DE1555737A1 - Kraftunterstuetzte Lenkeinrichtung - Google Patents

Description

Kraftunterstützte Lenkeinrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine kraftunterstützte Lenkeinrichtung oder dergleichen. Es soll eine Einrichtung, wie sie allgemein, beispielsweise aus der Britischen Patentschrift 813 312, bekannt ist, vereinfacht und in ihrer Wirkung gesteigert werden. ■

Erfindung betrifft im wesentlichen eine Lenkeinrichtung mit einem Zahnstangengetriebe, bei dem die Wechselwirkung zwischen Ritzel und Zahnstange ein Ventil betätigt, das seinerseits, wie allgemein üblich, hydraulisch die Lenkhilfe steuert. Die in der Britischen Patentschrift 813 312 beschriebene Einrichtung basiert im wesentlichen auf der Verwendung eines Hebelö zweiter bzw. dritter Ordnung. Dabei ist die Ritzelwelle drehbar auf· einem als Hebel wirkenden Träger befestigt, dessen Drehpunkt an dessen einem Ende vorgesehen ist, während

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die Wellenachse eine Schwingbewegung um einen geringen Betrag ausführt, so daß entweder der Träger oder ein Ansatz der Welle ein Steuerventil bewegt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hebelgestänge erster Ordnung verwendet, d„h. der Drehpunkt sitzt zwischen der Wellenachse und einem Arm zur Betätigung des Ventils. Dies ist vorteilhafter, da auf dieser Basis leichter und wirtschaftlicher konstruiert werden kann als auf der Basis des älteren Vorschlages. Außerdem lassen sich die verschiedenen Wirkungen und Belastungen sowie eine große Herstellungsgenauigkeit bei einem derartigen Hebel leichter erreichen o/Gemäß der Erfindung ist eine Lenkeinrichtung mit einem Zahnstangengetriebe vorgesehen, bei der die Wechselwirkung zwischen Ritzel und Zahnstange auf einen Hebel zur Betätigung eines Ventils für die Steuerung einer hydraulischen Lenkhilfe wirksam ist und bei der erfindungsgemäß ein Ende des Hebels mit dem Ventil zu dessen Betätigung in Verbindung steht und das andere Ende des Hebels an das Zahnstangengetriebe so angeschlossen ist, daß es an der "Wechselwirkung zwischen dem Ritzel und der Zahnstange teilnimmt, und der Drehpunkt des Hebels zwischen den beiden Hebelenden angeordnet ist.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung das Zahnstangengetriebe in einem allgemein verwendeten Gehäuse untergebracht, in dem die Zahnstange gleitend geführt ist und von einer sattelartigen Stütze mit dem Ritzel in Eingriff gehalten wird. Die Ritzelwelle ist in dem gegabelten Ende des Hebels gelagert. An der Stelle, an der die Welle in das Gehäuse hineingeführt ist, ist dieses abgedichtet,und zwar beispielsweise durch eine etwas flexible Stopfbuchse, wie z.B. eine Hutdichtung, die genügend elastisch ist, damit die Welle ein geringes Spiel zur Bewegung in der Querebene hat„ Der Hebel ist schwenkbar an der Wandung des Gehäuses gelagert, wobei die Schwenkachse parallel zur Ritzelwellenachse verläuft und der Schwenkpunkt auf der von der

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Zahnstange abgewandten Seite des Ritzels angeordnet ist_o Der Hebel weist einen Arm auf, der vom Gehäuse aus vorspringt und. der beispielsweise durch eine G-elenkstange mit dem Lenkhilf event il verbunden ist, .-

Hiernach ist der Hebel in dem Gehäuse mittels eines Schwenkzapfens gelagert und wird die Kraft auf den Hebel vom Ritzel aus aufgebracht, das mit der Zahnstange in Wechselwirkung steht,, Der äußere freie Arm des Hebels betätigt dann das Ventil;.'

Erfindung bezieht sich ferner auf die Anwendung der oben beschriebenen Organe bei einer beliebigen Lenkung.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeiüpiele der■. erfindungs-germäßen Lenkeinrichtung wiedergegeben, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert' werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die

Lenkeinrichtung;

* Figo 2 eine Draufsicht der Lenkein

richtung gemäß Fig. 1 in verkleinertem Maßstab;

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III

in F¹Ig ο 2;

Fig. '4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV

in Fig. 1; .

' ' Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel

der Erfindung in ähnlicher Darstellungsweise wie Fig. 1 und

Fig. 6 . einen Querschnitt gemäß Linie

VI-VI in Fig. 5.

