DE69015429T2 - Zahnstangen-Lenksystem. - Google Patents

Zahnstangen-Lenksystem.

Info

Publication number
DE69015429T2
DE69015429T2 DE69015429T DE69015429T DE69015429T2 DE 69015429 T2 DE69015429 T2 DE 69015429T2 DE 69015429 T DE69015429 T DE 69015429T DE 69015429 T DE69015429 T DE 69015429T DE 69015429 T2 DE69015429 T2 DE 69015429T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pinion
torsion bar
input shaft
tapered
valve means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69015429T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69015429D1 (de
Inventor
Bruce M Borror
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Original Assignee
TRW Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Inc filed Critical TRW Inc
Publication of DE69015429D1 publication Critical patent/DE69015429D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69015429T2 publication Critical patent/DE69015429T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/20Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
    • B62D5/22Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for rack-and-pinion type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein servounterstütztes Zahnstangen/Ritzel-Lenksystem für Fahrzeuge. Diese Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Verbindung zwischen einem Torsionsstab und einem Ritzel in einer Zahnstangen/Ritzel- Lenkgetriebeeinheit.
  • In einem üblichen Fluidservounterstützungs-Lenksystem für ein Fahrzeug leitet ein Drehventil einen Strom von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu einem Hydraulikmotor, und der Motor bewegt das Lenkgestänge, um ein Drehen der lenkbaren Räder des Fahrzeugs zu bewirken. Das Drehventil umfaßt einen Ventilkern sowie eine Ventilbuchse, die relativ zueinander verdrehbar sind. Eine sich von dem Lenkrad erstreckende Lenkeingangswelle ist als Ventilkern ausgebildet. Ein Ende eines Torsionsstabes ist drehfest mit der Eingangswelle verbunden. Mit der Ventilbuchse ist ein Ausgangsglied drehfest verbunden. Das andere Ende des Torsionsstabes ist drehfest mit dem Ausgangsglied verbunden.
  • Wenn von den lenkbaren Fahrzeugrädern auf das Ausgangsglied eine Belastung aufgebracht wird, bewirkt das von der Eingangswelle übertragene Lenkdrehmoment eine Verdrillung des Torsionsstabes. Dies bewegt das Ventil aus einem neutralen Zustand heraus und verändert die Drehstellung des Ventilkerns relativ zu der Ventilbuchse, was wiederum den Fluidstrom durch das Ventil und zu dem Motor verändert. Der Motor bewegt das Lenkgestänge, um die lenkbaren Fahrzeugräder zu drehen. Die Bewegung des Lenkgestänges bewegt das Ausgangsglied nach Art eines Nachlaufs, um die Ventilbuchse relativ zu dem Ventilkern zu drehen und das Drehventil in seinen neutralen Zustand zurückzustellen.
  • Bei Zahnstangen/Ritzel-Lenkgetriebeeinheiten stellt das Ritzel das Ausgangsglied dar. Üblicherweise wird zuerst ein Ende des Torsionsstabes in das Ritzel eingepreßt. Danach wird das andere Ende des Torsionsstabes mit der Eingangswelle durch einen Arbeitsschritt verstiftet, der Bohren, Reiben und Verstiften umfaßt. Da der Torsionsstab bereits drehfest mit dem Ritzel verbunden ist, müssen während des Arbeitsvorganges des Bohrens, Reibens und Verstiftens die Ventilelemente in einem hydraulisch zentrierten oder neutralen Zustand gehalten werden, um ein Vorspannen des Ventils zu vermeiden. Die Aufgabe, während des Arbeitsschrittes des Bohrens, Reibens und Verstiftens die Winkelausrichtung des Torsionsstabes und der Eingangswelle aufrechtzuerhalten, ist kompliziert und erfordert ein aufwendiges Festlegen der Teile. Sollte eine Winkelbewegung oder eine fehlerhafte Ausgangsausrichtung auftreten, was zu einem unsymmetrischen Ventil führt, wird der Torsionsstab ausgemustert, was die Ausschußkosten und die Arbeitskosten erhöht. Ferner wird der Arbeitsschritt des Bohrens, Reibens und Verstiftens außerhalb der endgültigen Zahnstangen/Ritzel-Lenkgetriebeeinheit ausgeführt, da während des Bohrens und Reibens Metallspäne erzeugt werden.
