DE3321083C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Zahnstangen- Hilfskraft-Lenkgetriebe für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten mit hydraulischer Hilfskraft arbeitenden Zahnstangen-Lenkgetriebe (DE-OS 28 04 094) ist im Getriebege­ häuse ein Ritzel zum Antrieb der Zahnstange angeordnet, das über eine Kerbverzahnung mit einem koaxial in diesem vorgesehenen Torsionsstab drehfest verbunden ist. Dem einen Ende ist ein an die Kerbverzahnung sich anschließender Fortsatz zugeordnet, der einen über das Ritzel vorstehenden Zapfen bildet und mit einem Gewinde für eine Befestigungsmut­ ter versehen ist, mit deren Hilfe das Ritzel und der Torsionsstab gegen einen Bund desselben fest zusammengespannt sind.

Auf der abgewandten Seite ragt der Torsionsstab über das Getriebegehäuse hinaus und ist dort mit dem Lenkspindelan­ schluß des Ventilschiebers eines Drehschieberlenkventils verbunden.

Im Hinblick auf die engen Raumverhältnisse beim Einbau solcher Lenkgetriebe in Kraftfahrzeuge, besteht Bedarf an kleinbauenden Lenkgetrieben, die so kurz wie möglich ausgebildet sind und dabei wenig Einzelbauteile aufweisen, um eine wirtschaftliche und kostengünstige sowie gewichtsmäßig leichte Bauweise zu erreichen und ferner auch bezüglich späterer Reparaturvorgänge günstige und zeitsparende Montagebedingungen bieten.

Ausgehend von dem eingangs genannten Lenkgetriebe ist es Aufgabe der Erfindung, eine die Montage von Lenkspindelan­ schluß, Ritzel und Drehschieberventil erleichternde Lagerung zu schaffen.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Torsionsstabes wird dieser samt dem notwendigen Lagerzapfen einstückig ausgebildet und der relativ kurze, vor der Kerbverzahnung liegende Teil des Torsionsstabes als Lagerzapfen für die Ritzellagerung verwendet, was die günstige Voraussetzung dafür schafft, das Lenkgetriebe axial relativ kurz und im Durchmesser klein zu bauen sowie außerhalb des Getriebegehäu­ ses als Baueinheit fertig zu montieren und von der Stirnseite des Getriebegehäuses einsetzen und wieder ausbauen zu können, an der sich die Steuersäule befindet. Dadurch erübrigt sich auch ein Zerlegen des Getriebegehäuses, was die Montagearbeit erleichtert und teuere Wartungskosten erspart.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Das Lenkgetriebe weist ein Ritzel 1, das in einem Hohlraum 2 eines Getriebegehäuses 3 drehbar gelagert ist, auf. Das Ritzel 1 wird bei Verdrehung einer Eingangswelle 4 um seine Achse 5 mitgenommen. Ritzel und Eingangswelle sind koaxial zueinander angeordnet. Die Verzahnung des Ritzels 1 greift in die Verzahnung einer nicht dargestellten Zahnstange innerhalb des Gehäuses 3 ein.

Zwischen dem Ritzel 1 und der Eingangswelle 4 ist ein Steuerventil 6 für die Steuerung des Zustromes von Druckmedium zum Servomotor bzw. aus diesem heraus vorgesehen. Das Steuerventil 6 ist mit seinem Ventilschieber 9 ebenfalls innerhalb des Hohlraumes 2 angeordnet und bildet mit dem Ritzel 1 eine Baueinheit 7.

Das Steuerventil 6 weist eine Ventilhülse 8 auf, die koaxial zum Ritzel 1 liegt und mit diesem einstückig ausgeführt ist. Die Hülse 8 wird koaxial vom Ventilschieber 9 durchsetzt, der an einem rohrförmigen Bauteil 10 der Eingangswelle 4 angeformt ist. Zwischen dem Ventilschieber 9 und der Ventilhülse 8 ist eine mit Öffnungen versehene Hülse 11 angeordnet, die mit der Ventilhülse 8 fest verbunden ist und die den Ventilschieber 9 gleitend umschließt. Die Baueinheit 7 wird in Achsrichtung von einem Torsionsstab 12 durchsetzt, der im Bereich eines seiner Enden über einen Stift 13 mit der Eingangswelle 4 und im Bereich seines gegenüberliegenden Endes mit dem Ritzel 1 über Keilnuten 14 verbunden ist und eine Anschlagschulter 19 a für das Ritzel 1 aufweist.

Die genaue Anordnung der Bohrungen und zugehörigen Leitungen innerhalb des Steuerventils 6 für die Steuerung des Druckmediums ist hier der Übersichtlichkeit halber wegge­ lassen. Es sei jedoch erwähnt, daß hierfür jede bei kraftverstärkten Lenkgetrieben übliche Anordnung gewählt werden kann, die Ventile aufweist, bei denen durch relative Verdrehung zwischen zugehörigen Ventilteilen von einer Mittelstellung des Ventils eine bestimmte Zuordnung von Öffnungen hergestellt wird, so daß die erforderliche Menge des Druckmediums zu dem mit dem Ausgangsglied verbundenen Servomotor strömt, um die gewünschte Kraftverstärkung zu bewirken.

Um eine geschlossene und robuste Bauform des Getriebes beizubehalten, weist der die Baueinheit 7 aufnehmende Hohlraum 2 eine abgesetzte Bohrung auf, so daß im Gehäuse ein Bohrungsabschnitt 2 a kleineren Durchmessers zur Aufnahme des Ritzels 1 und ein Bohrungsabschnitt 2 b größeren Durchmessers zur Aufnahme des Steuerventils 6 gebildet werden. Der Mantel der Ventilhülse 8 gleitet an der zugeordneten Innenwandung des Bohrungsabschnittes 2 b. Dieser Bohrungsabschnitt 2 b geht in einen weiteren Bohrungsabschnitt 2 c mit noch größerem Durchmesser über, der mit einer Öffnung 15′ in der Stirnwandung 15 des Gehäuses 3 in Verbindung steht. Über diese Stirnwandung ist auch die Eingangswelle 4 hindurchge­ führt.

Die Baueinheit 7 ist im Gehäuse 3 über ein Nadellager 16 und ein Rollenlager 17 drehbar gelagert. Das Nadellager 16 befindet sich in einer Bohrung 18, die sich an den Hohlraum 2 anschließt. Ein Zapfen 19 des Torsionsstabes ist darin gelagert. Das Kugellager 17 weist einen Innenring auf, der von einem Teil der Ventilhülse 8 gebildet ist und einen äußeren Laufring, der von einer Lagerhülse 20 gebildet ist, die unverdrehbar in dem Bohrungsabschnitt 2 c des Gehäuses 3 angeordnet ist. An der äußeren Lauffläche der Hülse 20 anliegend und daran befestigt ist eine ringförmige Fluiddichtung 21, die sich zwischen der Lauffläche und der rohrförmigen Eingangswelle 4 erstreckt. Die Dichtung 21 liegt an dem Wellenabschnitt 10 gleitend an, so daß deren Verdrehung nicht beeinträchtigt wird, und ist gegenüber dem Abschnitt 10 durch eine leichte Ringfeder 22 flüssigkeits­ dicht abgedichtet. Die Dichtung 21 wird ferner durch eine ringförmige Abdeckung 23 gehalten, die auf einer Eindrehung der Lagerhülse 20 aufliegt. Die Eingangswelle 4 ist durch diese Abdeckung aus dem Gehäuse 3 zwecks Verbindung mit einer nicht dargestellten Lenksäule hinausgeführt.

Eine ringförmige Flüssigkeitsdichtung 24, die auf der am Übergang zwischen den Bohrungsabschnitten größeren und kleineren Durchmessers 2 a und 2 b gebildeten Schulter aufliegt, greift an der Außenfläche der Baueinheit 7 gleitend an und dichtet demnach den das Ritzel aufnehmenden Hohlraum gegenüber dem das Steuerventil aufnehmenden Hohlraum ab.

