DE2456171A1

DE2456171A1 - Hilfskraftlenkgetriebe fuer kraftfahrzeuge mit zentralhydraulik

Info

Publication number: DE2456171A1
Application number: DE19742456171
Authority: DE
Inventors: Erich Jablonsky
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1974-11-28
Filing date: 1974-11-28
Publication date: 1976-08-12
Also published as: DE2456171C3; DE2456171B2

Description

Hilfskraftlenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit Zentralhydraulik Die Erfindung betrifft ein Hilfskraftlenkgetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
In Kraftfahrzeugen mit Zentralhydraulik werden mehrere voneinander unabhängige Verbraucher, wie beispielsweise Lenkung, Bremsen und Niveauregelung, deren Druckmittelbedarf unterschiedlich groß ist, von einer einzigen Druckmittelquelle versorgt. Um die Druckmittelquelle klein zu halten, ist normalerweise ein Druckmittelspeicher vorgesehen, der die Aufgabe hat, in Zeiten geringen Verbrauches Druckmittel zu speichern.
Bei Hilfskraftlenkgetrieben, bei denen der Servomotor im Lenkgehäuse integriert ist, sind die mechanischen Lenkungsteile für die Abmessungen des Lenkgehäuses -maßgebend. Bei einem bekannten Lenkgetriebe (DT-OS 2 149 955) bestimmt der Kugelumlaufteil und die Zahnstangenverzahnung der Lenkmutter den Innendurchmesser des Lenkgehäuses. Das Lenkgehäuse bildet den Servozylinder, in dem der mit der Lenkmutter vereinigte Servokolben axial verschiebbar geführt ist. Dadurch ist die wirksame Kolbenfläche des Servokolbens festgelegt.
Es hat sich gezeigt, daß diese Kolbenfläche für den bei Zentralhydraulikanlagen heute gebräuchlichen hohen Speicherdruck zu groß ist. Die Hilfskraftunterstützung wird dann so hoch, daß die mechanischen Teile überlastet werden. Aus den oben angeführten Gründen ist eine Verkleinerung des Gehäuseinnendurchmessers nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Lenkgetriebe ohne Änderung der mechanischen Lenkungsteile so auszugestalten, daß bei Betrieb mit hohem Speicherdruck nur die für ein leichtes und sicheres Lenken erforderliche Hilfskraftunterstützung erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 das erfindungsgemäße Lenkgetriebe in einem Längsschnitt, Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt durch das Lenkgetriebe der Fig. 1 gemäß der Linie III-III.
In einem als Servozylinder ausgebildeten Lenkgetriebegehäuse 1, dessen eines Ende durch einen Böden 2 verschlossen ist und dessen anderes Ende über einen Zwischenflansch 3 an ein Gehäuseteil 4 angeschlossen ist, ist eine Lenkmutter 5 mit einem Servokolben 6 vereinigt und axial verschiebbar angeordnet. Das Gehäuseteil 4 enthält eine durch ein nicht dargestelltes Lenkhandrad über eine Lenkspindel 7 betätigbare Steuereinrichtung 8.
Die Steuereinrichtung 8 betrifft nicht den Gegenstand der Erfindung und wird deshalb nicht näher beschrieben. Eine solche Steuereinrichtung ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift ... (Patentanmeldung P 24 41 909.8) beschrieben.
Die Lenkmutter 5 steht einerseits über eine in einem Gewinde geführte Kugelreihe 9 mit einer Lenkschnecke 10 und andererseits über eine Zahnstangenverzahnung 11 mit einer Segmentverzahnung 12 einer Lenkwelle 13 in Eingriff. Durch die festigkeitsbedingten Abmessungen dieser mechanischen Teile wird der Innendurchmesser des Lenkgetriebegehäuses 1 bestimmt. Damit ist auch der Innendurchmesser des Servozylinders 14 festgelegt. Um die Verwendbarkeit des Lenkgetriebes für Zentralhydraulikanlagen mit hohen Drücken zu ermöglichen, ist jedoch eine kleinere wirksame Kolbenfläche erforderlich. Eine Verkleinerung des Durchmessers des Servozylinders 14 gegenüber dem Durchmesser der Führungsbohrung der Lenkmutter 5 ist wohl denkbar, jedoch würde dies zu einer unerwünschten Verlängerung des Lenkgetriebes führen, da dann die Hübe von Lenkmutter und Servokolben hintereinander liegen würden.
Eine Verkleinerung der wirksamen Kolbenfläche des Servokolbens 6 wird erfindungsgemäß durch einen Einsatz 15 erreicht, der als Kolben 16 ausgebildet, in einer axial angeordneten Bohrung 17 des Servokolbens 6 geführt ist. Der Einsatz 15 ist am Gehäuseboden 2 befestigt. Dadurch reduziert sich die wirksame Kolbenfläche auf die Differenzfläche von Servokolben 6 und Kolben 16.
Wie aus Fig. 1 und Fig. 3 zu ersehen ist, ist der Querschnitt der Lenkmutter 5 im Bereich der Zahnstangenverzahnung il nicht kreisrund, sondern abgeflacht. Um eine möglichst große Querschnittsfläche des Kolbens 16 zu erhalten, ist der Kolben 16 zweckmäßigerweise exzentrisch in dem Servokolben 6 angeordnet.
Die Zuführung des Druckmittels von einem nicht dargestellten Druckmittelspeicher zu der Steuereinrichtung 8 erfolgt über einen Anschluß 18 durch in dem Einsatz 15 und der Lenkschnecke 10 angeordnete Bohrungen 19 und 20. Von der Steuereinrichtung 8 wird das Druckmittel in bekannter Weise durch nicht dargestellte Leitungen zu den Druckräumen 21 und 22 gesteuert.
Um Verspannungen an den Berührungsstellen zwischen dem Servokolben 6, dem Kolben 16 und der Gewindespindel 10 durch die doppelte Führung des Kolbens 16 zu vermeiden, ist der Kolben 16 mit einem axial unverschiebbaren Kolbenring 23 versehen. Der Kolbenring 23 trägt eine reibungsarme Dichtung 24, auf der der Servokolben 6 gleitet. Eine Ausgleichsdichtung 25 ist zwischen dem Kolbenring 23 und dem Kolben 16 angeordnet, so daß der Kolbenring 23 radial beweglich gelagert ist. Dadurch ist eine gute Abdichtung zwischen dem Kolben 16 und dem Servokolben 6 gewährleistet, ohne daß eine stärkere Reibung oder Verklemmung auftreten würde.
Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht darin, daß ein vorhandenes Lenkgetriebe nur durch den Einbau eines Kolbeneinsatzes für hohe Drücke verwendbar wird, ohne die Gesamtlänge der Lenkung zu verändern.

Claims

Pater'caprüche 1.)Hilfskraftlenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit einer Zenthydraulik, mit einem als Servozylinder ausgebildeten, durch einen Gehäuseboden verschlossenen Gehäuse, einer in einem Gehäuseteil angeordneten, über ein Lenkhandrad betätigbaren Steuereinrichtung, einer in dem Gehäuse axial verschiebt baren, mit einem Servokolben vereinigten Lenkmutter, die über eine Zahnstangenverzahnung mit einer Segmentverzahnung einer Lenkwelle und über ein Gewinde mit einer Lenkschnecke in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Servokolben (6) eine axial angeordete Bohrung (17 aufweist, in der ein als Kolben (16) ausgebildeter, am Gehäuseboden (2) befestigter Einsatz (15) geführt ist.
2. Hilfskraftlenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) exzentrisch in dem Kolben (6) angeordnet ist.
3. Hilfskraftlenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) mit einem axial unverschiebbaren, durch eine reibungsarme Dichtung (24) gegenüber dem Servokolben (6) und durch eine Ausgleichsdichtung (25) gegenüber dem Kolben (16) abgedichteten und radial beweglichen Kolbenring (23) versehen ist.
4. Hilfskraftlenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einsatz (15) und in der Lenkschnecke (10) Bohrungen (19 bzw. 20) für die Zuführung des Druckmittels zu der Steuereinrichtung (8) angeordnet sind.

L e e r s e i t e