DE3635020A1

DE3635020A1 - Formschluessige befestigung einer ringfoermigen anschlagscheibe in einem zylinder

Info

Publication number: DE3635020A1
Application number: DE19863635020
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl Ing Kurzidim
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1985-10-26
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1987-04-30
Anticipated expiration: 2006-10-16
Also published as: DE3635020C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine formschlüssige Befestigung einer axialkraftbeaufschlagten ringförmigen Anschlagscheibe in einem Zylinder der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Axialkraftbeaufschlagte ringförmige Anschlagscheiben dieser Art werden auf sehr unterschiedlichen technischen Gebieten benötigt.

Unter anderem ist es üblich, den Lenkeinschlag der Räder eines Kraftfahrzeuges mit Zahnstangenlenkung durch eine Hubbegrenzung der Zahnstange zu begrenzen, indem im zylindrischen Gehäuse der Zahnstangenlenkung - für jede Richtung - ein Axialanschlag angeordnet wird, gegen den z. B. das Axialgelenk der an der Zahnstange angelenkten Spurstangen gegenfährt. Bei Anordnungen mit einer hydraulischen Servounterstützung dienen diese ringförmig gestalteten Anschläge mit ihrer vom Axialgelenk abgewandten Seite gleichzeitig als axiale Abstützung für eine Labyrinthdichtung o. ä.

Bei einer bekannten servounterstützten Zahnstangenlenkung wird eine ringförmige Anschlagscheibe axial mit Hilfe eines Federdrahtes gesichert, der einerseits in einer Umfangsnut der Anschlagscheibe und andererseits in einer damit korrespondierenden Umfangsnut des zylindrischen Zahnstangengehäuses liegt. Dieser Federdraht wird durch ein in der Gehäusewandung befindliches Langloch in die Nuten eingelegt, indem er von außen durch das Langloch in die Nuten eingeführt und die Anschlagscheibe anschließend mittels eines Spezialschlüssels so lange gedreht wird, bis der Draht gänzlich in die Nuten eingezogen ist. Der Montageaufwand ist hierbei beträchtlich und eine spätere Demontage recht schwierig. Hinzu kommt, daß eine radiale Öffnung im Gehäuse generell eine gewisse Schwächung des an sich hochbeanspruchten Gehäusteils darstellt und andererseits auch eine zusätzliche Verschmutzungsgefahr bedeutet. Da im übrigen bei servounterstützten Zahnstangenlenkungen i. a. sowieso bereits besondere Vorkehrungen gegen das Eintreten von Luftfeuchtigkeit getroffen werden müssen, bedeuten solche Gehäuseöffnungen zusätzliche Komplikationen.

Es könnte nun daran gedacht werden, die Schwierigkeiten in der Weise zu umgehen, daß als Axialanschlag ein in eine Umfangsnut der zylindrischen Gehäusewandung eingelegter radial federnder Sicherungsring mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen wird. Ein solcher Sicherungsring erfordert jedoch einerseits die Verwendung einer scharfflankigen Umfangsnut, was wegen der damit verbundenen Kerbwirkungen problematisch ist, und ermöglicht andererseits in radialer Richtung nur beschränkte Abmessungen, so daß die axiale Abstützung einer auf der Zahnstange befindlichen Labyrinthdichtung o. ä. nicht oder nur unzulänglich möglich ist.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine formschlüssige Befestigung einer axialkraftbeaufschlagten ringförmigen Anschlagscheibe in einem Zylinder anzugeben, die geeignet ist, u. a. in einer Kfz-Zahnstangenlenkung mit hydraulischer Servounterstützung als axiale Hubbegrenzung zu dienen und die nicht nur in einfacher Weise zu montieren, sondern in gleich einfacher Weise zu demontieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Erfindungsgemäß wird also in Kombination der mit der axialkraftbeaufschlagten ringförmigen Anschlagscheibe und mit der Zylinderwandung zusammenwirkende Sicherungsdraht als radial nach außen vorgespannter Sicherungsring mit nach innen abgewinkelten Enden ausgebildet und die Umfangsnut der Anschlagscheibe zur Aufnahme der abgewinkelten Enden des Sicherungsringes entlang eines Teils ihres Umfanges radial vertieft ausgebildet, wobei in diesem Bereich die Anschlagscheibe auf ihrer einen Stirnseite mit einer axialen Aussparung versehen ist, die sich axial bis in die Umfangsnut und von außen sektorförmig radial so weit nach innen erstreckt, daß für ein Spannwerkzeug freie axiale Zugänglichkeit zu den abgewinkelten Enden des Sicherungsringes gegeben ist.

Durch diese Ausbildung ist es unter Verwendung einer abgerundeten Umfangsnut in der zylindrischen Gehäusewandung und ohne Schwächung dieser Gehäusewandung möglich, eine sich radial von der zylindrischen Gehäusewandung bis zur Zahnstange erstreckende ringförmige Anschlagscheibe sehr leicht zu montieren und wieder zu demontieren, wobei nicht nur ein zuverlässiger axialkraftbeaufschlagbarer Anschlag hergestellt wird, sondern gleichzeitig auch eine zuverlässige Axialabstützung für eine benachbarte Labyrinthdichtung o. ä. geschaffen ist.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Teil einer hydraulisch unterstützten Kfz-Zahnstangenlenkung,

Fig. 2 die Draufsicht einer erfindungsgemäß verwendeten Anschlagscheibe,

Fig. 3 eine entlang der Schnittführung III teilgeschnittene Seitenansicht dieser Anschlagscheibe und

Fig. 4 die Draufsicht eines erfindungsgemäß verwendeten Sicherungsringes.

In Fig. 1 ist das eine Ende einer servounterstützten Kfz-Zahnstangenlenkung dargestellt, dessen Gehäuse mit 1 und dessen Zahnstange mit 2 beziffert ist. Am freien Ende der Zahnstange 2 ist das Axialgelenk 7 einer mit dem gelenkten Rad in Verbindung stehenden nicht weiter dargestellten Spurstange angeschraubt.

Der hydraulische Arbeitsraum 10 ist axial durch ein ringförmiges Arbeitsraumabschlußstück 3 abgeschlossen, welches gegen die Gehäusewandung 1 mittels eines O-Ringes und gegen die Zahnstange 2 durch eine Stangendichtung 4 abgedichtet ist. Arbeitsraumabschlußstück 3 und Stangendichtung 4 liegen axial an einer ringförmigen Anschlagscheibe 6 an, welche mittels eines radial nach außen vorgespannten Sicherungsringes 9 formschlüssig im zylindrischen Gehäuse 1 der Zahnstangenlenkung befestigt ist. Durch eine gummielastische Manschette 8, die einenends am Gehäuse 1 und - nicht dargestellt - anderenends am Axialgelenk 7 oder der anschließenden Spurstange befestigt ist, ist die Zahnstangenlenkung gegen Verschmutzung etc. geschützt.

Der aus Federdraht gefertigte Sicherungsring 9 besitzt nach innen abgewinkelte Enden 91. Sein Außendurchmesser ist wie bei Sicherungsringen üblich im nichteingebauten Zustand größer als der Außendurchmesser der Anschlagscheibe 6 und sein Drahtdurchmesser ist geringer als die Tiefe der in der Anschlagscheibe 6 vorgesehenen Umfangsnut 61.

Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, ist die Umfangsnut 61 der Anschlagscheibe 6 entlang eines Teils ihres Umfanges radial so vertieft ausgebildet, daß in ihr die nach innen abgewinkelten Enden 91 des Sicherungsringes Platz finden. In diesem Bereich ist die Anschlagscheibe 6 darüber hinaus auf ihrer einen Stirnseite mit einer axialen Aussparung 62 versehen. Diese erstreckt sich axial bis in die Umfangsnut 61 und außerdem von außen sektorförmig radial so weit nach innen, daß die nach innen abgewinkelten Enden 91 des in die Umfangsnut 61 eingelegten Sicherungsringes 9 für ein Spannwerkzeug, z. B. eine Spitzzange, axial frei zugänglich sind.

