DE3217541A1 - Servolenkhilfe fuer ein fahrzeug - Google Patents
Servolenkhilfe fuer ein fahrzeugInfo
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Description
_,.,_,._ .!.".. .· ··· ·· ··· Müllerstraße 31
DB... N β. H. Fl N CK E 8OOO MÜNCHEN B. 10. Mal 1 982
VAL E-O 64 Avenue de la Grande Armee
F 75017 Paris
Ihre/Your Ref. ι Un>er«/Our Raf.i
B 850-Sp/Z.
"Servolenkhilfe für ein Fahrzeug" Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkhilfe
für ein Fahrzeug mit auf Mittel zum Lenken einwirkenden Steuermitteln,welche
ein übertragungselement aus zwei Teilen aufweisen, die mit einem begrenzten Relativwinkelspiel versehen sind, das
bei Betätigung der Steuermittel eine Winke!verschiebung der
beiden Teile gestattet, mit Servomitteln, die in Abhängigkeit einer solchen Winkelverschiebung im gleichen Sinn wie die Steuermittel
auf die Mittel zum Lenken einwirken, und mit einer Hyraulikeinheit, einem auf die Mittel"zum Lenken einwirkenden Betätigungsorgan
und einem zwischen der Hydraulikeinheit und dem Betätigungsorgan angeordneten Verteiler, welcher Verteiler mindestens einen
drehfest mit einem der beiden Teile des Übertragungselements verbundenen Rotor aufweist, der mit Durchgängen für das Hydraulikfluid
ausgestattet ist.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine solche Vorrichtung,
in der die Scheibenrotoren in einem Hohlraum des Gehäuses mit einem leichten axialen Spiel zwischen einem Ende
(nur PA Dipl.-Ing. S. Staeger)
ν
des Hohlraums und einem festen Deckel eingesetzt sind. .
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung der genannten Gattung, bei welcher der Deckel und der Hohlraum
zylindrisch ausgebildet sind, wobei ersterer in einem zylindrischen Bereich des Gehäuses fest eingesetzt ist.
Um den Deckel in dem Hohlraum des Gehäuses in der Weise, daß das geringe axiale Spiel präzise hergestellt wird, zu positionieren,
kann man vorsehen, den Deckel gegen eine Schulter des Hohlraums des Gehäuses aufsitzen zu lassen, die selber präzise
angeordnet ist. Aufgrund der relativ geringen Abmessungen der verschiedenen Teile ist es jedoch schwierig, eine derartige
Schulter in solcher Weise herzustellen, daß die gewünschte Präzision erhalten wird. Desweiteren gestatten die Befestigungsarten,
die allgemein zum Verriegeln des Deckels in der so bestimmten Stellung vorgeschlagen werden, keine abdichtende Isolierung
des Inneren des Verteilers gegenüber der äußeren Umgebung, weshalb es erforderlich ist, zwischen dem Deckel und dem Gehäuse
eine Dichtung vorzusehen, was den Aufbau zusätzlich komplizierter gestaltet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Servolerlhilfe der genannten Gattung zu schaffen, bei der die
vorgenannten Nachteile ganz oder zumindest teilweise beseitigt sind und deren Aufbau besonders einfach und bequem ist.
Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Deckel in Bezug auf das Gehäuse
mittels einen Abstand voneinander aufweisenden, den Rotor umgebenden Vorsprüngen in Lage gehalten ist, und daß diese Voreprünge
mit einem Anschlag an der Bodenwand des Hohlraums aufsitzen.
-3-
, S.
Aufgrund dieser Ausbildung können die Vorsprünge präzise hergestellt
werden und zwar auf wesentlich einfachere Weise als die Herstellung einer Schulter in dem Hohlraum,wodurch es auf
bequeme Weise möglich ist, das genannte axiale Spiel in gerader Richtung zwischen der Bodenwand des Hohlraums des Gehäuses
und dem Deckel zu erzielen.
