DE3027212A1

DE3027212A1 - Verstaerkereinheit zur hilfskraftunterstuetzung

Info

Publication number: DE3027212A1
Application number: DE19803027212
Authority: DE
Inventors: Dieter 7081 Essingen Elser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1982-02-11
Also published as: GB2079693A; IT1150571B; IT8146865A1; DE3027212C2; IT8146865A0; GB2079693B; US4442759A

Description

Stand der Technik

Eine Verstärkereinheit zur Hilfskraftunterstützung von Kraftfahrzeuglenkungen nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs angeführten Bauart (DE-PS 23 53 984) weist eine durch eine Lenkspindel betätigbare Steuerventileinrichtung auf. Die Lenkspindel steht über ein Kegelradgetriebe mit einer Gewindespindel" in Verbindung. Die Gewindespindel greift in die Lenkmutter eines Arbeitskolbens ein und kann bei der Betätigung in eine mit dem Arbeitskolben verdrehsicher verbundene und die Zylinderwand durchdringende, hohle Kolbenstange eintauchen. Eine Verdrehsicherung zwischen der Kolbenstange und dem Servo-Zylinder wird dabei durch ein Polygon-Profil vorgenommen.

Abgesehen davon, daß die Herstellung eines solchen Polygon-Profils verhältnismäßig teuer ist, ist nachteilig, daß im Laufe der Betriebszeit durch Abnützung ein gewisses Verdrehspiel entstehen kann. Hinzu kommt, daß eine Sonderform der Dichtung an der Kolbenstangendurchführung benötigt wird.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preisgünstig herstellbare Verdrehsicherung für den Arbeitskolben und damit auch für die Kolbenstange zu schaffen. Die Verdrehsicherung soll dabei während der gesamten Betriebszeit der Hilfskraftlenkung möglichst spielfrei arbeiten.

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Diese Aufgabe ist durch die in den Patentansprüchen angegebene Merkmalskombination gelöst.

Nach der Erfindung ist jeweils in den Servo-Zylinder und in den Arbeitskolben eine Längsnut eingearbeitet, und in die einander gegenüberliegenden Längsnuten sind als Verdrehsicherung mehrere gegen eine Blattfeder abgestützte Zylinderrollen eingesetzt. Dadurch sind die Zylinderrollen mit Vorspannung an der Längsnut des Servo-Zylinders in Anlage gehalten und können auftretendes Spiel automatisch ausgleichen.

Efläuterung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert: Es zeigen:

Fig. 1 die Verstärkereinheit nach der Erfindung in

einem Längsschnitt;
Fig. 2 die an der Verstärkereinheit angeschlossenen

Verbindungsglieder einer HiIfskraftlenkung in

schematischer Darstellung;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt nach Figur 1; Fig. 4 einen Teilquerschnitt nach der Linie IV-IV in

Fig. 3.

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Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist ein Lenkhandrad 1 über ein Winkelgetriebe 2, ein erstes Kreuzgelenk 3, eine obere Lenkspindel 4 und ein zweites Kreuzgelenk 5 an eine untere Lenkspindel 6 angeschlossen. Die untere Lenkspindel 6 bildet ein Bestandteil einer Verstärkereinheit 7 und erstreckt sich bis zu einem Spindelkopf 10 einer Gewindespindel 8. Am Spindelkopf 10 ist mit einem Stift 9 eine Steuerbüchse 11 befestigt. Die Lenkspindel 6 und die Gewindespindel 8 sind über einen Drehstab 12 elastisch miteinander gekuppelt. Nach überwinden eines durch Nut und Keil 13 vorgegebenen Steuerweges gegen die Wirkung des Drehstabes 12, erfolgt eine unmittelbare Mitnahme der Gewindespindel 8 durch die Lenkspindel 6. Die Lenkspindel 6 ist innerhalb der Steuerbüchse 11 mit einem Nutensystem versehen, so daß diese als Drehschieber 14 mit der Steuerbüchse 11 zusammenwirkt. Innerhalb des Steuerweges entsteht eine Relativ-Verdrehung des Drehschiebers 14 gegenüber der Steuerbüchse 11, wodurch je nach Drehrichtung einem Druckraum 15 oder 16 eines Servo-Zylinders 17 Drucköl zugeleitet wird. Ein derartiges Drehschieberventil 11, 14 ist dem Fachmann bekannt und deshalb nicht näher erläutert.

Die Unterteilung der beiden Druckräume 15 und 16 erfolgt durch einen im Servo-Zylinder 17 geführten Arbeitskolben 18. Ein zwischen zwei Ringscheiben eingesetzter Dichtring 26 im Arbeitskolben 18 trennt die beiden Druckräume 15 und 16 hydraulisch voneinander. Der Arbeitskolben greift über eine Lenk-

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mutter 19 in die Gewindespindel 8 ein. Mit dem Arbeitskolben ist eine Kolbenstange 20 verbunden, die über ein nicht dargestelltes kardanisches Gelenk an ein Lenkgestänge angeschlossen ist.

Nach der Erfindung ist der Servo-Zylinder 17 und der Arbeitskolben 18 mit jeweils einer Längsnut 21 bzw. 22 versehen (Fig. 3 und 4). Diese Längsnuten 21 und 22 liegen einander gegenüber und nehmen mehrere hintereinander angeordnete, als Zylinderrollen 23 ausgebildete Führungskörper auf. Diese Zylinderrollen 23 stützen sich unter Vorspannung einer an den Enden hochgebogenen Blattfeder 24 in der Längsnut 21 des Servo-Zylinders 17 ab. Zum axialen Festlegen der Zylinderrollen 23 sind außerdem Metallringe 25 und 25 A zwischen den Zylinderrollen 23 und den Enden der Blattfeder 24 vorgesehen. Auf diese Weise erhält man eine wartungsfreie, selbstnachstellende Verdrehsicherung für den Arbeitskolben 18 und die Kolbenstange 20. Das aus dem Gleitverschleiß resultierende Ve'rdrehspiel kann somit ausgeglichen werden. Die Zylinderrollen 23 bieten den Vorteil, daß durch Auswahl von unterschiedlichen Abmessungsstufen ein spielfreier Sitz in der Längsnut 22 des Kolbens 18 erzielbar ist.

Die beschriebene Verstärkereinheit 7 mit den in Fig. 2 dargestellten Verbindungsgliedern eignet sich insbesondere zum Einbau in Frontlenker-Fahrzeuge. Dabei ist die Verstärkerein-

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heit 7 möglichst nahe an der Lenkachse eingebaut. Der kraftintensive Teil der Einbaukette kann dadurch sehr kurz gehalten werden, woraus sich eine hohe Ansteuerpräzision ergibt. Die Verstärkereinheit kann aber auch z. B. zum Betätigen von Schiffsladeluken eingesetzt werden. In diesem Falle kann ein Handrad unmittelbar an der unteren Lenkspindel 6 montiert sein.

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Claims

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN

O U *m I £> \

Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Verstärkereinheit zur Hilfskraftunterstützung

Patentansprüche

( IJ Verstärkereinheit zur Hilfskraftunterstützung, insbesondere von Fahrzeuglenkungen mit folgenden Merkmalen:

eine Steuerventileinrichtung ist über eine Lenkspindel betätigbar;

die Lenkspindel steht mit einer Gewindespindel in Verbindung;

- die Gewindespindel greift in einen Arbeitskolben ein;

- der Arbeitskolben ist drehsicher in einem Servo-Zylinder gelagert;

- die Gewindespindel durchdringt den Arbeitskolben und taucht in eine hohle, mit dem Arbeitskolben verbundene Kolbenstange ein;

- das aus dem Servo-Zylinder herausragende Ende der Kolbenstange ist mit einem Lenkgestänge verbunden,

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gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

jeweils der Servo-Zylinder (17) und der Arbeitskolben (18) enthalten mindestens eine Längsnut (21 bzw. 22); die Längsnuten (21 und 22) liegen einander gegenüber;

- in die Längsnuten (21 und 22) ist zur Verdrehsicherung des Arbeitskolbens (18) ein automatisch spielausgleichender Führungskörper eingesetzt.*
2. Verstärkereinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

als Führungskörper sind mehrere gleichachsig hintereinander angeordnete Zylinderrollen (23) vorgesehen;

- die Zylinderrollen (23) stützen sich gegen eine Blattfeder (24) ab und sind mit Vorspannung an der Längsnut (21) des Servo-Zylinders (17) in Anlage gehalten.

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