DE10323435A1

DE10323435A1 - Servolenkungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10323435A1
Application number: DE2003123435
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Arai; Shogo Ishikawa
Original assignee: Unisia JKC Steering Systems Co Ltd
Current assignee: Knorr Bremse Steering Systems Japan Ltd
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2023-05-24
Also published as: CN1247406C; CN1460619A; DE10323435B4

Abstract

Im Falle eines Defekts einer motorbetriebenen Hauptpumpe wird ein Lenken eines Vorderdoppelachsenfahrzeugs ermöglicht. Zusammengefasst umfasst eine Servolenkungsvorrichtung eine Hauptpumpe MP, welche durch den Motor angetrieben wird; eine Nebenpumpe SP, welche durch eine Achse angetrieben wird; ein Steuerventil 12, welches eine Stromrichtung von jeder der Pumpen als Reaktion auf eine Betätigung eines Lenkrads schaltet; vordere und hintere Servozylinder 18 und 22 zur Lenkung der lenkbaren Vorder- und Hinterstraßenräder 17 beziehungsweise 21 des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend einem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck und ein Pumpenschaltventil 10 zur Verbindung von der Hauptpumpe mit dem Steuerventil und zur Verbindung der Nebenpumpe mit einem Tank ST bei normaler Funktionsweise sowie zur Verbindung der Nebenpumpe mit dem Steuerventil im Falle eines Defekts der Hauptpumpe. Ein Servoantriebschaltventil 24 ist zwischen dem Steuerventil und dem hinteren Servozylinder angeordnet und unterbricht die Stromrichtung von dem Steuerventil 12 und stellt eine Verbindung zwischen den beiden Druckkammern 22L und 22R des hinteren Servozylinders her, wenn ein Defekt der Hauptpumpe auftritt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servolenkungsvorrichtung, und im Besonderen auf eine Servolenkungsvorrichtung für so genannte Vorderdoppelachsenräder, welche zwei lenkbare Straßenräder an der Vorder- und Hinterseite eines vorderen Teils einer Autokarosserie umfassen.

Ein Vorderdoppelachsenfahrzeug, das mit zwei lenkbaren Straßenrädern an der Vorder- und Hinterseite eines vorderen Teils einer Autokarosserie ausgestattet ist, ist unter Fachleuten zum Beispiel im Bereich von Großfahrzeugen bekannt, wie beispielsweise bei großen Anhängern oder bei Lastkraftwagen. Bei einem derartigen Vorderdoppelachsenrad ist im Allgemeinen eine Servolenkungsvorrichtung mit einem Lenkgestänge verbunden, wobei das Lenkgestänge jeweils mit einem lenkbaren Straßenrad des vorderen und hinteren Paars zur Übertragung einer Lenkhilfskraft verbunden ist und die Lenkhilfskraft die Folge einer Lenkbetätigung eines Lenkrads auf ein entsprechendes lenkbares Straßenrad in kontrollierbarer Weise ist.

Eine in einem herkömmlichen Vorderdoppelachsenrad verwendete Servolenkungsvorrichtung umfasst einen vorderen Servozylinder, welcher die vorderen lenkbaren Straßenräder durch das Lenkgestänge lenkt (dabei kann es sich beispielsweise um einen im Inneren einer Servolenkungsvorrichtung in integrierender Bauweise angebrachten Servozylinder handeln), und einen hinteren Servozylinder, welcher die hinteren lenkbaren Straßenräder über das Lenkgestänge lenkt. Ein Steuerventil, das als Reaktion auf eine Lenkbetätigung eines Lenkrads eine Stromrichtung schaltet, führt die hydraulischen Drücke, welche von einer durch den Motor des Fahrzeugs angetriebenen Pumpe gefördert werden, selektiv den Servozylindern zu und übt damit Lenkhilfskräfte auf die Lenkgestänge aus, so dass die vorderen und hinteren lenkbaren Straßenräder auf eine gewünschte Art und Weise gelenkt werden.

Bei einer wie oben beschriebenen herkömmlichen Servolenkungsvorrichtung werden jedoch die beiden Servozylinder, welche die vorderen und hinteren lenkbaren Straßenräder lenken sollen, durch den Förderdruck von einer einzigen motorbetriebenen Pumpe betrieben. Im Falle, dass die motorbetriebene Pumpe ausfällt oder das von der Pumpe wegführende hydraulische Rohrleitungssystem beschädigt ist und somit die hydraulischen Drücke nicht mehr den Servozylindern zugeführt werden können, müssen die vorderen und hinteren lenkbaren Straßenräder folglich nur durch eine manuelle Betätigung des Lenkrads gelenkt werden, was jedoch in großen Fahrzeugen zu einem sehr schwierigen Lenkvorgang führt.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit gibt es einen Vorschlag (siehe japanisches erteiltes Patent mit der Veröffentlichungsnummer 62(1987)-22), welcher bei einer herkömmlichen Servolenkungsvorrichtung für Vorderdoppelachsenfahrzeuge eine Nebenpumpe vorsieht, die separat von der motorbetriebenen Pumpe durch die Rotation der Achse angetrieben wird, so dass der hydraulische Druck von der Nebenpumpe dem die hinteren lenkbaren Straßenräder lenkenden Servozylinder zugeführt wird, wodurch die Lenkhilfskraft erzeugt werden kann und somit der notwendigen Verringerung der erforderlichen Lenkkraft entsprochen wird.

Eine herkömmliche Servolenkungsvorrichtung, die eine derartige Nebenpumpe enthält, umfasst einen in zwei Systemen angeordneten hydraulischen Kreislauf. Dadurch entstehen eine erhöhte Anzahl von Komponenten, eine komplizierte Anordnung und erhöhte Kosten für die gesamte Vorrichtung. Um derartige Schwierigkeiten zu meistern, hat der vorliegende Anmelder eine Patentanmeldung (japanisches Offenlegungspatent mit der Veröffentlichungsnummer 2000-247,247) eingereicht, welche sich auf eine Servolenkungsvorrichtung für Vorderdoppelachsenfahrzeuge bezieht, durch die eine Lenkung der vorderen und hinteren lenkbaren Straßenräder eines solchen Fahrzeugs ermöglicht wird, wenn ein Defekt der motorbetriebenen Pumpe oder eine Beschädigung des von der Pumpe ausgehenden hydraulischen Rohrleitungssystems auftritt.

Die Servolenkungsvorrichtung gemäß diesem Vorschlag umfasst einen vorderen Servozylinder und einen hinteren Servozylinder, die jeweils die vorderen lenkbaren Straßenräder und die hinteren lenkbaren Straßenräder der Doppelachsenräder lenken. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Hauptpumpe, die durch den Motor des Fahrzeugs angetrieben wird, eine Nebenpumpe, die nicht durch den Motor, sondern durch andere Antriebsmittel angetrieben wird, ein Steuerventil zur Schaltung von Stromrichtungen von den entsprechenden Pumpen als Reaktion auf eine Betätigung eines Lenkrads und ein zwischen den beiden Pumpen und dem Steuerventil angeordnetes Schaltventil, das normalerweise die Hauptpumpe mit dem Steuerventil verbindet und die Nebenpumpe mit einem Tank auf einer Kurzschlussbasis verbindet.

Außerdem umfasst die Vorrichtung ein Servoantriebschaltventil, das den hydraulischen Druck von dem Steuerventil durch Schaltung der Stromrichtung zu dem vorderen Servozylinder und dem hinteren Servozylinder zuführt. Der hintere Servozylinder umfasst einen ersten Zylinder, der durch den hydraulischen Druck von der Hauptpumpe betrieben wird, und einen zweiten Zylinder, der durch den hydraulischen Druck von der Nebenpumpe betrieben wird. Das Servoantriebschaltventil führt normalerweise den hydraulischen Druck von der Hauptpumpe dem vorderen Servozylinder und dem ersten Zylinder des hinteren Servozylinders zu, wobei beide den Hauptservoantrieb darstellen, wenn aber beispielsweise die motorbetriebene Hauptpumpe ausfällt, so führt es einen Kurzschluss über die linken und rechten Kammern des vorderen Servozylinders und des hinteren, ersten Zylinders herbei und verbindet gleichzeitig den zweiten Zylinder des hinteren Servozylinders, der ein Nebenservoantrieb ist, mit dem Steuerventil, so dass der hydraulische Druck von der Nebenpumpe dort zugeführt wird.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass bei der oben erwähnten, herkömmlichen Servolenkungsvorrichtung der hintere Servozylinder einen ersten und normalerweise als Hauptservoantrieb betriebenen Zylinder umfasst sowie einen zweiten Zylinder, der bei einem Ausfall der Motorpumpe als Nebenservoantrieb betrieben wird, wobei das Servoantriebschaltventil kontrollierbar zwischen dem Hauptservoantrieb oder dem vorderen Servozylinder und dem ersten Zylinder des hinteren Servozylinders und dem Nebenservoantrieb des zweiten Zylinders des hinteren Servozylinders schaltet. Im Vergleich zu einer vorhergehenden Vorrichtung, welche einen in zwei Systemen angeordneten hydraulischen Kreislauf umfasst, wird somit ersichtlich, dass eine wesentliche Verbesserung erreicht wurde. Jedoch weist diese Vorrichtung immer noch Defizite in Bezug auf eine komplizierte Anordnung, eine erhöhte Anzahl von Komponenten und einen erhöhten Kostenfaktor auf.

Die vorliegende Erfindung wurde angestrebt, um diese Schwierigkeiten zu überwinden, und hat sich als Ziel gesetzt, eine Servolenkungsvorrichtung für Vorderdoppelachsenfahrzeuge zu schaffen, die geringe Kosten, eine einfache Anordnung und eine verringerte Anzahl von Komponenten aufweist und eine Lenkung des Vorderdoppelachsenfahrzeugs durch Schaltung zu der Nebenpumpe ermöglicht, falls ein Defekt des die Hauptpumpe antreibenden Motors oder ein Defekt einer Quelle des hydraulischen Drucks, der durch eine Beschädigung des Rohrleitungssystems oder dergleichen entstehen kann, auftritt.

Das oben erwähnte Ziel wurde erreicht, indem folgende Einrichtungen vorgesehen sind: eine Hauptpumpe, welche durch den Motor eines Fahrzeugs angetrieben wird; eine Nebenpumpe, welche nicht durch den Motor, sondern durch andere Antriebsmittel angetrieben wird; ein Steuerventil, welches Stromrichtungen der hydraulischen Drücke von den entsprechenden Pumpen als Reaktion auf eine Betätigung eines Lenkrads schaltet; ein vorderer Servozylinder zur Lenkung von lenkbaren Vorderstraßenrädern des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend dem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck; ein hinterer Servozylinder zur Lenkung der lenkbaren Hinterstraßenräder des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend dem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck; Pumpschaltvorrichtungen zur Verbindung von entweder der Hauptpumpe oder der Nebenpumpe mit dem Steuerventil; und Servoantriebschaltvorrichtungen zur Unterbrechung des hinteren Servozylinders von dem Steuerventil und zur Herstellung einer Verbindung zwischen der linken und der rechten Kammer des hinteren Servozylinders, wenn die Pumpschaltvorrichtung die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden hat.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird der hintere Servozylinder bei Ausfall der Hauptpumpe und der daraus resultierenden Verbindung der Nebenpumpe mit dem Steuerventil vollkommen von dem Steuerventil abgetrennt und dessen linke und rechte Druckkammer sind miteinander verbunden. Folglich werden die Anordnung der Servoantriebschaltvorrichtung und der Aufbau des hinteren Servozylinders erheblich vereinfacht, wodurch die Kosten gesenkt werden können.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 2 offenbarten Erfindung wird die Nebenpumpe mit einem Tank kurzgeschlossen, wenn die Pumpschaltvorrichtung die Hauptpumpe mit dem Steuerventil verbindet.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 3 offenbarten Erfindung werden die Pumpschaltvorrichtung und die Servoantriebschaltvorrichtung geschaltet, indem der hydraulische Druck von der Hauptpumpe als ein Steuerdruck verwendet wird.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 4 offenbarten Erfindung werden die Pumpschaltvorrichtung und die Servoantriebschaltvorrichtung integriert an einem Gehäuse der Servolenkungsvorrichtung befestigt.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 5 offenbarten Erfindung umfasst die Pumpschaltvorrichtung einen Rücklaufkanal, durch den eine direkte Verbindung zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und einem Tank hergestellt wird, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist.

Tritt bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Defekt in Bezug auf die Hauptpumpe auf und die Pumpschaltvorrichtung schaltet durch Verbindung der Nebenpumpe mit dem Steuerventil von der Hauptpumpe zu der Nebenpumpe, wird der Zulauf in der Pumpschaltvorrichtung von der Hauptpumpe direkt durch den Rücklaufkanal mit dem Tank verbunden, wodurch ein reibungsloser und zuverlässiger Schaltvorgang ermöglicht wird, ohne dass der Steuerdruck durch die von der Hauptpumpe geförderte Luft ansteigt.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 6 offenbarten Erfindung handelt es sich bei dem oben erwähnten Tank um einen Nebentank, welcher von einem Haupttank in der in Anspruch 5 offenbarten Anordnung der Erfindung getrennt ist.

Die Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 7 offenbarten Erfindung umfasst eine Hauptpumpe, welche durch einen Motor eines Fahrzeugs angetrieben wird; eine Nebenpumpe, welche nicht durch den Motor, sondern durch andere Antriebsmittel angetrieben wird; ein Steuerventil, welches eine Stromrichtung eines hydraulischen Drucks von jeder der Pumpen als Reaktion auf eine Betätigung eines Lenkrads schaltet; ein vorderer Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Vorderstraßenrads eines Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend einem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck; ein hinterer Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Hinterstraßenrads des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend einem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck; Pumpschaltvorrichtungen zur Verbindung von entweder der Hauptpumpe oder der Nebenpumpe mit dem Steuerventil; und Servoantriebschaltvorrichtungen zur selektiven Zuführung eines hydraulischen Drucks von dem Steuerventil mittels Schaltung der Stromrichtungen zu dem vorderen Servozylinder und dem hinteren Servozylinder, wobei die Pumpschaltvorrichtung einen Rücklaufkanal umfasst, durch den eine direkte Verbindung zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und dem Tank hergestellt wird, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist.

Wenn die Nebenpumpe durch Schaltung von der Hauptpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist, ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Zulauf in der Pumpschaltvorrichtung von der Hauptpumpe direkt durch einen Rücklaufkanal mit einem Tank verbunden, wodurch ähnlich wie in der in Anspruch 5 offenbarten Erfindung ein reibungsloser und zuverlässiger Schaltvorgang ermöglicht wird, ohne dass der Steuerdruck zum Beispiel infolge der von der Hauptpumpe geförderten Luft ansteigt.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 8 offenbarten Erfindung umfasst die Pumpschaltvorrichtung einen Steuerkolben, welcher schiebbar in einer in dessen Gehäuse angeordneten Ventilöffnung angebracht ist, wobei der Steuerkolben an einem seiner Enden mit einer Steuerdruckkammer versehen ist, welche verwendet wird, um einen hydraulischen Druck von der Hauptpumpe als einen Steuerdruck einzuleiten, sowie mit einem Rücklaufkanal am anderen Ende, durch den eine direkte Verbindung zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und dem Tank hergestellt wird, wenn der Steuerkolben unter dem Einfluss einer am anderen Ende angeordneten Feder als Reaktion auf eine Verringerung des Steuerdrucks betrieben und die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden wird.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Fig. 9 offenbarten Erfindung umfasst der Tank einen Nebentank, welcher von einem Haupttank in der in Anspruch 8 offenbarten Anordnung der Erfindung getrennt ist.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 10 offenbarten Erfindung ist das Gehäuse mit einem Rücklaufanschluss neben dem Zulaufanschluss von der Hauptpumpe zur Verbindung mit dem Tank versehen, wobei entweder die äußere Oberfläche des Steuerkolbens oder die innere Oberfläche der Ventilöffnung mit einem Verbindungskanal versehen ist, welcher eine Schließung des Rücklaufanschlusses bewirkt, wenn die Hauptpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist, und welcher eine Verbindung zwischen dem Rücklaufanschluss und dem Zulaufanschluss von der Hauptpumpe herstellt, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 11 offenbarten Erfindung umfasst der Verbindungskanal eine ebene Fase, die an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens angeordnet ist.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 12 offenbarten Erfindung umfasst der Verbindungskanal eine Oberflächenfase, die an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens oder an der inneren Oberfläche der Ventilöffnung angeordnet ist.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 13 offenbarten Erfindung umfasst der Verbindungskanal eine Umfangsfase, die entweder an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens oder an der inneren Oberfläche der Ventilöffnung angeordnet ist.

