DE2739405A1

DE2739405A1 - Servolenkgetriebe

Info

Publication number: DE2739405A1
Application number: DE19772739405
Authority: DE
Inventors: Dieter Elser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1979-03-15
Also published as: ES472870A1; PL209286A1; GB2003437A; JPS6140587B2; DE2739405B2; US4198898A; JPS5445038A; GB2003437B; BR7805689A; IT1109358B; DE2739405C3; IT7850552A0

Description

16. August 1977 Akte: ZF 515/to

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen

Aktiengesellschaft

799O Friedrichshafen

Servolenkgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Servolenkgetriebe, das ein Lenkgehäuse aufweist, mit einem Servozylinder und einem doppeltwirkenden Kolben mit einer Zahnstange, die mit den Zähnen einer Lenkwelle kämmt, mit einem Ventilschieber, der mit Nuten und Bohrungen versehen ist zur Verteilung des Druckmittels über eine Ventilbüchse in die jeweiligen Druckmittelleitungen, und mit einem Drehstab, der mit einer hohlen Schneckenwelle verbunden ist, deren Drehung eine axiale Verschiebung des Kolbens verursacht.

Ein Servolenkgetriebe dieser Art, eine sogenannte Dreh-Bchieberlenkung ist z.B. in der DT-OS 2 426 201 beschrieben.

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Hierbei wird dem mechanischen Lenkgetriebe eine hydraulische Unterstützung zuteil. Das für den Lenkvorgang erforderliche Druckmittel, normalerweise öl, wird von einer motorgetriebenen Pumpe gefördert. Der Ventilschieber leitet beim Lenken entsprechend das Drucköl auf eine Seite des Servozylinders. Die dadurch entstehende Kraft unterstützt die Drehbewegung am Lenkrad und nimmt dem Fahrer den größten Teil der erforderlichen Lenkarbeit ab.

Das Drucköl gelangt dabei über eine Zulauföffnung in das Lenkgehäuse, die dem Ventilschieber gegenüberliegt. Von hier aus wird es dann über einen Ringraum zwischen dem Drehstab und der Schneckenwelle zu den Bohrungen und Nuten oder Fasen in dem Ventilschieber weitergeleitet. Über den Nuten oder Fasen des Ventilschiebers gegenüberliegende Nuten oder Aussparungen in der Ventilbüchse gelangt das Drucköl dann, Je nach der Drehrichtung der Lenkspindel in den entsprechenden Zylinderraum.

über eine Zentralbohrung in dem Ventilschieber, eine Ringnut und eine Querbohrung gelangt das Ol schließlich zu einer Auslaßöffnung des Lenkgehäuses.

Nachteilig bei dieser ölführung 1st, daß der Ventilschieber und der Drehstab einem starken Axialzug bzw. Druck durch das unter hohem Druck einströmende Drucköl ausgesetzt sind. Dies führt insbesondere für den Drehstab, der einer dauernden Torsionspannung ausgesetzt 1st, und dessen Befestigungselemente zu einer weiteren Belastung und erhöht damit die Gefahr von Drehstabbrüchen und einer Lockerung der Drehstabbefestigung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Servolenkgetriebe mit einer verbesserten und einfacheren

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ölführung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckmittelzufuhrungsleitung in das Lenkgehäuse im Bereich des Ventilschiebers angeordnet ist, daß die Druckmittelrück-

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führung über einen Ring' zwischen der hohlen Schneckenwelle und dem Drehstab erfolgt und daß die Auslaßöffnung für das Druckmittel in dem dem Ventilschieber gegenüberliegenden Endbereich des Lenkgehäuses liegt.

Die erfindungsgemäße Lösung führt zu keinen Axialbelastungen von Drehstab oder Ventilschieber. Das Rücklauföl steht nur unter einem sehr niederen Druck, weil es nur noch die Reibungswiderstände zu überwinden hat.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Axiallagerung der Ventilbüchse bzw. Schneckenwelle aus zwei an einem Plansch der Schneckenwelle angeordneten sich gegenüberliegenden Axiallagern bestehen, wobei zwischen den beiden Axiallagern mindestens eine Querbohrung und eine Ringnut für die Auslaßöffnung des Druckmittels verläuft.

Diese Maßnahmen stellen sowohl eine gute Lagerung als auch eine einfache ölrückführung dar.

Von Vorteil ist es ferner, wenn der Drehstab an seinem von dem Ventil abgewandten Ende über eine konische Büchse, die durch eine Nutter verspannbar ist, mit der Schneckenwelle verbunden 1st.

Auf diese Weise läßt sich beim Einbau die ölführung über die Fasen und Nuten im Ventilschieber und in der Ventilbüchse präzise einstellen.

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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen.

Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt durch das Servolenkgetriebe.

Pig. 2 Schnitt II - II nach der Pig. 1 in vergrößerter Darstellung.

In dem Lenkgehäuse sind ein Steuerventil, bestehend aus Ventilschieber 1 und VentilbUchse 2, und ein Servozyllnder sowie ein komplettes mechanisches Lenkgetriebe angeordnet. Das Lenkgehäuse ist zugleich als Zylinder für einen Kolben 5 ausgebildet, der bei Drehung der Lenkspindel 4 eine Axialbewegung ausführt. Der Kolben J> weist am Umfang eine Zahnstange 5 auf und steht im Zahneingriff mit der Lenkwelle 6 und versetzt diese hierbei in Drehung. Im Inneren des Kolbens 2 ist eine hohle Schneckenwelle 7 angeordnet. Die Verbindung zwischen Schneckenwelle 7 und Kolben 3 wird durch eine Kugelkette 8 mit einem Rücklaufrohr 9 hergestellt.

Der Ventilschieber 1 ist spielfrei mit der Lenkspindel 4 verbunden. Eine weitere Verbindung zwischen der Schneckenwelle 7 und der Lenkspindel 4 besteht durch einen Drehstab 10. Dieser ist dabei sowohl an der Schneckenwelle 7 als auch an dem Ventilschieber 1 befestigt. Mit der Schneckenwelle 7 ist der Drehstab 10 dabei über eine konische Büchse 11, die durch Keilwirkung mit einer Mutter 12 gespannt wird, verbunden. Diese Maßnahme dient zur Korrektur der Ventileinstellung.

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Durch diese Anordnung des Drehstabes 10 wird erreicht, daß beim Übertragen eines Drehmoments auf die Schneckenwelle 7 oder auf die Lenkspindel 4 eine Verdrehung der beiden Teile zueinander auftritt. Der Ventilschieber, der spielfrei mit der Lenkspindel verbunden ist, wird hierbei verstellt und leitet den ölstrom entsprechend über Nuten 15, 16 und 17* 18 in entsprechende Nuten 19, 20 und 21, 22 der VentilbUchse 2, die mit Bohrungen zu den Zylinderräumen 22 und 24 verbunden sind. Die Bohrungen 19a und 20a führen zu dem Zylinderraum 2J, die Bohrungen 21a und 22a zu dem Zylinderraum 24, wobei in diesem Falle die Zuleitung durch einen Ringspalt über die Kugelkette 8 führt. Auf diese Weise gelangt das Ul in einen der beiden Zylinderräume 23 und 24, so daß die Drehbewegung der Lenkspindel 4 unterstützt wird.

Der Olzulauf in das Lenkgehäuse erfolgt über eine Bohrung 23 und eine Ringnut 26, die alt den beiden Nuten 17 und 18 des Ventilschiebers 1 in Verbindung steht. Ventilbüchse 2 und Schneckenwelle 7 bestehen aus einem Teil.

In dem dem Drehstab zugekehrten Endbereich des Ventilschiebers 1 und der VentilbUchse 2 bzw. der Schneckenwelle 7 ist ein Anschlagstift 27 angeordnet, der in der VentilbUchse 2 befestigt und mit Spiel in einer Bohrung 28 des Ventilschiebers 1 geführt ist. über die Bohrung 28, die mit einer Zentralbohrung 135 und einer Querb^hrung 14 des Ventilschiebers 1 in Verbindung steht, und welter durch den Zwischenraum zwischen Drehstab 10 und Schneckenwelle 7 findet der ölrücklauf statt.

Um den Olrücklauf durch die Bohrung 28 zu erleichtern, kann der Anschlagstift 27 im Bereich der Zentralbohrung 1jJ eine

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Einschnürung aufweisen. Desgleichen ist es Jedoch auch möglich, daß die öffnung der Zentralbohrung 13 entsprechend angesenkt ist.

über zwei zwischen Axiallagern 29 und 30 verlaufende Querbohrungen 31 und über eine Ringnut 34 wird dann das öl zu der Auslaßöffnung 32 des Lenkgehäuses geleitet. Im Bereich der Lenkspindel 4 ist die Schneckenwelle 7 bzw. Ventilbüchse 2 in einem einfachen Radiallager 33 (z.B. Nadellager) gelagert.

Eine Drehung der Lenkspindel 4 bewirkt eine leichte Verdrehung des Ventilschiebers 1 und des Drehstabes 10, so daß je nach der Drehrichtung entweder Zylinderraum 23 oder 24 mit öl beaufschlagt wird. Die Verdrehung geht jedoch nur so weit bis der Anschlagstift 27 in Querrichtung an einer Bohrungskante anliegt. Auch bei einem Bruch des Drehstabes funktioniert durch die erfindungsgemäße Anordnung die hydraulische Unterstützung der Lenkung. Es fehlt lediglich die mechanische Rückstellung für den Ventilschieber durch den Drehstab 10.

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Le e rs e i t e

Claims

1.6. August 1977 Akte:ZF 515/to

Anmelder:

Zahnradfabrik Priedrichshafen

Aktiengesellschaft

Friedrichshafen

Patentansprüche

1)ίServolenkgetriebe, das ein Lenkgehäuse aufweist, mit ^-^ einem Servozylinder und einem doppeltwirkenden Kolben mit einer Zahnstange, die mit den Zähnen einer Lenkwelle kämmt, mit einem Ventilschieber, der mit Nuten und Bohrungen versehen ist zur Verteilung des Druckmittels über eine Ventilbüchse in die jeweiligen Druckmittelleitungen, und mit einem Drehstab, der mit einer hohlen Schneckenwelle verbunden ist, deren Drehung eine axiale Verschiebung des Kolbens verursacht,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckmittelzuführungsleitung (25) in das Lenkgehäuse im Bereich des Ventilschiebers (1) angeordnet ist, daß

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ORIGINAL INSPECTED

die Druckmittelrückführung über einen Ringraum zwischen der hohlen Schneckenwelle (7) und dem Drehstab (10) erfolgt und daß die Auslaßöffnung (32) für das Druckmittel in dem dem Ventilschieber (1) gegenüberliegenden Endbereich des Lenkgehäuses liegt.

2) Servolenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallagerung der Ventilbüchse (2) bzw. der Schneckenwelle (7) aus zwei an einem Flansch der Schneckenwelle (7) angeordneten sich gegenüberliegenden Axiallagern (29, 30) bestehen, wobei zwischen den beiden Axiallagern mindestens eine Querbohrung (3I) und eine Ringnut (34) für die Auslaßöffnung (32) des Druckmittels verläuft.

3) Servolenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab (10) an seinem von dem Ventil abgewandten Ende über eine konische Büchse (11), die durch eine Mutter (12) verspannbar ist, mit der Schneckenwelle (7) verbunden ist.

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