Die Baueinheit 7, die im dargestellten Ausführungsbeispiel das Kugellager 17 und dessen äußeren Laufring 20 einschließt, wird im Hohlraum 2 lediglich durch einen C-förmigen Federring 25 gehalten, der in einer ringförmigen Ausnehmung im Bohrungsabschnitt 2 c und in der stirnseitigen Öffnung lösbar gehalten ist, und der auf diese Weise von der Außenseite des Getriebes leicht zugänglich ist. Der Federrring 25 stützt sich auf der Abdeckung 23 ab und hält diese und den hülsenförmigen äußeren Laufring 20, wobei der Laufring an einer ringförmigen Schulter festgesetzt wird, die zwischen den Bohrungsabschnit­ ten 2 b und 2 c ausgebildet ist; die Festlegung der Hülse 20 bestimmt auf einfache Weise die axiale Lage der Baueinheit 7 innerhalb des Gehäuses 3.

Der Ausbau der Baueinheit 7 aus dem Gehäuse 3 zur Wartung oder zum Austausch kann einfach und leicht durch Abnahme des Federringes 25 und Herausziehen der Baueinheit 7 - einschließlich der Hülse 20 - aus dem Hohlraum 2 durch die stirnseitige Öffnung 15 hindurch erfolgen. Während des Herausnehmens der Baueinheit 7 bleiben das Nadellager 16 und die Dichtung 24 auf ihren jeweiligen Auflagen im Gehäuse 3, können jedoch bei Bedarf danach ebenfalls herausgenommen werden.

Die Baueinheit enthält in der bei derartigen Einrichtungen üblichen Weise eine Vorkehrung, die die manuelle Betätigung des Getriebes im Falle einer Störung in der Kraftverstärkung ermöglicht. Diese Vorkehrung besteht darin, daß die rohrförmige Eingangswelle im Bereich des Ritzels 1 eine nichtzylindrische Mantelfläche aufweist, die beispielsweise im wesentlichen rechteckförmig und mit Spiel in einer buchsenförmigen Aufnahme 27 des Ritzels gehalten ist. Die Aufnahme 27 ist ebenfalls im Schnitt nichtzylindrisch, beispielsweise rechteckförmig. Das Spiel zwischen den Teilen 26 und 27 ist so bemessen, daß eine begrenzte Verdrehung zwischen der Eingangswelle 10 und der Ventilhülse 8 möglich ist, um die Funktion des Ventils 6 zuzulassen, während bei einer Störung in der Kraftverstärkung die Teile 26 und 27 bei der relativen Verdrehung zwischen Welle 10 und Hülse 8 gegeneinander zur Anlage kommen, so daß das Ritzel direkt und mit der Eingangswelle 4 zusammen gedreht werden kann.

Claims (3)

1. Hydraulisches Zahnstangen-Hilfskraft-Lenkgetriebe für Fahr­ zeuge, mit einem in einem Getriebegehäuse für den Antrieb der Zahnstange angeordneten Ritzel, das über eine Kerbver­ zahnung mit einem Ende eines koaxialen Torsionsstabes ver­ bunden ist, dessen anderes Ende über das Getriebegehäuse hinausragt und mit dem einen Lenkspindelanschluß aufweisen­ den Ventilschieber eines zur Steuerung der Druckflüssigkeit für die Lenkbetätigung dienenden Drehschieber-Ventiles starr verbunden ist, dessen Ventilhülse durch den Torsionsstab über das Ritzel mit relativer Verdrehung gegenüber dem Ventilschieber angetrieben und axial gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ritzel zugewandte Ende des Torsionsstabes (12) als über das Ritzel (1) hinaus verlängerter, vorstehender Zapfen (19) ausgebil­ det und im Getriebegehäuse (3) drehbar gelagert ist, und das Ritzel (1) und Ventilhülse (8) ein einstückiges Bauteil (7) bilden, das sich an einer Anschlagschulter (19 a) abstützt, die zwischen der das Ritzel (1) und den Torsionsstab (12) verbindenden Kerbverzahnung (14) und dem vorstehenden, im Durchmesser größeren Zapfen (19) des Torsionsstabes gebil­ det ist.

2. Hydraulisches Zahnstangen-Hilfskraft-Lenkgetriebe nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzellager (18), Ritzel (1), Ventilaußengehäuse (8) und dessen Lager (17) einen von Bauteil zu Bauteil nach der stirnseitigen, dem Lenkspindelanschluß benachbarten Montage­ öffnung (15) des Getriebegehäuses (3) hin fortschreitend größer werdende Außendurchmesser aufweisen.

3. Hydraulisches Zahnstangen-Hilfskraft-Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzellager (18) als Nadellager ausgebildet ist.