DE1003610B

DE1003610B - Hydraulisches UEbertragungs- und Verteilerorgan zur Servolenkung in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1003610B
Application number: DES43107A
Authority: DE
Inventors: Rene Lucien
Original assignee: Societe dInventions Aeronautiques et Mechaniques SIAM SA
Current assignee: Societe dInventions Aeronautiques et Mechaniques SIAM SA
Priority date: 1954-03-19
Filing date: 1955-03-19
Publication date: 1957-02-28
Also published as: FR1101290A; US2855065A; CH329976A; GB809249A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung behandelt ein hydraulisches Übertragungs- und Verteilerorgan zur Servolenkung in Kraftfahrzeugen. Dabei soll das Übertragungs- und Verteilerorgan die Servosteuerung so beeinflussen, daß die vom Fahrer aufzuwendende Kraft beim Überschreiten eines bestimmten Grenzwerts herabgesetzt wird, im übrigen dem Fahrer aber trotzdem ein Gefühl für den Lenkdruck bleibt. Bei einer solchen Servolenkung besteht dann ständig eine gewisse Proportionalität zwischen den zum Einschlagen der Räder aufgewandten Kräften einerseits und den vom Fahrer für das Einschlagen aufgebrachten Kräften andererseits.

Dazu ist bereits ein Übertragungs- und Verteilerorgan bekannt, bei dem eine durch das Lenkrad oder ein sonstiges Lenkorgan drehbare Primärwelle und eine koaxiale Sekundärwelle, die die den Laufradeinschlag bewirkende Lenkspindel oder Lenkschnecke trägt, vorgesehen sind. Das Übertragungs- und Verteilerorgan überträgt dabei die Lenkkraft mechanisch bis zu einem oberen Grenzwert auf die Laufräder und schaltet bei Überschreiten des Grenzwerts selbsttätig den Servomotor für die Servolenkung ein, während es gleichzeitig über das Lenkrad einen dem im Servomotor herrschenden und somit in jedem Augenblick auf die Räder wirkenden Druck proportionalen Gegendruck ausübt. Die Kupplung der Primärwelle und Sekundärwelle erfolgt dabei durch auf der Primärwelle sitzende Klauen, die in gefederte Mitnehmerzapfen der Sekundärwelle greifen. Die Federkraft ist so bemessen, daß die Primärwelle nach Überschreitung eines bestimmten Grenzwerts eine Relativdrehung ausführt, die einen Servozylinder am Lenkgestänge in Tätigkeit setzt.

Bei dem bekannten Übertragungs- und Verteilerorgan erfolgt die direkte Mitnahme der Sekundärwelle über in der Primärwelle drehbar gelagerte Schwingen, die besonders bearbeitet und in der Primärwelle einzeln für sich gelagert werden müssen. Demgegenüber verwendet die Erfindung mit der Primärwelle aus einem Stück bestehende mechanische Mitnehmer und erreicht eine konstruktiv besonders einfache und billige Ausführung des Übertragungs- und Verteilerorgans durch die Kombination folgender Merkmale: a) zwei klauenartig ausgebildete Teile auf der Primärwelle, die auf ein Paar versetzt in die Sekundärwelle eingelassene gefederte, mechanisch wirkende Mitnehmerzapfen drücken; b) zwecks Einschaltung des Servomotors ein Paar hydraulisch wirkender Mitnehmerzapfen, die gleichfalls in die Sekundärwelle eingelassen sind; c) eine in den Perioden der mechanischen Mitnahme der Sekundärwelle durch die Primärwelle, d, h. bei Nichtbetätigung der hydraulischen Mitnehmerzapfen, zwischen den beiden Kammern des Hydraulisches Übertragungsund Verteilerorgan zur Servolenkung
in Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Societe d'Inventions Aeronautiques

et Mecaniques S. I. A. M.,

Freiburg (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Kosel

und Dipl.-Ing. J. Giliard, Patentanwälte,

Bad Gandersheim, Braunschweiger Str. 22

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 19. März 1954

Rene Lucien, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Servomotors einerseits und der allgemeinen Rücklaufleitung der hydraulischen Anlage andererseits bestehende dauernde Verbindung.

Diese Anordnung läßt sich nach der weiteren Erfindung noch dadurch vereinfachen, daß jeder mechanische Mitnehmerzapfen mit dem entsprechenden hydraulischen Mitnehmerzapfen zu einem Organ vereinigt ist. In beiden Ausführungen besteht das Übertragungs- und Verteilerorgan aus wenigen und mit geringem Aufwand anzufertigenden Teilen, die alle in der Sekundärwelle untergebracht sind. Die an der Primärwelle sitzenden Kupplungsklauen bestehen mit der Primärwelle aus einem Stück. Das Übertragungsund Verteilerorgan nach der Erfindung arbeitet sehr betriebssicher und bedarf nur geringer Wartung.

Weitere Vorteile der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert, die zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung bringt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Servosteuerungsanlage, .'

Fig. 2 einen Axiallängsschnitt durch das Übertragungs- und Verteilerorgan,

Fig. 3 einen Querschnitt durch dieses Organ, wobei links die mechanischen und rechts die hydraulischen Mitnehmerzapfen zu sehen sind,

Fig. 4 und 5 jeweils einen Schnitt durch die hydraulischen Mitnehmer zap fen in größerem Maßstab,

609 837/283

Claims

3 4

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer vereinfachten schreitet, wird die Feder 30 zusammengedrückt, und Mitnehmerzapfenanordnung. die Klauen 28, 29 vollführen in bezug auf die Sekun-Das Lenkrad 1 dreht die Primärwelle 2, die in därwelle und den an dieser befestigten Block 33 eine Kugellagern 4, 4 im Gehäuse 3 des Übertragungs- und Relativbewegung. Wenn z. B. diese Bewegung in Rich-Verteilerorgans gelagert ist. 5 tang / erfolgt, wird der hydraulische Mitnehtnerzapfen Die zur Welle 2 koaxiale Sekundärwelle 5 ruht in \ 34 eingedrückt unter Zusammendrückung seiner Feder Kugellagern 6, 6 und betätigt über eine Lenkspindel 36. Dadurch kommt die Ringnut 37 auf die Bohrung oder -schnecke den Lenkstock 7, der über das übliche 45, wodurch über die Bohrung 38 und die Kammer 39 Lenkgestänge 8, 9, 10, 11, 12 die Laufräder R ein- der durch die Zentralbohrung 44 kommende Speiseschlägt, ίο druck über die Bohrungen 40,41 und die Arbeits-Um den Finger 13 der Spurstange 11 greift die leitung 25 zu der einen Kammer des Servomotors geGabel 14, die an dem Zylinder 15 eines Servomotors, leitet wird und so dessen Verschiebung und den Eindessen Kolbenstangen 16 mit Schellen 17,17 am Fahr- schlag der Räder bewirkt.

zeugrahmen angeschlossen sind, befestigt ist. Wenn dagegen die Relativbewegung entgegen der Die übliche Druckflüssigkeitsquelle besteht aus dem 15 Richtung f erfolgt, wird der andere hydraulische Mit-

Behälter 18, aus dem die Pumpe 19 über den Neben- nehmerzapfen 35 eingedrückt und bewirkt über die

Schluß 21 und das Rückschlagventil 22 in den Druck- Bohrungen 46, 42,43 und die Arbeitsleitung 24 die

speicher 20 fördert. Der Druckspeicher 20 speist durch Zuführung von Druckflüssigkeit in die andere Kammer

die Leitung 23 das Übertragungs- und Verteilerorgan 3, des Servomotors.

das seinerseits über die Leitungen24,25 die jeweiligen 20 Die Mitnehmerzapfen 34, 35 wirken nicht als einKammern des Servomotors speist. fache Ventile, sondern als Hemmorgane. Wenn sie Die allgemeine Rücklauf leitung 26 verbindet den nämlicheingedrückt sind und die Verbindung zwischen Innenraiuni 27 des Übertragungs- und Verteifcrorgans der Speisedruckleitung und der unter ihnen liegenden mit dem Behälter 18. Kammer 39 hergestellt haben, unterliegen sie dem in Im einzelnen ist das den Gegenstand der Erfindung 25 dieser Kammer herrschenden Druck und drücken dabildende Übertragungs- und Verteilerorgan (Fig. 2 her gegen die Klaue, die ihre Einsenkung bewirkt, und 3) folgendermaßen aufgebaut: An der Primär- Dank diesem Gegendruck besteht während der Tätigwelle 2 sind einander diametral gegenüberliegende keit der Servosteuerung eine ständige Proportionalität Klauen 28,29 befestigt, gegen deren Abflachungen zwischen den durch den Servomotor auf den Radeinzwei mechanisch wirkende Mitnehmerzapfen 31 bzw. 30 schlag ausgeübten Kräften und der vom Fahrer auf-32 anliegen. Diese Zapfen sind außermittig in bezug zubringenden Kraft, so daß der Fahrer das Gefühl für auf die Achse x-x in dem am inneren Ende der Sekun- die Lenkung behält.

därwelle 5 befestigten Block 33 eingelassen. In der in Bei direkter Lenkung, d. h, wenn die beiden hydrau-Fig. 3 dargestellten Ausführung sind die Zapfen zu lischen Mitnehmerzapfen herausstehen, müssen die einem Zapfen vereinigt, wobei eine vorgespannte 35 Arbeitsleitungen 24, 25 mit der allgemeinen Rücklauf-Feder 30 ihrer Längsverschiebung in beiden Rieh- leitung 26 zum Behälter 18 in Verbindung stehen. Zu tungen entgegenwirkt. diesem Zweck sind die Bohrungen 47 vorgesehen, die In demselben Block 33 befinden sich zwei weitere bei Ruhestellung der Zapfen durch die Ringnut 37, die Mitnehmerzapfen 34, 35, die hydraulisch wirken und Bohrung 38 und die Kammer 39 die Arbeitsleitungen gleichfalls in bezug auf die Achse x-x außermittig 40 24, 25 mit dem Innenraum 27 des Verteilers verbinliegen und zueinander versetzt angeordnet sind. den, wobei der Innenraum 27 selbst durch die Bohrung Federn, von denen nur die dem Zapfen 34 zugeord- 48 an den Rücklauf 26 zum Behälter angeschlossen nete Feder 36 hier dargestellt ist, drücken die Mit- ist. Dadurch erfolgt die Lenkung, wenn sie nur genehmerzapfen gegen die anderen Abflachungen der ringe Muskelkraft erfordert, durch direkte Über-Klaiuen 28, 29. 45 tragung ohne Behinderung durch das Vorhandensein Da die Bauweise dieser hydraulisch wirkenden Mit- des Servomotors. Außerdem kann bei Ausfall der nehmerzapfen gleichartig ist, wird hier nur die des Hydraulik die direkte Lenkung mit voller Sicherheit Zapfens 34 (Fig. 4) beschrieben. Der Zapfen hat eine erfolgen.

Ringnut 37, die mit der Axialbohrung 38 in. Verbin- Zur abgedichteten Weiterleitung der Druckflüssigdung steht. Die Bohrung 38 ist durch die Kanäle 40, 50 keit von den Bohrungen 44, 43, 41 zu den entsprechen-41 mit dem Anschluß 25^a der Arbeitsleitung 25 ver- den Anschlüssen 23°, 24", 25^a sind in die Drehfläche bunden. die in Fig. 2 dargestellten Nuten eingelassen.

In gleicher Weise ist die Kammer des Zapfens 35 In der eine vereinfachte Ausführung der Erfindung

durch die Bohrungen 42,43 mit dem Anschluß 24^ß der darstellenden Fig. 6 übernehmen die hydraulischen

anderen Arbeitsleitung 24 verbunden. 55 Mitnehmerzapfen 34, 35 auch noch die zuvor den

Der Anschluß 23^a der Speiseleitung 23 ist mit der mechanischen Mitnehmerzapfen 31, 32 zugefallene

Längsbohrung 44 verbunden, in die die beiden Kanäle Funktion. Durch entsprechende Bemessung der Feder-

45, 46 münden, die andererseits in die Führungswan- kraft und Vorspannung und genau gleiches Tarieren

düngen der Zapfen 34 bzw. 35 münden. der Federn übernehmen diese die Rolle der Feder 30

Das Übertragungs- und Verteilerorgan wirkt wie 60 von Fig. 3 und drücken die Mitnehmerzapfen gegen

folgt: Solange der der Drehung der Sekundärwelle 5 die entsprechenden Abflachungen der Klauen.

entgegenstehende Widerstand einen bestimmten, durch!

^di\ VOTspaidiiuiig der Feder 30 festgelegten Wert Patentansprüche: nicht überschreitet, wird die. durch den Fahrer auf die

Primärwelle 2 ausgeübte Drehung in der einen oder 65 1. Hydraulisches. Übertragungs- und Verteileranderen Richtung durch die mechanischen Mitnehmer- organ zur Servolenkung in Kraftfahrzeugen, wobei zapfen 31, 32 direkt auf die Sekundärwelle 5 über- eine Primärwelle, die durch das Lenkrad oder ein tragen. sonstiges Lenkorgan -drehbar ist, und eine koaxiale, Wenn der sich der Drehung der Sekundärwelle ent- gegen die Primärwelle gegen Federkraft verdiehr gegenstellende Widerstand diesen Grenzwert über- 70 bare Sekundärwelle, die die den Laufradeinschlag

bewirkende Lenkspindel oder Lenkschnecke dreht, vorgesehen ist, und das Übertragungs- und Verteilerorgan die Lenkkraft mechanisch bis zu einem oberen Grenzwert auf die Lauf räder überträgt und bei Überschreiten des Grenzwerts selbsttätig den Servomotor für die Servolenkung einschaltet, während es gleichzeitig auf das Lenkrad einen dem im Servomotor herrschenden und somit in jedem Augenblick auf die Laufräder wirkenden Druck proportionalen Gegendruck ausübt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Zwei klauenartig ausgebildete Teile (28,29) auf der Primärwelle (2), die auf ein Paar versetzt in die Sekundärwelle (5) eingelassene gefederte, mechanisch wirkende Mitnehmerzapfen (31,32) drücken; b) zwecks Einschaltung des Servomotors ein Paar hydraulisch wirkender Mitnehmerzapfen (34, 35), die gleichfalls in die Sekundärwelle (5) eingelassen sind; c) eine in den Perioden der

mechanischen Mitnahme der Sekundärwelle durch die Primärwelle, d. h. bei Niehtbetätigung der hydraulischen Mitnehmerzapfen, zwischen den beiden Kammern des Servomotors einerseits und der allgemeinen Rücklaiufleitung (26) der hydraulischen Anlage andererseits bestehende dauernde Verbindung.
2. Hydraulisches Übertragungs- und Verteilerorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mechanische Mitnehmerzapfen (31, 32) mit den entsprechenden hydraulischen Miitnehmerzapfen (34, 35) zu einem Organ vereinigt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 841 693;

deutsche Patentanmeldung D 14227 II/63 c (Patent Nr. 943 507);

USA.-Patentschriften Nr. 2 640 322, 2 464110,
368 135, 2 213 271.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen