DE1173354B

DE1173354B - Lenkgetriebe mit hydraulischer Hilfskraftbetaetigung

Info

Publication number: DE1173354B
Application number: DEL41433A
Authority: DE
Original assignee: FERTIGUNG; VERTRIEB DER EHRENREICH HYDRAU; Langen and Co
Current assignee: FERTIGUNG; VERTRIEB DER EHRENREICH HYDRAU; Langen and Co
Priority date: 1962-03-10
Filing date: 1962-03-10
Publication date: 1964-07-02

Description

Lenkgetriebe mit hydraulischer Hilfskraftbetätigung Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe mit hydraulischer Hilfskraftbetätigung, bestehend aus einem Gehäuse, einer mit dem Lenkrad verbundenen Lenkspindel, welche im Gehäuse gelagert ist, und einer Lenkmutter, in welcher die Lenkspindel geführt wird, wobei die Lenkmutter Teil eines Kolbens ist, welcher zusammen mit einem als Zylinder ausgebildeten Teil des Gehäuses den Motor der hydraulischen Hilfskraftbetätigung darstellt und mit dem Lenkgestänge verbunden ist, wobei die beim Drehen des Lenkrades auftretende Relativbewegung zwischen feststehenden und beweglichen Teilen des Getriebes auf Steuerorgane für den Motor der hydraulischen Hilfskrafthetätigung übertragen wird.
Es sind bereits Kugelumtauflenkungen bekannt, bei denen. der Formschluß_zwischen der Lenkspindel und der Lenkmutter durch Zähne in F.qrm von Kugeln erreicht wird. Auch wird. hierbei die Lenkspindelschnecke mit Spiel inreinerBohrung der Lenkmutter geführt. Diese Bohrung.ist jedoch nicht glatt, sondern es müssen schwierig anzufertigende -und daher teure Nuten zur Führung.der Kugeln eingebracht werden. Es ist weiterhin bekannt, das Lenkmoment von der Lenkspindelschnecke durch Zähne abzugreifen, die bei der einen Ausführung als drehbar gelagerte Kugel und bei anderen Ausführungen als axial gegen Federkraft verschiebbare Organe ausgebildet sind. _:.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine sehr feinfühlige Hilfakraftlenkung zu erhalten, bei der nur geringe Momente zum Betätigen der Druckmittelsteuerung aufgebracht zu werden brauchen, so daß die Übertragungsglieder leichtgängig und konstruktiv einfach angeordnet werden können.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Lenkspindel mit geringem Spiel in einer glatten, zylindrischen Bohrung der Lenkmutter bzw. des als Lenkmutter ausgebildeten Kolbens geführt ist und ein spielfreier Formschluß zwischen der Lenkspindel und der Lenkmutter bzw. dem Kolben durch einen oder mehrere Zähne hergestellt wird, welche, wie an sich bekannt, in der Lenkmutter oder im Kolben im wesentlichen senkrecht zur Spindelachse in reibungsarmen Lagern drehbar gelagert und in ihrer Eingriffsrichtung leicht verschiebbar angeordnet sind und durch einstellbare Federn an die Flanken der Spindelschnecke angedrückt werden, wie dies ebenfalls an sich bekannt ist. In vorteilhafter Weise sind die Zähne in an sich bekannter Weise kugelförmig ausgebildet. Außer den Zähnen greifen mit dem Kolben oder der Lenkmutter fest verbundene Teile mit Spiel in das Spindelgewinde ein, um die Funktionsfähigkeit der Lenkung bei Ausfall der hydraulichen Servokraft zu erhalten.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert.
F i g. 1 stellt einen Längsschnitt durch Ein Lenkgetriebe dar; F i g. 2 ist ein Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 1: F i g. 3 ist ein Längsschnitt durch eine andere bevorzugte Ausführungsform eines Lenkgetriebes gemäß der Erfindung.
Ein Gehäuse 1 ist mit einer zylindrischen Bohrung 2 versehen, die den Kolben 3 bzw. 3' des hydraulichen Hilfskraftmotors aufnimmt. Der Hilfskraftmotor besitzt zwei einander gegenüberliegende Arbeitsräume 4 und 5, die nach außen durch Trennwände 6 und 7 abgeschlossen und durch den Kolben 3 bzw. 3' voneinander getrennt sind. Ansätze 8 und 9 des Kolbens 3 führen durch die Trennwände 6 und 7 nach außen. Im Innern des Kolbens 3 ist koaxial die Lenkmutter 10 angeordnet; sie ist relativ zum Kolben um die gemeinsame Achse von Mutter und Kolben drehbar. Axial ist zwischen der Mutter und den angrenzenden Kolbenteilen ein geringfügiges Spiel vorgesehen. In der glatten, feinstbearbeiteten Bohrung Il der Lenkmutter 10 wird mit geringem Spiel die Lenkspindel 12 geführt, welche im Gehäuse 1 drehbar, jedoch axial nicht verschiebbar, mit Hilfe eines Vierpunktlagers 13 gelagert ist. Die Lenkmutter 10 nimmt in einer radialen Bohrung 14 ein axial leicht verschiebbares Wälzlager 15 auf. Der Innenring 16 des Wälzlagers trägt eine Kugel 17. Das Wälzlager 15 stützt sich über eine Tellerfeder 18 gegen einen einstellbaren Anschlag 19 in der Lenkmutter ab. Durch die Tellerfeder wird die Kugel 18 spielfrei an die Flanken des Lenkspindelgewindes 20 angelegt. Wird die Lenkspindel gedreht, so wirkt über die Kugel 17 eine Kraft auf die Mutter 10. Die Tellerfeder verformt sich leicht, und die Kugel liegt nur noch an einer Flanke des Spindelgewindes an. Die Kugel kann auf der sie berührenden Gewindeflanke abrollen, da sie durch das Wälzlager 15 reibungsarm gelagert ist. Die Lenkmutter 10 führt bei Drehung der Lenkspindel 12 eine Bewegung durch, die sich aus einer axialen und einer Drehbewegung zusammensetzt. Die Drehbewegung der Lenkmutter 10 wird durch einen Kamm 21 auf zwei Fühlstifte 22 und 23 übertragen. Die Fühlstifte betätigen die Steuerorgane für den hydraulischen Hilfskraftmotor. Die durch Zufuhr des Arbeitsmittels hervorgerufene Bewegung des Kolbens 3 relativ zum Gehäuse 1 wird über ein Kugelgelenk 24 auf das Lenkgestänge des Fahrzeuges übertragen. Wenn durch irgendwelche Umstände die Zufuhr von Druckmittel zu den Arbeitsräumen 4 und 5 des Hilfskraftmotors versagt, wird bei Drehen des Lenkrades die Kugel 17 gegen die Feder 18 so weit aus den Flanken des Spindelgewindes 20 herausgedrückt, bis sich ein in der Lenkmutter 10 befestigter Zapfen 25 oder ein mit dem Kolben 3 fest verbundener mutterartiger Teil 26 an die Flanken des Spindelgewindes anlegt. Sobald diese Anlage erreicht ist, kann die auf das Lenkrad wirkende Kraft unmittelbar über die Spindel 12, das mutterartige Teil 26 bzw. den Zapfen 25, die Lenkmutter 10, den Kolben 3 und das Kugelgelenk 24 auf das Lenkgestänge übertragen werden. Die Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges bleibt also, wenn auch mit vergrößertem Lenkspiel, bei Ausfall der Hilfskrafteinrichtung erhalten.
Das Lenkgetriebe nach F i g. 3 unterscheidet sich vom Lenkgetriebe nach F i g. 1 und 2 dadurch, daß der Kolben 3' auch die Lenkmutter bildet: die Lenkspindel 12 ist unmittelbar in der Bohrung 11' des Kolbens 3' mit geringem Spiel gelagert. Die Teile 15 bis 19 zur Übertragung der Lenkraddrehung auf die Steuerorgane sind unmittelbar im Kolben 3' angeordnet. Wie die Lenkmutter 10 in F i g. 1 und 2 ist der Kolben 3' mit einem Kamm 21' zur Betätigung der Steuerorgane versehen. Leichtgängige Dichtungen 27 schließen die Arbeitsräume 4 und 5 des Hilfskraftmotors ab. Neben dem Vorteil des einfacheren Aufbaus hat die Ausführung entsprechend F i g. 3 den Vorteil, daß der Kolben 3' bei Betätigung der Lenkung vor Beginn der Axialbewegungen eine geringe Drehbewegung ausführen muß, welche genügt, um die Haftreibung zwischen den Dichtungen 27 und der Zylinderwand bzw. den Trennwänden 6 und 7 zu überwinden. Das gefürchtete ruckartige Einsetzen der Kolbenbewegung in axialer Richtung wird damit ausgeschaltet.