In den Zeichnungen ist in Figo 1 bis 4 das erste Ausführungsbeispiel wiedergegeben, bei dem eine Zahnstange 1 von einer

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sattelartigen Lagerstütze 3 mit einem Ritzel 2 in Eingriff gehalten wird» Die Zahnstange 1 ist ein Teil einer Stange 4, die über bekannte Verbindungen zu den Rädern läuft. Die Stange trägt bei 5 einen doppelwirkenden Kolbejn, der in einem Zylinder 6 unter Zwischenschaltung von Ringstopfbüchsen 7 und geeigneten lull stücken gleitend geführt ist. Ein hydraulischer Druck kann auf jede Seite des Kolbens 5 wirken und wird von einem Ventil 8, das an dem Zylinder 6 befestigt ist, zu der einen oder der anderen Seite des Kolbens geleitet.

Ein Lenkgetriebegehäuse 9 ist an einem Ende einer Verlängerung βλ des Zylinders 6 angeordnet, wobei dieses Gehäuse an dem Rahmen des Fahrzeuges befestigt ist.

In dem Gehäuse 9 ist bei 10 in der Wand ein Schwenkzapfen 11 gelagert, an dem ein Hebel geführt ist, von dem ein Teil bei sichtbar ist. Der bei 12 angedeutete Teil ragt aus dem Gehäuse 9 heraus und ist mittels einer Stange 14 über eine Gelenkverbindung 13 mit dem Ventil 8 verbunden. Innerhalb des Gehäuses 9 ist der Hebel gegabelt. In diesem gegabelten Hebelarm ruht die Ritzelwelle 15 mit dem Ritzel 2, das in die Zahnstange T eingreift« An der Stelle, an der die Welle 15 durch die Wandung des Gehäuses 9 läuft, ist ein in geeigneter Weise ausgebildetes schmiegsames bzw. elastisches Dichtungselement, wie z.Bo eine Hutdichtung oder dgl₀, vorgesehen, die Undichtigkeiten verhindern soll, jedoch eine Querverschiebung der Welle 15 in Axialrichtung in der Wandung des Gehäuses gestatten muß.·

In dem Gehäuse 9 kann eine federnde Begrenzung vor-gesehen sein, um die Welle 1-5 in einer neutralen Lage zu halten. Es reicht jedoch aus, wenn sich in dem Ventil 8 eine hydraulische oder federnde Einrichtung befindet, die diese neutrale Lage sicherstellt.

Die Achse der Welle 15 schwingt, wie ersichtlich, um die Achse

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des Schwenkpunktes 11, und zwar auf Grund der Wechselwirkungen zwischen dem Ritzel 2 und der Zahnstange 1₀ Dies bedeutet, daß das Element 12 ein Hebel erster Ordnung ist, wobei der in der Zeichnung oberhalb des Schwenkpunktes 11 vorgesehene Arm das Ventil betätigt. Der untere Teil des Armes bei 15

wird von der Wechselwirkung zwischen Zahnstange und Ritzel bewegt.

Obwohl es aus der Zeichnung nicht ganz klar ersichtlich ist, soll die Anordnung so verstanden werden, daß die Achse des. Ritzels 2, wie es bei Lenkeinrichtungen mit Zahnstangengetriebe üblich ist, von der Längsachse der Zahnstange und der Stange 4 auch abgesetzt sein kann.

Bezüglich der Dimensionen sei darauf hingewiesen, daß die Bewegung der Achse des-Ritzels 2 zwischen den extremen Stellungen im Bereich von 1/40 n™ liegt. Das Ventil spricht deshalb in beiden Riehtungen nur innerhalb dieser Grenzen an.

Die Pig. 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der einige mechanische Einzelheiten abgeändert sind, wobei jedoch gleichbleibend die selben Bezugszeichen verwendet werden. Das Ventil 8 ist an einer Verlängerung 6A des Zylinders 6 und nicht an diesem s.elbst befestigt, wie dies bei dem obigen Ausführungsbeispiel der Fall isto Dies führt zu einer beträchtlichen Verkürzung der Stange 14„ Außerdem ist die Gelenkverbindung 13 am äußeren Ende des Hebels 12 abweichend ausgelegt. Diese Verbindung ist von einer biegsamen Kappe 16 eingeschlossen. Die sattelförmige Lagerstütze wird von einer Feder 17 gegen die Zahnstange 1 gedruckt, welche mit einer Schraube 18 und einer Kontermutter 19 einstellbar ist.