  • Es gibt verschiedene bekannte Mittel, um den Torsionsstab mit dem Ausgangsglied zu verbinden, einschließlich solcher Verfahren wie Verstiften und Einpressen. Ein weiteres Verfahren ist in dem US-Patent 4 285 266 dargestellt, in dem ein Lenkgetriebe mit Schnecke und Zahnsegment beschrieben ist, bei dem das Anziehen einer Mutter gegen das Ende des Ausgangsgliedes eine kegelige Buchse axial bewegt, um den Torsionsstab festzuklemmen. In der in dem US-Patent 4 177 714 gezeigten Lenkgetriebeeinheit mit Zahnsegment ist ein Ende des Torsionsstabes mit einer Nabe eines Ausgangsgliedes mittels einer kegeligen Buchse verbunden, die in einer kegeligen Bohrung der Nabe aufgenommen ist.
  • In der FR-A-1 579 458 ist eine Lenkgetriebeeinheit mit einer Schnecke anstelle eines Ritzels offenbart. Die Schnecke ist koaxial mit einer Eingangswelle angeordnet und weist eine kegelige Bohrungsfläche auf, die eine kegelige Bohrung bestimmt, die sich innerhalb der Schnecke erstreckt. Ein sich axial erstreckender Torsionsstab weist einen ersten Endabschnitt, einen kegeligen Abschnitt sowie einen torsionsflexiblen Abschnitt auf, der axial zwischen dem ersten Endabschnitt und dem kegeligen Abschnitt angeordnet ist. Der erste Endabschnitt des Torsionsstabes ist drehfest mit der Eingangswelle verbunden. Der kegelige Abschnitt des Torsionsstabes ist drehfest mit der Schnecke verbunden und greift drehfest an der kegeligen Bohrung der Schnecke an. Bei dieser bekannten Lenkgetriebeeinheit ist der kegelige Abschnitt des Torsionsstabes an einem der Enden des Torsionsstabes angeordnet.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 beansprucht wird, ist der Torsionsstab mit einem Ritzel in einer Art und Weise drehfest verbunden, die sowohl ein einfaches Zusammenbauen sowie ein einfaches Einstellen der relativen Winkelausrichtung vereint. Ein Ende des Torsionsstabes wird zuerst mit der Eingangswelle verstiftet, welche den Ventilkern umfaßt. Das freie Ende des Torsionsstabes wird dann durch die sich axial erstreckende Bohrung in dem mit der Ventilbuchse verbundenen Ritzel geführt, bis ein kegeliger Abschnitt des Torsionsstabes an einer kegeligen Fläche der Bohrung innerhalb des Ritzels angreift. Zu diesem Zeitpunkt ragt das mit einem Gewinde versehene freie Ende des Torsionsstabes aus dem Ende des Ritzels hervor. Dann wird eine Mutter auf das hervorstehende, mit einem Gewinde versehene Ende des Torsionsstabes aufgeschraubt. Wenn die Mutter angezogen wird, wird der kegelige Abschnitt des Torsionsstabes in einen drehfesten Verriegelungseingriff mit der kegeligen Bohrungsfläche des Ritzels gezogen. Dann wird das Ventil hinsichtlich seiner Symmetrie getestet.
  • Wenn das montierte Ventil nicht ausreichend symmetrisch ist, wird die Gewindeverbindung gelöst, und der Torsionsstab wird relativ zu dem Ritzel gedreht, um eine korrekte relative Winkelausrichtung der Ventilelemente auszubilden. Dann kann die Gewindeverbindung wieder angezogen werden, um den Torsionsstab erneut an dem Ritzel zu befestigen.
  • Der Torsionsstab wird mit der Eingangswelle verstiftet, bevor das Ventil symmetrisch eingestellt wird. Daher muß das Ventil während des Arbeitsschrittes des Bohrens, Reibens und Verstiftens nicht in einem hydraulisch zentrierten oder symmetrischen Zustand gehalten werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die genaue Ausrichtung zwischen dem Torsionsstab und der Eingangswelle einzuhalten. Sollte eine Winkelbewegung oder eine fehlerhafte Ausgangspositionierung während des Zusammenbauens auftreten und zu einem unsymmetrischen Ventil führen, kann die Stellung des Torsionsstabes in einfacher Weise relativ zu dem Ritzel eingestellt werden, und der Torsionsstab muß nicht ausgemustert werden.
  • Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich dem Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung durch das Lesen der folgenden, sich auf die beigefügte Zeichnung beziehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführung. In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische, teilgeschnittene Ansicht eines fluidservounterstützten Zahnstangen/Ritzel-Lenksystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Lenkgetriebesystems von Fig. 1; und
  • Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Schnittlinie 3-3 von Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist schematisch ein fluidservounterstütztes Fahrzeuglenksystem dargestellt, welches eine Zahnstangen/Ritzel- Lenkgetriebeeinheit 10 umfaßt. Die Lenkgetriebeeinheit 10 weist ein Gehäuse 12 auf. Durch das Gehäuse 12 erstreckt sich eine Zahnstange 14, deren Zähne mit den Zähnen 16 eines Ritzels 18 zusammenwirken. Das Ritzel 18 ist in dem Gehäuse 12 durch Lager 20 und 22 gelagert. Die Zahnstange 14 ist in Eingriff mit dem Ritzel 18 durch ein federbelastetes Joch 24 beaufschlagt.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Lenksystem umfaßt einen (schematisch dargestellten) Hydraulikmotor 30, der auf zueinander entgegengesetzten Seiten eines Kolbens 36 zwei Kammern 32 und 34 aufweist. Der Kolben 36 ist an der Zahnstange 14 befestigt. Die Lenkgetriebeeinheit 10, die ein Drehventil umfaßt, leitet unter Druck stehendes Fluid von einer Pumpe 44, die aus einem Vorratsbehälter 46 ansaugt, zu dem Motor 30. Der Motor 30 bewegt die Zahnstange 14 in axialer Richtung, um ein Lenken der lenkbaren Räder des Fahrzeuges zu bewirken. Eine axiale Verstellung der Zahnstange 14 dreht ferner das Ritzel 18 nach Art eines Nachlaufs, um das Drehventil in einen neutralen Zustand zurückzustellen.
  • Eine mittels des (nicht dargestellten) Fahrzeuglenkrades drehbare Lenkeingangswelle 38 erstreckt sich in das Gehäuse 12 und bildet ein inneres Ventilteil oder einen Ventilkern 40. Alternativ kann der Ventilkern 40 auch ein von der Eingangswelle 38 getrenntes Element sein, er ist jedoch in jedem Falle zusammen mit der Eingangswelle 38 drehbar. Der Ventilkern 40 ist innerhalb eines äußeren Ventilelementes oder einer Ventilbuchse 42 angeordnet, die innerhalb einer Bohrung 52 des Gehäuses 12 drehbar ist. Die Ventilbuchse 42 ist mittels eines Stiftes 54 drehfest mit dem Ritzel 18 verbunden. Sich in dem Ventilkern 40 axial erstreckende Steuernuten 56 wirken mit sich axial erstreckenden Steuernuten 58 in der Ventilbuchse 42 zusammen, um innerhalb der Lenkgetriebeeinheit 10 einen Fluidstrom zu leiten. Die Ventilelemente 40 und 42 sind koaxial zu der Drehachse 59 des Ritzels 18 und der Eingangswelle 38.
  • Wenn die Eingangswelle 38 relativ zu dem Ritzel 18 gedreht wird, bewirkt der Motor 30 ein servounterstütztes Lenken des Fahrzeugs. Die Eingangswelle 38 und das Ritzel 18 sind miteinander durch den sich axial erstreckenden Torsionsstab 60 so verbunden, daß eine begrenzte Relativdrehung möglich ist. Sollte diese begrenzte Relativdrehung überschritten werden, greifen Anschläge 62 auf der Eingangswelle 38 an mit ihnen zusammenwirkenden Flächen an dem Ende des Ritzels 18 an. Eine weitere Drehung der Eingangswelle 38 dreht direkt das Ritzel 18, und ein Lenken wird manuell ausgeführt.
  • In der Außenfläche der Ventilbuchse 42 sind mehrere ringförmige Nuten gebildet. Eine Fluideinlaßnut 70 wird mit Hochdruckfluid von einer Pumpe 44 über eine Öffnung 76 in dem Gehäuse 12 versorgt. Eine erste Motornut 72 steht mit einer Kammer 32 des Motors 30 über eine Öffnung 78 in dem Gehäuse 12 in einer Fluidverbindung. Eine zweite Motornut 74 steht mit der anderen Kammer 34 des Motors 30 über eine Öffnung 80 in dem Gehäuse 12 in einer Fluidverbindung. Ein Satz von ringförmigen Dichtungsnuten 82 (Fig. 2) trägt einen Satz von ringförmigen Dichtungen 84, die an der Bohrung 52 des Gehäuses 12 anliegen. Die Dichtungen 84 verhindern einen Fluidaustausch zwischen den Nuten 70, 72 und 74.
  • Ein Durchgang 90 (Fig. 1) verbindet die Fluideinlaßnut 70 mit dem Inneren der Ventilbuchse 42. Ein Durchgang 92 verbindet die erste Motornut 72 mit dem Inneren der Ventilbuchse 42. Ein Durchgang 94 verbindet die zweite Motornut 74 mit dem Inneren der Ventilbuchse 42.
  • Ein unter niedrigem Druck stehendes Rückführfluid fließt durch eine radiale Öffnung 96 in dem Ventilkern 40 und in eine Bohrung 98, die sich axial innerhalb der Eingangswelle 38 erstreckt. Die Bohrung 98 steht mit dem Vorratsbehälter 46 über einen weiteren Durchgang 100 in der Eingangswelle 38 und einer Öffnung 102 in dem Gehäuse 12 in einer Fluidverbindung.
  • Die Bohrung 98 in der Eingangswelle 38 ist axial mit einer Bohrung 116 in dem Ritzel 18 ausgerichtet. Die Ritzelbohrung 116 enthält einen kegeligen Bohrungsabschnitt 118, der von einer kegeligen Bohrungsfläche 122 abgegrenzt ist, und einen nichtkegeligen Bohrungsabschnitt 120. Der nichtkegelige Bohrungsabschnitt 120 erstreckt sich durch eine Endfläche 124 des Ritzels 18 und bildet in dieser Endfläche 124 eine Öffnung 126.
  • Der Torsionsstab 60 erstreckt sich axial durch die Bohrung 98 in der Eingangswelle 38 und durch die Bohrung 116 in dem Ritzel 18. Der Torsionsstab 60 umfaßt einen Endabschnitt 110, einen innerhalb der Eingangswellenbohrung 98 angeordneten torsionsflexiblen Abschnitt 140, einen innerhalb des kegeligen Ritzelbohrungsabschnittes 118 angeordneten kegeligen Abschnitt 130, einen innerhalb des nichtkegeligen Ritzelbohrungsabschnittes 120 angeordneten nichtkegeligen Abschnitt 132 sowie einen mit einem Gewinde versehenen Endabschnitt 134, der sich durch die Öffnung 126 in der Ritzelendfläche 124 axial nach außen erstreckt. Eine Lagerfläche 135 (Fig. 2) auf dem Torsionsstab 60 trägt einen Teil der Eingangswelle 38 zum Ausführen einer Drehung relativ zum Torsionsstab 60.
  • Der kegelige Ritzelbohrungsabschnitt 118 in dem Ritzel 18 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf sowie einen Durchmesser, der sich axial verändert. Der kegelige Bohrungsabschnitt 118 ist an seinem weiter von der Eingangswelle 38 entfernten Ende schmäler. Der kegelige Abschnitt 130 des Torsionsstabes 60 weist einen Kegelwinkel auf, der an den der kegeligen Bohrungsfläche 122 des Ritzels 18 angepaßt ist. Der Torsinsstab 60 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf, was bedeutet, daß einander diametral gegenüberliegende Stellen auf dem Torsionsstab 60 den gleichen Abstand von der Achse 59 aufweisen.
  • Das Ende 110 des Torsionsstabes 60 ist mit der Eingangswelle 38 verstiftet. Zum Zusammenbauen des Endes 110 des Torsions-Stabes 60 mit der Eingangswelle 38 wird der Torsionsstab 60 zuerst axial in die Bohrung 98 der Eingangswelle 38 in einer Richtung eingesetzt, die bezüglich Fig. 1 nach rechts zeigt. Die Eingangswelle 38 und das Ende 110 des Torsionsstabes 60 werden dann gebohrt und gerieben, um eine sich radial erstreckende Öffnung 112 zum Einsetzen eines Stiftes 114 zu bilden. Der Stift 114 wird eingesetzt, wodurch das Ende 110 des Torsionsstabes 60 drehfest an der Eingangswelle 38 befestigt wird.
