DE4011031A1 - Zahnstangen-hilfskraftlenkung, fuer - insbesondere schwere - kraftfahrzeuge - Google Patents
Zahnstangen-hilfskraftlenkung, fuer - insbesondere schwere - kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zahnstangen-
Hilfskraftlenkung für - insbesondere schwere -
Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Dabei sind zur Hilfskraftunterstützung zwei hydraulisch
voneinander getrennte Lenkkreise vorgesehen, die je eine
Zylinder-Kolben-Einheit enthalten. Beide Zylinder-Kolben-
Einheiten sind mechanisch miteinander verbunden. Eine der
Zylinder-Kolben-Einheiten steht mit einem Abtriebsgestänge
in Verbindung, das zur Übertragung der Lenkbewegung auf
die zu lenkenden Fahrzeugräder ausgebildet ist.
Zahnstangen-Hilfskraftlenkungen können in Ein-Kreis-
Ausführung für schwere Nutzfahrzeuge nur bis zu einer
Lenkachslast von ca. 6500 kg verwendet werden, da
bestimmte Forderungen des Gesetzgebers (z. B. § 38 der
StVZO) zu erfüllen sind. Diese Grenze ergibt sich durch
das systembedingte direkte Gesamt-Übersetzungsverhältnis
von Zahnstangen-Hilfskraftlenkungen. Für Kraftfahrzeuge,
deren Lenkachslasten 6500 kg übersteigen, sind Zahnstangen-
Hilfskraftlenkungen mit zwei hydraulisch voneinander
getrennten Lenkkreisen erforderlich.
Eine derartige Zahnstangen-Hilfskraftlenkung ist
beispielsweise bekannt aus der EP-B1-01 88 158. In dieser
Zahnstangen-Hilfskraftlenkung sind zwei Zylinder-Kolben-
Einheiten parallel nebeneinander angeordnet. Die beiden
Zylinder-Kolben-Einheiten sind durch eine elastische
Kupplung miteinander verbunden, die zwischen den beiden
axial verschiebbaren Zylindern angeordnet ist. Die beiden
nebeneinander angeordneten Zylinder-Kolben-Einheiten
benötigen relativ viel Platz. Eine derartige Ausführung
erfordert einen großen Herstellungs- und Montageaufwand.
Die Stelle, an der die Verbindungsteile von der Zahnstange
zu den zu lenkenden Fahrzeugrädern aus dem Gehäuse
heraustreten, ist durch eine gleitende Abdichtung
abgedichtet. Eine solche gleitende Abdichtung kann bei
starker Verschmutzung, wie sie im Bereich eines
Lenkgetriebes auftritt, zu Schwierigkeiten führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Zahnstangen-Hilfskraftlenkung mit zwei hydraulisch
voneinander getrennten Lenkkreisen der eingangs
beschriebenen Art raumsparend auszubilden. Dabei sollen
nur wenige leicht herzustellende und zu montierende Teile
verwendet werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1
gekennzeichnete Zahnstangen-Hilfskraftlenkung gelöst.
Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist jedoch nicht
auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt.
Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle
Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen
Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Zur Lösung der Aufgabe gehört es, daß das Lenkgehäuse
im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und einen
Zylinder des ersten Lenkkreises enthält. Dabei bildet die
Zahnstange mit ihren beidseitigen Stirnflächen den Kolben
des ersten Lenkkreises und trennt zwei Zylinderräume des
ersten Lenkkreises voneinander. Die Zylinder-Kolben-Einheit
des zweiten Lenkkreises wird durch zwei Zylinderräume, die
von den Stirnseiten der Zahnstange ausgehend in der
Zahnstange angeordnet sind, und von zwei mit dem
Lenkgehäuse fest verbundenen Kolben gebildet. Die Zylinder
und Kolben der beiden Zylinder-Kolben-Einheiten sind
ineinander geschachtelt und benötigen deshalb nur sehr
wenig Raum. Durch diese Anordnung wird durch ein einziges
Bauteil der Kolben des einen Lenkkreises und der Zylinder
des anderen Lenkkreises gebildet.
Zweckmäßigerweise ist jeder der beiden Kolben des
zweiten Lenkkreises mit einem Gehäusedeckel verbunden, der
den Zylinder des ersten Lenkkreises abschließt. Auch
hierbei erfüllt ein einfach herzustellendes Bauteil zwei
unterschiedliche Funktionen. In diesem aus dem Kolben des
zweiten Lenkkreises und dem Gehäusedeckel bestehenden
Bauteil lassen sich die Drucköl-Durchführkanäle für die
Zylinderräume der beiden Lenkkreise leicht unterbringen.
Durch die Ineinanderschachtelung der beiden Zylinder-
Kolben-Einheiten wird eine im wesentlichen zylindrische
Außenform des Lenkgehäuses erreicht. Dadurch kann wie bei
Ein-Kreis-Zahnstangen-Hilfskraftlenkungen ein fest mit dem
Lenkgehäuse verbundener zylindrischer Faltenbalg verwendet
werden, mit dem eine sichere Abdichtung der Austrittsstelle
des Abtriebsgestänges aus dem Lenkgehäuse erreicht werden
kann.
Zweckmäßigerweise werden an den beiden Gehäusedeckeln
Befestigungselemente zur Befestigung des Lenkgehäuses in
dem Kraftfahrzeug angebracht. Auf diese Weise können bei
einem Einbau der Hilfskraftlenkung in verschiedenen
Fahrzeugen mit unterschiedlichen Befestigungsvorrichtungen
die Gehäusedeckel entsprechend angepaßt werden, während
das große und teure Hauptteil der Hilfskraftlenkung, das
Lenkgehäuse für alle diese Anwendungsfälle beibehalten
werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die
erfindungsgemäße Zahnstangen-
Hilfskraftlenkung mit einem schematisch
dargestellten Schaltplan der beiden
Lenkkreise,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Zahnstangen-
Lenkgetriebe nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Teilschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem
Maßstab mit einer Ausführungsvariante der
Trenndichtungen der beiden Lenkkreise.
Bei der erfindungsgemäßen Zahnstangen-
Hilfskraftlenkung ist in einem Lenkgehäuse 1 ein Ritzel 2
drehbar gelagert. Das Ritzel 2 ist über einen
Lenkspindelanschluß 3 mit einem nicht dargestellten
Lenkhandrad verbunden. Mit dem Ritzel 2 steht eine
Zahnstange 4 in Kämmeingriff. Die Zahnstange 4 weist an
ihren beiden Stirnseiten Stirnflächen 5 und 6 auf, die
einen Kolben 7 bilden. Das Lenkgehäuse 1 weist eine im
wesentlichen zylindrische Form auf und enthält einen
Zylinder 8. Der Zylinder 8 und der Kolben 7 bilden zusammen
eine Zylinder-Kolben-Einheit eines ersten Lenkkreises.
Dabei trägt der Kolben 7 an seiner äußeren zylindrischen
Umfangsfläche an beiden Enden je eine Kolbendichtung 10
bzw. 11. Der Kolben 7 trennt damit in dem Zylinder 8 zwei
Zylinderräume 12 und 13 des ersten Lenkkreises voneinander.
In der Zahnstange 4 sind zwei Zylinderräume 14 und 15
angeordnet, die in zwei von den beiden Stirnflächen 5 und 6
der Zahnstange 4 ausgehenden Sackbohrungen gebildet sind.
Das Lenkgehäuse 1 ist an den beiden Enden seines
Zylinders 8 durch zwei Gehäusedeckel 16 und 17 verschlossen.
Mit den Gehäusedeckeln 16 und 17 sind zwei Kolben 18 und 20
fest verbunden. Zweckmäßigerweise sind die Kolben 18
bzw. 20 einteilig mit den Gehäusedeckeln 16 bzw. 17
ausgebildet. Zwischen jedem Zylinderraum 14 bzw. 15 und dem
dazugehörigen Kolben 18 bzw. 20 ist eine Kolbendichtung 21
bzw. 22 angeordnet. Die Zylinderräume 14 und 15 bilden
zusammen mit dem Kolben 18 und 20 eine Zylinder-Kolben-
Einheit eines zweiten Lenkkreises.