Der Sicherungsring 9 wird durch Überstreifen im gespreizten Zustand in die Nut 61 der Anschlagscheibe 6 so eingelegt, daß seine abgewinkelten Enden 91 in die axiale Aussparung 62 der Anschlagscheibe zu liegen kommen. Die derart vormontierte Baueinheit aus Anschlagscheibe 6 und Sicherungsring 9 wird bei der Montage der Zahnstangenlenkung über die Zahnstange 2 in das zylindrische Gehäuse 1 eingeschoben, wobei der Sicherungsring 9 mittels eines an den abgewinkelten Enden 91 angreifenden Spannwerkzeuges radial so weit zusammengespannt wird, daß er während des Einschiebevorganges völlig in der Umfangsnut 61 der Anschlagscheibe 6 verschwindet. Nach axialer Positionierung dieser vormontierten Baueinheit spreizt sich der Sicherungsring 9 radial wieder auf, so daß er teils in der Umfangsnut 61 der Anschlagscheibe und teils in der nicht weiter bezifferten Umfangsnut des zylindrischen Gehäuses 1 zu liegen kommt und die Anschlagscheibe 6 in gewünschter Weise axial fixiert. Sie bietet damit einen sicheren axialen Anschlag für das Axialgelenk 7 der Spurstange, d. h. zur Hubbegrenzung der Zahnstangenlenkung. Da die Umfangsnut im zylindrischen Gehäuse 1 nicht scharfflankig, sondern halbkreisförmig ausgebildet ist, treten nachteilige Kerbwirkungen nicht auf.

Im Ausführungsbeispiel sind zwei konstruktive Details noch besonders beachtlich. So ist die im Vergleich zur Umfangsnut des Zylindergehäuses 1 tiefgrundige Umfangsnut 61 der Anschlagscheibe 6 an ihrer einen Nutflanke mit einer etwa kreisförmigen leichten Anfasung 65 versehen, durch welche die axiale Standfestigkeit der Axialscheibenbefestigung beim Anschlagen des Axialgelenks 7 an der Anschlagscheibe 6 erhöht wird. Die etwa viertelkreisförmige Anfasung 65 legt sich dabei nämlich am kreisförmigen Querschnitt des Sicherungsringes 9 an und unterfängt diesen wie eine Art Widerlager, wodurch die Sicherheit gegen ein radiales Nachinnendrücken des Sicherungsringes 9 erhöht wird.

Außerdem ist die radiale Abmessung der sektorförmigen axialen Aussparung 62 der Anschlagscheibe geringer bemessen als die Länge der nach innen abgewinkelten Enden 91 des Sicherungsringes 9. Dafür ist die Umfangsnut 61 in diesem Bereich aber schlitzförmig bis zum Innenumfang der Anschlagscheibe hindurchgeführt. In Fig. 3 ist dieser Schlitz mit 63 beziffert. Die abgewinkelten Enden 91 des in die Umfangsnut 61 eingelegten Sicherungsringes erstrecken sich somit radial in diesen Schlitz 63 hinein. Diese Ausbildung besitzt den Vorteil, daß die abgewinkelten Enden 91 axial in beiden Richtungen geführt sind, wobei die eine axiale Führung durch den kreisförmigen Steg 64 gewährt wird.

Claims

1. Formschlüssige Befestigung einer axialkraftbeaufschlagten ringförmigen Anschlagscheibe in einem Zylinder mittels eines einerseits in eine Umfangsnut der Anschlagscheibe und andererseits in eine Umfangsnut des Zylinders eingreifenden Sicherungsdrahtes, gekennzeichnet durch folgende zum Teil bekannte Merkmale:
a) Der Sicherungsdraht ist als radial nach außen vorgespannter Sicherungsring (9) mit nach innen abgewinkelten Enden (91) ausgebildet, dessen Außendurchmesser im nichteingebauten Zustand größer ist als der der Anschlagscheibe (6) und dessen Drahtdurchmesser geringer ist als die Tiefe der Umfangsnut (61) der Anschlagscheibe (6).
b) Die Umfangsnut (61) der Anschlagscheibe (6) ist zur Aufnahme der abgewinkelten Enden (91) des Sicherungsringes (9) entlang eines Teils ihres Umfangs radial vertieft ausgebildet und in diesem Bereich ist die Anschlagscheibe (6) auf ihrer einen Stirnseite mit einer axialen Aussparung (62) versehen, die sich axial bis in die Umfangsnut (61) und von außen sektorförmig radial so weit nach innen erstreckt, daß für ein Spannwerkzeug freie axiale Zugänglichkeit zu den abgewinkelten Enden (91) des Sicherungsrings (9) gegeben ist.

2. Formschlüssige Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (61) der Anschlagscheibe (6) zumindest an einer Nutflanke eine etwa vierelkreisförmige Anfasung (65) aufweist.