Claims

Patentansprüche: 1. Lenkgetriebe mit hydraulischer Hilfskraftbetätigung, bestehend aus einem Gehäuse, einer mit dem Lenkrad verbundenen Lenkspindel, welche im Gehäuse gelagert ist, und einer Lenkmutter, in welcher die Lenkspindel geführt wird, wobei die Lenkmutter Teil eines Kolbens ist, welcher zusammen mit einem als Zylinder ausgebildeten Teil des Gehäuses den Motor der hydraulischen Hilfskraftbetätigung darstellt und mit dem Lenkgestänge verbunden ist, und wobei die beim Drehen des Lenkrades auftretende Relativbewegung zwischen feststehenden und beweglichen Teilen des Getriebes auf Steuerorgane für den Motor der hydraulischen Hilfskraftbetätigungübertragenwird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkspindel (12) mit geringem Spiel in einer glatten, zylindrischen Bohrung (11; 11') der Lenkmutter (10) bzw. des als Lenkmutter ausgebildeten Kolbens (3;3') geführt ist und ein spielfreier Formschluß zwischen der Lenkspindel (12) und der Lenkmutter (10) bzw. dem Kolben (3:3') durch einen oder mehrere Zähne (17) hergestellt wird, welche, wie an sich bekannt, in der Lenkmutter (10) oder im Kolben (3;3') im wesentlichen senkrecht zur Spindelachse in reibungsarmen Lagern (15) drehbar gelagert und in ihrer Eingriffsrichtung leicht verschiebbar angeordnet sind und durch einstellbare Federn (18) an die Flanken (20) der Spindelschnecke angedrückt werden, wie dies ebenfalls an sich bekannt ist.
2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (17) in an sich bekannter Weise kugelförmig ausgebildet sind.
3. Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Zähnen (17) mit dem Kolben (3.3') oder der Lenkmutter (10) fest verbundene Teile (25; 26) mit Spiel in das Spindelgewinde (20) eingreifen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1125 295, 1 105 739; deutsche Patentschriften Nr. 1025 281, 822 484, 810 472, 699 530, 320120: deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1817 015; USA.- Patentschrift Nr. 2 865 339.