Insbesondere besteht eine besondeis einfache Herstellung darin,
die Scheibenrotoren sich einander berührend und gegen den Deckel anzuordnen und mit einer einzigen Operation die Anordnung der
Vorsprünge und der Rotorscheibe, die am entferntesten von dem Deckel ist,zu begradigen. Als Folge einer solchen Bearbeitung
verbleibt zweifellos kein Spiel mehr für den Rotor, und um das gewünschte Spiel herzustellen, ist vorgesehen, die Enden der
Vorsprünge des Deckels mit einem überzug zu versehen und dies
mit einer großen Genauigkeit.
In diesem Fall werden gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung die Vorsprünge des Deckels, zumindest an ihren Enden, mit
einem Auftrag zu versehen, der dieses geringe axiale
Spiel definiert, mit welchem die Scheibenrotoren zwischen der Bodenwand des Hohlraums des Gehäuses und dem Deckel eingesetzt
sind.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, bei dem der Deckel und der Hohlraum des Gehäuses zylindrisch
ausgebildet sind und miteinander in einem zylindrischen Bereich zusammenwirken, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Deckel mittels Verschweißens mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei sich die Schweißnaht über den genannten zylindrischen Bereich
des Einsatzes des Deckels in dem Hohlraum erstreckt.
Vorzugsweise wird dieses Verschweißen mittels eines Elektronenschweißverfahrensdurchgeführt.
-A-
. 0.
Es wird darauf hingewiesen, daß diese Befestigungsart nicht nur
zum Ziel hat,eine starke Befestigung des Deckels an dem Gehäuse zu bewirken, sondern in gleicher Weise die Abdichtung zwischen
dem Inneren des Verteilers und der äußeren Umgebung sicherzustellen.
Es wird auch noch darauf hingewiesen, daß, wenn Kanäle in dem
Gehäuse und in dem Deckel ausgebildet sind und den zylindrischen Einsatzbereich des Deckels in dem Hohlraum des Gehäuses durchqueren,
insbesondere für die Zirkulation des Hydraulikfluids des Verteilers, die Verschweißung nicht nur die Abdichtung des
Inneren des Verteilers von der äußeren Umgebung als Ergebnis hat, sondern in gleicher Weise ipso fakto jeden Kanal abdichtend
in Richtung auf den zylindrischen Bereich des Einsatzes isoliert.
Es versteht sich, daß die Befestigung mittels Verschweißens zunächst
durch ein korrektes Einrichten des Deckels in dem Hohlraum des Gehäuses realisiert wird, selbst bei Abwesenheit
jeden Anschlags zwischen den beiden Teilen.
Vorteilhafterweise jedoch werden die beiden oben genannten Aspekte der Erfindung miteinander verbunden und der Deckel zum
einen in Bezug auf das Gehäuse mittels seiner Vorsprünge eingerichtet, die auf die Bodenwand des Hohlraums des Gehäuses aufgesetzt
sind und zum anderen im Gehäuse mittels der Verschweißung befestigt, die sich entlang dem zylindrischen Einsatzbereich
des Deckels in dem Hohlraum des Gehäuses erstreckt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen:
-5-
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Servolenkhilfe,
Fig. 2 eine Ansicht eines Längsschnitts durch einen
Verteiler der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 2 betreffend eine Variante des Verteilers,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Teils des Verteilers aus Fig. 3,in der das geringe
axiale Spiel, das für die Scheibenrotoren vorgesehen ist, vergrößert dargestellt ist, um die
Zeichnung übersichtlicher zu gestalten,wobei der Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. V
verläuft,
Fig. 5 eine Ansicht eines Querschnitts entlang der Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine Fabrikätionsphase, in welcher die Vorsprünge
des Deckels gleichzeitig mit einem der Scheibenrotoren bearbeitet werden, ,und
Fig. 7 eine nachfolgende Fabrikationsphase, in welcher die Enden der Vorsprünge des Deckels mit einem
Materialüberzug beschichtet sind, um das geringfügige axiale Spiel für die Rotoren zu definieren,
Zunächst wird auf die Figuren 1 und 2 Bezug genommen, die als ein die Erfindung nicht einschränkendes Beispiel eine Anwendung
-6-
• S-
der Erfindung bei einer Servolenkhilfe für ein Kraftfahrzeug zeigen.
