DE3532637C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des einzigen Patentanspruchs.

In dem Patent-Abstract of Japan, JP 59-1 67 373 A ist eine Zahnstangenhilfskraftlenkung dieser Art beschrieben. Diese Befestigungsart für den Kolben reduziert zwar den Montage­ aufwand, wirft aber Festigkeitsprobleme auf, da von der Kopfschraube aufgenommene Kräfte über den durch das Schraubengewinde für die Kopfschraube geschwächten Zapfen auf die Zahnstange übertragen werden müssen. Aufgrund der stark wechselnden Bean­ spruchung wird die Lebensdauer dieser Verbindung stark herabgesetzt und die Gefahr ei­ nes frühzeitigen Bruchs erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Zahnstangenhilfskraftlen­ kung zu schaffen, die bei unveränderten Abmessungen eine höhere mechanische Festig­ keit der Verbindung von Arbeitskolben und Zahnstange aufweist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im einzigen Patentanspruch angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im fol­ genden näher beschrieben. Die Figur zeigt

Eine schematische Längsschnittdarstellung einer Befestigung des Arbeits­ kolbens an einem Ende der Zahnstange.

In der in der Figur dargestellten Ausführungsform beginnt ein Sackloch 5 a in einem zylin­ drischen Abschnitt 19 c mit einem großen Innendurchmesser; dieser zylindrische Ab­ schnitt 19 c erstreckt sich von der äußeren - in der Zeichnung links befindlichen - Stirn­ fläche 4 b eines Zapfens 4 bis zu einer radialen Ebene in einer Position "X", die sich etwa in der Mitte der axialen Länge l ₄ des Zapfens 4 an einer Zahnstange 3 befindet. Ein Innenge­ winde 5 an der Innenumfangsfläche des Sacklochs 5 a beginnt in der genannten Position "X" und erstreckt sich bis zum Grund 5 b dieses Sacklochs 5 a. Das bedeutet, das Außengewinde 19 a einer Kopfschraube 6 greift in das Innengewinde 5 des Zapfens 4 in einen Abschnitt ein, der sich von dieser Position "X" der axialen Länge l ₄ des Zapfens 4 bis zum unteren En­ de 19 b der Kopfschraube 6 erstreckt.

Wenn nunmehr wegen einer Druckdifferenz zwischen zwei Arbeitskammern 11 und 12 in einem Hydraulikzylinder 10 ein ringförmiger Arbeitskolben 7 belastet wird, dann wird der ausgeübte Hydraulikdruck von der Kopfschraube 6 über den Eingriffsbereich zwi­ schen Außengewinde 19 a und Innengewinde 5 auf die Zahnstange 3 übertragen, ohne daß eine wesentliche Kraftübertragung über das Material des Zapfens 4 stattfindet. Die oben genannte Kraft wird somit nicht allein auf den Zapfen 4 mit seinem kleinen Außendurch­ messer d ₂ übertragen. Da die Zahnstange 3 am unteren Ende 19 b der Kopfschraube 6 rela­ tiv dick ausgebildet ist, besteht dort keinerlei Bruchgefahr.

In der erläuterten Ausführungsform erstreckt sich der zylindrische Abschnitt 19 c mit großem Innendurchmesser von der (links-seitigen) Stirnseite 4 b des Zapfens 4 bis zu ei­ ner Querebene in der Position "X", die sich etwa in der Mitte der axialen Länge l ₄ des Zap­ fens 4 befindet; d. h., das Innengewinde 5 innerhalb des Sacklochs 5 a beginnt in dieser mittigen Position "X" der axialen Länge l ₄ des Zapfens 4 und reicht bis zum Boden 5 b des Sacklochs 5 a. Bei einer abgewandelten, bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die­ ser zylindrische Abschnitt 19 c mit großem Innendurchmesser über die gesamte axiale Länge des Zapfens 4, d. h., von der Stirnseite 4 b des Zapfens 4 bis zu einer radialen Ebene in einer Stellung, die im wesentlichen der (links-seitigen) Stirnfläche 3 b der Zahnstange 3 entspricht. In diesem Falle beginnt das Innengewinde 5 an einer Querebene, welche der Stirnfläche 3 b der Zahnstange 3 entspricht und erstreckt sich bis zum Boden 5 b des Sack­ lochs 5 a. Weil in dieser Ausführungsform die Kraft von der Kopfschraube 6 direkt auf die dickwandige Zahnstange 3 übertragen wird - ohne den zwischengeschalteten Zapfen 4 - ist es möglich, die mechanische Festigkeit und Belastbarkeit der Vorrichtung noch weiter zu steigern.

Abgesehen von dieser Ausbildung des Gewindeabschnittes am Zapfen 4 bzw. an der Zahn­ stange 3 sind die weiteren Merkmale und funktionalen Wirkungen der erfindungsgemäß­ en Ausführungsform im wesentlichen die gleichen, wie bei der bekannten Ausführungs­ form einer hydraulischen Zahnstangenhilfskraftlenkung; daher erübrigt sich eine wei­ ter detaillierte Beschreibung.

Wie in der Zeichnung dargestellt, weist in der erläuterten Ausführungsform der Arbeits­ kolben 7 eine ringförmige Gestalt auf und ist durch zwei ringförmige Dichtungsteile 15 und 14, 18 abgedichtet. Ohne in dieser Hinsicht auf die obige Ausführungsform be­ schränkt zu sein, ist es auch möglich, den Arbeitskolben 7 in irgendeiner anderen Form auszubilden, und diesen Arbeitskolben 7 mit lediglich einem einzigen, nichtringförmi­ gen Dichtungsteil abzudichten.

Claims (1)

1. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung für Fahrzeuge, mit einem in einem Gehäuse gelagerten Ritzel, das mit einer Zahnstange (3) kämmt, an deren einer Stirnfläche (3 b) ein koaxialer Zapfen (4) vorsteht, den ein koaxiales Sackloch (5) mit einem Gewinde bis in das angrenzende Zahnstangende hinein durchdringt, in das eine Kopfschraube (6) eingeschraubt ist, die einen Arbeitskolben (7) auf dem Zapfen (4) mit axialem und radialem Spiel hält, dadurch gekennzeichnet, daß von der Stirnseite (4 b) des Zapfens (4) her das Sackloch (5) einen Abschnitt (19 c) mit einem Bohrungsdurchmesser aufweist, der größer ist als der Gewindeaußendurchmesser der Kopfschraube (6), und daß dieser Abschnitt (19 c) bis in eine Querebene reicht, die in einem Bereich zwischen etwa der Mitte (X) der Längserstreckung des Zapfens (4) und etwa der Stirnfläche (3 b) des angrenzenden Zahnstangenendes liegt.