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