Die Vorrichtung in Fig. 1 weist Steuermittel 10 auf, die auf Mittel zum Lenken, wie Lenkerhebel 11, einwirken. Die Steuermittel
10 bestehen aus einem Lenkrad 12 und einer Lenksäule 13. Diese
bildet ein sich drehendes übertragungselement und besteht aus zwei fluchtenden Teilstücken 13A und 13B,die miteinander mit
einem begrenzten Relativwinkelspiel aneinandergekoppelt sind, welches eine Winkelverschiebung zwischen den Teilen 13A und 13B
unter dem Einfluß der Steuermittel 10 gestattet. Das Teilstück 13 ist fest mit dem Steuer 12 verbunden, während das Teil 13B mit
einem Ritzel 14 versehen 1st, das mit einer Zahnstange 15 zusammenwirkt. Diese steuert die Richtung der betätigten Räder 16
des Fahrzeuges unter Zwischenschaltung der Lenkerhebel 11.
Eine zentrale Hydraulikeinheit 17,18 weist einen Tank 17. und eine
Pumpe 18 auf, die in den Tank 17 hineinragt. Durch einen hydraulischen
Arbeitszylinder wird ein Betätigungsorgan gebildet, dessen Kolbenstange 20 auf die Zahnstange 15 einwirkt.
Zwischen der Pumpe 18 und dem Arbeitszylinder 19 ist ein hydraulischer
Verteiler 21 angeordnet, der auf die Winkelverschiebung der beiden Teilstücke 13A und 13B anspricht, um den Arbeitszylinder
19 auf die Lenkerhebel 11 im gleichen Sinn einwirken zu lassen wie die Steuermittel 10.
In dem in der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Verteiler 21 zwei nebeneinander angeordnete Scheibenrotoren
23A und 23B auf, die jeweils drehfest mit den beiden Teilstücken 13A und 13B verbunden sind. Die Scheibenrotoren 23A und 23B sind
jeweils mit verschiedenen hydraulischen Durchgängen ausgestattet, wie z.B. die Passagen 24A und 24B.
Die Scheibenrotoren 23A und 23B sind in einem Hohlraum 25 eines
Gehäuses 26 mit einem zwischen der Bodenwandung 27 des Hohlraums 25 und einem mit dem Gehäuse 26 befestigten Deckel 28 vorgesehenen
geringen axialen Spiel J eingesetzt. (Das axiale Spiel ist in Fig. 4 vergrößert dargestellt). Es wird darauf hingewiesen, daß
das Spiel im Bereich von einigen hundertstel Millimetern liegt.
Der Deckel 28 und der Hohlraum 25 sind zylindrisch ausgebildet, wobei der Deckel fest in einem zylindrischen Bereich 29 eingesetzt
ist.
Die Durchgänge 24A und 24B der Scheibenrotoren 23A und 23B
wirken mit Durchgängen zusammen, die in der Anordnung des Gehäuses 26 und des Deckels 2 8 ausgebildet sind und die in den
öffnungen 30,31,32 und 33 ausmünden. Wie man insbesondere aus
Fig. 2 erkennt, ist einer dieser Durchgänge, der mit der Bezugsziffer 34 bezeichnet ist, der öffnung 30 zugeordnet und besteht
aus einem Kanal, der sich durch das Gdhäuse 26 und den Deckel erstreckt. Der Kanal durchquert bei 35 den zylindrischen Einsatzbereich
29 des Deckels 28 in dem Hohlraum 25 des Gehäuses 26.