Der Gesamtaufbau des Lenkgetriebes, dii. der Kasten, die Lenkhilfe, bestehend aus Kolben und Zylinder, und das Ventil sind in einer sehr zweckmäßigen und einfachen Form ausgelegt, und

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zwar.in einer Kombination, die zu einer Einheit führt, bei der die Probleme des Fluchtens und der genauen Dimensionierung der einzelnen Teile in Bezug aufeinander auf ein Minimum reduziert sind. Die dargestellte Einrichtung kann auf einfachste Weise als Einheit in ein Fahrzeug eingebaut und mit dem hydraulischen Zufluß und Abfluß sowie mit der Steuersäule, wie ZeBo der Welle 15, verbunden werden.

Bei einer dritten, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Drehpunkt abweichend ausgebildet. Anstelle des Stiftes 11 hat der Hebel einen teilweise sphärischen bz-w-₀ teilweise zylindrischen unmittelbar angeformten Ansatz, der in einem entsprechenden sphärischen bzw» zylindrischen Sitz gelagert ist, der in Form eines Kragens oder einer Hülse, die in der Wandung des Gehäuses 9 vorgesehen ist, oder in Form einer Kappe ausgebildet ist, die einen Teil des Gehäuses darstellt. Außerdem kann außen an dem Gehäuse und rund um die Stange 14 eine flexible Kappe befestigt sein, um die ganze Gelenkverbindung 15 einzuschließen und das Austreten von Schmiermittel und das Eindringen von Schmutz zu verhindern.

Patentansprüche:

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Claims (1)

£ a t en t «* χι s ρ r ü c h e t

1. Lenkeinrichtung mit einem Zahnstangengetriebe, bei der die Wechselwirkung zwischen Kitzel und Zahnstange auf einen Hebel zur Betätigung eines Ventile für die Steuerung einer hydraulischen Lenkhilfe wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein linde des Hebels (12) mit dem Ventil (8) zu dessen Betätigung in Verbindung steht und dan andere Ende des Plebels (1?) an das S.-JinetRiemengetriebe so r,n₍ ;eiichloßfu;n lot, daß es &n der Wechselwirkung, zwischen dem Hitze!'(2) und der Zahnstange (1) teilnimmt, Und der -Drehpunkt (11) des Hebels (12) den beiden Jiebtilenden angeordnet int.

Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

die Zahnßtan_c-,.e (T) durch ein LtinkgetricibegeMuse (9) geführt und von einer ßcittelartigen ntütse (3) mit dem Ritzel (ΐ) in ^in^rifl' gehalteu ict_f oLuj auf einer v.elle {Vj) i.*n_f:c.oränet ist, die in das txeiiiiuse (9) in der Weise verschiebbar hineingeführt ist, daß eifc.e Bewegung der v_;elle (15) ^f.;Uer aur wellen— acliae laüglich ißt»

3· Lunkeinrichtung nach Anspruch 1 und ?, dadurch gekenn-Keichntt, daß die h-iti&ulwelle (15) in einem gegabolten linde des HebfclB (12) ,,elagert ist.

4· Lenkeinrichtüiitj nach . ncpruch 1 bit; 3» dadurch gekennzeichnet, düli als l.chwenklafctirung für den Hebel (12) ein Zapfen (11) vorgteehen iüt, der in der ..andung des Gehäuse β (9) ^n der von der Zahrxatan. ü (1) abgewandtc-n oeite dee Eitzele (2) angeordnet iut.

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5« Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (1) als Teil einer mit steuerbaren Bodenrädern verbundenen stange (4) ausgebildet ißt, die zum Toil von einem Zylinder (6) umgeben ist, dor zusammen nit aiebem Teil der Stange (4) einen liingraiua üur Aufnahme eines doppelt wirkenden Kolbens (ii) bildet,"der ji diea^a Teil eier Gtan^u (4) angeordnet ist, und die hydraulische Lenkhilfe durch das Zuführen von Hydraulilciaitteln auf der einen oder der anderen Kolbenseite vorgesehen ist, das durch die Betätigung eines in Abhängigkeit von der Wechselwirkung zwischen dem Ritzel (2) und der Zahnstange: (1) über einen Heüel (12) erster Ordnung arbeitenden Ventilea (b) steuerbar iüt.

6, Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 bis Γ», dadurcli ^ zeichnet, daß das Ventil (8) in einem Ventil^oliäuse uehen ißt, dae fest nix de»i Zylinder (6) vex-buiüen ist, und zwischen dem Ventil (b) und dem Heb«l (12) eine Verbindung (13,14) angeordnet

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