  • Nachdem die Eingangswelle 38 mit dem Torsionsstab 60 verstiftet ist, wird der Torsionsstab 60 mit dem Ritzel 18 dadurch zusammengebaut, daß der Torsionsstab 60 axial in die Bohrung 116 des Ritzels 18 in einer Richtung eingesetzt wird, die bezüglich Fig. 1 nach links zeigt, bis das mit einem Gewinde versehene Ende 134 des Torsionsstabes 60 axial aus dem Ritzel 18 hervorragt. Auf das mit einem Gewinde versehene Ende 134 des Torsionsstabes 60 wird eine Mutter 136 aufgeschraubt und gedreht, bis eine axiale Seite 138 auf der Mutter 136 an dem Lager 20 anliegt. Das Lager 20 bewegt sich relativ zu dem Gehäuse 12 axial nicht nach innen. Daher zieht ein weiteres Drehen der Mutter 136 auf das mit einem Gewinde versehene Ende 134 des Torsionsstabes 60 diesen axial in das Ritzel 18 hinein, bis der kegelige Abschnitt 130 des Torsionsstabes 60 an der kegeligen Bohrungsfläche 122 des Ritzels 18 anliegt. Wenn die Mutter 136 weiter gedreht wird, wird der Torsionsstab 60 weiter axial hineingezogen, und er zieht das Ritzel 18 mit, bis das Ritzel 18 fest gegen das Lager 20 verspannt ist. Wenn die Mutter 136 weitergedreht wird, was den Torsionsstab 60 weiter axial zieht, wird die Verbindung zwischen dem kegeligen Abschnitt 130 des Torsionsstabes 60 und der kegeligen Bohrungssfläche 122 auf dem Ritzel 18 so fest, daß sich der kegelige Abschnitt 130 des Torsionsstabes 60 nicht relativ zu dem Ritzel 18 verdreht. Die Mutter 136 kann in dieser Stellung auf dem mit einem Gewinde versehenen Ende 134 des Torsionsstabes 60 durch jedes geeignete Gewindesicherungsmittel gesichert werden. Auf diese Weise wird der kegelige Abschnitt 130 des Torsionsstabes 60 drehfest an dem Ritzel 18 befestigt.
  • Der Betrieb der Lenkgetriebeeinheit 10 ist hinsichtlich des Fluidstromes durch diese bekannt. Unter Druck stehendes Hydraulikfluid von der Pumpe 44 tritt kontinuierlich durch die Öffnung 76 in die Lenkgetriebeeinheit 10 ein und fließt durch die Einlaßnut 70 und dann durch den Durchgang 90 in die Steuernuten 56 und 58. Eine entgegen einer Last auf dem Ritzel 18 wirkende Dreh-Lenkeingabe auf die Eingangswelle 38 bewirkt eine Verdrehung des Torsionsstabes 60 entlang seinem torsionsflexiblen Abschnitt 140. Der Ventilkern 40 wird relativ zu der Ventilbuchse 42 gedreht, was die Steuernuten 56 und 58 aus dem neutralen Zustand verstellt. Die relative Winkelverstellung der Nuten 56 und 58 leitet unter Druck stehendes Fluid zu der einen oder der anderen der Motorkammern, z.B. zu der Motorkammer 32, was den Druck in dieser Motorkammer erhöht. Zur gleichen Zeit stellt die relative Winkelverstellung der Steuernuten 56 und 58 einen weiter geöffneten Strömungsweg für Fluid aus der anderen Motorkammer 34 bereit, was den Druck in dieser Motorkammer vermindert. Die Erhöhung des Druckes in der einen Motorkammer bewegt in Kombination mit der Verminderung des Druckes in der anderen Motorkammer den Kolben 30, wodurch die Zahnstange 14 axial bewegt wird und eine Lenkbewegung hervorruft.
  • In Fig. 2 ist schematisch der Kegelwinkel α dargestellt. Der Kegelwinkel α ist der Winkel zwischen einer Linie 142, die sich parallel zu der Achse 59 des Torsionsstabes 60 und des Ritzels 18 erstreckt, und den zugehörigen kegeligen Flächen des Torsionsstabes 60 und des Ritzels 18. Der bei der Kegelverbindung zwischen dem Ritzel 18 und dem Torsionsstab 60 verwendete Kegelwinkel α wird in Übereinstimmung mit Konstruktionsanforderungen der jeweiligen Anwendung bestimmt. Ein zu kleiner Kegelwinkel α würde sehr gute Verriegelungseigenschaften, jedoch eine zu große axiale Verstellung erzeugen, während ein zu großer Kegelwinkel α eine gute axiale Verstellung, jedoch keine ausreichenden Verriegelungseigenschaften erzielen würde. Der Kegelwinkel α liegt vorzugsweise im Bereich von ungefähr 1,5º bis ungefähr 6º. Routineexperimente können den optimalen Kegel für eine jeweilige Anwendung bestimmen. Eine Lenkgetriebeeinheit 10, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sowie mit einem Kegelwinkel α von 3º ausgebildet ist, hat zufriedenstellende Leistungen gezeigt.
  • In Übereinstimmung mit einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Eingangswelle 38 mit dem Torsionsstab 60 außerhalb der Lenkgetriebeeinheit 10 sowie vor dem Zeitpunkt verstiftet, zu dem die Symmetrie des Ventils eingestellt wird. Somit können alle während des Arbeitsschrittes des Bohrens und Reibens erzeugten Metallspäne nicht in die Lenkgetriebeeinheit 10 gelangen. Außerdem ist es nicht notwendig, während des Zusammenbaus des Torsionsstabes 60 mit der Eingangswelle 38 eine spezielle relative Winkelausrichtung zwischen diesen beiden Teilen einzuhalten, da die Verbindung zwischen dem Ritzel 18 und dem Torsionsstab 60 erst später ausgebildet wird und hinsichtlich einer relativen Winkelausrichtung einstellbar ist.
  • In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann ein Einrichten und Einstellen der korrekten relativen Winkelausrichtung zwischen dem Torsionsstab 60 und dem Ritzel 18 in leichter Weise während des Zusammenbaus erfolgen. Der Eingangsdruck an der Einlaßöffnung 76 kann überwacht werden, während das zusammengebaute Ventil einem Fluidtest unterzogen wird. Bei kleinen Winkelveränderungen erhöht sich der Druck merklich. Wenn festgestellt wird, daß das Ventil symmetrisch ist, wird die Mutter 136 angezogen. Wenn während des Zusammenbauens unerwünschte relative Winkelbewegungen auftreten, kann die Baugruppe schnell gelöst und wieder festgelegt werden, da die zusammenpassenden kegeligen Abschnitte der Ritzelbohrung und des Torsionsstabes einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Einige Gestaltungsoptionen zum Vermindern der Gefahr einer Fehlausrichtung der Ventilteile während des Zusammenbaus können ein Optimieren der Steigung des Gewindes der Mutter 136 und des Gewindes des Endabschnittes 134 des Torsionsstabes 60, das Optimieren des Kegelwinkels, das Aufbringen einer axialen Last (Druck oder Zug) während des Arbeitsschrittes des Anziehens sowie zusätzlich ein Antirotations-Merkmal umfassen, wie ein Schlitz für einen Schraubendreher in dem axialen Ende des mit einem Gewinde versehenen Endabschnittes 134 des Torsionsstabes 60.

Claims (6)

1. Zahnstangen/Ritzel-Lenkgetriebeeinheit mit:
einer Eingangswelle (38),
einem zur Eingangswelle (38) koaxialen Ritzel (18), welches eine kegelige Bohrungsfläche (122) aufweist, die eine kegelige Bohrung (118) bestimmt, die sich axial innerhalb des Ritzels (18) erstreckt, wobei das Ritzel (18) eine kreisförmige Anordnung von Zähnen (16) zum Eingriff in die Zahnstange (14) aufweist;
einem sich axial erstreckenden Torsionsstab (60) mit einem ersten Endabschnitt (110), einem kegeligen Abschnitt (130) und einem torsionsflexiblen Abschnitt (140), der axial zwischen dem ersten Endabschnitt (110) und dem kegeligen Abschnitt (130) angeordnet ist, wobei der erste Endabschnitt (110) des Torsionsstabes (60) mit der Eingangswelle (38) verbunden ist, wobei der kegelige Abschnitt (130) des Torsionsstabes (60) sich in drehfestem Eingriff mit der kegeligen Bohrungsfläche (122) des Ritzels (18) befindet, wobei der kegelige Abschnitt (130) des Torsionsstabes (60) wenigstens teilweise zwischen der Eingangswelle (38) und wenigstens einem Teil des Gebiets des Eingriffs der Zahnstange (14) in die Zähne (16) auf dem Ritzel (18) angeordnet ist.
