähne 36,
die auf einer äußeren Oberfläche des
Zahnradabschnitts 42 ausgebildet sind, um mit den Zahnstangenzähnen 32 der Zahnstange 16 zu
kämmen,
wie oben beschrieben wurde. Der Körperabschnitt 44 des
Ritzels 12 hat einen allgemein zylindrischen Abschnitt 46 und
einen kegelstumpfförmigen
Abschnitt 48. Der zylindrische Abschnitt 46 des
Körpers 44 paßt in den
Zahnradabschnitt 42 und ist darin durch Schweißen, Reibfügen, Stiftverbinden
oder eine Keilverbindung der Komponenten gesichert. Jedes andere
geeignete Verfahren, um den zylindrischen Abschnitt 46 und den
Zahnradabschnitt 42 so zu verbinden, daß keine Rotation zwischen diesen
Teilen auftritt, kann auch verwendet werden. Obwohl der Zahnradabschnitt 42 und
der Körperabschnitt 44 hier
als zwei separate Teile beschrieben werden, versteht es sich, daß das Ritzel 12 als
ein einstückiges
Teil ausgebildet sein oder mehr als zwei Teile aufweisen kann. Der
kegelstumpfförmige
Abschnitt 48 des Körperabschnitts 44 ist
vorzugsweise so ausgebildet, daß er
einen gegenüber
dem zylindrischen Abschnitt 46 des Ritzels 12 radial
vergrößerten Abschnitt 47 aufweist.
Der kegelstumpfförmige
Abschnitt 48 des Körperabschnitts 44 weist
außerdem
eine Bohrung 50 auf. Die Bohrung 50 kann sich über eine
beliebige Distanz in den Körperabschnitt 44 hinein
erstrecken. Es ist jedoch bevorzugt, daß sich die Bohrung 50 im
Körperabschnitt 44 nur
teilweise bis in das Ritzel 12 erstreckt. Es ist außerdem bevorzugt,
daß die
Bohrung 50 sich nicht über
den kegelstumpfförmigen
Abschnitt 48 des Körperabschnitts 44 hinaus
erstreckt. Ein inneres Ende 52 der Bohrung 50 kann
angefast sein, um den entsprechend geformten Torsionsstab 20 aufzunehmen, wie
unten beschrieben ist. Es versteht sich, daß, obwohl die Bohrung 50 und
der Torsionsstab 20 angefast gezeigt sind, wie in der Herstellung
dieser Komponenten bekannt ist, die Bauteile mit jeder für den hier
beschriebenen Zweck geeigneten Form und Struktur ausgebildet sein
können.In 2 is an exploded view of a portion of the valve assembly 11 of the present invention, prior to assembly. How best in 2 is shown, a pinion is generally with 12 designated. The pinion 12 is a generally cylindrical part that has a gear section 42 and a body section 44 having. The gear section 42 has helical gear teeth 36 placed on an outer surface of the gear section 42 are designed to work with the rack teeth 32 the rack 16 combing, as described above. The body section 44 of the pinion 12 has a generally cylindrical section 46 and a frusto-conical section 48 , The cylindrical section 46 of the body 44 fits in the gear section 42 and is secured therein by welding, reaming, pin bonding, or splining the components. Any other suitable method to the cylindrical section 46 and the gear section 42 so connect that no rotation occurs between these parts can also be used. Although the gear section 42 and the body part 44 described herein as two separate parts, it is understood that the pinion 12 may be formed as an integral part or may have more than two parts. The frustoconical section 48 of the body section 44 is preferably formed so that it is opposite to the cylindrical portion 46 of the pinion 12 radially enlarged section 47 having. The frustoconical section 48 of the body section 44 also has a hole 50 on. The hole 50 can spread over any distance in the body section 44 extend into it. However, it is preferred that the bore 50 in the body section 44 only partially into the pinion 12 extends. It is also preferred that the bore 50 not over the frusto-conical section 48 of the body section 44 extends beyond. An inner end 52 the bore 50 can be chamfered to the correspondingly shaped torsion bar 20 as described below. It is understood that, although the bore 50 and the torsion bar 20 chamfered, as known in the manufacture of these components, the components may be formed with any shape and structure suitable for the purpose described herein.
Wie
ebenfalls in 2 gezeigt ist, ist ein Abschnitt
des Torsionsstabs allgemein mit 20 bezeichnet. Der Torsionsstab 20 ist
aus einem geeigneten Stahlmaterial gebildet, das dem Torsionsstab 20 erlaubt,
als Torsionsfeder zu wirken. Die Verwendung des Torsionsstabs 20 als
Torsionsfeder ist bekannt. Vorzugsweise ist der Abschnitt des Torsionsstabs 20, der
in der Bohrung 50 aufgenommen werden soll, gerändelt oder
geriffelt (wie mit dem Bezugszeichen 20A bezeichnet), um
die „Festlegung" oder den Reibungseingriff
zwischen dem Torsionsstab 20 und der Bohrung 50 während der
Montage zu erhöhen.
Vorzugsweise ist jedoch der Torsionsstab 20 aus strukturellen
Gründen
nicht entlang seiner gesamten Länge
gerändelt.
Wie zu erkennen ist, ist ein Durchmesser D des Torsionsstabs 20 kleiner
als die Länge
des Torsionsstabs 20, und der Durchmesser D des Torsionsstabs 20 ist
ungefähr
gleich einem Durchmesser d der Bohrung des Ritzels 12.
Es versteht sich, daß die
Beschreibung, daß der
Durchmesser D des Torsionsstabs 20 ungefähr die gleiche
Größe aufweist,
bedeuten kann, daß der
Durchmesser D des Torsionsstabs 20 kleiner, gleich oder
größer als
der Durchmesser d der Bohrung 50 ist. In der bevorzugten
Ausführungsform
hat der Torsionsstab 20 einen Durchmesser D, der größer oder
gleich dem Durchmesser d der Bohrung 50 ist. Um diesen
Bereich der Ventilbaugruppe 11 zu bilden, wird der Torsionsstab 20 in die
Bohrung 50 des Körperabschnitts 44 des
Ritzels 12 eingesetzt und am Ritzel 12 gehalten.
In der bevorzugten Ausführungsform
wird der Torsionsstab 20 mit hoher Geschwindigkeit in die
Bohrung 50 des Ritzels 12 eingetrieben, wie unten
näher beschrieben wird.
Die hohe Geschwindigkeit, Druck und Reibungskräfte sorgen für eine Sicherung
des Ritzels 12 und des Torsionsstabs 20 aneinander,
wie in 3 gezeigt ist. Außerdem kann entweder der Torsionsstab 20 oder
das Ritzel 12 stationär
gehalten werden, während
das andere Teil gedreht wird, während
der Torsionsstab 20 in die Bohrung 50 des Ritzels 12 eingetrieben
wird. Wie in 2 und 3 auch zu
erkennen ist, ist ein eingetriebenes Ende 54 des Torsionsstabs 20 angefast,
um in dem angefasten inneren Ende 52 der Bohrung 50,
die im Ritzel 12 ausgebildet ist, aufgenommen zu werden.
Sowohl das innere Ende 52 der Bohrung 50 als auch
das eingetriebene Ende 54 des Torsionsstabs 50 können jedoch
jede beliebige bekannte Form aufweisen, um eine „Einfuhreinrichtung" für diese
Bauteile zu bilden. Wenn der Torsionsstab 20 in die Bohrung 50 des
Ritzels 12 eingesetzt wird, kann es zu einer Verlagerung
von Metall am Ritzel 12 oder an der Eingangswelle 20 kommen,
vor allem in der Ausführungsform,
in der der Durchmesser D des Torsionsstabs 20 gleich oder größer als
der Durchmesser d der Bohrung 50 ist.Like also in 2 is shown, a portion of the torsion bar is generally with 20 designated. The torsion bar 20 is made of a suitable steel material, which is the torsion bar 20 allowed to act as a torsion spring. The use of the torsion bar 20 as a torsion spring is known. Preferably, the portion of the torsion bar 20 that in the hole 50 is to be recorded, knurled or riffled (as with the reference numeral 20A referred to) to the "fixing" or the frictional engagement between the torsion bar 20 and the hole 50 to increase during assembly. Preferably, however, is the torsion bar 20 not knurled along its entire length for structural reasons. As can be seen, a diameter D of the torsion bar 20 smaller than the length of the torsion bar 20 , and the diameter D of the torsion bar 20 is approximately equal to a diameter d of the bore of the pinion 12 , It is understood that the description that the diameter D of the torsion bar 20 has approximately the same size, can mean that the diameter D of the torsion bar 20 smaller, equal to or larger than the diameter d of the bore 50 is. In the preferred embodiment, the torsion bar 20 a diameter D that is greater than or equal to the diameter d of the bore 50 is. Around this area of the valve assembly 11 to form the torsion bar 20 into the hole 50 of the body section 44 of the pinion 12 used and on the pinion 12 held. In the preferred embodiment, the torsion bar 20 at high speed into the hole 50 of the pinion 12 driven, as described in more detail below. The high speed, pressure and frictional forces ensure a safety of the pinion 12 and the torsion bar 20 to each other, as in 3 is shown. In addition, either the torsion bar 20 or the pinion 12 held stationary while the other part is rotated while the torsion bar 20 into the hole 50 of the pinion 12 is driven. As in 2 and 3 is also recognizable, is a driven end 54 of the torsion bar 20 Chamfered to the chamfered inner end 52 the bore 50 in the pinion 12 is trained to be recorded. Both the inner end 52 the bore 50 as well as the driven end 54 of the torsion bar 50 however, may be of any known shape to form an "insertion means" for these components 20 into the hole 50 of the pinion 12 is used, there may be a shift of metal on the pinion 12 or on the input shaft 20 come, especially in the embodiment in which the diameter D of the torsion bar 20 equal to or greater than the diameter d of the bore 50 is.
Reibschweißen ist
ein Festkörperschweißprozeß, bei dem
eine Verschmelzung von Materialien durch die Wärme hervorgerufen wird, die
aus der mechanisch induzierten Gleitbewegung zwischen aneinanderreibenden
Oberflächen
gewonnen wird. Die Teile, die zusammengefügt werden sollen, werden unter
Druck zusammengehalten. Dieser Prozeß beinhaltet normalerweise
die Rotation eines der Teile gegenüber dem anderen, um Reibungswärme an der Verbindungsstelle
zu erzeugen. Wenn eine geeignet hohe Temperatur erreicht ist, wird
die Rotationsbewegung gestoppt. Zusätzlicher Druck wird dann auf die
Teile aufgebracht, und ein Verschmelzen zwischen den Bauteilen tritt
auf. Es gibt zwei Variationen eines typischen Reibschweißprozesses.
In einem Prozeß wird
ein Teil stationär
gehalten, und das andere Teil wird durch einen Motor gedreht, der
im wesentlichen eine konstante Rotationsgeschwindigkeit aufrecht
hält. Die
beiden Teile werden unter Druck in Kontakt gebracht für eine bestimmte
Zeitdauer mit einem bestimmten Druck. Die Rotationskraft wird vom rotierenden
Stück entkoppelt,
und der Druck wird erhöht.
Wenn das rotierende Stück
stoppt, ist der Schweißvorgang
abgeschlossen. Dieser Prozeß kann
genau kontrolliert werden, wenn Geschwindigkeit, Druck und Zeit
strikt geregelt werden.Friction welding is a solid state welding process in which a fusion of materials is caused by the heat resulting from the mechanically induced sliding movement between anein is obtained on other moving surfaces. The parts to be joined together are held together under pressure. This process normally involves the rotation of one of the parts relative to the other to generate frictional heat at the joint. When a suitably high temperature is reached, the rotation is stopped. Additional pressure is then applied to the parts and fusion between the components occurs. There are two variations of a typical friction welding process. In one process, one part is held stationary and the other part is rotated by a motor which maintains a substantially constant rotational speed. The two parts are brought under pressure for a certain period of time at a certain pressure. The rotational force is decoupled from the rotating piece and the pressure is increased. When the rotating piece stops, the welding is completed. This process can be precisely controlled if speed, pressure and time are strictly controlled.
Eine
andere Variation des Reibschweißens wird
Schwungradreibschweißen
genannt. Beim Schwungradreibschweißen wird ein Schwungrad durch
einen Motor gedreht, bis eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht
ist. Das Schwungrad dreht wiederum eines der Stücke, die geschweißt werden sollen.
Der Motor wird vom Schwungrad entkoppelt, und das andere Teil, das
geschweißt
werden soll, wird unter Druck in Kontakt mit dem rotierenden Stück gebracht.
Während
der vorbestimmten Zeit, während
der die Drehgeschwindigkeit des Teils reduziert wird, wird das Schwungrad
zu einem abrupten Stop gebracht, und zusätzlicher Druck wird aufgebracht,
um das Schweißen
zu vollenden. Beide Verfahren verwenden Reibungswärme und
erzeugen Schweißnähte von ähnlicher
Qualität.
Unter den Vorteilen des Reibschweißens ist die Fähigkeit,
qualitativ hochwertige Schweißnähte in kurzen
Durchlaufzeiten zu erzeugen. Normalerweise ist kein Hartlot erforderlich,
und Flußmittel
wird nicht verwendet. Falls es erwünscht ist, kann jedoch ein
Lotmaterial verwendet werden, um den Schweißprozeß zu erleichtern. Dieses Verfahren
ist dazu geeignet, die meisten der gängigen Metalle zu schweißen. Es
kann auch dazu verwendet werden, viele Kombinationen von unterschiedlichen
Metallen zu verbinden.A
another variation of friction welding becomes
inertia welding
called. In flywheel friction welding, a flywheel passes through
a motor is turned until it reaches a predetermined speed
is. The flywheel in turn turns one of the pieces to be welded.
The engine is decoupled from the flywheel, and the other part, the
welded
is to be brought under pressure into contact with the rotating piece.
While
the predetermined time while
the speed of rotation of the part is reduced, the flywheel
brought to an abrupt stop, and additional pressure is applied
about welding
to complete. Both methods use frictional heat and
produce welds of similar
Quality.
Among the advantages of friction welding is the ability to
high quality welds in short
To generate cycle times. Normally no braze is required
and flux
is not used. However, if so desired, a
Solder material used to facilitate the welding process. This method
is suitable for welding most of the common metals. It
can also be used to many combinations of different
To connect metals.
Bei
einem Spin-Reibschweißprozeß wird Reibungswärme erzeugt,
indem ein Bauteil festgehalten wird, während das andere mit hoher
Geschwindigkeit und mit kontrolliertem Druck rotiert wird. Nachdem
sich eine Schmelzschicht gebildet hat, wird die Rotation angehalten,
und das Material erstarrt wieder. Drei Variablen beeinflussen den Spin-Reibschweißprozeß: Rotationsgeschwindigkeit, Dauer
der Rotation und der Druck, der auf die Verbindung aufgebracht wird.
Jede der Variablen hängt
vom Material und vom Durchmesser der Verbindung ab. In den meisten
Fällen
sollte die tatsächliche
Spin-Zeit ungefähr
0,5 Sekunden betragen, mit einer Gesamtschweißzeit von 2 Sekunden. Alternativ
kann der Torsionsstab 20 mit dem Ritzel 12 durch
Kaltschweißen, Explosionsschweißen, Ultraschallschweißen oder
jeden anderen Festkörperschweißprozeß verbunden werden.
Ein Vorteil der Verwendung eines Festkörperschweißprozesses ist, daß keine
oder nur eine beschränkte
Notwendigkeit für
Hartlot oder Flußmittel
besteht. Es versteht sich jedoch, daß solche Materialien verwendet
werden können,
wenn es wünschenswert
erscheint.In a spin friction welding process, frictional heat is generated by holding one component while rotating the other at high speed and under controlled pressure. After a melt layer has formed, the rotation is stopped and the material solidifies again. Three variables affect the spin friction welding process: rotational speed, duration of rotation, and the pressure applied to the joint. Each of the variables depends on the material and the diameter of the connection. In most cases, the actual spin time should be about 0.5 seconds, with a total weld time of 2 seconds. Alternatively, the torsion bar 20 with the pinion 12 be joined by cold welding, explosion welding, ultrasonic welding or any other solid-state welding process. An advantage of using a solid state welding process is that there is no or limited need for brazing or fluxing. It will be understood, however, that such materials may be used if deemed desirable.
In
der bevorzugten Ausführungsform
wird ein Hochgeschwindigkeits-Längseinpreßverfahren
verwendet, um den Torsionsstab 20 und das Ritzel 12 miteinander
zu verbinden. Unter Verwendung des Hochgeschwindigkeits-Längseinpreßverfahren wird das Ritzels 12 vorzugsweise
relativ zum Torsionsstab 20 in seiner Position gesichert,
wenn der Torsionsstab 20 in die Bohrung 50 eingesetzt
wird. Jeder geeignete Mechanismus kann verwendet werden, um das
Ritzel 12 während
des Verfahrens stationär
zu halten. Wie oben erwähnt,
ist der Durchmesser D des Torsionsstabs 20 ungefähr genauso
groß wie
der Durchmesser d der Bohrung 50 des Ritzels 12.
Es versteht sich, daß der
Durchmesser D des Torsionsstabs 20 kleiner, gleich oder
größer als
der Durchmesser d der Bohrung 50 sein kann. In der bevorzugten
Ausführungsform
hat der Torsionsstab 20 einen Durchmesser D, der größer oder
gleich dem Durchmesser d der Bohrung 50 ist. Der Torsionsstab 20 wird
mit einer hohen Geschwindigkeit in die Bohrung 50 des Ritzels 12 bewegt, ähnlich wie
bei einem Nagel in einer Nagelpistole. Das Hochgeschwindigkeits-Längseinpreßverfahren
sichert den Torsionsstab 20 in der Bohrung 50 unter
Verwendung einer Preßpassung.
Es ist zu erwarten, daß die
Prozeßzeit für das Hochgeschwindigkeits-Längseinpreßverfahren
kleiner ist als die für
das oben beschriebene Reibschweißverfahren erforderliche. Zusätzlich ist
es möglich,
daß das
Metall des Torsionsstabs 20 und des Ritzels 12 während des
Hochgeschwindigkeits-Längseinpreßverfahrens
teilweise schmelzen und dadurch eine Schweißnaht erzeugen können, die
die Bauteile zusätzlich
aneinander befestigen würde.
Außerdem
könnte
das Ende des Torsionsstabs 20 in Form eines Befestigungskegels
ausgebildet sein, so daß das
verjüngte
Ende des Torsionsstabs 20 den Torsionsstab 20 zusätzlich in
der Bohrung 50 des Ritzels 12 sichert.In the preferred embodiment, a high speed longitudinal press method is used to form the torsion bar 20 and the pinion 12 to connect with each other. Using the high speed longitudinal press method, the pinion becomes 12 preferably relative to the torsion bar 20 secured in position when the torsion bar 20 into the hole 50 is used. Any suitable mechanism can be used to drive the pinion 12 to keep stationary during the procedure. As mentioned above, the diameter D of the torsion bar 20 about the same size as the diameter d of the hole 50 of the pinion 12 , It is understood that the diameter D of the torsion bar 20 smaller, equal to or larger than the diameter d of the bore 50 can be. In the preferred embodiment, the torsion bar 20 a diameter D that is greater than or equal to the diameter d of the bore 50 is. The torsion bar 20 gets into the hole at a high speed 50 of the pinion 12 moved, similar to a nail in a nail gun. The high speed longitudinal press process secures the torsion bar 20 in the hole 50 using a press fit. It is expected that the processing time for the high-speed longitudinal pressing method is smaller than that required for the above-described friction welding method. In addition, it is possible that the metal of the torsion bar 20 and the pinion 12 during the high-speed Längseinpreßverfahrens partially melt and thereby produce a weld, which would additionally fasten the components together. In addition, the end of the torsion bar could 20 be formed in the form of a mounting cone, so that the tapered end of the torsion bar 20 the torsion bar 20 additionally in the hole 50 of the pinion 12 guaranteed.
In
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung kann das Ende 54 des Torsionsstabs 20, das
in das Ritzel 12 eingetrieben werden soll, mit einem Material
beschichtet sein, das halbflüssig
wird, wenn es der Reibung des Festkörperschweißprozesses unterworfen wird.
Das halbflüssige
Material kehrt dann in einen festen Zustand zurück, wenn es weiter abgekühlt wird
und erhöht
dabei die Befestigungswirkung der Reibschweißnaht. Unabhängig von
dem Prozeß,
der verwendet wird, um den Torsionsstab 20 und das Ritzel
zu verbinden, wird bevorzugt der Torsionsstab 20 im wesentlichen
an einer Rotation relativ zum Ritzel 12 gehindert (außer der
tordierenden Rotation aufgrund der federartigen Eigenschaften des
Torsionsstabs 20). Es versteht sich, daß die Federzahl des Torsionsstabs 20 verändert werden kann,
indem die Position des Verankerungspunkts im Ritzel und damit die
effektive Arbeitslänge
des Torsionsstabs 20 geändert
wird.In an alternative embodiment of the invention, the end 54 of the torsion bar 20 that in the pinion 12 is to be coated with a material that becomes semi-liquid when subjected to the friction of the solid-state welding process. The semi-liquid material then returns to a solid state when it continues is cooled and thereby increases the fastening effect of the friction weld. Regardless of the process used to the torsion bar 20 and to connect the pinion, it is preferable to use the torsion bar 20 essentially at a rotation relative to the pinion 12 prevented (except the twisting rotation due to the spring-like properties of the torsion bar 20 ). It is understood that the spring number of the torsion bar 20 can be changed by the position of the anchorage point in the pinion and thus the effective working length of the torsion bar 20 will be changed.
Im
Normalfall werden die restlichen Abschnitte der Ventilbaugruppe 11 montiert,
sobald der Torsionsstab 20 und das Ritzel 12 zusammengesetzt wurden.
In 4 ist ein Abschnitt des Torsionsstabs 20 und
der Eingangswelle 18 gezeigt. Wie oben beschrieben, wird
die Ventilhülse 21 über dem
Torsionsstab 20 angeordnet und am Ritzel 12 fixiert
(in 4 nicht gezeigt). Das Ritzel 12 und die
Ventilhülse 21 können durch
jede geeignete Technik wie Schweißen, Crimpen, Einfügen eines
Stifts oder Keilverbinden verbunden werden. Herkömmlich werden das Ritzel 12 und
die Ventilhülse 21 für eine gemeinsame Drehbewegung
durch einen Stift zusammengehalten, der in ein Loch eingeschoben
ist, das durch einen Abschnitt sowohl des Ritzels 12 als
auch der Ventilhülse 21 hindurchgehend
ausgebildet ist. Sobald das Ritzel 12 und die Ventilhülse 21 miteinander verbunden
sind, kann die Eingangswelle 18 über dem Torsionsstab 20 und
in der Ventilhülse 21 angeordnet
werden. Wie oben beschrieben erzeugt die Verdrehung der Eingangswelle
gegenüber
der Ventilhülse 21 einen
Fluß von
Hydraulikfluid, um die Zahnstangenlenkungsgruppe 10 zu
unterstützen.Normally, the remaining sections of the valve assembly become 11 mounted as soon as the torsion bar 20 and the pinion 12 were assembled. In 4 is a section of the torsion bar 20 and the input shaft 18 shown. As described above, the valve sleeve 21 above the torsion bar 20 arranged and on the pinion 12 fixed (in 4 Not shown). The pinion 12 and the valve sleeve 21 can be joined by any suitable technique such as welding, crimping, inserting a pin, or wedge bonding. Conventionally, the pinion 12 and the valve sleeve 21 held together for a common rotational movement by a pin which is inserted into a hole passing through a portion of both the pinion 12 as well as the valve sleeve 21 is formed through. Once the pinion 12 and the valve sleeve 21 connected to each other, the input shaft 18 above the torsion bar 20 and in the valve sleeve 21 to be ordered. As described above, the rotation of the input shaft relative to the valve sleeve generates 21 a flow of hydraulic fluid to the rack and pinion steering group 10 to support.
Die
Eingangswelle 18 ist ein langgestrecktes rohrförmiges Bauteil,
das eine durchgehend ausgebildete Bohrung 56 aufweist.
Die Bohrung 56 der Eingangswelle 18 hat vorzugsweise
einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser
D des Torsionsstabs 20 ist. Wenn die Eingangswelle 18 über dem
Torsionsstab 20 angeordnet ist, so daß der Torsionsstab 20 in
der Bohrung 56 aufgenommen ist, liegt daher der Torsionsstab 20 satt
an der Bohrung 56 der Eingangswelle 18 an. Die
Eingangswelle 18 hat ein oberes Ende 58 (näher am Lenkrad),
die einen gezahnten Abschnitt 60 aufweist, und vorzugsweise
ein Paar von beabstandeten gezahnten Abschnitten 60, wie
dargestellt. Die gezahnten Abschnitte 60 sind dazu ausgelegt,
mit einem zweiten Wellenabschnitt oder einer Lenkwelle (nicht gezeigt)
verbunden zu werden, so daß eine
Drehung des Lenkrads auf die Ventilbaugruppe 11 und genauer
auf die Eingangswelle 18 übertragen wird. Ein unteres
Ende der Eingangswelle 18 ist vorzugsweise in Dreheingriff
mit dem Ritzel 12. Daher ist die Länge der Eingangswelle 18 groß genug,
um durch die Ventilhülse 21 hindurchzuragen
und in Eingriff mit dem Ritzel 12 zu kommen. Das Ritzel 12 und
die Eingangswelle 18 können
durch eine im wesentlichen herkömmliche
Mitnehmer-Antriebs-Anordnung
verbunden sein, in der eine Drehung der Eingangswelle 18 auch
eine Drehung des Ritzels 12 antreibt. Die Eingangswelle 18 kann
jedoch mit dem Ritzel 12 durch jeden geeigneten Mechanismus
verbunden werden, wie etwa einer Keilwellenverbindung oder einer
Keilverbindung.The input shaft 18 is an elongate tubular member having a through bore 56 having. The hole 56 the input shaft 18 preferably has a diameter substantially equal to the outer diameter D of the torsion bar 20 is. If the input shaft 18 above the torsion bar 20 is arranged so that the torsion bar 20 in the hole 56 is included, therefore, is the torsion bar 20 tired of the hole 56 the input shaft 18 at. The input shaft 18 has an upper end 58 (closer to the steering wheel), which has a toothed section 60 and preferably a pair of spaced toothed portions 60 , as shown. The toothed sections 60 are adapted to be connected to a second shaft portion or a steering shaft (not shown), so that a rotation of the steering wheel on the valve assembly 11 and more precisely on the input shaft 18 is transmitted. A lower end of the input shaft 18 is preferably in rotary engagement with the pinion 12 , Therefore, the length of the input shaft 18 big enough to pass through the valve sleeve 21 pass through and engaged with the pinion 12 get. The pinion 12 and the input shaft 18 may be connected by a substantially conventional driver-drive arrangement, in which a rotation of the input shaft 18 also a rotation of the pinion 12 drives. The input shaft 18 but with the pinion 12 be connected by any suitable mechanism, such as a splined connection or a splined connection.
Im
oberen Ende 58 der Eingangswelle 18 ist ein langgestreckter
Hohlraum 62 ausgebildet. Der langgestreckte Hohlraum wird
durch ein Ende 64 der Eingangswelle 18 und eine
innere Oberfläche 65 der Eingangswelle 18 definiert,
in einem Gebiet innerhalb der gezahnten Abschnitte 60 der
Eingangswelle 18 definiert. Es versteht sich, daß der Hohlraum 62 jede beliebige
Dimension haben kann. Ein Teil des langgestreckten Hohlraums 62 wird
durch den Torsionsstab 20 eingenommen, wenn die Eingangswelle 18 über dem
Torsionsstab 20 angeordnet wird, wie oben beschrieben wurde.
Ein ringförmiger
Raum 66 wird durch den verbleibenden Bereich zwischen dem äußeren Durchmesser
des Torsionsstabs 20 und der inneren Oberfläche 65 des
langgestreckten Hohlraums 62 der Eingangswelle 18 definiert.
Vorzugsweise ist der Torsionsstab 20 koaxial in dem langgestreckten Hohlraum 62 angeordnet,
so daß ein
ringförmiger Raum 66 im
wesentlichen auf allen Seiten einer äußeren Oberfläche 69 des
Torsionsstabs 20 gleich ist. Daher erstreckt sich der Hohlraum 62 in
der Eingangswelle 18 nicht bis in den Bereich der Ventilbaugruppe
oder des Ventilkerns 23. Der Zweck des ringförmigen Raums 66 wird
im folgenden beschrieben.In the upper end 58 the input shaft 18 is an elongated cavity 62 educated. The elongated cavity is through one end 64 the input shaft 18 and an inner surface 65 the input shaft 18 defined in an area within the toothed sections 60 the input shaft 18 Are defined. It is understood that the cavity 62 can have any dimension. Part of the elongated cavity 62 gets through the torsion bar 20 taken when the input shaft 18 above the torsion bar 20 is arranged as described above. An annular space 66 is determined by the remaining area between the outer diameter of the torsion bar 20 and the inner surface 65 the elongated cavity 62 the input shaft 18 Are defined. Preferably, the torsion bar 20 coaxial in the elongate cavity 62 arranged so that an annular space 66 essentially on all sides of an outer surface 69 of the torsion bar 20 is equal to. Therefore, the cavity extends 62 in the input shaft 18 not into the area of the valve assembly or the valve core 23 , The purpose of the annular space 66 will be described below.
Während eines
Lenkmanövers
drehen sich bevorzugt der Torsionsstab 20 und die Eingangswelle 18 miteinander.
Daher sind die Eingangswelle 18 und der Torsionsstab 20 vorzugsweise
drehfest aneinander befestigt. Um den drehfesten Eingriff zwischen
der Eingangswelle 18 und dem Torsionsstab 20 herzustellen,
sind die Eingangswelle 18 und der Torsionsstab 20 vorzugsweise
durch die Verwendung eines Befestigungsmaterials 68 aneinander
befestigt.During a steering maneuver, the torsion bar preferably rotates 20 and the input shaft 18 together. Therefore, the input shaft 18 and the torsion bar 20 preferably rotatably attached to each other. To the rotationally fixed engagement between the input shaft 18 and the torsion bar 20 are the input shaft 18 and the torsion bar 20 preferably by the use of a fastening material 68 attached to each other.
In
der bevorzugten Ausführungsform
können der
Torsionsstab 20 und die Eingangswell 18 aneinander
befestigt werden, sobald die Ventilbaugruppe 11 austariert
wurde, wie oben beschrieben wurde, und die neutrale Stellung des
Torsionsstabs 20 bestimmt wurde. Die Eingangswelle 18 und
der Torsionsstab 20 werden vorzugsweise durch das Einbringen
des Befestigungsmaterials 68 in den ringförmigen Raum 66 aneinander
befestigt. In der bevorzugten Ausführungsform liegt das Befestigungsmaterial 68 in
der Form eines halbfesten Befestigungsrohmaterials vor, das ein
schnelltrocknendes Material ist, das den ringförmigen Raum 66 im
wesentlichen ausfüllt
und den langgestreckten Hohlraum 62 und das obere Ende
der Bohrung 56 der Eingangswelle 18 abdichtet.
Das Befestigungsmaterial 68 kann ein Plastik, ein Hochtemperatur/Hochfestigkeitswachs, Nylon,
ein Polymer, ein Epoxid, Gel oder ein Metallpulver sein. Das Befestigungsmaterial 68 wird
in den ringförmigen
Raum 66 in einem halbfesten Zustand eingebracht oder angeordnet.
Wenn das Befestigungsmaterial 68 erstarrt, sorgt das Befestigungsmaterial 68 dafür, daß die Eingangswelle 18 und
der Torsionsstab 20 zusammengehalten werden. Da sich der
ringförmige
Raum 66 nicht bis in die Ventilbaugruppe 11 erstreckt,
ist das Befestigungsmaterial daran gehindert, in die Ventilbaugruppe 11 einzudringen
und die Arbeit der Bauteile der Ventilbaugruppe 11 zu stören. Zwischen
den beabstandeten gezahnten Abschnitten 60 am oberen Ende 58 der
Eingangswelle 18 ist wenigstens ein durch die Eingangswelle 18 hindurchgehend
ausgebildeter Durchgang 70 angeordnet. Der Durchgang 70 ist
in Fluidkommunikation mit dem langgestreckten Hohlraum 62.
Es versteht sich, daß eine
Mehrzahl von Durchgängen 70 durch
die Eingangswelle 18 hindurchgehend ausgebildet sein können. Vorzugsweise
wird das Befestigungsmaterial 68 dem ringförmigen Raum 66,
der im langgestreckten Hohlraum 62 ausgebildet ist, durch
den Durchgang 70 zugeführt.
Es versteht sich, daß das
Befestigungsmaterial 68 auch durch den oberen Abschnitt 58 der
Eingangswelle 18 oder durch eine andere in der Eingangswelle 18 ausgebildete Öffnung zugeführt werden
könnte.
Es ist zu erwarten, daß das
Befestigungsmaterial 68 erstarrt und damit den Durchgang 70 blockiert
oder versiegelt. Ein Teil des Befestigungsmaterials 68 könnte auch durch
den Durchgang 70 austreten. Daher ist es nicht erforderlich,
den Durchgang 70 durch ein anderes Mittel weiter abzudichten.
Das Befestigungsmaterial, das durch den Durchgang 70 austritt,
kann zusätzlich auch
die Befestigung der Eingangswelle 18 und des Torsionsstabs 20 aneinander
unterstützen.
Eine visuelle Überprüfung des
Durchgangs 70 ermöglicht auch,
auf einfachem Weg zu bestimmen, ob das Befestigungsmaterial 68 in
den ringförmigen
Raum 66 eingebracht wurde und ihn ausgefüllt hat
und ob das Befestigungsmaterial 68 erstarrt ist.In the preferred embodiment, the torsion bar 20 and the entrance shaft 18 be attached to each other as soon as the valve assembly 11 was balanced as described above, and the neutral position of the torsion bar 20 was determined. The input shaft 18 and the torsion bar 20 are preferably by the introduction of the fastening material 68 in the annular space 66 attached to each other. In the preferred embodiment, the attachment material is located 68 in the form of a semi-rigid fastening raw material, which is a quick-drying material that forms the annular space 66 essentially fills and the elongated cavity 62 and the top of the hole 56 the input shaft 18 seals. The fastening material 68 may be a plastic, a high temperature / high strength wax, nylon, a polymer, an epoxy, gel or a metal powder. The fastening material 68 gets into the annular space 66 introduced or arranged in a semi-solid state. If the mounting material 68 solidifies, provides the mounting material 68 for that the input shaft 18 and the torsion bar 20 held together. Because the annular space 66 not into the valve assembly 11 extends, the fastening material is prevented from entering the valve assembly 11 penetrate and the work of the components of the valve assembly 11 disturb. Between the spaced toothed portions 60 at the upper end 58 the input shaft 18 is at least one through the input shaft 18 Continuously trained passage 70 arranged. The passage 70 is in fluid communication with the elongate cavity 62 , It is understood that a plurality of passes 70 through the input shaft 18 can be formed through. Preferably, the fastening material 68 the annular space 66 in the elongated cavity 62 is formed through the passage 70 fed. It is understood that the fastening material 68 also through the upper section 58 the input shaft 18 or by another in the input shaft 18 trained opening could be supplied. It is expected that the fastening material 68 solidifies and thus the passage 70 blocked or sealed. Part of the fastening material 68 could also be through the passage 70 escape. Therefore, it is not necessary to pass 70 to be further sealed by another means. The fastening material passing through the passage 70 leakage, in addition, the attachment of the input shaft 18 and the torsion bar 20 support each other. A visual review of the passage 70 also allows to easily determine if the mounting material 68 in the annular space 66 was introduced and filled it and whether the mounting material 68 is frozen.
Es
versteht sich, daß der
Abschnitt des Torsionsstabs 20, der in dem langgestreckten
Hohlraum 62 angeordnet ist, gerändelt (zum Beispiel ähnlich zu dem
in 2 mit Bezugszeichen 20A gezeigten), gezahnt
oder aufgerauht sein kann, um eine bessere Sicherungsoberfläche für das Befestigungsmaterial 68 zu
schaffen. Es sollte sich verstehen, daß die Eingangswelle 18 und
der Torsionsstab 20 über
jeden geeigneten Mechanismus aneinander arretiert oder befestigt
werden können.
Normalerweise wird eine geringe Kraft zwischen den Komponenten innerhalb der
Ventilbaugruppe 11 übertragen.
Es versteht sich jedoch, daß aufgrund
der Zahl an Zyklen, die die Ventilbaugruppe 11 in einer
Fahrzeugbedienung ausführen
muß, der
zum Arretieren oder Befestigen des Torsionsstabs 20 und
der Eingangswelle 18 eingesetzte Mechanismus geeignet sein
muß, einer
solchen wiederholten Betätigung
standzuhalten.It is understood that the portion of the torsion bar 20 which is in the elongated cavity 62 is arranged, knurled (for example similar to that in 2 with reference number 20A shown), serrated or roughened to provide a better securing surface for the mounting material 68 to accomplish. It should be understood that the input shaft 18 and the torsion bar 20 can be locked or fastened together by any suitable mechanism. Normally there will be a small force between the components inside the valve assembly 11 transfer. It is understood, however, that due to the number of cycles that the valve assembly 11 must perform in a vehicle operation, for locking or securing the torsion bar 20 and the input shaft 18 used mechanism must be able to withstand such a repeated operation.
Der
Begriff Ventilbaugruppe 11 wird hier verwendet, um eine
Kombination aus Torsionsstab 20, Ritzel 12 und
Eingangswelle 18 zu beschreiben. Die Ventilbaugruppe 11 wurde
auch beschrieben als eine Ventilhülse 21 und einen Ventilkern 23 enthaltend.
Es versteht sich, daß die
oben beschriebenen Verfahren, um den Torsionsstab 20, das
Ritzel 12 und die Eingangswelle 18 zu verbinden,
genauso auf andere Fahrzeuglenksysteme anwendbar sind. Zum Beispiel kann
das Verfahren in einem Fahrzeug eingesetzt werden, das eine elektronische
Lenkung aufweist, die allgemein mit 10' in 5 bezeichnet
ist. In einem Fahrzeug, das eine elektronisch gesteuerte Lenkung verwendet,
versteht es sich, daß kein
Hydraulikventil erforderlich ist, um einen Hydraulikfluidfluß durch
die Turmgruppe zu steuern. Daher werden auch keine Hydraulikleitungen,
Kragen oder Öffnungen
benötigt. Stattdessen
würde das
Eingangsdrehmoment elektronisch unter Verwendung von Sensoren, mechanischen
Schaltern, magnetischen Erfassungsgeräten oder einem beliebigen anderen
Gerät,
das eine relative Bewegung zwischen einer Eingangswelle 18' und einem Torsionsstab 20' erfassen kann, überwacht.
Daher kann eine Ventilbaugruppe 90 gemäß dieser Ausführungsform
der Erfindung auch Komponenten umfassen, die eine relative Bewegung
zwischen der Eingangswelle 18' und dem Torsionsstab 20' erfassen, wie
aus dem Stand der Technik bekannt sind. Ein Servolenksystem 100 ist
schematisch in 5 gezeigt. Eine elektronische
Steuereinheit 92 ist mit der Ventilbaugruppe 90 und
dem Servolenksystem 100 verbunden, um dessen Betrieb zu überwachen
und zu steuern. Beispielhaft ist ein optischer Drehmomenterfassungsmechanismus
in US-Patent 5,369,583 von Hazelden gezeigt und beschrieben, die
Offenbarung dieses Patents wird hier durch Verweis aufgenommen.
Für einen
Fachmann wäre
es offensichtlich, einen (nicht gezeigten) elektromagnetischen Drehmomenterfassungsmechanismus
so zu konfigurieren, daß er
mit den Ausführungsformen
der Erfindung zusammenwirkt, die das Verfahren zum Verbinden des
Torsionsstabs und der Eingangswelle betreffen, genauso wie mit dem
Aspekt der Erfindung, der das Verfahren zum Verbinden des Torsionsstabs
und des Ritzels wie hier beschrieben betrifft.The term valve assembly 11 is used here to a combination of torsion bar 20 , Pinion 12 and input shaft 18 to describe. The valve assembly 11 was also described as a valve sleeve 21 and a valve core 23 containing. It is understood that the method described above to the torsion bar 20 , the pinion 12 and the input shaft 18 to connect, just as applicable to other vehicle steering systems. For example, the method may be used in a vehicle having an electronic steering generally associated with 10 ' in 5 is designated. In a vehicle using electronically controlled steering, it should be understood that no hydraulic valve is required to control hydraulic fluid flow through the tower assembly. Therefore, no hydraulic lines, collar or openings are needed. Instead, the input torque would be electronically using sensors, mechanical switches, magnetic sensing devices, or any other device that provides relative motion between an input shaft 18 ' and a torsion bar 20 ' can capture, monitors. Therefore, a valve assembly 90 According to this embodiment of the invention, components also comprise a relative movement between the input shaft 18 ' and the torsion bar 20 ' capture as known in the art. A power steering system 100 is schematic in 5 shown. An electronic control unit 92 is with the valve assembly 90 and the power steering system 100 connected to monitor and control its operation. By way of example, an optical torque sensing mechanism is shown and described in U.S. Patent 5,369,583 to Hazelden, the disclosure of which is incorporated herein by reference. It would be obvious to one skilled in the art to configure an electromagnetic torque sensing mechanism (not shown) to cooperate with the embodiments of the invention pertaining to the method of connecting the torsion bar and the input shaft as well as the aspect of the invention which teaches the method for connecting the torsion bar and the pinion as described herein.
Das
Prinzip und die Funktionsweise dieser Erfindung wurden in ihrer
bevorzugten Ausführungsform
erklärt
und dargestellt gemäß den Anforderungen
des Patentgesetzes. Es ist jedoch klar, daß diese Erfindung auch anders
als spezifisch erklärt
und dargestellt ausgeführt
werden kann, ohne von ihrem Geist oder ihrem Umfang abzuweichen.The
The principle and mode of operation of this invention have been described in their
preferred embodiment
explained
and shown according to the requirements
of the Patent Law. However, it is clear that this invention is different
declared as specific
and shown executed
without departing from its spirit or scope.
ZusammenfassungSummary
Verfahren
zur Herstellung einer Ventilbaugruppe (10) für eine Zahnstangen-Lenkvorrichtung. Ein
Ritzel (12), das eine darin ausgebildete Bohrung (50)
aufweist, ein Torsionsstab (20), der einen äußeren Durchmesser
aufweist, eine Ventilhülse
(21) und eine Eingangswelle (18) sind vorgesehen.
Die Eingangswelle (18) hat eine Bohrung (50) und
einen darin ausgebildeten langgestreckten Hohlraum. Die Eingangswelle
hat einen äußeren Durchmesser,
der kleiner ist als ein innerer Durchmesser der Ventilhülse. Der
Torsionsstab wird in die Bohrung des Ritzels gepreßt, um eine
Reibschweißung
zwischen Torsionsstab und Ritzel zu bewirken. Die Ventilhülse ist über dem
Torsionsstab und dem Ritzel angeordnet und am Ritzel befestigt.
Der Torsionsstab ist in der Bohrung der Eingangswelle angeordnet,
so daß ein erstes
Ende des Torsionsstabs koaxial im langgestreckten Hohlraum der Eingangswelle
angeordnet ist. Ein Befestigungsmaterial ist in den langgestreckten
Hohlraum eingebracht, um den Torsionsstab und die Eingangswelle
aneinander zu befestigen.Method for producing a valve assembly ( 10 ) for a rack-and-pinion steering device. A pinion ( 12 ), which has a bore formed therein ( 50 ), a torsion bar ( 20 ), which has an outer diameter, a valve sleeve ( 21 ) and an input shaft ( 18 ) are provided. The input shaft ( 18 ) has a bore ( 50 ) and an elongate cavity formed therein. The input shaft has an outer diameter that is smaller than an inner diameter of the valve sleeve. The torsion bar is pressed into the bore of the pinion to cause friction welding between the torsion bar and the pinion. The valve sleeve is located above the torsion bar and pinion and secured to the pinion. The torsion bar is disposed in the bore of the input shaft so that a first end of the torsion bar is coaxially disposed in the elongated cavity of the input shaft. An attachment material is inserted into the elongate cavity to secure the torsion bar and input shaft together.
