DE2242611A1

DE2242611A1 - Lenkgetriebe fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2242611A1
Application number: DE2242611A
Authority: DE
Inventors: James J Duffy
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1972-08-30
Publication date: 1973-03-15
Also published as: US3747471A; JPS5522310B2; JPS4836828A; GB1357672A; CA969869A

Description

Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem mit dem Lenksegment antreibend verbundenen Servokolben als Lenkhilfe, dessen Differentiale Druckbeaufschlagung durch ein aus einem Ventilkörper und einem in diesem durch die Lenkwelle axial verschiebbaren Ventilschieber bestehendes Lenkventil steuerbar ist, wobei die Lenkwelle mit der den Servokolben antreibenden Schneckenwelle mechanisch verbunden ist.

Bei einem Lenkgetriebe dieser Art wirkt der Servokolben bei Jedem Lenkungseinschlag in Abhängigkeit von der Größe der differentialen Druckbeaufschlagung als ein Glied des Lenkungssystems für die lenkbaren Räder des Kraftfahrzeuges, welches den Lenkungseinschlag kräftesparend unterstützt. Der Servokolben ist durch die Lenkwelle über eine sogenannte Kugelumlauflenkung, ·νοη welcher die Schnecken-

3098 1 1 /077 R

ORiGlNALlNSPECTED

welle ein Bauteil bildet, in einem Zylinder hin- und herbewegbar, der mit einem Lenkgehäuse einstückig verbunden sein kann. Ein Zahnstangensegment ist an dem Servokolben ausgeformt oder mit diesem fest verbunden, und mit diesem Zahnstangensegment steht das Lenksegment im Zahneingriff, das um eine quer zu der Achse des Druckkolbens ausgerichtete Achse durch den Servokolben drehbar ist. Die differentiale Druckbeaufschlagung wird über stirnseitig von dem Servokffilben angeordnete Druckkammern des Zylinders eingeleitet, derart, daß bei jedem Lenkungseinschlag die dabei gedrehte Lenkwelle den Ventilschieber des Steuerventils axial verschiebt. Durch diese axiale Verschiebung des Ventilschiebers kommt die eine der beiden Druckkammern unter eine erhöhte Druckbeaufschlagung» und gleichzeitig erfährt die andere Druckkammer eine Druckentlashing.

Das Lenkgetriebe nach der vorliegenden Erfindung kann als eine Weiterentwicklung desjenigen nach der US-PS 3 292 499 angesehen werden. Bei diesem bekannten Getriebe ist das Lenkventil in einem sogenannten offenen Kreislauf zwischen einer von der Maschtie des Kraftfahrzeuges angetriebenen Verdrängerpumpe und dem Servokolben angeordnet, der weiter an einen drucklosen AbIaB angeschlossen ist. Bei jeder axialen Verschiebung des Ventilschiebers baut sich dabei an der Bingangsseite des Steuerventils ein Staudruck auf.

Bei der bekannten Konstruktion erfolgt die Übertragung des bei jedem Lenkungseinschlag auftretenden Drehmoments von der Lenkwelle auf die Schneckenwelle durch Kugeln, die in Kurvenschlitzen der beiden Wellen laufen. Mit diesen Kugeln ist der Ventilschieber des Steuerventils so verbunden, daß er bei jeder Drehung der Lenkwelle durch die sich dann in axialer Richtung bewegenden Kugeln nach der einen oder der anderen Seite verschoben wird, sodaß es zu der differentialen Druckbeaufschlagung des Servokolbens kommen kann. Wegen der Reibung zwischen den Kugeln und ihren Führungsschlitzen an den Wellen ergibt diese mechanische Verbindungsart zwischen der Lenkwelle und der Schneckenwelle, welche bei der bekannten Konstruktion ergänzt ist durch einen Torsionsstab, einen schlechten Wirkungsgrad hinsichtlich der Drehmomentübertragung bzw. -verteilung und hinsichtlich einer exakten Betätigung des Ventilschiebers des Steuerventils. Auch ist diese Verbindungsart fertigungstechnisch relativ aufwendig und bei hoher Störanfälligkeit wenig reparaturfreundlich.

309811/0775

Der Erfindung liegt die Au|abe zugrunde, das bekannte Lenkgetriebe mit einer mechanischen Verbindung zwisehen der Lenkwelle und der Schneckenwelle auszurüsten, die eine verbesserte Drehmomentübertragung bzw. -verteilung ergibt, wobei die Betätigung des Ventilschiebers des Steuerventils dem übertragenen bzw. verteilten Drehmoment verhältig sein soll.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Gelenkvertiadung zwischen der Lenkwelle und der Schneckenwelle, welche aus einem an der einen der beiden Wellen schwenkbar gelagerten Hebel und einem durch diesen gehalterten, durch eine Steuerkurve der anderen Welle verschieblich geführten und mit dem Ventilschieber verbundenen Stößel besteht und die so ausgelegt ist, daß zur Steuerung der Druckbeaufschlagung des Servokolbens jede Drehung der Lenkwelle relativ zu der Schneckenwelle eine Axialverschiebung des Ventilschiebers ergibt. Die Schwenkklagerung des Hebels dieser Gelenkverbindung ist dabei vorzugsweise an der Schneckenwelle vorgesehen, sodaß dann die Steuerkurve an der Lankwelle auszubilden ist. Gegenüber der bekannten Verbindungsart ist diese Ausbildung darin vorteilhaft, daß sie außer einer erheblichen Kostenverringerung und einer wesentlich gefälligeren Zugänglichkeit zu Reparaturzwecken eine unmittelbare Betätigung des Ventilschiebers des Steuerventils ergibt, sodaß die Lenkhilfe bereits bei kleinstem Lenkungseinschlag und bei äußerst niedrigen Werten des zu übertragenden Drehmoments anspricht. Hinsichtlich der Drehmomentübertragung ist davon auszugehen, daß deren Höhe bestimmend ist für die Winkeleinstellung des Hebels der Gelenkverbindung relativ zu den Achsen der beiden Wellen, wodurch eine wesentlich wirkungsvollere Drehmomentübertragung bzw. -verteilung erfolgen kann.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den darauf bezogenen Unteransprüchen erfaßt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

einen Längsschnitt durch, das Lenkgetriebe, wobei die Schnittebene für die Fig. 1 A entlang der Linie 1 A - 1 A der Fig. 2 und die Schnittebene für die Fig. 1B entlang der Linie 1B-1B der Fig. 5 gelegt ist,

309811/0776

Fig. 2 den in Fig. 1A gezeigten T_eil des Lenkgetriebes in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, gesehen aus der Ebene nach der Linie 2-2 der Fig. 1A,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Lenkgetriebe entlang der Linie 3-3 der Fig. 1B, welche Schnittlinie auch in Fig. 4 eingezeichnet ist,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Lenkgetriebe entlang der Linie 4-4 der Fig. 3, welche Schnittlinie auch in Fig. 1B eingezeichnet ist,

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Lenkgetriebe entlang der Linie 5-5 der Fig. 1B,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Lenkgetriebe entlang der Linie 6-6 der Fig. 1B,

Fig. 7 in etwas vergrößertem Maßstab eine abgewandelte AusfUhrungsform der Gelenkverbindung zwischen der Schneckenwelle und der Lenkwelle in einer Schnittansicht nach der Linie 7-7 der Fig. 9,

Fig. θ eine weiterhin abgewandelte AusfUhrungsform dieser Gelenkverbindung in einer Schnittansicht nach der Linie 8-8 der Fig. 1o,

Fig. 9 das Lenkgetriebe mit der Gelenkverbindung gem. Flg. 7 in einem Längsschnitt nach der Linie 9-9 der Fig. 7, und

Fig.

das Lenkgetriebe mit der Gelenkverbindung gemäß Fig. 8 in einem Längsschnitt nach der Linie Ι0-Ι0 der Flg.

Bei dem in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Lenkgetriebe bezeichnet die Lenkwelle, an deren oberem Ende das Lenkrad befestigt ist.

309811/0775

Diese Lenkwelle faßt mit ihrem unteren Ende in den zylindrischen Hohlraum 14 eines Ventilgehäuses 16 ein, in welchem sie mittels eines axialen Nadellagers 18 gelagert ist. Eine die Lenkwelle umfassende Dichtung 19 dichtet den Hohlraum 14 des Ventilgehäuses nach außen ab. Das freie Ende der Lenkwelle 12 sitzt in einer Zentrierbohrung 2o einer Schneckenwelle 22, deren in den Hohlraum des Ventilgehäuses einfassendes Ende durch einen Schubring 24 bezüglich einer Lagerbohrung 26 des Ventilgehäuses 16 zentriert ist. Der Schubring 26 ist durch eine Gegenmutter 28 an eine Anschlagschulter der Lagerbohrung 26 angedrückt. Zu beiden Seiten des Schubringes 24 sind radiale Nadellager 3ο, 32 angeordnet, deren eines durch eine sich an einem Schnappring abstützende Belleville-Feder 34 belastet und deren anderes über einen Reaktionsring an einer Anschlagschulter 36 der Schneckenwelle 22 abgestützt ist. Die Schnekkenwelle 22 ist an ihrem anderen Ende mit einem Servokolben 38 antreibend verbunden, in dessen durch ein Verschlußglied 37 verschlossenen Hohlraum sie einfaßt. Der Servokolben 38 ist innerhalb eines mit dem Lenkgehäuse 42 einstückigen Zylinders 4o verschieblidt und besitzt an seinen beiden Stirnseiten je eine Druckkammer 44 bzw. 46, über welche die differentiale Druckbeaufschlagung des Servokolbens vorgenommen wird.

Das "bezüglich des Ventilgehäuses 16 innere Ende der Lenkwelle 12 ist mit einer axialen Sacklochbohrung versehen, in welche das eine Ende eines Torsionsstabes 48 eingefügt ist. Der Torsionsstab 48 erstreckt sich in die Axialbohrung der Schneckenwelle 22, mit deren innerhalb des Servokolbens 38 liegendem Ende sein Ende 5o mittels eines Querstiftes 52 verbunden ist. An seinem anderen Ende ist der Torsionsstab 48 mittels eines weiteren Querstiftes 54 mit der Lenkwelle 12 verbunden. Wird die Lenkwelle 12 gedreht, dann nimmt der Torsionsstab 48 ein vorbestimmtes Drehmoment auf, ehe es zu einer Drehung der Schneckenwelle 22 kommt. Zu diesem Zweck sind innerhalb der Zentrierbohrung 2o der Schneckenwelle 22 Anschlagschultern ausgeformt, mit welchen radiale Vorsprünge 56 und 58 (Fig. 3) der Lenkwelle 12 zur Mitnahme der Schneckenwelle dann in Berührung kommen.

In den zylindrischen Hohlraum 14 des Ventilgehäuses 16 eingefügt ist ein hUlsenfönniger Ventilkörper 6o„ der einen axialverschieblichen Ventilschieber 62 aufnimmt. Der Ventilschieber 62 besitzt

309811/0776

äußere Steuerbünde 64 und 66, welche mit entsprechenden Steuerbünden des Ventilkörpers 6o zusammenwirken. Der Steuerbund 64 überdeckt einen Eintrittskanal 74 des Ventilkörpers 6o, welcher Verbindung hat mit einem Kanal 69, der in der rechten Druckkammer 46 des Zylinders 4o endet. Der Steuerbund 66 überdeckt einen Eintrittskanal 68 des Ventilkörpers 6o, der seinerseits Verbindung hat mit einem Kanal 7o, welcher in der linken Druckkammer 44 des Zylinders 4o endet. Mittig zwischen den beiden Eintrittskanälen 68 und 74 besitzt der Ventilkörper 6o einen weiteren Kanal 76, der an die Versorgungsleitung 75 für das Druckmedium angeschlossen ist. In Abhängigkeit von der axialen Stellung des Vantilschiebers 62 hat der Kanal 76 entweder Verbindung mit dem Kanal 68, sodaß das Druckmedium dann in die linke Druckkammer 44 einströmen kann, während gleichzeitig die rechte Druckkammer 46 im Sinne der in Fig. 6 eingezeichneten Strömungspfeile entleert wird. Hat der Kanal 76 in einer zweiten Stellung des VentilSchiebers 62 Verbindung mit dem Kanal 74, dann strömt das Druckmedium in die rechte Druckkammer 46 ein, in welchem Falle dann die linke Druckkammer 44 entleert wird.

Die Lenkwelle 12 besitzt neben dem Torsionsstab 48 eine weitere mechanische Verbindung mit der Schneckenwelle 22 in der Form einer Gelenkverbindung. Die Gelenkverbindung besteht aus einem Hebel 86, der durch einen Drehzapfen 9o an der Schneckenwelle 22 schwenkbar gelagert ist. Mit dem freien Ende des Hebels 86 ist ein Stiftförmiger Stößel 82 starr verbunden, der in eine axial verlaufende Nut 78 der Lenkwelle 12 einfaßt. Das in diese Nut 78 einfassende Ende 8o des Stößels 82 besitzt eine ballige Oberfläche bzw. dieses Ende 8o ist als Kugelsegment ausgeführt, wodurch die Achse des Stößels 82 in eine bezüglich der Achse des Ventilschiebers 62 versetzte Lage ausweichen kann. Das an dem Hebel 86 befestigte Ende 84 des Stößels 82 ist zylindrisch ausgeführt und in eine Bohrung 88 des Hebels 86 eingefügt. Die Lagerbohrung 92 des Drehzapfens 9o ist in einem Ansatz der Schneckenwelle 22 ausgebildet und erstreckt sich im wesentlichen quer zur Achse derselben. Der Drehzapfen 9o wird durch nicht näher bezeichnete Druckscheiben, die in Umfangsrillen eingefügt sind, an diesem Ansatz der Schneckenwelle gehalten.

An dem Stößel 82 ist zwischen den beiden Enden 8o und 84 eine weitere ballige Oberfläche 1oo ausgebildet, welche mit der Wandung einer

309811/0775

Führungsbohrung 98 in einem axialen Fortsatz 96 des Ventilschiebers 62 Berührung hat. Durch die ballige Oberfläche 1oo kann der Stößel 82 auch bezüglich des Ventilschiebers 62 ausweichen.

In den Fig. 7 und 9 ist eine nur geringfügig abgewandelte Ausführungsform dieser Gelenkverbindung gezeigt. Der Unterschied liegt in der Ausbildung des Schwenklagers für den Hebel 86· an der Schneckenwelle 22». Der auch hier quer zur Achse derselben angeordnete Drehzapfen 9o* wird in seiner Lagerbohrung 92^f durch einen Rollstift 94 gehalten, der in eine Querbohrung eingefügt und mit einer Umfangsrille des Drehzapfens 9o' in Berührung gehalten ist. Die übrige Konstruktion dieser Gelenkverbindung entspricht derjenigen des Lenkgetriebes nach den Fig. 1 bis 6, weihalb auch gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern, jeweils versehen mit einem Strichindex, bezeichnet sind.

In Fig. 1B ist noch angedeutet, daß der Kanal 75 an eine durch die Maschine des Kraftfahrzeuges angetriebene Verdrängerpumpe 1o2 angeschlossen ist, die das Druckmedium aus einem Reservoir 1o4 ansaugt. Das Reservoir 1o4 hat seinerseits Verbindung mit dem Steuerventil, sodaß bei der oben geschilderten, differentialen Druckbeaufschlagung des Servokolbens 38 in Abhängigkeit von der axialen Stellung des VentilSchiebers 62 das Druckmedium der dabei jeweils entleerten Druckkammer 44 oder 46 in dieses Reservoir 1o4 zurückströmen kann. Der Ventilschieber 62 ist noch durch eine sich an der Lenkewelle 12 abstützende Ventilfeder 1o6 vorgespannt, welche das Spiel zwischen dem Ventilschieber und dem Stößel 82 beseitigt. Zum Ausgleich der durch diese Ventilfeder 1o6 auf den Ventilschieber 62 ausgeübten Kraft wird der Torsionsstab 48 bei der Montage des Lenkgetriebes in eine vorbestimmte Relativstellung zu der Lenkwelle 12 gebracht, sodaß er in der neutralen Mittelstellung des Ventilschiebers ein vorbestimmtes Drehmoment besitzt.

die Lenkwelle 12 gedreht, dann erfährt der Hebel 86 der Gelenkverbindung zwischen der Lenkwelle und der Schneckenwelle 22 eine Verschwenkung um die Achse seines Drehzapfens 9o. Die Verschiedenen Winkelstellungen des Hebels 86 gehen am besten aus den Fig. 4 und 6 hervor. Durch die Schwenkbewegung des Hebels 86 erfährt der mit dieser verbundene Ventilschieber 62 eine axiale Verschiebung

309811/0775

innerhalb des Ventilkörpers 60, sodaß der Überdeckungsgrad der Steuerbünde 64 und 66 mit den Kanälen 74 und 68 geändert und das durch die Verdrängerpumpe 1o2 über den Kanal 75 angelieferte Druckmedium über den Eintrittskanal 76 und dem einen der beiden Kanäle 74 und 68 zu einer der beiden Druckkammern 44 und 46 geleitet wird. Der Servokolben 38 erfährt also eine differentiale Druckbeaufschlagung, indem das Druckmedium beispielsweise in die Druckkammer 44 eingeströmt und gleichzeitig die Druckkammer 46 zu dem Reservoir 1o4 hin entleert wird. Diese differentiale Druckbeaufschlagung des Servokolbens 38 unterstützt die vom Fahrer über die Lenkwelle 12 auf die Schneckenwelle 22 aufgebrachte mechanische Kraft, die zunächst eine Durchbiegung des Torsionsstabes 48 hervorruft. Die Lenkwelle 12 wird also dabei zunächst relativ zu der Schneckenwelle 22 gedreht, bis bei einem vorbestimmten Drehmoment ihre radialen Vorsprünge 56, 58 im Bereich der Zentrierbohrung 2o in Berührung kommen mit densugeordneten Anschlagschultern der Schneckenwelle·

Wird die Lenkwelle 12 nach den Fig. 3 und 6 im Uhrzeigersinn gedreht, dann wird ein im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment über den Torsionsstab 48 Auf die Schneckenwelle 22 übertragen. Der Torsionsstab 48 erfährt dabei anfangs die vorerwähnte Durchbiegung« Wenn die Drehung der Lenkwelle 12 eingeleitet wird, dann wird gleichzeitig der Hebel 86 der Gelenkverbindung nach Fig. 6 im Uhrzeigergegensinn um die Achse seines Drehzapfens 9o verschwenkt. Dadurch wird der Ventilschieber 62 aus seiner neutralen Mittelstellung nach rechts verschoben. Das von der Verdrängerpumpe 1o2 geförderte Druckmedium wird deshalb in den Kanal 68 gedrückt und gelangt über den Verbindungskanal 7o in die linke Druckkammer 44 des Zylinders 4o zur Verschiebung des Servokolbens 38 nach rechts in Fig. 1A. Durch die Verschiebung des Ventilschiebers 62 nach rechte wird gleichzeitig der an die rechte Druckkammer 46 angeschlossene Kanal 74 durch den zugeordneten S^euerbund 64 geöffnet, sodaß die rechte Druckkammer 46 im Sinne der in Fig. 6 eingezeichneten Strömungspfeile zu dem Reservoir 1o4 hin entleert werden kann. Die differentiale Druckbeaufschlagung des Servokolbens 38 liefert den Hauptanteil der für einen Lenkungseinschlag aufzubringenden Kraft, während der mechanische Anteil^SS übertragenden Anteils äußerst klein ist. Weil der Ventilschieber 62 wegen der di-

309811/0776

rekten Verbindung mit dem Stößel der Gelenkverbindung augenblicklich aus seiner neutralen Mittelstellung verschoben wird, wenn eine Drehung der Lenkwelle 12 erfolgt, können für ihn sehr enge Toleranzen vorgegeben werden, sodaß die differentiale Druckbeaufschlagung des Servokolbens eine äußerst präzise Steuerung erfahren kann. Es ü ohne weiteres erkennbar, daß die Steuerung der differentia-1en Druckbeaufschlagung des Servokolbens 38 unmittelbar abhängig ist von der Größe des zur Übertragung bzw. Verteilung kommenden Drehmoments, indem die Drehung der Lenkwelle 12 unmittelbar übersetzt wird in eine proportionale Axialverschiebung des Ventilschiebers 62, wordurch das Druckmedium in proportionaler Mengensteigerung in die eine oder die andere der beiden Druckkammern 44, 46 eingeströmt wird.

Wird die Lenkwelle 12 in der anderen Richtung gedreht, dann kehren sich die vorerwähnten Verhältnisse um. Es wird dann also der Hebel 86 der Gelenkverbindung nach Fig« 6 im Uhrzeigersinn um die Achse seines Drehzapfens 9o verschwenkt, was eine Verschiebung des Ventilschiebers 62 nach links auslöst. Dadurch kommt jetzt die Druckkammer 46 unter Druckbeaufschlagung, weil dann der Kanal 76 an den sich in dem Kanal 69 fortsetzenden Kanal 74 angeschlossen wird; die Druckkammer 44 wird dann über den Kanal 7o und das Steuerventil zu dem Reservoir 1o4 hin entleert.

In den Fig. 8 und 1o ist eine weiterhin abgewandelte Ausführungsform der Gelenkverbindung zwischen der Lenkwelle und der Schneckenwelle dargestellt. Dem vorbeschriebenen Lenkgetriebe entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugsziffern, jeweils versehen mit einem DoppelStrichindex, bezeichnet. Die Gelenkverbindung besitzt gleichfalls einen Hebel 86¹¹, welcher mittels eines Drefeapfens 9o^fl an der Schneckenwelle 22»' schwenkbar gelagert ist. Der Drehzapfen 9ο¹¹ ist in seiner Lagerbohrung 92'· gleich angeordnet wie der Drehzapfen 9ο· bei der Gelenkverbindung nach den Fig. 7 und 9. Die Gelenkverbindung besitzt weiterhin einen Stößel 1o8, der mittels einer balligen Oberfläche 11o an seinem einen Ende mit der Wandung einer Führungsbohrung 112 des Hebels 86" in Berührung gehalten ist, £er Stößel 1o8 ist in diesem Falle mit der Verlängerung 96¹¹ des VentilSchiebers 62·· starr verbunden, und zwar ist sein zylindrisch ausgeführter Mittelteil in eine Bohrmig 114 dieser Verlängerung 96" eingefügt. Das andere Ende des Stößels 1o8 lagert eine Wälz-

309811/0776

- 1ο -

rolle 117, die mit der Führungsnut 78" der Lenkwelle 12" in Wirkverbindung gehalten ist. Die ballige Oberfläche 11o des Stößels erlaubt auch bei dieser Gelenkverbindung ein Ausweichen desselben in eine Lage relativ zu der festen Schwenkachse des Hebels 86", in welcher die beiden Achsen des Stößels 1o8 und des Drehzapfens 9o" nicht parallel zueinander liegen.

