DE1027078B

DE1027078B - Drehkraftverstaerker, insbesondere fuer Kraftfahrzeuglenkungen, mit umlaufendem Fluessigkeitsstrom

Info

Publication number: DE1027078B
Application number: DET12225A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Fritz Ostwald
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1956-05-18
Filing date: 1956-05-18
Publication date: 1958-03-27
Also published as: FR1172484A; US2939428A; GB843122A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich, auf einen Drehkraftverstäxker, insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen, mit umlaufendem Flüssigkeitsstrom, der aus einem in zwei Druckmittelkammern durch eine Trennwand unterteilten zylindrischen Gehäuse besteht und dessen Steuerung durch Relativverdrehung der an- und abtreibenden Welle gegeneinander erfolgt.

Drehkraftverstärker, deren Steuerung durch eine Relativverdrehuaig der An- und Abtriebswelle gegeneinander vorgenommen wird, sind nur in Form von Speicherlenkungen bekannt, also Lenkungen., bei denen während Nichtbetätigung der Lenkung kein Flüssigkeitsumlauf durch die Anlage stattfindet. Als Nachteil dieser Drebkraftverstärker ist auszuführen, daß bei diesen keine Proportionalität zwischen der Verstellkraft und dem Arbeitsdruck erhalten wird, wodurch bekanntlich die Fahrsicherheit eine Minderung erfährt. Gemäß der Erfindung wird ein Drehkraftverstärker mit umlaufendem Flüssigkeitsstrom vorgeschlagen, bei dem die den Flüssigkeitsstrom steuernden Teile, Schieber oder Ventile, in der Abtriebswelle, die ihrerseits in der Trennwand des Gehäuses gelagert ist, angeordnet sind und wobei einerseits die steuernden Teile von dem in der Abtriebswelle mit Spiel gelagerten Nocken der Antriebswelle betätigt werden, während diese andererseits — wie an sich bekannt — rückstellend von dem jeweiligen Arbeitsdruck beaufschlagt werden. Bei Lenkungen kann die Antriebswelle mit der Fingerhebelwelle und die Abtriebswelle mit der Lenkstockhebelwelle identisch sein.

Erfindungsgemäß kann die Attsführungsform im einzelnen derart ausgeführt sein, daß der Nocken über auf Schrägflächen auflaufende Kugeln oder Rollen auf die Schieber wirkt, wobei die Auflaufschrägen so ausgebildet sind, daß in Abhängigkeit von der Drehrichtung nur je einer der Schieber in radialer Richtung nach außen verschoben und der andere durch einen Anschlag an der Einwärtsbewegung gehindert wird. Vorzugsweise sind dabei die dem Gehäuse zugekehrten Enden der Schieber gekrümmt oder abgeschrägt ausgebildet, um die Proportionalität zwischen der Verstellkraft und dem Arbeitsdruck erhalten zu können. Eine mögliche andere Ausführungsform besteht in der Ausbildung der Führungsteile der Abtriebswelle als abdichtend am Gehäuse anliegende Flügel, die mit je einer Durch! aß Öffnung versehen sind. Die Durchlaßöffnungen werden von den Ventilen gesteuert. Die Anordnung der Ventile ist dabei derart, daß in jeder Drehrichtung nur eineis der Ventile betätigt und das andere Ventil durch einen Anschlag an der Rückwirkung auf das Steuerglied gehindert wird.

In der Zeichnung sind die beiden genannten Ausführungsbeispiele dargestellt und werden in ihren Einzelheiten an Hand dieser beschrieben. Es zeigt

Drehkraftverstärker,

insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen, mit umlaufendem Flüssigkeitsstrom

Anmelder:

Alfred Teves
Maschinen- und Armaturenfabrik

Kornrnandit-Gesellschaft,
Frankfurt/M., Gustavsburgstraße

Dipl.-Phys. Fritz Ostwald,

Heppenheim (a. d. Bergstraße),

ist als Erfinder genannt worden

Abb. 1 einen Querschnitt durch die zuerst genannte Ausführungsform,

Abb. 2 einen Schnitt A-B nach Abb. 1,
Abb. 3 einen Querschnitt durch die zweite Ausführungsform,
Abb. 4 bis 6 verschiedene Einbauarten des Drehkraftverstärker in die Kraftfahrzeuglenkung.

Bei den Abb. 1 und 2 bandelt es sich um Darstellungen eines Drehkraftverstärkers, dessen als Nocken ausgebildetes Steuerglied mit Drehspiel in der Antriebswelle 25 gelagert ist und über in Schrägflächen auflaufende Kugeln auf den Schieber wirkt. Das zylindrische Gehäuse 1 ist mit zwei Lagerteilen 2 und 3 versehen, in denen die Abtriebswelle 4 konzentrisch zum Gehäuse 1 und abdichtend gelagert ist. Die Lagerteile 2 und 3, die mit dem Gehäuse fest verbunden sind, unterteilen gleichzeitig den Gehäuseinnenraum in die beiden Kammern S und 6. Das von der Pumpe kommende Druckmittel tritt bei 7 in den Gehäuseraum 5 ein und verläßt diesen durch die Austrittsbohrung 8. Die Austrittsbohrung 8 steht über eine Leitung 9 mit einer Eintrittsbohrung 10 des zweiten Raiumesö in Verbindung, dessen Auslaßöffnung mit der Bezugsziffer 11 versehen ist. Diese Anordnung der Ein- und Austrittsöffnungen bewirkt ein nacheinander erfolgendes gleichsinniges Durchströmen der beiden Kammern.

Die Abtriebswelk 4 ist mit einander gegenüberliegenden Führungsteilen 12 und 13 versehen, in denen die von dem mit der Antriebswelle 25 verbundenen und mit Drehspiel in der Abtriebswelle 4 gelagerten

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Nocken 14 über Rollen 15 -betätigten Schieber 16 und 17 abdichtend geführt sind. Zwischen dem Nocken 14 und den Führungsteilen 12 und 13 sind als Blattfedern ausgebildete Rückstellfedern 18 und 19 angeordnet. Mit der Bezugsziffer 20 ist eine Ausgleichsbohrung bezeichnet. Die Auflaufschrägen der Schieber 16 bzw. 17 und des Nockens 14 sind derart ausgebildet, daß in Abhängigkeit von der Drehrichtung nur je ein Schieber 16 bzw. 17 in radialer Richtung verf orm sind die Ventile 37, 38 an ihrem aus der Abdeckplatte herausragenden Ende mit einem Gewinde versehen, auf weiches Anschlagschrauben 43 und 44 aufgeschraubt sind. Diese Schrauben begrenzen die Einwärtsbewegung des Ventils auf ein vorbestimmtes Maß. An den Enden der Nockenarme 35 und 36 sind Bolzen 45 und 46 eingeschraubt, die die Drehkraft des Nockens auf den Ventilkörper übertragenTIDurch die Verstellbarkeit der Bolzen ist es möglich, das Dreh

schoben wird. Die Schieber 16 bzw. 17 sind dabei mit io spiel in kleinen Grenzen zu variieren. Die Wirkungs-Ansätzen 21 und 22 versehen, die dazu dienen, daß ' weise dieser Ausführungsform ist die gleiche wie die der nicht zur Anlage an, das Gehäuse gebrachte Schie- der Ausführungsform gemäß Abb. 1.
ber infolge seiner Druckmittelbeaufschlagung keine In den Abb. 4 bis 6 sind verschiedene Einbaumög-

Rückwirkung entgegen" der Drehrichtung auf den lichkeiten des Drehkraftverstärkers aufgezeigt. In Nocken ausüben kann. Ferner sind die Schieber an 15 Abb. 4 ist die Lenksäule mit 50 und das Lenkgetriebe den der Gehäusewand zugekehrten Seiten mit Schräg- mit 51 bezeichnet, das über die Fingerhebelwelle 52 flächen 23 und 24 ausgebildet, wodurch eine Propor- mit dem Lenkstockhebel 53 in Verbindung steht, an tionalität zwischen der Verstellkraft und dem Arbeits- den wiederum die Schubstange 55 angelenkt ist. Die druck erhalten wird. · Schubstange 55 ist in dieser Ausführungsform zur

Das zylindrische Gehäuse ist beidseitig mit je 20 Zwischenschaltung des Drehkraftverstärkers 56 geteilt, einem auf der An- bzw. Abtriebswelle gelagerten Die Verbindung zwischen den beiden Schubstangenteilen und dem Drehkraftverstärker erfolgt über die beiden Hebel 57 und 58, die den Antrieb bzw. Abtrieb darstellen. Bei der Ausführung gemäß Abb. 5 25 ist der Drehkraftverstärker 60 zwischen Fingerhebelwelle und Lenkstockhebel 61 angeordnet. Es dient dabei also die Fingerhebelwelle als Antrieb, der Lenkstockhebel als Abtrieb der mechanisch sowie hydraulisch aufgebrachten" Lenkkraft. Die Ausführung gemäß

rad, beispielsweise im Uhrzeigersinne, wird der 30 Abb. 6 unterscheidet sich nur insoweit von der AusNocken relativ zu der Abtriebswelle verdreht, wo- führung gemäß Abb. 5, als dabei nicht eine einteilige durch eine der Rollen' auf den Schrägen des ent- Schubstange Verwendung findet, die an ihrem Ende sprechenden Schiebers aufläuft und diesen in Rieh- mit dem Lenkstockhebel über ein Gelenk verbunden tang auf die Gehäuseinnenwand hin bis zu dessen ist, sondern eine einmal geteilte Schubstange, deren Anlage verschiebt, wodurch eine Drosselung des 35 beide Teile 62 und 63 an dem als Abtrieb des Dreh-Druckmitteldurchflusses mit anschließender Sperrung kraftverstärkers 64 dienenden Lenkstockhebel 65 an

Deckel 26, 27 verschlossen, die mittels Zuganker 28 auf das Gehäuse 1 gepreßt werden. Die Verbindung zwischen den Lagerteilen 2 bzw. 3 und dem Gehäuse 1 erfolgt mittels Schrauberi"29.

In Mittelstellung des- Handrades tritt das von der Pumpe kommende Druckmittel in den Drehkraftverstärker ein und durchfließt ungehindert dessen beide Räume. Bei Wirkung eines Drehmomentes am Handerreicht wird. Durch die Drosselung des Durchflusses erfolgt ein Druckaufbau in dem Raum vor der Drosselsteile und wirkt drehkrafterzeugend auf die Abtriebswelle über das entsprechende Führungsteil. Auf diese Weise wird die von Hand aufgebrachte und auf die Abtriebswelle übertragene Drehkraft verstärkt. Bei Drehung am Lenkrad im Uhrzeigersinne wird das aus der Kammer 5 verdrängte Druckmittel über den zweiten Raum ungehindert dem Behälter zugeführt. Eine Rückwirkung des vorbeiströmenden Druckmittels über den Schieber 17 der Kammer 6 erfolgt nicht, da der Schieber mit seinem Ansatz 21 an dem Nocken anliegt und somit kein entgegengesetzt zur Drehrichtung wirkendes Drehmoment erzeugen kann. Die Schrägflächen an den der Gehäusewand zugekehrten Schieberenden sorgen für die gewünschte Proportionalität zwischen der Verstellkraft am Handrad und dem Arbeitsdruck. -

In der Ausführungsform gemäß Abb. 3 sind die Führungsteile der Abtriebswelle als Flügel 31 und 32 ausgebildet, die abdichtend an der Gehäusewand anliegen. Jeder Flügel ist mit einer Durchtrittsbohrung 33 bzw. 34 versehen, deren Durchlaßquerschnitt von von den Nockenarmen: 35 und 36 beaufschlagten Ventilen 37 und 38 gesteuert wird. Auch hier ist in gleicher Weise wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Nocken mit Drehspiel in der Abtriebswelle gelagert, wie auch diese abdichtend in mit dem Gehäuse verbundenen Lagerteilen gelagert ist. Die Ventile 37 und 38 sind in tangential verlaufenden Bohrungen 39 und 40 verschiebbar angeordnet und stützen sich über Federn an mit den Flügeln verbundenen Abdeckplatten 41 und 42 ab. Entsprechend den Ansätzen der Schieber bei der ersten Ausführungsgelenkt sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Drehkraftverstärker, insbesondere für Kraftfährzeuglenkunigen, mit umlaufendem Flüssigkeitsstrom, der aus einem in zwei Druckmittelkammern durch eine Trennwand unterteilten zylindrischen Gehäuse besteht und dessen Steuerung durch Relatiwerdrehung der An- und Abtriebswelle gegeneinander erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Flüssigkeitsstrom steuernden Teile, Schieber (16, 17) oder Ventile (37, 38), in der Abtriebswelle (4), die ihrerseits in der Trennwand (2, 3) gelagert ist, angeordnet sind und wobei einerseits die steuernden Teile von dem in der Abtriebswelle (4) mit Spiel gelagerten Nocken (14) der Antriebswelle (25) betätigt werden, während sie andererseits — wie an sich bekannt — rückstellend von dem jeweiligen Arbeitsdruck beaufschlagt werden.

2. Drehkraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (14) über auf Schrägflächen auflaufende Kugeln oder Rollen (15) auf die Schieber (16, 17) wirkt, wobei die Auflaufschrägen so ausgebildet sind, daß in Abhängigkeit von der Drehrichtung nur je einer der Schieber (16 bzw. 17) in radialer Richtung nach außen verschoben wird, während der andere durch einen Anschlag (21, 22) an der Einwärtsbewegung gehindert wird.

3. Drehkraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Nocken (14) und Abtriebswelle (4) in an sich bekannter Weise Rückstellfedern (18, 19) angeordnet sind.

4. Drehkraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieber (16, 17) an dem Gehäuse (1) zugekehrten Enden gekrümmt oder abgeschrägt sind.

5. Drehkraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die FührungsteHe der Abtriebswelle als einander gegenüberliegende Flügel (31, 32) ausgebildet sind, die abdichtend an der Gehäusewand anliegen und je mit einer Durchlaßöffnung (33, 34) versehen sind, die von den Ventilen (37, 38) gesteuert werden.

6. Drehkraftverstärker nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der Ventile (37, 38), d&ß in Abhängigkeit von der Drehrichtuing nur je eines der Ventile (37 bzw. 38) betätigt wird, während das andere Ventil durch einen Anschlag (43, 44) an der Einwärtsbewegung und damit der Rückwirkung auf das Steuerglied gehindert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 1 995 588, 2 521 652.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen