DE10031597A1 - Halteanordnung für Lenkzylinder an Achsgehäuse - Google Patents

Abstract

Ein Lenkzylinder-Haltesystem wird vorgesehen, welches eine übliche Schraubverbindung ersetzt, wobei dieses Haltesystem eine Anordnung aus Zapfen und Sicherungsring umfaßt, bei der weniger Bauteile erforderlich sind und sich die Montage vereinfacht. Das Haltesystem sieht ein Paar von ringförmigen Achsbrücken vor, wobei der Lenkzylinder in den beiden Achsbrücken aufgenommen ist. Der Lenkzylinder ist in den Achsbrücken durch eine Schulter, einen Bolzen oder Zapfen und einen Sicherungsring festgelegt. Insbesondere ist der Lenkzylinder mit einer Sitzschulter versehen, die an einer der Achsbrücken anliegt, und es ist ein Schlitz zwischen dem Zylinder und der Achsbrücke vorgesehen, um eine Drehbewegung des Zylinders bezüglich der Achsbrücke zu verhindern. Eine Schnappringanordnung bzw. eine Sicherungsringanordnung legt den Zylinder gegenüber einer axialen Bewegung bezüglich des Achszylinders fest.

Description

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem Lenkzylinder-Befestigungssystem zum Befestigen eines Lenkzylinders an einem Achsgehäuse eines Fahrzeugs. Insbesondere bezweckt die Erfindung eine übliche Schraubverbindung zum Befe­ stigen eines Lenkzylinders an einem Achsgehäuse durch ein System zu ersetzen, bei dem ein Bolzen und ein Sicherungsring eingesetzt werden, um eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung des Lenkzylinders zu verhindern.

Es ist bekannt, einen Lenkzylinder vorzusehen, um den Fahrer beim Lenken eines Fahrzeugs zu unterstützen. Derartige Servolenksysteme nutzen normalerweise eine von einer Brennkraftmaschine angetriebene Pumpe und ein hydraulisches System zur Lenkhilfskraftunterstützung. Der Druck von einer Ölpumpe wird ge­ nutzt, um eine Kolben- und Zylinderanordnung zu betreiben. Wenn das Steuer­ ventil den Öldruck in ein Ende des Kolbens leitet, führt der Kolben eine Gleitbe­ wegung im Zylinder aus. Die Kolbenbewegung kann dann genutzt werden, um die Lenksystemkomponenten bei der Bewegung zu unterstützen.

Übliche Fahrzeuglenksysteme setzen einen Lenkzylinder ein, der über Schraub­ verbindungen mit einem Achsgehäuse verbunden ist. Fig. 1 verdeutlicht eine solche übliche Schraubverbindung. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt diese übli­ che Lenkzylinderanordnung ein Achsgehäuse 10, welches einen Achsschenkel 14 an jedem Ende trägt. Der Lenkzylinder 20 ist mit Schrauben mit dem Achsgehäu­ se auf die in Fig. 1 gezeigte Weise verbunden, und der Zylinder 20 treibt die Spurstangen 22 an, welche ihrerseits in unterstützender Weise die Achsschenkel 14 verdrehen.

Das übliche Befestigungssystem nach Fig. 1 leidet an mehreren Nachteilen im Zusammenhang mit der Herstellung und der Montage. Insbesondere macht eine übliche Schraubverbindung viele Einzelteile, eine maschinelle Bearbeitung der zu verbindenden Teile und einen relativ langwierigen Montageprozess erforderlich.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem System zum Befestigen und Halten eines Lenkzylinders, bei dem die bei den üblichen Systemen vorhandenen Nach­ teile überwunden sind, während zugleich ein zuverlässiges System bereitgestellt werden soll, welches eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung des Lenkzy­ linders verhindert.

Die Erfindung stellt ein System zum Befestigen und Halten eines Lenkzylinders bereit, bei dem die Schraubverbindung ersetzt wird durch ein Haltesystem umfas­ send Bolzen und einen Sicherungsring, wodurch sich die Anzahl der einzelnen Bauteile zum Verbinden des Lenkzylinders reduzieren lassen, die Anzahl von ma­ schinell zu bearbeitenden Teilen sich reduzieren läßt und sich auch die Montage­ zeit und die Herstellungszeit für die Verbindung des Lenkzylinders herabsetzen lassen.

Die Erfindung sieht ein Paar von ringförmigen Achsbrücken vor, und der Lenkzy­ linder ist in beiden Achsbrücken aufgenommen. Der Lenkzylinder ist in den Achs­ brücken durch eine Schulter, einen Bolzen oder eine Kugel und eine Sicherungs­ ringanordnung festgelegt. Insbesondere ist der Ringzylinder mit einer Sitzschulter ausgebildet, welche gegen eine der Achsbrücken anliegt, und es ist ein Schlitz zwischen dem Zylinder und der Achsbrücke vorgesehen, um eine Drehbewegung des Zylinders bezüglich der Achsbrücke zu verhindern. Ein Sicherungsring bzw. ein Schnappring legt den Zylinder hinsichtlich einer axialen Bewegung bezüglich des Achszylinders fest.

Die speziellen Auslegungseinzelheiten der Zapfen- und Sicherungsringverbindung hängt von den Abmessungen und der Größe des Lenkzylinders und des Achsge­ häuses ab. Bei einem entsprechend bemessenen Zylinderdruck für ein übliches Fahrzeug beispielsweise beläuft sich die Zylinderreaktionskraft an der Achsge­ häusebrücke auf etwa 52 N (etwa 4000 lbs.), und diese Kraft kann längs der Ach­ se des Zylinders in jede Richtung wirken. Die Auslegung von Zapfen und Siche­ rungsring nach der Erfindung verhindern in effektiver Weise eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung des Lenkzylinders beim Einsatz.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug­ nahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer üblichen Schraubverbindung für ei­ nen Lenkzylinder, welcher an einem Achsgehäuse angebracht ist,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Achsgehäuses, bei dem die Achs­ brücke nach der Erfindung vorgesehen ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Achsgehäuses und der Achsbrücke nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Achsbrücke längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht in teilweise auseinandergezogener Dar­ stellung von einer bevorzugten Ausführungsform eines Lenkzylinder- Haltesystems nach der Erfindung, bei dem der Lenkzylinder in die Achsbrücken eingesetzt ist, und ein Verdrehen verhindernder Paß­ stift, eine Kugel und ein Sicherungsring den Zylinder gegenüber einer axialen Bewegung und einer Drehbewegung festlegen,

Fig. 6 eine Teilschnittansicht von Achsbrücken, Lenkzylinder, Paßstift und Schnappring bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 6,

Fig. 7 eine vergrößerte Ansicht der Elemente von Fig. 6,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht in teilweise auseinandergezogener Dar­ stellung einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Lenkzylin­ der-Haltesystems nach der Erfindung, bei dem der Lenkzylinder in die Achsbrücken eingesetzt ist und ein Kugellagerzapfen und ein Siche­ rungsring den Zylinder gegenüber einer axialen Bewegung und einer Drehbewegung festlegen, und

