DE1057471B - Lenkgetriebe mit hydraulischer Hilfskraftlenkung fuer Kraftfahrzeuge mit unterteilter Lenkspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit unterteilter Lenkspindel, deren vorzugsweise über Steilgewinde ineinandergreifende Teile bei Überschreiten eines bestimmten Lenkdrehmomentes sich axial und/oder radial gegeneinander verstellen und dadurch einen hydraulischen Servomotor für die Lenkung steuern.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, den Aufbau derartiger Lenkgetriebe zu vereinfachen, insbesondere durch Wegfall umständlicher Hebelübertragungen oder anderer Übertragungselemente.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die X^entilkörper der Ringkolben als Hohlkolben ausgebildet sind, die sich einerseits an festen Anschlägen einer Steuerhülse, andererseits über Federn mittelbar oder unmittelbar an dem verschiebbaren Lenkrohr abstützen.

Bei einem bekannten Lenkgetriebe sind die Ventilringe fest auf dem A^erschieberohr angeordnet, so daß die notwendige Nachgiebigkeit in elastische Ringscheiben verlegt ist. Derartige Scheiben neigen aber leicht zu Rißbildungen. Auch reiben die Scheiben beim Nachgeben auf den Stirnflächen. Da die Membranscheiben verhältnismäßig groß sein müssen, nimmt das Ventil auch viel Raum ein.

Alle diese Nachteile werden durch die Anordnung nach der Erfindung beseitigt. Es wird eine gedrängte Bauweise erreicht. Auch wird der Verschleiß praktisch völlig vermieden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Hohlkolben auf die Steuerhülse aufgeschoben, die zwischen vorzugsweise mit Kugellagern versehenen Bunden des Lenkrohrs an diesem axial abgestützt ist. Nunmehr kann die Steuerhülse mit radialem Spiel auf die Lenkspindel aufgesetzt sein. Verbiegungen der Steuerhülse durch die Lenkspindel sind daher nicht zu befürchten, so daß das Ventil mit hoher Genauigkeit arbeitet.

Um bei Ausfall des hydraulischen Motors ein mechanisches Lenken zu ermöglichen, bilden gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Stirnflächen am Steuerzylinder bzw. an den Buchsen Anschläge, an denen sich die Hohlkolben bei Ausfall des Servomotors abstützen.

Für die zufriedenstellende Funktion des Ventils ist es ferner wesentlich, daß gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung die Ringspalte für den ölzulauf größere Weite haben als die Ringspalte für den ölrücklauf.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. 1 den die Steuereinrichtung enthaltenden Teil des Lenkgetriebes gemäß der Erfindung in Seitenansicht, zur Hälfte im Längsschnitt,

Lenkgetriebe mit hydraulischer
Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge
mit unterteilter Lenkspindel

Anmelder:

Fulminawerk K. G. Franz Müller,
Mannheim-Friedrichsfeld

Hermann Reiter, Ludwigshafen/Rhein,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 einen Schnitt durch das Steuergehäuse gemäß Linie II-II der Fig. 1 und

Fig. 3 und 4 zwei Längsschnitte durch das Steuergehäuse mit den Steuereinrichtungen in zwei weiteren Stellungen.

Das Lenkgetriebe besitzt ein Lenkungsgehäuse 1 und ein bei 2 angeflanschtes Steuergehäuse 3. Diese Gehäuse sind von der das nicht dargestellte Lenkrad tragenden Lenkwelle durchsetzt, die geteilt ist und aus dem Lenkrohr 4 und der Lenkspindel 5 besteht. Auf der dem Lenkungsgehäuse entgegengesetzten Seite des Steuergehäuses 3 ist ein Flansch 6 angesetzt, der üblicherweise mit dem Lenkungsschutzrohr 7 versehen ist. Das dem Lenkrohr 4 zugekehrte Ende der Lenkspindel 5 ist mit Steilgewinde 8 versehen, in das ein entsprechendes Muttergewinde 9 am Ende der Lenkspindel 5 eingreift.

Das Lenkrohr 4 ist sowohl axial als auch radial beweglich, wobei in dem dem Lenkgehäuse zugekehrten Ende das Steilgewinde 9 als Lagerstelle dient, während die in der Nähe des nicht dargestellten Handrades angeordnete Lagerung bekannter Bauart sein kann. Zum Übertragen der Axialbewegung vom Lenkrohr 4 auf die in dem Steuergehäuse angeordneten Steuerorgane sind zwei Kugel- oder Rollenlager 10 und 10' vorgesehen. Zwei mit entsprechenden Dichtringen versehene Schulterringe 11 bzw. 11', die gleichzeitig als Lagerringe ausgebildet sind, sind stirnseitig zu einer Steuerhülse 12 angeordnet. Die Steuerhülse umgibt das Lenkrohr 4 mit Spiel. Die Schulterringe

S09 510/298

Claims (5)

1 11 bzw. 11' sind axial gleitend in Buchsen 13 bzw. 13' gelagert, die unbeweglich in dem den Steuerzylinder bildenden Steuergehäuse 3 angeordnet sind. Zwischen den Buchsen 13 bzw. 13' sind zwei Hohlkolben 14 bzw. 14' gleitbar in dem Steuerzylinder gelagert. Die Hohlkolben stützen sich mit den einander zugekehrten Stirnseiten an einem äußeren Ringflansch 15 der Steuerhülse ab, und zwar unter der Wirkung von Wendelfedern 16 bzw. 16' mit vorzugsweise abgefangener Vorspannung, die mit ihren den Hohlkolben abgewendeten Enden an Ringen 17 bzw. 17' anliegen. Die Ringe 17 bzw. 17' sind an inneren Ringabsätzen der Buchsen 13 bzw. 13' abgestützt. Die Wendelfedern können auch als Tellerfedern ausgebildet sein, wodurch eine gedrängtere Bauart mög-Hch ist. Zwischen die beiden Hohlkolben 14 bzw. 14' ragt ein innerer Ringflansch 18 des Steuergehäuses 3. Die einander zugekehrten Stirnflächen der Hohlkolben 14 bzw. 14' bilden gegenüber dem Innenflansch 18 Ringspalte 19 und 19'. Die einander abgekehrten Stirnflächen der Hohlkolben 14 bzw. 14' bilden mit den einander zugekehrten Enden der Stirnflächen der Buchsen 13 bzw. 13' Ringspalte 20 bzw. 20'. Die Ringspalte 19 bzw. 19' münden in Ringräume 21 bzw. 21', die über Bohrungen mit dem Rücklaufstutzen 22 in Verbindung stehen. Die Ringspalte 20 bzw. 20' münden außen in im Steuergehäuse vorgesehene Ringräume 23 bzw. 23', die mit dem Pumpenzulauf 24 (Fig. 2) in Verbindung stehen. Die Ringspalte 20 bzw. 20' stehen innen mit Ringräumen 25 bzw. 25' in Verbindung, die über Bohrungen 26 bzw. 26' mit den zum Arbeitszylinder führenden Auslässen 27 bzw. 27' verbunden sind. Die Räume 25 bzw. 25' haben über Axialbohrungen 28 bzw. 28' auch Zugang zu den Ringspalten 19 bzw. 19'. In der Normalstellung sind die Ringspalte 19 bzw. 19' etwa zwei Drittel so breit wie die Ringspalte 20 bzw. 20'. Die Steuerhülse 12 und die sie einfassenden Kugellager 10 bzw. 10' bilden eine Einheit, die sich einerseits an einem Außenflansch 4' des Lenkrohres 4 abstützt und andererseits durch auf das Lenkrohr aufgeschraubte Muttern 4" erfaßt ist. Die Steuerräume der Steuereinrichtung sind in bekannter Weise an die öldruckpumpe, an den Rücklauf und an die beiden Wirkseiten des Arbeitszylinders des auf die Lenkung einwirkenden hydraulischen Servomotors angeschlossen, so daß es einer eingehenderen Beschreibung dieser Teile nicht bedarf. g0 Tritt beim Lenken nach rechts oder links ein Widerstand in den gelenkten Rädern auf, dann bewegt sich das Lenkrohr 4 auf dem Steilgewinde 8, 9 gleitend in axialer Richtung. Verschiebt sich beispielsweise das Lenkrohr 4, wie in Fig. 3 dargestellt, in Richtung des Pfeiles 29, dann wird dabei unter Vermittlung der Kugellager 10 bzw. 10' auch die Steuerhülse 12 in dieser Richtung bewegt. Dadurch wird zunächst der Ringspalt 19' geschlossen, wodurch der ölrücklauf auf dieser Seite unterbrochen wird. Der Ringspalt 19 wird gleichzeitig etwas geöffnet. Dadurch steigt in dem linksseitigen vom Druckmittel beaufschlagten Raum 25' und in der angeschlossenen Zylinderseite des Arbeitszylinders der Druck an. Erhöht sich die Radreaktion auf das Lenkrohr, so 6g wird —· wie in Fig. 4 dargestellt — auch der Ringspalt 20 ganz geschlossen, so daß der volle Pumpendruck zur Wirkung kommt. Das gleiche gilt sinngemäß für die umgekehrte Verschiebung des Lenkrohres 4. Der Weg, den das Steuermittel jeweils nimmt, ist in Fig. 3 und 4 durch Pfeile angedeutet. Bei Ausfall der Lenkhilfe dienen die reichlich bemessenen Dichtflächen zwischen den Hohlkolben 14 bzw. 14' und den Buchsen 13 bzw. 13' als mechanische Anschläge. Die Lenkung kann daher ohne weiteres rein mechanisch weiterarbeiten. Damit bei Ausfall der Hydraulik kein störender Einfluß durch den Arbeitskolben auf die mechanische Lenkung übertragen wird, ist ein in den Verbindungskanal 30 (Fig. 2) eingebautes Überströmventil vorgesehen. Es besteht aus einer Kugel 31 und einer Druckfeder 32, die in einen Querkanal 33 eingebaut sind, der durch eine Schraube 34 verschließbar ist. Das offene Ende des Querkanals 33 mündet in den Rücklaufringraum 21. Dadurch wird erreicht, daß bei Ausfall der Hydraulik das Öl von der einen Seite des Arbeitszylinders zur anderen überströmen kann, ohne daß im hydraulischen System ein Vakuum entsteht. Die Servolenkung nach der Erfindung arbeitet vorzugsweise mit einem Kugelumlauflenkgetriebe, dessen lediglich durch den Lenkhebel auf der Lenkspindel geführte Mutter über zwei im Abstand voneinander laufende Kugelreihen mit dem Spindelgewinde verbunden ist. Das Lenkrohr 4 kann bei einer anderen Atisführungsform auch mit seinem der Lenkspindel 5 zugekehrten Ende in einem besonderen Nadellager am Steuergehäuse 3 abgestützt sein. Auch läßt sich zwischen Lenkungsgehäuse 1 und Steuergehäuse 3 noch ein Zwischengehäuse anbringen, in welchem zusätzliche Steuermittel und unter Umständen auch Axiallager für die Lenkspindel vorgesehen sein können. PATENTANSPRÜCHE:

1. Lenkgetriebe für Kraftfahrzeuge mit unterteilter Lenkspindel, deren vorzugsweise über Steilgewinde ineinandergreifende Teile bei Überschreiten eines bestimmten Lenkdrehmomentes sich axial und/oder radial gegeneinander verstellen und dadurch über konzentrisch zur Lenkspindel angeordnete, stirnflächendichtende Ringventile einen hydraulischen Servomotor für die Lenkung steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper der Ringkolben als Hohlkolben (14 bzw. 14') ausgebildet sind, die sich einerseits an festen Anschlägen (15) einer Steuerhülse (12), andererseits über Federn (16 bzw. 16') mittelbar oder unmittelbar an dem verschiebbaren Lenkrohr (4) abstützen.

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkolben (14 bzw. 14') auf die Steuerhülse (12) aufgeschoben sind, die zwischen vorzugsweise mit Kugellagern versehenen Bunden (10 bzw. 10') des Lenkrohrs (4) an diesem axial abgestützt ist.

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Hohlkolben mit Stirnflächen am Steuerzylinder (13 bzw. 13') und an einem inneren Ringflansch (18) des Steuergehäuses (3) die Ringspalte (19 und 20 bzw. 19' und 20') bilden.

4. Lenkgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen am Steuerzylinder durch in das Steuergehäuse (3) eingesetzte Buchsen (13 bzw. 13') gebildet sind.

5. Lenkgetriebe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen am Steuerzylinder bzw. an den Buchsen (13 bzw. 13') Anschläge bilden, an denen sich die Hohlkolben