Bei der Servolenkungsvorrichtung gemäß der in Anspruch 14 offenbarten Erfindung umfasst der Verbindungskanal eine Ringnut, die in der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens angeordnet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht und zeigt die Servolenkungsvorrichtung in einem anderen Betriebszustand oder bei Defekt einer Quelle des hydraulischen Drucks.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Servolenkungsvorrichtung.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt eines Pumpschaltventils in der Servolenkungsvorrichtung bei fehlerfreier Funktionsweise.
Fig. 5 ist ein Längsschnitt des Pumpschaltventils in der Servolenkungsvorrichtung bei Defekt einer Quelle des hydraulischen Drucks.
Fig. 6 ist ein Längsschnitt eines Servozylinderschaltventils in der Servolenkungsvorrichtung bei fehlerfreier Funktionsweise.
Fig. 7 ist ein Längsschnitt eines Servozylinderschaltventils in der Servolenkungsvorrichtung bei Defekt einer Quelle des hydraulischen Drucks.
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht einer Servolenkungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 9 ist ein Längsschnitt eines Pumpschaltventils der Servolenkungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform bei fehlerfreier Funktionsweise.
Fig. 10 ist ein Längsschnitt eines Pumpschaltventils bei Defekt einer Quelle des hydraulischen Drucks.
Fig. 11 ist ein Schnitt und zeigt ein Beispiel eines Verbindungskanals, der bei einem Defekt eine Verbindung zwischen dem Zulauf der Hauptpumpe und einem Tank herstellt.
Fig. 12 ist eine ähnliche Ansicht und zeigt ein anderes Beispiel des Verbindungskanals.
Fig. 13 ist eine ähnliche Ansicht und zeigt ein weiteres Beispiel des Verbindungskanals.
Fig. 14 ist eine ähnliche Ansicht und zeigt noch ein anderes Beispiel des Verbindungskanals.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Bezugnahme auf die Zeichnungen werden an dieser Stelle verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Servolenkungsvorrichtung, im Allgemeinen durch die Nummer 1 dargestellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Servolenkungsvorrichtung ist so angeordnet, dass eine Lenkhilfskraft auf das vordere und das hintere Lenkgestänge aufgebracht wird, wobei die Lenkhilfskraft benötigt wird, um ein lenkbares Vorderstraßenrad, das in den Zeichnungen als ein Vorder-Vorder-Rad dargestellt ist, und ein lenkbares Hinterstraßenrad, das in den Zeichnungen als ein Vorder-Hinter-Rad dargestellt ist, zu lenken, wobei die Räder vor und hinter dem vorderen Teil der Autokarosserie eines großen Fahrzeugs ausgerichtet sind.
In den Zeichnungen stellt MP eine Hauptpumpe dar, die durch einen Motor (nicht dargestellt) des Fahrzeugs angetrieben wird, und SP stellt eine Nebenpumpe dar, die nicht von dem Motor, sondern von einer anderen Antriebsquelle wie zum Beispiel der Rotation einer Achse oder der Rotation eines Elektromotors angetrieben wird. Die Pumpen MP und SP saugen eine Flüssigkeit (Betriebsöl) aus entsprechenden Tanks an und fördern sie unter einem bestimmten Flüssigkeitsdruck. Der hydraulische Druck von den Pumpen MP und SP wird durch ein Pumpschaltventil 10, das als eine im Späteren beschriebene Pumpschaltvorrichtung dient, einem Stromrichtungschaltsteuerventil 12 zugeführt.
Bei dieser Ausführungsform wird eine herkömmliche Servolenkungsvorrichtung 2 (siehe Fig. 3) in integrierender Bauweise direkt verwendet, wobei das Steuerventil 12 und ein Servozylinder 18 zusammen integriert montiert sind. Die Anordnung der Servolenkungsvorrichtung 2 in integrierender Bauweise ist an sich bekannt und wird daher nicht ausdrücklich gezeigt. An dieser Stelle jedoch eine kurze Beschreibung: das Steuerventil 12 umfasst einen Rotor 14, welcher integriert mit einer Flanschwelle rotiert, wobei die Flanschwelle mechanisch mit einem Lenkrad verbunden ist, und eine Hülse 16, welche integriert mit einer Schneckenwelle rotiert, wobei die Schneckenwelle mittels einer Drehstabfeder in koaxialer Verbindung mit der Flanschwelle verbunden ist. Das Steuerventil 12 wird durch eine relative Rotation zwischen dem Rotor 14 und der Hülse 16 so betrieben, dass es eine Stromrichtung für den hydraulischen Druck schaltet.
Ein vorderer Servozylinder 18, der ein lenkbares Vorderstraßenrad (Vorder-Vorder-Rad 17) lenkt, umfasst eine linke und eine rechte Druckkammer 18L und 18R, welche durch einen Kolben geteilt sind, wobei der Kolben schiebbar in ein Gehäuse 20 (siehe Fig. 3) der Servolenkungsvorrichtung 2 in integrierender Bauweise eingebaut ist. Wenn das Steuerventil 12 als Reaktion auf eine Betätigung des Lenkrads geschaltet wird, so wird der hydraulische Druck von entweder der Hauptpumpe MP oder der Nebenpumpe SP selektiv in die linke und in die rechte Druckkammer 18L, 18R des vorderen Servozylinders 18 geleitet. Der hydraulische Druck bewegt den Kolben in eine Richtung, in die das Rad gelenkt werden soll, und übt so eine Lenkhilfskraft auf das lenkbare Vorderstraßenrad 17 aus.
Ein hinterer Servozylinder 22, der ein lenkbares Hinterstraßenrad (Vorder-Hinter-Rad) 21 lenkt, ist durch ein Servozylinderschaltventil 24 mit dem Steuerventil 12 verbunden, wobei das Servozylinderschaltventil 24 als Servoantriebschaltvorrichtung dient, die später beschrieben wird.
Das als Pumpschaltvorrichtung dienende Pumpschaltventil 10 ist zwischen der Hauptpumpe MP, der Nebenpumpe SP und dem Steuerventil 12 angeordnet und schließt die Nebenpumpe SP kurz, indem es sie mit dem Tank ST verbindet, wenn die durch den Motor angetriebene Hauptpumpe MP mit dem Steuerventil 12 verbunden ist, und es verbindet die Nebenpumpe SP mit dem Steuerventil 12, wenn die Hauptpumpe aufgrund eines Motordefekts oder einer Beschädigung des Rohrleitungssystems ausfällt.
An dieser Stelle wird die spezifische Anordnung des Pumpschaltventils 10 unter Bezugnahme auf Fig. 1, 3 und 4 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist das Pumpschaltventil 10 integriert auf das Gehäuse der Servolenkungsvorrichtung 2 in integrierender Bauweise montiert. Es umfasst einen Pumpschaltventilkörper 26, der an dem Gehäuse 20 befestigt ist und mit einer Ventilöffnung 28 versehen ist, in die ein Steuerkolben 30 schiebbar eingebaut ist. Die Öffnung der Ventilöffnung 28 wird durch einen Verschlussstopfen 32 (siehe Fig. 3) geschlossen.
In Richtung zu dem einen Ende (in Fig. 1 und 4 als das rechte Ende und in Fig. 3 als das untere Ende dargestellt) des Steuerkolbens 30 wird die Ventilöffnung 28 durch eine Kammer 34 festgelegt, in die der hydraulische Druck von der Hauptpumpe MP durch einen in dem Ventilkörper angeordneten Steuerkanal 36 eingeleitet wird. In Richtung zu dem anderen Ende des Steuerkolbens ist eine gewundene Druckfeder 38 (siehe Fig. 4) in der Ventilöffnung um den Steuerkolben angebracht, um ihn in das erwähnte eine Ende zu drücken, und der Tankdruck wird in dieses Ende eingeleitet.
Der Ventilkörper 26 ist mit einem Anschluss PM zur Verbindung mit der Hauptpumpe MP versehen sowie mit einem Anschluss TM zur Verbindung mit dem Tank MT, einem Anschluss PS zur Verbindung mit der Nebenpumpe SP und einem Anschluss TS zur Verbindung mit einem Tank ST. Ringförmige Nuten, welche von rechts her gesehen in Fig. 4 der Reihe nach mit 28a, 28b, 28c und 28d bezeichnet werden, sind in die Öffnungen dieser Anschlüsse PM, TM, PS und TS in die innere Oberfläche der Ventilöffnung 28 eingebaut. Ein Zuführanschluss IN, welcher den hydraulischen Druck von der Pumpe MP oder der Pumpe SP dem Steuerventil 12 zuführt, und ein Rückführanschluss OUT, welcher die zurückfließende Flüssigkeit von dem Steuerventil 12 in die Tanks MT und ST zurückführt, sind in dem Ventilkörper 26 in einer gegenüber dem Steuerventil 12 liegenden Region angeordnet.
