DE4240100A1 - Zentriereinrichtung - Google Patents
ZentriereinrichtungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zentriereinrichtung für ein Lenkventil
einer Hilfskraftlenkung von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Eine derartige Zentriereinrichtung, die sich vorteilhaft auf Lenk
ventile in Drehschieberbauweise oder in Drehkolbenbauweise anwenden
läßt, ist in der internationalen Anmeldung WO 87/02318 beschrieben.
Sie enthält eine Drehstabfeder, deren mittlerer Torsionsbereich einen
reduzierten Querschnitt aufweist. An den Enden der Drehstabfeder sind
Stützbereiche vorgesehen, an denen Verbindungsteile für eine jeweilige
Verbindung der Zentriereinrichtung mit einer Lenkspindel und einem
Antriebsritzel befestigt sind. Die Verbindungsteile tragen hülsenför
mige Fortsätze, die die Drehstabfeder in ihrem Torsionsbereich berüh
rungsfrei umgeben. Parallel zu der Drehstabfeder ist ein torsions
steifer Metallfaltenbalg mit axialer Federwirkung geschaltet, der
koaxial zu der Drehstabfeder angeordnet ist. Der Metallfaltenbalg ist
an seinem einen Ende mit dem hülsenförmigen Fortsatz eines der Ver
bindungsteile verbunden. An seinem anderen Ende ist der Metallfalten
balg mit einer ersten Zentrierhülse einer Mittelstellungsrasteinrich
tung verbunden. Eine zweite Zentrierhülse der Mittelstellungsrastein
richtung ist mit dem hülsenförmigen Fortsatz des anderen Verbindungs
teiles verbunden.
Der Nachteil einer derartigen Zentriereinrichtung besteht darin, daß
die mit dem Metallfaltenbalg verbundene Zentrierhülse aus je zwei
Hülsen besteht, die zur Schaffung eines Bauteiles aufeinander gepreßt
werden. Auf die, die Wälzkörper an ihrer Stirnseite aufnehmende harte
Hülse wird eine weiche Hülse aufgepreßt, die mit dem Metallfaltenbalg
verschweißt wird. Eine derartige Fertigung ist jedoch problematisch
und kostenintensiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung
dieser Nachteile für eine derartige Zentriereinrichtung eine einstük
kige Zentrierhülse zu entwickeln.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest die mit
dem Metallfaltenbalg verbundene Zentrierhülse aus einem plattierten
Band besteht, wobei das Kernmaterial aus einem tiefziehfähigen Stahl
band mit einem geringen Kohlenstoffgehalt und das Auflagematerial aus
einem härtbaren Stahlband mit einem erhöhten Kohlenstoffgehalt be
steht.
Nach dem Tiefziehen eines derartig plattierten Bandes zum endgültigen
Bauteil wird dieses einer Wärmebehandlung bzw. einer Härtung unter
worfen. Da die Härtbarkeit eines Stahles sehr stark von seiner chemi
schen Zusammensetzung abhängt d. h. mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt
ansteigt bleibt nach dem Härten des Fertigteiles sein Außenbereich
mit niedrigem Kohlenstoffgehalt weich, während das plattierte Auflage
material mit seinem erhöhten Kohlenstoffgehalt eine entsprechende
Aufhärtung erfährt. Die Zentrierhülse muß einerseits außen weich sein,
da sie mit dem Faltenbalg verschweißt wird und andererseits stirnsei
tig zur Aufnahme der Kugelkräfte beim Zentriervorgang eine entspre
chende Härte aufweisen.
Zweckmäßigerweise ist nach Unteranspruch 2 vorgesehen, daß das Kernma
terial einen Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis 0,25% und das Auflagema
terial einen Kohlenstoffgehalt von 0,15 bis 1,5% aufweist, da wie
bereits ausgeführt, die Aufhärtbarkeit mit zunehmendem Kohlenstoff
gehalt steigt.
In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 soll das Auflagemateri
al eine Stärke von 0,1 bis 0,2 mm aufweisen. Die Stärke des Auflage
materials richtet sich nach der Höhe der auftretenden Wälzkörperbela
stung und der erforderlichen Einhärtetiefe, die die Verteilung der
Härtezunahme im Werkstück beschreibt. Durch die Wärmebehandlung er
folgt eine Kohlenstoffdiffusion vom kohlenstoffreichen in den kohlen
stoffarmen Werkstoffbereich, so daß eine weiche Übergangshärtezone
erreicht wird.
Aus einem derartigen Band hergestellte Zentrierhülsen erfüllen einer
seits hohe Anforderungen an eine definierte Einhärtetiefe, wie sie
durch die Aufnahme der Wälzkörper im Stirnbereich der Zentrierhülsen
beim Zentriervorgang gestellt werden und weisen andererseits gleich
zeitig eine Zähigkeit des Kernmaterials auf, die zum Tiefziehvorgang
und zum Verbinden der Zentrierhülse mit dem Faltenbalg erforderlich
ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Zentriereinrichtung;
Fig. 2 eine Teilansicht auf eine Mittelstellungsrasteinrich
tung entsprechend dem Pfeil II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Zentrierhülse;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Zentrierhülse entspre
chend der Linie IV-IV in Fig. 3.
Zur Darstellung des Gesamtzusammenhanges sei zunächst auf die Fig.
1 und 2 verwiesen.
Die Zentriervorrichtung besteht aus einer Drehstabfeder 1, deren
mittlerer Torsionsbereich 2 einen reduzierten Querschnitt aufweist. An
ihren nicht näher bezeichneten Enden ist die Drehstabfeder mit Ver
bindungsteilen 3, 4 versehen. Die Verbindungsteile 3, 4 dienen zur
Verbindung der Zentriereinrichtung mit zwei nicht dargestellten,
gegeneinander verdrehbaren Teilen eines Aggregates, beispielsweise der
Steuerbüchse und dem Drehschieber eines Drehschieberventiles. Diese
Verbindungsteile 3, 4 gehen in hülsenförmige Fortsätze 5, 6 über, die
die Drehstabfeder 1 in ihrem Torsionsbereich 2 berührungsfrei umgeben.
Parallel zur Drehstabfeder 1 ist ein torionssteifer Metallfaltenbalg
7 mit axialer Federwirkung angeordnet, der die Drehstabfeder 1 eben
falls in ihrem Torsionsbereich 2 umgibt. Der Metallfaltenbalg 7 ist an
seinem einen Ende mit dem hülsenförmigen Fortsatz 5 des Verbindungs
teiles 3 und an seinem anderen Ende mit einer ersten Zentrierhülse 8
einer Mittelstellungsrasteinrichtung 9 verbunden. Eine zweite Zen
trierhülse 10 der Mittelstellungsrasteinrichtung 9 ist mit dem Ende
des hülsenförmigen Fortsatzes 6 des Verbindungsteiles 4 verbunden.
Die Mittelstellungsrasteinrichtung 9 ist an ihren beiden Zentrierhül
sen 8, 10 mit Nuten 11, 12 versehen. Zweckmäßigerweise sind über den
Umfang der Zentrierhülsen 8, 10 verteilt mindestens zwei dieser Nuten
11, 12 angeordnet. In diesen Nuten 11, 12 sind zur Verringerung der
Reibung der Mittelstellungsrasteinrichtung 9 Wälzkörper 13 angeordnet,
die in einem Käfig 14 geführt werden.
Wie aus Fig. 2 entnehmbar, ist die Wirkungsweise dieser Zentrierein
richtung nun folgende:
Werden die Verbindungsteile 3, 4 gegeneinander verdreht, so bewegen
sich in Umfangsrichtung der Zentrierhülsen 8, 10 die einander gegen
überliegenden Zentrierflächen 15, 16 aufeinander zu und werden in
axialer Richtung durch die Wälzkörper 13 auseinandergedrückt. Diese
axiale Verschiebbarkeit der Zentrierflächen 15, 16 bewirkt ein Zu
sammendrücken des Metallfaltenbalges 7 und damit eine axial wirkende
Rückstellkraft, d. h. die axiale Rückstellkraft wird über die Zen
trierflächen 15, 16 in eine Zentrierkraft umgewandelt.
Die in Fig. 3 und 4 schematisch dargestellte Zentrierhülse 8 ist
kreisringförmig ausgebildet und ist an ihrer Stirnfläche mit zwei
Nuten 11 zur Aufnahme der Wälzkörper 13 vorgesehen. Im Gegensatz zu
Fig. 2 weisen die Nuten 11 in diesem Fall ein halbkreisförmiges
Profil auf.
Wie aus Fig. 4 entnehmbar, besteht die Zentrierhülse 8 aus plattier
tem Band mit dem Kernmaterial 17 und dem Auflagematerial 18. Der
Tiefziehvorgang dieses Bauteils ist technologisch so zu gestalten, daß
das harte aufgewalzte Auflagematerial 18 die Innenseite und die Stirn
fläche der Zentrierhülse 8 bedeckt. Dies ist zur Aufnahme der beim
Zentriervorgang auftretenden Kräfte der Wälzkörper 13 auf die Stirn
seite der Zentrierhülse 8 erforderlich, um ein Eindrücken der Wälzkör
per 13 in die Zentrierhülse 8 zu vermeiden.
Die äußere Mantelfläche der Zentrierhülse 8 besteht aus dem Kernmate
rial 17, das zur Verbindung mit dem Metallfaltenbalg 7 schweißbar sein
muß. Die zur Mittelstellungsrasteinrichtung 9 zugehörige zweite Zen
trierhülse 10 kann einen analogen Aufbau aufweisen oder aus Kosten
gründen einstückig aus einem einsatzgehärteten Stahl gefertigt sein,
um ebenfalls mit ihrer Stirnseite die erforderlichen Kugelkräfte beim
Zentriervorgang aufnehmen zu können.
Bezugszeichen
1 Drehstabfeder
2 Torsionsbereich
3, 4 Verbindungsteil
5, 6 hülsenförmiger Fortsatz
7 Faltenbalg
8, 10 Zentrierhülse
9 Mittelstellungsrasteinrichtung
11, 12 Nut
13 Wälzkörper
14 Käfig
15, 16 Zentrierfläche
17 Kernmaterial
18 Auflagematerial
2 Torsionsbereich
3, 4 Verbindungsteil
5, 6 hülsenförmiger Fortsatz
7 Faltenbalg
8, 10 Zentrierhülse
9 Mittelstellungsrasteinrichtung
11, 12 Nut
13 Wälzkörper
14 Käfig
15, 16 Zentrierfläche
17 Kernmaterial
18 Auflagematerial
Claims (3)
1. Zentriereinrichtung für ein Lenkventil einer Hilfskraftlenkung von
Kraftfahrzeugen mit einer Drehstabfeder (1), deren Enden formschlüssig
in Verbindungsteilen (3, 4) geführt sind, die in die Drehstabfeder (1)
berührungsfrei umgebende hülsenförmige Fortsätze (5, 6) übergehen,
wobei zwischen den hülsenförmigen Fortsätzen (5, 6) ein torsionsstei
fer Metallfaltenbalg (7) angeordnet ist, welcher an seinem einen Ende
mit dem Verbindungsteil (3) und an seinem anderen Ende mit einer
ersten Zentrierhülse (8) einer Mittelstellungsrasteinrichtung (9)
verbunden ist, während eine zweite Zentrierhülse (10) der Mittelstel
lungsrasteinrichtung (9) mit dem anderen Verbindungsteil (4) verbunden
ist und die beiden Zentrierhülsen (8, 10) Vertiefungen (11, 12) auf
weisen, zwischen denen Wälzkörper (13) angeordnet sind, dadurch ge
kennzeichnet, daß zumindest die mit dem Metallfaltenbalg (7) verbunde
ne Zentrierhülse (8) aus einem plattierten Band besteht, wobei das
Kernmaterial (17) aus einem tiefziehfähigem Stahlband mit einem gerin
gen Kohlenstoffgehalt und das Auflagematerial (18) aus einem härtbaren
Stahlband mit einem erhöhten Kohlenstoffgehalt besteht.
2. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kernmaterial (17) aus einem Stahl mit 0,05 bis 0,25% Kohlenstoff
und das Auflagematerial (18) aus einem Stahl mit 0,15 bis 1,5% Koh
lenstoff besteht.
3. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Auflagematerial (17) eine Stärke von 0,01 bis 0,2 mm aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924240100 DE4240100A1 (de) | 1992-11-28 | 1992-11-28 | Zentriereinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19924240100 DE4240100A1 (de) | 1992-11-28 | 1992-11-28 | Zentriereinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4240100A1 true DE4240100A1 (de) | 1994-06-01 |
Family
ID=6473930
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19924240100 Withdrawn DE4240100A1 (de) | 1992-11-28 | 1992-11-28 | Zentriereinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4240100A1 (de) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1992
- 1992-11-28 DE DE19924240100 patent/DE4240100A1/de not_active Withdrawn
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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BERGMANN,Wolfgang: Werkstofftechnik Teil 2: Anwendung, Carl Hanser Verlag München Wien, 1987, S.190-192 u. S.222-233 * |
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Legal Events
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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