DE3628360C2

DE3628360C2 -

Info

Publication number: DE3628360C2
Application number: DE3628360A
Authority: DE
Inventors: Arthur Ernest Gladesville Neusuedwales Au Bishop
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-08-26
Filing date: 1986-08-21
Publication date: 1990-06-21
Also published as: GB8619970D0; JPH0551506B2; GB2179606B; GB2179606A; JPS6291366A; US4699174A; DE3628360A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbindungszapfen nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.

Durch diesen Verbindungszapfen wird die Neutralstellung des Lenkventilschiebers gegenüber der Ventilhülse festgelegt. Die Zuordnung von Ventilschieber und Ventilhülse muß dabei mit hoher Genauigkeit erfolgen, da sich andernfalls Unsymmetrien im Wirksamwerden der hydraulischen Hilfskraft ergeben.

Gattungsgemäße Verbindungszapfen (FR 23 64 802) sind als zylindrischer Stift ausgebildet, der in eine radiale, die Eingangswelle sowie das Torsionsstabende durchdringende Bohrung eingesetzt ist, welche nach möglichst exakter Zuordnung von Ventilschieber und Ventilhülse zueinander in die Eingangswelle und das Torsionsstabende gemeinsam eingebracht worden ist. Nach dem endgültigen Zusammenbau des Servolenkgetriebes stellt sich dabei häufig bei der Kontrolle heraus, daß dennoch eine unsym metrische hydraulische Wirkung vorhanden ist, wodurch aufwendige Nacharbeiten erforderlich werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher, die exakte Zuordnung von Torsionsstab und Eingangswelle zueinander zu erleichtern.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Verbindung kann durch einfache Verdrehung des Verbindungszapfens eine sehr genaue Einstellung des Torsionsstabs gegenüber der Eingangswelle erfolgen. Wenn die richtige Position gefunden ist, wird die Zapfendrehstellung gesichert, beispielsweise wird die Eingangs welle gegenüber dem Verbindungszapfen verstemmt, und dieser behält für immer die Einstellposition bei.

Die Welle und der Torsionsstab können vor der Endmontage fertig bearbeitet werden, da keine Nachbearbeitung bei der Montage zu erfolgen hat. In bezug auf den Torsionsstab bedeutet dies als wesentlichen Vorteil, daß er aus jedem geeigneten Material hergestellt und vor der Montage warmbehandelt werden kann, da er nicht während der Montage spanend bearbeitet werden muß. Daher kann man einen qualitativ hochwertigen Federstahl verwenden, der auf etwa 50 Rockwell gehärtet und angelassen werden kann, während man beim Stand der Technik nur Stahllegierungen verwenden durfte, die nach dem Härten eine Härte von etwa 35 Rockwelle hatten. Dies bedeutet, daß eine wesentlich höhere Dauerfestigkeitsgrenze erhalten wird, so daß man einen steiferen Torsionsstab verwenden kann. Für bestimmte Lenkgetriebe ist dies ein wichtiger Faktor zur Erreichung optimaler Funktion.

Die Maßverhältnisse sind vorzugsweise so gewählt, daß bei einer Drehung des Verbindungszapfens um seine Zylinderachse von etwa 20° der Torsionsstab gegenüber der Eingangswelle um einen Winkel gedreht wird, der etwa +2° oder -2° beträgt.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Servolenkgetriebe;

Fig. 2 den Schnitt entlang der Linie C-C aus Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 2;

Fig. 4 den Teilschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 2;

Fig. 4a eine Darstellung gegebener geometrischer Zu sammenhänge;

Fig. 5 den Teilschnitt entlang der Linie D-D aus Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Eingangswelle 1 in einem Gehäuse 2 eines Lenkgetriebes, die in einer Buchse 3 gelagert ist. Die Art und Weise, in der die Eingangswelle 1 und die Buchse 3 zusammenwirken, um Öl zu und von einer nicht dargestellten Hydraulikpumpe zu und von den ebenfalls nicht dargestellten Hilfszylindern zu leiten, ist an sich bekannt und wird daher nicht näher erläutert. Das untere Ende der Eingangswelle 1 ist bei 6 in einem Ritzel 4 gelagert. Ein Buchsendrehstift 7 sitzt im Ritzel 4 und greift in einen Schlitz der Buchse 3, um eine spielfreie Verbindung zwischen Buchse 3 und Ritzel 4 herzustellen. Ein Torsionsstab 8 ist mit dem Ritzel 4 durch eine Kerbverzahnung 9 verbunden. Der Torsionsstab 8 und die Eingangswelle 1 sind durch einen Verbindungszapfen 5 miteinander verbunden, der zur Einstellung der relativen Winkellage dient.

Die genaue Geometrie des Verbindungszapfens 5 folgt aus den Fig. 2 bis 5. In Fig. 5 erkennt man, daß der Verbindungszapfen 5 einen oberen Zylinderabschnitt 10 und einen im Abstand dazu angeordneten unteren Zylinder abschnitt 12 aufweist, die zueinander koaxial sind und damit eine gemeinsame Zylinderachse 11 haben. Der Durchmes ser des oberen Zylinderabschnitts 10 ist größer als der Durchmesser des unteren Zylinderabschnitts 12. Zwischen den beiden Zylinderabschnitten 10 und 12 ist ein Kegelab schnitt 14 vorgesehen, der den oberen Zylinderabschnitt 10 mit dem unteren Zylinderabschnitt 12 verbindet. Die Kegelachse 13 des Kegelabschnitts 14 ist jedoch um 5° gegenüber der Zylinderachse 11 geneigt. Der Kegelwinkel des Kegelabschnitts 14 kann etwa 6° betragen. In der in Fig. 5 gezeigten Position ist der Verbindungszapfen 5 etwas im Uhrzeigersinn um die Zylinderachse 11 um einen kleinen Winkel 16 gedreht, wie dies die Fig. 3 und 4 zeigen. Dies führt zu einer Verlagerung der Kegelachse 13 gemäß den Schnitten A-A und B-B in den Fig. 4 und 3, und zwar um die Beträge 17 und 18 nach links und nach rechts.

Die Zylinderachse 11 und die Kegelachse 13 schneiden sich in der Nähe der Mittellinie 25 des Ventils, woraus folgt, daß dann, wenn die Schnitte A-A und B-B gleich weit von 18 entfernt sind, die Beträge 17 und 18 gleich sind.

Durch die gezeigte Drehung des Verbindungszapfens 5 ist der Torsionsstab 8 um einen kleinen Winkel 19 gedreht, der typischerweise etwa 1,5° beträgt.

Eine Drehung des Verbindungszapfens 5 gegen den Uhrzeigersinn bewirkt eine entgegengesetzte Drehung des Torsionsstabs 8.

Es wird darauf hingewiesen, daß gemäß vergrößerter Darstel lung von Fig. 4a dann, wenn die Kegelachse 13 um den Betrag 17 nach links verschoben ist, sie einen sehr klei nen Betrag 20 nach oben verlagert wird. Für die oben angegebenen Werte beträgt die resultierende Drehung des Torsionsstabs 8 in Fig. 5 bei einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn um den Schnittpunkt der Achsen 11 und 13 etwa 10 Bogen-Minuten. Eine derart kleine Verlagerung wird jedoch leicht durch den Spalt zwischen Eingangswelle 1 und Torsionsstab 8 aufgenommen. Um sicherzustellen, daß kein Festsetzen auftritt, sind die Zylinderabschnitte des Verbindungszapfens 5 gemäß der Linie 21 ausgenommen, was die Steifigkeit der Verbindung zwischen Torsionsstab 8 und Eingangswelle 1 gemäß Fig. 5 verringert, ohne daß die Torsionssteifheit der Verbindung gemäß Fig. 2 herabgesetzt wird.

Wenn die richtige Position des Verbindungsstifts 5 er reicht ist, dann wird dieser durch Verstemmen festgesetzt, wie dies durch den Wulst 32 angedeutet ist. Zu diesem Zweck ist am Verbindungszapfen 5 eine gezahnte Ringfläche 24 vorge sehen, die mit Kerben 22 versehen ist. Auf diese Weise wird der Verbindungszapfen 5 gegen Axialverlagerung oder Drehung gesichert.

Der Verbindungszapfen 5 ist im Bereich der gezahnten Ringfläche 24 eingeschnürt und kann an dieser Stelle abgetrennt werden, beispielsweise abgebrochen oder abgeschnitten werden.

Claims

1. Verbindungszapfen für ein Servolenkgetriebe, das eine einen Lenkventilschieber bildende Eingangswelle (1) und einen sich koaxial in einer Bohrung der Eingangswelle (1) erstreckenden Torsionsstab (8) aufweist, die durch den Verbindungszapfen (5) miteinander verbunden sind, indem sich der Verbindungs zapfen (5) mit engem Paßsitz durch miteinander fluchtende Radialbohrungen des Torsionsstabendes (8) und der Eingangs welle (1) erstreckt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbindungszapfen (5) zwei koaxiale Zylinderab schnitte (10; 12) aufweist, die durch einen Kegelabschnitt (14) verbunden sind, wobei die Kegelachse (13) gegenüber der Zylinderachse (11) geneigt ist und diese auf oder in de Nähe der Mittellinie (25) der Eingangswelle (1) schneidet;
daß die Zylinderabschnitte (10 und 12) in den Bohrungen der Eingangswelle (1) sitzen und der Kegelabschnitt (14) in einer entsprechenden Kegelbohrung des Torsionsstabs (8); und
daß der Verbindungszapfen (5) Mittel zum Drehen um seine Achse (11) und Mittel zur Befestigung in einer gewünschten Drehstellung aufweist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßverhältnisse so gewählt sind, daß eine Drehung des Verbindungszapfens (5) um 20° in jeder Richtung eine Drehung des Torsionsstabs (8) gegenüber der Eingangswelle (1) in der Größenordnung von 2° bewirkt.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungszapfen (5) an einem Ende einen axialen Fortsatz (15) aufweist, der als Mittel zum Drehen des Verbindungs zapfens (5) um die Zylinderachse (11) dient und der nach der Befestigung abgebrochen oder abgeschnitten werden kann.

4. Verbindung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungszapfen (5) mit einer gezahnten Ringfläche (24) versehen ist, in deren Zähne zum Festsetzen des Verbindungszapfens (5) in der gewünschten Position angrenzende Teile der Eingangswelle (1) verstemmt werden können.