Die Gelenkverbindung der Fig. 8 und 1o wirkt gleich wie die vorbeschriebenen Gelenkverbindungen. Wird die Lenkwelle 12" zur übertragung eines Drehmoments auf die Schneckenwelle 22" gedreht, dann erfährt der Hebel 86'' eine Verschwenkung um die Achse seines Drehzapfens 9o". Die Wälzrolle 117 wird dabei dann in der Führungsnut 78" axial verschoben, wodurchder mit dem Stößel 1o8 verbundene Ventilschieber 62*· gleichfalls in axialer Richtung verschoben wird. In Fig. 1o ist der Ventilschieber 62" in einer Stellung gezeigt, in welcher das Druckmedium in die rechte Druckkammer des Servozylinders einströmt, dessen linke Druckkammer also zu dem Reservoir hin entleert wird. Die Strömung des Druckmediums ist durch eingezeichnete Strömungspfeile verdeutlicht.

Bei allen vorbeschriebenen Ausführungsformen der Gelenkverbindung zwischen der Lenkwelle und der Schneckenwelle ist das Konstruktionsprinzip verwirklicht, eine weitgehend reibungsfreie Verschiebung des Ventilschiebers zu ermöglichen. Wegen der unmittelbaren Koppelung der Verschiebung des Ventilschiebers an die Drehung der Lenkwelle und wegen dieser weitgehend reibungsfreien Verschiebung des Ventilschiebers erfährt die Kalibrierung des Lenkventils im Betrieb des Lenkgetriebes praktisch keine Veränderung. Die genaue Kalibrierung wird gefunden mittels der insbesondere in Fig. 5 gezeigten Einrichtung. Diese Einrichtung besteht aus einem Stift 119, der in eine Führungsbohrung 118 des Ventilkörpers 6o einfaßt. Der Stift 119 ist exzentrisch angeordnet in der Bohrung 12o eines Stellgliedes 122, das nach außen über das Ventilgeähäuse 16 vorsteht und das mittels einer Gegenmutter 124 gehalten wird. Das Stellglied 122 besitzt eine konische Dichtungsfläche 126 und bewirkt bei seiner Drehung unter Vermittlung des Stiftes 119 eine axiale Verschiebung des am Ventilgehäuse 16 abgedichteten Ventilkörpers 6o. Bei der Montage des Lenkgetriebes kann also der Ventilkörper 6o in eine Lage eingestellt werden, in welcher bei der zuvor

309811/0775

eingestellten neutralen Mittelstellung des Vsntilschiebers 62 die beiden Druckkammern 44 und 46 des Servozylinders 4o im Druckausgleich stehen.

Die Schneckenwelle 22 ist unter abschließendem Hinweis auf die Fig. 1A über die übliche Kugelumlauflenkung mit dem Servokolben antreibend verbunden. Die Kugelumlauflenkung besteht aus Kugeln 13o, welche in Schraubenförmigen Nuten 132 der Schneckenwelle 22 und 134 des Servokolbens 38 laufen. Mit 136 ist der Rücklaufkanal für die Kugeln 13o bezeichnet. An dem Servokolten 38 ist ein Zahnstangensegment 138 ausgeformt, welches mit dem Lenksegment der Segmentwelle I4o im Zahneingriff steht, die an das Lenksystem der Lenkräder angeschlossen ist.

309811 /0775

Claims

Ansprüche

Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einem mit dem Lenksegment antreibend verbundenen Servokolben als Lenkhilfe, dessen differentiale Druckbeaufschlagung durch ein aus einem Ventilkörper und einem in diesem durch die Lenkwelle axial verschiebbaren Ventilschieber bestehendes Lenkventil steuerbar ist, wobei die Lenkwelle mit der den Servokolben antreibenden Schneckenwelle mechanisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Lenkwelle (12) und die Schneckenwelle (22) über eine Gelenkverbindung miteinander verbunden sind, die aus einem an der einen der beiden Wellen schwenkbar gelagerten Hebel (86) und einem durch diesen gehalterten, durch eine Steuerkurve (78) der anderen Welle verschleblich geführten und mit dem Ventilschieber (62, 96) verbundenen Stößel (82j 1o8) besteht und die so ausgelegt ist, daß zur Steuerung der Druckbeaufschlagung des Servokolbens (38) jede Drehung der Lenkwelle (12) relativ zu der Schneckenwelle (22) eine Axialverschiebung des Ventilschiebers (62, 96) ei&bt.
2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager des Hebels (86) der Gelenkverbindung an der Schneckenwelle (22) und die Steuerkurve (78) an der Lenkwelle (12) ausgebildet ist.
3. Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lenkwelle (12) und die Schneckenwelle (22) in an sich bekannter Weise über einen Torsionsstab (48) miteinander so verbunden sind, daß die für diesen Torsionsstab maximal zugelassene Durchbiegung bestimmend ist für den maximalen Schwenkweg des Hebels (86) der Gelenkverbindung·
4. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (62, 96) durch eine sich an der Lenkwelle (12) abstützende Feder (1o6) in eine neutrale Mittelstellung vorgespannt ist, in welcher die auf dien Servokolben (38) einwirkenden Druckkräfte ausgeglichen sind.

309811/0776
5. Lenkgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Stößel (82) starr mit dem Hebel (86) der Gelenkverbindung verbunden und mittels einer ballig ausgeführten Oberfläche (8o) mit der Steuerkurve (78) in Wirkverbindung gehalten ist, und daß er eine weitere ballig ausgeführte Oberfläche (1oo) aufweist, über welche er mit der zylindrischen Wandung einer Führungsbohrung (98) des Ventilschiebers (82, 96) in Berührung gehalten ist.
6. Lenkgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Stößel (1o8) starr mit dem Ventilschieber (62, 96) verbunden und mittels einer ballig ausgeführten Oberfläche (11o) mit der zylindrischen Wandung einer Führungsbohrung (112) des Hebels (86) der Gelenkverbindung in Berührung gehalten ist, und das er eine Wälzrolle (117) drehbar lagert, die mit der Steuerkurve (78) in Wirkverbindung gehalten ist.
7. Lenkgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Schwenkachse des Steuerhebels (86) und die Achse des Stiftförmig ausgebildeten Stößels (82j1o8) quer ausgerichtet sind zu der den beiden Wellen (12, 22) gemeinsamen Drehachse, und daß die Steuerkurve als eine axial verlaufende Nut (78) ausgebildet ist.
8. Lenkgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerhebel (86) mit einem Drehzapfen (9o) starr verbunden ist, der in einer durchgehenden''Bohrung (92) eines Ansatzes seiner Lagerwelle drehbar gelagert'ist.
9. Lenkgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuerhebel (86*); (86¹¹) mit einem Drehzapfen (9ο¹; 9ο¹¹) starr verbunden ist, der in einer Sacklochbohrung (92¹J 92·») in einem Ansatz der zugeordneten Lagerwelle drehbar gelagert ist und eine Umfangsrille aufweist, mit welcher ein in eine Querbohrung der Lagerwelle eingesetzter Rollstift (94¹; 94") in Berührung gehalten ist.

309811/0775

22A2611

1o. Lenkgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß zur Kalibrierung des Lenkventils ein am Ventilgehäuse (16) drehbar angeordnetes Stellglied (122) vorgesehen ist, das einen exzentrisch zu seiner bezüglich des hülsenförmigen Ventilkörpers radial ausgerichteten Drehachs* angeordneten Stellstift (119) aufweist, der zur axialen Einstellbarkeit des Ventilkörpers (6o) relativ zu dem Ventilschieber (62)in eine radiale Führungsbohrung (118) des Ventilkörpers einfaßt.

309811/0775

Leerseite