Auf der anderen Seite sind in der äußeren Randoberfläche des Steuerkolbens 30 vier ringförmige Nuten 30a, 30b, 30c und 30d angeordnet, wobei die von rechts her gesehen in Fig. 4 dargestellte äußerste rechte ringförmige Nut 30a und die dritte ringförmige Nut 30c durch einen inneren Kanal 30e miteinander verbunden sind.
Das Pumpschaltventil 10 ist so angeordnet, dass bei normaler Funktionsweise der durch den Motor angetriebenen Hauptpumpe MP der Steuerkolben 30 sich unter dem Einfluss des Steuerdrucks nach links bewegt, wie in Fig. 1 und 4 dargestellt (oder nach oben, wie in Fig. 3 dargestellt). Jetzt wird die von der Hauptpumpe geförderte Flüssigkeit durch den Anschluss PM, die von rechts gezählt zweite ringförmige Nut 28b in der Ventilöffnung 28, die von rechts gezählt zweite ringförmige Nut 30b in dem Steuerkolben 30 und durch den Anschluss IN geleitet und dem Steuerventil 12 zugeführt, während die von dem Steuerventil 12 zurückfließende Flüssigkeit durch den Rückführanschluss OUT, die äußerste linke ringförmige Nut 30d in dem Steuerkolben 30, die äußerste linke ringförmige Nut 28d in der Ventilöffnung 28 und durch den Tankanschluss TM geleitet wird und so in den Tank MT zurückkehrt. Die Flüssigkeit von der Nebenpumpe SP wird durch den Anschluss PS, die äußerste rechte ringförmige Nut 28a in der Ventilöffnung 28, die äußerste rechte ringförmige Nut 30a in dem Steuerkolben 30, den inneren Kanal 30e in dem Steuerkolben 30, die von rechts gesehen dritte ringförmige Nut 30c in dem Steuerkolben 30, die von rechts gesehen dritte ringförmige Nut 28c in der Ventilöffnung 28 und durch den Tankanschluss TS geleitet und kehrt so in den Tank ST zurück.
Bei Ausfall der Hauptpumpe MP nimmt der Steuerdruck, welcher in die Steuerdruckkammer 34 eingeleitet wird, den Wert 0 an. Gemäß den Darstellungen in Fig. 2 und 5 bewegt sich der Steuerkolben 30 folglich unter dem Einfluss der gewundenen Druckfeder 38 nach rechts, wodurch die Nebenpumpe SP durch den Anschluss PS, die äußerste rechte ringförmige Nut 28a in der Ventilöffnung 28 und durch die von rechts gesehen zweite ringförmige Nut 30b in dem Steuerkolben 30 mit dem Zuführanschluss IN zum Steuerventil 12 verbunden ist, während der Rückführanschluss OUT von dem Steuerventil 12 durch die äußerste linke ringförmige Nut 30d in dem Steuerkolben 30, die von rechts gesehen dritte ringförmige Nut 28c in der Ventilöffnung 28 und durch den Tankanschluss TS mit dem Tank ST verbunden ist.
An dieser Stelle wird das zwischen dem Steuerventil 12 und dem hinteren Servozylinder 22 angeordnete Servozylinderschaltventil 24 unter Bezugnahme auf Fig. 1, 3 und 6 beschrieben. Das Servozylinderschaltventil 24 ist innerhalb eines Ventilkörpers 40 (siehe Fig. 3) angeordnet, wobei der Ventilkörper 40 an dem Gehäuse 20 der Servolenkungshilfsvorrichtung 2 in integrierender Bauweise befestigt ist. Der Ventilkörper 40 ist mit einer Ventilöffnung 42 versehen, in der ein Steuerkolben 44 schiebbar angeordnet ist. Die Ventilöffnung 42 umfasst eine Öffnung, die mittels eines Verschlussstopfens 46 (siehe Fig. 3) geschlossen wird.
In Richtung zu dem einen Ende (in Fig. 1 und 6 als das rechte Ende und in Fig. 3 als das linke Ende dargestellt) wird die Ventilöffnung 42 durch eine Kammer 48 festgelegt, in die der hydraulische Druck von der Hauptpumpe MP durch den Steuerkanal 36, die Steuerdruckkammer 34 in dem Pumpschaltventil 15 und durch einen Steuerkanal 50 eingeleitet wird. In Richtung zu dem anderen Ende des Steuerkolbens 44 ist auf der anderen Seite die Ventilöffnung mit einem Rücklaufkanal 52 versehen, welcher zu den Tanks MT und ST führt, und eine gewundene Druckfeder 54 ist in diesem Ende der Ventilöffnung angebracht, um den Steuerkolben 44 in Richtung zu der Steuerdruckkammer 48 zu drücken.
Der Ventilkörper 40 ist mit zwei Anschlüssen PA und PB versehen, von denen einer einen Zulaufkanal von dem Steuerventil 12 festlegt, während der andere einen Rücklaufkanal festlegt, wenn das Lenkrad betätigt wird. Der Ventilkörper 40 ist auch mit zwei Zylinderanschlüssen CL und CR versehen, welche entsprechend mit der linken und der rechten Druckkammer 22L und 22R des hinteren Servozylinders verbunden sind. Ringförmige Nuten, welche von rechts her gesehen in Fig. 6 der Reihe nach mit 42a, 42b, 42c und 42d bezeichnet sind, sind in der inneren Oberfläche der Ventilöffnung 42 dort vorgesehen, wo sie auf die Öffnungen der beiden mit dem Steuerventil 12 verbundenen Anschlüsse PA und PB und der beiden mit dem hinteren Servozylinder 22 verbundenen Zylinderanschlüsse CL und CR in der Ventilöffnung 42 ausgerichtet sind.
An der äußeren Randoberfläche des Steuerkolbens 44 sind ringförmige Nuten 44a und 44b an zwei Stellen vorgesehen. Das Servozylinderschaltventil 24 ist so angeordnet, dass bei normaler Funktionsweise der durch den Motor angetriebenen Hauptpumpe MP der Steuerkolben 44 sich unter dem Einfluss des Steuerdrucks nach links bewegt (wie in Fig. 1 und 6 dargestellt; oder nach rechts, wie in Fig. 3 dargestellt), wodurch einer der Anschlüsse PA, (der Anschluss auf der rechten Seite gemäß Fig. 1 und 6 oder der linke Anschluss gemäß Fig. 3), der mit dem Steuerventil 12 verbunden ist, durch die äußerste rechte ringförmige Nut 42a in der Ventilöffnung 42, die rechte ringförmige Nut 44a in dem Steuerkolben 44, die von rechts gesehen zweite ringförmige Nut 42b in der Ventilöffnung 42 und durch den rechten Zylinderanschluss CR mit einer der Druckkammern 22R, (die Druckkammer auf der rechten Seite gemäß Fig. 1) in dem hinteren Servozylinder 22 verbunden ist, während der andere Anschluss PB durch die äußerste linke ringförmige Nut 42d in der Ventilöffnung 42, die linke ringförmige Nut 44b in dem Steuerkolben 44, die von rechts gesehen dritte ringförmige Nut 42c in der Ventilöffnung 42 und durch den linken Zylinderanschluss CL mit der anderen Druckkammer 22L verbunden ist.
Bei Ausfall der Hauptpumpe MP nimmt der Steuerdruck, welcher in die Steuerdruckkammer 48 eingeleitet wird, den Wert 0 an, wodurch der Steuerkolben 44 sich nach rechts bewegt, wie in Fig. 2 und 7 dargestellt, und die beiden Anschlüsse PA und PB von dem Steuerventil 12 unterbricht, und gleichzeitig durch die von rechts gesehen zweite ringförmige Nut 42d in der Ventilöffnung 42, die linke ringförmige Nut 44b in dem Steuerkolben 44 und durch die von rechts gesehen dritte ringförmige Nut 42c in der Ventilöffnung 42 eine Verbindung zwischen den Zylinderanschlüssen CL und CR, welche zu der rechten und linken Druckkammer 22L und 22R des hinteren Servozylinders 22 führen, herstellt.
An dieser Stelle wird die Betriebsweise der Servolenkungsvorrichtung 1 gemäß der oben erwähnten Anordnung beschrieben. Bei normaler Betriebsweise der durch den Motor angetriebenen Hauptpumpe MP wird der von der Hauptpumpe MP geförderte hydraulische Druck in die Steuerdruckkammer 32 des Pumpschaltventils 10 eingeleitet und schiebt den Steuerkolben 30; er wird auch in die Steuerdruckkammer 48 des Servozylinderschaltventils 24 eingeleitet und schiebt den Steuerkolben 44 (wie in Fig. 1, 4 und 6 dargestellt).
Bei dieser normalen Betriebsweise wird der von der Hauptpumpe MP geförderte hydraulische Druck durch das Pumpschaltventil 10 hin zu dem Steuerventil 12 und dann in eine der linken und rechten Druckkammern 18L und 18R des vorderen Servozylinders 18 geleitet, welcher das lenkbare Vorderstraßenrad 17 über Steuerventil 12 lenkt, wobei das Steuerventil 12 gemäß einer Betätigung des Lenkrads bedient wird; der hydraulische Druck wird auch durch das Servozylinderschaltventil 24 zu einer der linken und rechten Druckkammern 22L und 22R des hinteren Servozylinders 22 geleitet, welcher das lenkbare Hinterstraßenrad 27 lenkt und auf der gleichen Seite wie der vordere Servozylinder 18 angeordnet ist, wodurch das lenkbare Vorderstraßenrad 17 und das lenkbare Hinterstraßenrad 21 kontrollierbar in eine gewünschte Richtung gelenkt werden.
