DE2638981B2

DE2638981B2 - Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2638981B2
Application number: DE2638981A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ing.(Grad.) 7081 Essingen Elser; Erich 7071 Boebingen Jablonsky
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1976-08-28
Filing date: 1976-08-28
Publication date: 1979-05-17
Also published as: CH623003A5; IT1079415B; SU845762A3; SE432914B; JPS5349725A; US4202249A; YU177677A; AT351944B; DE2638981C3; ES461721A1; SE7709625L; ATA620777A; JPS612550B2; BE858168A; DE2638981A1; AR212657A1; GB1539339A; FR2362746A1; FR2362746B1; HU174658B

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Bekannte Hilfskraftlenkungen der angeführten Bauart (DE-OS 18 17 940) weisen in einer Querbohrung des mit der Lenkmutter verbundenen Mitnehmers zwei durch eine Schraubenfeder belastete Anschlagbolzcn auf, clic durch zwei in den Arbcitskolben eingeschraubte und durch Kontermuttern gesicherte Stellschrauben mit konischen Spitzen spielfrei gehalten sind. Durch eine derartige Mittenzentrierung ist sowohl die Lage der Lenkmutter als auch die Lage des Steuerventils in der neutralen Lenkstellung festgelegt Bei diesen Hilfskraftlenkungen läßt sich die Kennlinie des Steuerventils auf einfache Weise nur in zwei Kriterien variieren, nämlich in der Federvorspannung und in der Federsteife. Bei Verwendung gewöhnlicher, d.h. mit konstanter Steigung aus Draht gleichbleibender Dicke gewundener Schraubenfedern, sind dabei nur lineare, durch zwei Punkte bestimmte Kennlinien zu erzielen. Es hat sich außerdem gezeigt, daß die bekannte Mittenzentrierung nur eine verhältnismäßig geringe Lenkkraftzunahme über den Ventilsteuerweg erzeugt Dies ist immer dann nachteilig, wenn aus Platzgründen die hydraulische Rückwirkung im Ventil nicht beliebig groß gewählt werden kann.

Aufgabe der Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Hilfskraftlenkung mit einem in eine Lenkschnecke eingreifenden und eine Lenkstockwelle antreibenden Arbeitskolben für das quer und außermittig im Arbeitskolben gelagerte Steuerventil eine Mittenzentrierung zu schaffen, deren Rückwirkungscharakteristik beim Verstellen des Steuerventils einen verhältnismäßig steilen Kraftanstieg am Lenkhandrad bewirkt, so daß neben der bekannten hydraulischen Rückwirkung eine zusätzliche spürbare mechanische Rückwirkung vorhanden ist Als weitere Forderung sollen die benötigten Bauteile leicht montier- und einstellbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprü-

Ji chen 2 bis 8 enthalten.

Durch die Verwendung einer als geradliniger Stab ausgebildeten Biegestabfeder erhält man eine exakt ansprechende und kostengünstige Mittenzentrierung, die eine einfache Montage und Einstellung ermöglicht Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die Kennlinie des Steuerventils durch Verändern der Biegestabdicke bis in hohe Lenkhandkraftbereiche veränderbar ist Durch die Proportionalität der Biegestabkennlinie ist stets ein gleichmäßiger Anstieg der Lenkhandkraft beim Verstellen des Steuerventils gesichert.

Erläuterung der Erfindung

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung on an mehreren Ausfühningsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Hilfskraftlenkung, in welche die erfindungsgemäße Mittenzentrierung eingebaut ist;

ν· Fig. 2 den vergrößerten Teil-Längsschnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 bei weggelassenem Lenkgetriebegehäuse;

F i g. 3 einen vergrößerten Teil-Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit einer in die Lenkmutter «ι eingreifenden Biegestabfeder;

Fig.4 einen Teil-Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform mit einer einstellbaren Lagerung der erfindungsgemäßen Biegestabfeder im Arbeitskolben und

iii Fig.5 einen Teil-Längsschnitt durch eine andere einstellbare Lagerung der Biegestabfeder.

In F i g. I stützt sich in einem Lenkgetriebegehäuse 1 in Riuliiilliigcrn 2 und 1 eine Leitspindel 4 nh. Die

Lenkspindel 4 ist in ihrem unteren Teil als Lenkschnekke 5 ausgebildet Ein Arbeitskolben 6 unterteilt das Lenkgetriebegehäuse 1 in zwei Druckräume 7 und 8, wobei ein im Druckraum 8 angeordnetes Lenksegment 9 in eine Zahnstangenverzahnung des Arbeitskolbens 6 eingreift Das Lenksegment 9 ist über eine Lenkstockwelle 10 mit dem nicht gezeigten Lenkgestänge verbunden. Im Arbeitskolben 6 ist zwischen zwei Axiallagern U und 12 eine begrenzt drehbare Lenkmutter 13 mit einem Mitnehmer 14 angeordnet Dieser Mitnehmer 14 ist mit einem Zapfen 15 versehen, der durch eine Anschlagbohrung 16 im Arbeitskolben 6 hindurch in ein Steuerventil 17 eingreift Das Steuerventil 17 für die Zuleitung von Druckmittel in jeweils einen der Druckräume 7 oder 8 ist senkrecht und außermittig zur Längsachse des Arbeitskolbens 6 in diesen eingesetzt

Eine Drehbewegung an der Lenkspindel 4 erzeugt über die Lenkschnecke 5, eine Kugelkette 18 und über die Lenkmutter 13 eine hydraulische Vsrstellbewegung des Arbeitskolbens 6. Ein Kugelumlaufrohr 19 ermöglicht in bekannter Weise den kontinuierlichen kugelumlauf. Die Axiallager 11 und 12 sind durch einen Gewindering 20 mit Bohrungen 21 im Arbeitskolben 6 spielfrei gehalten.

Das Steuerventil 17 besteht aus einem in einer Büchse 22 geführten Steuerkolben 23, der um ein bestimmtes, durch die Anschlagbohrung 16 des Mitnehmers 14 begrenztes Steuerspiel aus der Neutrallage verschiebbar ist Die Einzelheiten des Aufbaues des Steuerventils 17 mit den zugehörigen Steuernuten und -kanälen sind bekannt und zum weiteren Verständnis der erfindungsgemäßcn Mittenzentrierung ohne Bedeutung.

Eine rotationssymmetrische Biegestabfeder 24 ist auf einer Seite in eine exzentrisch aufgebohrte Hülse 25 eingepreßt und mit einem Gewindering 26 im Arbeitskolben 6 axial verspannt und bildet so eine Mittenzentrierung für das Steuerventil 17. Auf der anderen Seite weist die Biegestabfeder 24 einen kugeligen Kopf 27 auf, der in einer Langloch-Querbohrung 28 des Steuerkolbens 23 spielfrei gehalten ist Durch Verdrehen der Hülse 25 über einen Sechskant 29 der Biegestabfeder 24 kann im unbefestigten Zustand die Mitte (Neutralstellung) des Steuerkolbens 23 eingestellt werden.

Da die erfindungsgemäße Biegestabfeder zerstörungsfrei demontiert werden kann, ist sie ohne hohen Arbeitsaufwand gegen eine Etiegestabfeder mit anderer Rückwirkungscharakteristik austauschbar.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 zeigt eine Biegestabfeder 30, weiche mit Hilfe eines Gewinderinges 31,

ίο eines geschlitzten Klemmriruges 32 und einer konisch ausgebildeten Ringfläche 33 unmittelbar in einem Arbeitskolben 306 befestigt ist Das andere Ende der Biegestabfeder 30 weist einen exzentrisch angeordneten kugeligen Kopf 35 auf, de r spielfrei in eine Längsnut

36 einer Lenkmutter 313 eingreift Die Lenkmutter 313 steht über einen Mitnehmer 3114 mit einem Steuerkolben 323 in Verbindung. Durch den Mfttenversatz des kugeligen Kopfes 35 läßt sich die Biegestabfeder 30 im nicht befestigten Zustand über einen Schlitz 38 leicht einstellen und somit der Steuerkofben "& zentrieren.

Die Einsteiibarkeit der Steuerventii-Mittensteüung kann auch durch eine gezielte Verbiegung des Schaftes der Biegestabfeder während der Fertigung erreicht werden.

Die Ai sführungsform nach F i g. 4 zeigt eine Biegestabfeder 40 mit einem rechteckigen, in eine Nut 41 einer Lenkmutter 413 eingepreßten Befestigungsteil 43. Eine Schraube 44 dient hierbei als zusätzliche Sicherung im Nutgrund. Der gegenüberliegende kugelige Kopf 45 ist spielfrei in einer exzentrischen Sackbohrung 46 einer Einstullbüchse 47 gehalten. Die Einstellbüchse 47 ist durch einen Gewindering 48 in einem Arbeitskolben 406 befestigt Durch Verdrehen der Einstellbüchse 47 kann die Lenkmutter 413 übet die Biegestabfeder 40 geschwenkt werden, bis sin Steuerkolben 423 über einen Mitnehmer auf hydraulische Mittelstellung ausgerichtet ist

Die Ausführungsform nach F i g. 5 zeigt eine B^,-gestabfeder 50 entsprechend Fig.4, bei welcher die Einstellung des nicht sichtbaren Ventilsteuerkolbens über eine in einen Kopf 51 eingreifende Stellschraube 52 vorgenommen wird.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Servopumpe, einem ein Lenkgetriebegehäuse in zwei Druckräume unterteilenden Arbeitskolben, der an seiner Mantelfläche eine Zahnstangenverzahnung trägt, in die ein Lenksegment einer Lenkstockwelle eingreift, und mit einer im Arbeitskolben begrenzt drehbar gelagerten und mittels einer Gewindespindel betätigten Lenkmutter, an welcher ein Mitnehmer befestigt ist, der in ein durch Drehbewegungen der Gewindespindel verstellbares, quer und außermittig im Arbeitskolben gelagertes Steuerventil eingreift, wobei auf das Steuerventil eine Mittenzentrierung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittenzentrierung für das Steuerventil (17) eine als geradliniger Stab ausgebildete Biegestabfeder (24) vorgesehen ist, die arhsparallel zur Gewindespindel in einem Hohlraum ues Arbeitskolbens angeordnet ist und deren eines Ende sich im Arbeitskolben abstützt und deren anderes Ende auf das Steuerventil zentrierend einwirkt.

2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegestabfeder koaxial zum Mitnehmer der Lenkmutter auf der diesem gegenüberliegenden Seite des Steuerventils angeordnet ist und das eine Ende der Biegestabfeder (24) in einer exzentrischen Bohrung einer in den Arbeitskolben eingepaßten Hülse (25) sitzt und das andere Ende mit einem kugeligen Kopf (27) in eine Querbohrung (28) des Steuerventils (17) eingr At

3. Hilfskraftlenkung eich Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine EnC · der Biegestabfeder (30) in einem konischen, geschlitzten Klemmring (32) im Arbeitskolben (306) zentrisch gehalten ist und ihr anderes Ende mit einem exzentrischen Kopf (35) in die Lenkmutter (313) spielfrei eingreift.

4. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Biegestabfeder (40) einen kugeligen Kopf (45) aufweist, der in eine mit einer exzentrischen Sackbohrung (46) versehene und durch einen Gewindering (48) im Arbeitskolben (406) gehaltene Einstellschraube (46; 52) eingreift und das andere Ende der Biegestabfeder an der Lenkmutter (413) befestigt ist

5. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Biegestabfeder (30) im Arbeitskolben (306) in einem konischen, geschlitzten Klemmring (32) gehalten ist und das andere Ende über einen kugeligen Kopf in die Lenkmutter eingreift, wobei die Neutralstellung des Steuerventils durch eine bei der Fertigung durchgeführte Verbiegung der Biegestabfeder eingestellt ist.