DE2838788C2

DE2838788C2 - Vorrichtung zur axialen Verschiebung eines umlaufenden Steuerschiebers

Info

Publication number: DE2838788C2
Application number: DE19782838788
Authority: DE
Inventors: Georg Dr. 7070 Schwäbisch Gmünd Dietrich
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-09-06
Filing date: 1978-09-06
Publication date: 1981-12-17
Also published as: DE2838788A1

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (Sa) eine parallel zur Wellenachse (6) durchgehende Öffnung (25) für einen Drehfederstab (23) aufweist und daß die Pendelachse (11) durch zwei Stifte (12a^ beiderseits der öffnung (25) festgelegt ist (F i g. 5).

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Bohrung ausgebildete Durchbrechung (4) von dem Hebel (8, 8aJ von kleinerem Durchmesser als dem der Bohrung durchsetzt ist und daß der Hebel quer zu seiner Längsrichtung vorstehende Abstandsstükke (10) trägt, die eine Verschiebung des Hebels in Richtung der Pendelechse v. .hindern (F i g. 1 bis 5).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsslf vke (10) Teile eines Bundes des zylindrisch ausgebildeten Hebels (8) sind (Fig. 1).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (Ab, Ad) der Welle (2) zwei zueinander parallele ebene Seitenflächen (27) aufweist, die zur Pendelachse (11) senkrecht verlaufen, und daß der Hebel (86, Sd) mit dazu passenden ebenen Seitenflächen (29) unter geringem Spiel in die Durchbrechung eingefügt ist (F i g. 7, 8, 10,11).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (Sd) in seiner Längsmitte zwei seitliche Vorsprünge (\0d) trägt, die von der Wellenachse (6) geschnitten werden und an der Wandung der Durchbrechung (Ad) anliegen, und daß der Hebel mit der Innenwandung (35) des Steuerschiebers (1) zusammenwirkende Anschlagschultern (33) aufweist (F ig. 9,11).

8. Vorrichtung nach Anspruch 1,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechung (Ad) Rechteckquerschniit hat, dessen längere Seiten parallel zur Wellenachse (6) liegen, daß der Hebel (Sd) aus einem zylindrischen Körper mit mittigem Bund (1Oc/,) durch Abplattung seiner Seiten senkrecht zur Pendelachse (11) hergestellt ist und daß die seitlichen Vorsprünge Tei'e des Bundes sind (F i g. 9,10).

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch I genannten Art, wie sie bei hydrostatischen Lenkungen verwendet wird. Bekannt sind derartige Vorrichtungen, bei denen die Welle einen einzigen, quer zu ihrer Längsrichtung vorspringenden Zapfen hat, der in einen einzigen schräg verlaufenden Steuerschlitz des Steuerschiebers eingreift (vgl. Druckschrift der Anmelderin »ZF-Ross-Servostat G 8440/1 T-NG 12.75).

Es wird hier nur ein einziger Zapfen verwendet, damit als Folge von Herstellungstoleranzen keine Verklemmungen auftreten. Infolgedessen wird von der Welle auf den Steuerschieber ein Drehmoment durch eine einzige Umfangskraft übertragen, die in der Führung des Steuerschiebers abgestützt werden muß. Diese Abstützkraft hat Reibung zur Folge, die die richtige und leichte

: j Einstellung des Steuerschiebers behindert.

Durch die FR-PS 13 44 093 ist eine Betätigungsvorrichtung für eine Armatur bekannt geworden, bei der die Drehbewegung einer Welle in eine Axialbewegung eines Verschlußstücks umgewandelt wird. Zu diesem Zweck ist in einer Querbohrung der Welle ein Querstift fest angeordnet. Der Querstift steht an seinen beiden Enden aus der Querbohrung vor und greift in je einen Steuerschlitz des Verschlußstücks ein. Unvermeidbare Fertigungsungenauigkeiten haben hier zur Folge, daß die beiden in die Steuerschlitze eingreifenden Enden des Querstiftes auf die Wandungen der gegenüberliegenden Steuerschlitze ungleich große Kräfte ausüben.

Durch die voriiegende Erfindung soll folgende Aufgabe gelöst werden:

Durch eine sich drehende Welle soll eine axiale Verschiebung eir.es Steuerschiebers mit einer Stift-Schrägschlitz-Anordnung in der Weise erzielt werden, daß auf den Steuerschieber ein axialer Schub und ein Drehmoment ausgeübt werden, ohne daß dabei Querkräfte auftreten.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst
Die beiden Zapfen des pendelnd gelagerten Querstiftes greifen in die beiden Steuerschlitze ein. Durch die pendelnde Lagerung des Querstiftes und seiner beiden gleich langen Hebelarme wird erreicht, daß die beiden Zapfen mit gleich großen Kräften auf die Wandungen der Steuerschlitze einwirken. Infolgedessen ergeben sich gleich große Umfangskräfte an einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Steuerschiebers. Diese Umfangskräfte übertragen auf den Steuerschieber ein K räftepaar und damit ein reines Drehmoment.

Außerdem treten an einander gegenüberliegenden Stellen des Steuerschiebers axiale Kraftkomponenten auf, die ebenfalls gleich groß sind und lediglich einen Schub in Längsrichtung ohne Querkräfte hervorrufen.

Damit wird vermieden, auf den Steuerschieber beim Antrieb Querkräfte auszuüben, wie sie auftreten müssen, wenn entweder nur ein einziger Zapfen vorhanden ist, oder ein durchgehender Zapfen, der wegen fester Anordnung und der Bearbeitungsungenauigkeiten ungleich große in Umfangsrichtung wirkende Kräfte ausübt.

Durch die Erfindung werden Herstellungstoleranzen ausgeglichen, und es wird vermieden, daß Verklemmungen zwischen Welle, Steuerschieber und/oder Gehäuse auftreten.

Durch die US-PS 30 16 920 ist zwar die pendelnde Lagerung eines Querstiftes in einem Magnetventil bekannt geworden. Die äußeren Enden dieses Querstiftes sind dort jedoch fest eingebaut. Der Querstift soll lediglich axiale Kräfte übertragen, während eine Drehung dort nicht beabsichtigt ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran-

Sprüchen angegeben.

Gemäß eier Weiterbildung nach Anspruch 4 kann der zweiarmige Hebel mit beliebigem allseitigem Abstand in der als Bohrung ausgebildeten Durchbrechung untergebracht sein, wobei dann durch Abstandsstücke dafür gesorgt wird, daß er sich in Richtung seiner Pendelachse nicht verschieben kann.

Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 6 wird eine solche Verschiebung dadurch vermieden, daß der zweiarmige Hebel mit ebenen Seitenflächen, die senkrecht zur Pendelachse verlaufen, an ebenen Seitenflächen der Durchbrechung anliegt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie H-Il in Fig. 1,

Fig.3 eine Seitenansicht, von unten in Fig. 1 her gesehen,

F i g. 4 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5 einen Querschnitt nach Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 bis 8 den F i g. 1 bis 3 entsprechende Darstellungen einer dritten Ausführungsform,

F i g. 9 bis II den F i g. 1 bis 3 entsprechende Darstellungen einer vierten Ausführungsform.

Erste Ausführungsform

In den F i g. 1 bis 3 sind der Steuerschieber mit 1 und die Welle mit 2 bezeichnet Die Welle 2 hat eine Durchbrechung 4 in Form einer Querbohrung, di^ senkrecht zur Achse 6 der Welle verläuft In der Durchbrechung 4 ist der zweiarmige Hebel 8 untergebracht. Er ist als zylindrischer Körper mit einem Bund 10 ausgebildet Der Bund stützt sich an der Innenwandung der Durchbrechung 4 ab, während der zylindrische Körper im übrigen mit Abstand innerhalb der Durchbrechung 4 sitzt Die Welle 2 und der Hebel 8 haben ein·; senkrecht zur Wellenachse 6 verlaufende Querbohrung, in die ein die Pendelachse 11 festlegender Stift 12 eingesetzt ist Der Hebel hat ferner eine Längsbohrung 14, in die von beiden Seiten her Kugelzapfen 16 eingesetzt sind.