2. Einheit nach Anspruch 1, zusätzlich enthaltend eine Mutter (136), die sich in einem Gewindeeingriff mit einem sich von dem Ritzel (18) axial nach außen erstreckenden, mit einem Gewinde versehenen Endabschnitt (134) des Torsionsstabes (60) befindet, wobei eine Drehung der Mutter (136) relativ zu dem Torsionsstab (60) den Torsionsstab (60) axial bewegt, um den kegeligen Abschnitt (130) des Torsionsstabes (60) in einen drehfesten Eingriff mit der kegeligen Bohrungsfläche (122) des Ritzels (18) zu ziehen.
3. Einheit nach Anspruch 2, bei der die kegelige Bohrung (118) in dem Ritzel (18) sich axial mit einer Bohrung (98) in der Eingangswelle (38) ausrichtet und der Torsionsstab (60) sich axial in der Eingangswelle (38) und dem Ritzel (18) erstreckt, wobei der torsionsflexible Abschnitt (140) des Torsionsstabes (60) innerhalb der Bohrung (98) in der Eingangswelle (38) angeordnet ist.
4. Einheit nach Anspruch 3, zusätzlich enthaltend ein erstes Ventilmittel (40), das mit der Eingangswelle (38) drehbar ist, sowie ein zweites Ventilmittel (42), das mit dem Ritzel (18) drehbar ist und konzentrisch um das erste Ventilmittel (40) angeordnet ist.
5. Einheit nach Anspruch 4, bei der die kegelige Bohrung (118) einen Kegelwinkel (α) im Bereich von ungefähr 1,5º bis ungefähr 6º aufweist.
6. Einheit nach Anspruch 1, ferner enthaltend ein erstes Ventilmittel (40), das mit der Eingangswelle (38) drehbar ist, sowie ein zweites Ventilmittel (42), das mit dem Ritzel (18) drehbar ist, wobei das zweite Ventilmittel (42) einen Teil des ersten Ventilmittels (40) umschließt, wobei der Torsionsstab (60) eine Lagerfläche (135) enthält, die zwischen der Eingangswelle (38) und wenigstens einem Teil des Gebiets des Eingriffs der Zähne (16) auf dem Ritzel (18) in die Zahnstange (14) angeordnet ist, um wenigstens teilweise das erste Ventilmittel (40) für eine Verdrehung relativ zu dem zweiten Ventilmittel (42) zu lagern.
DE69015429T 1989-05-12 1990-03-29 Zahnstangen-Lenksystem. Expired - Fee Related DE69015429T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/351,430 US4996905A (en) 1989-05-12 1989-05-12 Rack and pinion steering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69015429D1 DE69015429D1 (de) 1995-02-09
DE69015429T2 true DE69015429T2 (de) 1995-06-08

Family

ID=23380898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69015429T Expired - Fee Related DE69015429T2 (de) 1989-05-12 1990-03-29 Zahnstangen-Lenksystem.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4996905A (de)
EP (1) EP0396895B1 (de)
JP (1) JPH0374271A (de)
DE (1) DE69015429T2 (de)
ES (1) ES2068934T3 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5314913A (en) * 1992-12-08 1994-05-24 American Home Products Corporation 4- or 5-(substituted sulfonyl)methyl-3(2H)-furanones
US6076417A (en) * 1997-02-25 2000-06-20 Trw Inc. Rack guide having linear inner walls for supporting a rack
FR2780935B1 (fr) * 1998-07-09 2000-09-15 Soc D Mecanique D Irigny Procede pour la reduction de la dispersion du couple sur une valve d'assistance pour direction assistee hydraulique de vehicule automobile
US6296018B1 (en) * 1999-08-30 2001-10-02 Trw Inc. Rack and pinion steering system
US6330929B1 (en) * 1999-10-06 2001-12-18 Trw Inc. Rack bushing for fluid power assisted rack and pinion steering gear assembly
US6360841B1 (en) 2000-02-29 2002-03-26 Trw Inc. Power steering mechanism with magnetoelastic torsion bar
US6681885B2 (en) * 2001-09-19 2004-01-27 Trw Inc. Rack and pinion steering gear with powdered metal bushing
WO2006048392A1 (de) * 2004-11-03 2006-05-11 Zf Lenksysteme Gmbh Vorrichtung zur übertragung von drehmomenten
JP2009143429A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Toyota Motor Corp 操舵装置
KR101028279B1 (ko) * 2008-09-11 2011-04-11 현대자동차주식회사 동력조향장치의 토션 강성 제어장치
JP5273228B2 (ja) * 2011-01-21 2013-08-28 日本精工株式会社 ラックピニオン式ステアリング装置
KR102246689B1 (ko) * 2015-01-30 2021-04-30 주식회사 만도 자동차의 랙 피니언 방식 조향장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3296940A (en) * 1962-09-24 1967-01-10 Bendix Corp Power steering mechanism
FR1579458A (de) * 1966-06-17 1969-08-29
DE1920826A1 (de) * 1969-04-24 1970-11-12 Zahnradfabrik Friedrichshafen Druckmittelsteuereinrichtung fuer Servolenkungen,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE2739405C3 (de) * 1977-09-01 1981-07-02 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Hilfskraftlenkgetriebe
US4177714A (en) * 1977-10-25 1979-12-11 General Motors Corporation Torsion bar for power steering gear
DE2843592C3 (de) * 1978-10-06 1981-11-19 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Hilfskraftlenkgetriebe
US4378030A (en) * 1979-07-30 1983-03-29 Ford Motor Company Power steering gear mechanism with rotary control valve
FR2502093A1 (fr) * 1981-03-18 1982-09-24 Valeo Dispositif de direction assistee d'un vehicule
JPS5992259A (ja) * 1982-11-16 1984-05-28 Nissan Motor Co Ltd パワ−ステアリング装置
US4793433A (en) * 1986-07-21 1988-12-27 Jidosha Kiki Co., Ltd. Hydraulic reaction force apparatus for power steering system
US4809806A (en) * 1988-05-06 1989-03-07 General Motors Corporation Steering gear with hybrid housing

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0374271A (ja) 1991-03-28
EP0396895B1 (de) 1994-12-28
DE69015429D1 (de) 1995-02-09
US4996905A (en) 1991-03-05
EP0396895A1 (de) 1990-11-14
ES2068934T3 (es) 1995-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69015429T2 (de) Zahnstangen-Lenksystem.
DE2114591A1 (de) Zahnstangenlenkgetriebe
DE3687876T2 (de) Ausladungsventil fuer integrierte lenkeinrichtung.
DE102019209930A1 (de) Aktuator einer steer-by-wire-Lenkung mit einem Spindelantrieb sowie steer-by-wire-Lenkung
DE2616421A1 (de) Druckmittelunterstuetzte steuervorrichtung
DE4221741A1 (de) Drehschieber und verfahren zum zusammenbauen des drehschiebers
DE2160905B2 (de) Servolenkung mit veränderlichem Obersetzungsverhältnis
DE3628360A1 (de) Verbindungszapfen fuer ein servolenkgetriebe
DE60315978T2 (de) Vorrichtung für eine lenkbare aufhängung eines fahrzeugrads
DE3211068C2 (de)
DE2843592A1 (de) Servolenkgetriebe
DE4038678C2 (de) Ausgleichsstift für ein Servolenksystem
DE69710709T2 (de) Servoventil für eine Servolenkung
DE2804094A1 (de) Drehventil fuer einen durch eine hilfskraftquelle unterstuetzten lenkmechanismus
DE19926342B4 (de) Fahrzeuglenkvorrichtung
DE2637458C3 (de) Druckmittelsteuereinrichtung für Hilfskraftlenkungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE2739406A1 (de) Servolenkgetriebe
DE69404276T2 (de) Servolenkungssystem
DE20218733U1 (de) Ventil für eine hydraulische Servolenkung
DE102008064456A1 (de) Servolenkungsvorrichtung und deren Herstellungsverfahren
DE1920826A1 (de) Druckmittelsteuereinrichtung fuer Servolenkungen,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE4139506C2 (de) Drehschieberventil für Servolenkungen
DE4315895B4 (de) Lenkkraftverstärker
DE69106798T2 (de) Hydraulische hilfskraftverstärkte Lenkeinrichtung.
DE102009046141A1 (de) Lenkgetriebe für ein Lenksystem und Verfahren zur Montage desselben

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee