DE1057470B

DE1057470B - Device for controlling a hydraulic servomotor, in particular for boosting the steering force in motor vehicles

Info

Publication number: DE1057470B
Application number: DEF21202A
Authority: DE
Inventors: Erwin Mazur; Rudolf Mittelstrass
Original assignee: FULMINAWERK K G FRANZ MUELLER
Current assignee: FULMINAWERK K G FRANZ MUELLER
Priority date: 1956-09-10
Filing date: 1956-09-10
Publication date: 1959-05-14

Description

Einrichtung zum Steuern eines hydraulischen, insbesondere zur Lenkkraftverstärkung bei Kraftfahrzeugen dienenden 5 Servomotors Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern eines hydraulischen, insbesondere zur Lenkkraftverstärkung bei Kraftfahrzeugen dienenden Servomotors, bei welcher die Querschnittsveränderungen der Zu- und Ablaufwege des Steuermittels durch Annähern und Entfernen von zur Richtung der Steuerbewegungen senkrecht liegenden Steuerflächen mittels in einem Ventilgehäuse verschiebbarer Kolben herbeigeführt werden.Device for controlling a hydraulic, in particular for steering force amplification in motor vehicles serving 5 servo motor The invention relates to a Device for controlling a hydraulic, in particular for steering force amplification Servomotor used in motor vehicles, in which the changes in cross-section the inflow and outflow paths of the control means by approaching and removing to the direction of the control movements by means of vertically lying control surfaces in a valve housing displaceable piston are brought about.

Steuereinrichtungen dieser Gattung weisen verschiedene Nachteile auf. So sind beispielsweise bei einer bekannten Ausführung die Kolben fest auf der verschiebbaren Kolbenstange angeordnet. Die zur einwandfreien Abdichtung notwendige Nachgiebigkeit wird bei der bekannten Einrichtung durch fest mit dem Gehäuse verbundene elastische Ringscheiben erzielt, an denen sich die Kolbenstirnflächen abstützen. Elastische Scheiben dieser Art neigen aber zu radialen Rißbildungen. Die auf den Scheiben aufsitzenden Stirnflächen der Kolben reiben an den nachgebenden Scheiben, was mit Verschleiß verbunden ist.Control devices of this type have various disadvantages. For example, in a known embodiment, the pistons are fixed on the displaceable one Piston rod arranged. The flexibility necessary for perfect sealing is in the known device by firmly connected to the housing elastic Achieved ring disks on which the piston faces are supported. Elastic However, disks of this type tend to form radial cracks. The ones sitting on the panes The end faces of the pistons rub against the yielding disks, causing wear connected is.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Steuereinrichtung der angegebenen Art zu verbessern.The object of the invention is to provide the control device of the specified Kind of improve.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Kolben in an sich bekannter Weise unmittelbar oder mittelbar auf eine zum Empfang des Steuerkommandos bestimmte, axial bewegbare Kolbenstange verschiebbar aufgesetzt sind, die mit Anschlagbunden od. dgl. versehen ist, gegen die sich die Kolben in ihrer neutralen Mittenstellung unter dem Druck von Federn, vorzugsweise mit bekannter abgefangener Vorspannung, anlegen und durch die sie entgegen der Kraft dieser Federn aus ihrer Mittenstellung bewegbar sind. Da die beiden Kolben nunmehr beweglich auf der Kolbenstange angeordnet sind und infolgedessen unabhängig voneinander nachlaufen können, ergeben sich eindeutige Schließverhältnisse und hohe Betriebssicherheit bei äußerst genauer Steuerung. Da die einzelnen Merkmale des Hauptanspruches an sich bekannt sind, soll nur die besonders vorteilhafte Kombination dieser Merkmale in Verbindung mit der besonderen Gattung der Steuereinrichtung geschützt sein.A feature of the invention is that the piston in itself known way directly or indirectly to a to receive the control command certain, axially movable piston rod are slidably placed with stop collars Od. The like. Is provided against which the pistons are in their neutral central position under the pressure of springs, preferably with a known intercepted preload, create and through which they move against the force of these springs from their central position are movable. Since the two pistons are now movably arranged on the piston rod and as a result can run independently of one another, unambiguous results result Closing conditions and high operational reliability with extremely precise control. There the individual features of the main claim are known per se, only the special advantageous combination of these features in connection with the special genus the control device must be protected.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sich der Außenmantel der als Hohlkolben ausgebildeten Kolben zur Verbesserung der Führung nach beiden Seiten der Stirnwandungen hin in axialer Richtung vorstreckt, die innerhalb des Mantels voneinander getrennt liegenden Räume jeweils im Durchlaufweg des Steuermittels liegen und der weitere Steuermittelweg in an sich bekannter Weise über Durchtrittsöffnungen in den Stirnwandungen der Kolben führt.Another feature of the invention is that the outer jacket the piston designed as a hollow piston to improve the guidance to both Sides of the end walls stretched out in the axial direction within the Shell separated from each other rooms in each case in the flow path of the control means lie and the further central control path in a manner known per se via passage openings leads in the end walls of the piston.

Gefäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Kolben in an sich bekannter Weise auf eine zwischen den beiden Anschlagbunden der Kolbenstange eingespannte Buchse verschiebbar aufgesetzt, und diese ist mit einem kolbenartigen Mittelteil in einem entsprechenden, etwa in der Mitte des Ventilgehäuses vorgesehenen, kreisringförmig den Zylinderdurchmesser verjüngenden Zylinderteil gleitend geführt. Die sich bei Verschieben der Kolbenstange beiderseits des kolbenartigen Mittelteils ausbildende Druckdifferenz führt zu einer an diesem Mittelteil angreifenden Reaktionskraft. Da der zur Verbesserung der Führung in axialer Richtung sich vorstreckende Außenmantel der Hohlkolben gleichzeitig beim Verschieben der Kolben die Einlaßöffnungen des Steuermittels freigibt bzw. verschließt, ist die erwähnte Reaktionskraft in der Kolbenstange in besonders vorteilhafter Weise dem Verstellweg der Kolbenstange proportional.A further feature of the invention is provided by the pistons themselves known way in a clamped between the two stop collars of the piston rod Bush slidably attached, and this is with a piston-like middle part in a corresponding, provided approximately in the middle of the valve housing, circular the cylinder diameter tapering cylinder part slidably guided. The at Moving the piston rod on both sides of the piston-like middle part forming Pressure difference leads to a reaction force acting on this central part. Because the outer jacket, which extends in the axial direction to improve guidance the hollow piston at the same time when moving the piston the inlet openings of the Releases or closes the control means, the reaction force mentioned is in the Piston rod proportional to the displacement of the piston rod in a particularly advantageous manner.

Da die Merkmale der Unteransprüche 5, 6, 7 und 11 an sich bekannt sind, sollen diese Unteransprüche nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch gelten.Since the features of the dependent claims 5, 6, 7 and 11 are known per se are, these subclaims should only apply in connection with the main claim.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch die eine Ausführungsform, wobei sämtliche Teile in der neutralen Mittenstellung dargestellt sind, Fig. 2 die gleiche Ausführungsform wie in Fig. 1, bei der jedoch die steuernden Teile oberhalb und unterhalb der Mittellinie nochmals in zwei verschiedenen, von der neutralen Mittenstellung abweichenden Stellungen gezeigt sind, und Fig. 3 einen Schnitt durch die andere Ausführungsform, wobei sämtliche Teile in der neutralen Minenstellung dargestellt sind.In the drawing, two embodiments of the invention are for example shown, namely Fig. 1 shows a section through the one embodiment, all parts are shown in the neutral central position, Fig. 2 the same embodiment as in Fig. 1, but with the controlling parts above and below the center line again in two different, from Positions differing from the neutral center position are shown, and FIG. 3 shows a Section through the other embodiment, with all parts in the neutral Mine position are shown.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein Ventilgehäuse 1 vorgesehen, das an seinen beiden Enden durch als auswechselbare Einsatzkörper ausgebildete Flanschdeckel 2 und 3 abgeschlossen ist. Die für die Erfindung besonders wesentlichen Teile werden von zwei Kolben 4 und 4' gebildet. Diese als Hohlkolben ausgebildeten Kolben weisen auf ihren Stirnseiten Dichtungsflächen 5 und 5' auf, die im Zusammenwirken mit gegenüberstehenden Dichtungsflächen 6 und 6' die Steuerventile bilden. Die Kolben 4 und 4' gleiten auf ihrem äußeren Zylinderumfang in dem Ventilgehäuse 1, mit ihrem inneren Umfang bzw. mit ihrer Bohrung auf einer Buchse 7. Die Kolben 4 und 4', deren Stirnwandungen mit Durchlaßöffnungen 8 und 8' versehen sind, bilden den Abschluß von Kammern 9 und 9'. In diesen Kammern befinden sich vorgespannte Druckfedern 10 und 10', die jeweils auf der einen Seite gegen die Kolben, auf der anderen Seite gegen Scheiben 11 und 11' drücken, die auf die Buchse 7 verschiebbar aufgesetzt sind. Die Buchse 7 ist auf eine Kolbenstange 12 aufgeschoben und wird auf dieser Stange dadurch in ihrer Lage gehalten, daß sie sich auf der einen Seite gegen einen in Form eines ringartigen Vorsprunges am Umfang der Kolbenstange 12 ausgebildeten Bund 13 legt, der gleichzeitig als Anschlag für den Kolben 4 dient, während auf der anderen Seite eine auf analoge Weise wie der Bund 13 wirksame Buchse 14 mit einem Bund 13' vorgesetzt ist, die durch eine Mutter 15 gegen die Buchse 7 gepreßt wird. Die Buchse 7 bildet in ihrem mittleren Teil 16 selbst einen Kolben, der in dem Gehäuse 1 in einem entsprechenden, etwa in der Mitte des Gehäuses vorgesehenen, kreisringförmig den Zylinderdurchmesser verjüngenden Zylinderteil 16' dicht gleitend geführt ist. Der Flanschdeckel 2 ist mit einer Ringnut 17 versehen, die durch Bohrungen 18 mit der Kammer 19 in Verbindung steht. Ähnliche Bohrungen 20 weist auch der Flanschdeckel 3 auf. Hier stellen die Bohrungen 20 die Verbindung der Kammer 19' mit der Kammer 21 her. Sowohl sämtliche gleitend verschiebbaren Teile wie auch die festen Flächen, die kein Steuermittel durchtreten lassen dürfen, sind durch nicht näher bezeichnete, mit Dichtungsmaterial gefüllte Ringnuten abgedichtet. Das Ventilgehäuse 1 ist mit einer Reihe von Ringnuten versehen, an die die verschiedenen Steuerleitungen (nicht dargestellt) angeschlossen sind. Die das Steuermittel fördernde Druckpumpe ist an die Einlaßbohrungen 22 und 22' angeschlossen, die in die Ringkammern 23 und 23' einmünden. Die eine Seite des Arbeitszylinders des Servomotors ist an die Öffnung 24, die andere Seite an die Öffnung 25 des Gehäuses 1 herangeführt. Die Ableitung des Steuer- oder Arbeitsmittels erfolgt über die Ringnuten 26 und 26' sowie die Auslaßbohrungen 27 und 27'. Die Übertragung des Steuerkommandos erfolgt über einen an dem Auge 28 angelenkten Bolzen 29. Die Hin- und Herbewegungen des Auges 28 werden jedoch nicht direkt, sondern über eine zwischengeschaltete Feder 30 auf die Kolbenstange 12 übertragen.In the embodiment according to FIG. 1, a valve housing 1 is provided, the flange cover designed as an exchangeable insert body at both ends 2 and 3 is complete. The parts that are particularly essential for the invention are formed by two pistons 4 and 4 '. These pistons, designed as hollow pistons, have on their end faces sealing surfaces 5 and 5 ', which interact with opposing Sealing surfaces 6 and 6 'form the control valves. The pistons 4 and 4 'slide on its outer cylinder circumference in the valve housing 1, with its inner circumference or with their bore on a bush 7. The pistons 4 and 4 ', their end walls are provided with passage openings 8 and 8 ', form the closure of chambers 9 and 9 '. In these chambers there are pre-tensioned compression springs 10 and 10 ', the each on one side against the pistons, on the other side against the washers Press 11 and 11 ', which are slidably fitted onto the socket 7. The socket 7 is pushed onto a piston rod 12 and is thereby in their position held that they are on one side against one in the form of a ring-like projection on the circumference of the piston rod 12 sets collar 13, which also serves as a stop for the piston 4, while on the other side a bushing 14 with a collar 13 ', which is effective in a manner analogous to that of the collar 13, is provided which is pressed against the socket 7 by a nut 15. The socket 7 forms in its central part 16 itself a piston, which is located in the housing 1 in a corresponding, Provided approximately in the middle of the housing, the cylinder diameter is circular tapered cylinder part 16 'is guided tightly sliding. The flange cover 2 is provided with an annular groove 17 which communicates with the chamber 19 through bores 18 stands. The flange cover 3 also has similar bores 20. Here are the Bores 20 connect the chamber 19 'to the chamber 21. Both all sliding parts as well as the fixed surfaces that have no control means are allowed to pass through are unspecified with sealing material filled ring grooves sealed. The valve housing 1 is provided with a number of annular grooves provided to which the various control lines (not shown) are connected are. The pressure pump conveying the control means is connected to the inlet bores 22 and 22 'connected, which open into the annular chambers 23 and 23'. One side of the The working cylinder of the servomotor is to the opening 24, the other side to the Opening 25 of the housing 1 brought up. The derivation of the control or work equipment takes place via the annular grooves 26 and 26 'and the outlet bores 27 and 27'. the The control command is transmitted via a bolt articulated to the eye 28 29. The to and fro movements of the eye 28 are not direct, but rather Transferred to the piston rod 12 via an interposed spring 30.

