DE102017222938A1 - Hydraulic steering - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Lenkung für ein Fahrzeug, mit einem hydraulischen doppelt wirkenden Gleichlaufzylinder 1 und, mit einer ersten Zylinderkammer 4 des Gleichlaufzylinders 1, die über eine erste Versorgungsleitung 6 druckbeaufschlagbar ist sowie mit einer zweiten Zylinderkammer 5 des Gleichlaufzylinders 1, die über eine zweite Versorgungsleitung 7 druckbeaufschlagbar ist. Dabei sind die erste Zylinderkammer 4 und die zweite Zylinderkammer 5 durch einen verschiebbaren Kolben 2 voneinander getrennt. Eine Kolbenstange 3 ist zweiseitig aus dem Gleichlaufzylinder 1 herausgeführt und an ihren freien Enden mit Lenkungskomponenten für Räder des Fahrzeugs verbunden. Zwischen der ersten Versorgungsleitung 6 und der zweiten Versorgungsleitung 7 ist eine Ventilanordnung 8 angeordnet ist, durch die der Differenzdruck zwischen den beiden Zylinderkammern 4, 5 auf einen Maximaldifferenzdruck begrenzbar ist.The invention relates to a hydraulic steering system for a vehicle, with a hydraulic double-acting synchronous cylinder 1 and, with a first cylinder chamber 4 of the synchronizing cylinder 1, which can be pressurized via a first supply line 6 and with a second cylinder chamber 5 of the synchronizing cylinder 1, over a second supply line 7 is pressurizable. In this case, the first cylinder chamber 4 and the second cylinder chamber 5 are separated from each other by a displaceable piston 2. A piston rod 3 is led out on two sides from the synchronizing cylinder 1 and connected at its free ends with steering components for wheels of the vehicle. Between the first supply line 6 and the second supply line 7, a valve arrangement 8 is arranged, through which the differential pressure between the two cylinder chambers 4, 5 can be limited to a maximum differential pressure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Lenkung für ein Fahrzeug, mit einem hydraulischen doppelt wirkenden Gleichlaufzylinder, mit einer ersten Zylinderkammer des Gleichlaufzylinders, die über eine erste Versorgungsleitung druckbeaufschlagbar ist und mit einer zweiten Zylinderkammer des Gleichlaufzylinders, die über eine zweite Versorgungsleitung druckbeaufschlagbar ist, wobei die erste Zylinderkammer und die zweite Zylinderkammer durch einen verschiebbaren Kolben voneinander getrennt sind und wobei eine Kolbenstange zweiseitig aus dem Gleichlaufzylinder herausgeführt ist und an ihren freien Enden mit Lenkungskomponenten für Räder des Fahrzeugs verbunden ist.The invention relates to a hydraulic steering system for a vehicle, with a hydraulic double-acting synchronous cylinder, with a first cylinder chamber of the synchronizing cylinder, which is pressurizable via a first supply line and with a second cylinder chamber of the synchronizing cylinder, which is pressurizable via a second supply line, wherein the first cylinder chamber and the second cylinder chamber are separated by a displaceable piston and wherein a piston rod is led out on both sides of the synchronizing cylinder and is connected at its free ends with steering components for wheels of the vehicle.

Bei hydraulischen Lenkungen für Fahrzeuge mit doppeltwirkendem Hydraulikzylinder kann es erforderlich sein, dass der Systemdruck und damit der Druck im Hydraulikzylinder weit höher ist, als der zum Lenken erforderliche bzw. zulässige Differenzdruck in den Zylinderkammern des Hydraulikzylinders. Dies kann darin liegen, dass der Druck auf der Sekundärseite des Hydraulikzylinders z.B. einem weiteren Lenkzylinder zugeführt wird. Die Lenkungskomponenten wie Spurstangen, Gehäuse usw. sind anhand des maximal möglichen Differenzdrucks am Hydraulikzylinder auszulegen, weil nur der Differenzdruck entsprechend der Kolbenflächen des Kolbens des Hydraulikzylinders dessen Kraft bestimmt. Andererseits ist ein schaltungsbedingter hoher Druck auf beiden Kolbenflächen des Kolbens nicht für die Lenkungskomponenten maßgeblich, weil die Kräfte aus beiden Drücken einander entgegenwirken und sich damit aufheben.Hydraulic steering systems for vehicles with a double-acting hydraulic cylinder may require that the system pressure and thus the pressure in the hydraulic cylinder be much higher than the differential pressure required or allowed for steering in the cylinder chambers of the hydraulic cylinder. This may be because the pressure on the secondary side of the hydraulic cylinder is e.g. a further steering cylinder is supplied. The steering components such as tie rods, housing, etc. are interpreted based on the maximum possible differential pressure on the hydraulic cylinder, because only the differential pressure corresponding to the piston surfaces of the piston of the hydraulic cylinder determines its force. On the other hand, a circuit-induced high pressure on both piston surfaces of the piston is not decisive for the steering components, because the forces from both pressures counteract each other and cancel each other out.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine hydraulische Lenkung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau eine geringere Baugröße und ein geringeres Gewicht ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a hydraulic steering of the type mentioned, which allows a smaller size and a lower weight with a simple structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen der ersten Versorgungsleitung und der zweiten Versorgungsleitung eine Ventilanordnung angeordnet ist, durch die der Differenzdruck zwischen den beiden Zylinderkammern auf einen Maximaldifferenzdruck begrenzbar ist.This object is achieved in that between the first supply line and the second supply line, a valve arrangement is arranged, through which the differential pressure between the two cylinder chambers can be limited to a maximum differential pressure.

Durch diese Ausbildung wird nicht nur der maximal zulässige Differenzdruck zwischen den beiden Anschlüssen der Zylinderkammern begrenzt sondern gleichzeitig wird auch ein hoher Systemdruck auf beiden Seiten des Kolbens zugelassen.This design not only limits the maximum allowable differential pressure between the two ports of the cylinder chambers, but also allows high system pressure on both sides of the piston.

Damit können die Lenkungskomponenten wie Spurstangen, Gehäuse usw. nur auf die Kraft entsprechend dem Differenzdruck zwischen den beiden Zylinderkammern ausgelegt werden, wodurch sich die Baugröße und das Gewicht der hydraulischen Lenkung wesentlich reduziert.Thus, the steering components such as tie rods, housing, etc. can be designed only on the force corresponding to the differential pressure between the two cylinder chambers, which significantly reduces the size and weight of the hydraulic steering.

Auch Differenzdruckstöße vom Gleichlaufzylinder her kommend werden abgebaut.Also differential pressure surges coming from the synchronizing cylinder ago are reduced.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Ventilanordnung besteht darin, dass die Ventilanordnung ein erstes Druckbegrenzungsventil und ein zweites Druckbegrenzungsventil aufweist, wobei der Einlass des ersten Druckbegrenzungsventils mit der ersten Versorgungsleitung und der Auslass des ersten Druckbegrenzungsventils mit der zweiten Versorgungsleitung verbunden ist und wobei der Einlass des zweiten Druckbegrenzungsventils mit der zweiten Versorgungsleitung und der Auslass des zweiten Druckbegrenzungsventils mit der ersten Versorgungsleitung verbunden ist.An advantageous embodiment of the valve assembly is that the valve assembly comprises a first pressure relief valve and a second pressure relief valve, wherein the inlet of the first pressure relief valve to the first supply line and the outlet of the first pressure relief valve is connected to the second supply line and wherein the inlet of the second pressure relief valve the second supply line and the outlet of the second pressure relief valve is connected to the first supply line.

Um den Maxialdifferenzdruck einstellen zu können, können das erste Druckbegrenzungsventil und das zweite Druckbegrenzungsventil einstellbare Druckbegrenzungsventile sein.In order to be able to set the maximum differential pressure, the first pressure limiting valve and the second pressure limiting valve can be adjustable pressure limiting valves.

In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausbildung besteht die Ventilanordnung darin, dass die Ventilanordnung eine hydraulische Gleichrichterschaltung ist.In another, likewise advantageous embodiment, the valve arrangement consists in that the valve arrangement is a hydraulic rectifier circuit.

Dabei kann der Einlass eines Druckbegrenzungsventils über ein erstes Rückschlagventil mit der ersten Versorgungsleitung und über ein zweites Rückschlagventil mit der zweiten Versorgungsleitung verbindbar sein sowie der Auslass des Druckbegrenzungsventils über ein drittes Rückschlagventil mit der ersten Versorgungsleitung und über ein viertes Rückschlagventil mit der zweiten Versorgungsleitung verbindbar sein.In this case, the inlet of a pressure limiting valve via a first check valve with the first supply line and a second check valve with the second supply line can be connected and the outlet of the pressure relief valve via a third check valve to the first supply line and a fourth check valve with the second supply line connectable.

Um den Maxialdifferenzdruck einstellen zu können, kann das Druckbegrenzungsventil ein einstellbares Druckbegrenzungsventil sein.In order to adjust the maximum differential pressure, the pressure relief valve may be an adjustable pressure relief valve.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Prinzipdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer hydraulischen Lenkung.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. The sole figure of the drawing shows a schematic diagram of an embodiment of a hydraulic steering.

Die in der Zeichnung dargestellte hydraulischen Lenkung weist einen hydraulischen doppeltwirkenden Gleichlaufzylinder 1 auf, in dem ein Kolben 2 verschiebbar angeordnet ist.The hydraulic steering shown in the drawing has a hydraulic double-acting synchronous cylinder 1 in which a piston 2 slidably arranged.

Der Kolben 2 besitzt eine Kolbenstange 3, die zweiseitig aus dem Gleichlaufzylinder 1 herausgeführt ist und auf beiden Seiten gleichen Querschnitt aufweist. Damit sind die wirksam beaufschlagbaren Flächen auf beiden Seiten des Kolbens 2 gleichgroß.The piston 2 has a piston rod 3 , the two-sided from the synchronizing cylinder 1 led out and has the same cross-section on both sides. Thus, the effective acted surfaces on both sides of the piston 2 same size.

Mit den aus dem Gleichlaufzylinder 1 herausragenden freien Endbereichen der Kolbenstange 3 sind Lenkungskomponenten wie z.B. eine Spurstange zum Lenken der Räder eines Fahrzeugs angeordnet. Diese Lenkongskomponenten sowie die Räder sind nicht dargestellt.With the from the synchronizing cylinder 1 outstanding free end portions of the piston rod 3 Steering components such as a tie rod for steering the wheels of a vehicle are arranged. These Lenkongskomponenten and the wheels are not shown.

Durch den Kolben 2 ist das Innere des Gleichlaufzylinders 1 in eine erste Zylinderkammer 4 und eine zweite Zylinderkammer 5 unterteilt.By the piston 2 is the inside of the synchronous cylinder 1 in a first cylinder chamber 4 and a second cylinder chamber 5 divided.

Zur ersten Zylinderklammer 4 führt eine erste Versorgungsleitung 6 und zu der zweiten Zylinderkammer 5 führt eine zweite Versorgungsleitung 7. Über die Versorgungsleitungen 6 und 7 sind die Zylinderkammern 4 und 5 von einer nicht dargestellten hydraulischen Druckquelle mit Hydraulikdruck beaufschlagbar.To the first cylinder bracket 4 leads a first supply line 6 and to the second cylinder chamber 5 leads a second supply line 7 , About the supply lines 6 and 7 are the cylinder chambers 4 and 5 be acted upon by a hydraulic pressure source, not shown, with hydraulic pressure.

Zwischen der ersten Versorgungsleitung 6 und der zweiten Versorgungsleitung 7 ist eine Ventilanordnung 8 angeordnet, die ein erstes einstellbares Druckbegrenzungsventil 9 aufweist, dessen Einlass 11 mit der ersten Versorgungsleitung 6 und dessen Auslass 12 mit der zweiten Versorgungsleitung 7 verbunden ist.Between the first supply line 6 and the second supply line 7 is a valve assembly 8th arranged, which is a first adjustable pressure relief valve 9 whose inlet 11 with the first supply line 6 and its outlet 12 with the second supply line 7 connected is.

Die Ventilanordnung 8 weist weiterhin ein zweites Druckbegrenzungsventil 10 auf, wobei der Einlass 13 des zweiten einstellbares Druckbegrenzungsventils 10 mit der zweiten Versorgungsleitung 7 und der Auslass 14 des zweiten Druckbegrenzungsventils 10 mit der ersten Versorgungsleitung 6 verbunden ist.The valve arrangement 8th also has a second pressure relief valve 10 on, with the inlet 13 the second adjustable pressure relief valve 10 with the second supply line 7 and the outlet 14 the second pressure relief valve 10 with the first supply line 6 connected is.

Durch die Ventilanordnung 8 mit den entsprechend eingestellten Druckbegrenzungsventilen 9 und 10 wird der der Differenzdruck zwischen den beiden Zylinderkammern 4 und 5 auf einen Maximaldruck begrenzt.Through the valve arrangement 8th with the appropriately adjusted pressure relief valves 9 and 10 will be the differential pressure between the two cylinder chambers 4 and 5 limited to a maximum pressure.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
GleichlaufzylinderSynchronizing cylinder
22
Kolbenpiston
33
Kolbenstangepiston rod
44
erste Zylinderkammerfirst cylinder chamber
55
zweite Zylinderkammersecond cylinder chamber
66
erste Versorgungsleitungfirst supply line
77
zweite Versorgungsleitungsecond supply line
88th
Ventilanordnungvalve assembly
99
erstes Druckbegrenzungsventilfirst pressure relief valve
1010
zweites Druckbegrenzungsventilsecond pressure relief valve
1111
Einlass erstes DruckbegrenzungsventilInlet first pressure relief valve
1212
Auslass erstes DruckbegrenzungsventilOutlet first pressure relief valve
1313
Einlass zweites DruckbegrenzungsventilInlet second pressure relief valve
1414
Auslass zweites DruckbegrenzungsventilOutlet second pressure relief valve

Claims (6)

Hydraulische Lenkung für ein Fahrzeug, mit einem hydraulischen doppelt wirkenden Gleichlaufzylinder (1), mit einer ersten Zylinderkammer (4) des Gleichlaufzylinders (1), die über eine erste Versorgungsleitung (6) druckbeaufschlagbar ist und mit einer zweiten Zylinderkammer (5) des Gleichlaufzylinders (1), die über eine zweite Versorgungsleitung (7) druckbeaufschlagbar ist, wobei die erste Zylinderkammer (4) und die zweite Zylinderkammer (5) durch einen verschiebbaren Kolben (2) voneinander getrennt sind und wobei eine Kolbenstange (3) zweiseitig aus dem Gleichlaufzylinder (1) herausgeführt ist und an ihren freien Enden mit Lenkungskomponenten für Räder des Fahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Versorgungsleitung (6) und der zweiten Versorgungsleitung (7) eine Ventilanordnung (8) angeordnet ist, durch die der Differenzdruck zwischen den beiden Zylinderkammern (4, 5) auf einen Maximaldifferenzdruck begrenzbar ist.Hydraulic steering system for a vehicle, comprising a hydraulic double-action synchronous cylinder (1), a first cylinder chamber (4) of the synchronizing cylinder (1) which can be pressurized via a first supply line (6) and a second cylinder chamber (5) of the synchronizing cylinder (5). 1), which is pressurizable via a second supply line (7), wherein the first cylinder chamber (4) and the second cylinder chamber (5) by a displaceable piston (2) are separated from each other and wherein a piston rod (3) on both sides of the synchronizing cylinder ( 1) is led out and is connected at its free ends with steering components for wheels of the vehicle, characterized in that between the first supply line (6) and the second supply line (7) a valve arrangement (8) is arranged, through which the differential pressure between the two cylinder chambers (4, 5) can be limited to a maximum differential pressure. Hydraulische Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung (8) ein erstes Druckbegrenzungsventil (9) und ein zweites Druckbegrenzungsventil (10) aufweist, wobei der Einlass (11) des ersten Druckbegrenzungsventils (9) mit der ersten Versorgungsleitung (6) und der Auslass (12) des ersten Druckbegrenzungsventils (9) mit der zweiten Versorgungsleitung (7) verbunden ist und wobei der Einlass (13) des zweiten Druckbegrenzungsventils (10) mit der zweiten Versorgungsleitung (7) und der Auslass (14) des zweiten Druckbegrenzungsventils (10) mit der ersten Versorgungsleitung (6) verbunden ist.Hydraulic steering to Claim 1 , characterized in that the valve arrangement (8) has a first pressure limiting valve (9) and a second pressure limiting valve (10), wherein the inlet (11) of the first pressure limiting valve (9) to the first supply line (6) and the outlet (12) the first pressure relief valve (9) is connected to the second supply line (7) and wherein the inlet (13) of the second pressure relief valve (10) with the second supply line (7) and the outlet (14) of the second pressure relief valve (10) with the first Supply line (6) is connected. Hydraulische Lenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Druckbegrenzungsventil (9) und das zweite Druckbegrenzungsventil (10) einstellbare Druckbegrenzungsventile sind.Hydraulic steering to Claim 2 , characterized in that the first pressure limiting valve (9) and the second pressure limiting valve (10) are adjustable pressure relief valves. Hydraulische Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung eine hydraulische Gleichrichterschaltung ist.Hydraulic steering to Claim 1 , characterized in that the valve arrangement is a hydraulic rectifier circuit. Hydraulische Lenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass eines Druckbegrenzungsventils über ein erstes Rückschlagventil mit der ersten Versorgungsleitung und über ein zweites Rückschlagventil mit der zweiten Versorgungsleitung verbindbar ist sowie der Auslass des Druckbegrenzungsventils über ein drittes Rückschlagventil mit der ersten Versorgungsleitung und über ein viertes Rückschlagventil mit der zweiten Versorgungsleitung verbindbar ist.Hydraulic steering to Claim 4 , characterized in that the inlet of a pressure relief valve via a first check valve with the first supply line and a second check valve with the second supply line is connectable and the outlet of the pressure relief valve via a third check valve with the first supply line and is connectable via a fourth check valve to the second supply line. Hydraulische Lenkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil ein einstellbares Druckbegrenzungsventil ist.Hydraulic steering to Claim 5 , characterized in that the pressure relief valve is an adjustable pressure relief valve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001200808A (en) * 2000-01-18 2001-07-27 Kayaba Ind Co Ltd Relief structure of fluid pressure drive unit
DE202005021167U1 (en) * 2004-06-18 2007-04-12 Jungheinrich Ag Pressure-operated servo system for vehicle steering device includes pump drive designed so that amount of pressurised medium supplied by pump per unit time is variable and its delivery direction reversible

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