DE2060029A1 - Servolenkung fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 882874

Stuttgart - Untertürkheim 30. November 1970

EPT Krt/pfa.

" Servolenkung für Fahrzeuge "

Die Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkung für Fahrzeuge, bei der eine mit der Lenkschnecke schraubbeweglich verbundene ä Lenkmutter in dem mit der Lenkwelle in Antriebsverbindung stallenden Arbeitskolben drehbeweglich gelagert ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einer Servolenkung dieser Art von der Fahrbahn her über die Lenkwelle in das Lenkgetriebe eingeleitete Stöße zu dämpfen. Diese Aufgabe ist erfindungsgaaäß dadurch gelöst, daß die Lenkmutter in den. Richtungen der Kolbenachac üb ei" Druckfedern gegen den Arbeitekolben abgestützt ist. Der Arbeitskolben kann dabei geringe axiale Relativbewegung·» gegenüber der Lenkmutter ausführen, so daß sich die Stöße nicht auf das mit der Lenkschnekke gekuppelte Lenkhandrad auswirken. Ist die Lenkmutter in bekannter Weise mit einem Steuerline&l zur Betätigung des Steuerschieber % ventilen für die·Steuerung des Arbeitsdruckes in den Arbeitßdruckräumen beiderseits des Arbeitskolbens ausgerüstet, dann ergibt sich infolge der erfindungsgemäßen Beweglichkeit des Arbeitekolbens gegenüber der Lenkmutter eine größere Zeitspanne für den Aufbau des dem jeweiligen Fahrbehnstoß entgegenwirkenden Gegendrucke» &m Arbeltskolben.

Bei der erfindungsgemäßen Servolenkung ist erwünscht, daß in der axialen Neutraleteilung zwischen Arbeitskolbsn und Lenkmutter die au* der Lagervorsp*simmg resultierende Reibung in der Axiallagtsrung; der Lenkmutter klein bleibt. Bei der durch Stoß bewirkten Axialbetreguag des Arbeitskolbena gegenüber der Le-nk-

209826/0195 ₂

BAD ORIQINAi.

Daiτα ?J'^r:S>

mutter muß jedoch das entgegen der Stoßrichtung li<j£enae, im wesentlichen unbelastete Axiallager der Lenkmutter unter Fedcrvorspannung stehen, damit 3ein Küfi^ nicht aus der Sollage tritt. Farner ist es erforderlich, daß dio Federkräfte der jeweils stoßbelasteten Druckfedern über dem relativen Verschiebeweg de3 Arbeitekolbens steil ansteigen, danit die Lenkung nicht schwammig wird.

fe Erfindungsgeinäß sind diese Erfordernisse erreicht dxirch wenigstens zwei dio Lenkmutter nach einer Richtung abstützende Druckfodern mit unterschiedlichen Federkonstanten, von denen in der fxialcn Neutralstellung zwischen Lenkmutter und Arbeitskolben die Druckfeder rait der höheron Federkonstante im wesentlichen spisrinungsfrei ist und wenigstens eine Druckfeder mit einer niedrigeren FexJerkonatante unter Vorspannung steht. Bei dieser Anordnung lieferm die schwächeren Druckfedern mit der flacheren Kennung die Lagervorspannung, so daß die stärkeren Druckfedern in der Neutralstellung spannungsfrei sein können. Dadurch bleibt die Lagerreibung gering. Durch die flach· Kennung der schwächeren Druckfeder kann auch bei der unter Stoß erfolgenden Auslenkung des Arbeitskolbcns das nicht unter Stoßbelastung stehende Axiallager

W <S«r Lenkmutter noch unter Vorspannung gehalten werden.

Eine raumsparende Unterbringung der federnden Mittel ist nach einem weiteren Merknml der Erfindung dadurch erzielt, daß wenigstens ein Lager dar Lenkmutter in Reihe mit wenigstens einer Druckfeder angeordnet ist.

Wie die erfindungageMÜße Servolenkung beispielsweise im einzelnen ausgeführt sein kann, ist im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfiilirnngsbeispielss beschrieben. In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Lenk^etriebegehäuso

und

209826/U195

BAD ORIGINAL

Daia SS26/^;i

Fig. 2 die sche-abildliche Darstellung der Federkräfte bei der Anordnung der Fig. 1.

In dem als Druckmittelzylinder ausgebildeten Lenkgetriebegehäuse 10 ist ein Arbeitskolben 11 verschiebbar geführt, in dem eine mit der Lenkschnecke 12 über einen Kugelumlauf 13 schraubbeweglich "»rbundene Lenkimitter l'i drehbar gelagert ist. Die Lenkschnecke 12 ist an ihren äußeren Ende alt einen Kupplungszapfen 15 versehen, mit dea da« Lenkhandrad gekuppelt werden kann. Der Arbeitekolben 11 iat nit einen Zahnstangenprofil l6 versehen, in das ein Zahnsegment 17 der mit den Lenkgestänge gekoppelten Lenkwelle 18 Λ eingreift. Die Lenkmutter Ik tat eit einen Steuerlineal 19 versehen, das einen Steuerschieber 20 betätigt, unter dessen Vermittlung dor Arbeitedruck in den beiderseits de« Arbeitskolbens 11 liegenden Arbeitsdruckräumen 21 und 22 gesteuert wird. An einem Ende 1st die Lenkmutter Ik aittela eines Schrägkugellager» 23 und am Anderen Ende über ein Axialrollenlager 2k im Arbeitekolben gelagert.