Solange auf die beschriebene Einrichtung kein Steuerkommando einwirkt, befinden sich die Teile in der in der Abbildung dargestellten Mittenlage, in der sie durch die beiden Druckfedern 10 und 10' gehalten werden. Das Steuermittel bzw. Arbeitsmittel für den Servomotor wirkt auf beide Zylinderseiten des Servomotors mit gleichem Druck ein. Das in die Leitung 22 eintretende Steuermittel wirkt hierbei auf dem Wege über die Ringnut 23, den Steuerquerschnitt 31, die Kammer 9, die Durchlaufbohrungen 8, die Kammer 19, die Bohrungen 18, die Ringnut 17 und die An -schlußöffnung 24 auf die eine Seite des Verstellkolbens im Servomotor ein, das durch die Einlaßöffnung 22', die Ringnut 23', die Kammer 9', die Bohrungen 8', die Kammer 19', die Bohrungen 20, die Kammer 21 und die Öffnung 25 auf die andere Seite des Verstellkolbens im Servomotor. Der Ablauf des von der Pumpe ständig geförderten Steuermittels erfolgt über die beiden Auslaßöffnungen 27 und 27', zu denen das Steuermittel aus der Kammer 9 über die Bohrungen 8, die Kammer 19, den von den beiden Steuerflächen 6 und 5 gebildeten gesteuerten Durchlaß, die Ringnut 26 und auf der anderen Seite aus der Kammer 9' über die Bohrungen 8', den von den beiden Flächen 6' und 5' gebildeten Steuerquerschnitt und die Ringnut 26' zufließt.As long as no control command acts on the device described, the parts are in the central position shown in the figure, in the they are held by the two compression springs 10 and 10 '. The control means or Work equipment for the servomotor acts on both cylinder sides of the servomotor with the same pressure. The control means entering the line 22 acts here on the way via the annular groove 23, the control cross-section 31, the chamber 9, the through-holes 8, the chamber 19, the bores 18, the annular groove 17 and the connection opening 24 on one side of the adjusting piston in the servomotor, which passes through the inlet opening 22 ', the annular groove 23', the chamber 9 ', the bores 8', the chamber 19 ', the bores 20, the chamber 21 and the opening 25 on the other side of the adjusting piston in the Servo motor. The control medium, which is constantly conveyed by the pump, is drained via the two outlet openings 27 and 27 ', to which the control means from the chamber 9 via the bores 8, the chamber 19, that of the two control surfaces 6 and 5 formed controlled passage, the annular groove 26 and on the other hand from the Chamber 9 'via the bores 8' formed by the two surfaces 6 'and 5' Control cross-section and the annular groove 26 'flows in.

