专利摘要:
Eine Vorrichtung zum Drehen lenkbarer Räder eines Fahrzeugs, die ein Gehäuse aufweist, das eine Strömungsmittelkammer definiert. Eine Zahnstange, die sich längs durch das Gehäuse erstreckt und verbindbar ist mit den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs. Die Zahnstange ist relativ zu dem Gehäuse zum Drehen der lenkbaren Räder bewegbar. Eine Kolbenanordnung ist fest an der Zahnstange befestigt und steht abdichtend mit dem Gehäuse in Eingriff. Die Kolbenanordnung trennt die Strömungsmittelkammer in erste und zweite Kammerteile. Eine Strömungsmittelquelle leitet Strömungsmittel zu einem der ersten und zweiten Kammerteile zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Kammerteilen. Die Kolbenanordnung und die Zahnstange bewegen sich relativ zu dem Gehäuse ansprechend auf die Druckdifferenz. Die Kolbenanordnung umfasst Struktur zum Dämpfen von Strömungsmittelpulsationen, die von der Strömungsmittelquelle ausgehen.
公开号:DE102004015280A1
申请号:DE200410015280
申请日:2004-03-29
公开日:2005-01-05
发明作者:John S. Shelby Borza;William F. Birmingham Olsen;Richard A. Royal Oak Stoll
申请人:TRW Automotive US LLC;
IPC主号:B62D5-12
专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Servolenkmotor. ImSpeziellen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen hydraulischbetriebenen Servolenkmotor fürein Zahnstangen- und Ritzellenkgetriebe.
[0002] Einbekannter Hydraulikservolenkmotor für ein Zahnstangen- und Ritzellenkgetriebeumfasst ein Gehäuse.Eine Zahnstange erstreckt sich durch das Gehäuse. Ein Kolben ist fest angebrachtan der Zahnstange und teilt das Gehäuse in erste und zweite Strömungsmittelkammern.
[0003] EineStrömungsmittelquelleliefert Strömungsmittelan den Hydraulikservolenkmotor. Die Strömungsmittelquelle umfasst einenBehälterbzw. Reservoir, eine Strömungsmittelpumpe,ein Steuerventil und eine Vielzahl von Leitungen. Die Pumpe pumptStrömungsmittelvon dem Reservoir zu dem Steuerventil. Eine erste Leitung verbindetdie Pumpe und einen Einlass des Steuerventils. Eine zweite Leitungverbindet einen Auslass des Steuerventils mit dem Reservoir zumRückführen desStrömungsmittelszu dem Reservoir. Dritte und vierte Leitungen verbinden das Steuerventilmit den ersten bzw. zweiten Kammern des Servolenkmotors. Wenn dasSteuerventil Strömungsmittelzu der ersten Kammer leitet, erhöhtsich der Strömungsmitteldruckin der ersten Kammer relativ zu dem Strömungsmitteldruck der zweitenKammer. Wenn das Steuerventil Strömungsmittel zu der zweitenKammer leitet, erhöhtsich der Strömungsmitteldruckin der zweiten Kammer relativ zu dem Strömungsmitteldruck der erstenKammer.
[0004] DerStrömungsmitteldruckin der ersten Kammer und der Strömungsmitteldruckin der zweiten Kammer wirken auf den Kolben. Wenn sich eine ausrei chendeDruckdifferenz zwischen den ersten und zweiten Kammern ergibt, bewegensich der Kolben und die Zahnstange relativ zu dem Gehäuse zum Drehender lenkbaren Räderdes Fahrzeugs.
[0005] DiePumpe ist typischerweise eine Pumpe mit positiver Verdrängung. Darausresultierend ergeben sich Pulsationen oder Druckfluktuationen indem Strömungsmittel,das von der Pumpe geliefert wird. Pulsationen können sich ebenfalls ansprechendauf Betätigungdes Steuerventils ergeben, wie beispielsweise während eines Lenkmanövers. DiePulsationen könnenan dem Kolben des Servolenkmotors wirken und kann zu einem für den Fahrerwahrnehmbaren Geräuschoder Erschütterungin dem Servolenkmotor führen.
[0006] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Drehenlenkbarer Rädereines Fahrzeugs. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, das eine Strömungsmittelkammerdefiniert. Eine Zahnstange erstreckt sich längs durch das Gehäuse undist verbunden mit den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs. Die Zahnstangeist relativ zu dem Gehäusezum Drehen der lenkbaren Räderbewegbar. Eine Kolbenanordnung ist fest angebracht an der Zahnstangeund steht abdichtend mit dem Gehäusein Eingriff. Die Kolbenanordnung teilt die Strömungsmittelkammer in ersteund zweite Kammerteile. Eine Strömungsmittelquelleleitet Strömungsmittelzu einem der ersten und zweiten Kammerteile zum Erzeugen einer Druckdifferenzzwischen den ersten und zweiten Kammerteilen. Die Kolbenanordnungund die Zahnstange bewegen sich ansprechen auf die Druckdifferenzrelativ zu dem Gehäuse.Die Kolbenanordnung umfasst eine Struktur zum Dämpfen von Strömungsmittelpulsationen,die von der Strömungsmittelquelleausgehen.
[0007] Dievorangegangenen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werdenden Fachleuten des Gebiets auf das sich die vorliegende Erfindung be ziehtbeim Lesen der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitendenZeichnungen offensichtlich werden, wobei zeigt:
[0008] 1 eine schematische Schnittansichteiner Vorrichtung hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung;
[0009] 2 eine Perspektivenansicht,teilweise geschnitten, einer Zahnstange und der Kolbenanordnungder Vorrichtung der 1;
[0010] 3 eine Längsansicht, teilweise geschnitten,einer Zahnstange und der Kolbenanordnung der 2;
[0011] 4 eine Ansicht entlang Linie4-4 in 3;
[0012] 5 eine vergrößerte Ansichteines Teils der Kolbenanordnung der 3;
[0013] 6 das Teil der 5, wenn es einer Druckdifferenzausgesetzt ist;
[0014] 7 einen Teil der Kolbenanordnungeines zweiten Ausführungsbeispielsder vorliegenden Erfindung; und
[0015] 8 einen Teil der Kolbenanordnungeines dritten Ausführungsbeispielsder vorliegenden Erfindung.
[0016] 1 stellt ein exemplarischesAusführungsbeispieleiner Vorrichtung 10 dar, hergestellt gemäß der vorliegendenErfindung dar. Die Vorrichtung 10, dargestellt in 1, ist ein Zahnstangen- undRitzellenksystem.
[0017] DasZahnstangen- und Ritzellenksystem 10 umfasst einen Servolenkmotor 12.Der Servolenkmotor 12 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 14 miteiner Außenoberfläche 16 undeiner Innenoberfläche 18. DasServolenkgehäuse 14 besitzteine Longitudinallängedefiniert zwischen einem Ende 20 und einem Ende 22.Die Innenoberfläche 18 desServolenkmotorgehäuses 14 definierteine zylindrische Kammer 24. Die Kammer 24 istzentriert auf einer sich längs erstreckendenAchse A.
[0018] EineZahnstange 26 erstreckt sich längs durch die Kammer 24 desServolenkmotorgehäuses 14.Die Zahnstange 26 besitzt eine Longitudinallänge diegrößer istals die Longitudinallängedes Servolenkgehäuses 14.Ein Teil der Zahnstange 26, longitudinal außerhalbvon Ende 22 des Servolenkmotorgehäuses 14 gelegen, umfassteine Vielzahl von Zahnstangenzähnen 28.Ein Teil der Zahnstange 26, der sich durch das Gehäuse erstreckt,besitzt eine im Allgemeinen zylindrische Außenoberfläche 30 (2). Eine ringförmige Ausnehmung 32,am besten in 3 gezeigt,erstreckt sich in die Außenoberfläche 30 derZahnstange 26 zum Aufnehmen einer Kolbenanordnung 34.
[0019] DieZahnstange 26 ist verbindbar mit lenkbaren Rädern (nichtgezeigt) eines Fahrzeugs durch Zugstangen 36. Kugelgelenke 38 verbindendie Zugstangen 36 mit den Enden der Zahnstange 26.Bewegung der Zahnstange 26 relativ zu dem Gehäuse 14 entlangAchse A resultiert in Drehen der lenkbaren Räder des Fahrzeugs.
[0020] DieKolbenanordnung 34 ist fest verbunden mit der Zahnstange 26.Ein Teil der Kolbenanordnung 34 wird in der ringförmigen Ausnehmung 32 der Zahnstange 26 aufgenommen.Details der Kolbenanordnung 34 werden unten mit Bezug auf 2-6 diskutiert. Die Kolbenanordnung 34 stehtabdichtend in Eingriff mit der Innenoberfläche 18 des Gehäuses 14 undteilt die Kammer 24 in zwei Kammerteile 40 und 42 mitvariablem Volumen. Das Volumen jedes Kammerteils 40 und 42 variiert,wenn sich die Kolbenanordnung 34 und die Zahnstange 26 relativzu dem Gehäuse 14 desServolenkmotors 12 bewegen.
[0021] DerServolenkmotor 12 umfasst ebenfalls mindestens zwei Dichtungen 44 und 46.Dichtung 44 ist relativ zu dem Gehäuse 14 benachbartzu Ende 20 befestigt. Dichtung 44 erstreckt sichzwischen der Innenoberfläche 18 desGehäuses 14 undder Außenoberfläche 30 derZahnstange 26 und definiert eine Außenwand des Kammerteils 40.Dichtung 46 ist relativ zu dem Gehäuse 14 benachbartzu Ende 22 befestigt. Dichtung 46 erstreckt sichzwischen der Innenoberfläche 18 desGehäuses 14 undder Außenoberfläche 30 derZahnstange 26 und definiert eine Außenwand des Kammerteils 42.Dichtun gen 44 und 46 verhindern, dass Strömungsmittelvon den Kammerteilen 40 bzw. 42 leckt, wenn sichdie Zahnstange 26 relativ zu dem Gehäuse 14 bewegt.
[0022] DasServolenkmotorgehäuse 14 umfasstferner zwei Anschlüsse 48 und 50.Anschluss 48 erstreckt sich von der Außenoberfläche 16 des Gehäuses 14 zuder Innenoberfläche 18 desGehäuses 14, umStrömungsmittelverbindungmit dem Kammerteil 40 vorzusehen. Anschluss 50 erstrecktsich von der Außenoberfläche 16 desGehäuses 14 zuder Innenoberfläche 18 desGehäuses 14,um Strömungsmittelverbindungmit dem Kammerteil 42 vorzusehen.
[0023] DasZahnstangen- und Ritzellenksystem 10 umfasst ebenfallsein Lenkgetriebegehäuse 52.Das Lenkgetriebegehäuse 52 umfassteinen Zahnstangenteil 54 und einen Ritzelteil 56.Der Zahnstangenteil 54 ist fest verbunden mit dem Servolenkmotorgehäuse 14 undumfasst einen Zahnstangenkanal 58 der zentriert auf derAchse A ist. Der Teil der Zahnstange 26 der Zahnstangenzähne 28 besitzt,erstreckt sich durch den Zahnstangenkanal 58 des Zahnstangenteils 54 desLenkgetriebegehäuses 52. Essei vermerkt, dass das Servolenkmotorgehäuse 14 und das Lenkgetriebegehäuse 52 integralals ein Einzelgehäusegebildet werden könnenmit einem Einzellängskanal,der beide Zahnstangenteile 54 des Lenkgetriebegehäuses 52 unddes Servolenkmotorgehäuses 14 bildet.
[0024] DerRitzelteil 56 des Lenkgetriebegehäuses 52 ist relativzu dem Zahnstangenteil 54 gewinkelt. Ein Kanal 60 erstrecktsich durch den Ritzelteil 56. Ein nächstgelegenes Ende 62 desRitzelteils 56 des Lenkgetriebegehäuses 52 umfasst vierAnschlüsse 64, 66, 68 und 70,die sich von einer Außenoberfläche desRitzelteils 56 zu dem Kanal 60 erstrecken. Dievier Anschlüsseumfassen einen Einlassanschluss 64, einen Auslassanschluss 66 undzwei Servolenkmotoranschlüsse 68 und 70.Der Kanal 60 des Ritzelteils 56 des Lenkgetriebegehäuses 52 durchschneidetteilweise den Zahnstangenkanal 58 nahe bei einem entferntgelegenen Ende 72 des Ritzelteils 56 des Lenkgetriebegehäuses 52.
[0025] EinRitzelgetriebe 74 ist in dem Kanal 60 des Ritzelteils 56 desLenkgetriebegehäuses 52 gelegen. DasRitzelgetriebe 74 ist in dem Teil des Kanals 60 gelegen,der teilweise den Zahnstangenkanal 58 durchschneidet. DasRitzelgetriebe 74 umfasst eine Vielzahl von Zähnen 76 zumZahneingriff mit den Zahnstangenzähnen 28 der Zahnstange 26.
[0026] EinSteuerventil 78 ist in dem Kanal 60 des Ritzelteils 56 desLenkgetriebegehäuses 52 benachbartzu den vier Anschlüssen 64–70 gelegen.Das Steuerventil 78 bildet einen Teil einer Strömungsmittelquelle 80.Das Steuerventil 78 leitet Strömungsmittel zu einem Kammerteil 40 oder 42 desServolenkmotors 12, um Bewegung der Zahnstange 26 relativ zudem Gehäuse 14 zubewirken, um die lenkbaren Räderdes Fahrzeugs zu drehen. Das Steuerventil 78 umfasst einenVentilkern 82 und eine Ventilhülse 84. Der Ventilkern 82 unddie Ventilhülse 84 sindbeide in dem Ritzelteil 56 des Lenkgetriebegehäuses 52 gelegen.Der Ventilkern 82 des Steuerventils 78 ist fest miteiner Eingabewelle 86 verbunden. Die Ventilhülse 84 istfest mit dem Ritzelgetriebe 74 verbunden. Eine Torsionsstange 88 verbindetdie Eingabewelle 86 und das Ritzelgetriebe 74 undermöglichtes, dass der Ventilkern 82 relativ zu der Ventilhülse 84 gedreht wird.
[0027] DieStrömungsmittelquelle 80 desZahnstangen- und Ritzellenksystems 10 umfasst ebenfalls einePumpe 90, ein Reservoir 92 und Leitungen 94–102.Die Pumpe 90 wird mit Strömungsmittel von dem Reservoir 92 über Leitung 94 versorgt.Leitung 96 sieht Strömungsmittelverbindungzwischen einem Auslass der Pumpe 90 und einem Einlassanschluss 64 indem Ritzelteil 56 des Lenkgetriebegehäuses 52 vor. Der Einlassanschluss 64 stehtin Strömungsmittelverbindungmit einem Einlass zu dem Steuerventil 78. Leitung 98 siehtStrömungsmittelverbindungzwischen dem Auslassanschluss 66 in dem Ritzelteil 56 desLenkgetriebegehäuses 52 unddem Reservoir 90 vor. Der Auslassanschluss 66 stehtin Strömungsmittelverbindungmit einem Auslass zu dem Steuerventil 78.
[0028] Leitung 100 siehtStrömungsmittelverbindungzwischen Kammerteil 40 und dem Steuerventil 78 über Anschlüsse 48 und 68 vor.Leitung 102 sieht Strömungsmittelverbindungzwischen Kammerteil 42 und dem Steuerventil 78 über Anschlüsse 50 und 70 vor.
[0029] EinLenkrad (nicht gezeigt) ist assoziiert mit einem nächstgelegenenEnde der Eingabewelle 86. Wenn die Torsionsstange 88 sichwährendDrehung des Lenkrads dreht, wird der Ventilkern 82 desSteuerventils 78 relativ zu der Ventilhülse 84 des Steuerventils 78 gedrehtund Strömungsmittelwird zu einem der Kammerteile 40 oder 42 des Servolenkmotors 12 geleitet.Ansprechend auf die Drehung des Ventilkerns 82 relativzu der Ventilhülse 84 entsteht eineDruckdifferenz zwischen den zwei Kammerteilen 40 und 42 desServolenkmotors 12. Genau gesagt erhöht sich der Strömungsmitteldruckin dem Kammerteil 40 oder 42 zu dem das Steuerventil 78 Strömungsmittelflussleitet. Die Kolbenanordnung 34 und die Zahnstange 26 bewegensich längsrelativ zu dem Gehäuse 14 ansprechendauf die Druckdifferenz zwischen den zwei Kammerteilen 40 und 42. DieseBewegung der Zahnstange 26 bewirkt Drehen der lenkbarenRäder desFahrzeugs.
[0030] DieKolbenanordnung 34 und die Zahnstange 26 bewegensich relativ zu dem Gehäuse 14 bis derDruck in den jeweiligen Kammerteilen 40 und 42 ausgeglichenist. Zum Beispiel, angenommen dass das Kammerteil 40 einenStrömungsmitteldruckbesitzt der größer istals der Strömungsmitteldruckin dem Kammerteil 42, dann wirkt der höhere Druck des Kammerteils 40 aufdie Kolbenanordnung 34 und bewirkt, dass sich die Kolbenanordnung 34 unddie Zahnstange 26 nach rechts bewegen wie in 1 gezeigt. Die Kolbenanordnung 34 unddie Zahnstange 26 bewegen sich nach rechts bis die Druckdifferenzzwischen den zwei Kammerteilen 40 und 42 beseitigtist. Wenn sich die Kolbenanordnung 34 nach rechts bewegt,nimmt das Volumen des Kammerteils 42 ab. Wenn das Volumendes Kammerteils 42 abnimmt, wird ein Teil von Hydraulikströmungsmittelin Kammerteil 42 aus dem Kammerteil 42 herausgedrückt. DasHydraulikströmungsmittel,das aus dem im Volumen abnehmenden Kammerteil 42 herausgedrückt wird,kehrt zu dem Steuerventil 78 durch die Leitung 102 zurück. DasSteuerventil 78 leitet das Strömungsmittel zu Leitung 98,die das Strömungsmittelzum Reservoir 92 leitet.
[0031] Bewegungder Zahnstange 26 ansprechend auf die Druckdifferenz bewirktDrehung des Ritzelgetriebes 74 in einer Richtung um dasVerwinden von der Torsionsstange 88 zu entfernen. Da dieVentilhülse 84 festmit dem Ritzelgetriebe 74 verbunden ist, wird die Ventilhülse 84 desSteuerventils 78 ansprechend auf die Drehung des Ritzelgetriebes 74 gedreht.Wenn der Strömungsmitteldruckin den Kammerteilen 40 und 42 ausgeglichen ist,wird das Steuerventil 78 zu einem neutralen Zustand betätigt. So langewie das Steuerventil 78 sich in dem neutralen Zustand befindet,bleibt der Strömungsmitteldruckin den Kammerteilen 40 und 42 gleich.
[0032] DieKolbenanordnung 34 wird in 2-4 dargestellt. Die Kolbenanordnung 34 umfassteinem ringförmigenGehäuse 104.In einem Ausführungsbeispielist das Gehäuse 104 ausMetallblech gestanzt. Längsentgegengesetzte Enden des Gehäusesumfassen ringförmigeFlansche 106 und 108 (3). Jeder der ringförmigen Flansche 106 und 108 besitzteinen inneren Durchmesser der angepasst ist, um in die ringförmige Ausnehmung 32 der Zahnstange 26 zupassen.
[0033] DasGehäuse 104 umfasstebenfalls zwei abgewinkelte Seitenwände 110 und 112.Seitenwand 110 erstreckt sich radial nach außen vonFlansch 106 und ist relativ zu Flansch 106 durcheinen stumpfen Winkel abgewinkelt. Ein radial nach außen verlaufendesEnde 107 (3)von Seitenwand 110 ist zwischen den Flanschen 106 und 108 gelegen.Seitenwand 112 erstreckt sich radial nach außen von Flansch 108 undist relativ zu Flansch 108 durch einen stumpfen Winkelabgewinkelt. Ein radial nach außenverlaufendes Ende 109 (3)von Seitenwand 112 ist zwischen den Flanschen 106 und 108 gelegen.Ein ringförmigerRing 114 (3),der eine ringförmigeNut 116 bildet, verbindet die radial nach außen verlaufendenEnden 107 und 109 der Seitenwände 110 und 112.
[0034] Seitenwand 110 umfassteine Innenoberfläche 117 (3) und eine Außenoberfläche 118 (4). Eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen 120,von denen acht in 4 gezeigtsind, erstreckt sich durch Seitenwand 110 von der Innenoberfläche 117 zuder Außenoberfläche 118.
[0035] Seitenwand 112 umfasstebenfalls eine Innenoberfläche 122 (5) und eine Außenoberfläche 124.Eine Vielzahl von kreisförmigen Öffnungen 126 erstrecktsich durch Seitenwand 112 von der Innenoberfläche 122 zuder Außenoberfläche 124.Vorzugsweise umfasst Seitenwand 112 die gleiche Anzahlan Öffnungen 126 wiedie Anzahl der Öffnungen 120 inSeitenwand 110. Vorzugsweise besitzt jede kreisförmige Öffnung 120 dengleichen Durchmesser wie jede andere kreisförmige Öffnung 120. Ebenfalls vorzugsweisebesitzt jede kreisförmige Öffnung 126 dengleichen Durchmesser wie jede andere kreisförmige Öffnung 126 und jedekreisförmige Öffnung 120.
[0036] Vorzugsweisebesitzt die Zahnstange 26 einen Außendurchmesser in dem Bereichvon 22 bis 32 Millimetern. Die Kolbenanordnung 34 besitzteinen Außendurchmesserin dem Bereich von 42 bis 45 Millimetern. Der Durchmesser von jeder Öffnung 120 und 126 inSeitenwänden 110 bzw. 112 liegtin dem Bereich von 2–5Millimetern. Diese Dimensionen sind bevorzugte Dimensionen und sollennicht die Möglichkeitender vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise begrenzen.
[0037] DasGehäuse 104 derKolbenanordnung 34 ist fest in der ringförmigen Ausnehmung 32 derZahnstange 26 angebracht. Tiefziehen, Krimpen, Magnaformenoder irgendein anderes bekanntes Verfahren kann verwendet werden,um die Flansche 106 und 108 des Gehäuses 104 festan der Zahnstange 26 anzubringen.
[0038] EinDichtungsring 128 (3)der Kolbenanordnung 34 ist in der ringförmigen Nut 116 desGehäuses 104 derKolbenanordnung 34 angebracht. Der Dichtungsring 128,der ein O-Ring sein kann, ist in der ringförmigen Nut 116 gelegenund erstreckt sich radial nach außen von den Seitenwänden 110 und 112.
[0039] EinAußendurchmesserdes Dichtungsrings 128 steht abdichtend in Eingriff mitder Innenoberfläche 18 desServolenkmotorgehäuses 14,um Strömungsmittelverbindungzwischen Kammerteilen 40 und 42 zu verhindern.
[0040] Eininnerer Hohlraum 130 (3)ist zwischen den Seitenwänden 110 und 112 derKolbenanordnung 34 definiert. Die Außenoberfläche der ringförmigen Ausnehmung 32 derZahnstange 26 definiert, wenn das Gehäuse 104 der Kolbenanordnung 34 ander Zahnstange 26 befestigt ist, eine radiale Innenoberfläche desInnenhohlraums 130. Die Öffnungen 120 in derSeitenwand 110 sehen Strömungsmittelverbindung zwischenKammerteil 40 und dem Innenhohlraum 130 vor. Die Öffnungen 126 inder Seitenwand 112 sehen Strömungsmittelverbindung zwischenKammerteil 42 und dem Innenhohlraum 130 vor.
[0041] DieKolbenanordnung 34 umfasst ebenfalls einen Dämpfungsring 132 (3). In dem in 2-6 dargestellten Ausführungsbeispiel, ist der Dämpfungsring 132 auseinem festen, verdichtbaren Elastomermaterial hergestellt, das chemischkompatibel ist mit dem Hydraulikströmungsmittel. Der Dämpfungsring 132 istringförmigund umfasst eine zylindrische Innenoberfläche 134, die einenInnenumfang definiert und eine bogenförmige Außenoberfläche 136, von derenSpitze ein Außendurchmesserdefiniert wird. Der Innendurchmesser des Dämpfungsrings 132 besitzteine Größe, um abdichtendin die Außenoberfläche derringförmigenAusnehmung 32 der Zahnstange 26 einzugreifen.Der Außendurchmesserdes Dämpfungsrings 132 besitzteine Größe, um abdichtendin den ringförmigenRing 114 des Gehäuses 104 derKolbenanordnung 34 einzugreifen. Daraus resultierend verhindertder Dämpfungsring 132 Strömungsmittelverbindungzwischen den Kammerteilen 40 und 42.
[0042] DerDämpfungsring 132 wirdin dem Gehäuse 104 angebracht,vor der Befestigung des Gehäuses 104 ander Zahnstange 26. Wenn das Gehäuse 104 an der Zahnstange 26 angebrachtist, wird der Dämpfungsring 132 leichtverdichtet, um ein feste Dichtung zu der Zahnstange 26 undzu dem Gehäuse 104 zubilden.
[0043] DerDämpfungsring 132 teiltden Innenhohlraum 130 in Teile 138 und 140 (3). Teil 138 istassoziiert mit Kammerteil 40 und steht in Strömungsmittelverbindungmit Kammerteil 40 über Öffnungen 120.Teil 140 ist assoziiert mit Kammerteil 42 und stehtin Strömungsmittelverbindungmit Kammerteil 42 über Öffnungen 126.
[0044] 5 stellt eine vergrößerte Ansichteiner Öffnung 126 dar,die Strömungsmittelverbindungzwischen Teil 140 und Kammerteil 42 vorsieht,wenn keine Druckdifferenz zwischen Kammerteilen 40 und 42 besteht.Wie in 5 darstellt ist,ist der Dämpfungsring 132 entferntvon den Öffnungen 126 derSeitenwand 112, um Strömungsmittelflusszwischen Teil 140 und Kammerteil 42 zuzulassen.
[0045] Während Betriebsdes Zahnstangen- und Ritzellenksystems 10, dargestelltin 1, dämpft derDämpfungsring 132 derKolbenanordnung 34 Pulsationen in dem Strömungsmittel,das von der Strömungsmittelquelle 80 geliefertwird. Zum Beispiel, angenommen, dass ein Lenkmanöver so gemacht wird, dass dasSteuerventil 78 Strömungsmittelin die Leitung 100 und zu Kammerteil 40 leitet. EineDruckdifferenz entsteht zwischen den Kammerteilen 40 und 42,wobei Kammerteil 40 einen höheren Strömungsmitteldruck hat als Kammerteil 42.Da das Strömungsmittelvon der Strömungsmittelquelle 80 zuKammerteil 40 geleitet wird, wird Kammerteil 40 denPulsationen ausgesetzt.
[0046] Wenndie Druckdifferenz zwischen Kammerteilen 40 und 42 entsteht,entsteht die gleiche Druckdifferenz zwischen Teilen 138 und 140 desInnenhohlraums 130. Die Druckdifferenz bewegt den Dämpfungsring 132 relativzu dem Gehäuse 104.Mit Bezug auf 3 bewegtsich der Dämpfungsring 132 nachrechts, wenn der Strömungsmitteldruckin Teil 138 größer istals der Strömungsmitteldruckin Teil 140. Die Bewegung des Dämpfungsrings 132 nach rechtsresultiert in der bogenförmigenAußenoberfläche 136 desDämpfungsrings 132,der die Öffnungen 126 inder Seitenwand 112 des Gehäuses 104, wie in 6 gezeigt, schließt. Nachdemder Dämpfungsring 132 Seitenwand 112 berührt, resultiertein weiterer Zuwachs in der Druckdifferenz zwischen Teilen in derKompression des Dämpfungsrings 132.
[0047] DieBewegung nach rechts des Dämpfungsrings 132 erhöht ebenfallsdas Volumen von Teil 138. Das Strömungsmittel in Teil 138 istden Pulsationen von der Strömungsmittelquelle 80 ausgesetzt.Der Dämpfungsring 132 komprimiert,um die Pulsationen zu dämpfen.Daraus resultierend reduziert die Kolbenanordnung 34 dieWahrscheinlichkeit von Geräusch,verursacht durch die Pulsationen der Strömungsmittelquelle 80.Die Härteoder Kompressionsfähigkeitder Dämpfungsrings 132 kannangepasst werden, um die Dämpfungzu variieren, die durch die Kolbenanordnung 34 der vorliegendenErfindung vorgesehen wird.
[0048] 7-8 stellen zweite bzw. dritte Ausführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung dar. Die gleichen Bezugszeichen werdenverwendet, um die gleiche oder ähnlicheStruktur anzuzeigen. In jedem der Ausführungsbeispiele der 7-8 wird nur die Struktur des Dämpfungsrings 132 verändert verglichenmit dem Zahnstangen- und Ritzellenksystem 10 der 1-6.
[0049] DerDämpfungsring 132 der 7 ist ein ringförmiger Balg,der einen ringförmigenInnenhohlraum 142 besitzt. Der ringförmige Innenhohlraum 142 desDämpfungsrings 132 in 7 ist gefüllt mit einerFlüssigkeit 144,wie beispielsweise einem Gel. Der Balg 132 ist vorzugsweiseaus Gummi geformt und die Flüssigkeit 144 wirdgewählt,um eine gewünschteKompressionsfähigkeitfür denDämpfungsring 132 vorzusehen.
[0050] DerDämpfungsring 132 von 8 ist ebenfalls ein ringförmiger Balg,der einen ringförmigenInnenhohlraum 142 besitzt. Der ringförmige Innenhohlraum 142 desDämpfungsrings 132 von 8 ist gefüllt miteinem Gas 146, wie beispielsweise Luft. Der Balg 132 istvorzugsweise aus Gummi gebildet und der Druck des Gases 146 indem Hohlraum 142 ist gewählt, um eine gewünschte Kompressionsfähigkeit für den Dämpfungsring 132 vorzusehen.
[0051] Ausobiger Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen,Veränderungenund Modifikationen entnehmen. Zum Beispiel können die Öffnungen 120 und 126 inder Kolbenanordnung 34 eine andere Form als kreisförmig besitzen.Solche Verbesserungen, Veränderungenund Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angefügten Ansprüche abgedecktwerden.
权利要求:
Claims (9)
[1] Eine Vorrichtung zum Drehen lenkbarer Räder einesFahrzeugs, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: ein Gehäuse, daseine Strömungsmittelkammerdefiniert; eine Zahnstange, die sich längs durch das Gehäuse erstrecktund verbindbar mit den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs ist, wobeidie Zahnstange relativ zu dem Gehäuse zum Bewegen der lenkbarenRäder bewegbarist; eine Kolbenanordnung, die fest an der Zahnstange befestigtist und abdichtend mit dem Gehäusein Eingriff steht, wobei die Kolbenanordnung die Strömungsmittelkammerin erste und zweite Kammerteile teilt; und eine Strömungsmittelquellezum Leiten von Strömungsmittelzu einem der ersten und zweiten Kammerteile zum Erzeugen einer Druckdifferenzzwischen den ersten und zweiten Kammerteilen, wobei sich die Kolbenanordnungund die Zahnstange relativ zu dem Gehäuse ansprechend auf die Druckdifferenz bewegen, wobeidie Kolbenanordnung eine Struktur umfasst zum Dämpfen von Strömungsmittelpulsationen,die von der Strömungsmittelquelleausgehen.
[2] Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Strukturder Kolbenanordnung ein Kompressionsglied umfasst.
[3] Die Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Kompressionsgliedringförmigist und aus einem Elastomermaterial hergestellt ist.
[4] Die Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Kompressionsgliedeine ringförmigeBlase bzw. Balg ist, wobei der ringförmige Balg einen Innenhohlraum besitzt,wobei ein Dämpfungsströmungsmittelin dem Innenhohlraum lokalisiert ist.
[5] Die Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kolbenanordnungein Gehäuseumfasst, das einen Innenhohlraum definiert, wobei das Kompressionsgliedin dem Innenhohlraum des Gehäusesgelegen ist.
[6] Die Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse festbefestigt ist an der Zahnstange und wobei das Kompressionsgliedeine Innenoberflächeumfasst zum abdichtenden Eingreifen der Zahnstange und einer Außenoberfläche zumabdichtenden Eingreifen eines Teils des Gehäuses.
[7] Die Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Gehäuse ersteund zweite Seitenwändeumfasst, eine erste Vielzahl von Öffnungen, die sich durch die ersteSeitenwand erstreckt und eine zweite Vielzahl von Öffnungen,die sich durch die zweite Seitenwand erstreckt.
[8] Die Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Kompressionsgliedden Innenhohlraum des Gehäusesin erste und zweite Teile trennt, wobei die erste Vielzahl von ÖffnungenStrömungsmittelverbindung zwischendem ersten Kammerteil und dem ersten Teil des Innenhohlraums vorsiehtund wobei die zweite Vielzahl von Öffnungen Strömungsmittelverbindung zwischendem zweiten Kammerteil und dem zweiten Teil des Innenhohlraums vorsieht.
[9] Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kolbenanordnungeinen Innenhohlraum umfasst, eine erste Vielzahl von Öffnungen,die Strömungsmittelverbindungzwischen dem ersten Kammerteil und dem Innenhohlraum vorsieht, einezweite Vielzahl von Öffnungen,die Strömungsmittelverbindungzwischen dem zweiten Kammerteil und dem Innenhohlraum vorsieht undeinen Dämpfungsring,der in dem Innenhohlraum gelegen ist zum Verhindern von Strömungsmittelverbindungzwischen den ersten und zweiten Kammerteilen, wobei der Dämpfungsringbewegbar ist in dem Innenhohlraum zum Dämpfen von Pulsationen von derStrömungsmittelquelle.
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同族专利:
公开号 | 公开日
US7044261B2|2006-05-16|
US20040195036A1|2004-10-07|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2005-01-05| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
2010-06-10| 8131| Rejection|
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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