DE2324347C2 - Hilfskraftunterstütztes Zahnstangenlenkgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hilfskraftunterstütztes Zahnstangenlenkgetriebe der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Gattung.

Aus der DE-AS 12 23 707 ist eine Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der die Lenksäule eine über einen Zahntrieb drehbare Kurvenscheibe aufweist, welche mit einem mit Druck ber.ufschlagbaren Stößel zusammenwirkt, wobei der Stößel durch verschiedene Parameter wie z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit, einem größeren oder geringeren Druck ausgesetzt ist. Diese bekannte Vorrichtung dient somit dazu, beispielsweise eine mit zunehmender Geschwindigkeit größere Rückstellkraft der Lenkung bereitzustellen.

Es ist eine Zentrierung eines Axialschieberventils bekannt, beispielsweise FR-PS 13 41 375, bei der eine Druckfeder zwei koaxial zueinander liegende Hülsen in ihrer gegenseitigen axialen Lage zentriert. Bei dieser der üblicherweise benützten Zentrierung entsprechenden Bauart, muß bei einem Lenkrichtungswechsel zunächst ein relativ großer Totgang überwunden werden, ehe die Servohilfe erneut aktiviert werden kann. Hierdurch wird der selbsttätige Rücklauf der Fahrzeuglenkräder in die Geradeausfahrtstellung erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hilfskraftunterstütztes Zahnstangenlenkgetriebe der genannten Gattung für Fahrzeuge zu schaffen, bei dem die Rückholeinrichtung während der Lenkbetätigung durch den Fahrer Energie aufnimmt, ohne diese Betätigung zu beeinträchtigen und unmittelbar nach Beendigung der Betätigung des Fahrers auf das Lenkventil einwirkt, um die Geradeausfahrtstellung der Fahrzeuglenkräder mit hydraulischer Unterstüzung einzustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch das Ritzel eine Gewindespindel angetrieben wird, auf der als Mutter die innere von zwei koaxial zueinanderliegenden, durch eine Druckfeder in ihrer gegenseitigen axialen Lage zentrierten Hülsen sitzt, wobei diese innere Hülse durch eine Axialführung an Drehbewegungen gehindert ist und die Gewindesteigung dieser Gewindepaarung in einer solchen Richtung verläuft, daß bei einer gegebenen Lenkeinschlagrichtung die Bewegungsrichtung der inneren Hüise entgegengesetzt zur Stellrichtung des Ventilschiebers erfolgt, daß die äußere Hülse durch einen Arm mit dem

ίο Ventilschieber verbunden ist und daß die Zentrierkraft dieser Rückholeinrichtung stets größer ist, als die auf den Ventilschieber durch dessen Zentrierfeder ausgeübte Zentrierkraft.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird sichergestellt, daß bei einer Lenkausschlagumkehr in kürzerer Zeit als beim Stand der Technik die Servolenkhilfe einwirkt, so daß weniger Lenkspiel fühlbar ist und daß die Fahrzeugräder selbsttätig in Geradeausfahrt laufen.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgsmäßen Zahnstangenlenkgetriebes anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels, mit Rückholeinrichtung,

F i g. 2 die Rückholeinrichtung aus F i g. 1 in Gleichgewichtsstellung, entsprechend der Geradeausstellung,

Fig.3 die Rückholeinrichtung aus Fig.2 in einer Lenkausschlagstellung, und

F i g. 4 ein zweites Ausführungsbeispiei einer Rückholeinrichtung.

Zunächst wird auf F i g. 1 Bezug genommen, in der eine durch ein Lenkhandrad 11 betätigte Lenkspindel 10 dargestellt ist, die mit einer verschiebbaren Zahnstange 12 zusammenwirkt und durch Spurstangen 13 mit den Lenkrädern 14 eines Kraftfahrzeugs verbunden ist.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lenkspindel mit einem Zahnrad 15 verbunden, welches mit einem weiteren Zahnrad 16 kämmt, das seinerseits mit der Zahnstange 12 zusammenwirkt. Das Zahnrad 16 wird durch ein Bauteil 16a getragen, das parallel zur Zahnstange verschiebbar gelagert ist. Das Bauteil 16a betätigt einen Schieber 17 eines Axialschieberlenkventils 18 über eine Stange 17A.

Durch das Lenkventil 18 wird ein Kolben 21 einer hydraulischen Zylinderanordnung 20 mit von einer Servopumpe 19 geliefertem Druckmittel beaufschlagt. Der Kolben 21 wirkt über eine starre Verbindung 22 auf die Lenkung ein.

Der Ventilschieber 17 ist durch eine Feder 17 zentriert.

Eine Rückholeinrichtung 24 (Fig. 1 und Fig. 3) umfaßt eine Feder 25, die zwischen zwei Beilagscheiben 26 eingesetzt auf Anschlagschultern 27 und 28 einer inneren Hülse 29 und auf Anschlagschultern 30 und 31 einer äußeren Hülse 32 einwirkt. Die Feder 26 weist eine größere Federkraft auf, als die Feder 23.

Die innere Hülse 29 sitzt mit einer Gewindebohrung 23 auf einer Gewindespindel 34, welche durch die Lenkspindel 10 über ein Kegelräderpaar 35 und 36 angetrieben wird. Die Feder 35 wird um so mehr zusammengedrückt, je weiter sich die innere Hülse 29 aus ihrer der Geradeausfahrtstellung entsprechenden Lage entfernt (F i g. 2 und F i g. 3), da die Gewindesteigung sie bei einer Lenkbewegung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Ventilschiebers bewegt.

es Die zweite Hülse 32 ist mit dem Teil 16a und dem Schieber 17 mittels eines Arms 37 mechanisch fest verbunden.

Befindet sich die Lenkspindel 10 in der Geradeaus-

stellung, so nimmt die Rückhöleinrichtung die in Fi g. 2 dargestellte Lage ein, in der die äußere Hülse 32 keinerlei Verschiebungskräften ausgesetzt ist Bei einem Lenkausschlag übt die Feder 25 auf die Hülse 32 einen axialen Druck aus, welchen diese über den Ann 37 auf den Schieber 17 überträgt Durch die entsprechende Verlagerung des Schiebers 17 wird der Kolben 21 ebenfalls entsprechend beaufschlagt und wirket auf die Zahnstange 12 so lange ein, bis diese in ihre Geradeausstellung zurückgekehrt ist, in welcher sich auch die von der Feder 25 gespeicherte Bewegungsenergie ausgeglichen hat Es wird darauf hingewiesen, daß die Auswirkungen der Rückholeinrichtung nicht die Bewegungen behindert, die der Fahrer auf die Lenksäule 10 ausübt, um einen Einschlag herbeizuführen. Während einer solchen Drehbewegung an der Lenksäule nimmt die Feder 25 Energie auf und tritt dann in Aktion, wenn der Fahrer aufhört, auf die Lenksäule in einer Richtung einzuwirken, wodurch die Servolenkhilfe unmittelbar unabhängig von jeder Bewegungsrichtung der Lenksäule sofort anspricht Ein besonderes Merkmal dieser Rückholeinrichtung liegt darin, daß die mit zunehmendem Ausschlag Auf das Lenkrad U einwirkende Kraft eine Funktion des Einschlagwinkels darstellt, was für die Fahrbedingungen von Vorteil ist

Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform steht die Zahnstange 12 mit einem Ritzel 40 in Eingriff, das direkt drehfest mit der Lenkspindel 10 verbunden ist, während der Schieber 17 über ein System mit Nocke und Rolle 41 mit der Lenkspindel zusammenwirkt Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Gewindespindel 34

ίο fest mit einem Zahnrad 42 verbunden, das mit einem auf der Lenkspindel 10 angeordneten Zahnrad 43 kämmt Die Arbeitsweise ist analog derjenigen, die in Bezug mit der Ausbildungsform der F i g. 1 — 3 beschrieben worden ist

Bei einer weiteren, nicht dargestellen Ausführungsform kann die innere Hülse 29 auch anstatt mit der Lenkspindel 10 mit der Zahnstange 12 zusammenwirken. Auch kann die äußere Hülse 32 statt auf den Schieber 17 des Lenkventils, auf dessen Gehäuse einwirken, um die entsprechenden Leitungen zu verschließen oder freizugeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hilfskraftunterstütztes Zahnstangenlenkgetriebe für Fahrzeuge, mit einem Axialschieberlerikventil, dessen federzentrierter Ventilschieber durch Lenkbewegungen der Getriebeeingangswelle über eine Stoßstange betätigt wird und mit einem auf der Getriebeeingangswelle sitzenden Ritzel, durch das mit zunehmendem Auslenken der Lenkung aus der Geradeausfahrtstellung eine Rückholeinrichtung aufgezogen wird, dadurch gekennzeichne t, daß durch das Ritzel (36) eine Gewindespindel (34) angetrieben wird, auf der als Mutter die innere (29) von zwei koaxial zueinanderliegenden, durch eine Druckfeder (25) in ihrer gegenseitigen axialen Lage zentrierten Hülsen (29, 30) sitzt, wobei diese innere Hülse (29) durch eine Axialführung an Drehbewegungen gehindert üt und die Gewindesteigung dieser Gewindepaarung in einer solchen Richtung verläuft, daß bei einer gegebenen Lenkeinschlagrichtung die Bewegungsrichtung der inneren Hülse (29) entgegengesetzt zur Stellrichtung des Ventilschiebers (17) erfolgt, daß die äußere Hülse (32) durch einen Arm (37) mit dem Ventilschieber verbunden ist und daß die Zentrierkraft dieser Rückholeinrichtung stets größer ist, als die auf den Ventilschieber durch dessen Zentrierfeder ausgeübte Zentrierkraft.