Wirkt jetzt beispielsweise ein Steuerkommando auf die Kolbenstange 12 ein, derzufolge diese Stange entgegen der Wirkung der vorgespannten Feder 10' nach rechts bewegt wird, so verschieben sich damit auch beide Kolben 4 und 4' nach rechts. Damit werden die Steuerquerschnitte 32 und 31' verengt und die Querschnitte 31 und 32' vergrößert. Die Folge ist, daß infolge einer Stauung des nach der Rücklaufbohrung 27 übertretenden Steuermittels in der Kammer 19 eine Druckerhöhung eintritt, die sich auf die Zylinderseite des Servomotors auswirkt, die an die Bohrung 24 angeschlossen ist. Gleichzeitig damit wird auf der anderen Seite durch die Vergrößerung des Steuerquerschnittes 32' dem durch die Bohrung 27' ablaufenden Steuermittel ein geringerer Widerstand entgegengesetzt, so daß der Druck in der Kammer 19' und damit auch in der Zylinderseite des Servomotors abfällt, die an die Bohrung 25 angeschlossen ist. Der Servomotorkolben führt also infolge der verschieden groß gewordenen Drücke auf seinen beiden Seiten eine Verstellbewegung aus, wobei das hierdurch auf der einen Seite verdrängte Steuermittel durch die Bohrung 25, die Kammer 21, die Bohrung 20 und den vergrößerten Steuerquerschnitt 32' einen erleichterten Ablauf durch die Bohrung 27' findet.For example, if a control command now acts on the piston rod 12, as a result of which this rod counteracts the action of the pretensioned spring 10 ' is moved to the right, so that both pistons 4 and 4 'move afterwards to the right. The control cross-sections 32 and 31 'are thus narrowed and the cross-sections 31 and 32 'enlarged. The consequence is that as a result of a stagnation of the after the return bore 27 exceeding control means in the chamber 19 occurs a pressure increase, the affects the cylinder side of the servomotor that is connected to the bore 24 is. At the same time, on the other hand, by increasing the control cross-section 32 'there is less resistance to the control means running through the bore 27' opposite, so that the pressure in the chamber 19 'and thus also in the cylinder side of the servomotor which is connected to the bore 25 drops. The servo motor piston thus leads as a result of the pressures that have become different on both sides an adjustment movement, with the control means displaced on one side as a result through the bore 25, the chamber 21, the bore 20 and the enlarged control cross section 32 'finds a facilitated drainage through the bore 27'.

Unterstützt werden diese Wirkungen gleichzeitig dadurch, daß auf der einen Seite die Drosselung des Steuermittelzulaufes zur Kammer 9 infolge Vergrößerung des Querschnittes 31 vermindert und auf der anderen Seite die Drosselung des Zulaufes zur Kammer 9' infolge Verminderung des Ouerschnittes 31' erhöht wird.These effects are supported at the same time by the fact that on the one side the throttling of the control medium supply to the chamber 9 as a result of enlargement of the cross section 31 is reduced and on the other hand the throttling of the inlet to the chamber 9 'due to a reduction in the cross section 31' is increased.

Der Druckanstieg in der Kammer 9 und die gleichzeitige Druckabsenkung in der Kammer 9' haben aber noch eine weitere Auswirkung. An sich wird durch Verschieben der Kolbenstange 12 nach rechts schon durch die zusätzliche Spannung der Feder 10' eine Rückstellkraft erzeugt, die die Kolbenstange 12 wieder in ihre Mittenstellung zurückzubringen sucht. Diese Rückstellkraft wird dadurch noch erhöht, daß durch die Druckerhöhung in der Kammer 9 auf die rechte Seite des Kolbenteiles 16 ein größerer Druck ausgeübt wird als auf die linke Seite, die dem verminderten Druck in der Kammer 9' ausgesetzt ist.The increase in pressure in the chamber 9 and the simultaneous decrease in pressure in the chamber 9 'but have another effect. In itself is made by moving the piston rod 12 to the right by the additional tension of the spring 10 ' a restoring force is generated which returns the piston rod 12 to its central position seeks to bring back. This restoring force is increased by the fact that the pressure increase in the chamber 9 on the right side of the piston part 16 is greater Pressure is applied than on the left side, which is the decreased pressure in the chamber 9 'is exposed.

Ist die Kolbenstange 12 so weit nach rechts verschoben worden, daß die beiden Dichtungsflächen 6 und 5 schließlich aufeinanderliegen, so erfolgt aus der Kammer 19 überhaupt kein Ablauf des Steuermittels nach der Ablaufbohrung 27 hin. Diese Stellung des Kolbens 4 ist in dem oberen Teil der Fig. 2 dargestellt. Fig. 2 zeigt, daß diese Stellung der Kolbenstange 12 aber noch nicht die Endstellung ist, in die die Stange 12 gebracht werden kann. Zu beachten ist nämlich, daß der Kolben 4' bei Anlage der Steuerflächen 5 und 6 in seinem rechten Teil noch nicht an der Steuerfläche 33' zur Anlage gekommen ist. Der Durchtrittsquerschnitt 31 hat also immer noch eine bestimmte Größe. Die Größe dieses Querschnittes bestimmt aber indirekt den Druck in der Kammer 9 und damit den Verstelldruck, der auf die Kolbenseite des Servomotorzylinders einwirkt, die an die Bohrung 24 angeschlossen ist. Wird nämlich der Querschnitt 31' durch ein noch weiteres Verschieben der Kolbenstange 12 nach rechts, nachdem der Steuerquerschnitt 32 zuvor schon allmählich verengt und schließlich geschlossen wurde, ebenfalls weiter verengt, so entsteht damit ein erhöhter Rückstaudruck sowohl in der Bohrung 22' als auch in der Bohrung 22. Durch weiteres Verengen des Querschnittes 31' wird demnach eine weitere Zunahme des Druckes in der Kammer 9 hervorgerufen, wodurch die Verstellkräfte des Servomotors eine noch weitere Verstärkung erfahren, so daß das Verstellen der Lenkräder noch rascher und kräftiger vor sich geht. Dadurch, daß die axiale Öffnungsweite des Steuerquerschnittes 31' größer bemessen ist als die des Steuerquerschnittes 32, wird im übrigen erreicht, daß die Dichtungsflächen 6 und 5 auf jeden Fall mit einem gewissen Andruck aufeinandergepreßt werden können, was nicht der Fall wäre, wenn sich die rechte Stirnfläche des Hohlkolbens 4' in demselben Augenblick an die Fläche 33' anlegen würde, in dem auch die Flächen 5 und 6 miteinander zur Anlage kommen.Has the piston rod 12 been moved so far to the right that the two sealing surfaces 6 and 5 finally lie one on top of the other, so takes place of the chamber 19, there is absolutely no drainage of the control means after the drainage hole 27 there. This position of the piston 4 is shown in the upper part of FIG. Fig. 2 shows that this position of the piston rod 12 is not yet the end position is into which the rod 12 can be brought. It should be noted that the Piston 4 'not yet in its right part when the control surfaces 5 and 6 are in contact has come to rest on the control surface 33 '. The passage cross section 31 has so still a certain size. However, the size of this cross-section determines indirectly the pressure in the chamber 9 and thus the adjustment pressure on the piston side of the servomotor cylinder which is connected to the bore 24 acts. Will namely the cross-section 31 'by a still further displacement of the piston rod 12 to the right, after the control cross-section 32 has already gradually narrowed beforehand and finally closed, also narrowed further, so a increased back pressure both in the bore 22 'and in the bore 22. Through further narrowing of the cross-section 31 'will accordingly result in a further increase in the pressure caused in the chamber 9, whereby the adjustment forces of the servomotor an even more Learn more gain, so that the adjustment of the steering wheels even faster and is going on more vigorously. Because the axial opening width of the control cross-section 31 'is dimensioned larger than that of the control cross-section 32, is achieved in the rest, that the sealing surfaces 6 and 5 are pressed against each other in any case with a certain pressure can be, which would not be the case if the right end face of the hollow piston 4 'would apply to surface 33' at the same instant that the surfaces 5 and 6 come to rest with each other.

Die äußerste rechte Lage, die die Kolbenstange 12 überhaupt einnehmen kann, ist im unteren Teil der Fig. 2 dargestellt.The rightmost position that the piston rod 12 occupy at all can, is shown in the lower part of FIG.

Die in Fig. 1 in den Kraftübertragungsweg zwischen dem Bolzen 29 und der Kolbenstange 12 eingeschaltete vorgespannte Feder 30 hat insbesondere dann eine besondere Bedeutung, wenn die Steuereinrichtung zum Steuern des Servomotors bei einer Anlage zur Lenkkraftverstärkung von Fahrzeugen verwendet wird. Bei solchen Lenkkraftverstärkereinrichtungen werden die Steuerkommandos für die hydraulische Lenkhilfe ganz allgemein dadurch hervorgebracht, daß man in den Drehmomentenweg, der von dem Handlenkrad des Fahrzeuges zum Lenkgestänge der Räder führt, eine Vorrichtung einschaltet, die, sobald das eingeleitete Drehmoment einen bestimmten Wert überschreitet, einen Kommandogeber, etwa in Gestalt eines Steuerfingers, zum Ausschlag bringt, der die Kraftverstärkereinrichtung für die Hilfskraftlenkung zur Wirksamkeit bringt. Ein solcher Steuerfinger oder Hebel würde in einem solchen Falle durch den Bolzen 29 am Auge 28 angelenkt zu denken sein. Damit dieser Steuerfinger nur dann Bewegungen ausführt und Steuerkommandos liefert, wenn das von dem Handlenkrad eingeleitete Drehmoment auch tatsächlich erst einen bestimmten Mindestwert überschreitet, muß bei solchen Lenkhilfsanlagen noch irgendeine drehmomentmessende Einrichtung vorhanden sein. Diese Einrichtung braucht nicht immer gerade in den Drehmomentweg der Lenkradspindel eingesetzt zu sein. Man kann vielmehr auch so verfahren, wie es vielfach bei Gleitschiebersteuerungen geschieht, daß der Steuerfinger zum Bewegen eines Steuerschiebers benutzt wird, der durch zwei vorgespannte Federn in seiner Mittenstellung gehalten wird. In diesem Falle wirken diese beiden Federn als eine das Drehmoment wägende Einrichtung, und es können Steuerimpulse und damit die Lenkhilfe nur dann zustande kommen, wenn die Spannkraft der einen oder der anderen der beiden Federn, die beide mit entsprechenden Vorspannungen eingesetzt sind, überwunden wird.The in Fig. 1 in the power transmission path between the bolt 29 and the piston rod 12 switched on pretensioned spring 30 in particular then has a of particular importance when the control device is used to control the servomotor a system for the steering force amplification of vehicles is used. In such Steering booster devices are the control commands for the hydraulic Steering assistance generally brought about by the fact that one in the torque path, which leads from the hand steering wheel of the vehicle to the steering linkage of the wheels, a device switches on which, as soon as the introduced torque exceeds a certain value, causes a command transmitter, for example in the form of a control finger, to deflect, which brings the power amplifier device for the power steering to effectiveness. Such a control finger or lever would in such a case be through the bolt 29 to be thought of as hinged to the eye 28. So that this control finger only makes movements executes and delivers control commands when initiated by the hand steering wheel Torque actually only exceeds a certain minimum value, must some torque-measuring device is still present in such power steering systems be. This device does not always need straight into the torque path of the steering wheel spindle to be employed. Rather, one can proceed in the same way as is often the case with sliding valve controls happens that the control finger is used to move a control slide, which is held in its central position by two pretensioned springs. In this Case, these two springs act as a torque weighing device, and control impulses and thus the power steering can only come about if the Resilience of one or the other of the two springs, both with corresponding Pre-stresses are used, is overcome.

Die Erfindung zeigt eine Bauweise, die es möglich macht, auch bei Ventilsteuerungen die Drehmomentwaage innerhalb der Steuereinrichtung unterzubringen, ohne daß hierdurch das Bewegen und vor allem das feste Gegeneinanderpressen der Ventilsitze beeinträchtigt wird. Die vorgenannten Federn sind bei dem in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit 10 und 10' bezeichnet. Diese Federn bzw. ihre Vorspannung bestimmen einerseits, oberhalb welcher Verstellkraftwerte die Kolbenstange 12 überhaupt erst beginnt, Steuerbewegungen auszuführen, und rufen andererseits zugleich auch diejenigen Andruckkräfte hervor, die jeweils notwendig sind, um die Stirnflächen der Ventile dicht auf ihre Sitze zu drücken.The invention shows a design that makes it possible, even with Valve controls to accommodate the torque balance within the control device, without the movement and especially the firm pressing against each other Valve seats is affected. The aforementioned springs are in the one shown in Fig.1 Embodiment of the invention denoted by 10 and 10 '. These springs or their On the one hand, preload determines above which adjusting force values the piston rod 12 only begins to make steering movements and, on the other hand, call at the same time those pressure forces emerge that are each necessary to the To press the end faces of the valves tightly onto their seats.

Würde die Verbindung zwischen dem Auge 28 und der Kolbenstange 12 starr sein und die Kolbenstange 12 mit dem Kolben 4' bereits so weit nach rechts verschoben worden sein, daß die rechte Stirnseite dieses Kolbens an der Fläche 33' zur Anlage gekommen ist, und in diesem Falle seitens des Handlenkrades ein weiterhin zunehmendes Drehmoment zur Einwirkung gebracht werden, so würde dies an der Anlagefläche 33' einen unzulässig hohen Flächendruck hervorrufen, der unter Umständen zu Beschädigungen führen kann. Diese Gefahr eines gewaltsamen Aufpressens an der bezeichneten Stelle wird durch die als elastisches Zwischenglied in den Kraftübertragungsweg eingeschaltete Feder beseitigt.Would the connection between the eye 28 and the piston rod 12 be rigid and the piston rod 12 with the piston 4 'already so far to the right have been moved that the right end face of this piston on the surface 33 ' has come to the plant, and in this case on the part of the hand steering wheel continues Increasing torque are brought into action, so this would be on the contact surface 33 'cause an impermissibly high surface pressure, which under certain circumstances can lead to damage can lead. This danger of forcibly pressing on at the designated point is switched on as an elastic intermediate member in the power transmission path Spring eliminated.

An sich ist es bei Hilfskraftlenkungen der beschriebenen Art durchaus erwünscht, daß dem Steuerfinger oder irgendeinem anderen von oder mit diesem Finger bewegten Teil ein fester Widerhalt beim Überschreiten eines maximalen Drehmomentes geboten wird, da diese Lenkhilfseinrichtungen meist so aufgebaut sind, daß in diesem Augenblick, wo ein solcher Widerhalt wirksam wird, bei Weiterdrehen des Handlenkrades im gleichen Sinne diese Drehungen unmittelbar auf das Lenkgestänge der Räder übertragen werden. In einem solchen Falle tritt dann ein normales Bewegen der Lenkräder ein, wie es bei jedem Fahrzeug der Fall ist, das keine Einrichtung zur Lenkkraftverstärkung aufweist. Eine solche Möglichkeit der Direktlenkung erscheint schon deshalb geboten, weil eine Möglichkeit bestehen muß, auch dann von dem Handlenkrad auf die Fahrzeugräder einzuwirken, wenn eine vorhandene Lenkhilfe aus irgendeinem Grunde versagt. Hat man es mit einer Lenkhilfsanlage zu tun, die, wie es oft der Fall ist, bereits an irgendeiner Stelle einen Anschlag aufweist, der bestimmungsgemäß dazu dient, in dem soeben beschriebenen Falle den erforderlichen Widerhalt zu bewirken, so empfiehlt es sich, die in Fig. 1 dargestellte Steuereinrichtung so in Verbindung mit dieser Hilfseinrichtung zu verwenden, daß dieser Anschlag dann wirksam wird, wenn die Feder 30 vorher um ein kleines Maß zusammengedrückt worden ist. Nach den Erfahrungen kommt ein Zusammendrücken der Feder 30 um etwa 0,5 mm in Frage.In and of itself, it is quite the case with power steering of the type described desired that the control finger or any other of or with that finger moving part a fixed resistance when exceeding a maximum torque is offered because these power steering systems are usually constructed so that in this The moment when such a resistance becomes effective when turning the hand steering wheel further in the same sense, these rotations are transmitted directly to the steering linkage of the wheels will. In such a case, the steering wheels will move normally, As is the case with every vehicle, it does not have a device for power steering having. Such a possibility of direct steering appears to be necessary if because there must be a possibility, also then from the hand steering wheel to the vehicle wheels take action if an existing power steering fails for any reason. Has you are dealing with a power steering system that, as is often the case, is already on any point has a stop that is intended to be used in To bring about the necessary resistance to the case just described is recommended it is, the control device shown in Fig. 1 in connection with this To use auxiliary device that this stop is effective when the spring 30 has previously been compressed by a small amount. After the experience comes a compression of the spring 30 by about 0.5 mm in question.

Die V orspannung der Feder 30 muß im übrigen so groß bemessen sein, daß sie größer ist als der größte im Betriebe an der Kolbenstange 12 auftretende Gegendruck. Dieser Gegendruck setzt sich aus dem Federgegendruck und dem Rückstelldruck zusammen, der nach den früheren Erläuterungen auf den Kolbenteil 16 zur Einwirkung kommt.The preload of the spring 30 must also be so large that that it is larger than the largest occurring on the piston rod 12 in operation Back pressure. This counter pressure is made up of the spring counter pressure and the return pressure together, according to the earlier explanations on the piston part 16 to act comes.

Das in Fig. 3 gezeigte Steuergerät arbeitet im wesentlichen wie das zuvor beschriebene. Das Ventilgehäuse 1 ist rechts und links durch je einen Deckel 2 und 3 abgeschlossen und mit Bohrungen zur Aufnahme der Ventilkörper 34 und 34' versehen. Diese Ventilkörper sind auf einer hohlgebohrten Kolbenstange verschiebbar gelagert und auch im Gehäuse längsverschiebbar angeordnet. Am linken Ende der Stange 35 ist ein Gabelkopf 36 aufgeschraubt, der in der Längsrichtung einstellbar und durch eine Gegenmutter 37 gesichert ist. Auf der gegenüberliegenden Seite sind auf die Kolbenstange zwei Muttern 38 aufgeschraubt, die die Feder 10 in begrenztem Maße nachzuspannen erlauben und damit auch eine Einstellung der Ventilkörper 34 und 34' ergeben. Die Federn 10 und 10' sind mit bekannter abgefangener Vorspannung eingesetzt und stützen sich jeweils nach der Außenseite über eine Scheibe 39 bzw. 40 gegen die Buchsen 41 bzw. 42 ab.The control device shown in Fig. 3 operates essentially like that previously described. The valve body 1 is right and left through each a cover 2 and 3 completed and with holes for receiving the valve body 34 and 34 'provided. These valve bodies are on a hollow piston rod mounted displaceably and arranged to be longitudinally displaceable in the housing. On the left End of the rod 35 a fork head 36 is screwed, which in the longitudinal direction is adjustable and secured by a lock nut 37. On the opposite On the side two nuts 38 are screwed onto the piston rod, which secure the spring 10 Allow re-tensioning to a limited extent and thus also an adjustment of the valve body 34 and 34 'result. The springs 10 and 10 'are of known intercepted bias are used and are supported on the outside via a disc 39 or 40 against the sockets 41 and 42, respectively.

Auch bei diesem Ventil sind Flächen zum Erzeugen eines zusätzlichen Rückstelldruckes vorgesehen. Um einen solchen Rückstelldruck hervorzurufen, sind die Buchsen 41 und 42 an ihren den Ventilkörpern zugekehrten Enden abgeschrägt, wodurch sie beim Schließen der Ventile eine Ringfläche 49 bzw. 49' ergeben, an der der Rückstelldruck angreift.With this valve, too, there are areas for generating an additional Return pressure provided. In order to produce such a return pressure, are the sockets 41 and 42 beveled at their ends facing the valve bodies, whereby they produce an annular surface 49 or 49 'when the valves are closed, on which the return pressure attacks.

Der Weg, den das Steuermittel in der dargestellten Mittenlage nimmt, ist in der Fig.3 durch die eingetragenen Pfeile ersichtlich gemacht. Der Zulauf des Steuermittels von Seiten der Pumpe erfolgt durch die Bohrung 43 hindurch. Die Rücklaufleitungen, die zu dem Behälter führen, aus dem die Pumpe wieder ansaugt, sind an die Ringnuten 44 und 45 angeschlossen zu denken. Die beiden Zylinderseiten des Servomotors sind einerseits an die Ringnut 46 und andererseits an die Ringnut 47 angeschlossen.The path that the control means takes in the center position shown, is made evident in FIG. 3 by the arrows entered. The inflow of the control means on the part of the pump takes place through the bore 43. the Return lines that lead to the container from which the pump draws again, are to be thought of as being connected to the annular grooves 44 and 45. The two cylinder sides of the servomotor are on the one hand to the annular groove 46 and on the other hand to the annular groove 47 connected.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for controlling a hydraulic, in particular Servomotor for boosting the steering force in motor vehicles, in which the changes in the cross-section of the inflow and outflow paths of the control means due to approach and removing control surfaces perpendicular to the direction of control movements be brought about by means of pistons displaceable in a valve housing, thereby characterized in that the pistons (4 and 4 ') directly in a manner known per se or indirectly to an axially movable one intended to receive the control command The piston rods (12) are slidably attached, with stop collars (13 and 13 ') is provided against which the pistons are in their neutral center position the pressure of springs (10 and 10 '), preferably with a known intercepted preload, invest.

2. Device according to claim 1, characterized in that the outer jacket the piston (4 and 4 ') designed as a hollow piston to improve guidance protrudes on both sides of the end walls in the axial direction, the inside of the shell separated from each other spaces in each case in the flow path of the control means lie and the further central control path in a manner known per se via passage openings (8 and 8 ') leads in the end walls of the piston.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the pistons (4 and 4 ') are known per se One way between the two stop collars (13 and 13 ') of the piston rod (12) clamped bushing (7) are slidably placed and that these with a piston-like middle part (16) in a corresponding, approximately in the middle of the valve housing (1) provided, the cylinder diameter tapering circular ring-shaped cylinder part (16 ') is slidably guided.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the central cylinder part (16 ') of the valve housing (1) of the same limited width is like the piston-like middle part (16) guided in it the piston rod (12) on the bushing (7).

5. Device according to the claims 1 to 4, characterized in that the chambers (9 and 9 '), which the cavity side the piston (4 and 4 ') is facing the pressure-side receptacle of the control means to serve.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the area of the piston directly acted upon by the supply pressure of the control means (4 and 4 ') is each dimensioned larger than that acted upon by the same pressure side Area of the piston-like middle part (16).

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the through-holes (8 and 8 ') control means penetrating into the piston (4 and 4 ') in each case of a chamber (19 or 19 '), from which it is free to the working cylinders of the servo motor after the return and suction side of the pump conveying the control means via the through the movements of the pistons (4 and 4 ') controlled passage cross-section exit can. B.

Device according to Claims 1 to 7, characterized in that the by the piston (4 and 4 ') controlled axial opening widths (31 and 31') in the Inlet paths to the control means receiving chambers (9 and 9 ') are each greater than that of the drainage paths controlled by the same pistons.

9. Establishment according to the Claims 1 to 8, characterized in that with the movable control surfaces (5 and 5 ') the pistons (4 and 4') cooperating solid control surfaces (6 and 6 ') replaceable insert bodies (2 and 3) are formed by the end faces.

10. Device according to Claims 1 to 9, characterized in that the valve pistons (34 and 34 ') facing ends of the fixed bushings (41 and 42) by chamfering their edges are provided with an annular surface (49 or 49 '), the size of which corresponds to the desired effective on the control lever or steering wheel, proportional to the pressure of the control means Reaction force is adapted.

11. Device according to claim 1, characterized in that that the central control path passes through the partially hollow piston rod (35) (Fig. 3).

12. Device according to claims 1 to 11, characterized in that that between the piston rod (12) and the point of application of their axial movement adjusting forces a compression spring housed in a spring housing (50) (30) is switched on, the bias of which is dimensioned greater than the largest in Operations on the piston rod (12) occurring counter pressure (Fig. 1).