DE2060022C3

DE2060022C3 - Servolenkung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2060022C3
Application number: DE2060022A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Prof. Dr.- Ing. Foerster; Klaus Dipl.-Ing. Katz; Anton 7301 Aichschiess Scheuter
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-12-05
Filing date: 1970-12-05
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GB1354008A; SE391902B; JPS5033585B1; DE2060022A1; DE2060022B2; FR2117289A5; IT945157B; US3796139A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Bei einer solchen Servolenkung weist der gehäuseäußere Kupplungszapfen der Lenkschnecke von der Lenkwelle einen

to geringen Abstand zur Lenkwelle auf, wodurch bei eirem kippbaren Fahrerhaus keine zusätzlichen LJmlenkgetriebemittel zwischen dem Kupplungszapfen und der mitkippenden Lenksäule erforderlich sind.

Bei einer bekannten Servolenkung nach dem

π Oberbegriff von Patentanspruch 1 (DE-OS 1816 295) ist der Arbeitszylinder des Lenkgetriebegehäuses mit einem über seine Länge konstanten weiten Innendurchmesser versehen, wodurch das Lenkgetriebegehäuse groß und schwer baut Diese Ausbildung wurde getroffen, um einen genügend großen Kolbenquerschnitt zur Unterbringung des den Arbeitsdruck einstellenden Steuerventiles im Arbeitskolben zu erhalten. Bei dieser Anordnung ist das Steuerventil jedoch nicht von außen zugänglich, so daß für den üblichen nachträglichen Einbau oder Austausch von Reaktiotisdruckfedlpr" und Reaktionsdruckkolben die Servolenkung vo!^tcf ~nJi? zerlegt werden muß.

Die der hrrindung zugrunde liegend.: Aufgabe besteht im wesentlichen dar;;., eine auch bei kippbaren Fahrerhäusern verwendbare Servolenkung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich bei im Durchmesser abgestuftem Arbeitszylinder trotzdem leicht montieren läßt
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in

w vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Fatentanspruch 1 gelöst.

Bei der Servolenkung nach der Erfindung können Arbeitskolben, Lenkmutter, Lenkschnecke und Lageranordnung eine vormontierbare Baueinheit bilden, die

■»" über die Stirr.öffnung des weiten Gehüuseteiles in den Arbeitszylinder eingesetzt wird. Die Vormontage dieser Baueinheit außerhalb des Lenkgetriebe? ist wichtig, um das jeweilige Lagerspiel zwischen Lenkmutter und Arbeitskolben einerseits als auch zwischen Lenkschnekke und ihrer Lageranordnung andererseits und ebenso die Leichtgängigkeit der Schraubverbindung zwischen Lenkmutter und -schnecke genau justieren zu können.

Die Servolenkung nach der Erfindung baut infolge der Durchmesserabstufung ihres Arbeitszylinders eng

W und leicht wobei das Steuerventil im Gehäuse des engen Zylinderteiles angeordnet sein kann, wodurch eine unmittelbare Druckmittelverbindung zwischen der einon Arbeitsdruckkammer und dem Steuerventil sowie ein unmittelbarer Zugang von außen zum Steuerventil ermöglicht sind.

Eine vorteilhafte Halterung des Fixierringes gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse in der anderen Richtung der Zylinderachse bei der Servolenkung nach der Erfindung ist Gegenstand von Patentanspruch 2.

Weiterhin ist bei der Servolenkung nach der Erfindung in vorteilhafter Weise eine Entlastung der Hochdruck-Ringdichtung durch die Anordnung nach Patentanspruch 3 erzielt

Wie eine Servolenkung nach der Erfindung beispielsweise im einzelnen ausgeführt sein kann, ist im folgenden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch das Lenkgetriebegehäuse einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgernäßen Servolenkung und

Fig.2 einen Teilaxialschnitt in vergrößertem Maßstab durch die gehäuseseitige Lageranordnung der Lenkschnecke einer zweiten Ausführungsform, die in den übrigen Teilen mit der ersten Ausführungsform identisch ist.

Gemäß F i g. 1 ist ein Lenkgetriebegehäuse 10 als Druckmittelzylinder ausgebildet und axial in einen weiten Gehäuseteil Il und einen engen Gehäuseteil 12 unterteilt Ein im Lenkgetriebegehäuse 10 verschiebbar geführter Arbeitskolben 13 weist einen -W₁. <*efi Rolbenbund 14 auf, der im weiten Gehäuse' ·«... 'ϊ und

den Innenraum des Lenkgetriebe j in

Arbeitsdruckkammern 15 und ■ Der

Arbeitskolben 13 ist mit einem enge . ύ ig. ^.iaft 17 versehen, der im engen Gehäuseteil 12 geführt ist und ein Zahnsiafrgenprofil IS aufweist, in das ein Zahnsegment 19 einer in einer Gehäuseausbuchtung 20 des engen Gehäuseteiles 12 gelagerten Lenkwelle 21 eingreift

Im Arbeitskolben 13 ist eine Lenkmutter 22 über zwei Wälzlager 23 und 24 drehbar und axial unter Belassung eines bestimmten Dämpfungsspieles unverschiebbar gelagert. Die Lenkmutter 22 ist mittels eines Kugelumlaufes 25 mit einem inneren Ende 26 einer Lenkschnecke 27 schraubbeweglich verbunden sowie mit einem starren radialen Steuerlineal 28 versehen, das einen Steuerschieber 60 für die Steuerung des Arbeitsdruckes in den ArbeitEdruckkammern 15 und 16 betätigt Das in einen Kupplungszapfen 29 auslaufende äußere Ende 30 der Lenkwelle 27 durchsetzt das Lenkgetriebegehäuse 10 in einer Lageranordnung 31. die in eine Stirnöffnung 32 des engen Gehäuseteäles 12 eingesetzt ist Aufgrund dieser Lenkschneckenanordnung weist der Kupplungszapfen 29 von der Drehachse 33 der Lenkv/elle 21 einen Abstand 34 auf, der wesentlich kleiner ist als bei einer Servolenkung, bei der das. Lenkwellenende 30 und die Lageranordnung 31 an einer Stirnöffnung 35 des weiten Gehäuseteiles 11 vorgesehen ist Wegen des kleinen Abstandes 34 eignet sich die erfindungsgemäße Servolenkung auch für Fahrzeuge mit Kippfahrerhaus.

Der größte Radius 36 der Lageranordnung 3i ist um ein bestimmtes Einbauspiel kleiner als der innere Radius 37 des engen Gehäuseteil 12, so daß mit Ausnahme einer Nutmutter 38 die komplette Lageranordnung 31 mit Lenkschnecke 27, Lenkmutter 22 und Arbeitskolben 13 als vormontierte Einheit von der Stirnöffnung 35 her in das Lenkgetriebegehäuse 10 eingesetzt werden können.

Die Lageranordnung weist auf der einen Seite eines Bundes 39 des Lenkwellenendes 30 einen mit einer radial verlaufenden Widerlagerfläche 40 versehenen Einstellring 42 und auf der anderen Seite einen mit einer radial verlaufenden Widerlagerfläche 41 versehenen Fixierring 43 auf. Zur axialen Fixierung und Lagerung der Lenkschnecke 27 sind zwischen dem Bund 39 und den Widerhgerflächen 40 and 41 je ein Axialwälzlager 44 und 45 vorgesehen. Der Fixierring 43 ist in einem radial äußeren, die Stirnöffnung 32 nach außen durchsetzenden Abschnitt 46 mit einer Schraubfassung ausgestattet, in die der mit Außengewinde 47 versehene Einstellring 42 eingeschraubt ist Nach erfolgter Einstellung des Lagerspiels in den Axiallagern 44 und 45

ίο mittels der Schraubverbindung 46,47 sind der Fixierring 43 und der Einstellring durch eine Nutmutter 48 gegenseitig arretiert Beim Lösen bzw. Anziehen der von außen zugänglichen Nutmutter 48 nach dem Einbau der vormontierten Einheit muß der Fixierring 43 gegen Drehen gesichert sein. Zu diesem Zweck sind ebenfalls von außen zugängliche Schlüsselflächen 49 an der Fassung vorgesehen.

unmittelbar auf der Umfangsfläche des Bundes 39 laufen Radialwälznadeln 50, deren Käfig 51 in eine zylindrische Lagerfassung 52 des Einstellringes 42 eingesetzt ist

Einstellring 42 und Fixierring 43 sint' lurch je eine Ringdichtung 53 bzw. 54 gegen das Lenksciwckenende 30 abgedichtet während zur gegenseitigen Abdichtung der Ringe ein Ringdichtung 55 konzentrisch zwischen dem äußeren Abschnitt 46 und der Lagerfassung 52 angeordnet 'st

Zur Zentrierung und Abdichtung der Lageranordnung 31 gegenüber dem engen Gehäuseteil 12 dient eine äußere zylindrische Zentrierfläche 56 am Fixierring 43, die in die Stirnöffnung 32 eingesetzt ist und mit einer in den Zylinderteil eingesetzten Hochdruck-Ringdichtung 57 zusammenarbeitet Auf der dem Druckraum 13 zugekehrten Seite der Hochdruck-Ringdichtung 57 ist

κ der Fixierring 43 mit einer radialen Anschlagfläche 58 versehen, die an einer Gegenanschlagfläche 59 des Gehäuseteües 12 anliegt Die Flächen 58 und 59 sind durch die mii einem Außengewinde 64 des äußeren Abschnitt2s 46 verschraubte Nutmutter 38 gegeneinander verspannt Auf diese Weise ist für die Hochdru.-k-Ringdichtung 57 eine Druckentlastung erreicht

Bu dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2 ist als einziger Unterschied zur Servolenkung der F i g. 1 eine Nutmutter 148 zur gegenseitigen Arretierung eines Einstellringes 142 und eines Fixierringes 143 in einer Arbeitsdnickkammer 116 eines engen Gehäuseteiles 112 angeordnet Hierdurch kann die Lagerspieleinstellung von Axiallagern 144 und 145 nah dem Feststellen einer äußeren Nutmutter 138 von außen nicht mehr

so geändert werden. Für die Gegenhaherung des Einstellringes 142 beim Lösen und Anziehen der Nutmutter 148 sind im Einstellring 142 axiale Schlüssellöcher 149 vorhanden, d°e für sich keine besondere Baulänge am Rng L eanspruchen. Dies gi't ebenso für am Fixierring 143 vorgesehene Schlüssellöcher 149 für das Lösen der Nutmutter 138.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Servolenkung mit einem als Arbeitszylinder für einen Arbeitskolben ausgebildeten sowie an seinen beiden in den Richtungen der Zylinderachse liegenden Gehäuseenden mit je einer Stirnöffnung versehenen Lenkgetriebegehäuse und einer mit dem Arbeitskolben schraubbeweglich verbundenen sowie die eine Stirnöffnung mittels einer Lageranordnung nach außen durchsetzenden Lenkschnecke und einer mit dem Arbeitskolben in Antriebsverbindung stehenden Lenkwelle, die im Lenkgetriebegehäuse gegenüber der von der Lenkschnecke durchsetzten Stirnöffnung in einem kleineren Abstand als gegenüber der anderen, durch einen lösbaren Verschluß verschlossenen Stirnöffnung gelagert ist, und bei der die die Lenkschnecke im Lenkgetriebegehäüse drehbar, im übrigen jedoch unverrückbar abstützende Lageranordnung einen in der Stirnöffnung zentrierten Fixierring aufweist, der an dem Lenkgetriebegehäuse lösbar befestigt und dabei in der auf die verschlossene Stirnöffnung weisenden Richtung der Zylinderachse durch eine Gegenanschlagfläche des Lenkgetriebegehäuses festgelegt ist, wobei zwischen die korrespondierenden Zentrierflächen von Fixierring und Stirnöffnung eine den Innenraum des Lenkgetriebegehäuses abdichtende Hoctuiiuck-Ringdichtung eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Lenkschneckp (27) durchsetzte Stirnöffnung (32) in einem engen Gehäuseteil (12 bzw. 112) des in an sich bekannter Weise im Durchmesser abgestuften und in einem weiten Gehäuseteil d λ Arbeitskolben aufnehmenden Lenkgeiriebegeh? ises (10) liegt und ihr Durchmesser kleiner ist als der innendurchmesser (Radius 37) des engen Gehäuseteiles (12 bzw. 112), und daß der Durchmesser der verschlossenen, im weiten Gehäuseteil (11) des Lenkgetriebegehäuses (10) liegenden Stirnöffnung (35) gleich oder größer als der Innendurchmesser (Radius 61) des weiten Gehäuseteiles (I!) ist, und daß der in seinem Außendurchmesser (Radius 36) kleiner als der Innendurchmesser (Radius 37) des engen Gehäuseteiles (12 bzw. 112) ausgebildete Fixierring (43 bzw. 143) mil einer innerhalb des engen Gehäusesteiles (12 bzw. 112) liegenden Anschlagfläche (58) versehen ist, die in der von der verschlossenen Stirnöffnung (35) wegweisenden Richtung der Zylinderachse durch eine zweite Gegenanschlagfläche (59) des Lenkgetriebegehäuses (JO bzw. 110) festgelegt ist

2. Servolenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein Abschnitt des Fixierringes außerhalb der von der Lenkschnecke durchsetzten Stirnöffnung des Lenkgetriebegehäuses liegt und dieser äußere Abschnitt (46) mit einer Nutmutter (38 bzw. 138) verschraubt ist die sich an den Fixierring (43 bzw. 143) in der auf die verschlossene Stirnöffnung (35) weisenden Richtung der Zylinderachse festlegenden ersten Gegenanschlagfläche des Lenkgetriebegehäuses (10) abstützt

3. Servolenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagfläche (58) und Gegenanschlagfläche (59) zur Festlegung des Fixierringes (43 bzw. 143) in der von der verschlossenen Stirnöffnung (35) wegweisenden Richtung der Zylinderachse zwischen dem Innenraum (Arbeitsdruckkammer 16 bzw. 116) und der Hochdruck-Ringdichtung (57) angeordnet sind.