DE4235634C2

DE4235634C2 - Zahnstangen-Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE4235634C2
Application number: DE19924235634
Authority: DE
Inventors: Werner Breitweg; Arthur Rupp; Goetz Schweitzer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2012-10-23
Also published as: DE4235634A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstangen-Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer derartigen Hilfskraftlenkung ist in einem Lenkgehäuse ein Ritzel drehbar gelagert. Eine Zahnstange ist in dem Lenkgehäuse axial verschiebbar geführt und wird durch ein federbelastetes Druckstück in Eingriff mit dem Ritzel gehalten. Zur Hilfskraftunterstützung dient ein Servomotor, dessen Kolbenstange trieblich mit der Zahnstange verbunden ist. Eine Steuereinrichtung für die Steuerung des Druckmittels zu und von dem Servomotor ist in Abhängigkeit von einer Bewegung des Ritzels verstellbar. Ein Zylinder des Servomotors ist als Rohr ausgebildet, das mit dem Lenkgehäuse fest verbunden ist. An seinem freien Ende enthält der Zylinder eine Lagerbüchse zur Führung der Kolbenstange und eine Kolbenstangendichtung. An dem freien Ende des Zylinders ist eine Einrichtung zur axialen Lagefixierung des Lagers und der Kolbenstangendichtung angeordnet.

Eine derartige Zahnstangen-Hilfskraftlenkung ist bekannt aus der DE 32 48 001 A1. Bei einer derartigen Zahnstangen-Hilfskraftlenkung ist der Zylinder durch ein Abschlußstück verschlossen, das in seiner Lage durch einen Sprengring, eine Sicke des Zylinderrohres oder durch ein Gewinde gesichert sein kann. Durch dieses Abschlußstück werden im allgemeinen die Lagerbüchse und ein Dichtring in ihrer axialen Lage gehalten.

Weiterhin ist eine Zahnstangen-Hilfskraftlenkung in der DE 28 52 021 A1 beschrieben, bei welcher der Zylinder mit einer Einrichtung versehen ist, die einteilig mit dem Zylinder durch Umformen ausgebildet ist und der axialen Lagefixierung des Lagerteils dient.

Die Herstellung und die Befestigung des Abschlußstückes in dem Zylinderrohr beider bekannten Lösungen erfordert mehrere Arbeitsgänge und mehrere Einzelteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Zahnstangen-Hilfskraftlenkung derart zu verbessern, daß bei der Herstellung und Montage der Einrichtung zur axialen Fixierung des Lagers und der Kolbenstangendichtung weniger Teilekosten, Fertigungskosten und Montagekosten entstehen. Dabei sollen alle Anforderungen hinsichtlich Funktion und Festigkeit, wie bei bisher bekannten Zahnstangen-Hilfskraft lenkungen, erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich nete Zahnstangen-Hilfskraftlenkung gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fach mann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Auf gabenstellung.

Erfindungsgemäß ist die Einrichtung zur axialen Lage fixierung der Lagerbüchse und des Kolbenstangendichtrings mit dem Zylinder einteilig ausgebildet. Dadurch entfallen die Herstellungs- und Montagekosten für ein besonderes Abschluß stück. Für die einteilige Ausbildung der Lagefixierung mit dem Zylinder gibt es zwei Möglichkeiten, deren erste vor sieht, daß das freie Ende des Zylinders nach innen umge stülpt ist, so daß die Stirnfläche des umgestülpten Zylinder teiles ins Innere des Zylinders weist. Wenn die Lagerbüchse radial innerhalb des umgestülpten Zylinderteils angeordnet ist, so kann die Lagerbüchse auf einfache Art und Weise durch eine Sicke oder eine ähnliche durch Umformung erzeugte Haltevorrichtung in axialer Richtung festgelegt werden. Da durch kann die Lagerbüchse sehr kleine Abmessungen aufweisen. Die Kolbenstangendichtung kann in dem Zylinderrohr vormon tiert werden.

