DE1966909C3

DE1966909C3 - Power steering for vehicles

Info

Publication number: DE1966909C3
Application number: DE19691966909
Authority: DE
Inventors: Hans Joachim Prof Dr Ing Katz Klaus Dipl -Ing 7000 Stuttgart Bulow Manfred 2080 Pinneberg Forster
Original assignee: Ausscheidung aus 19 40 490 Daimler-Benz AG, 7000 Stuttgart
Filing date: 1969-08-08
Publication date: 1977-08-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkung für Fahrzeuge, bei der ein Arbeitskolben sowie eine mit ihrem Zahnsegment in ein Zahnstangenprofil des Arbeitskolbens eingreifende Lenkwelle in einem Getriebegehäuse gelagert sind und eine in eine radiale Ausnehmung des Arbeitskolbens eingesetzte und gegenüber dem Arbeitskolben drehbeweglich und axial unverschiebbar gelagerte Lenkmutter mit einer mit ihrem das Getriebegehäuse nach außen durchdringenden Ende im Getriebegehäuse radial und axial festgelegten Lenkschnecke schraubbeweglich verbunden ist.The invention relates to a power steering for vehicles, in which a working piston and one with their toothed segment engaging in a rack profile of the working piston steering shaft in a gear housing are mounted and one inserted into a radial recess of the working piston and with respect to the working piston rotatably and axially immovably mounted steering nut with a its end penetrating the gear housing to the outside in the gear housing radially and axially fixed steering worm is screwably connected.

Bei einer bekannten Servolenkung dieser Art (DT-PS 12 61 000) ist die Lenkschnecke an ihrem gehäuseinneren Ende radial ausschließlich über die Lenkmutter im Arbeitskolben abgestützt. Da von der Antriebsverbindung zwischen Arbeitskolben und Lenkwelle herrührende achsnormale Kolbenbewegungen nicht vollkommen zu unterdrücken sind, ergeben sich infolge dieser Kolbenbewegungen Verspannungen in der Lagerung der Lenkmutter.In a known power steering of this type (DT-PS 12 61 000) the steering worm is on the inside of the housing Radial end supported exclusively by the steering nut in the working piston. Because of the drive connection Axial normal piston movements between the working piston and the steering shaft are not perfect are to be suppressed, these piston movements result in tension in the bearing the steering nut.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Lagerung der Lenkmutter von Verspannungen frei zu halten.The object underlying the invention is the storage of the steering nut of To keep tension free.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Lenkmutter an beiden Lagerstellen radial verschiebbar im Arbeitskolben gelagert ist, und daß die Lenkschnecke an ihrem anderen Ende radial unverschiebbar im Getriebegehäuse gelagert ist.The explained object is achieved according to the invention in that the steering nut on both Bearing points is mounted radially displaceable in the working piston, and that the steering worm on its the other end is mounted radially immovable in the gear housing.

Bei der Servolenkung nach der Erfindung ist die Lenkschnecke somit an beiden Enden radial gegenüber dem Getriebegehäuse festgelegt und die Lenkmutter weist gegenüber dem Arbeitskolben einen beschränkten radialen Freiheitsgrad auf. Auf diese Weise können achünormale Kolbenbewegungen keine Verspannungen in der Lagerung der Lenkmutter bewirken.In the power steering according to the invention, the steering worm is thus radially opposite at both ends the gear housing set and the steering nut has a limited relative to the working piston radial degree of freedom. In this way, normal piston movements cannot cause tension cause in the storage of the steering nut.

in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Servolenkung anhand eines Querschnittes näher erläutert.In the drawing, an embodiment of the power steering according to the invention is based on a cross section explained in more detail.

Ein Getriebegehäuse 10 einer erfindungsgemäßen Lenkung weist einen Arbeitszylinder 11 mit einem engen Zylinderteil 38a und einem weiten Zylinderteil 38 auf, in dessen engem Zylinderteil 38a ein Arbeitskolben 12 axial verschiebbar geführt ist, der entsprechend der Zylinderabstiifung sowohl mit einem im Durchmesser erweiterten Kolbenteil 12a für seine gegenüber dem weiten Zylinderteil 38 abgedichtete wirksame Arbeitsfläche als auch mit einem im Durchmesser verengten Führungskolbenteil 126 versehen ist. Infolge der Verengung des Führungskolbenteiles 12b baut das Gehäuse 10 sehr schmal. Im Führungskolbenteil 126 des Arbeitskolbens 12 ist eine Lenkmutter 13 an Lagerstellen 13a und 136 drehbar und axial unverschiebbar gelagert, die über einen Kugelumlauf 14 mit einer Lenkschnecke 15 schraubbeweglich verbunden ist. In einer Ausbuchtung 16 des Getriebegehäuses 10 ist eine Lenkwelle 17 gelagert, die ein Zahnsegment 18 aufweist, das nut einem Zahnstangenprofil 19 im engeren Führungskolbenteil 126 des Arbeitskolbens 12 im Zahneingriff steht. Das Getriebegehäuse 10 ist ferner in nicht gezeigter Weise mit einer Gehäusebohrung versehen, in die ein Steuerschieber unmittelbar eingesetzt ist, durch den die Zu- und Ableitung des Druckmittels in bzw. aus Arbcitsräiimen 22 und 23 des Arbeitszylinders 11 beiderseits des Arbeitskolbens 12 gesteuert wird.A gear housing 10 of a steering system according to the invention has a working cylinder 11 with a narrow cylinder part 38a and a wide cylinder part 38, in the narrow cylinder part 38a of which a working piston 12 is guided axially displaceably, which, according to the cylinder support, has both a piston part 12a with an enlarged diameter for its opposite the wide cylinder part 38 sealed effective working surface and is provided with a guide piston part 126 narrowed in diameter. As a result of the narrowing of the guide piston part 12b , the housing 10 is very narrow. In the guide piston part 126 of the working piston 12, a steering nut 13 is rotatably and axially immovably mounted at bearing points 13a and 136 and is connected to a steering worm 15 in a screw-type manner via a recirculating ball bearing 14. In a bulge 16 of the gear housing 10, a steering shaft 17 is mounted, which has a toothed segment 18 which is in tooth engagement with a toothed rack profile 19 in the narrower guide piston part 126 of the working piston 12. The gear housing 10 is also provided, in a manner not shown, with a housing bore into which a control slide is inserted directly, through which the supply and discharge of the pressure medium to and from the working cylinders 22 and 23 of the working cylinder 11 on both sides of the working piston 12 is controlled.

Der Arbeitskolben 12 weist eine radiale Ausnehmung 28 für das Einsetzen der Lenkmutter 13 auf.The working piston 12 has a radial recess 28 for the insertion of the steering nut 13.

Die Ausnehmung 28 ermöglicht es, mit der Lenkmutter 13 eine Steuerleistc zum Betätigen des Steuerschiebers einteilig auszuführen und die Lenkmutter 13 radial in den Arbeitskolbcn 12 einzusetzen.The recess 28 makes it possible to use the steering nut 13 to provide a control strip for actuating the control slide to be made in one piece and to insert the steering nut 13 radially into the working piston 12.

Zur Vereinfachung der Fertigung des Arbeitskolbens durchsetzt die radiale Ausnehmung den Kolben vollständig. Für die Ausnehmung ist ein rechteckiger Querschnitt vorgesehen, wie bei 36 angedeutet ist, so daß der Kolben durch Räumen bearbeitet werden kann.To simplify the manufacture of the working piston, the radial recess penetrates the piston Completely. A rectangular cross section is provided for the recess, as indicated at 36, see above that the piston can be machined by broaching.

Der Arbeitskolben 12 ist durch Dichtungspakete 37 bzw. 39 gegenüber dem Zylinderteil 38 bzw. einer Dichtungshülse 40 abgedichtet. Die Dichtungshülse 40 umschließt konzentrisch ein Spindelteil 41 der Lenkschnecke 15. Die Dichtungshülse 40 ist mit einem Gehäusestirndeckel 42 einteilig ausgeführt, in dem das Spindelteil 41 axial und radial mittels einer Lageranordnung 46 unverschiebbar gelagert ist. Der Gehäusestirndeckel 42 ist mittels Schrauben 43 am Getriebegehäuse 10 befestigt und gegenüber dem Arbeitszylinder 11 durch einen O-Ring 44 sowie gegenüber dem Spindelteil 41 durch einen weiteren O-Ring 45 abgedichtet.The working piston 12 is by sealing packages 37 and 39 with respect to the cylinder part 38 and a Sealing sleeve 40 sealed. The sealing sleeve 40 concentrically encloses a spindle part 41 of the steering worm 15. The sealing sleeve 40 is made in one piece with a housing end cover 42, in which the Spindle part 41 is mounted in an axially and radially immovable manner by means of a bearing arrangement 46. The case end cover 42 is fastened to the transmission housing 10 by means of screws 43 and opposite the working cylinder 11 sealed by an O-ring 44 and with respect to the spindle part 41 by a further O-ring 45.

Bei dei Lageranordnung 46 am Spindelteil 41 der Lenkschnecke 15 ist ein radialer Bund 52 des Spindelteiles axial nach beiden Seiten durch je ein Axialwälzlager 53 bzw. 54 und radial durch ein Radiallager 55 abgestützt. Eine Verkürzung der Baulänge der Spindellagerung ist dadurch gegeben, daß das Radiallager 55 des Spindelteiles 41 unmittelbar zwischen dem Bund 52 und dem Gehäuse 10 bzw. Gehäusestirndeckel 42 angeordnet ist.In the case of the bearing arrangement 46 on the spindle part 41 of the steering worm 15, a radial collar 52 of the Spindle part axially on both sides through a thrust roller bearing 53 or 54 and radially through a Radial bearing 55 supported. A shortening of the length of the spindle bearing is given that the radial bearing 55 of the spindle part 41 directly between the collar 52 and the housing 10 or Housing end cover 42 is arranged.

Die Lenkmutter 13 weist an ihrer Lagerstelle 13a gegenüber dem Arbeitskolben 12 eine gewisse radiale Bewegungsfreiheit auf, so daß die Zweipunkt-Abstützung der Lenkschnecke nicht durch die Lagerstelle 13a gestört wird, an der zwischen Lenkmutter 13 und Arbeitskolben 12 lediglich ein Axialwälzlager 48 vorgesehen ist. Hierdurch wird auch radialer Bauraum gewonnen, so daß das Lager 48 bei den Hubbewegungen des Arbeitskolbens 12 im Bereich der einen Endstellung das innere Ende 49 der Dichtungshülse 40 überfahren kann, wodurch die Lenkung axial kürzer ausgeführt werden kann. Auch an der anderen Lagerstelle 136 ist die Lenkmutter 13 ausschließlich durch ein Axialwälzlager 476 im Arbeitskolben 12 abgestützt und weist hier ebenfalls eine gewisse radiale Bewegungsfreiheit auf.The steering nut 13 has at its bearing 13a relative to the working piston 12 a certain radial Freedom of movement, so that the two-point support of the steering worm is not through the bearing 13a is disturbed, on which only one axial roller bearing 48 between steering nut 13 and working piston 12 is provided. As a result, radial installation space is also gained, so that the bearing 48 during the lifting movements of the working piston 12 in the area of the one end position, the inner end 49 of the sealing sleeve 40 can be driven over, whereby the steering can be made axially shorter. Also on the other The steering nut 13 is the bearing point 136 exclusively through an axial roller bearing 476 in the working piston 12 supported and also has a certain radial freedom of movement here.

Das gehäuseinnere Ende 15a der Lenkschnecke 15 ist mittels eines Zapfens 156 und eines Radialwälzlagers 56 im Getriebegehäuse 10 gelagert. Bei dieser Ausführung werden radiale Bewegungen des Arbeitskolbens 12 nicht auf die Lenkschnecke übertragen.The end 15a of the steering worm 15 which is inside the housing is secured by means of a pin 156 and a radial roller bearing 56 stored in the gear housing 10. In this embodiment, radial movements of the working piston 12 not transferred to the steering worm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Power steering for vehicles with a working piston and one with its tooth segment in one 2 'rack profile of the working piston engaging steering shaft are mounted in a gear housing and one inserted into a radial recess of the working piston and opposite the working piston rotatably and axially immovably mounted steering nut with one of the gear housing outwardly penetrating end in the transmission housing fixed radially and axially Steering worm is connected screwably, characterized in that the steering nut (13) is mounted radially displaceably in the working piston (12) at both bearing points, and that the Steering worm (15) is mounted at its other end radially immovable in the gear housing (10).