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Druckmittelsteuereinrichtung an durch Hilfskraft unterstützten
Lenkeinrichtungen für Kraftfahrzeuge
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ten Schnitt, Fig. die Hilfskraftlenkeinrichtung in einem Längsschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 in einem Querschnitt nach der Linie ICI- ICI der Fig. l die Steuerkanäle der Druckmittelsteuereinrichtung und
Fig. 4 in einem nach der Linie IV-IV der Fig. l geführten Schnitt die Anordnung und Ausbildung der Rückwir- kungskolben. Die in der Zeichnung dargestellte Hilfskraftlenkeinrichtung ist hier beispielsweise von dem Typ, bei dem die Lenkmutter gleichzeitig als doppelt wirkender Hilfskraftkolben ausgebildet ist.
Mit 2 ist das Lenkgetriebegehäuse bezeichnet, in welchem die Lenkschnecke 3 und die mittels um- laufender Kugelkette 4 auf dieser gelagerte Lenkmutter 5 untergebracht sind. Die Lenkmutter 5 bildet den doppelt wirkenden Hilfskraftkolben und weist zwei seitlich gegenüberliegende Zahnstangenprofile auf, welche in entsprechende, an der Lenkwelle 10 gebildete Zahnsegmente 11 bzw. 12 eingreifen. Eine exzentrisch im Gehäuse 2 gelagerte Rolle 14 lässt sich radial zur Lenkschnecke 3 verstellen und bewirkt durch
Andrücken an die Lenkmutter 5 eine spielfreie Einstellung zwischen den Zahnstangenprofilen und den
Zahnsegmenten 11 bzw. 12.
Das Lenkgetriebegehäuse 2 dient gleichzeitig als Zylinder für die als dop- pelt wirkender Kolben ausgebildete Lenkmutter 5 und enthält je einen Zylinderraum 15 bzw. 16, dem das
Druckmittel über eine Druckmittelsteuereinrichtung entsprechend dem Lenkeinschlag zugeführt wird.
Zum Zweck der Steuerung des Druckmittels ist ein Torsionsstab 18 vorhanden, dessen eines Ende 19 mit der Lenkspindel 22 und dessen anderes Ende 21 mit der Lenkschnecke 3 fest verbunden ist. Der un- tere Teil 22 der Lenkspindel ist rohrförmig ausgebildet und umfasst den Torsionsstab 18. Mit dem unteren Ende des hohl ausgebildeten Lenkspindelteiles ist mittels Stiften 25 eine innere Steuerbüchse 26 verbunden, die mit einer äusseren Steuerbüchse 27 zusammenarbeitet, wobei letztere über Stifte 28 mit der Lenk- schnecke 3 drehfest verbunden ist. (Fig. 2).
In die zusammentreffenden Mantelflächen30 bzw. 31 der inneren bzw. äusseren Steuerbüchse 26 bzw. 27 (Fig. 3) sind in Längsrichtung verlaufende Steuernuten 33 bzw. 34 und 35 eingearbeitet, mittels deren Steuerkanten die Zu- bzw. Rückleitung des Druckmittels zu bzw. von den Zylinderräumen 15 bzw. 16 bewirkt wird. Radial gerichtete Bohrungen 51 bzw. 52 münden einerseits in die Steuernuten 34 bzw. 35 und stehen anderseits mit in die äussere Mantelfläche der Steuerbüchse 27 eingearbeiteten ring- förmig verlaufenden Nuten 41 bzw. 42 in Verbindung. Letztere münden über Verbindungsbohrungen 43 und 44 bzw. 45 und 46 in die Zylinderräume 15 bzw. 16.
Die Zuleitung des Druckmittels von einer (nicht dargestellten) Pumpe zur Druckmittelsteuereinrichtung erfolgt über eine Einlassöffnung 47 (Fig. 4) und einen Ringraum 48 sowie über radial oder annähernd radial gerichtete Bohrungen 49 (Fig. 2 und 3) in der äusseren Steuerbüchse 27, welche in die Längskanäle 33 der inneren Steuerbüchse münden. Von den Längsnuten 34 und 35 in der äusseren Steuerbüchse 27 gelangt das Druckmittel über die Kanäle 51 bzw. 52 zu den Ringnuten 41 bzw. 42. Die Rückleitung des Druckmittels erfolgt mit Hilfe radial gerich- teter Bohrungen 54 eines zwischen den Steuerbüchsen 26 bzw. 27 gebildeten Ringraumes 55 sowie Schlit- zen 56 und einer mit einer Rücklaufleitung in Verbindung stehenden Ringnut 58.
In Fig. 4 ist die erfindungsgemässe, hydraulisch arbeitende Rückwirkungseinrichtung zu erkennen, die im Bereich der Druckmittelzuführung 47,48 innerhalb des Gehäuses 60 der Druckmittelsteuereinrichtung angeordnet ist. Die Rückwirkungseinrichtung setzt sich zusammen aus je zwei Kolbenpaare 62 und 62' bzw. 63 und 63', deren Längsachsen rechtwinkelig oder annähernd rechtwinkelig zur Längsachse der
Druckmittelsteuerung verlaufen. Die Kolben 62 und 63 bzw. 62'und 63'liegen parallel zueinander und sind in Bohrungen eines an der Lenkschnecke 3 gebildeten Flanschteiles 70 in Richtung ihrer Längs- achsen verstellbar eingesetzt.
Die Rückwirkungskolben 62 und 62'bzw. 63 und 63'liegen in der Neutralstellung an den Stirn- flächen 73,74, 75 bzw. 76 zweier einander gegenüberliegender Nocken 78 bzw. 79 an, welche am un- teren Ende des hohl ausgebildeten Lenkspindelteiles 22 gebildet sind. Die einzelnen Rückwirkungskol- ben weisen in der Nähe ihres freien Endes ringförmige Einschnitte auf, welche zur Aufnahme von Spreng- ringen 85,86, 87 bzw. 88 dienen.
Die Sprengringe liegen in der Neutralstellung der Rückwirkungskol- ben 62 und 62'bzw. 63 und 63'mit Stirnfläche an einer durch eine Erweiterung 89,90, 91 bzw. 92 der
Bohrungen für die Rückwirkungskolben gebildeten Gegenfläche an und haben die Aufgabe, eine Verstel- lung der Rückwirkungskolben über eine bestimmte Mittellage hinaus zu verhindern. In je eine Bohrung am Flanschteil 70 ist ein Stift 94 bzw. 95 fest eingesetzt, dessen Enden 96,97 bzw. 98,99 in den er- weiterten Teil 89,90 und 91,92 der Bohrungen für die Rückwirkungskolben hineinragen und ein Heraus- fallen derselben in drucklosem Zustand verhindern.
Die erweiterten Bohrungsteile 89,90, 91 bzw. 92 münden in den für die Zuleitung des Druckmittels von der Pumpe dienenden Ringraum 48, so dass die
Rückwirkungskolben 62 und 62'bzw. 63 und 63'dauernd vom Druckmittel beaufschlagt werden.
Die Wirkungsweise der Hilfskraftlenkeinrichtung ist wie nachfolgend beschrieben : Soll von der ein- geschlagenen Fahrtrichtung abgewichen werden, so wird die Lenkbewegung durch Drehen am Lenkhand-
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rad in der einen oder andernDrehrichtung eingeleitet und mittels der Lenkspindel auf den den Torsionsstab
18 umgebenden Lenkspindelteil 22 übertragen. Gleichzeitig erfolgt die Übertragung der Lenkbewegung auf den mit seinem oberen Ende mit dem Lenkspindelteil 22 und mit seinem unteren Ende mit der Lenk- schnecke 3 vereinigten Torsionsstab 18.
Da die innere Steuerbüchse 26 mit dem unteren Ende des Lenk- spindelteiles 22 und die äussere Steuerbüchse 27 mit der Lenkschnecke 3 mittels der Stifte 25 bzw. 28 verbunden sind, tritt zwischen den Steuerbüchsen 26 und 27 bei Auftreten von auf die Lenkschnecke 3 wirkenden Widerständen eine Relativdrehung gegeneinander ein.
Eine solche Relativdrehung der Steuerbüchsen 26,27 bewirkt die Zuführung des Druckmittels vom
Einlassringraum 48 über die Bohrung 49 in die axial gerichtete Steuernut 33. Von dieser Steuernut 33 aus gelangt das Druckmittel je nach Richtung der Relativdrehung der Steuerbüchsen 26 und 27 in die Steu- ernut 34, die Bohrung 51, die Ringnut 41 und über die Kanäle 46 und 45 in den Zylinderraum 16 bzw. in die Steuernut 35, die Bohrung 52, die Ringnut 42 und über die Kanäle 44 und 43 in den Zylinderraum
15, so dass die von Hand eingeleitete Lenkbewegung durch Beaufschlagung der als Hilfskraftkolben aus- gebildeten Lenkmutter 5 durch die Hilfskraft unterstützt wird.
Um am Lenkhandrad eine der an den Fahrzeugrädern wirkenden Lenkkraft entsprechende Kraft sptir- bar zu machen, und somit dem Lenker des Fahrzeuges ein verbessertes Lenkgefühl zu vermitteln, steht der an die von der Pumpe kommende Druckleitung angeschlossene Einlassringraum 48 mit den Zylinder- räumen 89,90 und 91,92 der Rückwirkungskolben 62 und 62'bzw. 63 und 63'in Verbindung. Bei einer
Verdrehung der Lenkspindel und des mit dieser verbundenen Teiles 22, beispielsweise im Uhrzeigersinn, werden mittels der Flächen 73 bzw. 74 der Nocken 78 bzw. 79 die Rückwirkungskolben 62 bzw. 62' nach aussen verschoben, wobei die Rückwirkungskolben 63 bzw. 63'dieser Bewegung der Nocken nicht zu folgen vermögen. da dieselben durch ihre Sprengringe 85 bzw. 86 daran gehindert werden.
Die Rück- wirkungskolben 62 bzw. 62'müssen somit gegen den in der Druckleitung herrschenden, den Widerstän- den an den Fahrzeugrädern entsprechenden Druck des Druckmittels verschoben werden, wodurch über den Lenkspindelteil 22 und die Lenkspindel am Lenkhandrad eine anteilige Lenkkraft spürbar gemacht wird. Die vorgenannte Wirkungsweise ist sinngemäss gleich bei einem Lenkeinschlag in einer dem Uhr- zeigersinn entgegengesetzten Drehrichtung, wobei jedoch die Rückwirkungskolben 63 bzw. 63'verscho- ben werden.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Druckmittelsteuereinrichtung an durch Hilfskraft unterstützten Lenkeinrichtungen für Kraftfahrzeuge mit einer aus zwei Teilen bestehenden Lenkspindel, deren beide Teile mittels eines Torsionsstabes miteinander verbunden sind, wobei der eine Teil mit dem Lenkhandrad und der andere Teil mit einer Lenkschnecke od. dgl. verbunden ist, und mit zur Steuerung des Druckmittels dienenden, je mit einem der Lenkspindelteile verbundenen Druckmittelsteuerbüchsen, dadurch gekennzeichnet, dass einer der unter der Wirkung des Torsionsstabes (18) relativ zueinander bewegbaren, aus Lenkschnecke (3) bzw.
Lenkspindel (22) gebildeten Lenkspindelteile wechselweise auf den andern Lenkspindelteil (3 bzw. 22) und entgegen der Lenkeinschlagsrichtung einwirkende Reaktionskolben (62 bzw. 62'bzw. 63 und 63') an sich bekannter Art aufweist, deren beaufschlagbare Kolbenflächen in einem gemeinsamen, mit der Druckleitung in Verbindung stehenden Zulaufraum (48) liegen und dass die Reaktionskolben in Richtung des Druckmitteldruckes vorzugsweise durch Anschläge (87,88 bzw. 85,86) in ihrer Neutrallage gehalten sind.