DE19616438A1 - Servoventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Servoventilanordnung, insbesonde­ re für hydraulische Servolenkungen in Kraftfahrzeugen, in Form einer als Teil eines Wellenzuges, insbesondere einer Lenksäule, montierbaren Drehschieberanordnung mit einem Dreh­ schieber sowie einer den Drehschieber koaxial umfassenden, relativ zum Drehschieber - in der Regel begrenzt - drehbaren Steuerbuchse.

Derartige Servoventilanordnungen sind allgemein üblich und werden in Kraftfahrzeugen serienmäßig eingesetzt. Vorteilhaft ist, daß die Servoventilanordnung einen Teil der Lenksäule bilden kann, d. h. die Servoventilanordnung dient auch dazu, Drehmomente zwischen einem Lenkhandrad und einem die Lenksäu­ le mit den Fahrzeuglenkrädern verbindenden Lenkgetriebe zu übertragen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Montage der Servoven­ tilanordnung bei der Herstellung eines Kraftfahrzeuges noch weiter zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein axiales Ende der Drehschieberanordnung über ein kardanisches Gelenk mit der Steuerbuchse oder dem Drehschieber drehfest gekuppelt ist.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Dreh­ schieberanordnung von jeglichen Biegekräften freizuhalten, wie sie aufgrund unvermeidbarer Fertigungstoleranzen beim Einbau einer Lenksäule in ein Kraftfahrzeug auftreten können. Da bei der Erfindung die Drehschieberanordnung ein Gelenk um­ faßt, können schwache Knickungen der Lenksäule zu keinerlei zusätzlicher Reibung in der Drehschieberanordnung führen, so daß sich bei der Montage der Lenksäule eine Überwachung auf exakt fluchtende Anordnung der Lenksäulenelemente erübrigt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann über das kardanische Gelenk ein Hohlwellenstück mit der Steu­ erbuchse der Drehschieberanordnung gekuppelt sein. Dies bie­ tet die Möglichkeit, für das kardanische Gelenk vergleichs­ weise große Querschnitte zur Verfügung zu stellen.

Insbesondere kann dann das kardanische Gelenk ohne weiteres nach Art einer Klauenkupplung ausgebildet sein, wobei die am einen Teil, z. B. an der Steuerbuchse, angeordneten Klausen konvex gewölbte Flanken zur Drehmomentübertragung auf die Flanken der Gegenklauen am anderen Gelenkteil, z. B. am Hohl­ wellenstück, aufweisen, um die zwangsfreie Knickung der Ge­ lenkteile relativ zueinander zu ermöglichen.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform beschrieben wird.

Dabei zeigt

Fig. 1 einen schematisierten Axialschnitt der Drehschieber­ anordnung und

Fig. 2 eine Seitenansicht entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1.

Gemäß Fig. 1 wird ein Drehschieber 1 von einer dazu koaxialen Steuerbuchse 2 umfaßt, die innerhalb eines nur schematisch angedeuteten Gehäuses 3 drehbar angeordnet ist.

Drehschieber 1 und Steuerbuchse 2 lassen sich relativ zuein­ ander begrenzt verdrehen, wodurch miteinander zusammenwirken­ de, am Drehschieber 1 bzw. an der Steuerbuchse 2 angeordnete axiale Steuerkanten 4 relativ zueinander verstellt werden. Dies hat zur Folge, daß zwischen zwei nur schematisch darge­ stellten Motoranschlüssen 5, die hydraulisch zwischen einem nur schematisch dargestellten Druckanschluß 6 für die Druck­ seite einer Hydraulikpumpe 7 und einem ebenfalls nur schema­ tisch dargestellten Anschluß 8 für ein mit der Saugseite der Pumpe 7 verbundenes Hydraulikreservoir 9 angeschlossen sind, eine steuerbare Druckdifferenz in der einen oder anderen Richtung, je nach relativer Drehrichtung von Drehschieber 1 und Steuerbuchse 2, auftritt. Dies ist grundsätzlich bekannt.

Erfindungsgemäß ist die Steuerbuchse 2 gelenkig mit einem Hohlwellenstück 10 drehfest gekuppelt.

Die gelenkige Verbindung zwischen Steuerbuchse 2 und Hohlwel­ lenstück 10 ist nach Art einer Klauenkupplung ausgebildet. Dazu sind an der Steuerbuchse 2 gemäß Fig. 2 klauenartige Vorsprünge 11 angeordnet, deren Flanken 11′ nach Art einer Walze konvex gewölbt sind, wobei die Krümmungsachse senkrecht zur Längsachse der Steuerbuchse 2 ausgerichtet ist. Diese Vorsprünge 11 greifen spielfrei in Axialschlitze 12 ein, die am der Steuerbuchse 2 zugewandten Stirnende des Hohlwellen­ stückes 10 angeordnet und sowohl zur Innen- als auch Außenum­ fangsseite sowie zur steuerbuchsenseitigen Stirnseite des Hohlwellenstückes 10 geöffnet sind. Dabei sind die mit den Flanken 11′ der Vorsprünge 11 zur Drehmomentübertragung zwi­ schen Hohlwellenstück 10 und Steuerbuchse 2 zusammenwirkenden Seitenflächen 12′ der Axialschlitze 12 als zueinander paralle­ le Planflächen ausgebildet, die sich jeweils parallel zu ei­ ner die Längsachse des Hohlwellenstückes enthaltenden Mittel­ längsebene des jeweiligen Axialschlitzes 12 erstrecken.

Das Hohlwellenstück 10 besitzt eine Außenumfangsnut 13, die einen Sprengring 14 aufnimmt. Die Vorsprünge 11 der Steuer­ buchse 2 besitzen auf ihrer radial äußeren Seite eine ähnli­ che Nut, jedoch mit größerer Breite in Achsrichtung der Steu­ erbuchse 2, so daß die Vorsprünge 11 eine gewisse Beweglich­ keit in Achsrichtung der Steuerbuchse 2 relativ zum Sprengring 14 haben, jedoch im Zusammenwirken mit dem Sprengring 14 die Steuerbuchse 2 mit dem Hohlwellenstück 10 unverlierbar verbinden.

Die dargestellte Anordnung des Hohlwellenstückes 10 ermög­ licht einen begrenzten Knickwinkel zwischen Hohlwellenstück 10 und Steuerbuchse 2. Wenn nun Drehschieber 1 und Steuer­ buchse 2 als Teil eines Wellenzuges einer Lenksäule eines Fahrzeuges angeordnet sind, können dementsprechend auch dann im Bereich von Drehschieber 1 und Steuerbuchse 2 keine Biege­ beanspruchungen auftreten, wenn ein mit dem Drehschieber 1 fest verbundener Wellenteil des Wellenzuges bzw. der Lenksäu­ le und ein mit dem Hohlwellenstück 10 verbundener Wellenteil nicht exakt geradlinig zueinander ausgerichtet sind. Durch Vermeidung einer Biegebeanspruchung wird auch die Reibung zwischen Drehschieber 1 und Steuerbuchse 2 gering gehalten, mit der vorteilhaften Folge, daß entsprechend der geringen Reibung zwischen Drehschieber 1 und Steuerbuchse 2 auch nur eine geringe Hysterese im Steuerverhalten der Drehschieberan­ ordnung auftreten kann.

Claims (6)

1. Servoventilanordnung, insbesondere für hydraulische Servo­ lenkungen in Kraftfahrzeugen, in Form einer als Teil eines Wellenzuges, insbesondere einer Lenksäule, montierbaren Dreh­ schieberanordnung mit einem Drehschieber sowie einer den Drehschieber koaxial umfassenden, relativ zum Drehschieber drehbaren Steuerbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß ein axiales Ende (10) der Drehschieberanordnung über ein kardanisches Gelenk (11, 12) mit der Steuerbuchse (2) oder dem Drehschieber (1) drehfest gekuppelt ist.

2. Servoventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlwellenstück (10) über das kardanische Gelenk (11, 12) mit der Steuerbuchse (2) gekuppelt ist.

3. Servoventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kardanische Gelenk (11, 12) nach Art einer Klauenkupp­ lung ausgebildet ist, wobei die am einen Teil (Steuerbuchse 2) angeordneten Klauen (11) konvex gewölbte Flanken (11′) zur Drehmomentübertragung aufweisen.

4. Servoventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanken (11′) eine walzenförmige Wölbung mit senkrecht zur Achse der Drehschieberanordnung (1, 2) ausgerichteter Krümmungsachse aufweisen.

5. Servoventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkteile axial unverlierbar aneinander angebunden sind, indem ein Ring (14) in einer Umfangsnut angeordnet ist, die auf der radial äußeren Seite der Klauen am einen Teil und der Klauenaufnahmen am anderen Teil des Gelenkes ausgebildet ist.

6. Servoventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das kardanische Gelenk für sehr geringe maximale Knick­ winkel - z. B. weniger als 1° - ausgelegt ist.