Die öffnung 30 ist eine Drucköffnung und über eine Leitung 36
(Fig. 1 ) mit der Pumpe 18 verbunden. Die öffnung 31 ist eine Rückflußöffnung und über eine Leitung 37 mit dem Tank 17 verbunden.
Die öffnungen 32 und 33 sind Betriebsöffnungen und stehen über Leitungen 38 und 39 mit den beiden Seiten des
Arbeitszylinders 19 (Fig. 1) in Strömungsverbindung.
Die Teilstücke 13A und 13B (Fig. 2) sind mittels einer Torsionsstange
41 federnd aneinandergekoppelt. Desweiteren ist ein einen prismatischen Querschnitt aufweisender Kern 42 fest an
einem der Teilstücke 13A und 13B, z.B. dem Teilstück 13A angeordnet
und mit einem Winkelfederweg in einer prismatischen Ausnehmung 43 des anderen Teils 13B eingesetzt.
-8-
-JO-
Es ist der zwischen dem Kern 42 und der Ausnehmung 43 vorgesehene
Winkelfederweg, der das begrenzte Relativwinkelspiel zwischen den Teilstücken 13A und 13B bestimmt. Dieses Spiel
beträgt einige Grad zu beiden Seiten einer mittleren neutralen Ruheposition, die dazu tendiert, sich zurückzustellen und die
durch die Torsionsstange 41 aufrechterhalten wird.
Entsprechend der relativen Winkelposition der beiden Scheibenrotoren
23A und 23B findet man die eine oder die andere der
folgenden Betriebsstellungen vor :
- Die Drucköffnung 30 steht über die Durchgänge 24 A und 24B
der Scheibenrotoren 23A und 23B mit der Rückströmöffnung 31
zu dem Tank 17 in Strömungsverbindung; dies entspricht der neutralen Ruheposition und in diesem Fall greift die Lenkhilfe
nicht ein;
- die Drucköffnung 30 steht über die Durchgänge 24A und 24B
der Scheibenrotoren 2 3A und 2 3B mit der Betriebsöffnung 32 in Strömungsverbindung; dies führt zu einem Eingreifen des Arbeitszylinders 19 in dem einen Richtungssinn;
- die Drucköffnung 30 steht über die Durchgänge 24A und 24B
der Scheibehrotoren 23 A und 2 3B mit der anderen Betriebsöffnung
33 in Stromungsverbindung; dies führt zu einem Eingreifen des
Arbeitszylinders in dem anderen Richtungssinn.
Beim Fehlen einer Betätigung des Lenkrads durch einen Fahrer
werden die Teilstücke 13A und 13B durch die Torsionsstange
in einer neutralen Ruhestellung gehalten. Die Anordnung arbeitet als offener Kreislauf und der Arbeitszylinder 19
ist nicht belastet.
-9-
-AA*
Wenn der Fahrer das Lenkrad betätigt, um die Räder 16 einzuschlagen,
werden die Teilstücke 13A und 13B in Bezug zueinander in einem vorbestimmten Richtungssinn im Winkel verschoben und
die relative Winkelposition der beiden Scheibenrotoren 23A und 23B geht aus der neutralen Ruhestellung in eine Betriebsstellung über, in der äer Output der Pumpe 18 durch die öffnung
30 zu der entsprechenden Betriebsöffnung 32 oder 33 fließt. Der Arbeitszylinder 19 wirkt somit in dem gewünschten Sinn
auf die Lenkung ein.
Im Falle eines Versagens der Servoeinrichtung 17,18 hat die
Betätigung des Lenkrads 12 die Absorbierung des jeweiligen begrenzten Relativwinkelspiels zur Folge, das zwischen den Teilen
13A und 13B und dem Stein 42 in dem Hohlraum 43 gebildet wird. Der durch die Torsionsstange 41 entgegenwirkende elastische
Widerstand wird danach dank der starren Verbindung, die der
Stein (42) zwischen den Teilen 13A und 13B bewirkt, überwunden, und das Teil 13B drehfest mittels des Teils 13A angetrieben,
wodurch ein manueller Ersatz durch die Steuermittel 10 ermöglicht wird, die somit direkt die Lenkung sicherstellen.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Deckel 28 axial durch eine einfache Ausrichtung in dem Hohlraum
25 des Gehäuses 26 ausgerichtet, um exakt das Spiel J zu definieren, anschließend wird er in dem Gehäuse 26 mittels
einer Schweißung 50 befestigt, die sich entlang dem zylindrischen Einsatzbereich 29 des Deckels 28 in dem Hohlraum 25 des Gehäuses
erstreckt.
Diese Schweißung wird durch ein Elektronenschweißverfahren bewerkstelligt und ist ausgelegt, nicht nur das innere des
Verteilers 21 von dem äußeren isolierend abzudichten, sondern
in gleicher Weise den hydraulischen Kanal 34, der den zylindrischen
Einsatzbereich 29 des Deckels 28 in dem Hohlraum des Gehäuses 26 durchquert.
Diese verschiedenen Abdichtungen werden dank des Elektronenschweißverfahrens
ohne besondere Vorbereitungs- oder Vorsichtsmaßnahmen hergestellt. Es versteht sich, daß, wenn
mehrere Kanäle so wie der Kanal 34 den zylindrischen Einsetzbereich 29 durchqueren, die mit dem Elektronenschweißverfahren
hergestellte Schweißnaht 50 jeden dieser Kanäle isoliert und dies mit lediglich einer einzigen Herstelloperation.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen , wie z.B.dia Öffnungen 30,32 und 33, in dem Gehäuse
ausgebildet, während mindestens eine Öffnung, wie z.B. die Öffnung 31 in dem Deckel 28 vorgesehen ist.
Es versteht sich, daß es vorgesehen werden kann, alle Öffnungen 30,31,32 und 33 in dem Gehäuse 26 anzuordnen,und
daß in diesem Fall der.Deckel 28,wie: inder in Fig. 3 dargestellten
Variante, auf welche Zeichnung im folgenden Bezug genommen wird, ohne Öffnung ausgebildet ist.
In dieser in Fig. 3 dargestellten Variante ist der Deckel noch an dem Gehäuse 26 mittels der Schweißnaht 50 befestigt,
welche sich entlang der zylindrischen Einsatzzone 29 des Deckels 28 in dem Hohlraum 25 des Gehäuses erstreckt, jedoch
sind darüberhinaus Mittel zum Einstellen vorgesehen, um den Deckel 28 mit einer großen Präzision in eine korrekte axiale
Stellung in Bezug auf das Gehäuse 26 zu bringen, und dies vor dem Anbringen der Schweißnaht 50. Eine solche Stellung
wird so gewählt, daß ein geringes axiales Spiel J (Fig. 4) der Scheibenrotoren 23A und 23B erzielt wird.
-11-
-y\ -•/13.
Zu diesem Zweck weist der Deckel 28 Vorsprünge 51 (Fig. 3-5) auf/ die die Scheibenrotoren 23A und 23B umgeben und gegen
die Bodenwandung 27 des Hohlraums 25 in dem Gehäuse 26 aufsitzen.
Die Vorsprünge 51 sind über den Umfang mit einem Abstand zueinander
verteilt (Fig. 5) um nicht die hydraulische Funktion des Verteilers 21 zu beeinflussen. Die Länge der Vorsprünge
wird sehr präzise bestimmt, um ein exaktes Spiel J zu erhalten.
Eine bevorzugte Herstellungsart (Fig. 6) besteht darin, gleichzeitig in einem die Vorsprünge 51 des Deckels 28 und
den Scheibenrotor, der am weitesten von dem Deckel 28 entfernt 1St7 an einer Ebene P zu bearbeiten. Im Falle
des Ausführungsbeispiels in den Fig. 3-7 handelt es dabei um den Scheibenrotor 23 B.
Wenn diese Begradigung (in der Regel ein SchleifVorgang)
ausgeführt ist, erhielte man keinerlei Spiel der Scheibenrotoren 23A und 23B, die zwischen dem Boden 27 des Hohlraums
26 und dem Deckel 28 eingesetzt sind, wenn man die Teile in diesem Zustand montieren würde.
Um dieses Spiel wieder herzustellen, und um den gewünschten.
Wert J zu erhalten, werden die Vorsprünge 51 des Deckels 28 (Fig. 7) zumindest an ihren Enden mit einem Materialüberzug
versehen, dessen Dicke gleich dem Spiel J ist. Der Materialüberzug 53 kann aus einem Chromüberzug bestehen oder durch
anodische Oxidation hergestellt sein.
Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHE[ 1) ßervolenkhilfe für ein Fahrzeug mit auf,Mittel zum Lenken einwirkenden Steuermitteln, welche ein Übertragungselement aus zwei Teilen aufweisen, die mit einem begrenzten Relativwinkelspiel versehen sind, das bei Betätigung der Steuermittel eine Winkelverschiebung der beiden Teile gestattet, mit Servomitteln, die in Abhängigkeit einer solchen Winkelverschiebung im gleichen Sinn wie die Steuermittel auf die Mittel zum Lenken einwirken, und mit einer Hydraulikeinheit, einem auf die Mittel zum Lenken einwirkenden Betätigungsorgan und einem zwischen der Hydraulikeinheit und dem Betätigungsorgan angeordneten Verteiler, welcher Verteiler mindestens einen drehfest mit einem der beiden Teile des Übertragungselements verbundenen Rotor aufweist, der mit Durchgängen für das Hydraulikfluid ausgestattet und mit einem geringen axialen Spiel zwischen einem Ende eines Hohlraums in einem Gehäuse, in welchem er eingesetzt ist und einem festen Deckel des Gehäuses versehen ist, dadurch gekennzeichnet,-2-Bonkvtfbindungι Uy*r. Vartinibank MOnchtn, Konto 420404 (BU 70020270) ■ Poitidiackkonloι MOnchtn 27044-W2 (BU 700100M](nur PA Oipl.-Ing. S. Itatgtr)daß der Deckel (28) in Bezug auf das Gehäuse (26) mittels einen Abstand voneinander aufweisenden, den Rotor (23A oder 23B) umgebenden VorSprüngen (51) in Lage gehalten ist, und daß diese Vorsprünge mit einem Anschlag (52) an der Bodenwand (27) des Hohlraums (25) aufsitzen.
- 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Deckel und der Hohlraum in dem Gehäuse zylindrisch ausgebildet und ersterer fest in einem zylindrischen Bereich eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Deckel (28) mittels Verschweißens mit dem Gehäuse (26) verbunden ist, wobei sich die.Schweißnaht über den genannten zylindrischen Bereich (29) des Einsatzes des Deckels in dem Hohlraum (25) erstreckt.
- 3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprünge (51) des Deckels (28) zumindest an ihren Enden mit einem überzug (53) versehen sind, der das genannte axiale Spiel J bestimmt, mit welchem der Scheibenrotor (23A oder 23B) zwischen der Bodenwand (27) des Hohlraums (25) und dem Deckel (28) eingesetzt ist.
- 4) Vorrichtung nach Anspruch-2 oder 3, dadurch gekennzeichnet ψ daß das Verschweißen durch das Elektronenschweißverfahren durchgeführt ist.
- 5) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschweißüng (50) so ausgeführt ist, daß zumindest ein Hydraulikkanal (34) abgedichtet ist, der sich in dem Gehäuse (26) und in dem Deckel (28) erstreckt und den zylindrischen Bereich (29) des Einsatzes des Deckels (28) in den Hohlraum (25) durchquert.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |