DE1917789B - Zahnstangenlenkung mit hydraulischer oder pneumatischer Lenkhilfe, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zahnstangenlenkung mit hydraulischer oder pneumatischer Lenkhilfe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Lenkhilfe durch das Einwirken eines Druckmediums auf einen mit der Zahnstange verbundenen und g. ,enüber dem Lenkgetriebegehäuse abgedichteten Kolben zustande kommt.

Bei den bekannten Ausführungsformen von Zahnstangenlenkungen erfolgt die Abdichtung des mit der Zahnstange verbundenen Kolbens gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse mit Hilfe von Gleitdichtungen.

Es ist bekannt, daß Gleitdichtungen einen großen Fertigungsaufwand benötigen, weil für die Gleitflächen nicht nur sehr enge Herstellungstoleranzen, sondern auch eine besondere Oberflächenbeschaffenheit erforderlich sind. Gleitdichtungen nutzen sich auch im Lauf der Zeit ab, so daß Leckverluste entstehen, welche zu einer Beeinträchtigung der Funktion und bei Verwendung einer hydraulischen Lenkhilfe auch zu einer örtlichen Verunreinigung des Fahrzeugs führen können. Gleitdichtungen verursachen auch infolge ihrer gleitenden Reibung Verluste im Übertragungswirkungsgrad der Lenkung, Auch benötigt der Teil der Zahfistangengleitfläche, der außerhalb der Gleitdichtung liegt, einen besonderen Schutz gegen Verschmutzung,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Zahnstangenlenkungen zu beseitigen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß der Kolben in an sich bekannter Weise als aus einem flexiblen Werkstoff bestehender Rollbalg ausgebildet ist, dessen inneres Ende mit der Zahnstange und dessen äußeres Ende mit dem Lenkgetriebegehäuse flüssigkeits- und gasdicht verbunden

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung weist das innere Ende des Rollbalges eine mit mindestens einer kegeligen Stirnfläche versehene Verdikkung auf und die Verbindung des Rollbalges mit der Zahnstange ist durch Klemmen der Verdickung in Richtung der Zahnstangenlängsachse gewährleistet. Das axiale Klemmen der Verdickung kann dabei mit Hilfe einer Mutter erfolgen, mit der ein Gewindezapfen eines Kugelgelenkes in der Zahnstange gegen Verdrehung gesichert ist. Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal können das äußere Ende des Ronbalges an seiner Innenseite und das äußere Ende einer

glockenförmigen Erweiterung des Lenkgetriebegehäuses an seinem Außenumfang zur Verbesserung der Verbindung und zur Gewährleistung eines gewissen Formschlusses mit Rillen versehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt durch ein Ende einer Zahnstangenlenkung für einen mittelschweren Personenkraftwagen etwa im Maßstab 1:1 bei Geradeausfahrt,

F i g. 2 einen Teillängsschnitt entsprechend F i g. 1 bei vollem Lenkeinschlag und ganz ausgezogener Zahnstange,

F i g. 3 einen Teillängsschnitt entsprechend F i g. 1

bei vollem Lenkeinschlag und ganz eingeschobener Zahnstange,

F i g. 4 die Verbindung des äußeren Endes des Rollbalges mit dem Lenkgetriebegehäuse im Maßstab 2: 1 und

F i g. 5 die Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen Zahnstangenlenkung in stark verkleinerter Darstellung.

Ein Lenkgetriebegehäuse 1 weist an seinen beiden Enden je eine glockenförmige Erweiterung 7 auf, mit der ein äußeres Ende 9 eines Rollbalges 11 mit Hilfe von Rillen 28 und einem Spannband 10 flüssigkeits- und gasdicht verbunden ist. Ein inneres Ende des Rollbalges 11 weist eine Verdickung 3 auf, die mit zwei kegeligen Stirnflächen 26 und einer Bohrung 25 versehen ist. Ringe 2 und 3, die ebenfalls kegelige Stirnflächen 26 aufweisen, werden mit Hilfe einer Mutter 5, mit der ein Gewindezapfen 12 eines Gehäuses 13 für das Kugelgelenk einer Spurstange 17 gegen Verdrehung gesichert ist, axial gegen die Verdik-

kung3 des Rollbalges 11 gedrückt. Durch dieses axiale Klemmen wird über die kegeligen Stirnflächen

26 die Bohrung 25 der Verdickung 3 gegen den Sitz einer Zahnstange 8 gepreßt, wodurch eine flüssigkeitsund gasdichte Verbindung des inneren Endes

des Rollbalges 11 mit der Zahnstange 8 zustande kommt. Die Mutter 5 ist mit Nuten 6 versehen, In die der Schlüssel zum Anziehen der Mutter eingreift. Um zu vermeiden, daß für das Anziehen der Mutter 5 besondere Geschicklichkeit aufgewendet werden muß,

ist die Verdickung 3 so dimensioniert, daß durch einfaches Festziehen der Mutter S gegen die Stirnfläche

27 der Zahnstange 8 eine flüssigkeits- und gasdichte Verbindung zustande kommt. Die Spurstange 17

weist an beiden Enden das gleiche Kugelgelenk auf. Der Gewindezapfen 12 des äußeren Kugelgelenks ist in einen mit dem Achsschenkel von Rädern 16 verbundenen Lenkhebel 21 eingeschraubt und durch eine Gegenmutter 20 gegen Verdrehung gesichert. Eine Gummimanschette 14 dient zur Abdichtung des Gehäuses 13 gegenüber der Spurstange 17. Ein in üblicher Weise durch eine vom Motor des Kraftfahrzeuges angetriebene Pumpe geliefertes Druckmedium 24 wird durch eine in einem Steuergehäuse 18 des Lenkgetriebegehäuse 1 angeordnete Ventileinrichtung gesteuert. Der Zu- und Abfluß des Mediums 24 erfolgt über eine in einer Rippe 19 befindliche Bohrung 22. Durch einen kleinen Außendurchmesser 23 der Zahnstange 8 und einen großen Innendurchmesser 15 des Rollbalges 11 kommt eine große wirksame Kolbenfläche zustande. Diese mit einem geringen Gewichtsaufwand erreichte große Kolbenfläche ergibt kleine Arbeitsdrücke und damit eine entsprechend geringe Beanspruchung des Rollbalges IT, der aus Gummi besteht und mit Verstärkungseinlagen versehen ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachen Mitteln eine sichere und keinem Verschleiß unterliegende Abdichtung des Druckmediums gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse ohne nennenswerte Wirkungsgradverluste erreicht wird, daß mit einem nur sehr geringen Gewichtsaufwand eine große wirksame Kolbenfläche zustande kommt und daß es keine Dichtflächen mehr gibt, die durch besondere Vorkehrungen vor Verschmutzung geschützt werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zahnstangenlenkung mit hydraulischer oder pneumatischer Lenkhilfe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der die Lenkhilfe durch das Einwirken eines Druckmediums auf einen mit der Zahnstange verbundenen und gegenüber dem Lenkgetriebegehäuse abgedichteten Kolben zustande kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben in an sich bekannter Weise als aus einem flexiblen Werkstoff bestehender Rollbelag (11) ausgebildet ist, dessen inneres Ende (3) mit der Zahnstange (8) und dessen äußeres Ende (9) mit dem Lenkgetriebegehäuse (1, 7) flüssigkeits- und gasdicht verbunden ist.

2. Zahnssangenlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des Rollbalges (11) eine mit mindestens einer kegeligen Stirnfläche (26) versehene Verdickung (3) aufweist, und die Verbindung mit der Zahnstange (8) durch ein Klemmen der Verdickung (3) in Richtung der Zahnstangenaciise erfolgt.

3. Zahnstangenlenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Klemmen der Verdickung (3) mit Hilfe einer Mutter (5) erfolgt, mit d.r ein Gewindezapfen (12) eines Kugelgelenkes in der Zahnstange gegen Verdrehung gesichert ist.

4. Zahnstangenlenkung na^h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende (9) des Rollbalges (11) an seiner Innenseite und das äußere Ende einer glockenförmigen Erweiterung (7) des Lenkgetriebegehäuses (1) an seinem Außenumfang mit Rillen (28) versehen sind.