In jedem Gehäusedeckel 16 bzw. 17 ist ein
Druckölkanal 23 bzw. 24 angeordnet, durch den Drucköl in
den benachbarten Zylinderraum 12 bzw. 13 eingeleitet bzw.
aus ihm abgeleitet werden kann. An jeden Druckölkanal 23
bzw. 24 ist eine Arbeitsleitung 25 bzw. 26 des ersten
Lenkkreises angeschlossen. Die beiden Arbeitsleitungen 25
und 26 können über ein erstes Steuerventil 27 wechselweise
mit einer ersten Servopumpe 28, die beispielsweise vom
Fahrzeugmotor 30 angetrieben wird und mit einem ersten
Behälter 31 verbunden werden.
Jeder der beiden Kolben 18 und 20 ist von einem
Druckölkanal 32 bzw. 33 durchsetzt, durch den dem
zugehörigen Zylinderraum 14 bzw. 15 Drucköl zugeführt bzw.
aus ihm abgeleitet werden kann. An jeden Druckölkanal 32
bzw. 33 ist eine Arbeitsleitung 34 bzw. 35 angeschlossen,
die über ein zweites Steuerventil 36 wechselweise mit einer
zweiten Servopumpe 37 und einem zweiten Behälter 38
verbunden werden können. Die zweite Servopumpe 37 ist als
Notlenkpumpe ausgebildet und wird zweckmäßigerweise von
einem Teil des Antriebsstranges zwischen dem
Getriebeausgang und den Fahrzeugrädern angetrieben.
Die Übertragung der Bewegung der Zahnstange 4 auf zu
lenkende Fahrzeugräder 40 und 41 erfolgt zweckmäßigerweise
durch einen sogenannten Mittenabtrieb 42. Dazu ist an der
Zahnstange 4 ein Mitnehmerzapfen 43 befestigt, der durch
einen Schlitz 44 aus dem Lenkgehäuse 1 herausgeführt wird.
An dem Mitnehmerzapfen 43 sind zwei Spurstangen 45 und 46
des Abtriebsgestänges angelenkt. Ein im wesentlichen
zylindrischer Faltenbalg 47 ist an seinen beiden Enden fest
mit dem Lenkgehäuse 1 verbunden und dichtet den Schlitz 44
und damit die Befestigungsstelle des Abtriebsgestänges
gegenüber der Umgebung ab.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist neben
der einen Kolbendichtung 21, die den Zylinderraum 12 des
ersten Lenkkreises von dem Zylinderraum 14 des zweiten
Lenkkreises trennt, eine zweite Kolbendichtung 48
angeordnet. Zwischen der einen Kolbendichtung 21 und der
zweiten Kolbendichtung 48 ist eine Leckölleitung 50
angeschlossen, durch die eventuell aus einem der
Zylinderräume 12 oder 14 austretendes Lecköl abgeleitet
werden kann. Durch diese Leckölleitung 50, die entsprechend
auch am anderen Ende der Zahnstange 4 angeordnet ist, wird
ein Leckölaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten
Lenkkreis in einem Schadensfall verhindert. Dies ergibt
mehr Sicherheit durch Früherkennung von Dichtungsschäden,
ohne daß ein Ölverlust nach außen auftritt. Die
Früherkennung erfolgt in bekannter Weise, z. B. durch
Durchflußanzeiger oder Ölstandsanzeiger in beiden
Lenkkreisen.
Unterschiedliche Fahrzeuge weisen unterschiedliche
Befestigungspunkte für die Lenkung auf. Um für teure
Hauptteile der Lenkung, beispielsweise das Lenkgehäuse 1,
einheitliche Ausführungen für eine Großserien-Fertigung zu
erreichen, werden die Befestigungselemente zur Befestigung
des Lenkgehäuses 1 an kleinere, billige Teile, nämlich die
Gehäusedeckel 16 und 17, gelegt. Jeder Gehäusedeckel 16
bzw. 17 weist deshalb einen Befestigungsflansch 51 bzw. 52
auf, mit dem das Lenkgehäuse im Fahrzeug befestigt wird.
Bezugszeichen
1 Lenkgehäuse
2 Ritzel
3 Lenkspindelanschluß
4 Zahnstange
5 Stirnfläche
6 Stirnfläche
7 Kolben
8 Zylinder
9 -
10 Kolbendichtung
11 Kolbendichtung
12 Zylinderraum
13 Zylinderraum
14 Zylinderraum
15 Zylinderraum
16 Gehäusedeckel
17 Gehäusedeckel
18 Kolben
19 -
20 Kolben
21 Kolbendichtung
22 Kolbendichtung
23 Druckölkanal
24 Druckölkanal
25 Arbeitsleitung
26 Arbeitsleitung
27 Erstes Steuerventil
28 Erste Servopumpe
29 -
30 Fahrzeugmotor
31 Erster Behälter
32 Druckölkanal
33 Druckölkanal
34 Arbeitsleitung
35 Arbeitsleitung
36 Zweites Steuerventil
37 Zweite Servopumpe
38 Zweiter Behälter
39 -
40 Fahrzeugrad
41 Fahrzeugrad
42 Mittenabtrieb
43 Mitnehmerzapfen
44 Schlitz
45 Spurstange
46 Spurstange
47 Faltenbalg
48 Zweite Kolbendichtung
49 -
50 Leckölleitung
51 Befestigungsflansch
52 Befestigungsflansch
2 Ritzel
3 Lenkspindelanschluß
4 Zahnstange
5 Stirnfläche
6 Stirnfläche
7 Kolben
8 Zylinder
9 -
10 Kolbendichtung
11 Kolbendichtung
12 Zylinderraum
13 Zylinderraum
14 Zylinderraum
15 Zylinderraum
16 Gehäusedeckel
17 Gehäusedeckel
18 Kolben
19 -
20 Kolben
21 Kolbendichtung
22 Kolbendichtung
23 Druckölkanal
24 Druckölkanal
25 Arbeitsleitung
26 Arbeitsleitung
27 Erstes Steuerventil
28 Erste Servopumpe
29 -
30 Fahrzeugmotor
31 Erster Behälter
32 Druckölkanal
33 Druckölkanal
34 Arbeitsleitung
35 Arbeitsleitung
36 Zweites Steuerventil
37 Zweite Servopumpe
38 Zweiter Behälter
39 -
40 Fahrzeugrad
41 Fahrzeugrad
42 Mittenabtrieb
43 Mitnehmerzapfen
44 Schlitz
45 Spurstange
46 Spurstange
47 Faltenbalg
48 Zweite Kolbendichtung
49 -
50 Leckölleitung
51 Befestigungsflansch
52 Befestigungsflansch
Claims (8)
1. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung für - insbesondere
schwere - Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:
- - in einem Lenkgehäuse (1) ist ein Ritzel (2) drehbar gelagert;
- - mit dem Ritzel (2) steht eine in dem Lenkgehäuse (1) axial verschiebbar geführte Zahnstange (4) in Eingriff;
- - zur Hilfskraftunterstützung sind zwei hydraulisch voneinander getrennte Lenkkreise vorgesehen, die je eine Zylinder-Kolben-Einheit enthalten;
- - die Zylinder-Kolben-Einheiten sind mechanisch miteinander verbunden;
- - eine der Zylinder-Kolben-Einheiten steht mit einem Abtriebsgestänge (42, 44, 45) in Verbindung, das zur Übertragung der Lenkbewegung von der Zahnstange (4) auf zu lenkende Fahrzeugräder ausgebildet ist,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - das Lenkgehäuse (1) ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet und enthält einen Zylinder (8) des ersten Lenkkreises;
- - die Zahnstange (1) bildet mit ihren beidseitigen Stirnflächen (5, 6) den Kolben (7) des ersten Lenkkreises und trennt zwei Zylinderraume (12, 13) des ersten Lenkkreises voneinander;
- - ausgehend von den Stirnflächen (5, 6) der Zahnstange (4) sind in der Zahnstange (4) zwei Zylinderräume (14, 15) gebildet, die mit zwei mit dem Lenkgehäuse (1) fest verbundenen Kolben (18, 20) die Zylinder-Kolben-Einheit des zweiten Lenkkreises bilden.
2. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der
beiden Kolben (18, 20) des zweiten Lenkkreises mit einem
den Zylinder (8) des ersten Lenkkreises abschließenden
Gehäusedeckel (16, 17) verbunden ist.
3. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der
beiden Gehäusedeckel (16, 17) einen Druckölkanal (23, 24)
zum Durchführen von Drucköl zu und von einem der
Zylinderräume (12, 13) des ersten Lenkkreises enthält.
4. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der
beiden Kolben (18, 20) des zweiten Lenkkreises einen
Druckölkanal (32, 33) zum Durchführen von Drucköl zu und
von einem der Zylinderräume (14, 15) des zweiten
Lenkkreises enthält.
5. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Befestigungsstelle des Abtriebsgestänges (42, 44, 45) in
der Mitte der Zahnstange (4) liegt und durch einen mit dem
Lenkgehäuse (1) fest verbundenen zylindrischen
Faltenbalg (47) gegenüber der Umgebung abgedichtet ist.
6. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Zylinderräumen (12, 13) des ersten Lenkkreises einerseits
und den Zylinderräumen (14, 15) des zweiten Lenkkreises
andererseits je zwei Kolbendichtungen (21, 22; 48)
angeordnet sind, zwischen denen je eine Leckölleitung (50)
angeschlossen ist.
7. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gehäusedeckel (16, 17) Befestigungselemente
(Befestigungsflansche 51, 52) zur Befestigung des
Lenkgehäuses (1) in dem Kraftfahrzeug tragen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4011031A DE4011031A1 (de) | 1989-04-07 | 1990-04-05 | Zahnstangen-hilfskraftlenkung, fuer - insbesondere schwere - kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3911332 | 1989-04-07 | ||
DE4011031A DE4011031A1 (de) | 1989-04-07 | 1990-04-05 | Zahnstangen-hilfskraftlenkung, fuer - insbesondere schwere - kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4011031A1 true DE4011031A1 (de) | 1990-10-11 |
Family
ID=6378108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4011031A Withdrawn DE4011031A1 (de) | 1989-04-07 | 1990-04-05 | Zahnstangen-hilfskraftlenkung, fuer - insbesondere schwere - kraftfahrzeuge |
Country Status (5)
Country | Link |
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EP (1) | EP0466747A1 (de) |
JP (1) | JPH04504396A (de) |
KR (1) | KR900016226A (de) |
DE (1) | DE4011031A1 (de) |
WO (1) | WO1990011921A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10001033A1 (de) * | 2000-01-13 | 2001-07-19 | Mercedes Benz Lenkungen Gmbh | Hydraulischer Stellantrieb für eine Kraftfahrzeugservolenkung |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130175111A1 (en) * | 2010-07-28 | 2013-07-11 | Renault Trucks | Power steering system for a vehicle |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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SE368802B (de) * | 1972-12-08 | 1974-07-22 | Volvo Flygmotor Ab | |
ES8402781A1 (es) * | 1983-03-22 | 1984-03-16 | Bendiberica Sa | Perfeccionamientos en mecanismos de direccion asistida con salida central. |
ES525775A0 (es) * | 1983-09-21 | 1984-08-01 | Bendiberica Sa | Mecanismo de direccion asistida compacta para vehiculos automoviles |
ES527577A0 (es) * | 1983-11-18 | 1984-11-01 | Bendiberica Sa | Mecanismo de direccion asistida para automoviles |
ES8605734A1 (es) * | 1985-01-14 | 1986-04-01 | Bendiberica Sa | Perfeccionamientos en mecanismos de direccion asistida com- pactos para vehiculos automoviles |
-
1990
- 1990-04-05 WO PCT/EP1990/000530 patent/WO1990011921A1/de not_active Application Discontinuation
- 1990-04-05 EP EP19900905477 patent/EP0466747A1/de not_active Withdrawn
- 1990-04-05 DE DE4011031A patent/DE4011031A1/de not_active Withdrawn
- 1990-04-05 JP JP2506559A patent/JPH04504396A/ja active Pending
- 1990-04-07 KR KR1019900004795A patent/KR900016226A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10001033A1 (de) * | 2000-01-13 | 2001-07-19 | Mercedes Benz Lenkungen Gmbh | Hydraulischer Stellantrieb für eine Kraftfahrzeugservolenkung |
DE10001033B4 (de) * | 2000-01-13 | 2011-01-20 | Thyssenkrupp Presta Steertec Gmbh | Hydraulischer Stellantrieb für eine Kraftfahrzeugservolenkung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0466747A1 (de) | 1992-01-22 |
JPH04504396A (ja) | 1992-08-06 |
WO1990011921A1 (de) | 1990-10-18 |
KR900016226A (ko) | 1990-11-13 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
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