DE2753164C3

DE2753164C3 - Hydraulic servo cylinder

Info

Publication number: DE2753164C3
Application number: DE2753164A
Authority: DE
Inventors: Hanspeter Dipl.-Ing. 7071 Spraitbach Kopp
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-11-29
Filing date: 1977-11-29
Publication date: 1980-12-04
Also published as: SE7812196L; JPS5486076A; BR7807753A; SE438897B; DE2753164A1; GB2009065B; DE2753164B2; GB2009065A

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Servozylinder der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art.The invention relates to a hydraulic servo cylinder as described in the preamble of claim 1 Art.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 9 38 527 bekannt. Sie hat den Zweck, die Bewegung des Servokolbens in seinem Endbereich, kurz bevor die Lenkung voll eingeschlagen ist, zu »dämpfen«. Bei fehlendem Abbau der hydraulischen Unterstützung bestünde nämlich die Gefahr, daß es in der Kolbenendiage aufgrund eines unzulässigen Druckanstieges im Zylinderraum zu Verbiegungen oder gar Zerstörungen am Lenkgehäuse oder Fahrzeugrahmen käme.Such a device is known from DE-PS 9 38 527. Its purpose is the movement of the To "dampen" the servo piston in its end area just before the steering is fully turned. at if the hydraulic support were not dismantled, there would be a risk that it would end up in the piston due to an impermissible pressure increase in the cylinder chamber to bending or even destruction on the steering box or vehicle frame.

Über die Durchmessererweiterungen kann die Druckflüssigkeit nun abfließen. Der Querschnitt der Dichtung ist dabei rechteckig.The hydraulic fluid can now flow off via the enlarged diameter. The cross section of the The seal is rectangular.

Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist jedoch, daß sie relativ störanfällig ist und nicht gut abdichtet. Bestehen die Dicht- bzw. Kolbenringe aus einem starren Material, so findet keine gute Abdichtung während des Arbeitsschubes statt. Außerdem liegt eine relativ große Reibung vor, die bei langen Kolbenhüben, was z. B. bei Zahnstangenlenkungen der Fall ist, durch Fluchtungsfehler noch verstärkt wird.The disadvantage of the known device, however, is that it is relatively prone to failure and does not seal well. If the sealing or piston rings are made of a rigid material, there is no good seal during the Work surge instead. In addition, there is a relatively large amount of friction that occurs during long piston strokes, which, for. B. at Rack and pinion steering is the case, is compounded by misalignment.

Bei Verwendung von Dichtringen aus elastischem Material besteht die Gefahr, daß sie nach dem Zurückfahren des Kolbens von der Durchmesservergrößerung zu dem normalen Zylinderdurchmesser anecken und aus ihrem Sitz im Kolben herausgezogen und evtl. abgeschnitten werden. Außerdem können üblich dimensionierte Dichtringe in diesem Hubbereich von der ölströmung zerstört werden.When using sealing rings made of elastic material there is a risk that they will after Move the piston back from the enlarged diameter to the normal cylinder diameter and pulled out of their seat in the piston and possibly cut off. Can also be customarily sized Sealing rings can be destroyed by the oil flow in this stroke range.

Aus der DE-OS 24 52 692 ist zwar bereits eine Dichtungsanordnung für ein Kolben-Zylinder-Aggregat bekannt, wobei die Dichtung eine L-förmige Gestalt hat und ein Halter über dem Basisteil der Dichtung liegt, aber dieser Halter ist auf das Basisteil aufgepreßt. Es hat nämlich die Aufgabe, die Abdichtung zwischen Kolben und Dichtungsbasis zu gewährleisten.From DE-OS 24 52 692 there is already a sealing arrangement for a piston-cylinder unit known, wherein the seal has an L-shaped shape and a retainer lies over the base part of the seal, but this holder is pressed onto the base part. It actually has the task of sealing between pistons and seal base to ensure.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Servozylinder zu schaffen, bei demThe invention is therefore based on the object to provide a hydraulic servo cylinder in which

die Kolbendichtung auch beim Abbau der hydraulischen Unterstützung im Endbereich einen sicheren Halt hat, weitgehend reibungslos arbeitet und eine gute Abdichtung gewährleistetthe piston seal has a secure hold even when the hydraulic support is dismantled in the end area, works largely smoothly and ensures a good seal

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöstThis object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1

Durch die Wahl einer elastischen Dichtung und deren erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung wird eine sehr gute und reibungsarme Abdichtung erreicht Der starre Ring über dem Basisteil verhindert dabei, daß die Dichtung beim Einfahren in die Durchmesservergrößerung vom unter Arbeitsdruck stehenden Ölstrom herausgezogen bzw. beim Zurückfahren zusätzlich mechanisch aus dem Sitz im Kolben gezogen wird. Das Spiel zwischen Ring und Basisteil gewährt dabei die erforderliche radiale Beweglichkeit für die Dichtung.By choosing an elastic seal and its design and arrangement according to the invention A very good and low-friction seal is achieved. The rigid ring over the base part prevents that the seal when entering the enlarged diameter from the oil flow under working pressure pulled out or is additionally mechanically pulled out of the seat in the piston when moving back. That Play between the ring and the base part ensures the necessary radial mobility for the seal.

Bei einer Ausbildung der Dichtung in T-förmiger Gestalt können von beiden Seiten über die Basisteile starre Ringe schoben werden.When the seal is designed in a T-shape, the base parts can be accessed from both sides rigid rings are pushed.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist dem Anspruch 2 zu entnehmen.An expedient embodiment of the invention can be found in claim 2.

Durch diese Maßnahme ist die Dichtung in radialer Richtung gut beweglich und dient zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern ohne erhöhte Bewegungsreibung. Außerdem stellen die O-Ringe noch eine Abdichtung der Dichtungsbasis dar.As a result of this measure, the seal is easy to move in the radial direction and is used to compensate for Misalignment without increased friction. The O-rings also provide a seal the seal base.

Nachfolgend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, aus dem weitere Einzelheiten hervorgehen. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing from which further details emerge. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Servozylinder in einem Lenkgehäuse für ein Kraftfahrzeug und1 shows a section through a servo cylinder in a steering housing for a motor vehicle and

Fi g. 2 eine Ausschnittvergrößerung X der Dichtung, beim Erreichen der Durchmesservergrößerung.Fi g. 2 an enlarged section X of the seal when the enlarged diameter is reached.

Die Lenkung stellt eine Zahnstangenlenkung mit einem Ritzel 1 und einer Zahnstange 2 dar, die in einem Lenkgehäuse 3 angeordnet sind. Die Zahnstange 2 ist mit zwei Kolben 4 und 5 versehen, die zusammen mit dem Lenkungsgehäuse Arbeitsdruckräume 6 und 7 bilden.The steering is a rack and pinion steering with a pinion 1 and a rack 2, which in one Steering housing 3 are arranged. The rack 2 is provided with two pistons 4 and 5, which together with Form the steering housing working pressure chambers 6 and 7.

Hinter den beiden Kolben 4 und 5 befindet sich ein Niederdruckraum 8, der mit der Rücklaufleitung (nicht dargestellt) für die Druckflüssigkeit verbunden ist.Behind the two pistons 4 and 5 there is a low-pressure chamber 8, which is connected to the return line (not shown) is connected for the hydraulic fluid.

Von dem Steuerteil 9 des Lenkgehäuses 3 aus werden in üblicher Weise die zu den Arbeitsdruckräumen 6 undFrom the control part 9 of the steering housing 3 from the working pressure chambers 6 and

7 führenden Steuerleitungen 10 und 11 entsprechend mit Druckflüssigkeit versorgt. Die beiden Arbeitsdruckräume 6 und 7 reichen jeweils fast bis ζ j dem Ritzel 1. Wenn z. B. der Kolben 4 in der maximalen Hubposition steht, d.h. wenn die Lenkung in einer Richtung voll betätigt ist, so befindet er sich ganz innen, während der andere Kolben 5 am Abschlußring 24 zum Anliegen kommt.7 leading control lines 10 and 11 are supplied with hydraulic fluid accordingly. The two working pressure rooms 6 and 7 each extend almost to ζ j the pinion 1. If z. B. the piston 4 is in the maximum stroke position, i.e. if the steering is fully operated in one direction, it is fully inward while the other Piston 5 on the locking ring 24 comes to rest.

Damit sich nun in dieser Endlage kein hoher Druck in dem Arbeitsdruckraum 6 aufbaut und so zu Verbiegungen führen würde, ist jeweils im Bereich des Hubendes in der Innenwand des Zylinders, der gleichzeitig das Lenkgehäuse 3 bildet, eine Durchmesservergrößerung 12 bzw. 13 vorgesehen, an die sich der NiederdruckraumSo that no high pressure builds up in the working pressure chamber 6 in this end position and thus warps would lead, is in the area of the end of the stroke in the inner wall of the cylinder, which is also the Steering housing 3 forms, a diameter enlargement 12 or 13 is provided to which the low-pressure chamber

8 anschließt, womit eine Überströmöffnung gebildet wird.8 connects, with which an overflow opening is formed.

Aufbau und Funkiion der beiden an den Kolben 4 und 5 angeordneten Dichtungen 14 und 15 ist aus der Ausschnittvergrößerung X ersichtlich, wobei die Position dargestellt ist, in der sich der Kolben 4 an der Durchmesservergrößerung 12 befindet.The structure and function of the two seals 14 and 15 arranged on the pistons 4 and 5 can be seen from the enlarged detail X , the position in which the piston 4 is located on the enlarged diameter 12 is shown.

Zwischen den beiden Kolbenteilen 16 und 17, die durch einen Sicherungsring 18 und einen Sprengring 25 in ihrer Lage festliegen, ist ein L-förmiger Dichtring angeordnet, dessen radial sich erstreckendes DichtteilBetween the two piston parts 16 and 17, which are secured by a retaining ring 18 and a snap ring 25 are fixed in their position, an L-shaped sealing ring is arranged, whose radially extending sealing part

19 die Abdichtung zwischen Kolben und Zylinderinnenwand besorgt und dessen Basisteil 20 axial zwischen den beiden Kolbenteilen 16 und 17 sitzt Die axiale Erstreckung des Basisteiles 20 ist größer als die des Dichtteiles 19. Über das Basisteil 20 ist mit ca. 0,2 mm Durchmesserspiel ein starrer Ring 2ί geschoben, der seinerseits Spiel im Zylinder aufweist, jedoch selbst keine Dichtfunktion besitzt.
Zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern und19 the seal between the piston and the inner wall of the cylinder is concerned and the base part 20 sits axially between the two piston parts 16 and 17. The axial extent of the base part 20 is greater than that of the sealing part 19 Ring 2ί pushed, which in turn has play in the cylinder, but has no sealing function itself.
To compensate for misalignments and

Abdichtung sind zwischen dem Kolbenteil 16 (Nutgrund) und dem Basisteil 20 der Dichtung zwei O-Ringe 22 und 23 aus elastischem Werkstoff angeordnetTwo O-rings are sealed between the piston part 16 (groove base) and the base part 20 of the seal 22 and 23 made of elastic material

Beim Überfahren der Durchmesservergrößerung 12 (Überströmöffnung) durch den Kolben geht nun die Abdichtung des Arbeitsdruckraumes 6 durch das Dichtteil 19 verloren und die Druckflüssigkeit kann in den Niederdruckraum 8 abfließen. Auf diese Weise wird eine Art Endabschaltung erreicht.When the piston passes over the enlarged diameter 12 (overflow opening), the Sealing of the working pressure chamber 6 is lost by the sealing part 19 and the pressure fluid can in the low pressure chamber 8 flow off. In this way a kind of limit switch-off is achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydraulic servo cylinder, in particular for the steering gear of motor vehicles, with a piston, which has a seal held in a circumferential groove with a base part, which is located in a radial Direction extending sealing part made of elastic material slides on the cylinder inner wall and in the A region of the end position extends through at least part of the circumference of the inner wall of the cylinder extending diameter enlargement formed overflow opening to a low pressure connected cylinder chamber, characterized in that the seal (14, 15) L-shaped or, conversely, T-shaped Cross-section with a larger axial extension of the base part (20) compared to the sealing part (19) and that a rigid ring (21) with a small diameter play is pushed over the base part (20) is.

2. Servo cylinder according to claim 1, characterized in that between the groove base and the base part (20) one or more O-rings (22, 23) made of elastic material are arranged.