DE4201730A1 - Gehaeuse fuer eine hydraulische servolenkung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für eine hydrau­ lische Servolenkung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Gehäuse ist zum Beispiei aus der DE-PS 40 19 693 bekannt. In dem Gehäuse ist eine Lenkstange geführt, die in einem Teilbereich als Zahnstange ausgebildet ist. In einem anderen Bereich ist sie zu einem Kolben verdickt, der im Ge­ häuse zwei Kammern voneinander trennt, die zur Unterstützung der Lenkkraft mit Druck beaufschlagt werden können.

Üblicherweise ist das Gehäuse zweiteilig ausgebildet, wobei die Teile zu einer Einheit zusammengefügt werden. In einem ersten Teil ist der Kolben dichtend geführt, wobei das Ge­ häuseteil die entsprechenden Hydraulikanschlüsse aufweist. Dieses Gehäuseteil, auch Zylinderbereich genannt, besteht aus Stahl oder Aluminium.

Der andere Teil des Gehäuses, Ventilbereich genannt, weist einen Quereinlaß auf, in dem die Lenkwelle eingesteckt ist, sie greift über ein Ritzel in die Verzahnung der Lenkwelle ein. Weiterhin ist in diesem Teil ein Ventil vorgesehen, das den Druck im Zylinderbereich kontrolliert. Bei diesem Teil des Gehäuses handelt es sich häufig um ein Gußteil.

Die Erfindung ist auf dem Hintergrund zu sehen, daß die Kon­ struktion und die Produktion des Gehäuses vereinfacht werden soll.

Die Erfindung schlägt daher vor, die beiden Gehäuseteile nicht einzeln auszuführen, sondern ein einstückiges Gesamtbauteil vorzusehen, das im Innenhoch­ druckverfahren hergestellt wird.

Ausgangsprodukt zur Erzeugung des Gehäuses ist ein Stahlrohr.

Im Innenhochdruckverfahren werden aus diesem Stahlrohr die Anschlüsse für den Zylinderbereich sowie der Einführungsbe­ reich für die Lenkwelle aus dem Rohr herausgedrückt.

Der Einführungsbereich nimmt auch die Ansteuerungskomponen­ ten für das Lenkventil auf.

Da nicht beliebig große Räume aus dem Stahlrohr durch das Innenhochdruckverfahren herausgedrückt werden können, wird vorgeschlagen, daß die Ansteuerung für das Ventil eine Hülse aufweist, die um die Lenkwelle angeordnet ist, wobei die Lenkwelle drehbar in der Hülse gelagert ist und die Hülse selbst kippbar im Gehäuse angeordnet ist.

Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens werden im folgenden drei Figuren beschrieben.

Fig. 1 Darstellung des Gehäuses, teils geschnitten, teils in Draufsicht,

Fig. 2 Sicht auf die Schnittlinie A-A,

Fig. 3 Darstellung eines Ventils, das für dieses Gehäuse geeignet ist.

In der Fig. 1 erkennt man das Gehäuse 31. Es besteht aus einem Zylinderbereich 32 (rechts im Bild) und einem Ventil oder Ritzelbereich 33 (links im Bild).

Ausgangsmaterial zur Erstellung dieses Gehäuses ist ein Stahlrohr, was an der langgestreckten Ausbildung des Gehäu­ ses noch zu erkennen ist. Die Ausbeulungen an diesem Rohr werden durch ein Innenhochdruckverfahren hergestellt.

Im Hydraulikbereich 32 erkennt man zwei Anschlußstutzen 34, 35, die wie gesagt, im Innenhochdruckverfahren hergestellt worden sind. In der Darstellung sind die beiden Anschlüsse zwar auf gleicher Höhe dargestellt, für die Durchführung dieses Innenhochdruckverfahrens kann es aber günstiger sein, die Anschlüsse auf den Umfang verdreht gegeneinander anzu­ setzen. Die Ausdrückungen werden aufgebohrt und wenn notwen­ dig mit einem Innengewinde versehen.

Im Ritzelbereich 33 sind mehrere Ausdrückungen 36, 37, 38 vorgesehen. Die Ausdrückung 36 und 37 fluchten und nehmen eine nicht dargestellte Lenkwelle auf, die fest mit einem Lenkrad verbunden ist.

Der Bereich 36 nimmt auch die Ansteuerung für ein Lenkventil auf, was weiter unten näher beschrieben werden soll.

Senkrecht zur Fluchtlinie der Ausdrückung 36 und 37 er­ streckt sich eine Ausdrückung 38, die ein Druckstück 5 auf­ nimmt.

In der Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Ausdrückungen 36, 37, 38 entlang der Linie A-A vorgesehen.

Die Ausdrückung ist sehr komplex. Der Kreis 39 deutet das Rohr vor dem Beginn der Ausdrückung an.

Nach dem Ausdrücken im Innenhochdruckverfahren wird die Aus­ drückung 36 aufgebohrt, sodaß gemäß dem Pfeil 40 eine Lenk­ welle einsteckbar ist.

Die Ausdrückung 38 wird ebenfalls aufgebohrt, um eine Schraube zum Andrücken des Druckstücks ansetzen zu können.

Die Wand 41, die die Ausdrückung 36 mit der Ausdrückung 37 verbindet, wird ebenfalls auf Höhe des Rohrdurchmessers durchbohrt, hier wird das Lenkventil angesetzt, wobei durch die Bohrung 42 ein Stößel hindurch ragt.

Die Fig. 3 zeigt den gleichen Schnitt wie die Fig. 2.

Man erkennt in der Zeichnung die Lenkwelle 1, die mit einem nicht dargestellten Lenkrad drehfest verbunden ist. Die Lenkwelle 1 ist mit einem Ritzel 2 versehen, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einteilig mit ihr gefer­ tigt ist. Das Ritzel 2 kämmt mit der Zahnstange 3, die senk­ recht zur Papierebene verläuft und an ihren Enden mit den Lenkern der zu lenkenden Räder (nicht gezeigt) verbunden ist. Lenkwelle 1 und Zahnstange 3 sind in einem gemeinsamen Lenkgetriebegehäuse 4 angeordnet. Die Zahnstange 3 ist im Druckstück 5 über die Feder 6 und das Halteelement 7 gegen­ über dem Lenkgetriebegehäuse 4 gelagert.

Die Lenkwelle 1 ist über zwei Rollager 8 in einer Hülse 9 drehbar gelagert. Die Hülse 9 ihrerseits ist über zwei Na­ dellager 10 und zwei Ringeinsätze 11, die fest mit dem Lenk­ getriebegehäuse 4 verbunden sind, schwenkbar im Lenkgetrie­ begehäuse 4 gelagert. Die Nadeln 12 der Nadellager 10 sind in Bohrungen 13 der Ringeinsätze 11 gehalten. Die Hülse 9 stützt sich jeweils mit einem ringförmigen Fortsatz 14 an jeder Nadel 12 ab, sie wird durch die Kraft der Feder 6 in ihrer Position fixiert. Wesentlich ist, daß die Achse der Nadellager 10, die Mittelachse der Lenkwelle 1 und der Kraftübertragungspunkt vom Ritzel 2 zur Zahnstange 3 in einer Ebene liegen, und daß die Nadellagerachse weiter von der Lenkwelle 1 entfernt ist, als dieser Kraftübertragungs­ punkt, wobei beide auf derselben Seite der Lenkwelle 1 liegen.

Auf der der Zahnstange abgewandten Seite der Hülse 9 ist ein radialer Fortsatz 15 in eine Gewindebohrung 16 der Hülse 9 eingeschraubt. Dieser Fortsatz 15 ist senkrecht zur Lenkwel­ le 1 und senkrecht zur Zahnstange 3 angeordnet. Das andere Ende des Fortsatzes 15 ist als Kugelkopf 17 ausgebildet und greift in eine Ausnehmung 18 des Ventilschiebers 19 des als Linearschieberventil ausgebildeten Lenkventils ein. Das Ge­ häuse 20 des Lenkventils ist mit dem Lenkgetriebegehäuse 4 verschraubt. Der Ventilschieber 19 erstreckt sich parallel zur Zahnstange 3.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im fol­ genden erläutert. Zunächst wird über die Lenkwelle 1 und das Ritzel 2 die Lenkbewegung in die Zahnstange 3 eingeleitet. Da die Zahnstange 3 jedoch mit den Rädern verbunden ist und diese wegen ihrer Reibung mit der Fahrbahn zunächst die Richtung beibehalten, bleibt auch die Zahnstange 3 stehen. Die über die Hülse 9 schwenkbar gegenüber dem Lenkgetriebe­ gehäuse 4 gelagerte Lenkwelle 1 rollt unter diesen Umständen auf der Zahnstange 3 ab. Dabei nimmt sie die Hülse 9 und letztere den Fortsatz 15 mit. Je nach Drehrichtung der ein­ geleiteten Lenkbewegung bewegt sich also der mit dem Ventil­ schieber 19 verbundene Kugelkopf 17 - bezogen auf die Zeichenebene - nach vorn oder hinten und steuert so den die Hilfskraft bewirkenden Fluidstrom im Ventil. Die Drehbewe­ gung der Hülse 9 ist begrenzt, da sie nach einer Drehung um wenige Grad an den Ringeinsätzen 11 anliegt. Sobald die Kippmöglichkeit um die Nadellager 10 erschöpft ist und die Hilfskraft wirkt, dreht sich die Lenkwelle 1 ausschließlich in den Gleit- bzw. Rollagern 8 und verschiebt die Zahnstange 3. Bei einem Ausfall der Hilfskraft ist lediglich zu Beginn des Lenkvorganges ein geringes Spiel zu überwinden. Danach ist eine normale Lenkung - ohne Unterstützung - möglich.

Claims (4)

1. Gehäuse für eine hydraulische Servolenkung, das im we­ sentlichen langgestreckt ist und einen ersten Abschnitt mit Hydraulikanschlüssen aufweist, in der eine mit einer Lenkstange verbundener Kolben dichtend führbar ist, und einen zweiten Abschnitt, der eine Öffnung aufweist, in die eine Lenkwelle einsteckbar ist, die in die Lenkstange eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gehäuseteile einstückig miteinander verbunden ausgebildet sind und das Gehäuse im Innenhochdruckverfahren herge­ stellt ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ausgangsteil für das Innenhochdruckverfah­ ren ein Stahlrohr ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hydraulikanschlüsse im ersten Abschnitt, auf den Umfang des Rohrs bezogen, versetzt gegeneinander angeordnet sind.

4. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Abschnitt des Gehäuses eine Hülse angeordnet ist, in die die Lenkwelle drehbar gelagert ist, wobei die Hülse im Gehäuse kippbar ist und in einer Kippbewegung das Bremsventil, das außer­ halb des Gehäuses angeordnet ist, betätigt.