Der Steuerschieber 1 hat an einander gegenüberliegenden Seiten in gleicher Sc'iraubrichtung zwei Steuerschlitze 20, in die die Kugelenden der beiden Kugelzapfen möglichst spielfrei eingreifen.

Bei einer Drehung der Welle 2 gegenüber dem Steuerschieber 1 überfragen die beiden Kugelzapfen gleichgerichtete axiale Schubkräfte auf den Steuerschieber 1 und im übrigen ein reines Drehmoment. Ungenauigkeiten der Fertigung werden durch rine Schwenkung des Hebels 8 um seine Pendelachse 11 ausgeglichen. Der Bund 10 verhindert eine Verschiebung längs der Pendelachse.

Zweite Ausführungsform

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 und 5 ist die ίο Welle 2 in einem Gehäuse 21 drehbar angeordnet. Innerhalb der Welle ist, an ihrem rechten Ende verstiftet, ein Drehfederstab 23 befestigt Dementsprechend hat der zweiarmige Hebel 8a konzentrisch zur Wellenachse 6 eine mittige Bohrung 25. Die Pendelachse ist hier durch zwei Stifte 12a festgelegt, die beiderseits der Bohrung 25 angeordnet sind. Der Hebel 8a hat wiederum einen Bund, der eine Verschiebung in Richtung der Pendelachse 11 verhindern

Dritte Ausführung-Orm

Bei der dritten Ausführungsform na~.ii F ι g. b bis 8 hat die Durchbrechung 4b ebene Seitenwandungen 27, die senkrecht zur Pendelachse 11 und parallel zur Achse 6 der Welle verlaufen. Der zweiarmige Hebel Hb hat entsprechende zueinander parallele, ebene Seitenflächen 29 und ist mit diesen unter möglichst geringem Spiel zwischen den Seitenwandungen 27 der Durchbrechung untergebracht In der dazu senkrechten Richtung

sorgt ein nennenswerter Zwischenraum 31 für eine Schwenkmöglichkeit des Hebels.

Vierte Ausführungsform

Bei der vierten Ausführungsform nach F i g. 9 bis 11 hat der zweiarmige Hebel ebenfalls einander gegenüberliegende, parallele, ebene Seitenflächen 29 und ist mit möglichst geringem Spiel zwischen ebenen Seitenwandungen 27 der Durchbrechung 4c/ untergebracht. Die Durchbrechung hat einen rechteckigen Querschnitt.

Auch hier ist eine Pendelachse 11 vorhanden. Der zweiarmige Hebel Sd ist jedoch nicht um einen Stift schwenkbar gelagert, sondern hat an seinen teilzylindrischen Teilen einen Bund lOti der hier die Schwenkbewegung um die Pendelachse 11 ermöglicht Die Kugelzapfen 16t/ sind hier Hnleilig mit dem Hebel 8</ ausgebildet Der Hebel hat beiderseits Schultern 33, die an der Innenwandung 35 des Steuerschiebers 1, beiderseits der Steuerschlitze 20 anliegen und so den Hebel Sd gegen Verschiebung in seiner Längsrichtung sichern.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur axialen Verschiebung eines umlaufenden Steuerschiebers mit Hilfe eines an einer gleichachsig umlaufenden Welle vorgesehenen Querstiftes, dessen seitwärts vorstehende Enden (Zapfen) in je einen von zwei im Steuerschieber schräg angeordneten Steuerschlitzen eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß der Querstift als zweiarmiger Hebel (S-Sd) ausgebildet ist, der in einer quer zur Wellenachse (6) verlaufenden Durchbrechung (4—Ad) der Welle (2) um eine in seiner Längsmitte vorgesehene Achse (Pendelachse 11) quer zur Wellenachse pendelnd gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelachse (11) mit Hilfe eines durchgehenden Stifts (12) festgelegt ist (F i g. 2 und