Der zur Lenkmutter Ik äußere, in einer zentrischen Lagerbohrung 25 verschiebbar zentrierte Laufring 26 des Lagers 23 stützt sich axial gegen ein Tollerfeder-Paar 27 ab, das mit einer in die L&gerbohrung 25 als Widerlager eingeschraubten Einstellhülse 28 zusammenarbeitet« Der riittlere Abschnitt der Lagerbohrung 25 wird ™ von einer zur Kolben- bzw. Lenkschneck&nachse 29 sich senkrecht erstreckenden Ausnehmung 30 des Arbeitskolbens 11 für die Montage der Lenkmutter 14 durchsetzt. Am inneren Ende der Lagerbohrung dient eine radiale Schulter Jl des Arbeitskolbens 11 als Widerlager für ein Tellerfeder-Paar 32, an den die ία der Bohrung 25 verschiebbar zentrierte Laufscheibe 33 de« Lagers 24 abgestützt ist. Die Ei >.ui to 11 hüls © 2f> ist derart eingestellt, daß der Arbeitekolben 11 in der g*£eichneten Neutraletellxing gegenüber der Lenk-, mutter I^ in beiden Richtungen der Achse 29 ein bestimmtes aacialee Spiel 3** aufweist.

BAD ORIGINAL _; . _ö

Dnim 882C/4

Die Tellerfeder-Paarc 27 und 32 bestehen jeweils aus einer inneren dicken Tellerfeder 35 bzw. 36 mit einer höheren Federkonstante und einer äußeren dünnen Tellerfeder 37 bzw. 38 mit einer niedrigeren Federkonstanto.

In Fig. 2 ist auf der Abszissenachse 40 beiderseits der mit 39 angedeuteten Neutrnlstcllung zwischen Arbeitskolben 11 und Lenk» mutter 14 das Spiel 34 in vergrößertem Maßstab aufgetragen. Die Ordinatenachse 4l stellt die veränderliche Federkraft dar.

Die flachen Kurven 42 und 43 geben den Verlauf der Federkraft für die dünnen Tellerfedern 37 und 38 wieder. Wie der Fi^. 2 zu entnehmen ist,sind diese Tellerfedern in der Neutralstellung 39 mit der Kraft 44 vorgespannt, während aus den Kurven 45 und 46 für den Kraftverlauf der dicken Tellerfedern 35 und JG zu entnehmen ist, daß letztere in der Stellung 39 des Arbeitskolbens 11 spannungsfrei sind.

Die Kurve 47 bzw. 48 gibt die jeweilige unterstützende Wirkung der Tellerfeder 37 bzw. 38 bei der Stoßverechiebung des Arboitskolbens gegenüber der Lenkmutter an.

Aue der algebraischen Suawii erung der Kurven 43,46 und 47 bzw» der Kurven 42, ^!i'j und 48 ergibt sich der Verlauf der Kurven 49 und 50 für die erforderliche äußere Kraft zur Relatiwerachiebung zwischen Arbeitskolben und Lenkmutter.

Die Ordinatenverte 5I und 52 der Kurven 47 und 43 zeigen an, daß dip jeweils nichtetoßbelaatete Tellerfeder 37 bzw. 38 noch unter einer Reetspannung steht, wenn die Teile 11 und 14 um dae Spiel 34 gegeneinander ausgelenkt sind, so daß der zugehörige Lagerkäfig nicht aus seiner Sollage treten kann.

2 0 9826/019S

BAD ORIGIf^L

Claims (3)

1. Paim Gu2o/'i 30.11.1970

   Ansprüche:

   € Servolenkung für Fahrzeuge, bei der eine mit der Lenkschnecko schraubbeweglich verbundene Lenkmutter in dem mit der Lenkwelle in AntriebBverbintiung stehenden Arbeitskolben drehbeweglich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkmutter (Ik) in den Richtxuxgen der Kolbenachse (29) über Druckfedern (Tellerfeder-Paare 27 und 32) gegen den Arbeitskolben (11) abgestützt ist. |
2. 2. Servolenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens zwei die Lenkmutter (ϊΊ) nach einer Richtung abstützende Druckfedern (Tellerfeder-Paar 27 bzw. 32) mit unterschiedlichen Federkon«tunten, von denen in der axialen Neutralstellung zwischen Lenkmutter (tk) und Arbeitskolben (11.) die Druckfeder (Tellerfeder 35 bzw. 36) nit der höheren Federkonstante im wesentlichen spannungsfrei iet und wenigstens ein· Druckfeder (Tellerfeder 37 bzw. 38) mit einer niedrigeren Federkonstante unter Vorspannung steht.
3. 3. Servolenkung nach einem oder beiden . de χ- Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lager (Schrägkugellager 23 bzw. Axialrollenlager 24) der Lenkmutter (l^lk) in Reih· «it wenigstens einer Druckfeder (Tellerfeder 35 bzw. 37 bzw. Tellerfeder 36 bzw. 33) angeordnet ist. . .·

   BAD

   Leerseite