WO2022037953A1

WO2022037953A1 - Steering gear for a ball-and-nut hydraulic steering system of a motor vehicle, and steering system

Info

Publication number: WO2022037953A1
Application number: PCT/EP2021/071851
Authority: WO
Inventors: Walter Kogel; Joachim Linde
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2021-08-05
Publication date: 2022-02-24
Also published as: BR112023002652A2; CN115884915A; DE102020210596A1

Abstract

The invention relates to a steering gear (1) for a ball-and-nut hydraulic steering system of a motor vehicle, comprising an operating cylinder (10) which is divided by way of a piston (20) into a first pressure chamber (22) and a second pressure chamber (24, 124). Furthermore, the steering gear (1) comprises a damper device (28, 128) which interacts with the second pressure chamber (24, 124) of the operating cylinder (10) and is configured to damp a compression rigidity of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber (24, 124) in such a way that the compression rigidity of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber (24, 124) corresponds substantially to the compression rigidity of the hydraulic fluid volume arranged in the first pressure chamber (22). Furthermore, the invention relates to a steering system (100) for a motor vehicle.

Description

Beschreibung description

Titel title

Lenkgetriebe für eine Kugelmutter-Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs und Lenksystem Steering gear for an automotive ball nut power steering system and steering system

Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für eine Kugelmutter-Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug. The invention relates to a steering gear for a ball nut hydraulic steering system of a motor vehicle. The invention also relates to a steering system for a motor vehicle.

Stand der Technik State of the art

DE 10 2016 122 743 Al offenbart ein Lenkgetriebe für eine Kugelmutter- Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenkgetriebegehäuse, in welchem ein Arbeitszylinder ausgebildet ist, sowie einen am Lenkgetriebegehäuse ausgebildeten Lenkspindelanschluss, welcher dazu ausgebildet ist, eine durch eine Lenkspindel eingeleitete Drehbewegung auf eine Schnecke zu übertragen und über ein Kugelgewinde in eine Axialbewegung eines im Arbeitszylinder angeordneten Kolbens umzuwandeln, wobei der Kolben den Arbeitszylinder in eine erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer unterteilt, und wobei die erste Druckkammer ein größeres Volumen als die zweite Druckkammer aufweist. DE 10 2016 122 743 A1 discloses a steering gear for a ball nut hydro-steering system of a motor vehicle with a steering gear housing in which a working cylinder is formed, and a steering spindle connection formed on the steering gear housing, which is designed to transmit a rotary movement initiated by a steering spindle to a worm and to convert via a ball screw into an axial movement of a piston arranged in the working cylinder, wherein the piston divides the working cylinder into a first pressure chamber and a second pressure chamber, and wherein the first pressure chamber has a larger volume than the second pressure chamber.

Ferner ist eine rechtwinklig zur Kolbenlängsachse angeordnete Segmentwelle vorgesehen, welche mit dem Kolben durch eine im Kolben ausgebildete Verzahnung verbunden ist, wobei die Segmentwelle durch die Axialbewegung des Kolbens in Drehbewegung versetzbar ist. Furthermore, a segmented shaft is provided which is arranged at right angles to the longitudinal axis of the piston and is connected to the piston by a toothing formed in the piston, the segmented shaft being able to be set in rotary motion by the axial movement of the piston.

Wenn bei einem solchen herkömmlichen Lenkgetriebe Stöße von der Straße her auf das Lenkgetriebe wirken, können diese über den mechanischen Kraftstrang auf die beiden mit Hydraulikfluid befüllten Zylinderräume weitergeleitet und dort abgestützt werden. Da Hydraulikfluid, insbesondere Öl, kompressibel ist, ist die zur Kraftabstützung vorhandene Steifigkeit aufgrund des größeren Volumens in der großen Zylinderkammer geringer als in der kleinen und kann einen Lenkeinfluss ausüben. If shocks from the road act on the steering gear in such a conventional steering gear, these can be transmitted via the mechanical power train to the two cylinder chambers filled with hydraulic fluid and supported there. Since hydraulic fluid, especially oil, is compressible, the Due to the larger volume in the large cylinder chamber, the stiffness available for force support is lower than in the small one and can exert an influence on the steering.

Kommt es bei Geradeausfahrt zu wechselseitigen Stößen auf das Lenkgetriebe führen diese, durch die ungleichen Zylinderraum-Steifigkeiten, zu unterschiedlich großen Verstellwegen des Lenkgetriebes. Bezogen auf die Mittenposition der Lenkung bewegt sich der Kolben in Richtung großen Zylinderraum daher mit einem größeren Hub, sowie die über den mechanischen Kraftstrang angebundenen Räder mit einem größeren Radeinschlagwinkel. If there are alternating impacts on the steering gear when driving straight ahead, these lead to different adjustment paths of the steering gear due to the unequal cylinder chamber rigidity. In relation to the central position of the steering, the piston moves in the direction of the large cylinder chamber with a larger stroke, and the wheels connected via the mechanical power train with a larger wheel steering angle.

Bei der Kraftabstützung handelt es sich um ein Masse- Feder- System mit unterschiedlichen Steifigkeiten. In bestimmten Fahrsituationen kann dieses System in Resonanz geraten. Da die Schwingung eine Frequenz mit fester Periodendauer aufweist, die Steifigkeit jedoch unterschiedlich ist, wird der Verstellweg in Richtung der geringeren Steifigkeit kontinuierlich größer, wodurch ein Einlenken der Räder verursacht werden kann. The force support is a mass-spring system with different rigidities. In certain driving situations, this system can resonate. Since the vibration has a frequency with a fixed period, but the stiffness is different, the adjustment path increases continuously in the direction of lower stiffness, which can cause the wheels to turn.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Lenkgetriebe für eine Kugelmutter-Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs vorzusehen, welches die ungleichen Steifigkeiten der beiden Druckkammern kompensiert und somit vermeidet, dass von der Straße her auf das Lenkgetriebe wirkende Stöße einen Lenkungseinfluss ausüben. The invention is therefore based on the object of providing an improved steering gear for a ball nut hydraulic steering system of a motor vehicle, which compensates for the unequal rigidities of the two pressure chambers and thus prevents impacts acting on the steering gear from the road from having an influence on the steering.

Die Aufgabe wird mit einem Lenkgetriebe für eine Kugelmutter-Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is achieved with a steering gear for a ball nut hydraulic steering system of a motor vehicle with the features of patent claim 1.

Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Furthermore, the task is solved with a steering system for a motor vehicle with the features of patent claim 11 .

Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention

Die vorliegende Erfindung schafft ein Lenkgetriebe für eine Kugelmutter- Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs. Das Lenkgetriebe umfasst ein Lenkgetriebegehäuse, in welchem ein Arbeitszylinder ausgebildet ist. Ferner umfasst das Lenkgetriebe einen am Lenkgetriebegehäuse ausgebildeten Lenkspindelanschluss, welcher dazu ausgebildet ist, eine durch eine Lenkspindel eingeleitete Drehbewegung auf eine Schnecke zu übertragen und über ein Kugelgewinde in eine Axialbewegung eines im Arbeitszylinder angeordneten Kolbens umzuwandeln, wobei der Kolben den Arbeitszylinder in eine erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer unterteilt, und wobei die erste Druckkammer ein größeres Volumen als die zweite Druckkammer aufweist. The present invention provides a steering gear for an automotive ball nut power steering system. The steering gear includes a steering gear housing in which a working cylinder is formed. Furthermore, the steering gear includes a steering spindle connection formed on the steering gear housing, which is designed to transmit a rotary motion initiated by a steering spindle to a worm and to convert it via a ball screw into an axial motion of a piston arranged in the working cylinder, the piston converting the working cylinder into a first pressure chamber and a second pressure chamber divided, and wherein the first pressure chamber has a larger volume than the second pressure chamber.

Darüber hinaus umfasst das Lenkgetriebe eine rechtwinklig zur Kolbenlängsachse angeordnete Segmentwelle, welche mit dem Kolben durch eine im Kolben ausgebildete Verzahnung verbunden ist, wobei die Segmentwelle durch die Axialbewegung des Kolbens in Drehbewegung versetzbar ist. In addition, the steering gear comprises a segmented shaft arranged at right angles to the longitudinal axis of the piston, which is connected to the piston by a toothing formed in the piston, with the segmented shaft being able to be rotated by the axial movement of the piston.

Des Weiteren weist das Lenkgetriebe eine mit der zweiten Druckkammer zusammenwirkende Dämpfervorrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, eine Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer angeordneten Hydraulikfluidvolumens derart zu dämpfen, dass die Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer angeordneten Hydraulikfluidvolumens im Wesentlichen der Kompressionssteifigkeit des in der ersten Druckkammer angeordneten Hydraulikfluidvolumens entspricht. Furthermore, the steering gear has a damper device which interacts with the second pressure chamber and is designed to dampen a compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber in such a way that the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber is essentially the same as the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the first Pressure chamber arranged hydraulic fluid volume corresponds.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkspindel und dem erfindungsgemäßen Lenkgetriebe, wobei das Lenkgetriebe dazu ausgebildet ist, eine durch die Lenkspindel eingeleitete Drehbewegung aufzunehmen. The present invention also creates a steering system for a motor vehicle with a steering spindle and the steering gear according to the invention, the steering gear being designed to absorb a rotary movement introduced by the steering spindle.

Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen der mit der zweiten Druckkammer zusammenwirkenden Dämpfervorrichtung, welche direkt im Lenkgetriebe integriert ist oder als separates Aggregat über eine Druckleitung mit der zweiten Druckkammer verbunden ist, die ungleichen Steifigkeiten der beiden Druckkammern in der Form zu kompensieren, dass die steifere, d.h. kleinere, Druckkammer durch die zusätzliche Dämpfervorrichtung an die geringere Steifigkeit der großen Druckkammer angeglichen wird. Somit kann in vorteilhafter Weise eine ungewünschte Kraftübertragung von auf das Lenkgetriebe wirkenden Straßeneinflüssen auf den mechanischen Kraftstrang des Lenkgetriebes vermieden werden. One idea of the present invention is to compensate for the unequal stiffness of the two pressure chambers in the mold by providing the damping device which interacts with the second pressure chamber and is integrated directly in the steering gear or is connected as a separate unit via a pressure line to the second pressure chamber. that the more rigid, ie smaller, pressure chamber is adjusted to the lower rigidity of the large pressure chamber by the additional damping device. Thus, in an advantageous manner, an undesired power transmission from acting on the steering gear Road influences on the mechanical power train of the steering gear are avoided.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren. Advantageous embodiments and developments result from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dämpfervorrichtung eine mit der zweiten Druckkammer fluidisch verbundene Ausgleichskammer aufweist, in welcher ein durch einen Federdämpfer mit einer vorgegebenen Federkraft beaufschlagter Ausgleichskolben axial bewegbar ist. According to a preferred refinement, it is provided that the damper device has a compensating chamber which is fluidically connected to the second pressure chamber and in which a compensating piston loaded with a predetermined spring force by a spring damper can be moved axially.

Die konstruktive Lösung beruht somit auf dem Wirkmechanismus eines Federdämpfers, welcher aufgrund der fluidischen Verbindung der Ausgleichskammer mit der zweiten Druckkammer des Lenkgetriebes die höhere Steifigkeit der zweiten Druckkammer an die geringere Steifigkeit der ersten Druckkammer anpasst. The constructive solution is based on the working mechanism of a spring damper, which adapts the higher rigidity of the second pressure chamber to the lower rigidity of the first pressure chamber due to the fluidic connection of the compensation chamber with the second pressure chamber of the steering gear.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Federkennlinie des Federdämpfers derart ausgelegt ist, dass eine durch den Federdämpfer bewirkte Federdämpfung die Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer angeordneten Hydraulikfluidvolumens auf ein Niveau der Kompressionssteifigkeit des in der ersten Druckkammer angeordneten Hydraulikfluidvolumens reduziert. According to a further preferred development, it is provided that a spring characteristic of the spring damper is designed such that spring damping caused by the spring damper reduces the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber to a level of the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the first pressure chamber.

Somit kann in vorteilhafter Weise eine ausgeglichene Kompressionssteifigkeit in beiden Druckkammern erreicht und damit verhindert werden, dass der beim Entspannen des Hydraulikfluids entstehende Rückimpuls einen Einfluss auf den mechanischen Kraftstrang im Sinne eines Einlenkens der Lenkung aufweist. A balanced compression rigidity can thus be achieved in an advantageous manner in both pressure chambers and the return impulse occurring when the hydraulic fluid relaxes can thus be prevented from having an influence on the mechanical power train in the sense of turning the steering.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dämpfervorrichtung einen mit dem Lenkgetriebegehäuse integral ausgebildeten oder von dem Lenkgetriebegehäuse separat angeordneten zylinderförmigen Raum aufweist, welcher über eine Bohrung und/oder eine Hydraulikleitung mit der zweiten Druckkammer fluidisch verbunden ist. Somit kann über die Bohrung ein definiertes Hydraulikfluidvolumen von der zweiten Druckkammer in den zylinderförmigen Raum der Dämpfervorrichtung eingeleitet werden, wodurch der zylinderförmige Raum in Kombination mit der Federkennlinie des Federdämpfers den Effekt eines Ausgleichs der Steifigkeiten der beiden Druckkammern ermöglicht. According to a further preferred development, it is provided that the damper device has a cylindrical space which is integrally formed with the steering gear housing or arranged separately from the steering gear housing and which is fluidically connected to the second pressure chamber via a bore and/or a hydraulic line. A defined volume of hydraulic fluid can thus be introduced from the second pressure chamber into the cylindrical space of the damper device via the bore, whereby the cylindrical space, in combination with the spring characteristic of the spring damper, enables the effect of equalizing the stiffness of the two pressure chambers.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Ausgleichskolben in dem zylinderförmigen Raum gelagert, insbesondere gleitgelagert ist, und wobei der Ausgleichskolben durch eine zwischen einem Lager und einem Gehäuse des zylinderförmigen Raums eingefügte Dichtung gegen das Gehäuse des zylinderförmigen Raums abgedichtet ist. According to a further preferred development, it is provided that the compensating piston is mounted in the cylindrical space, in particular is slide-mounted, and the compensating piston is sealed against the housing of the cylindrical space by a seal inserted between a bearing and a housing of the cylindrical space.

Somit ist eine reibungsarme Axialbewegung des Ausgleichskolbens in dem zylinderförmigen Raum bei gleichzeitiger Dichtigkeit gegenüber dem Gehäuse möglich. Thus, a low-friction axial movement of the compensating piston in the cylindrical space is possible with simultaneous sealing with respect to the housing.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Federdämpfer zumindest eine Tellerfeder, insbesondere eine Mehrzahl von Tellerfedern aufweist, welche an einer zur Ausgleichskammer gegenüberliegenden Seite in dem zylinderförmigen Raum aufgenommen ist. Das Vorsehen der zumindest einen Tellerfeder, vorzugsweise der Mehrzahl von Tellerfedern ist in der vorliegenden Ausführungsform besonders vorteilhaft, da diese eine hohe Kraftübertragung bei geringem Hub ermöglicht bzw. ermöglichen. According to a further preferred development, it is provided that the spring damper has at least one plate spring, in particular a plurality of plate springs, which is accommodated in the cylindrical space on a side opposite the compensation chamber. The provision of the at least one plate spring, preferably the plurality of plate springs, is particularly advantageous in the present embodiment, since this enables high force transmission with a small stroke.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Abschnitt des zylinderförmigen Raums, in welchem der Federdämpfer angeordnet ist, trocken und nach außen hin abgedichtet oder über eine Hydraulikleitung mit einem Rücklauf eines Ölkreislaufs verbunden ist. Somit kann beispielsweise eine Lebensdauerdichtung eingesetzt werden, welche ermöglicht, dass der Abschnitt des zylinderförmigen Raums, in welchem der Federdämpfer angeordnet ist, trocken ist. Alternativ kann beispielsweise eine schwimmende Dichtung eingesetzt werden, welche einen Rücklauf einer überschüssigen Hydraulikflüssigkeit in den Ölkreislauf durchführt. According to a further preferred development, it is provided that a section of the cylindrical space in which the spring damper is arranged is dry and sealed off from the outside or is connected to a return of an oil circuit via a hydraulic line. Thus, for example, a lifetime seal can be used, which allows the section of the cylindrical space in which the spring damper is arranged to be dry. Alternatively, a floating seal can be used, for example, which allows excess hydraulic fluid to flow back into the oil circuit.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Ausgleichskolben durch den Federdämpfer spielfrei gegen einen zur zweiten Druckkammer benachbart, an einem ersten axialen Endabschnitt des zylinderförmigen Raums angeordneten Anschlag der Dämpfervorrichtung anlegbar ist. Somit kann ein Hydraulikfluidvolumen in der Ausgleichskammer in vorteilhafter Weise präzise gesteuert werden. According to a further preferred development, it is provided that the compensating piston can be placed without play by the spring damper against a stop of the damper device which is arranged adjacent to the second pressure chamber and on a first axial end section of the cylindrical space. Thus, advantageously, a volume of hydraulic fluid in the balance chamber can be precisely controlled.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zylinderförmige Raum der Dämpfervorrichtung an einem zum ersten axialen Endabschnitt des zylinderförmigen Raums gegenüberliegend angeordneten zweiten axialen Endabschnitt des zylinderförmigen Raums einen Einschraubdeckel aufweist, welcher den Federdämpfer vorspannt. Die Vorspannung des Federdämpfers in Verbindung mit dessen Federkennlinie ermöglicht somit einen exakten Ausgleich der Steifigkeiten der beiden Druckkammern. According to a further preferred development, it is provided that the cylindrical space of the damper device has a screw-in cap on a second axial end section of the cylindrical space arranged opposite the first axial end section of the cylindrical space, which screw-in cap preloads the spring damper. The preload of the spring damper in connection with its spring characteristic enables an exact compensation of the rigidity of the two pressure chambers.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zylinderförmige Raum der Dämpfervorrichtung eine Stufenbohrung aufweist, wobei der Ausgleichskolben in einem ersten Abschnitt geringeren Durchmessers des zylinderförmigen Raums angeordnet ist, und wobei der Federdämpfer in einem zweiten Abschnitt größeren Durchmessers des zylinderförmigen Raums angeordnet ist. According to a further preferred development, it is provided that the cylindrical space of the damper device has a stepped bore, with the compensating piston being arranged in a first section of the cylindrical space with a smaller diameter, and with the spring damper being arranged in a second section of the cylindrical space with a larger diameter.

Der Kolben kann somit in vorteilhafter Weise in einem separaten Abschnitt des zylinderförmigen Raums als Federdämpfer geführt werden. Ferner ermöglicht die Abstufung des zylinderförmigen Raums eine verbesserte Dichtigkeit der Ausgleichskammer, insbesondere des Hydraulikfluid aufnehmenden Teils der Ausgleichskammer. The piston can thus advantageously be guided as a spring damper in a separate section of the cylindrical space. Furthermore, the gradation of the cylindrical space enables improved tightness of the compensation chamber, in particular of the part of the compensation chamber that receives hydraulic fluid.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. The configurations and developments described can be combined with one another as desired. Further possible configurations, developments and implementations of the invention also include combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. The accompanying drawings are provided to provide a further understanding of embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Other embodiments and many of the foregoing advantages will become apparent by reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale with respect to one another.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Lenkgetriebes für eine Kugelmutter-Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und 1 shows a schematic representation of a steering gear for a ball nut hydraulic steering system of a motor vehicle according to a preferred embodiment of the invention; and

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Lenkgetriebes für die Kugelmutter-Hydrolenkung des Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a schematic representation of the steering gear for the ball nut hydraulic steering of the motor vehicle according to a further preferred embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. In the figures of the drawings, the same reference symbols designate the same or functionally identical elements, parts or components, unless otherwise stated.

Das in Fig. 1 gezeigte Lenkgetriebe 1 ist Teil einer Kugelmutter-Hydrolenkung eines Lenksystems eines Kraftfahrzeugs. Die restlichen Komponenten der Kugelmutter-Hydrolenkung wie beispielsweise ein Drehschieber und ein Primärventil sind in der vorliegenden Darstellung nicht gezeigt. Das Lenkgetriebe 1 weist ein Lenkgetriebegehäuse 2 auf, in welchem ein Arbeitszylinder 10 ausgebildet ist. The steering gear 1 shown in FIG. 1 is part of a ball nut hydraulic steering system of a steering system of a motor vehicle. The remaining components of the ball nut power steering system, such as a rotary slide and a primary valve, are not shown in the present illustration. The steering gear 1 has a steering gear housing 2 in which a working cylinder 10 is formed.

Ferner weist das Lenkgetriebe 1 einen am Lenkgetriebegehäuse 2 ausgebildeten Lenkspindelanschluss 14 auf, welcher dazu ausgebildet ist, eine durch eine Lenkspindel 42 eingeleitete Drehbewegung auf eine Schnecke 16 zu übertragen und über ein Kugelgewinde 18 in eine Axialbewegung eines im Arbeitszylinder 10 angeordneten Kolbens 20 umzuwandeln. The steering gear 1 also has a steering spindle connection 14 formed on the steering gear housing 2, which is designed to transmit a rotational movement initiated by a steering spindle 42 to a worm 16 and to convert it via a ball screw 18 into an axial movement of a piston 20 arranged in the working cylinder 10.

Der Kolben 20 unterteilt den Arbeitszylinder 10 in eine erste Druckkammer 22 und eine zweite Druckkammer 24. Die erste Druckkammer 22 weist hierbei ein größeres Volumen als die zweite Druckkammer 24auf. The piston 20 divides the working cylinder 10 into a first pressure chamber 22 and a second pressure chamber 24. The first pressure chamber 22 has a larger volume than the second pressure chamber 24.

Des Weiteren weist das Lenkgetriebe 1 eine rechtwinklig zur Kolbenlängsachse L angeordnete Segmentwelle 26 auf, welche mit dem Kolben 20 durch eine im Kolben 20 ausgebildete Verzahnung verbunden ist, wobei die Segmentwelle 26 durch die Axialbewegung des Kolbens 20 in Drehbewegung versetzbar ist. Furthermore, the steering gear 1 has a segmented shaft 26 arranged at right angles to the longitudinal axis L of the piston, which is connected to the piston 20 by a toothing formed in the piston 20, wherein the segmented shaft 26 can be rotated by the axial movement of the piston 20.

Überdies weist das Lenkgetriebe 1 eine mit der zweiten Druckkammer 24 zusammenwirkende Dämpfervorrichtung 28 auf, welche dazu ausgebildet ist, eine Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer 24 angeordneten Hydraulikfluidvolumens derart zu dämpfen, dass die Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer 24 angeordneten Hydraulikfluidvolumens im Wesentlichen der Kompressionssteifigkeit des in der ersten Druckkammer 22 angeordneten Hydraulikfluidvolumens entspricht. In addition, the steering gear 1 has a damper device 28 that interacts with the second pressure chamber 24 and is designed to dampen a compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber 24 in such a way that the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber 24 essentially corresponds to the compression stiffness corresponds to the hydraulic fluid volume arranged in the first pressure chamber 22 .

Die Dämpfervorrichtung 28 weist eine mit der zweiten Druckkammer 24 fluidisch verbundene Ausgleichskammer 30 auf. In der Ausgleichskammer 30 ist ein durch einen Federdämpfer 32 mit einer vorgegebenen Federkraft F beaufschlagter Ausgleichskolben 34 axial bewegbar. Alternativ kann der Federdämpfer 32 beispielsweise über eine Hydraulikleitung mit einem Rücklauf RL eines Ölkreislaufs verbunden sein. Eine Federkennlinie des Federdämpfers 32 ist derart ausgelegt, dass eine durch den Federdämpfer 32 bewirkte Federdämpfung die Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer 24 angeordneten Hydraulikfluidvolumens auf ein Niveau der Kompressionssteifigkeit des in der ersten Druckkammer 22 angeordneten Hydraulikfluidvolumens reduziert. The damper device 28 has a compensation chamber 30 which is fluidically connected to the second pressure chamber 24 . In the compensating chamber 30 a compensating piston 34 acted upon by a spring damper 32 with a predetermined spring force F can be moved axially. Alternatively, the spring damper 32 can be connected to a return line RL of an oil circuit, for example via a hydraulic line. A spring characteristic of the spring damper 32 is designed such that spring damping caused by the spring damper 32 reduces the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber 24 to a level of the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the first pressure chamber 22.

In der vorliegenden Ausführungsform weist die Dämpfervorrichtung 28 einen mit dem Lenkgetriebegehäuse 2 integral ausgebildeten zylinderförmigen Raum 36 auf. Der zylinderförmige Raum 36 ist hierbei über eine Bohrung 37a mit der zweiten Druckkammer 24 fluidisch verbunden. In the present embodiment, the damper device 28 has a cylindrical space 36 formed integrally with the steering gear housing 2 . The cylindrical space 36 is fluidically connected to the second pressure chamber 24 via a bore 37a.

Der Ausgleichskolben 34 ist in dem zylinderförmigen Raum 36 gelagert, insbesondere gleitgelagert. Der Ausgleichskolben 34 ist durch eine zwischen einem O-Ring bzw. Vorspannring 38 und einem Gehäuse 35 des zylinderförmigen Raums 36 eingefügte Dichtung 40 gegen das Gehäuse 35 des zylinderförmigen Raums 36 abgedichtet. The compensating piston 34 is mounted in the cylindrical space 36, in particular slide-mounted. The compensating piston 34 is sealed against the housing 35 of the cylindrical space 36 by a seal 40 inserted between an O-ring or prestressing ring 38 and a housing 35 of the cylindrical space 36 .

Der Federdämpfer 32 weist eine Mehrzahl von Tellerfedern auf, welche an einer zur Ausgleichskammer 30 gegenüberliegenden Seite in dem zylinderförmigen Raum 36 aufgenommen sind. Ferner ist ein Abschnitt des zylinderförmigen Raums 36, in welchem der Federdämpfer 32 angeordnet ist, trocken und nach außen hin abgedichtet. The spring damper 32 has a plurality of disk springs, which are accommodated in the cylindrical space 36 on a side opposite the compensation chamber 30 . Furthermore, a section of the cylindrical space 36 in which the spring damper 32 is arranged is dry and sealed from the outside.

Der Ausgleichskolben 34 ist durch den Federdämpfer 32 spielfrei gegen einen zur zweiten Druckkammer 24 benachbart, an einem ersten axialen Endabschnitt 36a des zylinderförmigen Raums 36 angeordneten Anschlag der Dämpfervorrichtung 28 anlegbar. The compensating piston 34 can be placed without play by the spring damper 32 against a stop of the damper device 28 which is adjacent to the second pressure chamber 24 and is arranged on a first axial end section 36a of the cylindrical space 36 .

Der zylinderförmige Raum 36 der Dämpfervorrichtung 28 weist an einem zum ersten axialen Endabschnitt 36a des zylinderförmigen Raums 36 gegenüberliegend angeordneten zweiten axialen Endabschnitt 36b des zylinderförmigen Raums 36 einen Einschraubdeckel 39 auf, welcher den Federdämpfer 32 vorspannt. Der zylinderförmige Raum 36 der Dämpfervorrichtung 28 weist des Weiteren eine Stufenbohrung auf. Der Ausgleichskolben 34 ist in einem ersten Abschnitt 36c geringeren Durchmessers des zylinderförmigen Raums 36 angeordnet und der Federdämpfer 32 ist in einem zweiten Abschnitt 36d, größeren Durchmessers des zylinderförmigen Raums 36 angeordnet. The cylindrical space 36 of the damper device 28 has a screw-in cap 39 on a second axial end portion 36b of the cylindrical space 36 arranged opposite the first axial end portion 36a of the cylindrical space 36 , which screw-in cover 39 prestresses the spring damper 32 . The cylindrical space 36 of the damper device 28 also has a stepped bore. The compensating piston 34 is arranged in a first section 36c of the cylindrical space 36 with a smaller diameter, and the spring damper 32 is arranged in a second section 36d of the cylindrical space 36 with a larger diameter.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Lenkgetriebes für die Kugelmutter-Hydrolenkung des Kraftfahrzeugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. FIG. 2 shows a schematic representation of the steering gear for the ball nut hydraulic steering system of the motor vehicle according to a further preferred embodiment of the invention.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die mit der zweiten Druckkammer 124 zusammenwirkende Dämpfervorrichtung 128 separat von dem Lenkgetriebe angeordnet. Hierfür ist die Dämpfervorrichtung 128 über eine Hydraulikleitung 37b mit der zweiten Druckkammer 124 fluidisch verbunden. In contrast to the embodiment shown in FIG. 1, the damper device 128 interacting with the second pressure chamber 124 is arranged separately from the steering gear. For this purpose, the damper device 128 is fluidically connected to the second pressure chamber 124 via a hydraulic line 37b.

Die Hydraulikleitung 37b ist mit der Ausgleichskammer 130 der Dämpfervorrichtung 128 derart verbunden, dass die Hydraulikleitung 37b über eine in einem mittigen oder alternativ außermittigen Bereich einer Wandung der Dämpfervorrichtung 128 mit der Ausgleichskammer 130 fluidisch verbunden ist. The hydraulic line 37b is connected to the compensation chamber 130 of the damper device 128 in such a way that the hydraulic line 37b is fluidically connected to the compensation chamber 130 via a central or alternatively eccentric region of a wall of the damper device 128 .

Die Dämpfervorrichtung 128 weist eine mit der zweiten Druckkammer 124 fluidisch verbundene Ausgleichskammer 130 auf. In der Ausgleichskammer 130 ist ein durch einen Federdämpfer 132 mit einer vorgegebenen Federkraft F beaufschlagter Ausgleichskolben 134 axial bewegbar. Alternativ kann der Federdämpfer 132 beispielsweise über eine Hydraulikleitung mit einem Rücklauf RL eines Ölkreislaufs verbunden sein. The damper device 128 has a compensation chamber 130 which is fluidically connected to the second pressure chamber 124 . In the compensating chamber 130 a compensating piston 134 acted upon by a spring damper 132 with a predetermined spring force F can be moved axially. Alternatively, the spring damper 132 can be connected to a return line RL of an oil circuit, for example via a hydraulic line.

Der Ausgleichskolben 134 ist in dem zylinderförmigen Raum 136 gelagert, insbesondere gleitgelagert. Der Ausgleichskolben 134 ist durch eine zwischen einem O-Ring bzw. Vorspannring 138 und einem Gehäuse 135 des zylinderförmigen Raums 136 eingefügte Dichtung 140 gegen das Gehäuse 135 des zylinderförmigen Raums 136 abgedichtet. The compensating piston 134 is mounted in the cylindrical space 136, in particular in a slide-mounted manner. The compensating piston 134 is sealed against the housing 135 of the cylindrical space 136 by a seal 140 inserted between an O-ring or preload ring 138 and a housing 135 of the cylindrical space 136 .

Der zylinderförmige Raum 136 der Dämpfervorrichtung 128 weist an einem zum ersten axialen Endabschnitt des zylinderförmigen Raums 136 gegenüberliegend angeordneten zweiten axialen Endabschnitt des zylinderförmigen Raums 136 einen Einschraubdeckel 139 auf, welcher den Federdämpfer 132 vorspannt. The cylindrical space 136 of the damper device 128 has an opposite to the first axial end portion of the cylindrical space 136 arranged second axial end portion of the cylindrical space 136 has a screw-in cap 139, which biases the spring damper 132.

Claims

Ansprüche Expectations

1. Lenkgetriebe (1) für eine Kugelmutter-Hydrolenkung eines Kraftfahrzeugs, aufweisend: ein Lenkgetriebegehäuse (2), in welchem ein Arbeitszylinder (10) ausgebildet ist; einen am Lenkgetriebegehäuse (2) ausgebildeten Lenkspindelanschluss (14), welcher dazu ausgebildet ist, eine durch eine Lenkspindel (42) eingeleitete Drehbewegung auf eine Schnecke (16) zu übertragen und über ein Kugelgewinde (18) in eine Axialbewegung eines im Arbeitszylinder (10) angeordneten Kolbens (20) umzuwandeln, wobei der Kolben (20) den Arbeitszylinder (10) in eine erste Druckkammer (22) und eine zweite Druckkammer (24, 124) unterteilt, und wobei die erste Druckkammer (22) ein größeres Volumen als die zweite Druckkammer (24, 124) aufweist; eine rechtwinklig zur Kolbenlängsachse (L) angeordnete Segmentwelle (26), welche mit dem Kolben (20) durch eine im Kolben (20) ausgebildete Verzahnung verbunden ist, wobei die Segmentwelle (26) durch die Axialbewegung des Kolbens (20) in Drehbewegung versetzbar ist; und eine mit der zweiten Druckkammer (24, 124) zusammenwirkende Dämpfervorrichtung (28, 128), welche dazu ausgebildet ist, eine Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer (24, 124) angeordneten Hydraulikfluidvolumens derart zu dämpfen, dass die Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer (24, 124) angeordneten Hydraulikfluidvolumens im Wesentlichen der Kompressionssteifigkeit des in der ersten Druckkammer (22) angeordneten Hydraulikfluidvolumens entspricht. A steering gear (1) for a ball nut power steering system of a motor vehicle, comprising: a steering gear housing (2) in which a working cylinder (10) is formed; a steering spindle connection (14) formed on the steering gear housing (2), which is designed to transmit a rotary motion initiated by a steering spindle (42) to a worm (16) and, via a ball screw (18), to an axial motion of a working cylinder (10) arranged piston (20), wherein the piston (20) divides the working cylinder (10) into a first pressure chamber (22) and a second pressure chamber (24, 124), and wherein the first pressure chamber (22) has a larger volume than the second pressure chamber (24, 124); a segmented shaft (26) arranged at right angles to the longitudinal axis (L) of the piston, which is connected to the piston (20) by a toothing formed in the piston (20), wherein the segmented shaft (26) can be set in rotary motion by the axial movement of the piston (20). ; and a damping device (28, 128) which interacts with the second pressure chamber (24, 124) and is designed to dampen a compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber (24, 124) in such a way that the compression stiffness of the hydraulic fluid volume in the second pressure chamber (24, 124) arranged hydraulic fluid volume corresponds essentially to the compression stiffness of the in the first pressure chamber (22) arranged hydraulic fluid volume.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, wobei die Dämpfervorrichtung (28, 128) eine mit der zweiten Druckkammer (24, 124) fluidisch verbundene Ausgleichskammer (30, 130) aufweist, in welcher ein durch einen Federdämpfer (32, 132) mit einer vorgegebenen Federkraft (F) beaufschlagter Ausgleichskolben (34, 134) axial bewegbar ist. 2. Steering gear according to claim 1, wherein the damper device (28, 128) has a fluidically connected to the second pressure chamber (24, 124) compensation chamber (30, 130), in which a by a spring damper (32, 132) with a predetermined spring force (F) the compensating piston (34, 134) that is acted upon can be moved axially.

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, wobei eine Federkennlinie des Federdämpfers (32, 132) derart ausgelegt ist, dass eine durch den Federdämpfer (32, 132) bewirkte Federdämpfung die Kompressionssteifigkeit des in der zweiten Druckkammer (24, 124) angeordneten Hydraulikfluidvolumens auf ein Niveau der Kompressionssteifigkeit des in der ersten Druckkammer (22) angeordneten Hydraulikfluidvolumens reduziert. 3. Steering gear according to claim 2, wherein a spring characteristic of the spring damper (32, 132) is designed such that a spring damping effected by the spring damper (32, 132) reduces the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the second pressure chamber (24, 124) to a level the compression stiffness of the hydraulic fluid volume arranged in the first pressure chamber (22).

4. Lenkgetriebe nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Dämpfervorrichtung (28, 128) einen mit dem Lenkgetriebegehäuse (2) integral ausgebildeten oder von dem Lenkgetriebegehäuse (2) separat angeordneten zylinderförmigen Raum (36, 136) aufweist, welcher über eine Bohrung (37a) und/oder eine Hydraulikleitung (37b) mit der zweiten Druckkammer (24, 124) fluidisch verbunden ist. 4. Steering gear according to claim 2 or 3, wherein the damper device (28, 128) has a cylindrical space (36, 136) which is integrally formed with the steering gear housing (2) or is arranged separately from the steering gear housing (2) and which has a bore (37a ) and/or a hydraulic line (37b) is fluidically connected to the second pressure chamber (24, 124).

5. Lenkgetriebe nach Anspruch 4, wobei der Ausgleichskolben (34, 134) in dem zylinderförmigen Raum (36, 136) gelagert, insbesondere gleitgelagert ist, und wobei der Ausgleichskolben (34, 134) durch eine zwischen einem Vorspannring (38, 138) und einem Gehäuse (35, 135) des zylinderförmigen Raums (36, 136) eingefügte Dichtung (40, 140) gegen das Gehäuse (35, 135) des zylinderförmigen Raums (36, 136) abgedichtet ist. 5. Steering gear according to claim 4, wherein the compensating piston (34, 134) is mounted in the cylindrical space (36, 136), in particular is slide-mounted, and wherein the compensating piston (34, 134) is held by a ring between a preload ring (38, 138) and a seal (40, 140) inserted in a housing (35, 135) of the cylindrical space (36, 136) is sealed against the housing (35, 135) of the cylindrical space (36, 136).

6. Lenkgetriebe nach Anspruch 5, wobei der Federdämpfer (32, 132) zumindest eine Tellerfeder, insbesondere eine Mehrzahl von Tellerfedern aufweist, welche an einer zur Ausgleichskammer (30, 130) gegenüberliegenden Seite in dem zylinderförmigen Raum (36, 136) aufgenommen ist. 6. Steering gear according to claim 5, wherein the spring damper (32, 132) has at least one plate spring, in particular a plurality of plate springs, which is accommodated in the cylindrical space (36, 136) on a side opposite the compensation chamber (30, 130).

7. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei ein Abschnitt des zylinderförmigen Raums (36, 136), in welchem der Federdämpfer (32, 132) angeordnet ist, trocken und nach außen hin abgedichtet oder über eine Hydraulikleitung mit einem Rücklauf (RL) eines Ölkreislaufs verbunden ist. 7. Steering gear according to one of claims 4 to 6, wherein a section of the cylindrical space (36, 136), in which the spring damper (32, 132) is arranged, is dry and sealed to the outside or is connected via a hydraulic line with a return (RL ) of an oil circuit is connected.

8. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der Ausgleichskolben (34, 134) durch den Federdämpfer (32, 132) spielfrei gegen einen zur zweiten Druckkammer (24, 124) benachbart, an einem ersten axialen - 14 - 8. Steering gear according to one of claims 2 to 7, wherein the compensating piston (34, 134) by the spring damper (32, 132) backlash against a to the second pressure chamber (24, 124) adjacent to a first axial - 14 -

Endabschnitt (36a, 136a) des zylinderförmigen Raums (36, 136) angeordneten Anschlag der Dämpfervorrichtung (28, 128) anlegbar ist. End section (36a, 136a) of the cylindrical space (36, 136) arranged stop of the damper device (28, 128) can be applied.

9. Lenkgetriebe nach Anspruch 8, wobei der zylinderförmige Raum (36, 136) der Dämpfervorrichtung (28, 128) an einem zum ersten axialen Endabschnitt (36a) des zylinderförmigen Raums (36, 136) gegenüberliegend angeordneten zweiten axialen Endabschnitt (36b) des zylinderförmigen Raums (36, 136) einen Einschraubdeckel (39, 139) aufweist, welcher den Federdämpfer (32, 132) vorspannt. 9. Steering gear according to claim 8, wherein the cylindrical space (36, 136) of the damper device (28, 128) is arranged on a second axial end portion (36b) of the cylindrical space (36, 136) opposite to the first axial end portion (36a). Space (36, 136) has a screw-in cap (39, 139) which preloads the spring damper (32, 132).

10. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei der zylinderförmige Raum (36, 136) der Dämpfervorrichtung (28, 128) eine Stufenbohrung aufweist, wobei der Ausgleichskolben (34, 134) in einem ersten Abschnitt (36, 136c) geringeren Durchmessers des zylinderförmigen Raums (36, 136) angeordnet ist, und wobei der Federdämpfer (32, 132) in einem zweiten Abschnitt (36, 136d) größeren Durchmessers des zylinderförmigen Raums (36, 136) angeordnet ist. 10. Steering gear according to one of claims 4 to 9, wherein the cylindrical space (36, 136) of the damper device (28, 128) has a stepped bore, the compensating piston (34, 134) in a first section (36, 136c) of smaller diameter of the cylindrical space (36, 136), and wherein the spring damper (32, 132) is arranged in a second portion (36, 136d) of larger diameter of the cylindrical space (36, 136).

11. Lenksystem (100) für ein Kraftfahrzeug, mit: einer Lenkspindel (42); und einem Lenkgetriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Lenkgetriebe (1) dazu ausgebildet ist, eine durch die Lenkspindel (42) eingeleitete Drehbewegung aufzunehmen. A steering system (100) for a motor vehicle, comprising: a steering shaft (42); and a steering gear (1) according to any one of claims 1 to 10, wherein the steering gear (1) is designed to absorb a rotational movement introduced by the steering spindle (42).