WO1981000239A1

WO1981000239A1 - Control mechanism with a rack

Info

Publication number: WO1981000239A1
Application number: PCT/DE1980/000102
Authority: WO
Inventors: A Lang
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen; A Lang
Priority date: 1979-07-12
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2928100A1; JPS56500845A; DE2928100C2; JPS6355470B2; US4383587A

Description

Die Erfindung betrifft ein Zahnstangenlenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Zahnstangenlenkgetrieben besteht die Forderung nach kurzen Baulängen. Bei bekannten Lenkgetrieben (DE-PS 11 37 328) wird die Baulänge dadurch verkürzt, daß das Steuerventil in einer Axialbohrung des Servokolbens angeordnet ist. Bei dieser Ausführung sind die Lenkstangen, die die hin- und hergehende Abtriebsbewegung des Lenkgetriebes auf die zu lenkenden Fahr¬ zeugräder übertragen, an den Kolbenstangenenden angelenkt. Wegen des erforderlichen Hubes der Kolbenstange bleibt für die Lenkstangen, besonders bei Fahrzeugen mit schmaler Spurweite, nicht mehr genügend Raum. Die Lenkstangen werden zu kurz, was sich nachteilig auf die Lenkgeometrie auswirkt. Ein weiterer Nachteil ist die nur sehr schwierig abzudichtende Druckölzufuhr zu dem Steuerventil.

Bei anderen bekannten Zahnstangenlenkgetrieben (DE-OS 19 33 403) wird eine gewisse Verkürzung dadurch erreicht, daß der Servomotor neben die Zahnstange gelegt wird. Die über Kugelgelenke an den Enden der Zahnstange befestigten Lenkstan¬ gen sind jedoch auch bei dieser Anordnung relativ kurz. Außer¬ dem ist auch bei diesem Lenkgetriebe die DruckölZuführung mit Schwierigkeiten behaftet, da sich Teile des Steuerventils mit der Lenksäule und dem Ritzel mitdrehen. Solche Drehübertragun¬ gen bringen immer Abdichtprobleme mit sich.

Bei anderen Zahnstangenlenkgetrieben (DE-OS 20 32 183) wird der Drehpunkt der Kugelgelenke der Lenkstangen in das Innere der Zahnstange und über einen Rollbalg in das Innere des Zylinders verlegt. Jedoch ist der Gewinn an Länge für die Lenkstangen verhältnismäßig gering. Bei wieder anderen bekannten Zahnstangenlenkgetrieben (DE-OS 21 14 591) sind die Lenkstangen etwa in der Mitte des Lenkgetriebes an der Zahnstange befestigt. Dabei unterliegen die Lenkstangen in ihrer Länge zwar keiner Beschränkung, die . Konstruktion ist jedoch aufwendig und die Festigkeit und Steifigkeit des Gehäuses werden durch den für die Durchführung der Lenkstangen erforderlichen Gehäuselängsschlitz herabgesetzt,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zahnstangen¬ lenkgetriebe der obengenannten Art zu schaffen, das die Nach¬ teile der bekannten Lenkgetriebe vermeidet und bei kurzen Ein¬ baumaßen einen, vor allem in Hinsicht auf Festigkeit und öl- dichtigkeit, problemlosen Betrieb gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Untera Sprüchen angegeben.

Durch die Befestigung der Lenkstangen an dem hin- und herverschiebbaren Gehäuse kann der zwischen den zu lenkenden Fahrzeugrädern für die Anordnung der Lenkstangen zur Verfügung stehende Raum optimal ausgenutzt werden. Durch die Verlegung der Druckölleitungen in die Kolbenstange ist es möglich, die Druckölzuführung ohne bewegte Teile und damit absolut dicht auszubilden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Anordnung des erfindungsgemäßen Zahnstangenlenkgetriebes im Fahrzeug,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Lenkgetriebes.

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WIPO Eine Zahnstange 1 ist zusammen mit einem auf einer Kolben¬ stange 2 angeordneten Servokolben 3 in einem Gehäuse 4 geführt. Das Gehäuse 4 ist im Bereich des Servokolbens 3 als Zylinder 5 ausgebildet. In dem Gehäuse 4 ist ein Ritzel 6 drehbar gelagert, das mit der Zahnstange 1 kämmt. Die Kolbenstange 2 ragt an beiden Enden aus dem Gehäuse 4 heraus und ist im Fahrzeug un¬ verschiebbar befestigt. Dadurch ist das Gehäuse 4 im Fahrzeug verschiebbar. An dem Gehäuse 4 sind an beliebiger Stelle an zwei Befestigungsaugen 7 zwei Lenkstangen 8 befestigt. Die Lenkstangen 8 können dadurch zweckmäßigerweise symmetrisch ausgebildet sein. Die Lenkstangen 8 übertragen die hin- und hergehende Abtriebsbewegung des Zahnstangenlenkgetriebes von dem Gehäuse 4 auf die zu lenkenden Fahrzeugräder 9.

Das Ritzel 6, das zusammen mit dem Gehäuse 4 die hin- und hergehende Bewegung ausführt, ist über eine teleskopartige Ge¬ lenkspindel 10 mit einem Lenkhandrad 11 verbunden. Die Gelenk¬ spindel 10 besteht beispielsweise aus zwei Kreuzgelenken 12 und einer Schiebemuffe 13.

Ein Steuerventil 14 ist in dem Servokolben 3 angeordnet und durch zwei in der Kolbenstange 2 liegende Zulauf- bzw. Rücklauf anäle 15 und 16 und anschließende Druckmittelleitun- gen 17 und 18 mit einer Servopumpe 19 bzw. mit einem Druckmit¬ telbehälter 20 verbunden. Zur Betätigung des Steuerventils 14 ist die Zahnstange 1 um einen begrenzten Weg relativ zu dem Servokolben 3 und der Kolbenstange 2 verschiebbar. Die Zahn¬ stange 1 und das Steuerventil 14 werden durch zwei Zentrier¬ federn 21 und 22 gegenüber der Kolbenstange 2 zentriert.

Das Steuerventil 14 ist beispielsweise wie in Fig. 2 dar¬ gestellt ausgebildet. Dabei ist ein Stößel 23 mit der Zahn¬ stange 1 fest verbunden. Der Stößel betätigt über zwei Regel¬ federn 24 und 25 zwei Waagebalken 26 und 27. Zwei Bunde 28 und

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Λ- WIPO - 29 dienen als Endanschläge für die Regelfedern 24 und 25. Je ein Einlaßventil 30 bzw. 31 und je ein Auslaßventil 32 bzw. 33 werden durch einen Waagebalken 26 bzw. 27 betätigt. Die Auslaß¬ ventile 32 und 33 werden durch je eine Druckfeder 34 bzw. 35 belastet. Der Zulaufkanal 15 und der Rücklaufkanal 16 sind durch Kanäle 15A bzw. 16A mit dem Sitz des in Fig. 2 unteren Einlaßventiles 30 bzw. mit dem Ablaufraum des unteren Auslaß- ventiles 32 verbunden. In Neutralstellung sind die Einlaßven¬ tile 30 und 32 geschlossen und die Auslaßventile geöffnet.

Die Funktion des Steuerventils 14 kann der Zeichnung ent¬ nommen werden und wird als nicht erfindungswesentlich nicht näher beschrieben.

Die Ausbildung des Steuerventils 14 ist nicht auf die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform beschränkt und kann bei¬ spielsweise auch eine der Ausführung nach DE-PS 11 37 328 ähn¬ liche Form aufweisen.

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Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Zahnstangenlenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahr¬ zeuge, mit einem Gehäuse, das gleichzeitig auch als Zylinder ausgebildet ist, mit einer in dem Gehäuse_.angeordneten Zahnstange, mit einem in dem Zylinder geführten Servokolben und einer aus dem Zylinder herausragenden Kolbenstange,

- wobei Zahnstange und Servokolben um einen begrenzten Weg relativ zueinander axial verschiebbar sind,

- mit einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten und von einer Antriebsspindel antreibbaren Ritzel,

- mit einem an dem Servokolben angeordneten und durch die begrenzte RelatiwerSchiebung zwischen Zahnstange und Servokolben betätigbaren Steuerventil und

- mit einer die hin- und hergehende Abtriebsbewegung des Lenkgetriebes auf die zu lenkenden Fahrzeugräder über¬ tragenden Einrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gehäuse (4) im Fahrzeug verschiebbar angeordnet ist, daß die Kolbenstange (2) im Fahrzeug unverschiebbar angeordnet ist und

- daß die Einrichtung zur Übertragung der Abtriebsbewegung aus wenigstens einer an dem Gehäuse (4) befestigten Lenk¬ stange (8) besteht.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die das Steuerventil (4) versorgenden Druckmittelleitungen als in der Kolbenstange (2) liegende Kanäle (15 und 16) ausge¬ bildet sind.

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3. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Ritzel (6) über eine teleskόpartig ausgebildete Ge¬ lenkspindel (10) mit der Antriebsspindel des Lenkgetriebes verbunden ist.

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