DE1041817B

DE1041817B - Lenkeinrichtung fuer Kraftfahrzeuge mit Lenkkraftverstaerkung

Info

Publication number: DE1041817B
Application number: DEF18467A
Authority: DE
Inventors: Erwin Mazur; Hermann Reiter
Original assignee: FULMINAWERK K G FRANZ MUELLER
Current assignee: FULMINAWERK K G FRANZ MUELLER
Priority date: 1955-09-21
Filing date: 1955-09-21
Publication date: 1958-10-23

Description

Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge mit Lenkkraftverstärkung Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, bei welcher in den Übertragungsweg der Lenkbewegungen zwischen dem Handlenkrad und dem Lenkgestänge des Fahrzeuges eine Drehmomentwaage eingeschaltet ist, deren bei Überschreiten eines bestimmten Mindestdrehmomentes bewegbarer Teil auf einen Steuerschieber einwirkt, der gleichzeitig einen im Sinne einer Lenkkraftverstärkung wirksam werdenden Servomotor und ein zum Verstärken der Rückstellkraft dienendes Hilfskolbenpaar steuert. Bei den bekannten Anordnungen sind die Steuermittel für die Lenkkraftverstärkung und das Hilfskolbenpaar in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Will man daher die Rückstellkräfte durch die Hilfskolben verändern, wozu die Hilfskolben mit Hilfskolbenlaufbüchsen anderer Durchmesser erforderlich sind, dann muß das ganze Aggregat gegen ein anderes ausgetauscht werden. Für eine wirtschaftliche Fertigung sind aber Serien mit größerer Stückzahl erwünscht. Um dieses Ziel zu erreichen, sind gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung die Hilfskolben in einem eigenen Gehäuseteil außerhalb des Steuerschiebergehäuses untergebracht.
Nunmehr genügt es, zur Änderung der Rückstellkräfte durch die Hilfskolben den die Hilfskolben einschließenden Gehäuseteil gegen einen anderen, mit Hilfskolben größeren oder kleineren Durchmessers, auszuwechseln. Das Steuerschiebergehäuse kann daher in einer größeren Stückzahl angefertigt werden als bisher. Die Aufteilung des Aggregates ergibt daher einen wesentlichen Fortschritt. Diese Bauart wird noch dadurch begünstigt, daß gemäß einem weiteren Merkmal in an sich bekannter Weise zwischen dem als Schwinge ausgebildeten bewegbaren Teil der Drehmomentwaage und dem Steuerschieber ein Zwischenhebel als Übertragungsorgan eingeschaltet ist.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, und zwar im Bereich des Differentialgetriebes der Servolenkung, Fig.2 einen Querschnitt durch die hydraulische Steuereinrichtung einer Servolenkung nach der Erfindung, Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 2 und Fig. 4 ein Schaltschema der Steuereinrichtung nach den Fig. 2 und 3.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Differentialgetriebes für Servolenkungen. An dem nicht dargestellten Ende eines Lenkspindelrohres 1 ist ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges befestigt. Das dargestellte Ende des Lenkspindelrohres ist zu einem Kegelzahnrad 2 ausgebildet. Das Lenkspindelrohr 1 geht in eine Lenkspindel 3 über, deren Ende im Kegelzahnrad 2 lose geführt ist. Die Lenkspindel 3 führt zu einem nicht dargestellten Schneckengetriebe od. dgl., das die Bewegung der Lenkspindel auf einen Lenkstock überträgt.
Auf die Lenkspindel 3 ist ein dem Kegelzahnrad 2 entgegengerichtetes Kegelzahnrad 4 aufgekeilt. Zwischen den beiden Kegelzahnrädern 2 und 4 ist eine Schwinge 5 lose drehbar auf der Lenkspindel gelagert. Das zapfenartige Ende 6 der Schwinge 5 trägt ein Planetenkegelrad 7, dessen Verzahnung mit der Verzahnung der Kegelräder 2 und 4 im Eingriff steht. Das andere Ende der Schwinge 5 ist gegabelt und greift über Zapfen 8 in eine Ringnut einer Steuerstange 9. Das Ganze sitzt in bekannter Weise in einem Gehäuse 10.
Durch nicht veranschaulichte Federn wird die Schwinge 5 für gewöhnlich in der in Fig. 1 dargestellten Stellung gehalten. Wird das Lenkspindelrohr 1 durch das Lenkrad gedreht, dann überträgt sich die Drehung über die Kegelzahnräder 2 und 4 und das Planetenkegelrad 7 unter Umkehrung der Drehrichtung auf die Lenkspindel 3. Unterliegt die Lenkspindel 3 einem Lenkwiderstand, der höher ist als derjenige, auf den die Rückstellfedern eingestellt sind, dann bewirkt ein Drehen des Lenkspindelrohres eine Drehung der Schwinge 5. Dadurch wird über die Steuerstange 9 eine auf den Lenkstock einwirkende Hilfskraft eingeschaltet.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 4 ist die Schwinge 5 auf dem dem Planetenkegelrad 7 entgegengesetzten Ende mit einer Aussparung 11 versehen, in die das kugelige Ende 12 des Armes 13 eines zweiarmigen Hebels 14 eingreift. Der Hebel 14 besitzt einen Zapfen 15, der mit beiden Enden in dem Gehäuse 16 der Steuereinrichtung gelagert ist. Das kugelige Ende 37 des Hebelarmes 17 greift in eine Aussparung 18 eines zylindrischen Steuerkolbens 19, der in einer in eine Bohrung des Gehäuses 16 eingesetzten Steuerbüchse 20 längs verschieblich ist. Kolben 19, Büchse 20 und Gehäuse 16 besitzen Ringnuten-Schlitze und Durchlässe für eine Ölsteuerung.
In der Schwingebene der Schwinge 5 ist zu beiden Seiten der Schwinge je ein Hilfskolben 21 bzw. 21' angeordnet. Die Hilfskolben sind in dem Getriebegehäuse verschieblich gelagert. Sie stehen unter der Wirkung von Druckfedern 22 bzw. 22'. Zur rückwärtigen Bewegungsbegrenzung dienen die Stirnwände 23 bzw. 23'. Die Hohlräume der Hilfskolben 21 können über Anschlußbohrungen 24 bzw. 24' an Öldruckleitungen angeschlossen werden.
Die Leitungsführung und die Wirkungsweise der Steuereinrichtung gemäß den Fig.2 und 3 zeigt das in Fig. 4 veranschaulichte Schaltschema.
Zu der Steuereinrichtung gehört in bekannter Weise eine Öldruckpumpe 25, ein Ölausgleichsbehälter 26 und ein Arbeitszylinder 27, dessen Kolben 28 auf den nicht dargestellten Lenkstockhebel einwirkt.
Fig. 4 zeigt die Teile in Normalstellung. In dieser Stellung fließt das Öl aus der Druckleitung 29 über den Steuerkolben 19 in die Endleitungen 30 bzw. 30' und dann über die Rückleitung 31 zum Ausgleichsbehälter 26. Soll eine Radreaktion am Lenkrad überwunden werden, so muß das Lenkrad mit einem Kraftaufwand gedreht werden, der den normalen Kraftaufwand überwiegt. Dabei schwingt die Schwinge 5 unter Überwindung der Kraft der einen der beiden Federn 22 bzw. 22' zur Seite aus und verschwenkt auch den zweiarmigen Hebel 14. Bewegt sich der Arm 13 des zweiarmigen Hebels 14 entgegen dem Uhrzeigersinn, dann wird der Steuerkolben 19 nach rechts verschoben. Der Durchlaßschlitz 32, durch den bisher das Drucköl zur Leitung 30 floß, wird geschlossen, ebenso der Durchlaßschlitz 33. Nunmehr fließt das Drucköl über die Leitung 34 in den Arbeitszylinder 27, und zwar rechtsseitig zum Kolben 28. Gleichzeitig fließt das Drucköl über die Leitung 35 in den Hohlraum des linken Hilfskolbens 21'. Der Arbeitskolben bewegt sich nach links und wirkt auf den Lenkstockhebel ein. Die Rückstellkraft der Feder 22' wird durch den Öldruck auf den Hilfskolben 21' entsprechend erhöht.
Die vom Arbeitskolben 28 verdrängte Flüssigkeitsmenge fließt über die Leitung 36, die offenen Durchlässe im Steuerkolben 19, die Leitung 30' und die Rückleitung 31 drucklos zum Ausgleichsbehälter zurück. Nach Entlastung des Differentialgetriebes kehren die Teile wieder in die in Fig. 4 veranschaulichte Normalstellung zurück, teils unter der Wirkung des Öldruckes und zuletzt unter der Wirkung der Zentrierfedern 22 und 22'. Lediglich der Arbeitskolben 28 verbleibt in einer der jeweiligen Lenkstellung entsprechenden Lage.
Wird durch Reaktionskraft die Schwinge 5 in entgegengesetzter Richtung, also im Uhrzeigersinn, gedreht, dann arbeitet die Einrichtung in entsprechender Weise entgegengesetzt.
Bei Ausfall der hydraulischen Lenkhilfe kann die Einrichtung rein mechanisch arbeiten. Die Schwinge stützt sich dann nach rechts oder links an einem der Hilfskolben 21 bzw. 21' ab, sobald der Hilfskolben seinen Anschlag 23 bzw. 23' erreicht hat.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, bei welcher in den Übertragungsweg der Lenkbewegungen zwischen dem Handlenkrad und dem Lenkgestänge des Fahrzeuges eine Drehmomentwaage eingeschaltet ist, deren bei Überschreiten eines bestimmten Mindestdrehmomentes bewegbarer Teil auf einen Steuerschieber einwirkt, der gleichzeitig einen im Sinne einer Lenkkraftverstärkung wirksam werdenden Servomotor und ein zum Verstärken der Rückstellkraft dienendes Hilfskolbenpaar steuert, dadurch gekennzeichnet, d' aß die Hilfskolben (21, 21') in einem eigenen Gehäuseteil außerhalb des Steuerschiebergehäuses untergebracht sind.
2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwischen dem als Schwinge (5) ausgebildeten bewegbaren Teil der Drehmomentwaage und dem Steuerschieber (19) ein Zwischenhebel (14) als Übertragungsorgan eingeschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 841693, 877 560, 924 727, 927 616; österreichische Patentschrift Nr. 180 835; schweizerische Patentschriften Nr. 231629, 262 696 britische Patentschrift Nr. 713 786; USA.-Patentschriften Nr. 1981591, 2 063 937, 2 077 747, 2 274 734.