Stoppt jedoch die Zufuhr des hydraulischen Drucks von der Hauptpumpe MP aufgrund eines Motordefekts oder einer Beschädigung des von der Hauptpumpe ausgehenden Rohrleitungssystems, so nimmt sowohl der dem Pumpschaltventil 10 zugeführte Steuerdruck als auch der dem Servozylinderschaltventil 24 zugeführte Steuerdruck den Wert 0 an. Dadurch werden die beiden Steuerkolben 30 und 44 durch die Federn 38 und 54 hin zu der Steuerdruckkammer 34 beziehungsweise hin zu der Steuerdruckkammer 48 gedrückt (wie in Fig. 2, 5 und 7 dargestellt). Erwähnt sei, dass bei einem Motordefekt oder einer Beschädigung des Förderrohrleitungssystems von der Hauptpumpe MP der Förderdruck von der Hauptpumpe sofort den Wert 0 annimmt und somit der Zustand gemäß Fig. 2, 5 und 7 eintritt. Wenn jedoch eine Beschädigung in dem Rücklaufrohr von dem Tankanschluss TM zu dem Tank MT oder in dem Rohr, welches von den Zylinderanschlüssen CL und CR des Servozylinderschaltventils 24 zu der linken und rechten Kammer 22L und 22R des hinteren Servozylinders 22 verläuft, auftritt, so stoppt der Förderdruck von der Hauptpumpe, und der oben erwähnte Zustand tritt ein, nachdem der mit der Hauptpumpe MP verbundene Tank MT leer ist.
In dieser Situation wird die Nebenpumpe SP durch das Pumpschaltventil 10 mit dem Steuerventil 12 verbunden und führt den hydraulischen Druck dem Servozylinder 18 des lenkbaren Vorderstraßenrads 17 zu, wodurch dieses Rad gelenkt wird. Das Servozylinderschaltventil 24 unterbricht die Stromrichtung von dem Steuerventil 12 zu dem hinteren Servozylinder 22, und da die linke und rechte Kammer 22L und 22R des hinteren Servozylinders 22 durch das Servozylinderschaltventil 24 miteinander verbunden sind, wird jegliche Störung beim Lenken des Hinterrads 21 vermieden, während das Vorderrad 17 gelenkt wird.
Wenn der Flüssigkeitsdruck von der Hauptpumpe MP aufgrund eines Motordefekts oder einer Beschädigung eines von der Hauptpumpe MP wegführenden Rohres nicht mehr zugeführt wird, wird auf diese Weise das Pumpschaltventil 10 so betrieben, dass die bei normaler Betriebsweise kurzgeschlossene Nebenpumpe SP jetzt mit dem Steuerventil 12 verbunden wird, während der hintere Servozylinder 22 von dem Steuerventil 12 abgetrennt wird und so die linke und die rechte Druckkammer 22L und 22R miteinander verbunden werden, wodurch der das lenkbare Vorderstraßenrad steuernde Servozylinder 18 in normaler Betriebsweise betrieben werden kann und ein Lenken in eine gewünschte Richtung ermöglicht wird. Da der hintere Servozylinder 22 kurzgeschlossen bleibt, wird das Hinterstraßenrad 21 außerdem in Bezug auf das Vorderstraßenrad 17 in Spur gelenkt.
Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, eine herkömmliche Servolenkungsvorrichtung 2 in integrierender Bauweise, welche das Steuerventil 12 und den Servozylinder 18 in integrierender Weise umfasst, zu verwenden, ohne eine wesentliche Änderung vorzunehmen. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Vorrichtung (offenbart im japanischen Offenlegungspatent mit der Veröffentlichungsnummer 2000-247,247) ist der Aufbau des hinteren Servozylinders 22 und des Servozylinderschaltventils 24 außerdem vereinfacht, wodurch eine Anzahl von Komponenten eingespart wird und somit die Kosten gesenkt werden können. Da das Pumpschaltventil 10 und das Servozylinderschaltventil 24 integriert mit dem Gehäuse 20 der Servolenkungsvorrichtung 2 in integrierender Bauweise montiert sind, kann außerdem die Größe der gesamten Vorrichtung reduziert werden, während man die Anzahl von Rohren reduziert. An dieser Stelle sollte erwähnt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifische Anordnung, welche in der oben erwähnten Ausführungsform dargestellt ist, beschränkt ist, sondern dass eine Anzahl von Änderungen, Modifikationen und Ergänzungen an den Anordnungen und Konstruktionen von verschiedenen Teilen vorgenommen werden kann. Beispielsweise wird in der oben beschriebenen Ausführungsform eine durch die Achse angetriebene Nebenpumpe SP verwendet, jedoch kann sie abgesehen vom Motor des Fahrzeugs mittels jeglicher Antriebsvorrichtung angetrieben werden, wie zum Beispiel durch einen Motorantrieb.
An dieser Stelle wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 eine Servolenkungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Fig. 8 ist eine schematische Ansicht der Servolenkungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform, und Fig. 9 ist ein Längsschnitt eines in dieser Servolenkungsvorrichtung vorgesehenen Pumpschaltventils 10.
Das Pumpschaltventil 10 der Servolenkungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen das gleiche wie in der ersten Ausführungsform (wie in Fig. 4 dargestellt), und folglich werden entsprechende Teile mit den gleichen zuvor verwendeten Nummern bezeichnet. In dieser Ausführungsform ist ein mit einem Tank ST einer Nebenpumpe SP verbundener Rücklaufanschluss TS2 in einem Gehäuse 26 vorgesehen, und zwar zwischen einem Verbindungsanschluss PM von der Hauptpumpe MP (oder einem Zulaufanschluss von der Hauptpumpe) und einem Verbindungsanschluss TS1 zum Tank ST der Nebenpumpe SP. Es sollte erwähnt werden, dass es möglich ist, den Rücklaufanschluss TS2 mit dem Tank MT der Hauptpumpe MP zu verbinden, wenn nur die Luft durch den Rücklaufanschluss TS2 zurückkehrt; jedoch besteht im Falle, dass das Öl sich mit der zurückkehrenden Luft mischt, die Möglichkeit, dass ein Steuerdruck drastisch zunehmen kann, so dass es nicht wünschenswert ist, eine direkte Rückführmöglichkeit zum Haupttank MT herzustellen, und folglich ist der Rücklaufanschluss mit dem Nebentank ST verbunden.
Auf der anderen Seite ist ein Verbindungskanal 30f, durch den der Zulaufanschluss PM von der Hauptpumpe MP mit dem Rücklaufanschluss TS2 verbunden werden kann, in der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens 30 vorgesehen. Wenn der Steuerkolben 30 unter dem Einfluss des Steuerdrucks, welcher in die Steuerdruckkammer 34 eingeleitet wird, sich nach links bewegt hat (wie in Fig. 9 dargestellt), überdeckt der Verbindungskanal 30f nur den Rücklaufanschluss TS2; wird aber der Steuerdruck reduziert und der Steuerkolben 30 bewegt sich unter dem Einfluss der Feder 38 hin zu der Steuerdruckkammer 34 (wie in Fig. 8 und 10 dargestellt), ermöglicht der Verbindungskanal 30f eine Verbindung zwischen dem Zulaufanschluss PM von der Hauptpumpe MP und dem Rücklaufanschluss T52. Dadurch bilden der Verbindungskanal 30f und der Rücklaufanschluss TS2 zusammen einen Rücklaufkanal.
Solange eine Verbindung zwischen dem Zulaufanschluss PM von dem Hauptkanal MP (Anm. d. Ü.: hier auch im Engl. anderer Begriff als "Hauptpumpe") und dem Rücklaufanschluss TS2 ermöglicht wird, wenn der Steuerkolben 30 sich nach rechts bewegt hat (wie in den Zeichnungen dargestellt), ist die Anordnung des Verbindungskanals 30f nicht ausdrücklich beschränkt. Beispielsweise kann eine ebene Fase 30f an einer Vielzahl von Stellen an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens vorgesehen sein. In Fig. 11 sind zwei Fasen 30f an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens 30 vorgesehen, jedoch ist die Anzahl der Fasen 30f nicht auf zwei beschränkt, sondern es ist auch möglich, dass eine einzige oder mehr als zwei Fasen angebracht werden.
Zu Fig. 12: Schräge Oberflächenfasen 30g können an einer Vielzahl von Stellen an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens 30 vorgesehen sein, oder schräge Oberflächenfasen 28e (in gestrichelten Linien dargestellt) können an einer Vielzahl von Stellen an der inneren Oberfläche der Ventilöffnung 28 vorgesehen sein. Außerdem kann eine schräge Umfangsfase 30h um den kompletten Umfang der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens 30 vorgesehen sein, wie in Fig. 13 dargestellt. Als Alternative kann eine schräge Oberflächenfase an der inneren Randoberfläche der Ventilöffnung 28 vorgesehen sein. Als weitere Alternative kann eine Ringnut 301, welche sich um den kompletten Umfang um die äußere Randoberfläche des Steuerkolbens 30 erstreckt, vorgesehen sein. Ohne Beschränkung auf die gezeigten Anordnungen kann ein beliebiger Verbindungskanal vorgesehen sein, welcher eine direkte Verbindung zwischen dem Zulaufanschluss PM von der Hauptpumpe MP und dem Rücklaufanschluss PS2 ermöglicht, wenn die Nebenpumpe SP als Folge eines Defekts der Hauptpumpe MP oder dergleichen mit dem Steuerventil 12 verbunden ist.
An dieser Stelle sei folgendes erwähnt: Tritt bei der ersten Ausführungsform ein Defekt, wie beispielsweise eine Beschädigung des von der Hauptpumpe MP wegführenden Rohrs oder der zu den Servozylindern 18 und 22 hinführenden Rohre, auf, was zur Leerung des Betriebsöls innerhalb des Haupttanks MT führt, so fördert die Hauptpumpe MP weiterhin die Luft, und folglich kommt es zu keiner Senkung des Steuerdrucks, welcher dem Pumpschaltventil 10 zugeführt wird, und gleichzeitig wird die Arbeitsweise des Steuerkolbens 30 fehlerhaft, wodurch ein Schaltdefekt zur Nebenpumpe SP auftritt. Eine andere Möglichkeit ist, dass, sobald der Steuerdruck gesenkt ist und der Steuerkolben 30 sich ganz hin zu der Steuerkammer 34 bewegt hat, das Fördern des Luftdrucks von der Hauptpumpe MP bewirkt, dass der Steuerdruck wieder steigt und den Steuerkolben 30 zurück schiebt, wodurch die Möglichkeit entsteht, dass eine Schaltung zu der Nebenpumpe SP nicht vollendet werden kann.
Ist jedoch bei der zweiten Ausführungsform der Steuerdruck als Folge eines Defekts der Hauptpumpe MP oder dergleichen gesenkt worden, bewirkt die Bewegung des Steuerkolbens 30, dass der Zulaufanschluss PM von der Hauptpumpe MP durch den Verbindungskanal (oder die Fase 30f) mit dem Rücklaufanschluss T52 verbunden ist. Dadurch kann der Luftstrom von der Hauptpumpe MP direkt durch den Verbindungskanal 30f und den Rücklaufanschluss TS2 zum Tank ST zurückkehren, wodurch die Möglichkeit ausgeschlossen wird, dass der Steuerdruck wieder ansteigt, und eine fehlerfreie Schaltung zu der Nebenpumpe SP ermöglicht wird.
Bei der zweiten Ausführungsform ist das Servozylinderschaltventil 24 außerdem mit einem Rücklaufanschluss DP versehen, der sowohl die linke und die rechte Druckkammer 22L und 22R des hinteren Servozylinders 22 mit dem Nebentank verbindet, wenn diese Druckkammern miteinander verbunden sind. Dieser Rücklaufanschluss ist durch einen Rücklaufkanal 56 mit dem Rücklaufanschluss TS2 des Pumpschaltventils 10 verbunden. An dieser Stelle sollte erwähnt werden, dass dieser Rücklaufanschluss durch einen Steg 44c, welcher zwischen den beiden in dem Steuerkolben 44 vorgesehenen ringförmigen Nuten 44a und 44b angeordnet ist, blockiert ist, wenn der Steuerkolben 44 sich unter dem Einfluss des Steuerdrucks nach links bewegt.
Erwähnt sei, dass eine andere Anordnung als das Pumpschaltventil 10 nicht auf die in Fig. 8 dargestellte Anordnung beschränkt ist, aber das Steuerventil, der vordere und der hintere Servozylinder und das Servozylinderschaltventil können in verschiedenen Anordnungen aufgebaut sein. Beispielsweise kann die Anordnung von Fig. 9 als ein Pumpschaltventil in der herkömmlichen oben erwähnten Anordnung (siehe Fig. 1 des japanischen Offenlegungspatents mit der Veröffentlichungsnummer 2000-247,247) verwendet werden.
Wie oben beschrieben und gemäß der in Anspruch 1 offenbarten Erfindung kann im Falle eines Motordefekts oder einer Beschädigung des Rohrleitungssystems und dem daraus resultierenden Ausfall der durch den Motor angetriebenen Hauptpumpe der vordere Servozylinder zu Lenkzwecken durch die Nebenpumpe betrieben werden, indem folgende Einrichtungen vorgesehen sind: eine Hauptpumpe, welche durch den Motor des Fahrzeugs angetrieben wird; eine Nebenpumpe, welche nicht durch den Motor, sondern durch andere Antriebsmittel angetrieben wird; ein Steuerventil, welches eine Stromrichtung eines hydraulischen Drucks von der entsprechenden Pumpe als Reaktion auf eine Betätigung des Lenkrads steuert; ein vorderer Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Vorderstraßenrads eines Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend eines durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Drucks; ein hinterer Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Hinterstraßenrads des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend der durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Flüssigkeit; eine Pumpschaltvorrichtung zur Verbindung von entweder der Hauptpumpe oder der Nebenpumpe mit dem Steuerventil; und Servoantriebschaltvorrichtungen zur Unterbrechung des hinteren Servozylinders von dem Steuerventil und zur Herstellung einer Verbindung zwischen der linken und der rechten Kammer des hinteren Servozylinders, wenn die Pumpschaltvorrichtung die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbindet. Außerdem entsteht so eine kompakte Anordnung für die gesante Vorrichtung, welche im Aufbau zur Senkung der erforderlichen Kosten vereinfacht ist.
Gemäß der in Anspruch 5 offenbarter. Erfindung ist die Pumpschaltvorrichtung mit einem Rücklaufkanal versehen, welcher eine direkte Verbindung herstellt zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und dem Tank, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist, und somit eine reibungslose und fehlerfreie Schaltung von der Hauptpumpe zur Nebenpumpe ermöglicht. Dadurch wird auch eine Zeitverzögerung beim Schalten von der Hauptpumpe zur Nebenpumpe verringert. Außerdem wird die Zeitverzögerung bei der Schaltung weiter verringert, wenn sie als Folge eines Defekts beim Anhalten des Motors auftritt.
Gemäß der in Anspruch 7 offenbarten Erfindung werden ähnliche Effekte wie bei der in Anspruch 5 offenbarten Erfindung erreicht, indem folgende Einrichtungen vorgesehen sind: eine Hauptpumpe, welche durch einen Motor eines Fahrzeugs angetrieben wird; eine Nebenpumpe, welche nicht durch den Motor, sondern durch andere Antriebsmittel angetrieben wird; ein Steuerventil, welches eine Stromrichtung eines hydraulischen Drucks von jeder Pumpe als Reaktion auf eine Betätigung des Lenkrads steuert; ein vorderer Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Vorderstraßenrads eines Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend einem durch ein Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck; ein hinterer Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Hinterstraßenrads des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend dem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck; Pumpschaltvorrichtungen zur Verbindung von entweder der Hauptpumpe oder der Nebenpumpe mit dem Steuerventil; und Servoantriebschaltvorrichtungen zur selektiven Zuführung des hydraulischen Drucks von dem Steuerventil mittels Schaltung der Stromrichtungen zu dem vorderen Servozylinder und dem hinteren Servozylinder, wobei die Pumpschaltvorrichtung einen Rücklaufkanal umfasst, durch den eine direkte Verbindung zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und dem Tank hergestellt wird, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist.

Claims

1. Servolenkungsvorrichtung mit:
einer Hauptpumpe MP, welche durch den Motor eines Fahrzeugs angetrieben wird;
einer Nebenpumpe SP, welche nicht durch den Motor, sondern durch andere Antriebsmittel angetrieben wird;
einem Steuerventil 12, welches eine Stromrichtung einer hydraulischen Flüssigkeit von jeder der Pumpen MP und SP als Reaktion auf eine Betätigung eines Lenkrads steuert;
einem vorderen Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Vorderstraßenrads 17 eines Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend dem durch das Steuerventil 12 geschalteten hydraulischen Druck;
einem hinteren Servozylinder 22 zur Lenkung eines lenkbaren Hinterstraßenrads 21 des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend dem durch das Steuerventil 12 geschalteten hydraulischen Druck;
Pumpschaltvorrichtungen 10 zur Verbindung der Hauptpumpe MP oder der Nebenpumpe SP mit dem Steuerventil 12;
und Servoantriebschaltvorrichtungen 24 zur Unterbrechung des hinteren Servozylinders 22 von dem Steuerventil 12 und zur Herstellung einer Verbindung zwischen der linken und der rechten Kammer 22L und 22R des hinteren Servozylinders 22, wenn die Pumpschaltvorrichtung 10 die Nebenpumpe SP mit dem Steuerventil 12 verbindet.

2. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Pumpschaltvorrichtung 10 so angeordnet ist, dass die Nebenpumpe SP mit einem Tank ST kurzgeschlossen wird, wenn die Hauptpumpe MP mit dem Steuerventil 12 verbunden ist.

3. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Pumpschaltvorrichtung 10 und die Servoantriebschaltvorrichtung 14 betrieben werden, indem der hydraulische Druck von der Hauptpumpe MP als ein Steuerdruck verwendet wird.

4. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Pumpschaltvorrichtung 10 und die Servoantriebschaltvorrichtung 24 integriert an dem Gehäuse 20 der Servolenkungsvorrichtung befestigt sind.

5. Servolenkungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Pumpschaltvorrichtung einen Rücklaufkanal umfasst, durch den eine direkte Verbindung zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und dem Tank hergestellt wird, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist.

6. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Tank einen Nebentank umfasst, welcher von dem Haupttank getrennt ist.

7. Servolenkungsvorrichtung, bestehend aus:
einer Hauptpumpe, welche durch den Motor eines Fahrzeugs angetrieben wird;
einer Nebenpumpe, welche nicht durch den Motor, sondern durch andere Antriebsmittel angetrieben wird;
einem Steuerventil, welches eine Stromrichtung einer hydraulischen Flüssigkeit von jeder der Pumpen als Reaktion auf eine Betätigung eines Lenkrads schaltet;
einem vorderen Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Vorderstraßenrads 17 eines Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend dem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck;
einem hinteren Servozylinder zur Lenkung eines lenkbaren Hinterstraßenrads des Vorderdoppelachsenfahrzeugs entsprechend dem durch das Steuerventil geschalteten hydraulischen Druck;
Pumpschaltvorrichtungen zur Verbindung von entweder der Hauptpumpe oder der Nebenpumpe mit dem Steuerventil;
und Servoantriebschaltvorrichtungen zur selektiven Zuführung des hydraulischen Drucks von dem Steuerventil mittels Schaltung der Stromrichtungen zu dem vorderen Servozylinder und dem hinteren Servozylinder, wobei die Pumpschaltvorrichtung einen Rücklaufkanal umfasst, durch den eine direkte Verbindung zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und dem Tank hergestellt wird, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist.

8. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, wobei die Pumpschaltvorrichtung einen Steuerkolben umfasst, welcher schiebbar in einer in dessen Gehäuse angeordneten Ventilöffnung angebracht ist, wobei der Steuerkolben an einem seiner Enden mit einer Steuerdruckkammer versehen ist, welche den hydraulischen Druck von der Hauptpumpe als einen Steuerdruck einleitet, sowie mit einem Rücklaufkanal, durch den eine direkte Verbindung zwischen dem Zulauf von der Hauptpumpe und dem Tank hergestellt wird, wenn der Steuerkolben unter dem Einfluss einer am anderen Ende angeordneten Feder als Reaktion auf eine Verringerung des Steuerdrucks betrieben wird und die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbindet.

9. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Tank einen Nebentank umfasst, welcher von dem Haupttank getrennt ist.

10. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse neben dem Zulaufanschluss von der Hauptpumpe angeordnet ist und mit einem mit dem Tank verbundenen Rücklaufanschluss versehen ist, wobei entweder die äußere Oberfläche des Steuerkolbens oder die innere Oberfläche der Ventilöffnung mit einem Verbindungskanal versehen ist, welcher den Rücklaufanschluss schließt, wenn die Hauptpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist, und welcher eine Verbindung zwischen dem Rücklaufanschluss und dem Zulaufanschluss von der Hauptpumpe herstellt, wenn die Nebenpumpe mit dem Steuerventil verbunden ist.

11. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Verbindungskanal eine ebene Fase umfasst, die an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens angeordnet ist.

12. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Verbindungskanal eine Oberflächenfase umfasst, die entweder an der äußeren Oberfläche des Steuerkolbens oder an der inneren Oberfläche der Ventilöffnung angeordnet ist.

13. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Verbindungskanal eine Umfangsfase umfasst, die entweder an der äußeren Randoberfläche des Steuerkolbens oder an der inneren Randoberfläche der Ventilöffnung angeordnet ist.

14. Servolenkungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Verbindungskanal eine Ringnut umfasst, die um die äußere Randoberfläche des Steuerkolbens angeordnet ist.