DE3228181C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Zahnstangenhilfs­ kraftlenkung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Bei einer nach der britischen Patentschrift 15 70 330 be­ kannten Zahnstangenhilfskraftlenkung dieser Art trägt die Zahnstange des ersten Zahnstangentriebs nur eine Verzahnung. Das Lenkritzel sitzt auf einer Welle, die mit der Gelenk­ welle verbunden ist. Die das Lenkritzel tragende Welle dient also zum unmittelbaren Antrieb der Gelenkwelle. Da die durch die Gelenke einer Gelenkwelle überbrückbaren Winkelabwei­ chungen zwischen den durch das Gelenk verbundenen Wellen­ teilen beschränkt sind, ist bei dieser bekannten Ausführung ein größerer Winkel zwischen Wellen- bzw. Lenkspindelachse und Gelenkwellenachse nur durch zusätzlichen Aufwand ver­ wirklichbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zahnstangenhilfslenkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, bei der ein wesentlich von 0° verschiedener Winkel zwischen der Lenk­ spindelachse und der Gelenkwellenachse auf einfache Weise verwirklichbar ist, um einen zusätzlichen Konstruktions­ freiheitsgrad zu erhalten.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben.

Nach der Erfindung ist das Lenkritzel vom Gelenkwellenritzel verschieden, und die Achsen dieser beiden Ritzel verlaufen nicht parallel zueinander, so daß der gewünschte Konstruk­ tionsfreiheitsgrad gewonnen wird.

Um den Eingriff der beiden Ritzel in die beidenVerzahnungen unabhängig voneinander einstellen zu können, ist bevorzugt eine Ausbildung nach Anspruch 2 vorgesehen.

Bei der Ausführung gemäß Anspruch 3 ist der genannte Kon­ struktionsfreiheitsgrad maximal genutzt.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht des Ausführungsbeispiels in Aufsicht.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt eines Lenkgetriebes.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer der Vorderrädern zugeordne­ ten Lenkeinrichtung, wobei diese Ansicht teilweise als Schnitt dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt den Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt der Zahnstange für die Vorderrä­ der, wobei die räumliche Beziehung zwischen einem Lenkritzel und einem Gelenkwellenritzel dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt einer Eingangswelle des Hinter­ radlenkgetriebes mit zugehörigen Teilen.

Fig. 7 zeigt einen Teil des Hinterradlenkgetriebes mit zu­ gehörigen Teilen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt rechte und linke Vorderräder 301, Achsschenkel 302 für die Vorderräder 301, Vorderrad-Spurstangen 303, rechte und linke Hinterräder 304, Achsschenkel 305 für die Hinterräder 304 und Hinterrad- Spurstangen 306. Eine Lenkspindel 310 ist mit einem Lenkrad 309 verbunden. Sie besteht aus einer Hauptwelle 311, einer Zwischenwelle 312 und einer Ausgangswelle 313. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Ausgangswelle 313 drehbar in Lagern 315 und 316 in einem Gehäuse 314 gelagert. Zwischen den Lagern 315 und 316 ist auf der Ausgangswelle 313 ein Ritzel 313 a ange­ formt. Im Gehäuse 314 ist eine Zahnstange 317 verschiebbar. Mit den Endbereichen der Zahnstange 317, die sich aus beiden Enden des Gehäuses 314 erstrecken, sind innere Endbereiche der Vorderrad-Spurstangen 303 verbunden. Wie Fig. 3 zeigt, ist eine Zahnstangenverzahnung 317 b getrennt von einer wei­ teren Zahnstangenverzahnung 317 a auf der Zahnstange 317 ausgebildet. Sie stehen im Eingriff mit dem Ritzel 313 a bzw. einem Ritzel 319 a.

Das Ritzel 319 a ist an dem vorderen Ende einer Verbindungs­ welle 319 angeformt, wie dies Fig. 4 zeigt. Die Verbin­ dungswelle 319 ist drehbar in Lagern 320 und 321 im Inneren einer Hülse 314 a gelagert, die sich in dem Gehäuse 314 be­ findet und sich von der Zahnstange 317 schräg nach unten und hinten erstreckt. Mit dem hinteren Ende der Verbindungswelle 319 ist, wie Fig. 1 zeigt, über ein Kardangelenk 323 das vordere Ende einer Lenkwelle 322 verbunden, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugkörpers erstreckt. Das hintere Ende der Lenkwelle 322 ist mit dem vorderen Ende einer drehbaren Welle 324 über ein weiteres Kardangelenk 325 ver­ bunden. Wie Fig. 6 zeigt, erstreckt sich die drehbare Welle 324 von der Lenkwelle 322 aus schräg nach aufwärts hinten und ist drehbar innerhalb eines Getriebekastens 326 gela­ gert.

Über die Verbindungswelle 319 wird eine Hinterradlenkung 331 betätigt. Ein Kurbelzapfen 332 ist an dem hinteren Ende der drehbaren Welle 324 befestigt. An den Kurbelzapfen 332 ist eine Verbindungsstange 337 angeschlossen, durch die eine weitere Verbindungsstange 339 der Hinterradlenkung 331 betä­ tigt wird.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die Zahnstange 317 in dem Gehäuse 314 mit einem Kolben 317 c versehen, der das Innere des Gehäuses 314 in rechte und linke Arbeitsräume S ₅ und S ₆ unterteilt. Auf diese Weise ist ein Lenkmotor 349 gebildet. Auf der Eingangswelle 324, die durch den Getriebekasten 326 geführt ist, ist ein Ritzel 324 a angeformt, das in eine Zahnstange 351 a einer Kolbenstange 351 eingreift, die sich nach rechts und links aus einem Lenkmotor 350 für die Hinterräder 304 erstreckt. Wie Fig. 7 zeigt, ist die Kolbenstange 351 in einem Zylindermantel 352 verschiebbar, dessen Inneres durch einen Kolben 351 b auf der Kolbenstange 351 in eine rechte und linke Arbeitskammer S ₇ und S ₈ unterteilt ist. Der Zy­ lindermantel 352 ist mit dem Getriebekasten 326 durch Schrauben 353 verbunden. In die rechten und linken Arbeits­ kammern S ₅, S ₆, S ₇ und S ₈ der Lenkmotoren 349 und 350 für die Vorderräder 301 bzw. die Hinterräder 304 wird Hydrau­ likflüssigkeit entsprechend der Drehrichtung des Lenkrades 309 wahlweise mittels eines Lenkventils 354 eingeführt, das in Fig. 2 gezeigt ist. Das Lenkventil 354, das ein Vierwe­ geventil mit "offener Mitte" ist, ist am unteren Bereich der Ausgangswelle 313 den Lenkspindel 310 ausgebildet. Ein Ven­ tilgehäuse 355 ist mit dem Gehäuse 314 verbunden. Das Lenk­ ventil 354 ist, wie Fig. 1 zeigt, mit einem Ölbehälter 359 und einer Ölpumpe 356 durch Leitungen 357 bzw. 358 verbun­ den. Durch Leitungen 360 und 361 , die sich von dem vorderen Bereich zu dem hinteren Bereich des Fahrzeugs erstrecken, ist der Lenkmotor 350 mit dem Lenkventil 354 verbunden. Die Leitungen 360 und 361 zum Zuführen von Hydraulikflüssigkeit aus dem Ölbehälter 359 zu dem Lenkmotor 350 für die Hinter­ räder 304 verlaufen unter dem Fahrzeugsitz 362 und sind auf diese Weise gegen ungünstige Einflüsse von außen, bei­ spielsweise Schmutzspritzer geschützt.

Wie die Fig. 2, 3, 4 und 6 zeigen, sind die Zahnstangen durch Andrückeinrichtungen 368, 369 und 372 belastet, die aus Federn 363, 364 bzw. 365, Druckstücken 366, 370 bzw. 373 und Deckeln 367, 371 bzw. 374 gebildet und in Führungen 314 b bzw. 314 d aufgenommen sind.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt der Zahnstange 317, aus dem eine mögliche Anordnung der Ritzel 313 a und 319 a, die einen Win­ kel 0 einschließen, ersichtlich ist. Der Winkel 0 zwischen den Zahnstangen 317 a und 317 b und zwischen den Ritzeln 313 a und 319 a ist aus Einstellgründen der Druckstücke bevorzugt 90°. Jedoch wird auch dann, wenn der Winkel R nur wenig von 0° oder 180° abweicht, noch eine praktisch voneinander un­ abhängige Einstellung der Druckstücke 368 und 369 möglich.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist das Druckstück 370 zum An­ drücken des Ritzels 319 a an die Zahnstange 317 b in dem Be­ reich der linken Hydraulikflüssigkeits-Zuführkammer S ₅ des Kraftzylinders 349 für die Vorderräder 301 angeordnet. Der Druck der Hydraulikflüssigkeit, die in die Hydraulikflüssig­ keits-Zuführkammer S ₅ eingeleitet wird, wirkt dabei auf die äußere Umfangsfläche der Zahnstange 317. Da das Druckstück 370 in Berührung mit einem Teil der unteren Oberfläche der Zahnstange 317 steht, ist die Gesamthöhe des Öldrucks, der auf die obere Oberfläche der Kolbenstange 317 einwirkt, entsprechend der Berührungsfläche zwischen der Zahnstange 317 und dem Druckstück 370 größer als die des Öldrucks, der auf die untere Oberfläche der Zahnstange einwirkt.

Zum Ausgleich ist eine Verbindungsnut 370 a und 370 b sowie eine Verbindungsbohrung 374, welche zu der Hydraulikflüs­ sigkeits-Zuführkammer S ₅ führt, im Druckstück 370 angeord­ net.

Claims (3)

1. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung für ein Fahrzeug, bei der von einer Lenkspindel (310) aus ein Lenkventil (354) sowie ein Lenkritzel (313 a) eines ersten, lenkbaren Vorder­ rädern (301) des Fahrzeugs zugeordneten Zahnstangentriebs (318) betätigt wird und an diesen ersten Zahnstangentrieb (318) über eine in ihren beiden Endbereichen je ein Kardan­ gelenk (323, 325) aufweisende Gelenkwelle (348) ein zweiter, den lenkbaren Hinterrädern (304) des Fahrzeugs zugeordneter Zahnstangentrieb (331) angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (317) des ersten Zahnstangentriebs (318) eine zweite Verzahnung (317 b) trägt, in die ein auf der Gelenk­ welle (348) festgelegtes Gelenkwellenritzel (319 a) eingreift, und daß die Achse des Lenkritzels (313 a) und die Achse des Gelenkwellenritzels (319 a) nicht parallel zueinander liegen.

2. Hydraulische Zahnstangenhilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Ritzel (313 a, 319 a) ein eigenes Druckstück (368, 369) zugeordnet ist.

3. Hydraulische Zahnstangenlenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Zahnstangenlängs­ achse des ersten Zahnstangentriebs (318) gesehen der von der Lenkritzelachse und der Gelenkwellenritzelachse eingeschlossene Winkel 90° beträgt.