Bei der zweiten Ausführungsmöglichkeit weist das freie Ende des Zylinders einen Abschnitt verringerten Durchmessers auf. Der Übergangsbereich von dem großen zu dem verringerten Durchmesser bildet eine Schulter, an der sich die Lagerbüchse und die Kolbenstangendichtung in axialer Richtung anlegen.

Durch die einteilige Ausbildung des Zylinderrohres mit der Einrichtung zur Lagefixierung der Lagerbüchse und der Kolbenstangendichtung wird die Teileanzahl reduziert, Monta gekosten entstehen nicht. Die Anforderungen an die Funktion der Zahnstangen-Hilfskraftlenkung werden voll erfüllt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher er läutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch die Zahnstangen- Hilfskraftlenkung der Fig. 1 im Bereich des Ritzels und des Druckstücks;

Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die Zahnstangen- Hilfskraftlenkung im Bereich des Zylinderendes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.

In einem Lenkgehäuse 1 ist ein Ritzel 2 in zwei Lagern 3 und 4 drehbar gelagert. Das Ritzel 2 trägt an seinem einen Ende einen Lenkspindelanschluß 5 für den Anschluß an ein Lenkorgan, beispielsweise eine nicht dargestellte Lenkspindel mit einem Lenkhandrad.

Das Ritzel 2 steht über seine Verzahnung in Eingriff mit einer Zahnstange 6, die in dem Lenkgehäuse 1 axial verschiebbar geführt ist. Die Zahnstange 6 wird mit Hilfe eines federbelasteten Druckstückes 7 in bekannter Weise gegen die Verzahnung des Ritzels 2 gedrückt.

Zur Hilfskraftunterstützung dient ein Servomotor 8, dessen Kolbenstange 10 fest mit der Zahnstange 6 verbunden ist. Der Servomotor 8 enthält in einem Zylinder 11 zwei Zylinderräume 12 und 13, die über Arbeitsleitungen 14 und 15 mit zwei Zylinderanschlüssen 16 und 17 einer Steuereinrich tung 18 verbunden sind. Die Steuereinrichtung 18 weist außer dem noch einen Zulaufanschluß 20 auf, an den eine Servo pumpe 21 angeschlossen ist. An einen Rücklaufanschluß 22 ist ein Behälter 23 angeschlossen. Die Arbeitsleitungen 14 und 15 sind an den Zylinder 11 über zwei Anschlußteile 24 ange schlossen.

Der Zylinder 11 des Servomotors 8 ist als Rohr ausgebil det, das mit dem Lenkgehäuse 1 fest verbunden ist. An seinem freien Ende ist das Rohr des Zylinders 11, beispielsweise durch Kaltumformen, derart nach innen umgestülpt, daß die Stirnfläche 25 des umgestülpten Zylinderteiles 11A ins Innere des Zylinders 11 weist. Das Rohrende des Zylinders 11 ist also um 180° nach innen umgestülpt.

Radial innerhalb des umgestülpten Zylinderteiles 11A ist eine Lagerbüchse 26 angeordnet, die durch eine Sicke 27 oder eine ähnliche Arretiervorrichtung in ihrer axialen Lage ge halten ist. Im Inneren des Zylinders 11 stützt sich an der Stirnfläche 25 ein Stützring 28 für eine Kolbenstangendich tung 30 ab.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist der Zylinder 11 an seinem freien Ende anstelle der Einstülpung des umgestülpten Zylinderteils 11A einen Abschnitt 31 mit einem verringerten Durchmesser auf. Der Übergangsbereich zwischen dem eigentlichen Zylinder 11 und dem Abschnitt 31 mit verringertem Durchmesser bildet eine Schulter 32, die die axiale Lage der Lagerbüchse 26 und des Stützrings 28 und damit der Kolbestangendichtung 30 fixiert. Die Lagerbüchse 26 und der Stützring 28 können zweckmäßigerweise einstückig ausgebildet sein.

In beiden Ausführungsbeispielen weist der Zylinder 11 an seinem freien Ende eine Einschnürung 33 auf zur Befestigung eines Faltenbalges 34, der das freie Ende der Kolbenstange 10 abdeckt.

Bezugszeichen

1

Lenkgehäuse

2

Ritzel

3

Lager

4

Lager

5

Lenkspindelanschluß

6

Zahnstange

7

Druckstück

8

Servomotor

9

-

10

Kolbenstange

11

Zylinder

12

Zylinderraum

13

Zylinderraum

14

Arbeitsleitung

15

Arbeitsleitung

16

Zylinderanschluß

17

Zylinderanschluß

18

Steuereinrichtung

19

-

20

Zulaufanschluß

21

Servopumpe

22

Rücklaufanschluß

23

Behälter

24

Anschlußteil

25

Stirnfläche

26

Lagerbüchse

27

Sicke

28

Stützring

29

-

30

Kolbenstangendichtung

31

Abschnitt

32

Schulter

33

Einschnürung

34

Faltenbalg

Claims

1. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:
in einem Lenkgehäuse (1) ist ein Ritzel (2) drehbar gelagert,
eine in dem Lenkgehäuse (1) axial verschiebbar geführte Zahnstange (6) wird durch ein federbelastetes Druckstück (7) in Eingriff mit dem Ritzel (2) gehalten,
zur Hilfskraftunterstützung ist ein Servomotor (8) angeordnet, dessen Kolbenstange (10) trieblich mit der Zahnstange (6) verbunden ist,
eine Steuereinrichtung (18) zur Steuerung eines Druckmittels zu und von dem Servomotor (8) ist in Abhängigkeit von einer Bewegung des Ritzels (2) verstellbar,
ein Zylinder (11) des Servomotors (8) ist als Rohr ausgebildet, das mit dem Lenkgehäuse (1) fest verbunden ist,
der Zylinder (11) enthält an seinem freien Ende ein Lager zur Führung der Kolbenstange (10) und eine Kolbenstangendichtung (30),
der Zylinder (11) enthält an seinem freien Ende eine durch ein Umformverfahren einteilig mit ihm ausgebildete Einrichtung zur axialen Lagefixierung des Lagers und der Kolbenstangendichtung (30),
dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Zylinders (11) nach innen umgestülpt ist, so daß die Stirnfläche (25) des umgestülpten Zylinderteiles (11A) ins Innere des Zylinders (11) weist.

2. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der umgestülpte Zylinderteil (11A) eine Sicke (27) zur axialen Festlegung einer Lagerbüchse (26) aufweist.

3. Zahnstangen-Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:
in einem Lenkgehäuse (1) ist ein Ritzel (2) drehbar gelagert,
eine in dem Lenkgehäuse (1) axial verschiebbar geführte Zahnstange (6) wird durch ein federbelastetes Druckstück (7) in Eingriff mit dem Ritzel (2) gehalten,
zur Hilfskraftunterstützung ist ein Servomotor (8) angeordnet, dessen Kolbenstange (10) trieblich mit der Zahnstange (6) verbunden ist,
eine Steuereinrichtung (18) zur Steuerung eines Druckmittels zu und von dem Servomotor (8) ist in Abhängigkeit von einer Bewegung des Ritzels (2) verstellbar,
ein Zylinder (11) des Servomotors (8) ist als Rohr ausgebildet, das mit dem Lenkgehäuse (1) fest verbunden ist,
der Zylinder (11) enthält an seinem freien Ende ein Lager zur Führung der Kolbenstange (10) und eine Kolbenstangendichtung (30),
der Zylinder (11) enthält an seinem freien Ende eine durch ein Umformverfahren einteilig mit ihm ausgebildete Einrichtung zur axialen Lagefixierung des Lagers und der Kolbenstangendichtung (30),
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
daß das freie Ende des Zylinders (11) einen Abschnitt (31) verringerten Durchmessers aufweist und
daß der Übergangsbereich von dem großen zu dem verringerten Durchmesser eine Schulter (32) bildet die als Einrichtung zur axialen Lagefixierung der Lagerbüchse (26) und der Kolbenstangendichtung (30) dient.