Fig. 9 eine Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 8.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 8 wird das erfindungsgemäße Lenkzylin­ der Haltesystem unter Vermeidung der üblichen Schraubverbindung nach Fig. 1 verdeutlicht, welches eine axiale Bewegung und eine Drehbewegung des Lenkzy­ linders verhindert. Das Haltesystem nach der Erfindung setzt einen Sicherungs­ ring bzw. einen Schnappring ein, um eine axiale Bewegung zu verhindern, und ein stiftförmiges Teil ist vorgesehen, um eine Drehbewegung des Lenkzylinders zu verhindern.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, trägt das Achsgehäuse 30 ein Paar von Achsbrücken 32, welche im allgemeinen ringförmig ausgestaltet sind, wobei der Innendurch­ messer d des Kreisrings so ausgebildet ist, daß er darin einen Lenkzylinder auf­ nimmt. Das Paar von Achsbrücken 32 ist vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Differentialanordnung aus Gleichgewichts- und Symmetriegründen an­ geordnet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 ragen die Achsbrücken 32 von dem Achsge­ häuse vor und die Achsbrücken sind mit einer ringförmigen Öffnung versehen, welche derart bemessen ist, daß ein Lenkzylinder aufgenommen werden kann. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Ringabschnitt der Achsbrücken 32 mit einer Aus­ nehmung oder einem Schlitz 33 an der Innenumfangsfläche versehen. Fig. 4 zeigt die Achsbrücke 32 im Querschnitt. Die Achsbrücke 32 ist sowohl mit einem schrägen Umfangsschlitz 34 als auch mit einer Brückenschulter 35 versehen. Der Umfangsschlitz 34 und die Brückenschulter 35 werden nachstehend noch näher beschrieben.

Fig. 5 zeigt in einer perspektivische Ansicht in teilweise auseinandergezogener Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform eines Lenkzylinder-Haltesystems nach der Erfindung, bei dem der Lenkzylinder 40 in die Achsbrücken 32 einge­ setzt ist, und ein Verdrehen verhindernder Paßstift 50 und ein Sicherungsring bzw. ein Schnappring den Zylinder 40 gegenüber einer axialen Bewegung und ei­ ner Drehbewegung festlegen.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist der Lenkzylinder 40 mit einer massiven Schulter 42 an einem Ende versehen, und die massive Schulter 42 hält den Paßstift 50 fest. Wenn der Zylinder 40 unter Durchgang durch die Achsbrücken 32 entsprechend Fig. 5 eingesetzt ist, ist der Paßstift 50 passend in der Ausnehmung oder dem Schlitz 33 aufgenommen, um eine Drehbewegung des Zylinders 40 bezüglich des Achsgehäuses 30 zu verhindern. Wenn die massive Schulter 42 des Zylinders 40 zur Anlage gegen die Brückenschulter 35 kommt, wird der Sicherungsring bzw. Schnappring 54 passend in den Umfangsschlitz 34 gelegt, um hierdurch den Zy­ linder gegenüber einer axialen Bewegung festzulegen.

Die Fig. 6 und 7 verdeutlichen das Zusammenwirken von Zylinder 40, Achs­ brücke 32, Paßstift 50 und Sicherungsring 54. Wie gezeigt, liegt die massive Schulter 42 des Zylinder 40 an der Brückenschulter 35 an. Der Paßstift 50 wird in die Ausnehmung oder den Schlitz 33 eingelegt, und er ist zwischen der Achs­ brücke 32 und der Zylinderschulter 42 angeordnet. Um zu verhindern, daß sich der Zylinder 40 in axialer Richtung bewegen kann, wird der Sicherungsring 54 in pas­ sender Weise in die Umfangsausnehmung 34 gelegt, welche in der Innenfläche der Achsbrücke 32 ausgebildet ist.

Es ist zu ersehen, daß natürlich die Auslegung und die Anordnung der Umfangs­ ausnehmung 34 und der Ausnehmung 33 variiert werden können, ohne den Schutzgedanken nach der Erfindung zu verlassen. Darüber hinaus können die Ausnehmung 34 und die Ausnehmung 33 auch an der anderen Achsbrücke 32 angeordnet sein, wie dies in den Figuren der Zeichnung gezeigt ist.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, bei der der Paßstift 50 durch einen Kugellagerzapfen 60 ersetzt ist. Die Schulter 42 des Zylinders ist mit einer Blindöffnung 42a versehen, welche den Kugellagerzapfen 60 relativ zum Zylinder 40 hält. Ein runder Schlitz oder eine Ausnehmung 33a ist entsprechend in der Zylindersitzschulter der Achsbrücke 32 gebohrt. Wie bei der voranstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform verhindert auch die Auslegung nach den Fig. 8 und 9, daß sich der Zylinder 40 relativ zu dem Achsgehäuse 30 axial bewegen und eine Drehbewegung aus­ führen kann. Insbesondere vermeidet die Erfindung eine bisher beim Stand der Technik erforderliche Schraubverbindung.

Übliche Schraubverbindungen machen eine Vielzahl von Teilen erforderlich, es sind schwierig zu bearbeitende und eine große Anzahl von zu bearbeitenden und zu verbindenden Teilen vorhanden, und insbesondere nimmt der Montagevorgang relativ viel Zeit in Anspruch. Die Erfindung überwindet diese Schwierigkeiten beim Stand der Technik und stellt zugleich ein zuverlässiges System bereit, welches ei­ ne axiale Bewegung und eine Drehbewegung des Zylinders verhindern, indem man eine einzigartige Verbindung vorsieht, welche sich leicht montieren läßt, und die weniger Bauteile als eine übliche Schraubverbindung erforderlich macht.

Claims (10)

1. Lenkzylinder-Halteanordnung zum Befestigen eines Lenkzylinders (40) in einer festen Position relativ zu einem Achsgehäuse, welche folgendes aufweist:
einen Lenkzylinder (40) zur Unterstützung einer Lenkfunktion eines Fahrzeugs;
wenigstens eine Befestigungsbrücke (32) zur Aufnahme des Lenk­ zylinders (40) in einer festen Zuordnung; und
ein erstes Befestigungsteil (50, 60, 54), welches eine axiale Ver­ schiebung des Lenkzylinder (40) bezüglich des Halteträgers (32) verhin­ dert, wobei das erste Befestigungsteil einen Schnappsitzeingriff mit wenigstens dem Lenkzylinder (40) oder dem Halteträger (32) bildet.

2. Lenkzylinder-Halteanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein zweites Befestigungsteil vorgesehen ist, welches eine Dreh­ verschiebung des Lenkzylinders (40) bezüglich des Halteträgers (32) ver­ hindert.

3. Lenkzylinder-Halteanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Befestigungsteil einen Schnappring (54) aufweist, welcher passend in eine Umfangsausnehmung (34) eingesetzt ist, welche an dem Halteträger (32) ausgebildet ist.

4. Lenkzylinder-Halteanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schnappring (54) an dem Lenkzylinder (40) anliegt.

5. Lenkzylinder-Halteanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Befestigungsteil einen Vor­ sprung (50, 60) aufweist, welcher am Lenkzylinder (40) oder am Halteträ­ ger (32) angeordnet ist.

6. Lenkzylinder-Halteanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Vorsprung einen Paßstift (50) aufweist, welcher passend in einen Schlitz (33) einsetzbar ist, welcher an dem Ringzylinder (40) ausge­ bildet ist.

7. Lenkzylinder-Halteanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Vorsprung einen Kugellagerzapfen (60) aufweist, wel­ cher passend in einer Ausnehmung (33a) eingesetzt ist, welche an dem Lenkzylinder (40) ausgebildet ist.

8. Lenkzylinder-Halteanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkzylinder (40) mit einer Zylinder­ schulter (42) versehen ist, welche an einer Trägerschulter (35) anliegt, welche an einer Innenumfangsfläche des Halteträgers (32) ausgebildet ist, wobei das erste Befestigungsteil an der Innenumfangsfläche der Träger­ schulter (32) bezüglich der Zylinderschulter (42) gegenüberliegend fest­ gelegt ist.

9. Lenkzylinder-Halteanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Halteträger (32) ein Paar von versetzten, ringförmigen Tragringen aufweist, welche derart beschaf­ fen und ausgelegt sind, daß sie den Lenkzylinder (40) umschreiben.

10. Lenkzylinder-Halteanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste Befestigungsteil und das zweite Befestigungsteil fest mit einem einzigen Halteträger zusammenarbeiten.