DE1917789C3

DE1917789C3 - Zahnstangenlenkung mit hydraulischer oder pneumatischer Lenkhilfe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1917789C3
Application number: DE1917789A
Authority: DE
Inventors: Leopold F. 7000 Stuttgart Schmid
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-04-08
Filing date: 1969-04-08
Publication date: 1974-06-12
Also published as: JPS4829928B1; DE1917789A1; FR2039072A5; US3638750A

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstangenlenkung mit hydraulischer oder pneumatischer Lenkhilfe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Lenkhilfe durch das Einwirken eines Druckmediums auf einen mit der Zahnstange verbundenen und gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse abgedichteten Kolben zustande kommt.

Bei den bekannten Ausfü^ungsformen von Zahnstangenlcnkungcn erfolgt die Abdichtung des mit der Zahnstange verbundenen Kolbens gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse mit Hilfe von Gleitdichtungen.

Es ist bekannt, daß Gleitdichtungen einen großen Fertigungsaufwand benötigen, weil für die Gleitflächen nicht nur sehr enge Herstellungstolcranzen, sondern auch eine besondere Oberflächcnbeschaffenheit erforderlich sind. Gleitdichtungen nutzen sich auch im Lauf der Zeit ab, so daß Leckverluste entstehen, welche zu einer Beeinträchtigung der Funktion und bei Verwendung einer hydraulischen Lenkhilfe auch zu einer örtlichen Verunreinigung des Fahrzeugs führen können. Gleitdichtungen verursachen auch infolge ihrer gleitenden Reibung Verluste im Übertragungswirkungsgrad der Lenkung. Auch benötigt der Teil der Zahnstangcngleitfläche, der außerhalb der Gleitdichtung liegt, einen besonderen Schutz gegen Verschmutzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Zahnstaiifeenlenkungen zu beseitigen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemliß dadurch gelöst worden, daß der Kolben in an sich bekannter Weise als aus einem flexiblen Werkstoff bestehender Rollbalg ausgebildet ist, dessen inneres Ende mit der Zahnstange und dessen 'äußeres Ende mit dem Lenkgetrtebegehäuse flüssigkeits- und gasdicht verbunden

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung weist das innere Ende des Rollbalges eine mit mindestens einer kegeligen Stirnfläche versehene Verdikkung auf und die Verbindung des Rollbalges mit der Zahnstange ist durch Klemmen der Verdickung in Richtung der Zahnstangenlängsachse gewährleistet. Das axiale Klemmen der Verdickung kann dabei mit Hilfe einer Mutter erfolgen, mit der ein Gewindezapfen eines Kugelgelenkes in der Zahnstange gegen Verdrehung gesichert ist. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal können das äußere End» des Rollbalges an seiner Innenseite und das äußere Ende einer glockenförmigen Erweiterung des Lenkgetriebegehäusfs an seinem Außenumfang zur Verbesserung der Verbindung und zur Gewährleistung eines gewissen Formschlusses mit Rillen versehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt durch ein Ende einer Zahnstangenlenkung für einen mittelschweren Personenkraftwagen etwa im Maßstab 1 : 1 bei Ceradeausfahrt,

F i g. 2 einen Teillängsschnitt entsprechend t- i g. i bei vollem Lenkeinschlag und ganz ausgezogener Zahnstange,

Fig. 3 einen Teillängsschnitt entsprechend Fig. I bei vollem Lenkeinschlag und ganz eingeschobener Zahnstange,

Fig. 4 die Verbindung des äußeren Endes des Rollbalges mit dem Lenkgetriebegjhäuse im Maßstab 2: 1 und

F i g. 5 die Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen Zahnstangenlcnkung in stark verkleinerter Darstellung.

Ein Lenkgetriebegehäuse J. weist an seinen beiden Enden je eine glockenförmige Erweiterung 7 auf, mit der ein äußeres Ende 9 eines Rollbalgcs 11 mit Hilfe von Rillen 28 und einem Spannband 10 flüssigkeitü- und gasdicht verbunden ist. Ein inneres Ende des Rollbalgcs 11 weist eine Verdickung 3 auf, die mit zwei kegeligen Stirnflächen 26 und einer Bohrung 25 versehen ist. Ringe 2 und 3, die ebenfalls kegelige Stirnflächen 26 aufweisen, werden mit Hilfe einer Mutter 5, mit der ein Gewindezapfen 12 eines Gehäuses 13 für das Kugelgelenk einer Spurstange 17 gegen Verdrehung gesichert ist, axial gegen die Verdikkung 3 des Rollbalgcs 11 gedruckt. Durch dieses axiale Klemmen wird über die kegeligen Stirnflächen

26 die Bohrung 25 der Verdickimg 3 gegen den Sitz einer Zahnstange 8 gepreßt, wodurch eine fiüssigkeits- und gasdichte Verbindung des inneren Endes des Rollbalgcs 11 mit der Zahnstange 8 zustande kommt. Die Mutter S ist mit Nuten 6 versehen, in die der Schlüssel zum Anziehen der Mutter eingreift. Um zu vermeiden, daß für das Anziehen der Mutter 5 besondere Geschicklichkeit aufgewendet werden muß, ist die Verdickung 3 so dimensioniert, daß durch einfaches Festziehen der Mutter 5 gegen die Stirnfläche

27 der Zahnstange 8 eine flüssigkeits- und gasdichte Verbindung zustande kommt. Die Spurstange 17

weist »η beiden Enden das gleiche Kugelgelenk auf. Per Gewindezapfen 12 des äußeren Kugelgelenks ist in einen mit dem Achsschenkel von Rudern 16 verbundenen Lenkhebel 21 eingeschraubt und durch eine Gegenmutter 20 gegen Verdrehung gesichert, Eine Gummimanschette 14 dient zur Abdichtung des Gehäuses 13 gegenüber der Spurstange 17, Ein in üblicher Weise durch eine vom Motor des Kraftfahrzeuges angetriebene Pumpe geliefertes Druckmedium 24 wird durch eine in einem Stf-uergehäuse 18 des Lenkgetriebegehäuses 1 angeordnete Ventileinrichtung gesteuert. Der Zu- und Abfluß des Mediums 24 erfolgt über eine \a einer Rippe 19 befindliche Bohrung 22. Durch einer? kleinen Außendurchmesser 23 der Zahnstange 8 und einen großen Innendurchmesser 15 des Rollbalges 11 kommt eine große wirksame KoI-benflöche zustande. Diese mit einem gfnraen Gewichtsaufwand erreichte große KalbenflHehe ergibt kleine Arbeitsdrücke und damit eine einsprechend geringe Beanspruchung des Rollbalges r.1, der aus Gummi besteht und mit Verstärkungsemlagen verseile'mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachen Mitteln cine sichere und keinem Verschleiß unterliegende Abd.cntung des Druckmediums gegenüDer dem LenkgetnebegShäuse ohne nennenswerte Wirkungsgradverlustc erreicht wird, daß mit einem nur sehr geringen Gewichtsaufwand eine große wirksame Kolbenflache zustande kommt und daß es keine Dichtflachen mehr gibt, die durch besondere Vorkehrungen vor Verschmutzung geschützt werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zahnstangenlenkung mit hydraulischer oder pneumatischer Lenkhilfe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Lenkbilfe durch das Einwirken eines Druckmediums auf einen mit der Zahnstange verbundenen und gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse abgedichteten Kolben zustande kommt, dadurch gekennzeich- m net, daß der Kolben in an sich bekannter Weise, als aus einem flexiblen Werkstoff bestehender Rollbalg (11) ausgebildet ist, dessen inneres Ende (3) mit der Zahnstange (8) und dessen äußeres Ende (9) mit dem Lenkgetriebegehäuse (1,7) flüssigkeit- und gasdicht verbunden ist,

2. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Rollbalges (11) eine mit mindestens einer kegeiigen Stirnfläche (26) versehene Verdickung (3) aufweist, und die Verbindung mit der Zahnstange (8) durch ein Klemmen der Verdickung (3) in Richtung der Zahnstangenachse erfolgt.

3. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 2, daduich gekennzeichnet, daß das axiale Klemmen der Verdickung (3) mit Hilfe einer Mutter (5) erfolgt, mit der ein Gewindezapfen (12) eines Kugelgelenkes in der Zahnstange gegen Verdrehung gesichert ist.

4. Zahnstan^enlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (9) des Rollbalpes (11) an seiner Innenseite und das äußere Ende einer glockenfönr gen Erweiterung (7) des Lenkgetriebegehäuses (1) an seinem Außcnumfang mit Rillen (28) versehen sind.